Canonical D = 1 supergravity framework for FLRW cosmology
我们构造了一个扩展的标准平坦FLRW宇宙学的物质，具有局部D = 1，N = 1的固有时间超对称性。由此产生的量子宇宙的微型超空间模型的基本方程是弗里德曼和惠勒-德维特方程的狄拉克类似物。基于超对称O（3）和O（2，1）σ模型，我们给出了该方程在特定物质构型下的解。结果表明，在紧致模型中，由于标量场的零点能量，宇宙的体积增长率是量子化的且不为零。在非紧模型中，增长率的谱是连续的，但受一个不确定的关系，涉及的规模和增长因子。
2015-03-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Contrasting formulations of cosmological perturbations in a magnetic FLRW cosmology
本文通过比较1+3协变规范不变量和规范不变量这两种宇宙学扰动理论中与磁场相关的规范不变量，对它们进行了比较。在第一部分中，我们给出了一个介绍每个形式主义假设存在的磁场。我们发现，用1+3协变方法定义的规范不变量与两个封闭基本观测者之间的磁场（定义在规范不变形式中）的空间变化有关。这个关系是通过在磁化宇宙中的规范不变量方法中选择共动规范来计算的。此外，我们还导出了电磁势的规范不变量方法的规范变换，并将麦克斯韦方程组写成了这些势。
2015-11-19 astro-ph.CO gr-qc
Dipole Cosmology: The Copernican Paradigm Beyond FLRW
本文提出偶极宇宙学原理，以四个方程推广 FLRW，构建含倾斜与各向异性剪切的 Bianchi V/VII_h 模型，并发现晚期加速中宇宙流可在剪切衰减时增长。
2023-07-14 astro-ph.CO hep-th
Consistent metric combinations in cosmology of massive bigravity
大质量双引力模型是标准宇宙学的有趣替代品。然而，在大多数情况下，这些模型都是针对简化的场景进行研究的，其中两个度量都采用具有相同空间曲率的均匀和各向同性形式[Friedmann-Lemaintre-Robertson-Walker（FLRW）]。考虑更一般的几何形状的兴趣出现，特别是鉴于迄今为止遇到的困难，在建设稳定的宇宙学解决方案与均匀和各向同性的度量。在这里，我们考虑了一些情况下，这两个指标采取更一般的形式，即FLRW与不同的空间曲率-Lemaintre，Lemaintre-Tolman-Bondi（LTB），和Bianchi我-以及只有一个度量线性扰动的情况下。我们讨论了可能的一致的组合，并发现只有一些特殊情况下FLRW-Lemaittre，LTB-LTB，FLRW-比安奇我的组合给予一致的，非平凡的解决方案。
2015-11-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Test of the FLRW metric and curvature with strong lens time delays
我们提出了一个新的模型独立的策略来测试的Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker度规和约束宇宙曲率，基于未来的时间延迟测量强透镜类星体椭圆星系系统从大天气巡天望远镜和超新星观测从暗能量调查。该测试仅依赖于几何光学。它与宇宙的能量含量和爱因斯坦方程在宇宙尺度上的有效性无关。该研究包括两个层次：通过距离求和规则测试FLRW度量和确定/约束宇宙曲率。我们提出了一个有效的和高效的（红移）的演化模型进行前一个测试，这使我们能够具体指定FLRW距离求和规则的违反标准。如果FLRW度量与观测结果一致，那么在第二个层次上，宇宙曲率参数将被限制为$\sim0.057$或$\sim0.041$（$1σ$），这取决于高红移超新星的可用性，比目前的模型无关技术严格得多。我们还表明，在时间延迟方法的偏差可能会得到很好的控制，导致强大的结果。所提出的方法是一个新的独立的工具，用于检验宇宙学中的均匀性和各向同性的基本假设，并确定宇宙曲率。它是对宇宙微波背景加上重子声学振荡分析的补充，后者通常假设在晚期宇宙中暗能量占主导地位的宇宙学模型。
2017-04-14 astro-ph.CO
Direct test of the FLRW metric from strongly lensed gravitational wave observations
大尺度均匀性和各向同性的假设是我们熟悉的Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker（FLRW）度规的基础，它似乎是我们宇宙的准确描述。在本文中，我们提出了一种新的策略来测试的有效性FLRW度规，基于银河系尺度的透镜系统，强透镜引力波和他们的电磁同行可以同时检测。每一个强透镜系统都创造了推断宇宙曲率参数的机会。因此，许多这样的系统的组合分析将提供一个独立于模型的工具来测试FLRW度量的有效性。我们的研究表明，第三代地基GW探测器，如爱因斯坦望远镜（ET）和天基探测器，如大爆炸观测器（BBO），是有前途的曲率参数的确定或可能的检测偏离FLRW度量。FLRW度量的这种精确测量可以成为精确GW宇宙学的里程碑。
2019-10-23 astro-ph.CO
Does Hubble Tension Signal a Breakdown in FLRW Cosmology?
