Scalar field cosmology -- toward description of dynamic complexity of cosmological evolution
本文研究了具有Robertson-Walker对称性的宇宙模型的动力学演化,其中标量场与引力和正压物质非最小耦合。为此,我们使用动力系统方法。我们发现了一种联系宇宙演化过程中所有重要事件的演化路径,即有限时间宇宙学奇点、暴胀、辐射和物质主导时代以及宇宙加速相膨胀。我们指出的重要性,找到新的通用的解决方案,称为一个更深入的描述宇宙的演化扭转解决方案。我们表明,包括非最小耦合导致一个新的,更丰富的进化宇宙学的情况下,最小耦合。
2010-12-01 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological backreaction and the future evolution of an accelerating universe
我们调查的影响,由于不均匀性的逆反应对目前宇宙的演化在Buchert框架内。我们的分析表明,在宇宙事件视界的存在下,来自不均匀性的反作用如何导致宇宙当前的加速度在未来减慢,甚至在某些情况下导致未来减速时代的出现。
2013-06-12 astro-ph.CO
Time evolution of T_{μν} and the cosmological constant problem
我们研究了宇宙时间演化的有效量子场论能量动量张量T_{μν},并表明,作为一个后果的有效性质的理论,结构的T_{μν}是这样的真空能量随时间而减少。我们发现,目前的零点能量被宇宙演化所淘汰。这一发现的影响的宇宙学常数的问题进行了调查。
2008-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining the cosmological evolution of scalar-tensor theories with local measurements of the time variation of G
我们确定的条件下,从月球激光测距对当地的引力常量的时间演化的约束可以外推施加约束的宇宙学引力常量的时间演化的标量张量理论的修改的引力。我们允许的可能性,标量张量理论是非线性的,并包含一个筛选机制。这导致了对Horndeski函数$|α_M|\lesssim 0.002$描述的宇宙学普朗克质量运行的强约束。我们发现,我们的假设是有效的大多数Vainshtein和动力学筛选模型,其中的移位对称性$ϕ\rightarrowϕ+ c$持有,但违反了一些变色龙和对称筛选模型,其中的宏观等效原理被打破。
2020-08-12 astro-ph.CO
Testing bound dark energy with cosmological parameter and fundamental constant evolution
一种新的束缚态暗能量(BDE)宇宙学被提出,其中暗能量是大爆炸后几十年凝聚的轻介子场之间的束缚能。据报道,正确的暗能量密度出现使用粒子物理学没有微调。仅这一点就使得BDE宇宙学值得进一步研究。这项工作着眼于宇宙学参数的演化和基本常数的值,以确定宇宙学的预测是否与观测相一致的晚时间BDE预测。这项工作考虑的时间段之间的比例因子为0.1和1.0。一个模型BDE宇宙学被认为是与当前的宇宙学参数值在观测范围内。计算使用了三个不同的值,即接近负一的当前暗能量状态方程。所有这三种情况下产生的宇宙学参数和基本常数的演化与观测约束一致。BDE和宇宙学参数之间的解析关系的开发,以确保一组一致的参数。
2019-10-10 astro-ph.CO
The Generation of Vorticity in Cosmological N-body Simulations
理想流体的聚集不会导致涡的产生。正是暗物质的无碰撞性质,导致了速度色散和壳层穿越,这是宇宙学涡度产生的起源。本文用相对论N体程序$\textit{gevolution}$研究了宇宙大尺度结构形成过程中涡度的产生。我们测试了几种方法来计算涡度功率谱,我们研究了它的收敛性与我们的模拟的质量和网格分辨率。我们确定的功率谱,大尺度上的谱指数,峰值位置的振幅和它们的时间演化。我们还比较了从我们的模拟中提取的涡度与矢量扰动的度量。我们的结果是伴随着决议的研究,并与文献中以前的研究进行比较。
2018-09-11 astro-ph.CO gr-qc
From the cosmological model to generation of the Hubble flow
我们回顾了产生观测到的哈勃流的问题的不同方法,其讨论是由A.D.萨哈罗夫开创的。将宇宙学标准模型外推到过去,可以确定早期宇宙的物理性质和条件。我们讨论了一个新的宇宙起源范式的基础上研究测地线完整的几何形状的黑/白洞的可积奇点。
2011-10-31 astro-ph.CO hep-ph
Evolution of cosmological perturbations in the models with interacting dynamical dark energy
