Damped Electromagnetic fluctuations in the early universe?
Ian G. Moss
这篇短文考虑了量子理论对暴胀期间和之后磁场线性演化的影响。分析似乎表明，磁场衰减指数在高温辐射时代，由于欧姆耗散和真空极化的组合。
This short note considers the effects of quantum theory on the linear evolution of the magnetic fields during and after inflation. The analysis appears to show that the magnetic fields decay exponentially in the high-temperature radiation era due to a combination of ohmic dissipation and vacuum polarisation.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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Quantum scalar field in FRW Universe with constant electromagnetic background
本文讨论了具有恒定电磁场的特殊类型Friedmann-Robertson-Walker（FRW）宇宙中具有共形耦合的质量标量场。精确处理外部引力电磁背景，首次将out-in、in-in和out-out标量格林函数的本征时间表示明确地构造为相应（复）轮廓上的本征时间积分。得到了真空-真空跃迁的振幅和产生的粒子数，讨论了真空不稳定性。的电流和能量动量张量的平均值进行评估，并为他们研究不同的近似。在不同的制度中的粒子产生的电磁场的反反应估计。概述了适当时间方法和有效行动之间的联系。在弱弯曲FRW宇宙（De Sitter空间）中，在弱常电磁场作用下，标量QED的有效作用量表现为对曲率和电磁场强度的导数展开。简要地提到了可能的进一步应用的结果。
Acceleration of Universe by Nonlinear Electromagnetic Fields
提出了一种新的具有量纲参数$β$的非线性电磁场模型。电磁场被认为是引力场的来源，宇宙的加速膨胀是由非线性电磁场驱动的。我们考虑磁宇宙，随机磁场是宇宙加速度的一个来源。在宇宙暴胀和加速膨胀之后，宇宙减速。我们显示的因果关系的模型和经典的稳定性在减速阶段。谱指数，张量标量比，和运行的谱指数估计，近似满足PLANK，WMAP，和BICEP 2数据。
Quantum spinor field in the FRW universe with a constant electromagnetic background
本文是我们的论文{ \em Quantum标量场in FRW Universe with constant electromagnetic background}，Int. J. Mod. Phys. { \bf A12}，4837（1997）的自然延续。我们将后一种考虑推广到有质量旋量场的情况，它被放置在具有恒定电磁场的特殊类型的FRW宇宙中。为此目的，特殊的狄拉克方程的精确解的背景下考虑的构造和分类。使用这些解决方案表示外，内，外旋量格林函数被明确地构造为适当的时间积分在相应的轮廓在复杂的适当的时间平面。得到了真空-真空跃迁的振幅和产生粒子数，讨论了真空不稳定性。的电流和能量动量张量的平均值进行评估，并为他们提出了不同的近似。在不同的制度，粒子的创建和不稳定的真空的极化相关的反反应估计。
Entangled Particles Tunneling From a Schwarzschild Black Hole immersed in an Electromagnetic Universe with GUP
