Constraints on Pre-inflation Fluctuations in a Nearly Flat Open ΛCDM Cosmology
我们分析了在一个开放的暴胀模型中表征暴胀前宇宙的参数的约束，该模型具有一个目前稍微开放的$Λ$ CDM宇宙。我们采用一个分析模型表明，对于一个广泛的类的暴胀产生的有效势，简单的要求，即观察到的偶极矩的一部分代表一个预暴胀等曲率波动允许一个设置上下限的大小和波长尺度的暴胀子场的暴胀前波动，和暴胀前宇宙的曲率，作为暴胀开始时暴胀子场中总初始能量密度的分数的函数。我们估计，如果预膨胀的贡献，目前的CMB偶极子是由{ \it普朗克}合作设定的上限附近，然后对$Λ$ CDM宇宙学参数的当前约束允许一个显着开放的$Ω_{i} \le 0.4$预膨胀宇宙的可能性，在暴胀开始时的暴胀子场的总能量的一个广泛的分数。如果允许更大的暗流倾斜，则对$Ω_{i}$的限制甚至更小。
2015-11-23 astro-ph.CO
Cosmic microwave anisotropies in an inhomogeneous compact flat universe
本文计算了半圈空间E_2的宇宙微波背景（CMB）各向异性。E_2代表宇宙的紧致平坦模型，即有限体积模型。这个模型是不均匀的，在这个意义上，CMB的统计特性取决于观察员的基本细胞内的位置。结果表明，半圈空间比无限体积的协调模型更好地描述了大尺度上观测到的CMB各向异性。对于大多数观察者的位置，它匹配的温度关联函数，甚至略好于研究的3-环面拓扑结构。
2011-02-25 astro-ph.CO
Distance-Redshift Relation in a Realistic Inhomogeneous Universe
本文研究了一个真实的非均匀宇宙中的距离-红移关系，其中质量分布由Sheth和Tormen的质量函数描述。结果发现，导出的距离偏离系统的标准距离高达10%，这取决于选择的最低晕质量的重子物质凝聚形成发光的物体，如星系。值得注意的是，如果我们选择用我们的模型计算出的聚集度参数α，则导出的距离可以很好地近似于Dyer-Roeder距离，我们还讨论了在超新星观测中不均匀性对确定暗能量参数的影响，发现在未来的高红移超新星观测中必须考虑这种影响。
2009-07-21 astro-ph.CO
Redshift-drift as a test for discriminating between decelerating inhomogeneous and accelerating universe models
爱因斯坦方程的精确非齐次解已经在文献中被用来建立没有暗能量的宇宙学数据模型。然而，由于这些模型的自由度，有必要摆脱在区分它们和加速宇宙模型时经常表现出的简并性。我们给出了一个概述的红移漂移在非均匀宇宙学，并解释它如何服务于这一目的。拟合数据的一类模型是Szekeres Swiss-cheese类，其中非球对称空隙表现出约400 Mpc的典型尺寸。我们提出了我们的计算在这个模型中的红移漂移，并比较它与其他作者的替代方案所获得的结果。
2013-01-23 astro-ph.CO
A coordinate-independent technique for detecting globally inhomogeneous flat topologies
最近的观测支持了一个平坦的宇宙模型，它的整体拓扑结构有18种可能的选择。发现或排除这些可能性是现代宇宙学的重要任务之一，但对于全局非均匀的可能性，由于计算时间长，一直很困难。在这篇简短的论文中，我们提供了一种基于对象的3D方法来克服这个问题，作为Fujii & Yoshii（2011 a）的扩展。虽然测试取决于观测者在宇宙中的位置，但这种方法大大减少了约束非均匀拓扑的计算时间，并且将有助于彻底约束宇宙的大小。
2011-08-22 astro-ph.CO