早期和晚期宇宙探测之间的紧张关系哈勃常数激发了各种新的FLRW宇宙学。在这里，我们重新分析哈勃张力与宇宙约束的最近年龄。这使我们能够将注意力限制在物质和暗能量领域，而不需要假设一个特定的模型。假设哈勃参数$H(z)$的解析性，以及对平坦$Λ$ CDM的一般低红移修改，我们发现低红移数据（$z \lesssim 2.5$）和动机良好的先验只允许接近宇宙学常数$Λ$的暗能量扇区。这个限制排除了FLRW中的后期宇宙修改。我们表明，早期宇宙物理，改变声音视界可以产生一个上限为$H_0 \sim 71 \pm 1$公里/秒/兆秒差距。由于各种地方测定可能会收敛到$H_0 \sim 73$ km/s/Mpc，FLRW框架的分解是一个合理的解决方案。我们概述了未来的数据，特别是强透镜类星体的数据，也可以提供进一步确认这样的决议。
2021-08-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Loop quantum cosmology of a radiation-dominated flat FLRW universe
研究了具有麦克斯韦场的平坦Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker时空的圈量子宇宙学。我们表明，许多定性性质的情况下导出的无质量标量场也适用于麦克斯韦场。特别地，大爆炸奇点被量子反弹所取代，并且对应于物质能量密度的算符被相同的临界能量密度所限制。我们还数值研究了波函数的演变，尖锐的峰值在低能量区，并推导出有效的方程，非常接近的全量子动力学的尖锐的峰值状态在任何时候，包括近反弹时代。在这个过程中，分析和数值方法最初用于研究的情况下，无质量的标量场的LQC的动力学大大改善，以处理的困难（一般出现的物质内容以外的无质量的标量场）有关的麦克斯韦场的存在。
2014-12-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Mechanical cosmology: simulating scalar fluctuations in expanding Universes using synthetic mechanical lattices
本文提出将FLRW宇宙膨胀模型映射到反馈耦合机械振子晶格，通过实验模拟真空能量和物质主导的两种膨胀情景，验证了机械晶格作为宇宙学模拟平台的可行性。
2025-04-20 astro-ph.CO cond-mat.mes-hall gr-qc
Non-linear structure formation in the "Running FLRW" cosmological model
我们提出了一套宇宙学N体模拟描述的“运行Friedmann-Lema{\displaystyle {\frac {{}}tre-Robertson-Walker}”（R-FLRW）宇宙学模型。该模型基于弯曲时空中的量子场论，并将ΛCDM扩展为随时间演化的真空密度Λ（z）和随时间演化的引力牛顿耦合G（z）。在本文中，我们回顾了该模型，并介绍了必要的分析处理需要适应参考N体代码。我们得到的模拟代表了第一次实现的R-FLRW宇宙学结构的完整增长历史的非线性制度，我们的归一化选择，使他们完全符合最新的宇宙微波背景数据。后处理数据产品还首次允许分析晕和次晕种群的特性。我们探讨了许多统计观测量的简并性，并讨论了打破它们所需的步骤。此外，我们还定量描述了R-FLRW与ΛCDM的偏差，这可以很容易地被未来的宇宙学观测所利用，以检验和进一步约束模型。
2016-05-03 astro-ph.CO
Pairwise velocities in the "Running FLRW" cosmological model
我们提出了一套宇宙学N体模拟的成对速度统计分析，描述了“运行弗里德曼-Lemaintre-Robertson-Walker”（R-FLRW）宇宙学模型。该模型以弯曲时空中的量子场论为基础，将ΛCDM推广到随时间演化的真空能量密度。为了加强物质的局部守恒，还包括随时间演化的引力耦合。我们的研究结果构成了第一次研究的速度在R-FLRW宇宙学，我们也比较与其他暗能量模拟套件，重复相同的分析。我们发现，在几乎所有考虑的情况下，在z=0时，成对速度和σ_8之间存在很强的简并性，即使我们回顾z=2时的时代，这种简并性仍然存在。我们还研究了各种耦合暗能量模型，其中一些模型显示出最小的简并，并揭示了有趣的偏离ΛCDM，这可以很容易地利用未来的宇宙学观测来测试和进一步限制我们对暗能量的理解。
2017-01-16 astro-ph.CO
Topological acceleration in relativistic cosmology
