Matter shear and vorticity in conformally flat spacetimes
本文研究了含有一般物质场的Friedmann Lemaitre Robertson Walker(FLRW)时空中的共形平坦扰动。工作的线性化场方程,我们发现了一些重要的几何性质的物质剪切和涡度,以及它们如何相互作用的物理量在没有任何自由重力的动力外尔曲率。由于在广义相对论中几乎没有任何物理上真实的旋转精确共形平坦解,这些协变和规范不变的结果清楚地显示了涡度在线性化区域中的作用。最有趣的是,我们证明了物质剪切服从横向无痕张量波动方程,涡度服从矢量波动方程。这些切变波和涡度波代替了引力波,因为它们携带着时空曲率局部变化的信息。
2020-11-19 gr-qc
The Higgs Field in the closed FLRW universe
本文研究封闭FLRW宇宙中SO(3)对称三重态和SO(4)对称复二重态希格斯场,通过有效势自发对称破缺得到宇宙学期望值与质量,并揭示宇宙尺寸与希格斯场真空期望值的关系。
2023-10-17 gr-qc
Rest frame vacua of massive Klein-Gordon fields on spatially flat FLRW spacetimes
我们提出了一种将量子态从一个给定几何的状态空间投影到另一个由不同几何生成的状态空间的方法,注意正确的归一化,这是解释量子理论的关键。由于这种方法,我们可以定义任何空间平坦的FLRW时空状态,其中真正的闵可夫斯基参数测量。我们使用这些闵可夫斯基态来分离大质量标量粒子的静止坐标系中的频率,从而定义标量静止坐标系真空。我们表明,这种真空是稳定的德西特膨胀宇宙的能量守恒。相比之下,在一个空间平坦的FLRW时空与米尔恩型标度因子,这种真空的结果是动态的,对应于一个时间依赖的静止能量解释为有效质量。这种动态真空导致了宇宙粒子的产生,这只在这里考虑的早期米尔恩型宇宙中才有意义。在简要的分析中指出了这种新效应的一些有趣的特征。
2020-02-08 gr-qc hep-th
On the Problem of Vacuum Energy in FLRW Universes and Dark Energy
基于非零背景下量子场论的重整化,我们提出了一种新的计算膨胀FLRW时空中真空能量的方法。我们计算的重整化有效作用量的$2-$点函数,然后将形式主义感兴趣的宇宙学背景。作为一个例子,我们计算准德西特时空的领先修正真空能量给出的蝌蚪图,并表明它的行为作为$\sim H_0^2 Λ_{\rm pl}$其中$H_0$是哈勃常数和$Λ_{\rm pl}$是普朗克常量。这与宇宙中观测到的暗能量密度在同一数量级。
2013-10-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
FLRW embeddings in $\mathbb{R}^{n+2}$, differential geometry and conformal photon propagator
Université Paris Cité(巴黎西岱大学);Université de Corse – CNRS UMR 6134 SPE(科西嘉大学 - 法国国家科学研究中心 SPE联合研究单位);APC-Astroparticule et Cosmologie (UMR-CNRS 7164)(天体粒子与宇宙学研究所 (UMR-CNRS 7164))
本文利用微分几何方法研究局部共形平坦空间作为R^{n+2}子流形的性质,推导了内蕴与外蕴微分几何对象的关系公式,并应用于FLRW空间,得到四维光子传播子的新表达式。
2026-03-24 gr-qc math-ph math.DG
Comment on "Non-vacuum conformally flat space-times: dark energy"
Ibohal,Ishwarchandra和Singh提出了一类应力张量$T_{ab}$具有负压的爱因斯坦方程的精确的、非真空的、共形平坦的解。我们发现,$T_{ab}$对应于各向异性流体和状态方程参数似乎不是$ω= -1/2$。我们认为作者的常数不能是测试粒子的质量,而是与匀加速观测者的球形分布的Rindler加速度有关。
2012-12-11 astro-ph.CO gr-qc
Electroweak Vacuum Instability and Renormalized Vacuum Field Fluctuations in Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker Background
宇宙学中的Higgs真空稳定性一直是一个很有吸引力的研究课题,准确跟踪Higgs涨落的发展是至关重要的。在本工作中,我们深入研究了在Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker(FLRW)背景下,Higgs场的真空涨落如何影响电弱真空的稳定性。采用绝热(WKB)近似或绝热正则化方法,我们清楚地证明了FLRW背景中Higgs场的真空涨落依赖于Higgs场或其他标量场的曲率和质量.希格斯涨落可以产生真正的真空泡,并引发电弱真空的坍缩。此外,我们清楚地表明,在FLRW背景下的有效希格斯势修改的希格斯真空涨落。标准模型场的真空涨落可以通过反反应效应使有效希格斯势稳定或不稳定。考虑各种背景下Higgs真空涨落$\left< { δϕ}^{ 2 } \right>$的改进有效Higgs势,给出了Higgs耦合标量场质量的新的宇宙学约束,并定量描述了FLRW背景下Higgs稳定性.
