Gauge invariant cosmological perturbations for the nonminimally coupled inflaton field
在Jordan标架中，我们构造了非极小耦合暴胀子场的宇宙学扰动的规范不变自由作用量。为此，使用相空间形式主义，它跟踪所有的动力学和约束领域。我们执行显式的共形变换，以证明在二次扰动的水平之间的物理等价性的约旦和爱因斯坦框架。我们展示了如何推广的形式主义的情况下，一个更复杂的标量部门的内部对称性，如希格斯膨胀。这一工作是发展非最小耦合暴胀模型规范不变微扰理论的第一步。
2010-12-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On Gauge Invariant Cosmological Perturbations in UV-modified Horava Gravity: A Brief Introduction
我们重新审视了UV修正的z = 3的Horava引力中的规范不变宇宙学扰动，其中包含一个标量物质场，这是一个在四维空间中没有鬼问题的可重正化引力理论。我们证实了在IR中不存在额外的引力子模，恢复了广义相对论，达到了模型的一致性。在不知道宇宙早期膨胀历史细节的情况下，利用紫外修正项打破了紫外中的细致平衡条件，得到了非暴胀背景下的标度不变功率谱，如幂律展开.这可以为大爆炸宇宙学提供一个新的框架。
2017-09-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Uniqueness of the gauge invariant action for cosmological perturbations
在二阶微扰理论中，单场暴胀模型中规范不变微扰有不同的定义。因此，相应的规范不变三次作用量不具有相同的形式。在这里，我们表明，立方行动的一个选择规范不变变量是唯一的，在以下意义上：行动的任何其他非线性相关的变量可以带来相同的散装行动，加上额外的边界条件。这些边界项对应于超曲面的选择，并对双谱产生额外的、不连续的贡献。我们还讨论了作用关于共形框架的唯一性。当用均匀场超曲面上的规范不变曲率扰动表示时，宇宙学扰动的作用量具有唯一的形式，与原始的爱因斯坦或乔丹框架无关。重要的是，规范不变的同动曲率微扰是与标架无关的，这使得它非常有助于证明两个标架的量子等价性，从而有助于计算非最小耦合理论（如希格斯暴胀）中的量子效应。
2012-09-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nearly scale-invariant power spectrum and quantum cosmological perturbations in the gravity's rainbow scenario
我们提出引力的彩虹方案作为一个可能的替代通货膨胀范式来解释的平坦性和地平线的问题。我们着重研究了极早期宇宙中由量子涨落引发的宇宙标量扰动。标量功率谱预计是近尺度不变的。通过对普朗克温度和WMAP偏振数据的分析，我们估计了引力彩虹情景下的彩虹指数$λ$和能量标度$M$。在$68\%$置信水平下，由$λ=2.933\pm0.012$和$\ln (10^5M/M_p)= -0.401^{+0.457}_{-0.451}$给出对它们的约束。
2015-05-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gauge/frame invariant variables for the numerical relativity study of cosmological spacetimes
本文针对宇宙学时空数值相对论模拟中的规范问题提出了解决方案，通过引入规范/标架不变变量，并在收缩时空的数值实现中验证了该方法，确保物理结果独立于场方程表述与规范选择。
2023-04-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Conformally Invariant Brane-universe and the Cosmological Constant
一个相对论性3-膜可以给出一个共形不变的规范型公式，只要嵌入空间是6维的。共形不变性的实现需要使用一个修改的措施，独立于度量的行动。在6D中，不需要宇宙学常数就可以构造出一个膜世界方案。因此，在这个层次上，没有“老”的宇宙学常数问题出现。
2004-02-24 gr-qc hep-th
Cosmological Perturbations and Invariant Observables in Geodesic Lightcone Coordinates