The magnitude-redshift relation in a realistic inhomogeneous universe
来自光源的光线受到由不均匀物质分布以及塌陷物体的存在所产生的局部不均匀几何的影响。在本文中，我们调查的影响的不均匀性和存在的崩溃的对象上的光线的传播和评估的变化，从标准的关系，发现在一个均匀的FRW宇宙的星等红移关系。给出了视星等扰动的关联函数和方差的表达式，并利用非线性物质功率谱进行了数值计算。我们使用对数正态概率分布函数的密度对比和球形塌陷模型来截断功率谱，以估计阻塞效应的塌陷对象。我们发现$Ω_m$的不确定度为$\sim 0.02$，$w$的不确定度为$\sim 0.04$ .我们还讨论了一种可能的方法来提取这些影响，从真实的数据包含内在的模糊性与绝对幅度。
2014-12-23 astro-ph.CO
Observable Deviations from Homogeneity in an Inhomogeneous Universe
不均匀性如何影响我们对宇宙学观测的解释？长期以来，人们一直想知道非均匀宇宙的可观测性质在多大程度上不同于相应的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克（FLRW）模型，以及非均匀性如何影响这种对应关系。在这里，我们使用数值相对论来研究光束穿越非均匀宇宙的行为，并构建由此产生的哈勃图。出现的宇宙表现出平均FLRW行为，但不均匀的结构导致观测者天空中观测值的偏差。我们还研究了角直径距离和源的角范围之间的关系，发现随着源的红移而增长的偏差。这些偏离FLRW是重要的路径依赖效应，对在非均匀宇宙（如我们自己的宇宙）中使用真实观测值具有影响。
2016-08-19 astro-ph.CO gr-qc
Redshift drift in an inhomogeneous universe: averaging and the backreaction conjecture
给出了统计均匀各向同性尘埃宇宙中平均红移漂移的表达式。该表达式采用与FLRW模型中红移漂移的表达式相同的形式。它是用于一个证明的原理研究的影响，通过结合两个区域模型的表达对红移漂移测量的反作用。研究表明，在低红移处，逆反应可以导致正的红移漂移，例证了在低红移处的正的红移漂移不需要暗能量。此外，该研究表明，没有暗能量成分的模型可以有一个平均红移漂移观测无法区分的标准模型根据目前预期的ELT测量精度。在附录中，球对称的解决方案，爱因斯坦方程与非均匀的暗能量和物质被用来研究偏离平均红移漂移和局部空洞的影响。
2022-01-19 astro-ph.CO
Inhomogeneous and anisotropic Universe and apparent acceleration
本文介绍了LTB-Bianchi I（平面对称）宇宙模型。研究并求解了爱因斯坦场方程。我们调查的影响，这种模型的宇宙，特别是这些结果是重要的，在理解的效果的组合存在的非均匀性和各向异性的宇宙。在此LTB各向异性宇宙框架下分析了偏离UNION 2星表的观测星等-红移数据，得到了不包含任何暗能量的拟合结果。
2014-12-23 astro-ph.CO gr-qc
Oscillating Universe from inhomogeneous EoS and coupled dark energy
利用暗能量流体的非齐次状态方程证明了振荡宇宙的存在。所描述的哈勃参数呈现出周期性的行为，使得早期和晚期的加速在同一机制下统一。此外，它被认为是暗能量流体之间的耦合，具有均匀和恒定的EoS，和物质，这也给出了一个周期性的宇宙。在所讨论的振荡宇宙中，研究了可能的幻影相位和未来的奇点。给出了同一振荡宇宙的等效标量张量表象。
2009-01-20 astro-ph.CO hep-th
How close can an Inhomogeneous Universe mimic the Concordance Model?