2018-11-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-local quantum effects in cosmology 1: Quantum memory, non-local FLRW equations and singularity avoidance
我们讨论了无质量粒子的量子环的宇宙学效应,它导致了控制标度因子a(t)的运动方程中的时间非定域性。对于这里讨论的效果,循环导致a(t)的演变取决于过去曲率的记忆,权重最初按1/(t-t ')缩放。作为我们的主要例子之一,我们讨论了大量轻粒子的情况,使得这些效应发生在引力仍然可以经典对待的区域。然而,我们也描述了量子引力子环和全套标准模型粒子的影响。我们发现,这些影响随着时间的推移,在扩大阶段,导致在晚些时候的经典行为。在收缩阶段,在我们的近似中,量子结果可以导致普朗克质量以下尺度上的类似反弹的行为,避免霍金-彭罗斯定理经典要求的奇异性。对于共形不变场,例如具有共形耦合希格斯粒子的标准模型,这个结果是完全非定域的和参数无关的。
2014-03-18 gr-qc hep-ph hep-th
Conformally Coupled Scalars, Instantons and Vacuum Instability in AdS_4
我们证明了一个标量场与AdS引力共形耦合的四维四次自相互作用可以嵌入M理论。全息有效势的精确计算,使我们能够非微扰地研究AdS_4在共形耦合标量存在下的稳定性。结果表明,存在一个单参数族的共形标量边界条件的边界理论有一个不稳定的真空。在这种情况下,体理论有介导AdS_4空间衰变的瞬子解。这些结果与有效三维边界模型中的真空结构和瞬子的存在很好地匹配。
2007-05-06 gr-qc hep-th
Construction of vacuum initial data by the conformally covariant split system
利用隐函数定理证明了紧致三维黎曼流形上所谓共形协变分裂系统解的存在性。它们产生了爱因斯坦方程的非恒定平均曲率(非CMC)真空初始数据。研究了定义在有边界和无边界的紧致流形上的共形协变分裂系统。在前一种情况下,边界对应于构造的初始数据中的视水平线。对于具有宇宙学常数的情况,则分别考虑。最后,为了证明共形协变分裂系统在数值研究中的适用性,我们提供了流形$\mathbb S^1 \times \mathbb S^2$和$\mathbb S^1 \times \mathbb T^2$上解的数值例子。
2019-06-21 gr-qc math.DG
Exact noise kernel for quantum fields in static de Sitter and conformally-flat spacetimes
我们计算精确表达式的噪声内核,定义为期望值的对称化连接应力能量双张量,共形不变的标量场的共形真空,有效的任意分离(类时,类空和空)的点在一类共形平坦的时空。我们推导出显式表达式的噪声内核评价静态de Sitter坐标相对于Gibbons-Hawking真空和分析的行为的噪声内核在宇宙学视界附近的区域。我们发展了一个在宇宙视界附近的准局域展开,并将其与精确结果进行了比较。这给出了对史瓦西时空中共形不变标量场的噪声核的准局域近似表达式的可能有效性范围的洞察,该近似表达式在物理综述D{ \bf 85},044037(2012)中给出。
2013-01-11 gr-qc
From the string vacuum to FLRW or de Sitter via $α'$ corrections
本研究完善弦宇宙学方程的哈密顿表述,加入非微扰伸缩子势后,得到可从弦真空演化至FLRW或德西特相的解,并发现各向同性晚期吸引子的生成机制。
2025-02-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Regge calculus models of the closed vacuum $Λ$-FLRW universe
将FLRW时空的Collins-Williams Regge演算模型和Brewin的细分模型应用于封闭真空$Λ$ -FLRW宇宙。在每种情况下,我们嵌入的Regge柯西曲面到3-球面$\mathbf{E}^4$,并考虑柯西曲面半径,可以从嵌入的可能措施。Regge方程是从全局变化和局部变化中获得的,全局变化是指整组相同的边缘同时变化,局部变化是指每个边缘单独变化。我们探讨了两组解决方案之间的关系,在何种条件下,Regge Hamilton约束将是第一个积分的演化方程,初始值方程为每个模型在其时刻的时间对称性,以及各种模型的性能。据透露,当地的变化一般不会导致一个可行的Regge模型。它还表明,各种模型满足各自的初始值方程。最后,它表明,该模型再现的连续模型的行为,而最初,性能提高,因为我们增加了用于构建的Regge柯西表面的四面体的数量。最终,所有模型都逐渐跟不上连续体FLRW模型的膨胀,四面体数量较少的模型下降得更快。我们认为这种失败是由于Regge Cauchy曲面的有限分辨率试图近似一个不断扩展的连续体Cauchy曲面;每个Regge曲面都有固定数量的四面体,随着被近似的曲面变大,分辨率会降低。最后,我们注意到,所有的Regge模型都在骨架的类时间支柱变为空的时候突然结束,尽管这个终点似乎随着四面体数量的增加而延迟。