量子引力在Planck尺度下具有令人兴奋的特性，利用半经典隧穿方法研究了广义不确定原理（GUP）对电磁宇宙中Schwarzschild黑洞中纠缠标量/费米子粒子隧穿的影响.这个黑洞的霍金温度与一个外部参数“a”的量子校正修改了纠缠粒子的霍金温度。
Entropy Bound for the TM Electromagnetic Field in the Half Einstein Universe
给出了半爱因斯坦宇宙中电磁场TM模的熵/能量比的显式计算。这种几何形状提供了一个数学上方便和物理上有指导意义的例子，说明电磁和热力学量如何作为无量纲参数δ=1/2πaT的函数，a是标度因子，T是温度。在物理基础上（与弛豫时间有关），小δ的情况与热力学有关。我们发现，只要δ是小的，熵/能量比的行为以相同的方式为TE模式。因此熵是有界的。这种形式也便于研究频散的影响。我们讨论了一个例子，其中一个尖锐的截止色散关系可以在原则上截断的电磁振荡在爱因斯坦腔，只有最低的模式生存。
Schwinger effect and backreaction in de Sitter spacetime
我们考虑由强电场和德西特曲率产生的粒子-反粒子对。我们在1 + 1维中研究了电子对在电磁场作用下的反作用.为此，我们描述了德西特空间中电磁场的正则量子化，并在爱因斯坦-麦克斯韦方程中加入了由对感应的费米子电流。在解出这个方程后，我们发现电场要么被阻尼，要么不受影响，这取决于对质量和规范耦合的值。没有发现电磁场的增强来支持磁生成的情况。物理图像是局部产生的Schwinger对屏蔽了电磁场的产生和放大。然而，如果考虑由Schwinger机制产生的光玻色子，我们报告了一个电磁场增强的爱因斯坦-麦克斯韦方程的解。这个解决方案可能是一个新的途径原始磁。
Electromagnetic Mach principle
我们将介绍一个规范模型，它的电磁耦合常数和局域质量与宇宙中所有的电荷有关。我们将使用标准狄拉克作用量，但其中质量和电磁耦合常数是宇宙中所有电荷之和的函数，这代表了电磁耦合常数的马赫原理。形式化不是明显的洛伦兹不变量，但是洛伦兹不变量可以通过执行狄拉克场的相变来恢复。
Collision of strong gravitational and electromagnetic waves in the expanding universe
本文给出了在膨胀宇宙（对称Kasner时空）中传播的任意剖面的强非孤子电磁行波与引力和/或电磁孤子波的碰撞和非线性相互作用过程的精确解析模型。与强烈的行波能破坏孤子的直观预期相反，孤子在与任意振幅和剖面的电磁波相互作用过程中仍然存在，但其参数在这种相互作用的影响下开始演化。如果传播的电磁波具有有限的持续时间，相互作用后的孤子参数再次取常数，但这些值通常不同于相互作用前的值。基于Einstein -麦克斯韦方程组的精确解，我们的模型演示了一系列非线性现象，如（a）两个电磁波碰撞产生引力波，（b）引力孤子与行波电磁波碰撞产生电磁孤子波，（c）一部分孤子波在行进电磁波的传播方向上的散射，（d）波相互作用区场的准周期振荡性质和引力波与电磁波在该区域的多次相互变换。这些图说明了广义相对论中非线性波相互作用的这些特征。
Electromagnetic Field in de Sitter Expanding Universe: Majorana--Oppenheimer Formalism, Exact Solutions in non-Static Coordinates
本文应用Majorana-Oppenheimer的基于四元数的广义复形理论，在非静态球对称坐标系中处理扩展de Sitter宇宙中的电磁场。借助于Wigner D-函数，我们将复向量场E_{j}（t，r）+i B_{j}（t，r）中的角度依赖性与（t，r）依赖性分离开来.在闵可夫斯基时空中，分离参数代替频率ω是量子化的，de Sitter模型的非静态几何导致电磁模式对时间变量的确定依赖。研究了3-向量复形方法与10维Duffin-Kemmer-Petiau形式的关系。在此基础上，分别构造了磁型和电型的电磁波。在Duffin-Kemmer-Petiau方法中，构造了Lorentz规范的梯度型解。