最近，空间非均匀宇宙学模型已被提出作为LCDM模型的替代方案，其目的是在不引入宇宙学常数或暗能量的情况下再现宇宙的后期动力学。本文探讨了利用背景数据或大尺度结构数据区分这类模型与标准LCDM的可能性。说明并强调了为了用大尺度结构来对抗广义相对论的检验，检验哥白尼原理的必要性。
2010-02-11 astro-ph.CO gr-qc
The Evolution of an Inhomogeneous Universe
本文提出了一种新的非均匀无旋尘埃宇宙动力学分析方法。一个完全非微扰的数值计算的时间依赖性的体积在这个框架中导致以下结果。如果宇宙的初始状态是爱因斯坦-德西特与小高斯扰动，那么没有加速，即使不均匀性强烈影响的演变。一个背景曲率为正的宇宙可以表现出加速，但不能与哈勃速率的合理值相结合。因此，只有引入一个正的宇宙学常数，才能得到这两个量的正确值。可能的漏洞，这一结论进行了讨论，特别是，加速作为一种错觉所造成的特殊性光传播在一个不均匀的宇宙仍然是可能的。独立于宇宙学常数问题，目前的形式主义应该为精确宇宙学提供一个重要的工具。
2014-07-22 astro-ph.CO gr-qc
Quantum Incompleteness of Inflation
暴胀最常使用量子场论（QFT）在固定的弯曲时空背景下描述。这样的描述是有效的，只有当所考虑的区域的空间体积是如此之大，其大小和形状模量表现经典。然而，如果我们将膨胀的宇宙追溯到早期，任何感兴趣的共同运动区域的体积-例如现在的哈勃体积-都会变得指数级小。因此，背景轨道中的量子涨落在早期是不能忽略的。在本文中，我们开发了一个平坦的，膨胀补丁（近似为德西特时空）的路径积分描述，处理的背景标度因子和引力波扰动量子力学。我们发现这种描述失败的初始比例因子的小值，因为\emph{two}背景鞍点解决方案有助于路径积分。这导致了弯曲时空中QFT的崩溃，导致波动不稳定和失控。我们表明，这个问题可能会得到缓解的量子初始条件的仔细选择，为背景和波动，提供的初始，膨胀补丁的体积大于$\gg H^{-1}$在普朗克单位与$H$的哈勃常数在开始膨胀。补救的代价是高昂的：不仅通货膨胀的背景，而且稳定的Bunch-Davies波动也必须手工输入。我们的讨论强调，即使暴胀尺度远低于普朗克质量，也需要新的物理学来解释宇宙的初始量子态。
2019-09-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Departures from the FLRW Cosmological Model in an Inhomogeneous Universe: A Numerical Examination
虽然使用数值广义相对论来模拟天体物理现象和致密物体是司空见惯的，但在宇宙学场景中的应用才刚刚开始。在这里，我们研究膨胀的时空使用鲍姆加特夏皮罗柴田中村（BSSN）形式主义的数值相对论在同步规范。这项工作代表了第一个完全相对论性，非线性和不对称的数值宇宙学研究。出现的宇宙表现出平均的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克（FLRW）行为，然而这个宇宙也表现出局部非均匀膨胀，超出了FLRW背景下线性微扰理论的预期。
2016-06-24 astro-ph.CO gr-qc
Populating the landscape in an inhomogeneous universe
原始宇宙可能是高度不均匀的。利用3+ 1维数值相对论方法模拟了初始非均匀膨胀宇宙中标量场的演化过程，研究了de Sitter（dS）和AdS真空是如何填充宇宙的.模拟结果表明，最终要么不同区域的场分离成不同的真空，从而形成具有清晰边界的膨胀的dS或AdS泡（泡壁膨胀，而AdS泡内部的时空收缩），要么整个区域都是dS膨胀并伴有少量较小的AdS泡（这些小泡坍缩成黑洞）或不均匀坍缩.