2015-12-08 astro-ph.CO gr-qc
On conformally flat initial data for Einstein equations
我们描述共形平坦的初始数据,明确给出解析外曲率解决真空动量约束。他们遵循戴恩和弗里德里希在2001年发现的解决方案。Bowen-York解的圆柱对称子情形是这个一般配置的子类。
2004-09-16 gr-qc
A spherically symmetric gravitational solution of nearly conformally flat metric~measure~space
本文研究了度量测度空间中共形不变引力理论的近平坦近似。此外,我们还研究了能量动量张量在球对称坐标系下的变换,得到了MMS的真空解及其弱场极限。我们表明,虽然它已经是一个真空解决方案,它可以模拟暗物质时,限制在广义相对论的框架,即,一个不完整的共形框架。这是通过采用密度函数来完成的,密度函数是MMS的重要组成部分。我们推导出一个方程的密度函数的一般轮廓的旋转曲线从观察。具体地,对应于两个众所周知的配置文件PSS和NFW的密度函数。
2023-02-27 gr-qc
A rigidity property of asymptotically simple spacetimes arising from conformally flat data
给出了真空爱因斯坦场方程的时间对称初值问题,证明了正则有限初值问题在无穷远处的解光滑地延伸通过零无穷远处与空间无穷远处相交的临界集当且仅当初值与Schwarzschild初值在无穷远处重合.
2009-06-25 gr-qc
Dirac fields in flat FLRW cosmology: Uniqueness of the Fock quantization
我们解决的无限的模糊性,影响建设的狄拉克场在宇宙时空中的扁平紧凑部分传播的Fock量子化的问题。特别是,我们讨论了一个物理标准,限制到一个独特的可能性(直到酉等价)的无限集可用真空。我们证明,这种所需的唯一性是保证,任何可能的选择自旋结构的空间部分,如果我们施加两个条件。第一个是经典系统的对称性必须用量子力学实现,这样真空在对称性变换下是不变的。第二个也是更重要的条件是,所构建的理论必须具有一个量子动力学,该量子动力学可以在Fock空间中实现为(非平凡的)幺正算子。实际上,量子动力学的这种幺正性使我们能够明确地识别狄拉克场的某些非常特定的贡献。在这样做的时候,我们基本上描述了由狄拉克方程控制的动力学的一部分,它是酉可实现的。一旦粒子和反粒子概念的物理动机约定固定下来,福克真空的唯一性就得到了实现。
2016-09-26 gr-qc
Mach's Principle and Model for a Broken Symmetric Theory of Gravity
研究了共形不变引力模型中的自发对称性破缺。特别地,我们使用共形不变的标量张量理论作为引力模型的真空扇区来研究引力耦合可能是自发对称性破缺的结果。在这个模型中,物质被认为是与一个度量相耦合的,这个度量与真空扇区中显式出现的度量不同,但与之共形相关。我们表明,在自发对称性破缺后,由此产生的理论是一致的马赫原理在这个意义上说,惯性质量的粒子在宇宙学的背景下有可变的配置。此外,我们的分析允许构建一个机制,在该机制中,由此产生的大真空能量密度在宇宙演化过程中松弛。
2004-07-06 gr-qc
Functional Schroedinger picture for conformally flat spacetime with cosmological constant
一个量子场模型的共形平坦的空间制定使用标准的场论技术,概率解释和建立经典极限的方式。本文的出发点是:在Einstein-Hilbert作用量的保角变换后,保角因子表示一个具有负动力学项的标量场,自相互作用受宇宙学常数的启发。(It已经发现,这种作用的量子具有作为负能量序列的负值。)这个标量场的度规能量-动量张量与初始度规的爱因斯坦张量成正比。因此,场的真空态被视为经典空间。在这样的真空中,零模是平坦弗里德曼宇宙的一个标度因子。结果表明,共形因子可以看作是一个暴胀子场,它的小的非齐次性表示规范不变的标量度规扰动。
2001-11-19 gr-qc
Intricacies of Cosmological bounce in polynomial metric $f(R)$ gravity for flat FLRW spacetime