在动力学暗能量与暗物质非引力相互作用的模型中,考虑了宇宙学扰动的演化。暗能量状态方程参数(EoS)随时间变化,并由其绝热声速参数化。这种相互作用的暗能量模型比具有恒定EoS的模型具有优势,因为它避免了暗能量在暗扇区中某些类型的相互作用的辐射主导时期的非绝热不稳定性。导出了暗能量微扰方程解的稳定性条件。分析了暗能量的精粹和幻影类型的暗分量之间的附加相互作用强度对它们中密度和速度扰动演化的影响。
2020-11-05 astro-ph.CO
Taylor expansion of luminosity distance in Szekeres cosmological models: Effects of local structures evolution on cosmographic parameters
我们考虑了Szekeres宇宙学模型的Goode-Wainwright表示,并计算了光度距离的Taylor展开,以研究不均匀性对宇宙学参数的影响。没有作出特别的选择,为任意函数定义的度量,我们泰勒扩展到第二阶红移的家庭I和第三阶家庭II Szekeres度量的假设下,根据观察,当地的结构形成了。在一个保守的方式,我们也允许存在一个非零的宇宙学常数。
2014-10-30 astro-ph.CO
Evolution of cosmological perturbations in Bose-Einstein condensate dark matter
本文在后牛顿宇宙学框架下研究了全球宇宙学演化和玻色-爱因斯坦凝聚体暗物质模型中密度衬度的演化。在玻色-爱因斯坦模型中,暗物质可以被描述为非相对论性的牛顿引力凝聚体,其密度和压力由正压状态方程关联。对于具有四次非线性的凝聚体,状态方程是指数为$n=1$的多方方程。得到了描述玻色-爱因斯坦凝聚体微扰演化的基本方程,并用解析和数值方法研究了它的解。与标准宇宙学框架下的无压暗物质模型相比,全球宇宙学演化以及凝聚态暗物质扰动的演化表现出显著的差异。因此,凝聚态暗物质的存在可能极大地改变了早期宇宙的宇宙演化,以及大尺度结构的形成过程。
2011-02-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Sub-percent constraints on cosmological temperature evolution
宇宙微波背景温度与红移的关系是宇宙学的重要观测量之一。在标准宇宙学模型中,我们有$T(z)=T_0(1+z)$,其中$T_0$是现在的温度。偏离这种行为意味着新物理学的存在。在这里,我们讨论如何结合所有目前可用的直接和间接测量$T(z)$约束常见的现象学参数化$T(z)=T_0(1+z)^{1-β}$,并获得第一个子百分比约束的$β$参数,特别是$β=(7.6\pm8.0)\times10^{-3}$在$68.3\%$的置信水平。
2015-11-13 astro-ph.CO
No Evidence for Dark Energy Evolution from a global analysis of cosmological data
我们使用主成分分析的一个变种,调查可能的时间演化的暗能量状态方程,$w(z)$。我们约束$w(z)$在多个红移箱,利用最新的数据从Ia型超新星,宇宙微波背景,重子声学振荡,集成的萨克斯-沃尔夫效应,星系团,和弱透镜数据。与最近的其他分析不同,我们没有发现演化暗能量的重要证据;数据仍然与宇宙学常数完全一致。我们还研究了状态方程的时间演化在多大程度上受到当前和未来几代调查(如普朗克和联合暗能量任务)的约束。
2010-05-13 astro-ph.CO
Cosmological parameter extraction and biases from type Ia supernova magnitude evolution
我们研究了宇宙时间尺度上Ia型超新星星等演化的不同单参数模型。通过对超新星、宇宙微波背景和重子声学振荡的实际数据进行组合拟合,得到了宇宙学和超新星演化参数的约束条件。我们发现,数据更倾向于一个震级的演变,高红移超新星是明亮的比预期的标准宇宙中的暗能量组件。然而,除了特殊情况外,数据在一西格玛水平上与非演变幅度一致。我们模拟了未来的数据情况下,SN震级的演变是允许的,并忽略了这种演变的可能性,在适合。我们发现的基准模型的错误的模型假设的非演变SN的幅度是不可检测的,并在同一时间的拟合宇宙学参数的偏差引入。在宇宙学参数中,由于错误的模型假设,整体质量密度最有可能出现偏差。虽然在拟合过程中忽略具有~z^2震级偏移的早期模型并不太危险,但具有~sqrt(z)震级偏移的晚期模型很有可能使拟合结果产生偏差。
2009-09-23 astro-ph.CO
Cosmological Evolution of Two-Scalar fields Cosmology in the Jordan frame