我们考虑了最近的方法来建设规范不变的关系观测量的引力在宇宙学扰动理论的背景下。这些观测量是使用依赖于场的坐标系构造的，我们将其取为测地线光锥坐标。我们证明了在完全非线性理论中观测量是与规范无关的，并且当采用测地线光锥规范作为度规时，它们具有预期的形式。我们给出了明确的表达式为Sasaki-Mukhanov变量在线性顺序，和哈勃率-测地线观测员和观测员共同移动的暴胀-二阶。此外，我们表明，著名的线性化运动方程的Sasaki Mukhanov变量和标量约束变量遵循规范不变的爱因斯坦方程。
2022-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inclusion of the first-order vector- and tensor-modes in the second-order gauge-invariant cosmological perturbation theory
在没有任何规范固定的情况下，给出了四维均匀各向同性宇宙中二阶宇宙学扰动的规范不变处理。在不忽略任何模式的情况下，我们导出了单一理想流体情况下的爱因斯坦方程。这些方程意味着任何类型的模式耦合的出现，由于爱因斯坦方程的二阶效应。
2009-01-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological constant in scale-invariant theories
本文讨论了在辐射破缺的标度不变模型中加入一个小的宇宙学常数的问题。我们表明，现象学上一致的尺度不变的模型可以构建允许一个小的积极的宇宙学常数，提供一定的粒子质量之间的关系是满意的。结果，在双圈水平上产生了电子的质量。另一个有趣的结果是，在这样的模型中，电弱破密真空必然是一个亚稳态的“假”真空，幸运的是，它不会在宇宙学时间尺度上衰变。
2011-10-10 gr-qc hep-ph hep-th
Conformally Invariant Gauge Theory of 3-Branes in 6D and the Cosmological Constant
证明了当嵌入空间为六维时，相对论性3-膜的规范理论可以用共形不变的方式表述。共形不变性的实现需要使用一个修改的措施，独立于度量的行动。构造了不需要宇宙学常数的6D膜世界模型。因此，在这个层次上，没有“老”的宇宙学常数问题出现。
2004-04-30 gr-qc hep-th
The role of an invariant IR cutoff in late time cosmological dynamics
我们研究了不变红外截止在晚期宇宙动力学中的作用。这种低能量截断源于背景流形的曲率导致的最小可测不确定性的存在，并且可以编码在扩展的不确定性关系中。受黑洞熵-面积关系的启发，我们将这一分析推广到宇宙视视界的热力学。通过处理牛顿和广义相对论宇宙学，我们表明，红外截止动力学方程中的贡献可以被解释为一个有效的流体，这是能够解释晚时间宇宙加速，甚至过渡到幻影阶段的膨胀。我们使用PLANCK 2018的最新观测数据来约束扩展不确定性关系的参数。
2019-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Weyl transverse gravity (WTDiff) and the cosmological constant
介绍了尺度不变（横向）引力理论。它们在纯度量重标度下是不变的（即物质场在这些重标度下是惰性的）。这种对称性禁止了宇宙学常数的存在。这些理论不是不变的下的完整的一套同构，但只有相对于那些本地的特点是，他们的发电机是横向$\pd_\a ξ^\a=0$。
2010-01-25 hep-th
Nonsingular Ekpyrotic Cosmology with a Nearly Scale-Invariant Spectrum of Cosmological Perturbations and Gravitational Waves
我们提出了一个机制借用弦论，产生一个非奇异的过渡阶段的Ekpyrotic收缩的膨胀阶段的标准大爆炸宇宙学。同样的机制将宇宙学涨落在反弹之前的初始真空谱转变为标度不变谱，也将引力波的谱转变为几乎标度不变谱。标量和张量倾斜被预测为相同的，与“弦气体宇宙学”的预测相反。引力波频谱的振幅取决于弦尺度与普朗克尺度的比值，并且可能在即将到来的实验中达到。
2020-04-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Doubly-gauge-invariant formalism of brane-world cosmological perturbations
本文综述了Randall-Sundrum膜世界中宇宙学扰动的双规范不变形式。这种形式主义导致四个独立的方程描述标量扰动的演变。其中三个方程是仅用膜上的规范不变变量表示的微分方程，另一个是描述体引力波非定域性的积分-微分方程。在低能时，膜世界宇宙学中标量型宇宙学扰动的演化与标准宇宙学中的不同之处仅在于体引力波的非局域效应。
2002-02-18 gr-qc hep-th