本文给出了在二阶以上的多项式$f(R)$理论中计算空间平坦FLRW时空的宇宙学反弹的方法。在这些情况下,共形连接的爱因斯坦框架显示出多个标量势,预测了$f(R)$理论所在的约旦框架中宇宙演化的各种可能性。我们提出了一个合理的方式,其中一个可以关联的各种可能的潜力,在爱因斯坦框架,立方$f(R)$引力,宇宙学的发展在约旦框架。提出了$f(R)$理论中的能量条件问题。指出了连接Jordan框架和Einstein框架的共形变换与$f(R)$理论的各种不稳定性之间的重要关系。所有的计算都是针对三次$f(R)$引力进行的,但我们希望结果对于高阶多项式引力具有足够的一般性。
2016-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Vacuum polarisation on the brane for a higher dimensional black hole spacetime
我们提出了真空极化的无质量,共形耦合标量场的膜上的一个Schwarzschild-Tangherlini黑洞在大量的零到七个额外的维度。
2013-03-13 gr-qc
FRW Universe Models in Conformally Flat Spacetime Coordinates. II: Universe models with negative and vanishing spatial curvature
我们推导了共形平坦时空坐标描述的具有负曲率和零曲率的宇宙模型的线元的一般表达式。给出了空Milne宇宙模型和含尘埃、辐射和真空能量的模型。讨论粒子视界的存在,我们表明,有连续创造的空间,物质和能量时,共形时间使用在弗里德曼-罗伯逊-沃克模型与负空间曲率。
2011-03-24 gr-qc
On the nonexistence of conformally flat slices in the Kerr and other stationary spacetimes
证明了具有非零角动量的真空爱因斯坦场方程的定态解不存在最大的、共形平坦的和非提升的Cauchy切片。证明是基于来自零和空间无穷远附近的某种类型的渐近展开的结果-这也表明,Bowen-York类型的数据的发展不能有一个发展承认一个光滑的零无穷远-,并从固定的解决方案的事实,承认一个光滑的零无穷远。
2003-10-08 gr-qc
On global models for finite rotating objects in equilibrium in cosmological backgrounds
在广义相对论中,对处于平衡状态的旋转有限物体的研究通常集中在它们是真正孤立的情况下,即描述有限物体的模型嵌入在渐近平坦的外部真空中。已知的结果确保了真空外场的唯一性,通过使用边界数据的外部场在物体的表面加上衰减的外部场在无穷远。本工作的最终目的是通过将无穷远处的边界条件改变为考虑到物体嵌入宇宙学背景的边界条件来研究内部模型的后果。首先考虑FLRW的标准宇宙学背景,我们研究FLRW与稳态轴对称时空的一般匹配,以找到真空区的新边界条件。在这里,我们提出了第一个结果。
2005-01-25 gr-qc
Explicit formulas and decay rates for the solution of the wave equation in cosmological spacetimes
本文通过微分算子映射方法,为多种宇宙学时空中的波动方程导出显式解公式,并研究其衰减率,提出并部分解决相关猜想。
2022-11-15 gr-qc math.AP
Repulsive gravity induced by a conformally coupled scalar field implies a bouncing radiation-dominated universe
在目前的工作中,我们重新讨论了一个由一个具有四次自相互作用势的标量场与引力非最小(共形)耦合组成的模型[1]。当标量场真空处于对称性破缺状态时,出现了一个有效的引力常量,在某些情况下,当只有普通辐射与引力耦合时,它可以导致引力排斥效应。在这种情况下,当标量场处于这种对称破缺状态时,反弹宇宙是场方程唯一允许的宇宙学解。
2017-06-13 gr-qc
Conformally covariant systems of wave equations and their equivalence to Einstein's field equations
我们推导出,在3+1时空维,两个替代系统的准线性波动方程,弗里德里希的共形场方程的基础上。当初始数据满足适当的约束方程时,我们分析了它们与爱因斯坦真空场方程的等价性。作为应用,将具有过去零无穷远数据的Einstein方程的特征初值问题化为具有普通光锥数据的波动方程的特征初值问题.