Homogeneous and isotropic cosmologies with nonlinear electromagnetic radiation
在本文中，我检查宇宙模型，包含一个随机背景的非线性电磁辐射。我表明，Born-Infeld电动力学的状态方程参数，$w=P/ρ$，保持接近1/3的整个宇宙的演化，如果$E^2=B^2$在宇宙晚期的高度准确性。最近人们在磁宇宙中研究了具有$L=-{1/4}F^2+αF^4$形式的电磁拉格朗日量的理论，在磁宇宙中电场为零。结果表明，$F^4$项可以在早期宇宙中产生反弹，避免初始奇点。在这里，我表明，包含一个电场，$E^2\simeq B^2$在宇宙后期，消除反弹和宇宙“开始”在一个初始的奇点。我还研究理论与拉格朗日的形式$L=-{1/4}F^2-μ^8/F^2$，已被证明产生一段时间的后期加速膨胀的磁性宇宙。我表明，如果引入电场，加速阶段只会发生，如果$E^2<3B^2$。
Ultrarelativistic black hole in an external electromagnetic field and gravitational waves in the Melvin universe
我们研究了浸没在外部电磁场中的史瓦西黑洞的超相对论性增强，由Ernst发现的爱因斯坦-麦克斯韦方程组的精确解描述（"史瓦西-梅尔文“度量）。根据Aichelburg和Sexl的经典方法，确定了“以光速”运动的黑洞产生的引力场和变换后的电磁场。相应的精确解描述了一个脉冲引力波在静态的、圆柱对称的、Melvin的真空宇宙中传播，对于一个消失的电磁场，它简化为众所周知的Aichelburg-Sexl pp波。在助推过程中，原来的彼得罗夫I型的Schwarzschild-Melvin解决方案简化为II型的冲动，并在其他地方的D型。波前的几何形状进行了研究，特别是它的非常数高斯曲率。此外，在Melvin宇宙中的脉冲波的更一般的类构造通过一个六维嵌入形式主义适应的背景。文中还给出了一个坐标系，在该坐标系中，所有的脉冲度量都是连续的.最后，它表明，这些解决方案是一个家庭的严格引力波与任意的配置文件的极限情况。这个家族与Garfinkle和Melvin以前发现的解决方案一致。因此，我们补充了他们的分析，特别是证明这样的时空是II型的，属于孔特类。
Atoms and Forces of Interaction Between Elementary Particles in the Expanding Universe
本文将早先发展的构造Dirac粒子与一般引力场相互作用的自共轭哈密顿量的算法推广到电磁场的情形。该哈密顿量适用于当引力场描述空间平坦的Friedmann模型时的情况，并且电磁场是扩展到该模型的情况的库仑势。在宇宙空间平坦膨胀的条件下，对原子系统和相互作用的电磁力的分析表明，原子能级系统不随宇宙时间而变化。在空间平坦的弗里德曼模型中，原子的谱线在宇宙学时间的不同点上是相同的。在这种情况下，红移完全由在膨胀的宇宙中运动的光子波长的增长决定。同时，基本粒子之间的相互作用力会随着宇宙的膨胀而改变。
Negative phase velocity of electromagnetic waves and the cosmological constant
研究了波矢方向与时均坡印廷矢量相反的电磁平面波在具有分段均匀度规的宇宙时空中的传播，证明了这种负相速（NPV）传播在某些de Sitter时空中是可能的，但在反de Sitter时空中是不可能的.这种差异表明，通过光学/电磁实验来分辨四维宇宙的宇宙学常数与五维膜宇宙的区别是可能的。
Optical appearance, Hawking radiation, and Barrow thermodynamics of Letelier black hole in electromagnetic universe
本文研究了电磁宇宙中Letelier黑洞的光学特性、霍金辐射及Barrow热力学，分析了其阴影、辐射谱及准周期振荡特征。
Influence of electromagnetic fields on the evolution of initially homogeneous and isotropic universe