Conformal fixed point, Cosmological Constant and Quintessence
我们将“宇宙学常数问题”的一个可能的解与一个基本理论中（假定的）共形不动点的存在联系起来。由此产生的宇宙学导致了精华，在那里，宇宙膨胀的当前加速与耦合常数流中的交叉有关。
2003-02-24 astro-ph hep-th
Galilean invariant resummation schemes of cosmological perturbations
到目前为止，许多超越标准微扰理论的方法都打破了时间依赖性增强下的不变性（这里表示为扩展伽利略不变性，或GI）。这引起了虚假的大尺度效应，破坏了这些近似方案的小尺度预测。通过使用一致性关系，我们推导出完全非微扰约束GI施加在关联函数。然后，我们介绍了一种方法来量化GI打破一个给定的计划，并纠正它适当量身定制的counterterms。最后，我们制定的再确认计划，这显然是GI，讨论他们的一般特点，并实现它们在所谓的时间流，或TRG，方程。
2016-09-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gauge invariant variables for cosmological perturbation theory using geometrical clocks
利用正则框架下的扩展ADM相空间公式，分析了宇宙学扰动理论中各种规范选择与关系形式中几何钟选择之间的关系.我们表明，在传统的分析宇宙学扰动理论中得到的各种规范不变变量对应于狄拉克观测量绑定到一个特定的选择的几何时钟。作为例子，我们表明，在我们的分析中自然出现的Barthanov势和Mukhanov-Sasaki变量作为观测值时，规范固定条件是通过时钟在哈密顿框架确定。类似地，可以系统地获得各种规范的其他规范不变变量。我们证明了这一点，通过分析五种常见的规范选择：纵向，空间平坦，均匀场，同步和共动规范。对于所有这些，我们应用可观测映射的关系形式主义的背景下，并获得相应的狄拉克观测与这些时钟的选择。在线性阶上，我们的分析将正则宇宙学扰动理论中已有的结果推广到两个方面。一方面，我们也可以包括规范，只能在扩展的ADM相空间的背景下进行分析，此外，我们得到了一组自然规范不变变量，即狄拉克可观的，每个考虑选择的规范条件。我们的分析提供了见解时钟应该用来提取相关的自然物理观测值在经典和量子水平。我们还讨论了如何推广我们的分析在一个简单的方式，以更高的订单在微扰理论，以了解规范条件和建设规范不变量超出线性秩序。
2018-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Consistency of Equations for the Single Scalar Field Case in Second-order Gauge-invariant Cosmological Perturbation Theory
我们推导了爱因斯坦方程和Klein-Gordon方程的规范不变变量的一般情况下的二阶微扰。证明了所有方程的一致性。这一确认意味着所有导出的二阶方程是自洽的，并且这些方程在这个意义上是正确的。我们还讨论了这些方程的物理含义。
2010-01-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On Gauge Invariant Cosmological Perturbations in UV-modified Horava Gravity
本文研究了具有一个标量物质场的UV修正的z=3 Horava引力场中的规范不变宇宙学扰动，该引力场是一个在四维空间中不存在鬼问题的可重整化引力理论.为了展示其动力学自由度，我们考虑了哈密顿约化方法，通过求解“所有”约束方程，发现其自由度与爱因斯坦引力的自由度相同：当标量物质场存在时，其自由度为一个标量模和两个张量（引力子）模。但我们证实了在IR中不存在额外的引力子模，恢复了广义相对论，达到了模型的一致性。在不知道宇宙早期膨胀历史细节的情况下，利用紫外修正项打破了紫外中的细致平衡条件，得到了幂律膨胀等“非”暴胀背景下的标度不变功率谱.这可以为大爆炸宇宙学提供一个新的框架。此外，我们发现“张量和标量波动在紫外线中的传播方式通常不同”。我们还提出了一些澄清意见，在文献中的混淆点。
2017-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Supergravity with cosmological constant and the AdS group
结果表明，Stelle-West形式的超对称扩展允许构造一个在$OSp(4/1).$下具有真正不变的宇宙学常数的$(3+1)$维N=1超引力作用量.由于该作用量在$AdS$群的超对称扩展下是不变的，因此超对称代数封闭了壳而不需要辅助场.讨论了极限情形$m\to 0$，即$(3+1)$维N=1超引力不变量在庞加莱超群下的情形.