2014-05-22 gr-qc
Conformally related vacuum gravitational waves, and their symmetries
本研究利用Möbius重定义时间构建特殊共形变换,实现真空引力波的两类转化,发现新的共形O(2,1)对称pp波,并详细分析了粒子在相关引力场中的三类运动行为。
2025-05-17 gr-qc hep-th math-ph
Vacuum polarization around a three-dimensional black hole
本文计算了三维黑洞背景中共形耦合无质量标量场的欧几里德传播子。在时空中得到了Hartle-Hawking态的期望值$\langleφ^2\rangle$。
2020-05-08 gr-qc
A new approach to spherically symmetric junction surfaces and the matching of FLRW regions
我们研究了爱因斯坦场方程的球对称解之间的类时结(有表面层)。与以前的调查相比,这是在一个坐标系中完成的,在该坐标系中,接合面运动被吸收在度量中,而所有坐标在接合面处是连续的。所有相关量的演化方程的推导。我们讨论了无表面层的情况下(边界面),并研究了小表面能的行为。它表明,人们应该期待的情况下,在有限的适当的时间内达到光速。我们仔细讨论了球对称截面可能匹配的充分必要条件。对于球对称时空截面之间的类时连接,我们明确地表明,Lanczos方程的时间分量总是减少到一个单位(独立于表面状态方程)。将结果应用于FLRW模型的匹配。我们详细讨论了“真空泡”和闭合-开放连接。作为例子,给出了几个数值积分结果,其中一些结果表明,该结面可以在有限时间内达到光速。
2004-04-03 gr-qc
Cosmology as a CFT$_1$
本文揭示最简单的FLRW宇宙学系统具有隐藏的SL(2,ℝ)共形对称性,通过映射到共形力学确定Noether荷和Schwarzian作用量,并在量子层面将其表述为CFT₁,从而为宇宙学量子化开辟共形自举等新途径。
2019-11-18 gr-qc
Cosmic String Created from Vacuum Fluctuaions
本文讨论了在自洽半经典引力理论中由量子场真空涨落产生宇宙弦的可能性。本文用近似方法求出了静态柱对称时空中共形不变量子场的重整化应力-能量张量的真空期望值。我们得到了在圆柱对称轴上不同边界条件下爱因斯坦方程的特解。
1998-01-14 gr-qc
Classification of Kerr-de Sitter-like spacetimes with conformally flat Scri
我们提供了一个分类的$Λ>0$ -真空时空,其中允许一个Killing向量场,关于该场,相关的“Mars-Simon张量”(MST)为零,并具有共形平坦的$\mathcal{J}^-$(或$\mathcal{J}^+$)。为此,我们也给出了$3$球$\mathbb{S}^3$上的共形Killing向量场的完整分类,直到莫比乌斯变换,从而阐明了表征克尔-德西特类时空族的两个基本常数,它们被证明是定义良好的几何不变量。在每种情况下的$\mathcal{J}$的拓扑结构确定,并在$\mathcal{J}$的克尔德西特家庭的表征结果。
2016-10-31 gr-qc
A conformally coupled massive scalar field in the de Sitter expanding universe with the mass term treated as a perturbation
我们研究了共形耦合的质量标量场理论,其中质量项被看作是de Sitter时空膨胀一半中的微扰,作为比较各种微扰形式的玩具模型。我们指出,由于红外发散来自无限的未来,在出微扰理论崩溃。利用Bogolubov变换,阐明了自由理论真空与真实真空之间的关系,并指出自由理论真空与真实真空之间的差异导致了自由理论粒子的明显成对产生,并使进出两点函数不同于真实两点函数.我们还确定了无限的Bogolubov系数的红外发散的原因。然后,我们研究两种替代方法:欧几里德和在形式主义。我们验证了在这两种方法中,质量项作为微扰项处理时,微扰理论中不存在红外发散,并且这些方法能正确地再现质量标量场的两点函数.