宇宙学中的启发式方法绕过了更严格地符合标准爱因斯坦方程的更困难的计算。这些给了我们著名的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker（FLRW）模型，以及最近的空间截面的全局拓扑对测试粒子加速的反馈效应。将FLRW启发式模型强加于观测结果会导致暗能量，在完全相对论性计算之前，最好将其解释为人工制品。拓扑加速也可能是使用启发式方法的一种假象吗？爱因斯坦方程的多重连接精确解表明，拓扑加速至少存在于一个完全相对论性的情况下-它不是牛顿式思维的产物。
2012-12-21 astro-ph.CO gr-qc
Finding a Spherically Symmetric Cosmology from Observations in Observational Coordinates -- Advantages and Challenges
宇宙学中持续存在的挑战之一是在最少假设的情况下从观测中确定大尺度时空度量-例如，假设宇宙几乎是Friedmann-Lemaintre-Robertson-Walker（FLRW）。如果我们足够幸运，这将是证明我们的宇宙是FLRW的一种方式，而不是预先假设它或简单地表明观测与FLRW一致。要在更一般的球对称、非均匀时空框架内展示如何做到这一点，需要我们走很长的路才能实现这一目标。在最近的工作中，研究人员已经展示了如何在传统的Lemaintre-Tolman-Bondi（LTB）3 + 1坐标框架和观测坐标（OC）框架中实现这一点。在本文中，我们调查的解决方案的稳定性，并使用的OC场方程的数据，包括它们的时间演化和比较两种方法的奇异性问题，在最大的角直径的距离，解决方案的稳定性，并使用的数据场方程。这允许对OC集成过程进行更详细的说明和评估，并允许对两个等效解决方案框架的相对优势进行比较。原则上，公式化和积分程序应导致相同的结果。然而，正如我们在本文中所示，OC程序表现出一定的优势，特别是在避免坐标奇点在最大的角直径的距离，并在稳定的解决方案。这个特殊的特征使我们能够对数据进行最佳拟合，以平滑数据函数，并有可能构造场方程的解析解。
2011-06-18 astro-ph.CO
Finding Schwarzschild metric component grr and FLRW's k without solving the Einstein's equation, rather by a synergistic matching between geometric results enfranchised by Newtonian gravity
众所周知，广义相对论和宇宙学的某些方面甚至不用爱因斯坦方程也能重现。作为一个例子，史瓦西空间的0 - 0分量可以通过要求缓慢运动粒子的测地线与牛顿方程相匹配来获得。给出这个结果，我们将在这里证明，剩余分量（grr）可以通过要求一个牛顿尘埃球的内部在自由下落半径上与未指定类型的外部空间相匹配来获得。这种匹配决定了外部空间是史瓦西型的。由此，也可以确定牛顿宇宙学中出现的积分常数与FLRW度规的空间曲率一致。我们所假设的只是一些经典的边界条件和基本假设。
2017-08-18 astro-ph.CO gr-qc
Diagnostic Consistency Tests of the Concordance Cosmology
University of Southern Denmark（南丹麦大学）；Queen Mary University of London（伦敦玛丽女王大学）；Niels Bohr Institute（尼尔斯·玻尔研究所）
本文提出一种模型无关的框架，通过角直径距离和径向膨胀率的导数检验大尺度几何结构，提供对标准宇宙学的严格诊断。
2026-08-07 astro-ph.CO
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
Redshift and distances in a ΛCDM cosmology with non-linear inhomogeneities
受精密宇宙学的曙光和即将到来的高精度和体积星系调查的财富的启发，在本文中，我们研究了不均匀性对光在平坦的Λ CDM背景中传播的影响。为此，我们使用爱因斯坦方程的精确解（Meures & Bruni 2011），其中，从小的波动开始，不均匀性从标准增长模式产生并变得非线性。虽然这些模型中的物质分布必然是理想化的，但仍然有足够的自由来假设沿着视线的任意初始密度分布。因此，我们可以对各种尺寸和分布的过密度和空隙进行建模，例如，单谐波正弦模式、耦合模式和Λ CDM背景中的更一般的分布。我们的模型允许光传播问题的精确处理，因此结果不受近似和明确的影响。沿着视线与密度不均匀性的平均尺度小于哈勃半径，我们发现距离红移关系偏离弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克（FLRW）的结果可以忽略不计。相反，如果我们沿着与背景不具有相同平均密度的视线观察，我们会发现FLRW距离红移关系有很大的偏差。因此，如果我们沿着通常比宇宙平均密度更大或更小的视线进行观测，可能会在宇宙学观测的分析中引入一个可能的大系统，例如超新星。反过来，这可能导致错误的参数估计：即使宇宙学原理是有效的，在非均匀宇宙中识别真实的FLRW背景可能比通常假设的要困难。