2003-05-12 hep-th
Synchronous coordinates and gauge-invariant observables in cosmological spacetimes
该研究将同步规范推广到非线性宇宙学微扰理论，构建了规范不变的动力学同步坐标与可观测量，推导了二阶爱因斯坦方程和哈勃率表达式，并验证了量子微扰下规范不变两点函数仅含物理张量模且正定。
2023-10-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Second-order Gauge-invariant Cosmological Perturbation Theory: Current Status updated in 2019
本文综述了二阶规范不变宇宙学扰动理论的最新进展。为了说明这种微扰论的本质，我们只把注意力集中在充满单个标量场的宇宙上。通过评述，指出了微扰理论进一步完善需要澄清的问题。本文是对文献[K.~ Nakamura，“Second-Order Gauge-Invariant宇宙学扰动理论：Current Status”，Advances in Astronomy，vol.2010（2010），576273.].我们还期望这种理论上的复杂性也将有助于讨论宇宙学作为一门精确科学的未来发展。
2020-01-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stable Exact Cosmological Solutions in Induced Gravity Models
我们研究了用超势方法建立的六度势诱导引力宇宙模型的动力学。这些模型的重要性质是存在趋于不动点的精确宇宙学解。得到了这些宇宙学解的稳定性。特别是，我们发现的条件下，具有非单调哈勃参数的解决方案，往往是一个固定点的吸引子。
2014-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological perturbation spectra from SL(4,R)-invariant effective actions
本文研究了在整体SL（n，R）变换下由有效作用量不变量导出的四维宇宙学真空解。我们找到了SL（4，R）不变作用量的齐次介子模真空解的线性轴子场扰动的一般解，并找到了前大爆炸情形下真空涨落引起的超视界扰动谱.我们表明，SL（n，R）不变的行动与n>3存在一个政权的参数空间的非零措施，所有的轴子场谱有正的频谱倾斜，如所需的，如果光轴子场是提供一个种子的微波背景和宇宙中的大尺度结构的各向异性。
2000-04-13 hep-ph hep-th
Second-order Gauge-invariant Cosmological Perturbation Theory: Current Status
本文综述了二阶规范不变宇宙学扰动理论的最新进展。为了说明这种微扰论的本质，我们只把注意力集中在充满单个标量场的宇宙上。通过评述，指出了微扰理论进一步完善需要澄清的问题。我们还期望，这种理论的复杂性也将有助于讨论在CMB的非高斯性的理论预测和与观测的比较。
2010-12-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Second Order Gauge Invariant Perturbation Theory and Conserved Charges in Cosmological Einstein's Gravity
最近给出了一种构造宇宙学爱因斯坦引力中守恒电荷的新方法。在这个新的提法，而不是使用显式形式的场方程的协变守恒秩四张量。在所得的电荷表达式中，线性化的黎曼张量与背景基灵矢量场的导数一起出现，而不是度规微扰的一阶导数。本文详细分析了宇宙学爱因斯坦引力中规范不变形式的一阶和二阶微扰理论。线性化的爱因斯坦张量在一阶是规范不变的，但在二阶不是，这使讨论复杂化。该方法基于一阶度规微扰可分解为规范变和规范不变部分，且规范变部分对物理量无贡献的假设。
2019-05-04 hep-th math-ph math.MP
Producing a Scale-Invariant Spectrum of Perturbations in a Hagedorn Phase of String Cosmology
我们研究弦气体宇宙学哈格多恩相期间宇宙学扰动的产生。利用弦热力学的工具，我们提供的迹象表明，它可能会获得一个几乎尺度不变的宇宙学波动的尺度，这是宇宙学的兴趣今天的频谱。在我们的宇宙学方案中，弦气体宇宙学的早期哈格多恩阶段平稳地过渡到标准宇宙学的辐射主导阶段，而没有宇宙学暴胀时期。
2005-12-16 astro-ph gr-qc hep-ph
Asymptotically Safe Cosmology
通过考虑引力和物质耦合的重正化群运行，研究了在有和无标量场的Friedmann-Robertson-Walker宇宙中宇宙学的量子修正.我们利用Bianchi恒等式将重整化群尺度与尺度因子联系起来，导出了改进的宇宙学演化方程。我们发现两种类型的宇宙学不动点的重整化组规模要么冻结，或继续发展的规模因子。我们讨论了每一个这些的影响，并分类不同的宇宙学不动点和重力显示一个渐近安全的重整化群不动点。本文讨论了耦合于标量场的爱因斯坦引力的紫外宇宙学不动点的存在条件。我们还讨论了其他固定点的解决方案，如“缩放”的解决方案，或固定点之间的动能和势能均分。
2011-06-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Asymptotic safety and the cosmological constant