2009-06-19 gr-qc hep-th
FRW Universe Models in Conformally Flat Spacetime Coordinates. III: Universe models with positive spatial curvature
我们推导出共形平坦时空坐标描述的具有正空间曲率的宇宙模型的线元的一般表达式。展示了具有尘埃、辐射和真空能量的模型。讨论了粒子视界的存在性,证明了在正空间曲率的Friedmann-Robertson-Walker模型中使用共形时间时,在尘埃和辐射主导的宇宙中存在着空间、物质和能量的不断湮灭,在LIVE主导的宇宙中存在着不断的创生.本文给出了求彭罗斯图坐标的一般方法。我们还利用共形时间计算了一些宇宙模型的年龄和红移。
2011-03-24 gr-qc
Vacuum Polarization in the Spacetime of a Scalar-Tensor Cosmic String
本文在标量张量引力框架下研究了宇宙弦产生的磁通量时空中的真空极化效应。计算了共形耦合标量场的能量动量张量的真空期望值。明确地显示了声子对真空极化效应的贡献。
2000-12-14 gr-qc
Quantum fields near phantom-energy `sudden' singularities
本文致力于计算由幻影能量驱动的未来奇点附近的一种类型。在所考虑的奇点处,标度因子保持有限,但其导数发散。产生这种奇异性的正压幻影能量的一般行为计算的假设下,在奇点附近,这种流体是占主导地位的贡献者。我们使用共形平坦时空中共形不变场的重整化应力张量的半经典公式,并分析了由于量子真空贡献而导致的奇异性的软化/增强。然后,这种动力学分析的结果进行了比较,从物理的考虑。在这两种情况下,量子化标量场和旋量场的真空态加强了奇点附近的加速膨胀,而矢量场的真空态则削弱了它。
2008-05-20 gr-qc
Interpreting a conformally flat pure radiation space-time
一个物理解释的一般类的共形平坦的纯辐射度规,最近已确定的埃德加和路德维希。结果表明,至少在弱场极限,连续的波表面可以表示为零(半)超平面滚动周围的二维零锥。在脉冲极限下,解简化为一个传播方向依赖于延迟时间的pp波。在一般情况下,有一个坐标奇异性,对应于一个包络的波表面。的全球结构进行了讨论,并提出了一个可能的真空延伸通过信封。
1998-09-14 gr-qc
Adiabatic regularization and preferred vacuum state for the $λϕ^4$ field theory in cosmological spacetimes
本文通过引入任意参数 $μ$ 扩展单圈阶绝热正则化,在 FLRW 时空中为 $λϕ^4$ 标量场定义固定时刻的优选真空态,并在两种常见宇宙学背景下计算且给出 $μ$ 的取值处方。
2023-04-20 gr-qc
Einstein-aether models III: conformally static metrics, perfect fluid and scalar fields
分析了纯量场和理想流体源下爱因斯坦以太理论中共形静态度规的渐近性质。在理想流体的情况下,一些相对论性的解决方案,如恢复:闵可夫斯基时空,Kasner解决方案,平坦的FLRW空间和静态轨道依赖于正压参数$γ$。为了局部分析声速线$v^2=γ-1$附近解的行为,其中$v$是倾斜,使用了一个新的“激波”变量。在这条直线上发现了两个新的平衡点,这两个点在广义相对论中是不存在的,当$1 <γ<2 $。在广义相对论的极限情况下,这些点代表具有极端倾斜的刚性解。在广义相对论的极限中,可以找到与位似向量场的因果关系变化相关联的平衡点线。对于具有势$V(ϕ(t,x))$的非齐次标量场$ϕ(t,x)$,共形静态度规的对称性将标量场限制为$ ϕ(t,x)=ψ(x)-λt, V(ϕ(t,x))= e^{-2 t} U(ψ(x))$,$U(ψ)=U_0 e^{-\frac{2 ψ}λ}$ .对某些特殊情况下的稳定性条件进行了详尽的分析(解析或数值)。
2021-01-07 gr-qc hep-th
Classification of $Λ\neq 0$-vacuum algebraically special spacetimes with conformally flat $\mathscr I$ from Weyl tensor expansion
本文通过外尔张量的代数分解及高斯、科达齐、里奇恒等式,结合Fefferman-Graham渐近展开,研究非零宇宙学常数真空时空在共形无穷附近的行为,并证明四维代数特殊且共形平坦无穷远的时空恰为类Kerr-de Sitter族。
2025-07-28 gr-qc math-ph math.MP
Self-Dual Cosmology
本文构造了自对偶Weyl张量的宇宙时空,其动力学由三次自相互作用标量场描述,实现了颜色-运动学对偶与双拷贝,并发现了辐射主导和滑行FLRW背景及无限族解。
2024-07-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Wormholes, Classical Limit and Dynamical Vacuum in Quantum Cosmology