本文研究了在约当标架中定义的双标量场引力理论的宇宙学演化。具体地说,我们假设其中一个标量场与引力最小耦合,而第二个场是Brans-Dicke标量场,它与引力非最小耦合,同时也与另一个标量场耦合。在爱因斯坦框架中,这个理论简化为两个标量场的理论,其中两个场只能在势项中相互作用,这意味着五分理论被恢复。通过分析Jordan标架中场方程的平衡点,研究了宇宙演化。我们发现该理论可以描述大尺度下的宇宙学演化,同时也给出了暴胀解。
2020-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Late time cosmological evolution in DHOST models
我们在简并高阶标量张量(DHOST)理论描述的改进引力模型中研究了从非相对论物质主导时代到暗能量时代的晚期宇宙学演化。它们代表了传播单个标量自由度的最一般的标量-张量理论,包括Horndeski和Beyond Horndeski理论。我们提供了任何二次DHOST理论的齐次演化方程,而不限于引力波的速度与光的速度一致的理论,因为目前的限制适用于波长远小于宇宙尺度。为了说明这些理论中宇宙学背景演化的潜在丰富性,我们考虑了一个简单的移位对称模型族,其特征在于三个参数,并计算了暗能量及其状态方程的演化。我们还确定了参数空间中的区域的模型是扰动稳定的。
2020-04-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological evolution in exponential gravity
本文研究了指数引力$f(R)=R +c_1 (1-e^{- c_2 R})$($c_{1, 2} = \mathrm{constant}$)中的宇宙学演化.我们总结了各种可行性条件,并明确表明,后期的宇宙加速后的物质占主导地位的阶段可以实现。我们还研究了暗能量的状态方程,并证实了从幻影阶段到非幻影(精髓)一个幻影划分的交叉可以发生。此外,我们说明了宇宙学视界熵随时间整体增加。
2010-09-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological evolution in R^2 gravity
研究了R^2-扩展引力理论中辐射主导时期的宇宙演化。R和H的运动方程解析和数值求解。在单圈近似下计算了振荡曲率的粒子产生率,并考虑了粒子产生对R演化的反作用。讨论了该模型对非热暗物质宇宙学创造的可能影响。
2012-03-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scalar Field Cosmology -- Improving the Cosmological Evolutional Scenario
研究了充满标量场和正压物质的宇宙模型的演化。我们考虑了标量场与引力的极小耦合和非极小耦合。通过对物质含量的标量场描述,我们证明了演化情景复杂程度的增长。在研究所有初始条件下的所有演化路径时,使用了动力系统的方法。利用线性化的解,我们提出了推导哈勃函数的相应形式的简单方法,其标度因子为$H(a)$。
2012-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cutting Rule for Cosmological Collider Signals: A Bulk Evolution Perspective
我们表明,相互作用的大质量粒子在德西特散装的演变可以理解为一系列的共振衰变和生产事件的领导秩序。从这个角度来看,我们将宇宙对撞机信号分为本地和非本地类别,具有截然不同的物理起源。这进一步使我们能够推导出一个切割规则,有效地提取这些宇宙对撞机信号的分析方式。我们的切割规则是一个实用的方式提取宇宙对撞机信号的模型建设,并可以很容易地实现为符号计算包在未来。
2022-07-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The cosmological evolution of p-brane networks
在本文中,我们推导出,直接从南武后藤作用,宇宙学无特征的$p$ -膜的加速的相关组件,扩展以前的分析的基础上的薄膜极限的场论方程。平行于速度的加速度分量是$p$ -膜网络演化的速度相关单尺度模型的核心。我们用这个模型表明,在一个减速膨胀的宇宙中,$p$ -膜是相关的宇宙,相互作用不会导致挫折,除了微调非相对论网络与无量纲曲率参数$k \ll 1$。我们讨论了我们的研究结果的宇宙学演化的$p$膜网络的影响。
2011-07-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Exact Evolution of Discrete Relativistic Cosmological Models
我们研究的不均匀性对宇宙演化的影响,通过考虑一系列的宇宙学模型与离散的物质含量。这是使用精确的和完全相对论性的方法来完成的,这些方法利用了时空子流形中及其周围的对称性,而这些子流形本身并不具有连续的全局对称性。这些方法使我们能够跟踪我们的模型在整个历史中的演变,远远超出了以前的可能性。我们发现,虽然一些类空曲线在有限时间内崩溃各向异性奇点,其他保持非奇异永远。由此产生的宇宙学时空图像中,一些行为仍然接近弗里德曼,而其他行为则从根本上偏离。特别是,我们发现大规模加速是可能的,而不会违反任何能量条件。