2022-02-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bounce Universe Induced by an Inhomogeneous Dark Fluid Coupled with Dark Matter
我们研究了具有线性非齐次含时暗能量状态方程的宇宙学模型，再加上暗物质，导致了反弹宇宙学。获得了比例因子$a$的指数、幂律或双指数形式的状态方程参数的等效描述。的解决方案的稳定性进行了探讨，通过考虑周围的反弹在早期和晚期的时间宇宙的临界点的小扰动。
2014-04-07 astro-ph.CO gr-qc
Future deceleration due to backreaction in a Universe with multiple inhomogeneous domains
本研究构建多区域非均匀物质分布的时空模型，基于Buchert平均的反作用框架发现宇宙未来可从加速转为减速，并用Union 2.1超新星数据结合马尔可夫链蒙特卡罗方法约束了模型参数。
2023-08-28 astro-ph.CO gr-qc
Direct Measurement of the Positive Acceleration of the Universe and Testing Inhomogeneous Models under Gravitational Wave Cosmology
解释宇宙明显加速膨胀的一种可能性是，我们生活在一个球形不均匀宇宙的中心。虽然目前的观测不能完全区分$Λ$ CDM和这些非均匀模型，但直接测量宇宙的加速度可以成为探测它们的有力工具。我们已经证明，如果$Λ$ CDM是正确的模型，DECIGO/BBO将能够检测到正的红移漂移（这是源红移$z$的时间演化）在3- 5年的引力波（GW）观测的中子星双星，这使我们能够排除任何Lemaintre-Tolman-Bondi（LTB）空洞模型与单调增加的密度轮廓。我们甚至能够排除任何LTB模型，除非我们允许在$z\sim 0$处的不切实际的陡峭密度剖面。这个检验可以单独用GW观测来进行，而不需要任何电磁观测的参考，并且比使用莱曼$α$森林的红移漂移测量更强大。
2011-12-28 astro-ph.CO gr-qc
Isotropic turbulence in the dark fluid universe with inhomogeneous equation of state
本文用线性非齐次状态方程研究了暗流体宇宙中的湍流效应。注意力集中在两种物理情况上。首先，我们进行扰动分析，并检查其影响周围的大撕裂。然后，将湍流能量密度作为总暗流体的一部分，研究了系统的稳定性。结果表明，随着湍流的能量密度降低，转化为热量（辐射），稳定性逐渐实现，与大撕裂的避免完全一致。
2015-03-26 astro-ph.CO gr-qc
Inflating wormholes in the braneworld models
在膜世界模型中，我们的宇宙是一个嵌入在五维体中的三维膜，允许虫洞的存在，而不违反能量条件。可穿越虫洞的一个基本组成部分是违反零能量条件（NEC）。然而，在膜世界模型中，限制在膜上的应力能量张量，穿过虫洞，满足NEC。在传统的广义相对论中，膨胀之前存在的虫洞可以被膨胀的时空显著放大。我们研究了在非定域膜世界效应支持下的膨胀虫洞的演化。作为我们研究的第一步，我们考虑将四维膜世界虫洞嵌入到五维体中的可能性。嵌入的条件，通过研究虫洞的几何形状的结条件，以及全套的五维体场方程。对于暴胀的描述，我们采用混沌暴胀模型。我们研究了膜世界虫洞在指数膨胀阶段和振荡标量场阶段的动力学行为。还得到了零红移虫孔的一个特殊的精确解。结果表明，当零红移虫洞的物理和几何参数自然衰减时，满足一些非常一般的初始条件的虫洞可以变成黑洞，并永远存在。
2011-05-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
An inhomogeneous universe with thick shells and without cosmological constant