首先对充满尘埃和共形不变标量场的Friedmann-Robertson-Walker(FRW)宇宙进行量子化。对于封闭模型,我们发现了一组离散的虫洞量子态。在平坦的类空截面的情况下,我们发现在小的标度因子值和量子行为的标度因子的大值的经典行为的状态。其次,我们研究了一个FRW模型,它具有一个共形不变的标量场和一个非零的宇宙学常数,这是通过把真空看作一个理想流体而动态引入的。随后的惠勒-德威特方程原来是一个真正的薛定谔方程,我们发现,有一个明确的值的宇宙学常数的可实现的状态。我们再次找到有限范数的解决方案,惠勒-德维特方程的宇宙学常数,代表虫洞的确定值,这表明在量子宇宙学模型与一个简单的物质内容虫洞状态是一种常见的现象。
1999-06-17 gr-qc
Stress-Energy Tensor of a Scalar Field on a Product Spacetime with a Time-Dependent Compact Dimension
The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);Harvard University(哈佛大学)
研究标量场在FLRW背景与时间依赖紧致维度构成的乘积时空中的真空期望值,改进正则化方法得到d=3和d=4的解析表达式,并验证在无质量共形耦合极限下的时间依赖结果与已知Casimir贡献一致。
2026-09-21 gr-qc hep-th
Tunneling and propagation of vacuum bubbles on dynamical backgrounds
在由一阶相变与大的成核率相比,逆动力学时间尺度的母泡产生的泡沫宇宙的背景下,我们通常的分析扩展到非真空背景。特别是,我们提供了半解析和数值结果的修改成核率FLRW背景,以及传播到非均匀(LTB)或FLRW时空的气泡壁的参数研究,无论是在薄壁近似。我们表明,在我们的模型中,背景中的物质往往会阻止泡沫成功膨胀,并迫使它们崩溃。对于它们确实膨胀的情况,我们给出了为什么对内部时空的影响在一个合理的参数范围内很小的论点,并讨论了所采用的近似的局限性。
2009-11-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Cosmological Constant from Conformal Transformations: Möbius Invariance and Schwarzian Action
最近证明了宇宙学常数为零的自由标量场的齐次Friedman-Lematre-Robertson-Walker(FLRW)宇宙学在一维共形群$\textrm{SL}(2,\mathbb{R})$作真时M{<$}bius变换下是不变的.在这里,我们将这种分析推广到适当的时间,$τ\mapsto \tildeτ=f(τ)$,这是不混淆的时间坐标的重新参数化的任意变换。首先,我们证明了具有非零宇宙学常数$Λ\ne 0$的FLRW宇宙学在$\textrm{SL}(2,\mathbb{R})$组共形变换下也是不变的。伴随的共形Noether电荷形成了一个$\mathfrak{sl}(2,\mathbb{R})$李代数,它编码了宇宙的演化。其次,我们表明,一个宇宙学常数可以产生从$Λ=0$的情况下,通过特定的保角变换,实现紧化或紧化的适当的时间取决于$Λ$的符号。最后,通过将宇宙学常数推广到规范场进行共形变换或将标量场作用量修改为Schwarzian作用量,我们提出了一个在适当时间的共形变换的全群$\textrm{Diff}({\cal S}^1)$下的扩展FLRW宇宙学作用量不变量.这样一个保形不变的宇宙学导致了一个新的时间问题,并有必要在纯粹的时间去参数化的条件下重新思考暴胀。
2020-09-16 gr-qc
Properties Of The Classical Action Of Quantum Gravity
由重整化确定的量子引力的经典作用量包含了无穷多个相互独立的耦合,可以用不同的微扰等价方式表示。我们组织它在一个方便的形式,这是基于不变量构造的外尔张量。我们表明,FLRW度规是场方程在任意维的精确解,所以都是局部共形平坦的爱因斯坦方程的解决方案。此外,在局部共形平坦背景下展开度量张量,作用量的二次部分不含高阶导数。对Schwarzschild型和Kerr型黑洞解进行了非平凡修正。我们对它们的度量进行了第一次修正,并研究了它们的性质。
2013-05-13 gr-qc hep-th
Embedding the stationary spacetimes into Brans-Dicke cosmology via conformal transformations
本文利用时间相关共形变换和 BD 场方程研究 FLRW 时空与共形 Kerr-Newman 黑洞,给出不同几何的膨胀解,并揭示原始真空或物质曲率条件对加速膨胀的影响。
2023-12-06 gr-qc
FLRW solutions in $f(Q)$ theory: the effect of using different connections