这里给出的简单精确解描述了在初始奇点附近空间几何是渐近均匀和各向同性的宇宙，但其演化受原始磁场的影响。在所有这些“变形的”弗里德曼模型（空间平坦、开放或封闭）中，初始磁场集中在某个对称轴附近，它们的线是圆--方位角坐标$φ$的线。由于宇宙膨胀，磁场的时间依赖性（根据法拉第定律）导致无源电场的出现。与弗里德曼模型相比，宇宙膨胀在穿过磁场的空间方向上加速，而在沿着磁力线的方向上减速。因此，在平坦和开放的模型中，在流体共动坐标系中，$φ$的长度--半径足够大或足够晚的$φ$的长度--对于$t\to\infty$来说会减小并消失。这意味着，在平坦和开放的模型中，我们在离轴很远的地方，即离我们解中电磁场集中的区域，有一个时空的部分动力学封闭。为了得到简单的精确解的爱因斯坦-麦克斯韦和完美的流体方程，我们假设完美的流体（支持各向同性和均匀的“背景”弗里德曼几何），而异国情调，刚性物质状态方程$\varepsilon=p$。然而，似乎有理由期待，在具有更现实的物质状态方程的宇宙中，几何和强电磁场的相互动力学可能会发生类似的效应。
Brownian Motion in Robertson-Walker Space-Times from electromagnetic Vacuum Fluctuations
我们考虑在空间平坦的Robertson-Walker宇宙背景中耦合到量子化电磁场的经典粒子。我们发现，这些粒子通常经历布朗运动，并获得一个非零的均方速度，这取决于宇宙的标度因子。这种布朗运动可以解释为在依赖于时间的背景时空中反关联真空涨落的非抵消。我们考虑几种类型的耦合到电磁场，包括粒子与净电荷，磁偶极矩，和电极化。我们还研究了几种不同的模型比例因子。
Primordial Magnetogenesis in a Bouncing Universe
我们调查原始的磁场和通过量子反弹的电磁场的演化，在一个模型中，在遥远的过去开始从一个收缩阶段，只有灰尘是本和电磁场是在绝热量子真空状态。通过包括曲率和电磁之间的耦合的形式$RF_{μν}F^{μν}$，我们发现可接受的磁场种子在1兆秒差距（Mpc）的当前观测约束，和磁功率谱演变为幂律与频谱指数$n_B=6$。它还表明，电磁反作用是不是一个问题，在仔细审查的模型。
The Melvin Universe in Born-Infeld Theory and other Theories of Non-Linear Electrodynamics
我们推导出一个Melvin宇宙型解，它描述了一个磁场在重力作用下渗透到整个宇宙中，与任何非线性电磁理论（包括Born-Infeld理论）的最小耦合。对于大量的非线性电动力学理论，只要磁场是亚临界的，我们的解是完整的和非奇异的。我们研究的解决方案的一些属性，特别是有一个移动的对称轴和非标准周期沿轨道的U（1）对称，以避免一个圆锥奇点。我们表明，这些是符合通常的狄拉克量子化条件的磁通量。我们发现精确的解决方案描述波的传播在“广义梅尔文宇宙”沿主要零方向的电磁场，在Boillat和爱因斯坦光锥接触。通过电磁对偶性，我们表明，类似的梅尔文电和双子宇宙可以得到。
Probing early-universe phase transitions with CMB spectral distortions
早期宇宙中的全局破缺相变可以产生导致度规扰动的标度种子网络。这些度规扰动所产生的光子-重子等离子体中的声波，当被Silk阻尼时，会产生宇宙微波背景（CMB）的光谱畸变。在这项工作中，由于缩放种子网络的化学势失真（$μ$）的计算和伴随的康普顿$y$型失真估计。选择的特定模型是用于$N\gg 1$的$O(N)$非线性$σ$模型，但是对于其他缩放种子，结果保持相同的数量级。如果CMB对$O(N)$模型的各向异性约束饱和，则产生的化学势畸变为$μ\lesssim 2\times 10^{-9}$。
Letelier black hole immersed in an electromagnetic universe
研究电磁背景和弦云对 Letelier 黑洞视界、热力学性质及光学特性的影响