我们建立了一个精确的非均匀宇宙组成的一个中央平坦的弗里德曼区的小红移$z_1$，厚壳的各向异性物质，双曲弗里德曼度规的规模，其中观察到调暗星系（$z\simeq 1.7$），可以匹配到一个双曲Lemaintre-Tolman-Bondi时空，以最好地拟合WMAP数据在早期的时代。我们构建了一个一般的框架，使我们能够考虑一个非均匀的时钟频率的宇宙。因此，对于均匀时间和均匀哈勃流，中心观测者外推的减速参数总是正值。然而，通过采用非均匀的哈勃流，有可能获得负的中心减速参数，通过某些参数的选择，可以使当前观察到的参数。最后，给出了一种可能的物理机制来证明非均匀时间流。
2010-06-16 astro-ph.CO gr-qc
Relative information entropy of an inhomogeneous universe
在平均的非均匀宇宙模型的背景下，我们提出了一个自然的措施相同的Kullback-Leibler相对信息熵，它表示的局部非均匀密度场从其空间平均在任意紧域的可扩展性。这种测量预计将是一个时间上的增函数，因此在研究引力熵中发挥重要作用。为了验证这一猜想，我们探索的时间演化的措施，使用线性微扰理论的空间平坦FLRW模型和球对称非线性解决方案。我们讨论的一般性和条件的时间增加的性质的措施，也连接到反作用所造成的不均匀性。
2010-11-25 astro-ph.CO gr-qc
Weakly Inhomogeneous models for the Low-Redshift Universe
我们分析了两种不同的算法构建弱非均匀模型的低红移宇宙，为了提供一个工具来测试测地线动力学，在有效的范围内的宇宙加速。我们首先实现所谓的准各向同性的解决方案，在宇宙后期，当一个纯暗能量状态方程的宇宙学完美流体被认为是。我们证明，只有当不均匀性的物理尺度大于微观物理的哈勃尺度时，才存在解，这意味着在现阶段无法观察到不均匀性。然后，我们分析了一个弱变形的各向同性宇宙向球对称模型，被认为是自然的尺度框架的ΛCDM模型。我们发现，不均匀性将出现在前面的上下文中的小扰动的几个百分点的顺序超过背景FRW宇宙。所获得的图像提供了一个有用的方案，以调查的影响的不均匀性频谱（左自由在所获得的解决方案），在低红移值的光子或引力波的传播，并在原则上可以用来解释几个现阶段的宇宙学问题，如哈勃张力。
2020-07-13 astro-ph.CO gr-qc
Probing the Inhomogeneous Universe with Gravitational Wave Cosmology
如果我们假设我们生活在一个球形非均匀宇宙的中心，我们就可以解释宇宙的明显加速膨胀，而无需引入未知的暗能量或修改引力理论。宇宙加速度的直接测量是区分$Λ$ CDM和非均匀模型的有力工具。如果$Λ$ CDM是正确的模型，我们通过对中子星双星引力波的5-10年观测，证明了DECIGO/BBO有足够的能力探测到源的正红移漂移。这使我们能够排除任何具有单调增加的密度分布的Lemaitre-Tolman-Bondi（LTB）空隙模型。此外，通过检测$z\sim 0$的正红移漂移，我们甚至可以排除一般的LTB模型，除非我们允许在$z\sim 0$不切实际的陡峭密度梯度。我们还表明，当我们考虑DECIGO/BBO和第三代爱因斯坦望远镜的联合搜索时，测量精度略有提高。该测试可单独使用GW观测结果进行，而无需参考电磁观测结果。
2012-04-07 astro-ph.CO gr-qc
On the question of measuring spatial curvature in an inhomogeneous universe
时空的曲率，无论是在拓扑意义上，还是在超视界大小的斑块上的平均值，通常都等同于弗里德曼方程中出现的整体曲率项。然而，一般来说，宇宙是不均匀的，引力是一个非线性理论，因此任何曲率扰动都违反了FLRW模型的假设;在恒定时间表面上平均的局部曲率不一定会再现全局对称性的观测效果。此外，常时超曲面的曲率不是一个可观测的量，只能间接推断。在这里，我们研究的曲率模式的行为的非均匀时空的超曲面非微扰在数值相对论设置，以及如何与观察者推断的曲率对应。我们还注意到，在这一点上的意见变得敏感的曲率来源的不均匀性推断的平均性能的影响，发现一般协议与过去的文献。