研究了四维量子引力的非微扰重整化。注意解开物理自由度，我们观察到的拓扑性质的共形波动所产生的功能措施。由此产生的β函数具有一个渐近安全的不动点与全球的相位结构，导致经典的广义相对论的积极，消极或消失的宇宙学常数。只要共形涨落被量子化，我们就能找到一个渐近安全的不动点，预言在所有尺度上宇宙学常数都为零。在这个固定点，我们重现的临界指数，$ν= 1/3$，发现在数值晶格研究的Hamber。这表明，在解决宇宙学常数问题时，不动点可能是物理的。
2014-08-01 gr-qc hep-th
Manifestly Gauge-Invariant Cosmological Perturbation Theory from Full Loop Quantum Gravity
将圈量子引力（LQG）的完整理论应用于宇宙学，给出了从量子引力出发的规范不变宇宙学扰动理论的自顶向下推导。推导采用LQG的简化相空间公式和arXiv：1910.03763中定义的新的离散路径积分公式。我们证明了在半经典近似和连续极限下，结果与规范不变的宇宙学扰动理论（如arXiv：0711.0117）的现有表述一致.从LQG的新宇宙学扰动理论出发，数值计算了宇宙学扰动的时间演化，研究了标量模和张量模微扰的各种功率谱.将这些功率谱与经典理论的预测进行比较，证明了超长波长范围内的校正。这些修正是由LQG中的晶格离散化的结果。此外，张量模扰动在晚时间证明自旋2引力子的出现作为低能量激发LQG。引力子具有修正的色散关系，在长波长极限下退化为标准引力子。
2021-01-19 gr-qc hep-th
Approximate Canonical Quantization for Cosmological Models
在宇宙学中，小超空间模型被描述为具有有限自由度的非线性时间重参数化不变系统。通常这些模型不是显式可积的，不能被精确量化。考虑到这一点，我们提出了一个计划（近似）量子化的扰动，不可积，时间重新参数化不变的系统，使用（近似）规范不变量。我们将该方案应用于几个简单的量子宇宙学模型。
1998-11-09 gr-qc hep-th
On de Sitter Invariant Special Relativity and Cosmological Constant as Origin of Inertia
在de Sitter空间上弱化了狭义相对论中的欧几里德假设和广义相对论中的坐标无关假设，基于相对性原理和Beltrami度量下de Sitter空间上普适常数$c$和$R$的公设，提出了一个具有速度$c$和长度$R$两个普适常数的de Sitter不变狭义相对论.我们还提出了一个关于惯性运动和惯性系起源的假设，作为相对性原理的基础。我们证明了Beltrami-de Sitter空间提供了这样一个模型，即如果长度$R$与$Λ$相联系，那么惯性的起源应该由宇宙学常数$Λ$决定.此外，通过“球心”投影，Beltrami-de Sitter空间上的匀速直线运动与嵌入5-d Minkowski空间的de Sitter空间上沿一个大“圆”的匀速运动联系起来。
2004-06-20 hep-th
Scale-invariant cosmological perturbations from Horava-Lifshitz gravity without inflation
基于Horava最近提出的引力重正化理论，我们提出了一个简单的方案来产生几乎标度不变的超视界曲率扰动。动力学临界指数z=3的各向异性标度意味着在膨胀宇宙的早期产生的自由标量场的量子涨落幅度对哈勃膨胀率不敏感，因此是标度不变的。这些波动后来被曲率机制或/和重粒子/振荡场的调制衰变转换为曲率扰动。例如，这种情况适用于幂律展开a \propto t^p，其中p>1/3，因此不需要暴胀。此外，该方案不依赖于任何附加假设，例如细致平衡条件。
2009-07-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gauge invariant cosmological perturbation theory for braneworlds
我们导出了存在膜的5维体时空的规范不变微扰方程。方程推导出充分的一般性，而不指定一个特定的能量含量的散装或膜。我们不假设Z_2对称性，并表明与膜运动相关的自由度起着至关重要的作用。我们的形式也可用于Z_2对称的情况下，它大大简化。
2002-05-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological perturbation theory and quantum gravity
它表明如何宇宙学扰动理论产生于一个完全量子化的微扰理论的量子引力。中央的推导是一个非微扰的概念规范不变的局部观测量，通过它产生的扰动不变表达式的任意顺序。特别地，在线性化理论中，恢复了宇宙学扰动理论中常见的一阶规范不变观测量。给出了二阶量的显式表达式。
2016-05-09 gr-qc hep-th math-ph
How universe evolves with cosmological and gravitational constants
在基本的变时空截止$\tilde\ell$下，研究了正则化量子化的Einstein-Cartan引力场理论及其引力规范耦合$g=(4/3)G/G_{\rm Newton}$的紫外不稳定不动点$g_{\rm ir}\gtrsim 0$和紫外稳定不动点$g_{\rm uv}\approx 4/3$域.由于量子引力场理论的基本算符是2维面积算符，因此宇宙常数与关联长度的平方$Λ\propto ξ^{-2}$成反比。相关长度$ξ$表征了宇宙因果相关补丁的红外尺寸。宇宙学常数$Λ$和引力常数PDMATHAMT通过广义比安基恒等式联系起来。当基本时空截止点$\tilde\ell$减小并接近普朗克长度$\ell_{\rm pl}$时，宇宙在紫外不稳定不动点$g_{\rm ir}$区域发生暴胀，然后演化到紫外稳定不动点$g_{\rm uv}$区域的低红移宇宙.在紫外稳定不动点$g_{\rm uv}$的标度不变域中给出了低红移宇宙的定量描述，它对$Λ$ CDM的偏离可以通过低红移$(z\lesssim 1)$宇宙学观测（如Ia型超新星）来检验.