2012-01-06 astro-ph.CO
Dark Energy and Projective Symmetry
Nurowski [arXiv：1003.1503]最近提出了宇宙学中对暗能量的观测与某些Friedman-Lemaitre-Robertson-Walker（FLRW）度量的投影等价之间的联系。具体地说，他指出，两个FLRW度量具有相同的非参数化测地线，它们的能量密度相差一个常数。由此他质疑暗能量的存在是否有意义。我们指出，在宇宙学中的物理观测量不是射影不变的，我们与投影对称发现Nurowski以前的一些工作在宇宙学中的投影等价。
2010-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Model-independent test of the FLRW metric, the flatness of the Universe, and non-local measurement of $H_0r_\mathrm{d}$
利用重子振荡谱学巡天DR 12的$H(z)$和$d_\mathrm{A}(z)$的测量值以及联合光变曲线分析（JLA）超新星（SN）汇编的光度距离，我们在没有任何模型假设的情况下测量了$H_0 r_\mathrm{d}$。我们对$H_0 r_\mathrm{d} = $（$10033.20^{+333.10}_{-371.81}$（SN）$\pm$ 128.19（BAO））km s $^{-1}$的测量与平直Λ CDM模型的普朗克约束是一致的.我们还报告说，更高的扩展历史率$h(z)$（在可能性中）以及$H_0 r\mathrm{d}$的下限值导致我们在这项工作中使用的独立数据（来自BAO的H（z）rd和$d_\mathrm{A}(z)/r_\mathrm{d}$，$z=0.32$和z = 0.57，以及来自JLA的$d_\mathrm{L}$）之间更好的内部一致性。这可以被解释为一个有趣的和独立的普朗克宇宙学的支持，而不使用任何宇宙微波背景数据。然后，我们结合这些观测值来测试的Friedmann-Lemaintre-Robertson-Walker（FLRW）度规和宇宙的平坦性在两个红移，即0.32和0.57，通过引入一个新的诊断flat-FLRW，$Θ(z)$，它只依赖于观测的BAO和SN数据的模型无关的方式。我们的结果与$2σ$中的平坦FLRW宇宙一致。
2017-01-11 astro-ph.CO
Cosmology in Painleve-Gullstrand coordinates
宇宙学最典型的分析是使用标准的共同移动坐标，其中星系（平均而言，直到可能的小特殊速度）“静止”，而“空间”正在膨胀。但这仅仅是一个特定的坐标选择;重要的是要认识到，对于某些目的，其他（有时是完全不同的）坐标选择也可能证明是有用的和有信息的，但不会改变基本的物理学。具体来说，在这里我们将考虑k=0空间平坦的FLRW宇宙学，但在Painleve-Gullstrand坐标中-这些坐标非常明确地不共同移动：“空间”现在不再膨胀，尽管星系之间的距离仍然肯定会增加。在这些Painleve-Gullstrand坐标中工作提供了标准宇宙学及其对称性的另一种观点，也使处理宇宙学视界变得更容易。从更长远的角度来看，我们希望研究这些Painleve-Gullstrand坐标可能最终为理解理想FLRW时空的大偏差提供更好的框架。我们说明这些问题，仔细看看科特勒和McVittie时空。
2022-08-14 astro-ph.CO gr-qc
Ray tracing and Hubble diagrams in post-Newtonian cosmology
在小尺度上，可观测的宇宙是高度不均匀的，星系和星系团形成了一个复杂的空洞和细丝网。这种组态的光学性质可能与宇宙学中经常使用的完全光滑的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克（FLRW）解有很大的不同，如果我们要从宇宙学观测中对基础物理做出精确的推论，就必须很好地理解这种光学性质。我们调查这个问题，通过计算红移和光度的距离内的一类宇宙模型，明确地构建，以允许在小尺度上的大密度对比。我们对光学的研究是通过在这样的时空中传播十万条零测地线来实现的，物质要么排列在致密的不透明物体中，要么排列在漫射的透明晕中。我们发现，在没有不透明的对象，我们的光线追迹结果的平均值忠实地再现了FLRW宇宙学的期望。然而，当引入大小与银河系凸起相似的不透明天体时，我们发现距离测量的平均值可以从FLRW预测上移$10\%$。这种偏差是由于不透明物体的存在限制了可行的光子轨迹，这意味着它们无法探测具有最高曲率的时空区域。它对应于$Ω_Λ$估计中的正偏置阶数$10\%$，并强调了天文选择效应对宇宙学观测值的重要影响。