2021-04-16 astro-ph.CO gr-qc
Effective photon mass and (dark) photon conversion in the inhomogeneous Universe
光子在非均匀宇宙中的宇宙学距离经历了介质诱导有效质量的巨大变化。使用EAGLE套件的流体动力学模拟，我们推断的自由电子分布，从而再电离后的有效光子质量。我们利用这些数据来研究动力学混合光子和暗光子的相互转换，这可能会发生在大量的共振红移，并获得“光学深度”对转换沿随机视线。使用COBE/FIRAS，普朗克，和SPT测量，我们约束暗光子参数空间从CMB光子耗尽到暗光子，导致光谱失真和额外的各向异性的CMB。最后，我们还考虑了亚电子伏暗辐射到普通光子的转换。我们公开了自由电子和暗物质的视线分布。
2020-03-23 astro-ph.CO hep-ph
A domain wall description of brane inflation and observational aspects
我们考虑一个膜宇宙学的情况下，通过采取膨胀的三维域壁浸没在一个五维闵可夫斯基空间中的存在下的堆栈的$N$平行域壁。它们是5D超引力理论玻色子扇区的静态BPS解。然而，由于在由体粒子碰撞和{ \it共振隧穿效应}驱动的之间的吸引力，可以朝向彼此移动。加速的畴壁是一个3-膜，被认为是我们早期膨胀的宇宙。我们分析了这个暴胀阶段所引起的膜上的暴胀子潜力。我们计算的慢滚参数，并表明，光谱指数和张量标量比是在最近的观测数据。
2020-10-12 astro-ph.CO hep-th
Flux calculations in an inhomogeneous Universe: weighting a flux-limited galaxy sample
在超高能宇宙射线、甚高能伽马射线或中微子的背景下产生的许多天体物理问题需要计算追踪宇宙中星系分布的源产生的通量。我们讨论了一个简单的加权方案，林登-贝尔在1971年介绍的方法的应用，它允许直接从通量有限的星系目录计算通量天空图，而无需削减体积有限的子样本。使用这个方案，星系分布可以被模拟到大尺度，同时以最大的精度代表附近宇宙的分布。我们认为波动所产生的星系样本的有限性的流量地图。我们将展示如何减少这些波动的加权方案，并讨论如何剩余的波动限制该方法的适用性。
2009-07-01 astro-ph.CO hep-ph
A Case for an Inhomogeneous Einstein-de Sitter Universe
Institute of Physics and Astronomy, ELTE Eötvös Loránd University（ELTE罗兰大学物理与天文学研究所）；HUN-REN–ELTE Extragalactic Astrophysics Research Group（匈牙利研究与创新网络-ELTE河外天体物理学研究组）；Institute of Nuclear Techniques, Budapest University of Technology and Economics（布达佩斯技术与经济大学核技术研究所）；Department of Physics, University of Miami（迈阿密大学物理系）；L2IT, Laboratoire des 2 Infinis - Toulouse, Université de Toulouse, CNRS/IN2P3, UPS（图卢兹双无穷大实验室（L2IT），图卢兹大学，法国国家科学研究中心/欧洲核子研究计划国际合作小组，图卢兹第三大学）
该研究提出一个不依赖暗能量的不均匀爱因斯坦-德西特宇宙模型，通过结构形成解释宇宙加速现象，并解决H0张力问题。
2026-01-28 astro-ph.CO gr-qc
Are dark energy models with variable EoS parameter $w$ compatible with the late inhomogeneous Universe?