2015-06-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation and Scale-invariant $R^2$-Gravity
在基础物理学的标度不变模型中，质量标度是由自发对称性破缺产生的。本文研究了尺度不变的$R^2$引力中的暴胀现象，其中普朗克质量是由一个标量场产生的，它是导致尺度对称性自发破缺的原因。如果标量场的自相互作用不为零，就会产生一个宇宙学常数，这个常数可能相当大。为了避免后期的微调，我们引入了另一个标量场，它在暴胀期间将经典的宇宙学常数驱动到零。在爱因斯坦框架下工作，我们发现，由于守恒的诺特流，相应的三场暴胀模型（由两个标量场和标度子组成）实际上变成了两场模型。引入在暴胀结束时取消经典宇宙学常数的场的奖励是，由于暴胀期间的熵扰动，谱指数的运行和运行的运行可以相当大，使得模型可以用未来的宇宙学实验来检验。
2021-03-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Duality invariant string beta functions at two loops
在宇宙学背景下，我们计算了玻色弦的西格玛模型在两个环上的$O(d,d;\mathbb{R})$不变β函数。这产生了一个独立的第一原理推导的顺序$α'$修正宇宙学目标空间方程。为此，我们重新审视量子一致性的Tseytlin的对偶不变制定的世界片理论。虽然我们确认引力（因此洛伦兹）异常的情况下，我们的结果表明，最小减法方案是不适用的，这意味着显着的技术复杂性在更高的循环。为了规避这些，我们然后改变齿轮和使用Polyakov行动的宇宙学背景，应用一个合适的微扰计划，虽然不是$O(d,d;\mathbb{R})$不变，允许一个有效地确定$O(d,d;\mathbb{R})$不变的β函数。
2022-02-14 hep-th
Generation of primordial cosmological density inhomogeneities with scale invariant power spectrum during the standard radiation dominated expansion of the universe
宇宙等离子体中存在的原始密度不均匀性在退耦瞬间的最显著特征是它们在宇宙学上大的同动波长的模范围$k \ll H_{eq}$上的标度不变功率谱${\cal P}(k) \sim k$。我们在实空间中，在他们的关联函数在两个点的特点。我们发现，在宇宙学上大的共同运动距离$r \gg H^{-1}_{eq}$的原始不均匀性（反）相关的$f(r) \sim - r^{-4}$。根据这一观察，我们重新审视了标准宇宙学中所谓的{ \it结构起源问题}。我们的结论与目前对这一问题的看法相矛盾。
2008-10-23 astro-ph gr-qc hep-th
Dualities between Scale Invariant and Magnitude Invariant Perturbation Spectra in Inflationary/Bouncing Cosmos
利用带有广义蓝/红移项的规范不变微扰动力学方程研究了宇宙学扰动谱。结合宇宙学背景的幂律指数ν，我们构造了一个参数空间（ν，m），对所有可能的微扰谱进行了分类.幅度不变功率谱占据（v，m）空间中的二维区域。我们发现两组标度不变的解决方案，其中之一也是幅度不变的，而其他没有，在宇宙演化的膨胀和收缩阶段。我们探讨了幅度不变性对基本谱的尺度不变性的影响，揭示了尺度不变性解与幅度不变性解边界之间的一种新的对偶性：在两个连续的对偶变换下，尺度不变性解映射到幅度不变性区域的边界上.这种二元性的物理起源还有待研究。我们目前的宇宙学应用，我们的意见，一个de-Sitter宇宙，Ekpyrotic背景下，和物质为主的收缩。对于前两种情况下，以前已知的结果是重新推导，我们还发现了一个物质主导的收缩与尺度不变性以及幅度不变性的解决方案-与魔杖的尺度不变，但幅度变化的频谱。
2012-11-07 gr-qc hep-th
Perturbations of Matter Fields in the Second-order Gauge-invariant Cosmological Perturbation Theory
在四维均匀各向同性宇宙中的二阶规范不变宇宙学扰动理论的框架内，总结了物质场微扰的一些公式，该理论在文献[K.Nakamura，Prog.Theor.Phys.，117（2007），17.]。我们导出了理想流体、非理想流体和单标量场的能量动量张量和运动方程的摄动公式，并证明了所有方程都是用规范不变变量导出的，而没有任何规范固定。
2009-01-03 astro-ph gr-qc hep-th
Gauge-invariant Formulation of the Second-order Cosmological Perturbations
在没有任何规范固定的情况下，完整地给出了充满理想流体的四维均匀各向同性宇宙中二阶宇宙学扰动的规范不变处理.在一阶矢量和张量模可以忽略的情况下，我们导出了爱因斯坦方程的所有分量。这些方程意味着二阶度规微扰的张量和矢量模可能是由线性微扰的标量-标量模耦合产生的，而这种耦合是爱因斯坦方程的非线性效应的结果。