2017-07-18 astro-ph.CO gr-qc
A dilaton-axion model for string cosmology
在$d$ -维中耦合到引力的轴子和介子的一般尺度不变理论被推广到一个具有两个介子的“通用”单轴子模型，该模型在一致的降维/截断下再现自身。平坦FLRW宇宙学对应于三维自主动力系统的轨迹，我们分析的重点是加速宇宙膨胀，推导出精确的沼泽地边界，排除永恒的加速度。我们还表明，对于两组值的三个独立的参数，该模型是一个一致的截断的最大的“大规模”超引力理论所产生的弦/M-理论，这些最大的超引力参数值的FLRW宇宙学包括一些瞬态德西特相，但不是经常性的德西特相或永恒的宇宙加速度，是可能的其他参数值。
2022-06-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Hints of FLRW Breakdown from Supernovae
哈勃参数尺度上10%的差异构成了宇宙学的一个明显问题。在这里，考虑角分布的Ia型超新星（SN）在万神殿汇编和工作在平坦的$Λ$ CDM宇宙学，我们观察到更高的$H_0$和CMB偶极方向之间的相关性，确认我们以前的强透镜类星体\cite{Krishnan:2021dyb}的结果。具体地说，我们记录了$\sim 1$ km/s/Mpc的$H_0$的变化在对跖点的天空中的万神殿样本，这是明显的低$z$子样本（$z \lesssim 0.075$），并得到增强较高的红移SN。我们的工作提出了一种可能性，即我们可能在探测各向异性哈勃膨胀所需的精度，同时提供了一个具体的预测未来的推论$H_0$。
2022-02-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
An exact quantification of backreaction in relativistic cosmology
宇宙学中一个重要的开放性问题是，爱因斯坦方程的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克（FLRW）解在多大程度上能够模拟局部非均匀可观测宇宙的大尺度行为。我们调查这个问题，考虑一系列的爱因斯坦的约束方程的精确的n体解。这些解决方案包含离散的质量，因此允许任意大的密度对比被建模。我们限制我们的研究，定期安排分布的质量拓扑3球。这样做的好处是可以与FLRW解进行直接的比较，因为两个时空都承认一个离散的对称群。它还提供了一个时间对称的超曲面在最大扩展的时刻，允许约束方程精确求解。我们发现，当宇宙中所有的质量都凝聚成少量的物体（<10）时，尘埃模型中的逆反应量可能很大，与相应的FLRW解的预测偏差为O（1）。然而，当质量数很大（>100）时，我们对反反应的测量就变小了（<1%）。这个结果不依赖于任何平均过程，这在广义相对论中是出了名的难以唯一定义的，因此（就我们所知）提供了广义相对论宇宙学模型中反反应的第一个精确和明确的证明。因此，诸如此类的离散模型可以用作实验室，以测试有关逆反应的想法，这些想法可以应用于更复杂和现实的环境中。
2013-08-28 astro-ph.CO gr-qc
Evolution of scalar and vector cosmological perturbations through a bounce in metric $f(R)$ gravity in flat FLRW spacetime
本文在度规$f(R)$宇宙学的背景下，全面讨论了非奇异弹跳宇宙中标量和矢量宇宙学扰动。$f(R)$宇宙学中的标量度规扰动以前都是在Jordan框架下计算的，本文成功地利用Einstein框架计算了宇宙学反弹在Jordan框架下发生时的标量度规扰动.给出的爱因斯坦框架图修正和完善了以前标量微扰的计算，并增加了新的信息。在$f(R)$宇宙学中，首次详细计算了指数引力存在下的弹跳宇宙中流体速度势和纯矢量流体速度项的行为。结果表明，矢量扰动可以保持有界和几乎恒定的非奇异反弹期间，在$f(R)$重力不同于广义相对论模型，我们预计的矢量扰动增长在收缩阶段和衰减在扩展阶段。本文表明，除了非对称非奇异反弹外，Einstein框架在大多数情况下都可以用于计算反弹宇宙中的标量和矢量度规微扰。