Electromagnetic Antennas for the Resonant Detection of the Stochastic Gravitational Wave Background
本文研究共振电磁腔对近100 MHz随机引力波背景的频率灵敏度，提出探测其截止频率和频谱能量密度的方法。
The tune of the universe: the role of plasma in tests of strong-field gravity
引力波天文学，加上精确的脉冲星定时和长基线干涉测量法，正在改变我们用天体物理观测进行基础物理测试的能力。其中一些测试是基于电磁探针或带电物体，并假设宇宙是空的。然而，宇宙充满了等离子体，一种稀释的介质，阻止了低频，小振幅电磁波的传播。我们发现等离子体阻碍了我们进行强场引力实验的能力，特别是：（i）~非线性等离子体效应显著地淬灭了等离子体驱动的超辐射不稳定性：（ii）~电磁辐射对带电黑洞双星内旋的贡献被强烈抑制;（iii）电磁驱动的二次模，虽然存在于带电黑洞的光谱中，在引力波衰荡信号中被激发到可以忽略的幅度。最后两个效应在真空中传播的大质量场的情况下也是相关的，并且可能危及包含大质量自由度的修正引力理论的测试。
Godel-type Universes in String-inspired Charged Gravity
我们考虑一个字符串的启发，引力理论的标量场和电磁场，我们调查的存在性轴对称，哥德尔型宇宙学的解决方案。中性的情况下，首先研究和“极端”哥德尔型旋转的解决方案，尊重因果关系，被确定。充电的情况下，被认为是接下来和两个新的配置，最小耦合到重力，电磁场。另一种配置的动机在旋转宇宙中的电流和电荷的预期分布进行了研究，并显示导致一个依赖于空间的耦合函数的哥德尔型解决方案。最后，我们在单圈修正超弦有效作用量的框架下研究了哥德尔型宇宙学解的存在性，并确定了导致这种解的电磁场的唯一构型。事实证明，在所有考虑的收费情况下，封闭的类时曲线确实出现，因果关系总是被违反。
Electrodynamics on Cosmological Scales
麦克斯韦方程组不能描述一个均匀的、各向同性的、具有均匀分布的净电荷的宇宙，因为在这样的宇宙中，电磁场张量必须处处为零。对于具有非零净电荷的封闭宇宙，无论时空对称性和电荷分布如何，麦克斯韦方程组总是不成立。这两个悖论表明，麦克斯韦方程组需要修改，以适用于整个宇宙。我们考虑了两类修正的麦克斯韦方程组，它们都能解决这个悖论。一个是包含光子质量项的Proca型方程。这种电磁场方程可以自然地从自发对称性破缺和量子场论中的希格斯机制中产生，其中光子通过吃掉无质量的戈德斯通玻色子获得质量。然而，当对称性恢复时，光子失去了它们的质量，悖论再次出现。另一类修正的麦克斯韦方程组，在我们看来更有吸引力，它包含一个电磁势矢量与时空曲率张量耦合的项。这类电磁场方程没有引入新的维度参数，并返回到平坦或里奇平坦时空中的麦克斯韦方程。我们表明，曲率耦合项可以自然地产生的模糊性，在扩展麦克斯韦方程组从一个平坦的时空，弯曲的时空通过最小替换规则。研究了修正的麦克斯韦方程组的一些结果。结果表明，在合理的参数下，修正不影响已有的实验和观测。然而，具有曲率耦合项的场方程可以在质量密度高或电磁辐射的重力在动力学中起主导作用的天体物理环境中检验，例如，中子星和早期宇宙的内部。
Coupled inflaton and electromagnetic fields from Gravitoelectromagnetic Inflation with Lorentz and Feynman gauges
利用引力电磁暴胀（GEMI）的半经典方法，研究了早期暴胀宇宙中电磁场和种子暴胀子的起源和演化。我们同时使用洛伦兹和费曼规。我们的形式在有效的四维de Sitter度规上自然不是共形不变的，这使得在宇宙尺度上宇宙早期暴胀时期的电场和磁场模的超绝热放大成为可能.这是第一次，电场波动的解决方案进行了系统的研究，在4D的暴胀模型的嵌入。本文得到的一个重要的新结果是：电场涨落的谱与尺度有关，谱指数随尺度的减小而二次增加。
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