我们研究了宇宙的晚期演化，其中暗能量（DE）是由冷暗物质（CDM）顶部的正压流体呈现的。我们还考虑了宇宙的辐射含量。在这里，由演化的后期阶段，我们指的是CDM已经聚集成不均匀分布的离散结构（星系，星系群和星系团）的时代。在这种情况下，力学方法是研究均匀性细胞内部宇宙的适当工具。更确切地说，我们研究的FLRW度量由于CDM的不均匀性以及辐射和DE的波动标量扰动。对于任意状态方程DE，我们得到一个系统的标量扰动的力学方法。首先，在一个常数DE状态方程参数$w$的情况下，我们证明了我们的方法挑出宇宙学常数作为唯一可行的暗能量候选者。然后，我们将我们的方法应用于$w$的三种不同线性参数化形式的状态参数变量方程，例如，Chevallier-Polarski-Linder完美流体模型我们的结论是，所有这些模型是不相容的标量微扰理论在宇宙晚期。
2015-07-23 astro-ph.CO gr-qc
Interaction of inhomogeneous axions with magnetic fields in the early universe
我们研究了在量子色动力学相变之后，当轴子获得质量时，早期宇宙中相互作用的轴子和磁场的系统。轴子和磁场都被认为是空间不均匀的。我们推导出这些场的空间谱的方程，它依赖于共形时间。在有磁场的情况下，我们处理了能量密度和磁螺旋度密度的谱。在平均场近似下，得到了封闭形式的演化方程。我们选取了与实际的原初磁场和轴子相对应的系统参数和初始条件。该系统的光谱方程数值求解。我们比较了非均匀和均匀轴子的情况。在这些情况下，磁场的演化仅在小的时间间隔内不同。通常，磁场主要由磁扩散驱动。我们发现均匀轴子的初始波函数放大后会产生磁场不稳定性。如果我们考虑到轴子的不均匀性，这种不稳定性就被抑制了。
2022-04-08 astro-ph.CO hep-ph
Cosmology or Catastrophe? A non-minimally coupled scalar in an inhomogeneous universe
一个非最小耦合的标量场原则上可以有一个负的有效普朗克质量平方，它取决于标量场。令人惊讶的是，具有非最小耦合标量场的各向同性和均匀宇宙学宇宙是完全光滑的，因为滚动的标量场导致有效普朗克质量改变符号并通过零。然而，我们发现，任何微小的偏离均匀发散的有效普朗克质量消失，宇宙学的灾难性后果。发散的物理起源是由于非最小耦合标量场的非零标量各向异性应力的存在。因此，当有效普朗克质量消失时，均匀和各向同性的宇宙学似乎令人惊讶地合理，不均匀性讲述了一个不同的故事。
2013-10-21 astro-ph.CO hep-th
Temperature fluctuations in an inhomogeneous diffusive fluid
讨论了均匀膨胀宇宙中无质量粒子的均匀Juttner平衡附近相对论扩散方程的度规扰动。度规微扰描述了非均匀宇宙中的物质分布和引力波背景。我们表明，最低阶微扰可以被视为温度的变化。我们推导出一个公式表示的扩散和张量功率谱的温度波动。我们讨论了在扩散存在下涨落的多极展开。
2015-02-25 astro-ph.CO gr-qc
Physical Theories, Eternal Inflation, and Quantum Universe
我们提出了一个框架，在这个框架中，根据量子力学的原理，在一个永恒膨胀的多元宇宙中得到了定义明确的预测。我们表明，整个多元宇宙是纯粹从一个单一的“观察者”的观点来描述的，他将世界描述为一个量子态，定义在他/她过去的光锥上，由（拉伸的）表观视界所限定。我们发现，量子力学在调节无穷大中起着至关重要的作用。这个框架是“规范不变的”，也就是说，预言不依赖于时空如何被参数化，而这在量子引力理论中应该是这样的。我们的框架提供了一个完全统一的处理量子测量过程和多元宇宙。我们的结论是，永远膨胀的多元宇宙和量子力学中的许多世界是相同的。其他重要的影响包括：整体时空可以被视为一个衍生概念;多重宇宙是世界松弛到超对称闵可夫斯基态时的瞬态现象。我们还提出了一个理论的“初始条件”的多元宇宙。通过将我们的框架外推到极端，我们得到了这样一幅图景：整个多元宇宙是静止的、分形的“巨多元宇宙”中的一个波动，在这个波动中，发生了无限序列的多元宇宙产生。这里讨论的框架不受问题/悖论的困扰，这些问题/悖论超越了之前提出的其他措施，例如大脑悖论，玻尔兹曼大脑问题，以及一个特殊的时间“结束”。