2019-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Multipole decomposition of the general luminosity distance 'Hubble law' -- a new framework for observational cosmology
在不假定度规张量或场方程的情况下，我们给出了一般时空的光度距离级数展开到红移的三阶.结果表明，这个一般的“哈勃定律”的系数可以用有限个物理上可解释的多极系数来表示.多极项可以被组合成有效的方向相关参数，以代替Friedmann-Lemartre-Robertson-Walker（FLRW）度量类的哈勃常数、减速参数、曲率参数和“加加速度”参数。由于多极子系数的有限个数，精确的各向异性哈勃定律分别由观测者附近的$\mathcal{O}(z)$，$\mathcal{O}(z^2)$，$\mathcal{O}(z^3)$的9，25，61个自由度给出，其中$z\!:=\,$红移.这使得独立于模型的观测者的宇宙邻域的动力学自由度的确定和FLRW测量的直接测试成为可能。我们认为，推导出的多极表示的一般哈勃定律提供了一个新的框架，在观测宇宙学的广泛应用。
2021-04-23 astro-ph.CO gr-qc
Observational Tests for Distinguishing Classes of Cosmological Models
Queen Mary University of London（伦敦大学玛丽女王学院）；Niels Bohr Institute（尼尔斯·玻尔研究所）
本文研究了通过曲率一致性测试区分广义宇宙学模型的观测方法，提出新的null测试以区分非FLRW模型，为高精度宇宙学数据的应用提供新途径。
2026-11-13 astro-ph.CO gr-qc
Holographic thermodynamic relation for dissipative and non-dissipative universes in a flat FLRW cosmology
本研究在平坦FLRW宇宙中，利用贝肯斯坦-霍金熵和Kodama-Hayward温度，推导了耗散与非耗散宇宙的修正全息热力学关系，并探讨了其与标准第一定律的等价性及热力学量演化。
2024-11-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Single scalar cosmology
讨论了由单个标量场支配的平坦FLRW宇宙的宇宙学。通过具体例子说明了宇宙和标量场演化的一般特征。特别是临界点的作用，其中的标量场是固定的，强调和他们的分类和解释为稳定或不稳定的终点，或转折点的解释。
2013-09-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Towards A Realistic Dipole Cosmology: The Dipole $Λ$CDM Model
本文提出偶极$\Lambda$CDM模型，在偶极宇宙学框架下实现多独立流动流体成分，发现辐射与物质相对流动晚期可增强并贡献CMB偶极子，探讨其对晚期宇宙学张力的意义。
2023-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Exact Geodesic Distances in FLRW Spacetimes
测地线在宇宙学和天体物理学中有着广泛的应用。然而，在任意时空中有效地计算精确的测地线距离并不是一项简单的任务。我们证明了在空间平坦的（3+1）维Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker（FLRW）时空中，可以积分二阶测地线微分方程，并导出了在给定初值或边值约束条件下求类时距离和类空距离的一般方法.在具有暗能量或物质（无论是尘埃、辐射还是刚性流体）的平坦时空中，我们找到了测地线距离的精确闭合解。在暗能量和物质混合的时空中，包括用来模拟我们的物理宇宙的时空，不存在封闭形式的解决方案，但我们提供了一个快速的数值方法来计算测地线。一个一般的方法也被描述为确定的FLRW流形的测地连通性，只提供其比例因子。
2017-11-27 astro-ph.CO gr-qc math-ph
Constraining cosmological parameters in FLRW metric with lensed GW+EM signals