在$f(Q)$ -引力理论中研究了Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker(FLRW)时空,其中$Q$表示非度规标量.它已经在以前的文献中,存在四个不同的家庭的连接,这是兼容的等距的FLRW度量;三个空间平坦的情况下,一个空间曲率存在。在空间平坦的情况下,一个连接是动态无关的,并产生在笛卡尔坐标系中的重合规范的动力学。为此,我们获得了一个任意的$f(Q)$理论与完美的流体物质含量的一般解决方案,并提出了各种例子的具体选择的$f(Q)$功能。我们继续研究其余连接的影响,这些连接是动态的,影响运动方程。我们集中在情况下,从$Q=$常数。情况下,只是再现广义相对论与宇宙学常数,并推导出新的真空解决方案的幂律$f(Q)$功能。
2022-07-27 gr-qc hep-th
Fakeons and the classicization of quantum gravity: the FLRW metric
在某些假设下,通过将不需要的自由度量化为伪量(fakeon),可以理解高阶导数理论,这些伪量后来被投影掉。然后通过对量子理论的经典化,得到了真正的经典极限。由于量子场论是用微扰的形式表述的,经典化也是微扰的。在一般情况下推导出一些性质后,我们考虑了从fakeon思想中出现的量子引力理论,并研究了它的经典化,重点是FLRW度规。我们指出的情况下,假子投影可以准确地处理,其中包括辐射,真空能量密度和两者的组合,以及情况下,它不能,其中包括灰尘。一般来说,经典极限与它所来自的量子理论有许多共同的特征,包括不可能写出完整的、“精确的”场方程,以至于渐近级数和非微扰效应开始起作用。
2019-04-09 gr-qc hep-th
Vacuum polarization of massive fields in the spacetime of the higher-dimensional black holes
在高维静态球对称黑洞时空中,构造并研究了具有一般曲率耦合参数的量子化质量标量场的真空极化$\langle ϕ^{2}\rangle_{D},$,重点研究了带电的Tangherlini解以及极值和超极值组态.对于$4 \leq D \leq 7$给出了真空极化的显式解析表达式。对于共形耦合场的应力-能量张量的轨迹和真空极化之间的关系进行检查,这需要在Schwinger-DeWitt展开的高阶项的知识。
2018-05-12 gr-qc
The symmetry of the energy momentum tensor does not necessarily reflect the space-time symmetry: a viscous axially symmetric cosmological solution
应用共形度规方法,对爱因斯坦方程的静态轴对称真空解,我们证明了不存在代表宇宙理想流体的非对称FLRW解。让宇宙流体是不完美的,有轴对称的解决方案,往往FLRW在空间无限远。我们找到的解代表了一个轴对称时空,导致了一个球对称爱因斯坦张量。因此,我们找到了一个爱因斯坦方程的解,它代表了一个球对称的物质分布,对应于一个不反映同样对称性的时空。我们还找到了对应于同一能量张量的具有球对称性的爱因斯坦方程的另一个解。
2019-09-05 gr-qc
Observable vacuum energy is finite in expanding space
在这项工作中,我的理由是,在膨胀的空间中,只有那些量子模式有助于测量的真空能量,不超过可观察的体积。由于所有的量子化场模都有不同的可观测结果,当引力视界因果地将观测者限制在有限体积时,量子化场模应该被限制在可观测的补丁中,以保持与引力的一致。在Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker(FLRW)空间的可观测补丁内,能量-动量张量的真空期望值可以表示为离散场模式的总和。弗里德曼的第一个方程提供了一个简单的紫外截止,只允许有限数量的模式的总和。该有限体积充当红外调节器,并且真空能量密度的计算在没有正则化和重正化的情况下是易于处理的。为了检验这个想法的有效性,我量子化FLRW背景上的标量场,并计算其真空能量密度在真空为主,共形,全息极限。在这个极限下,我证明了量子真空的能量密度与哈勃参数的平方成比例,这与引力是一致的。在这个例子中,量子真空使空间膨胀,而膨胀空间的视界将真空的能量密度限制在观测值。
2022-03-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Perturbative instability of inflationary cosmology from quantum potentials
有人认为,带有量子修正项的Raychaudhuri方程似乎避免了大爆炸奇点,并描述了一个永恒的宇宙[PLB 741,276(2015)]。在文献[MPLA 31(2016)1650044]中讨论了对这两个结论和本工作关键表达正确性的批评意见。在目前的工作中,我们已经分析了微扰(不)稳定性条件在早期宇宙的暴胀时代。我们的结论是,不稳定和稳定的模式是不兼容的标准FLRW宇宙中得到的相应的。我们证明了在小的各向同性扰动和不同的状态方程下,不稳定模确实存在。在标准FLRW空间中,得到了不稳定解和稳定解的不等式。他们揭示了在FLRW平坦宇宙中,微扰不稳定性和稳定性都是可能的。虽然已经获得了辐射和物质占主导地位的时代的负稳定性模式,只是,不稳定模式存在的情况下,一个有限的宇宙学常数,也如果真空能量占主导地位的宇宙背景几何。
2017-02-17 gr-qc