2011-04-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inhomogeneous cosmology and backreaction: Current status and future prospects
天文观测揭示了宇宙中的等级结构，从星系，星系群，星系团和超星系团，到细丝和空洞。在最大尺度上，似乎可以观察到某种统计同质性。因此，现代宇宙学模型是基于爱因斯坦方程的空间均匀和各向同性的解，宇宙的演化近似于弗里德曼方程。与标准的均匀宇宙学平行，非均匀宇宙学和逆反应领域正在发展。该领域研究通过非线性效应产生的小尺度不均匀性是否可以在最大尺度上反作用并改变宇宙的性质，从而导致非弗里德曼演化。本文介绍了非均匀宇宙学和逆反应的研究现状。并根据对50位非均匀宇宙学领域学者的调查，讨论了非均匀宇宙学领域的未来前景。
2017-05-22 astro-ph.CO gr-qc
Beginning inflation in an inhomogeneous universe
利用3+1维中与标量暴胀子场耦合的全爱因斯坦场方程的数值解，我们研究了初始膨胀、高度不均匀且由梯度能量主导的宇宙向暴胀周期过渡的条件.如果初始标量场变化包含在暴胀子势的足够平坦的区域内，并且宇宙在空间上平均是平坦的或开放的，那么暴胀将在梯度和动能因膨胀而稀释后发生。即使当不均匀性的尺度与初始哈勃长度相当时，情况也是如此，过密区域坍缩并形成黑洞，因为欠密区域继续膨胀，最终开始膨胀。这表明暴胀可以从高度不均匀的初始条件中产生，并解决视界和平坦性问题，至少只要标量场的变化不包括超过暴胀平台的值。
2016-08-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cardy-Verlinde formula in FRW Universe with inhomogeneous generalized fluid and dynamical entropy bounds near the future singularity
我们推导出一个Cardy-Verlinde公式，该公式将封闭的FRW宇宙的熵与其能量和Casimir能量联系起来，用于多组分耦合流体。广义流体服从非齐次状态方程。一个粘性的暗流体，我们也包括修改后的重力使用其流体表示。它演示了如何这样的表达式减少到标准的Cardy-Verlinde公式对应的二维CFT熵只有在某些特殊情况下。得到了具有暗分量的封闭FRW宇宙的动力学熵界。的普遍性的动力学熵约束附近的未来奇点（所有四种类型），以及附近的大爆炸奇点，进行了研究。结果表明，除了II型和IV型奇点的某些特殊情况外，即使考虑量子效应，在奇点附近动力学熵界也是不成立的.动力学熵界似乎对规则宇宙（包括渐近德西特宇宙）是普适的。
2010-08-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Chaplygin gas and effective description of inhomogeneous universe models in general relativity
在经典广义相对论的空间平均非均匀宇宙学框架下，有效爱因斯坦方程以尺度依赖的方式控制着平均标量变量的动力学。一个特定的宇宙学可以用宇宙状态方程来表征，封闭了有效方程的层次。在这种背景下，Chaubergin气体提供了一个自然的候选者，代表着对暗能量和暗物质的统一描述。本文假设物质和几何的非均匀性服从Chaubergin状态方程。最极端的解释是假设暗能量和暗物质都不作为额外的来源，而是都是空间几何性质的表现。这个特征是一个重要的概念区别，与弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克宇宙充满尘埃和另一个基本场的标准方法相比，其特征在于Chaubergin状态方程。最后，我们讨论了由此产生的有效的宇宙学参数的情况下，以建立一个框架，未来的对抗与观察的后果，我们注意到，标准Chaubergin气体可能不会被排除在外。
2010-08-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