我们提出了一个独立于模型的方法来约束宇宙学参数使用FLRW度量的距离求和规则相结合的时间延迟距离和共动距离通过多信使的方法。时间延迟距离由引力波GW和相应的电磁波EM信号测量，而同动距离由独立超新星观测的参数化拟合方法获得。通过对爱因斯坦望远镜、大口径综合巡天望远镜和暗能量巡天望远镜的一系列模拟，我们发现，由于引力透镜信号的时间延迟更精确，只有10个引力透镜+电磁系统才能达到与300个引力透镜类星体系统相当甚至更强的约束功率。具体地说，宇宙学参数可以被约束为~ $k=0.01_{-0.05}^{+0.05}$和~ $H_0=69.7_{-0.35}^{+0.35}$（1 $σ$）。我们的研究结果表明，更精确的时间延迟测量可以提供更严格的宇宙学参数值，因此，透镜GW+EM系统可以作为一个强大的工具，在未来的精密宇宙学。
2019-01-30 astro-ph.CO gr-qc
Equivalence Principle in Cosmology
本文分析了Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker时空中哈勃观测者的爱因斯坦等效原理。我们表明，在FLRW时空中的光锥的仿射结构应处理本地的光学度规，这是不减少到闵可夫斯基度规，由于非均匀参数化的本地方程的光传播与适当的时间的观察者的时钟。这种差异的物理后果是，当地测量的无线电波的多普勒频移受到哈勃膨胀的影响。
2013-07-20 astro-ph.CO gr-qc
Energy of cosmological spacetimes and perturbations: a quasilocal approach
应力-能量-动量的准局部定义--即以边界密度（而不是局部体积密度）的形式--已经被证明在广义相对论中制定和应用守恒定律时非常有用。在本文中，我们提出了一个详细的应用，这样的定义宇宙学，特别是使用布朗约克准局部应力能量动量张量的物质和重力相结合。我们计算这个张量，专注于能量和相关的守恒定律，FLRW时空没有微扰和标量宇宙学扰动。对于未扰动的FLRW时空，我们强调真空能量的重要性（无论是平坦的还是弯曲的空间），这几乎是普遍低估（通常是“减去”），并讨论准局域解释的宇宙学常数。对于扰动的FLRW时空，我们展示了我们的结果如何恢复或涉及到更典型的有效的宇宙学能量的局部处理，以期更好地研究宇宙学常数和宇宙学反反应的问题。
2021-02-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Einstein's equivalence principle in cosmology
研究了FLRW宇宙中哈勃观测者的爱因斯坦等效原理的物理后果。我们引入了一个特殊的保角变换的帮助下，当地的惯性坐标。局部惯性度规是Minkowski平坦的，并由静态观测者的类时测地线的同余来具体化。静态观测器配备了理想的时钟，测量与哈勃观测器同步的正确时间。定域惯性度规用于用理想时钟和标尺对时空间隔进行物理测量。特殊的保角变换保持零测地线，但不保持不变的类时测地线。此外，它使得当地时间坐标的速率依赖于粒子的速度，这使得不可能用单个参数丰富静态观察者和轻测地线的世界线的统一参数化-它们通过FLRW度量的共形因子而不同。结果表明，光锥上的度规不是Minkowski平坦的，而是依赖于FLRW宇宙的标度因子，并且可以解释为光子对EEP的弱破坏。这种违反对引力物理学的重要性在于，一些用自由传播的电磁波进行的局部实验可能对哈勃膨胀敏感。我们表明，哈勃常数H可以在太阳系内测量的高精度航天器多普勒跟踪作为一个蓝移的无线电波的频率循环在地球航天器无线电链路。我们还分析了微波谐振器中的驻波的行为，并表明驻波对哈勃展开不敏感。
2014-02-18 astro-ph.CO gr-qc physics.hist-ph
Ricci cosmology
我们根据标准模型相对论流体动力学的最新进展，重新审视空间平坦FLRW宇宙学。现代流体动力学要求在能量动量张量中存在曲率-物质项以保持一致性。这些项在里奇标量和张量中是线性的，因此相应的宇宙学模型被称为“里奇宇宙学”。不包括宇宙学常数，没有暴胀子场，体粘滞假定为零，我们只采用标准爱因斯坦引力。我们讨论了Ricci宇宙学的解析解，发现仅使用物理学的标准模型和时空的几何性质中的已知成分就可以支持早期暴胀宇宙。
2019-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological foundations revisited with Pantheon+
通过重新分析Pantheon+超新星目录，本文在尽可能独立于宇宙学的框架下比较了时景宇宙学与标准ΛCDM模型，首次发现时景宇宙学可能提供更好的整体拟合，并强调了独立于模型的数据缩减在研究宇宙学替代方案中的必要性。
2024-11-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Apparent cosmic acceleration from type Ia supernovae