2013-11-07 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Evolution of Fundamental Constants: From Theory to Experiment
本文从理论和实验的角度讨论了基本常数的一种可能的宇宙学时间演化。在理论方面,我们解释说,这样的宇宙学时间演化实际上是非常自然的,可以用类似于用来解释宇宙暴胀的机制来描述。然后,我们讨论了大统一理论的影响,表明规范耦合的统一条件可以随着宇宙学时间的演变。测量电子与质子的质量比可以用低能数据来检验大统一理论。在理论讨论之后,我们回顾了基本常数的精确测量及其潜在的宇宙学时间依赖性的现状。
2014-12-05 astro-ph.CO gr-qc physics.atom-ph
Viable f(R) gravity and future cosmological evolution
一个所谓的可行的修改重力进行了分析。这类引力理论的特点是在局部尺度上表现良好,在那里恢复了广义相对论,而修正项在宇宙学水平上变得重要,在那里再现了晚期加速时代,甚至是暴胀阶段。在目前的工作中,这些模型之一的未来宇宙学演化进行了研究。观察到过渡到体模阶段。此外,还考虑了f(R)引力的标张量等价性,这为这类模型提供了重要的信息.
2012-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological Evolution of Quintessence and Phantom with a New Type of Interaction in Dark Sector
在Cai和Su [Phys. Rev. D { \bf 81},103514(2010)]工作的启发下,我们提出了一种新的暗区相互作用,它可以在宇宙从减速到加速时改变其符号.我们考虑了这种相互作用下的quintessence和phantom的宇宙演化,发现存在一些标度吸引子,可以帮助缓解宇宙学符合问题。我们的研究结果还表明,这种新型的相互作用可以给宇宙学带来新的特征。
2011-01-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Vacuum energy with mass generation and Higgs bosons
我们讨论了Higgs质量和宇宙学常数的等级之谜,重点是庞加莱不变性,质量产生和重整化群不变性的相互作用。一个合理的解释涉及到一个涌现的标准模型,其中宇宙学常数的尺度被大尺度涌现的力量所抑制。在这种情况下,宇宙学常数尺度和中微子质量应该是相似的。
2020-03-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Towards generic cosmological evolution without singularity and fundamental symmetry of space-time
用动力系统方法研究了非最小耦合标量场宇宙模型。渐近不稳定的de Sitter状态的存在区分了非最小耦合常数参数$\frac{3}{16}\leξ<\frac{1}{4}$的值,这对应于高维引力理论中的共形耦合。
2017-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining dynamical neutrino mass generation with cosmological data
我们研究的模型中,中微子的质量是在宇宙学后期动态生成的。我们的研究是纯粹的现象学和参数化的三个有效的参数表征红移的质量产生,过渡区的宽度,和现今的中微子质量。我们还研究了中微子在产生质量的时候成为强自相互作用的可能性。我们发现,在一些情况下,目前的CMB,BAO和超新星的数据允许与大的中微子质量的模型。允许质量范围的增加使得在直接探测实验中测量非零中微子质量成为可能,例如KATRIN。有趣的是,我们还发现,有允许的模型中,中微子成为强烈的自相互作用的时代周围的重组。
2017-10-02 astro-ph.CO hep-ph
Effects of New Viscosity Model on Cosmological Evolution
体粘滞性是观测宇宙演化过程中固有的现象,在复杂的宇宙介质中,体粘滞性对宇宙演化的不同阶段有着不同的影响。通常在理想化的“标准宇宙学”中,除了星系的形成和演化等天体物理现象外,物理粘性效应往往在某种程度上被假设所忽略。实际上,我们对宇宙粘性的物理起源和影响,包括它在现实宇宙演化中的作用,还没有完全了解。本文将粘滞系数随温度变化的概念从经典统计物理推广到观测宇宙学,特别是考察了两种粘滞系数形式(分别用Chapman关系和Sutherland公式描述)存在的可能性及其宇宙学效应。考虑到标准模型的粘性,建立了一个修正的$Λ$ CDM-V模型,并得到了数据拟合的支持。$Λ$ CDM-V模型除了对宇宙年龄值的提高外,还具有两个令人满意的特点:对无撕裂/奇点未来的预测和从不完美宇宙模型到完美宇宙模型的平滑过渡机制。