2006-09-15 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological inflation in $F(R,\mathcal{G})$ gravity
在$F(R,{\cal G})$引力框架下讨论了宇宙暴胀，其中$F$是曲率标量$R$和Gauss-Bonnet拓扑不变量$\cal G$的通有函数.在这种分析中出现的主要特征是这样的事实，即这种理论可以穷尽与曲率不变量相关的所有曲率预算，而不考虑作用中的$R,$、$R_{μν}$、$R^λ_{σμν}$等的导数。分别在宇宙演化的早期和极早期阶段，由与$R$标量子和$\cal G$标量子有关的两个有效质量（长度）驱动的宇宙动力学结果。从这个意义上说，双重通货膨胀的情景自然会出现。
2015-04-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Hamiltonian formalism for gauge-invariant cosmological perturbations with multiple scalar fields
本文推广Langlois的哈密顿方法至多重标量场宇宙学，利用类Hamilton-Jacobi技术求解规范不变量，揭示多场耦合演化及新现象学，并证明可扩展至任意数量标量场，为扰动正则量子化奠定基础。
2025-03-26 gr-qc hep-th
Constraining the swiss-cheese IR-fixed point cosmology with cosmic expansion
在最近的一项研究中，有人提出，最近宇宙进入宇宙加速时代是每个星系和星系团中存在小的反重力源的结果。特别是，一个瑞士奶酪宇宙学模型，相对论集成的贡献，所有这些反重力源在银河系尺度上已被构造假设存在一个红外固定点的尺度相关的宇宙学常数。导出的宇宙学展开为微调和符合问题提供了解释。目前的工作放宽了以前的假设运行的宇宙学常数，并允许一个通用的缩放周围的红外固定点。我们的分析表明，为了产生与最佳$Λ$ CDM模型一致的宇宙演化，宇宙学常数的IR运行与IR不动点的存在是一致的。
2021-07-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The cosmological constant and higher dimensional dilatation symmetry
我们讨论了在标量场趋于无穷大的极限中，伴随着适当的度规标度，耦合到标量的量子引力的不动点的假设。我们提出在不动点处伸缩对称量子有效作用量不存在标量势。这种高维有效作用量的降维导致有效四维常数为零的解。在相当一般的情况下，这是唯一的具有有限四维引力常量的准静态稳定解。如果宇宙学的逃逸解随着时间的推移而趋近于不动点，那么宇宙学常数就渐近地消失。对于我们的旧宇宙来说，这个不动点还没有完全达到，导致了少量的暗能量，与暗物质相当。我们讨论明确高维几何实现这样的渐近解$t\to\infty$。它们包括Ricci平坦空间以及可能具有奇点的弯曲空间。
2010-03-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The unavoidable de Sitter fate of a scale-invariant Universe
University of Trento（特伦托大学）；Trento Institute for Fundamental Physics and Applications (TIFPA) – INFN（特伦托基础物理与应用研究所（TIFPA）– 意大利国家核物理研究所）；Instituto de Estructura de la Materia (IEM), CSIC（物质结构研究所（IEM），西班牙高等科学研究委员会）
本文研究广义尺度不变标量-张量引力理论，证明除非标量场四次自耦合为零，否则稳定非退化引力动力学配置必然产生非零宇宙常数，暗示暗能量可能源于早期宇宙的尺度不变阶段。
2026-07-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Second-order Gauge Invariant Cosmological Perturbation Theory: -- Einstein equations in terms of gauge invariant variables --
沿着文献[K. Nakamura，Prog. Theor.物理{\bf 110}（2003），723;{\it ibid}，{\bf 113}（2005），481.]，本文建立了四维均匀各向同性宇宙中的二阶规范不变宇宙学扰动理论。我们考虑了由单一理想流体支配的宇宙和由单一标量场支配的宇宙中的微扰。在一阶矢量和张量模可忽略的情况下，导出了爱因斯坦方程的所有分量。所有方程都是用规范不变变量导出的，没有任何规范固定。这些方程意味着，由于线性阶标量微扰的模-模耦合，可以产生二阶矢量模和张量模。并通过与文献的比较，简要讨论了本工作的主要进展.