量化宇宙膨胀加速的参数通常在标准的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克（FLRW）模型中确定，该模型将空间曲率固定为均匀的。在非均匀宇宙学中，爱因斯坦方程的一般平均值导致了具有非刚性演化的平均空间曲率的模型，以及表观宇宙加速度的不同参数化。时间逃逸宇宙学是这种没有暗能量的模型的一个可行的例子。使用最大的超新星数据集，JLA目录，我们发现，时间逃逸模型适合的光度距离红移数据的可能性，是统计上无法区分的标准空间平坦的$Λ$冷暗物质宇宙学贝叶斯比较。在时间逃逸的情况下，宇宙加速度是非零的，但有一个边际幅度，最适合的表观减速参数，$q_0=-0.043^{+0.004}_{-0.000}$。分析了有关超新星光变曲线标准化的系统问题。在统计均匀性尺度上的数据切割影响光变曲线参数拟合，与宇宙学无关。一个宇宙学模型依赖的经验变化的平均colour parameter. No最终适合更好的模型，我们认为，作为一个非FLRW膨胀历史的竞争模型，timescape模型可能会被证明是一个有用的诊断工具解开选择效应和天体物理系统学从底层的膨胀历史。
2017-09-13 astro-ph.CO gr-qc
A null test of the Cosmological Principle with BAO measurements
Friedmann-Lemathtre-Roberton-Walker（FLRW）宇宙的假设是现代宇宙学的基本支柱之一。为了证实（或排除）$Λ$ CDM范式的有效性，将它与宇宙学观测进行对抗是至关重要的。我们进行了一致性测试的FLRW度量使用测量的径向和横向模式的重子声振荡在一个模型独立的方式，使用高斯过程。不同的先验假设的声音地平线尺度和哈勃常数的影响也进行了探讨。我们发现FLRW假设（$\gtrsim 3σ$置信水平）在较低的红移范围（$0.1<z<0.3$）下的假设SH0 ES $H_0$先验，这不会发生在$H_0$先验普朗克。我们还发现，不同的重建内核减少了这种偏差的统计意义。在较高的重置范围内，无论先验如何，空值检验都能够在$3σ$置信水平内确认FLRW假设。
2022-01-21 astro-ph.CO gr-qc
Cosmology of a Friedmann-Lamaître-Robertson-Walker 3-brane, Late-Time Cosmic Acceleration, and the Cosmic Coincidence
晚期宇宙加速可能与宇宙巧合自然纠缠在一起-观察到在加速开始时真空能量密度分数几乎与物质密度分数一致。在这封信中，我们证明了在五维反德西特时空中的弗里德曼-拉马特-罗伯逊-沃克（FLRW）3-膜的宇宙学确实是这种情况。我们导出了FLRW 3-膜上的四维有效作用量，它有助于定义一个通用的约化公式，即$M_P^{2}=ρ_{b}/|Λ_5|$，其中$M_{P}$是有效普朗克质量，$Λ_5$是5维宇宙学常数，$ρ_b$是3-膜张力$V$和物质密度$ρ$之和.背景解的行为与基于4D有效势形式的结果一致。虽然$ρ_{b}$的变化范围受到很强的限制，但当宇宙学尺度上的比值$V/ρ\gtrsim {O} (10^2)$满足重整化牛顿常数$G_N = (8πM_P^2)^{-1}$随时间变化的大爆炸核合成界。根据目前的天体物理学和宇宙学观测，同样的界限导致了在晚期接近-1的有效状态方程。
2013-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Matter-antimatter asymmetry in a rotating universe: Dirac spinors in axisymmetric Bianchi IX cosmology
University of Cologne（科隆大学）
研究轴对称Bianchi IX宇宙学模型中时空几何对物质-反物质不对称性的影响，发现各向异性与旋转导致自旋依赖的能量分裂和粒子-反粒子不对称性。
2025-11-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Revisiting the effect of lens mass models in cosmological applications of strong gravitational lensing
本文利用161个强引力透镜系统，通过贝叶斯方法比较ΛCDM与timescape宇宙学下的幂律透镜模型拟合，发现timescape模型更倾向于与超新星和宇宙微波背景数据一致的空洞比例参数，并指出需分离宇宙学与透镜模型。
2024-10-06 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