2013-12-10 astro-ph.CO gr-qc
Possible evolution of a bouncing universe in cosmological models with non-minimally coupled scalar fields
我们探讨宇宙模型的动力学与反弹的解决方案,在空间平坦的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker背景。我们考虑包含希尔伯特-爱因斯坦曲率项,负耦合常数的诱导引力项,甚至标量场的多项式势的宇宙学模型。得到并分析了具有非单调哈勃参数的弹跳解。详细研究了标量场具有共形耦合和类希格斯势具有相反符号的情形。在这个模型中,反弹解的哈勃参数的演化基本上取决于宇宙学常数的符号。
2016-12-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological evolution, future singularities, Little Rip and Pseudo-Rip in viable f(R) theories and their scalar-tensor counterpart
修正的f(R)引力是暗能量的最有希望的候选者之一,甚至是整个宇宙演化的统一,包括暴胀阶段。在这类理论中,所谓的可行修正引力代表了能够再现后期加速度的现实理论,并满足局部尺度的强约束,其中广义相对论被恢复。本文对其中一些模型的宇宙学演化进行了分析,指出演化可能进入幻影阶段,但其行为可能是渐近稳定的。此外,还考虑了f(R)引力的标量张量等价性,它提供了关于未来奇点发生可能性的有用信息。在这类修正引力的框架下,我们还研究了所谓的小Rip和伪Rip。
2013-04-08 astro-ph.CO gr-qc
Constraining the Cosmological Evolution of Post-Newtonian Parameters with Gravitational Wave Signals from Compact Binary Inspirals
Queen Mary University of London(伦敦大学玛丽女王学院)
本文利用致密双星旋近引力波的高精度观测,提出理论无关方法约束引力耦合参数的宇宙学时间演化,为修正引力研究提供新途径。
2025-10-09 astro-ph.CO gr-qc
Elementary considerations on possible entropy-driven cosmological evolutions
本文利用新框架研究熵产生对宇宙动力学的影响,发现多种熵源下流体趋向有效宇宙常数,并给出熵力约束。
2025-05-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Singular cosmological evolution using canonical and phantom scalar fields
我们证明,有限时间奇点IV型可以始终纳入宇宙的宇宙学演化,无论是出现在暴胀时代,或在晚时间制度。虽然仅使用一个标量场,但原则上在幻影分割交叉时可能发生不稳定性,但当涉及两个场时,我们能够避免这种不稳定性。此外,双场标量张量理论被证明能够提供大量可行的宇宙学场景,在这些场景中可以实现各种类型的宇宙学奇点。其中,有可能用IV型奇点的出现来描述暴胀,以及以大撕裂结束的幻影后期加速。最后,为了完整性,我们还提出了适当重建的$F(R)$重力的上下文中的IV型实现。
2015-08-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The evolution of gravitons in accelerating cosmologies: the case of extended gravity
我们讨论了宇宙学引力子的产生和演化,展示了宇宙学背景如何影响它们的动力学。此外,宇宙学引力子的检测可以构成区分不同宇宙学模型的一个非常重要的特征。在这里,我们考虑的情况下,标量张量引力和$f(R)$引力,它表明放大的引力子振幅的变化,如果与广义相对论。可能的观测约束进行了讨论。
2017-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological perturbations in mimetic matter model
研究了具有任意标量势的拟物质模型的宇宙学演化。宇宙学重建,这是一种方式来构建一个模型的任意演变的标度因子,明确地做了不同的选择潜力。详细介绍了模拟物质模型演化为冷暗物质(CDM)、wCDM模型、暗物质和具有动力学$Om(z)$的暗能量的情况,其中$Om(z) \equiv [ (H(z)/H_0)^2-1 ]/[(1+z)^3 -1],$或具有幻影-非幻影交叉的幻影暗能量。在拟物质模型中研究了这种演化的宇宙学扰动。例如,研究了不同于通常的物质密度衬度($\ddot δ+ 2 H \dot δ- κ^2 ρδ/2 = 0$)的演化行为。在所考虑的模型中的特殊的$δ$的演变的可能性。特别注意的行为,物质密度对比度接近未来的奇异性,微扰的衰减可能会发生更早的奇异性。