2007-01-25 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological perturbations: a new gauge-invariant approach
提出了一种描述宇宙学扰动的规范不变方法。它是基于一个物理动机分裂成两个部分的应力-能量张量的扰动-裸扰动和互补扰动与应力的背景引力场引入裸扰动。应力-能量张量的互补微扰被明确地挑出来，并带到扰动的爱因斯坦方程的左侧，使得裸应力-能量张量是度量张量微扰的唯一来源，并且这些方程的两侧相对于无穷小坐标变换是规范不变的。为了简单起见，我们分析的空间平坦的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克尘埃模型的扰动。宇宙学规范可以被选择，使得度规张量的微扰方程对于h_{00}、h_{0i}和h_{ij}度规分量是完全解耦的，并且可以用延迟积分显式求解。
2001-12-19 astro-ph gr-qc hep-th
Frame independent cosmological perturbations
在约当标架下计算了标量-引力子相互作用的三阶规范不变作用量。我们证明了标量和张量扰动在一个物理超曲面上的规范不变量作用量与在另一个物理超曲面上的规范不变量作用量仅通过与运动方程成比例的项和边界项而不同，使得非高斯性的演化可以称为唯一的.此外，我们还证明了在Jordan框架中，均匀场超曲面上的规范不变曲率扰动和引力子与它们在Einstein框架中的对应物是等价的。因此，这些框架独立的扰动是特别有用的相关结果在不同的框架在微扰水平。另一方面，在Jordan和Einstein框架中，均匀曲率超曲面上的场扰动和引力子是非线性相关的，它们的相应作用量和$n$ -点函数也是非线性相关的。
2013-04-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravity Waves from a Cosmological Phase Transition: Gauge Artifacts and Daisy Resummations
通常用来描述宇宙学相变的有限温度有效势常常依赖于特定的规范选择，并且在其微扰展开中在有限阶下显然不是规范不变的。因此，在一阶相变中由气泡碰撞产生的随机重力波的频谱的计算相关的量也不是规范不变的。我们评估的量化影响，这种规范的依赖性的关键量进入预测重力波从一阶宇宙学相变。我们借助于一个简单的阿贝尔Higgs模型，讨论了R_xi规范的情况.通过与使用规范不变的哈密顿形式主义得到的结果进行比较，我们表明，规范的选择可以有一个戏剧性的影响理论预测的归一化和形状的预期重力波频谱。我们还分析了需要保持微扰展开的有效性的高阶贡献的影响，并表明这样做可以抑制一个数量级或更多的频谱的振幅。我们评论开放的问题和可能的策略进行“雏菊mummed”规范不变的计算在非阿贝尔模型的规范不变的哈密顿形式主义是目前不可用的。
2011-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Exact cosmological solutions of scale-invariant gravity theories
我们发现了新的各向异性真空解决方案的尺度不变的引力理论，广义爱因斯坦的广义相对论的理论来自拉格朗日$R^{1+δ}$。这些解是在$t=0 $处具有初始时空奇点的Kasner形式的膨胀宇宙，并且对于$-1/2<δ<1/4$存在，但是与它们在$δ=0$时还原的经典广义相对论Kasner解具有不同的Kasner指数关系。如果$p<ρ$接近奇点，这些解不受引入非共动的理想流体物质运动的扰动，并且当$δ>0$接近奇点时，这些解不应表现出混沌Mixmaster振荡的无限序列.
2005-09-21 astro-ph gr-qc hep-th
Inflation Free, Stringy Generation of Scale-Invariant Cosmological Fluctuations in D = 3 + 1 Dimensions
我们提出了一个替代宇宙暴胀的方案来产生宇宙结构的初始种子。宇宙学涨落是由理想弦气体的能量密度在三个紧凑的空间维度上的热涨落产生的。弦的统计力学揭示了在三个紧凑的空间维度上，宇宙尺度上的宇宙学涨落的标量功率谱在闭弦上是标度不变的，而在开弦上是红色的.这一代的热涨落发生在弦气体宇宙学的哈格多恩时代，在没有引发暴胀时代的情况下，扰动进入辐射主导时代。波动的幅度与理论上两个长度尺度的比率成比例，即，普朗克长度除以弦的长度。由于较短波长的模式在哈格多恩阶段结束时退出哈勃半径较晚，与长波长的模式相比，标量波动向红色倾斜。
2006-07-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Duality in cosmological perturbation theory
由低能有效作用量导出的宇宙学扰动方程在一个对偶变换下是不变的，这一对偶变换使人想起电磁、强弱耦合、S-对偶.一个明显的对偶不变近似的扰动远远超出了地平线，它被认为是有用的，即使在高曲率时代。对偶性通过作用于宇宙学模型的经典模量的残余对称性表现出来，并暗示了产生粒子的数量和能量密度的下限。
1998-03-03 gr-qc hep-th