2015-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Evolution Equation for Non-linear Cosmological Perturbations
我们提出了一种新的方法,完全基于引力势,研究非线性宇宙学物质扰动的演化。我们从微扰爱因斯坦方程出发,积分出宇宙流体的非相对论自由度,得到一个封闭的引力势方程。然后,我们验证了新方程的有效性,通过比较其近似解的非线性宇宙学扰动理论中的已知结果。首先,我们明确表明,我们的方程的微扰解匹配的标准微扰解。接下来,使用平均场近似的方程,我们表明,它的解决方案再现在一个简单的方式在小尺度上的非线性传播子的指数抑制由于速度色散。因此,我们的方法可以重现的主要特点的重整化微扰理论和(时间)重整化群方法的非线性宇宙学扰动的研究。最后,我们初步讨论了方程的完全解的性质及其意义。
2011-05-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Early-Time Evolution of the Cosmological Perturbations in f(R) Gravity
我们研究了f(R)引力中线性宇宙学扰动的演化,它是解释晚期宇宙加速的暗能量的替代。我们数值计算的早期演化与近似,我们设法解决一个问题,通常出现在一个解决完整的演化方程。利用近似的演化方程,我们可以很好地评估引力修正对早期演化的影响,从而检验广泛应用于早期宇宙的广义相对论(GR)近似的有效性。特别地,我们比较了我们的近似和传统的GR近似分别得到的CMB光子密度微扰和物质密度微扰。我们发现在f(R)引力的早期,引力修正的影响可能是不可忽略的。我们的结论是,为了自洽,在f(R)理论中,在处理早期演化时,应该采用本文提出的近似而不是GR近似。
2011-08-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
General purpose graphics-processing-unit implementation of cosmological domain wall network evolution
拓扑缺陷必然在早期宇宙的对称性破缺相变中形成。为了探索理论模型的参数空间并设置更严格的实验约束(利用天体物理观测的最新进展),需要越来越苛刻的模拟,因此需要更多的硬件资源和计算时间。提高现有编码的速度和效率至关重要。在这里,我们提出了一个通用的图形处理单元实现的规范Press-Ryden-Spergel算法的宇宙学域壁网络的演变。这被移植到开放计算语言标准,因此在2D和3D模拟中实现了显着的速度提升。
2017-10-28 astro-ph.CO hep-ph physics.comp-ph
Cosmological evolution in Weyl conformal geometry
我们讨论了外尔共形几何的宇宙学演化及其相关的外尔二次引力。爱因斯坦引力(具有正的宇宙学常数)在外尔引力的自发破缺阶段被恢复;这发生在尺度对称的外尔规范场($ω_μ$),即外尔几何的一部分,通过Stueckelberg机制变得有质量,然后被破缺。这种断裂是外尔几何在没有物质的情况下宇宙学演化的自然结果。特别感兴趣的分析是外尔可积几何的特殊极限情况。这种情况和一般情况都提供了宇宙的加速膨胀,由作用中的$\tilde R^2$项的标量模式和$ω_0$控制。它们与$Λ$ CDM模型的比较表明,对于(无量纲)哈勃函数$h(z)$和对于红移$z\leq 3$的减速$q(z)$,它们与该模型非常吻合。因此,外尔共形几何及其相关的外尔二次引力提供了一个有趣的替代$Λ$ CDM模型和爱因斯坦引力。
2022-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hidden Superconformal Symmetry of the Cosmological Evolution
在超引力的超共形表述中,标准的超引力作用量是当共形补偿标量场(共形子)获得非零值时的自发对称性破缺的结果,从而产生普朗克质量。在此之后,原始理论的许多对称性变得隐藏得很好,因此它们经常被忽视。然而,最近的发展表明,超共形不变性不仅仅是一种工具:它在推广先前存在的超引力公式和发展新的暴胀模型方面发挥着重要作用。本文描述了宇宙演化中隐藏的超共形对称性。在这个公式中,暴胀可以等价地描述为共形子不稳定性,而宇宙的“从无”的创造可以解释为由于经典共形子场的出现而引起的自发对称性破缺。我们开发了一个一般的形式主义,可以描述宇宙学的演化与共形子的演化同时进行。我们发现了一组规范不变的物理观测量,包括Weyl张量平方的超共形不变的推广,这是必要的宇宙学奇点的不变描述。
2014-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph