Matter in inhomogeneous loop quantum cosmology: the Gowdy $T^3$ model
我们采用一种混合的方法，结合环和Fock量子化，充分的线性极化Gowdy $T^3$模型中存在的无质量的标量场具有相同的对称性的度量。就像在没有物质内容的情况下一样，循环技术的应用导致了经典宇宙学奇点的量子分辨率。最重要的是，由于包含了物质，模型的均匀部分包含了平坦的弗里德曼-罗伯逊-沃克（FRW）解，这在真空中是不允许的。因此，这个模型提供了一个简单的设置，在量子水平上研究有趣的物理现象，如各向异性和不均匀性的影响，平坦FRW宇宙学。
2010-12-10 gr-qc
Supersymmetry of FRW barotropic cosmologies
正压FRW宇宙学是从非相对论超对称性的观点提出的。首先，我们将正压FRW微分方程组化为简谐振子微分方程组。采用因式分解过程，后者方程的解决方案分为两类玻色子（非奇异）和费米（奇异）宇宙学解决方案。接下来，我们引入一个耦合参数K表示的两类解决方案之间，并获得正压宇宙学的耗散功能的尺度因子和空间曲率的宇宙。在低耦合区，给出了随动时间的K-扩展FRW方程的显式解。标准正压FRW宇宙学对应于无耗散极限K =0
2005-10-02 gr-qc
Quantum Gowdy $T^3$ model: A uniqueness result
模的齐次自由度和一个整体的约束，线性极化Gowdy $T^3$宇宙学相当于一个自由的标量场在一个固定的非平稳背景中传播。最近，一个新的场参数化的Gowdy时空的度规，使相关的标量场在1+1维的空间拓扑结构的$S^1$，虽然受时间相关的潜力在一个平坦的背景中发展。引入一个合适的Fock量子化的标量场，量子理论的Gowdy模型，其中的动力学实现为一个幺正变换。一个悬而未决的问题是，人们是否可以通过选择一个独特的复杂结构来采用一个不同的、不等价的福克表示。目前的工作证明，所选择的Fock量化实际上是唯一的（直到酉等价），如果一个要求酉实施的动态和不变下组的恒定$S^1$翻译。这些平移正是由保留在Gowdy模型上的全局约束生成的平移。它还表明，证明的唯一性在复杂的结构的选择，可以适用于更一般的场动力学比相应的Gowdy宇宙学。
2006-09-06 gr-qc
Korteweg-de Vries adiabatic index solitons in barotropic open FRW cosmologies
应用标准的数学方法，明确地表明了正压开放FRW宇宙学的哈勃参数H（η）的Riccati方程与绝热指数孤子的Korteweg-de Vries方程之间的联系。本文还讨论了如何在sech FRW绝热指数孤子中嵌入n ^2（{3/2}γ-1 ^2（γ \neq 2/3）型绝热指数的离散序列
2001-11-01 gr-qc
Barotropic FRW cosmologies with a Dirac-like parameter
利用超对称背景下类薛定谔方程和类狄拉克方程之间的已知联系，我们讨论了引入类狄拉克质量参数的FRW正压宇宙学的一个扩展.绘制了依赖于类狄拉克参数的新的哈勃宇宙学参数H_K（eta），并与标准哈勃情况H_0（eta）进行了比较。新的H_K（eta）是复量。虚部是在正压FRW流体动力学中引入耗散和不稳定性的一种超对称方式
2004-03-11 gr-qc
Dirac Observables for Gowdy Cosmologies Regular at the Big Bang
University of Pittsburgh（匹兹堡大学）
本文研究了戈威迪宇宙学在大爆炸处的规整性，构造了无限个狄拉克可观察量，并通过反牛顿展开揭示了卡洛尔型引力理论的主导项。
2026-10-15 gr-qc hep-th math-ph
Hybrid Quantization: From Bianchi I to the Gowdy Model
Gowdy宇宙学是爱因斯坦方程的真空解，它具有两个类空Killing矢量，空间截面是紧致的。我们考虑这些宇宙学模型中最简单的一个：空间拓扑是一个三环面，引力波是线性极化的情况。这个Gowdy模型的齐次解的子集是真空Bianchi I时空，具有三环面拓扑。我们采用Ashtekar和Wilson-Ewing最近提出的改进的动力学方案，深入分析了这些Bianchi I宇宙的圈量子化。然后，我们重新审视的混合量子化的Gowdy $T^3$宇宙学相结合的循环量子宇宙学描述与Fock量子化的均匀Bianchi I背景的非均匀性。我们表明，在真空中，哈密顿约束的Bianchi I和Gowdy模型可以被视为一个演化方程的体积的Bianchi I宇宙。这个演化变量原来是离散的，具有严格的正最小值。此外，我们认为，这种演变是定义良好的，因为相关的初始值问题是很好地提出：物理解决方案是完全确定的数据上的一个恒定的比安奇我体积的初始部分。这一事实使我们能够完成这两个宇宙学模型的量子化。
2010-09-21 gr-qc
Symmetry, singularities and intregrability in complex dynamics VII: Integrability Properties of FRW-Scalar Cosmologies
本文考虑了FRW标量场范畴中一些有趣的宇宙动力系统，并根据Painlevé准则研究了它们的可积性.在文献中，这些系统已从动力系统的角度进行了研究，并将两种不同的分析方法的结果进行了比较。这使得一些更一般的评论，以使用的Painlevé方法在协变系统。
2001-07-11 gr-qc
Effective gravity formulation that avoids singularities in quantum FRW cosmologies
假设时间的存在，一个新的，有效的制定的重力，这是之间的惠勒-德威特的方法和普通的QFT。值得注意的是，通常的弗里德曼-罗伯逊-沃克宇宙学的彭罗斯-霍金奇点在那里自然避免了。通过具体的例子，该理论是明确的，并与圈量子宇宙学。有人认为，这是正则化的经典哈密顿在这最后一个理论中进行什么避免了奇异性，而不是量子效应，在我们的情况下。
2009-01-19 gr-qc
Linear second-order differential equations for barotropic FRW cosmologies
Faraoni已经为具有正压流体的FRW宇宙学写下了简单的线性二阶微分方程。他的结果被Rosu扩展，他使用了属于非相对论性超对称的技术来获得含时绝热指数。进一步的扩展在这里使用已知的线性二阶微分方程和Dirac方程在相同的超对称上下文中之间的连接。这些扩展等价于在绝热指数上增加一个虚部，它与狄拉克旋量的质量参数成正比。虚部的自然物理解释与通过这种超对称方案引入的正压FRW流体动力学的特定耗散和不稳定性有关
2002-12-15 gr-qc
Asymptotic Velocity Domination in quantized polarized Gowdy Cosmologies
University of Pittsburgh（匹兹堡大学）
研究在量子极化Gowdy宇宙中，渐近速度主导性质通过两点函数表达，其在回溯到大爆炸时趋近于简化速度主导形式，且完整相关函数可表示为平均空间梯度的级数。
2026-04-16 gr-qc hep-th math-ph
Algebraic integrability of FRW-scalar cosmologies
对于三维或三维以上的动力系统，可积性或不可积性的问题被扩展为一般解中混沌行为的可能性。通过Painlevé分析确定了具有各种物质项的广义相对论和弦论中各向同性宇宙学模型的可积性，并试图考察是否存在关于可动极点的解的Laurent展开，该展开包含了一般解所需的任意常数的数目.
2000-12-01 gr-qc
Conformal Structures Admitted by a Class of FRW Cosmologies
在本文中，我们证明了有大类的Friedmann-Robertson-Walker（FRW）宇宙学，承认各向同性共形结构的静态宇宙学。FRW模型长期以来一直被认为可以接受诸如大爆炸和大挤压这样的奇点[1，2]，但最近已经证明这些解包含其他宇宙学结构。这些结构是大撕裂，突发奇点和双态事件[1，2]。在静止宇宙学框架[3]中，也存在与被称为各向同性过去奇点（IPS）的宇宙奇点相一致的结构[4，5]。还有一种宇宙学的最终状态被称为未来各向同性宇宙（FIU）[4]，严格来说，它不符合静止宇宙学的基本理想。本文将一大类FRW解的宇宙学事件与静态宇宙学的共形结构进行了比较。在本文的第一部分，我们介绍了相关的背景信息和我们的动机。在本文的第二部分中，我们为相关的FRW模型构造共形关系。第三部分包含了一个彻底的讨论一类FRW解决方案，不能代表任何先前构建的各向同性共形结构从静态宇宙学。最后一部分是我们的评论和对该领域进一步研究的展望。
2012-12-16 gr-qc
Inhomogeneous Loop Quantum Cosmology: Hybrid Quantization of the Gowdy Model
高迪宇宙学提供了一个合适的舞台，以进一步发展圈量子宇宙学，允许存在的不均匀性。对于特定的情况下Gowdy时空的空间拓扑结构的一个三环面和线性极化的引力波的内容，我们详细介绍了一个混合量子理论，我们结合了一个循环量化的自由度参数化的齐次解，这代表比安奇我时空，和一个福克量子化的不均匀性。两种不同的理论构建和比较，对应于两个不同的计划内的{ \sl改进动力学}形式主义圈量子宇宙学的Bianchi I模型的量子化。Ashtekar和Wilson-Ewing最近提出了其中一个方案。我们解决几个问题，包括宇宙学奇点的量子分辨率，在量子系统中的超选择部门的结构，或物理状态的希尔伯特空间的建设。
2010-09-21 gr-qc
Form invariance symmetry generates a large set of FRW cosmologies
我们表明，爱因斯坦的场方程的空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker（FRW）时空的形式不变对称性（FIS）实现的形式不变变换（FIT），这确实是由源能量密度的可逆函数产生的。这些变换作用于哈勃膨胀率、宇宙流体的能量密度和压力;同样地，这些变换被赋予李群结构。这组的每个表示都与特定的流体相关联，因此确定了宇宙学，因此，FIS定义了一组等效的宇宙学模型。我们专注于我们的寻求在FIT产生的线性函数，因为它提供了一个自然的框架来表达的对偶性，也产生了一个大的宇宙学，从一个种子，在几个上下文中，例如在一个完美的流体源和标量场驱动的情况下，由潜在的线性依赖于标量场动能密度。
2012-12-06 gr-qc
Cosmological redshift, recession velocities and acceleration measures in FRW cosmologies
在这篇方法论笔记中，我们讨论了与解释一些基本宇宙学原理有关的几个主题。我们证明，其中一个关键点是同步参考系的使用。Friedmann-Robertson-Walker模型是其中最著名的例子。我们描述了不同的量在这个框架中的行为。特别注意潜在的可观察参数。本文讨论了选择代表哈勃流的速度和加速度度量的不同变体，并给出了在平坦$ΛCDM$模型中不同时期的视加速度的示例性计算。我们对不同速度测度和状态方程下的“系留”星系问题进行了概括性的描述，并在$ΛCDM$模型中说明了速度和红移的时间行为。
2015-11-19 gr-qc
Quantum Gowdy model within the new loop quantum cosmology improved dynamics
线偏振的Gowdy $T^3$模型可以被看作是一种紧凑的Bianchi I宇宙学，允许非均匀模式在一个方向上传播。我们研究了这个模型的混合量化，它结合了比安奇我的背景下，采用改进的动力学方案Ashtekar和威尔逊-尤因，与Fock量化的不均匀性的环路量化。哈密顿约束算子提供了宇宙学奇点的解析，并超选择了可分离的扇区。我们分析了这些部门的复杂结构。在任何他们的哈密顿约束提供了一个演化方程的体积相关联的比安奇我宇宙，以及提出的初始值问题。这一事实使我们能够构造物理状态的希尔伯特空间，并表明我们恢复了标准的量子场论的不均匀性。
2010-12-16 gr-qc
FRW cosmologies between chaos and integrability
Castagnino、Giacomini和Lara最近的一篇论文得出结论，在共形耦合的封闭Friedmann-Robertson-Walker宇宙中不存在混沌，这与以前的工作明显矛盾。我们指出，虽然非混沌引用的系统是不可积的。
2002-02-21 gr-qc nlin.CD
FRW Cosmologies with Adiabatic Matter Creation
在Friedman-Robertson-Walker（FRW）线元框架下研究了具有物质产生的宇宙学模型的一些性质。对于Prigogine及其同事开发的绝热物质创造，我们推导出一个简单的粒子数密度$n$和能量密度$ρ$的表达式，该表达式与物质创造率无关。讨论了暴胀产生的条件，并考虑自然唯象物质产生率$ψ=3 βnH$，其中$β$为单位阶纯数，$H$为哈勃参数，提出了一个最小修正的热大爆炸模型.用有效参数$γ_{*} = γ(1 - β)$代替状态方程中的绝热指数$γ$，就可以从标准模型中推导出这类模型的动力学性质。的热力学行为的确定，它也表明，年龄大到足以同意与观察，即使得到最近的测量建议的高值的$H$。
1995-11-02 gr-qc
Feasibility of a Unitary Quantum Dynamics in the Gowdy $T^3$ Cosmological Model
已经指出，在为这些时空提出的令人满意的非微扰正则量子化中，不可能获得极化Gowdy $T^{3}$宇宙学动力学的幺正实现。通过引入适当的技术来处理宇宙学中具有显式时间依赖性的去参数化模型（如环形Gowdy模型），本文详细分析了这种幺正性失败的根源。我们调查的障碍，一个统一的实施的演变，考虑修改的动态。这些修改可以被视为扰动。我们显示在一个精确的方式，为什么以及在我们的系统中，单一的可实现性失败，并证明了障碍是非常敏感的修改的哈密顿量，规定的时间演变的简化模型。我们能够在一定程度上描述这个模型离幺正性有多远。此外，我们证明，动态实际上可以近似为一个想要的通过酉变换。
2005-09-23 gr-qc
Inflation from inhomogeneous polarized Gowdy model
本文研究了耦合到大质量标量场的三个环面上的极化Gowdy宇宙学。在适当的规范固定后，该模型的相空间允许均匀和非均匀扇区之间的简单分裂。标量场质量项的存在打破了非均匀场运动方程的线性。我们讨论制度的物理利益，我们恢复这些非微扰不均匀性的线性动力学，尽管度量是完全不均匀的早期。我们扩大的非均匀领域的傅立叶模式，并表示在任何时候作为一个基础的正交复解的运动方程的线性组合，与系数，原来是一个无限的运动常数的集合。我们认为，由此产生的模型可以描述一个非微扰不均匀的早期宇宙占主导地位的动能的暴胀子在早期，最终可以达到一个慢滚制度，近指数膨胀在后期的各向同性和均匀的几何形状。
2021-12-27 gr-qc
Scalar-field cosmologies with an arbitrary potential
本文研究了具有理想流体物质源和标量场的平坦和负弯曲FRW模型的晚期演化，其中标量场具有任意的非负势函数$V(ϕ) .$.我们用动力系统方法证明了一大类非负势的四个一般结果，这些结果表明宇宙几乎总是膨胀的.特别地，对于具有局部零最小值的势，平坦的和负弯曲的FRW模型不断膨胀，并且能量密度渐近地接近零。我们研究了标量场渐近地接近势的最小值的条件。我们讨论了一个问题，是否一个封闭的FRW与普通物质可以避免由于存在一个标量场与非负势的湍流衰减。
2003-03-04 gr-qc
Singularity avoidance in the hybrid quantization of the Gowdy model
圈量子宇宙学中最引人注目的现象之一是，至少对于均匀宇宙学模型来说，大爆炸被大反弹所取代，大反弹将我们的宇宙与之前的分支连接起来，而不通过宇宙学奇点。这项工作的目标是研究在圈量子宇宙学中奇异性的存在，包括不均匀性，并检查在纯均匀设置中获得的行为是否继续有效。基于这个目标，我们将注意力集中在具有线偏振引力波的三环面Gowdy宇宙学上，并利用有效动力学进行分析。对于这个模型，我们证明了所有潜在的宇宙学奇异点都被避免了，从而将奇异点解析的结果推广到了这种具有不均匀性的情况。我们还表明，如果在（比安奇背景）量反弹发生，不均匀性增加的反弹相对于其对应的均匀的情况下，该体积的值。
2013-10-15 gr-qc
Analogue models for FRW cosmologies
众所周知，各种凝聚态系统可以用来模拟广义相对论的许多运动学方面，特别是弯曲时空量子场论。在这篇文章中，我们将看看需要什么来模拟宇宙时空-准确地说是空间平坦的FRW宇宙学-在这些模拟模型之一。为了做到这一点，需要建立和控制适当的时间依赖系统。我们在这里讨论两种完全不同的方法来实现这一目标。人们可能会依赖于爆炸，通过任何介质的流出来物理地模拟大爆炸，该介质被用来携带模拟模型的激发，但这种想法似乎在实践中遇到动力学问题。更微妙的是，人们可以通过调整模拟模型激励的传播速度来避免对任何实际物理运动的需要（并避免动力学问题）。我们将集中讨论这条更有前途的路线，并讨论其实用性。
2003-05-16 gr-qc
Barotropic FRW cosmologies with Chiellini damping
众所周知，用共形时间变量表示的正压FRW方程可以简化为包含共形哈勃率的指数函数的简单线性方程组。在这里，我们表明，一类有趣的正压宇宙可以得到一个特殊类型的非线性耗散Ermakov-Pinney方程的线性极限与非线性耗散建立从Chiellini的可积性条件。这些宇宙学与标准宇宙学相似，对应于具有由特定因子重新标度的绝热指数的正压流体，并且标度因子的振幅与绝热指数成反比
2015-02-12 gr-qc math-ph math.MP
Shifted Riccati Procedure: Application to Conformal Barotropic FRW Cosmologies
在正压FRW宇宙学的情况下，共形时间的哈勃参数是一个简单的常系数Riccati方程的解。我们认为这些宇宙学的框架内的非相对论性超对称性，已在该地区的超对称量子力学的有效。回顾Faraoni [Amer. J. Phys. 67（1999），732-734]提出了如何将正压FRW微分方程组简化为简谐振子微分方程，我们将后者的方程组用超对称方法求解，并将其解分为两类“玻色子”（非奇异）和“费米子”（奇异）宇宙学零模解。费米子方程可以被认为是代表Stephani类型的宇宙学，即，在保形时间内，曲率变化。接下来，我们通过在这些超对称伙伴宇宙学的共同Riccati解中引入一个常数加性参数（用S表示）来应用所谓的移位Riccati过程。这导致正压Stephani宇宙学与周期性奇点在其空间曲率指数，我们称之为U和V宇宙学，第一个是玻色子型和费米子型后者。我们完全解决这些循环奇异宇宙学在其零模式的水平上，表明一个可接受的移位参数应该是纯粹的虚的，这反过来又引入了宇称时间（PT）属性的合作伙伴曲率指数。
2011-02-02 gr-qc math-ph math.MP
Causal perturbation theory in general FRW cosmologies I: energy momentum conservation and matching conditions
我们描述能量-动量守恒相对论微扰理论在一般FRW背景下的因果源项，如宇宙缺陷网络的存在。我们提供了一个处方的线性能量-动量赝张量在弯曲的FRW宇宙，分解它使用本征函数的亥姆霍兹方程。我们还构建了这些时空的共形几何的守恒矢量密度，并将其与我们的伪张量相关联，证明了这两种方法的等价性。我们还涉及到这些技术所发挥的作用，在早期的相变，我们可以表示在我们的伪张量的组件中建立匹配条件的剩余规范自由。这种形式主义是简洁和几何声音的子和超视界尺度，从而扩展现有的工作，以物理（和数值）有用的上下文中。
2002-07-05 astro-ph gr-qc
The Hubble IR cutoff in holographic ellipsoidal cosmologies
众所周知，对于空间平坦的FRW宇宙学，全息暗能量不利于哈勃参数作为红外截止的候选者。为了克服这个问题，我们探索了在全息椭球宇宙学模型中使用这种截断，并导出了由这种全息能量密度引起的一般椭球度规。尽管这种截断存在于均匀和各向同性宇宙中的缺点，但基于这一通用度量，我们开发了一个合适的椭球全息宇宙学模型，充满了暗物质和暗能量分量。在后期阶段，宇宙演化是由全息各向异性暗能量与正压状态方程。宇宙学以加速的方式向各个方向扩展。由于这里给出的椭球宇宙学不是渐近FRW，在大宇宙尺度上宇宙的均匀性和各向同性的偏离在所有宇宙演化过程中保持不变。这一特征使得研究的全息椭球宇宙学可以由状态方程$ω=p/ρ$来控制，其范围属于精华甚至幻影物质。
2018-01-05 gr-qc
Covariance in self dual inhomogeneous models of effective quantum geometry: Spherical symmetry and Gowdy systems
当应用圈量子引力（LQG）的技术到标量约化的引力系统时，首先在量子化之前使用完整性校正正则化标量约束。在非齐次系统中，残留的空间同形对称性仍然存在，这种规范生成器生成时间重新参数化的修改可能会导致第一类约束的修改代数中的变形或异常。当处理自对偶变量时，已经表明，对于耦合到标量场的球对称几何，完整性修改的约束不会对一般协方差产生任何修改，因为在实变量公式中面对的是，因此可以适应这种非均匀模型中的局部自由度。在本文中，我们将这一结果推广到Gowdy宇宙学的自对偶Ashtekar制定。此外，我们表明，引入一个$\barμ$ -计划在midissuperspace模型，所需的“改进的动力学”的LQG，是可能的自对偶形式主义，而在目前的有效模式使用实值Ashtekar-Barbero变量遥不可及。我们的研究结果表明，使用自对偶变量，以获得一个协变循环正则化之前，在非均匀对称性减少聚合物模型的量子化，另外实施的关键$\barμ$计划，从而一致的半经典极限的优势。
2018-05-15 gr-qc
Effective dynamics of the hybrid quantization of the Gowdy T^3 universe
在圈量子宇宙学中，通过有效动力学方法分析了线偏振高迪T^3模型（容纳线偏振引力波的紧致非均匀宇宙）的量子动力学。通过分析和数值方法进行的分析，证明了在真空（均匀）比安基我宇宙的演化中发现的行为是保留定性也存在的不均匀性。更准确地说，初始奇点被一个大的反弹所取代，它确定性地连接了两个大的经典宇宙。此外，我们还证明了反弹时宇宙的大小至少与在没有引力波的情况下得到的相应均匀宇宙的大小具有相同的数量级（粗略地说）。特别地，找到了这两种尺寸之比的精确下界。最后，对遥远未来和过去的引力波模振幅的比较表明，从统计学上（即，对于宇宙的大样本），对于几乎均匀的宇宙，振幅的差异增强，而这种差异在不均匀性占主导地位的情况下消失。所提出的分析构成了圈量子宇宙学内的非均匀系统的第一个系统有效的研究，它证明了在这种情况下，均匀宇宙学所获得的结果的鲁棒性。
2011-06-20 gr-qc
Conformal Symmetries of FRW Accelerating Cosmologies
我们证明了任何状态方程w < -1/3的加速Friedmann-Robertson-Walker（FRW）宇宙学（因此不仅是w =-1的de Sitter阶段）在未来的恒时超曲面上都表现出三维共形对称性。我们还提供了一个替代的推导这一结果的共形Killing向量，并表明，长波长共动曲率扰动的扰动FRW度量只是共形Killing运动的FRW背景。然后我们将边界共形对称性推广到加速宇宙学中。我们的研究结果表明，人们可以很容易地产生扰动的标量场，这不仅是规模不变，但也完全共形不变的超哈勃尺度。测量宇宙学扰动的标度不变功率谱并不自动意味着宇宙经历了德西特阶段。
2013-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
FRW cosmologies and hyperscaling-violating geometries: higher curvature corrections, ultrametricity, Q-space/QFT duality, and a little string theory
我们分析平坦FRW宇宙学和超标度违反几何强调它们之间的解析连续性和它们的标度协方差。我们展示了两个主要的计算，这种观点是有用的。首先，基于尺度协方差，我们证明了爱因斯坦方程的高曲率修正的结构是非常简单的。其次，在加速FRW宇宙学的背景下，也被称为Q-空间，我们开始计算Bunch-Davies波函数的无质量标量场，并考虑其解释为生成功能的关联函数的全息对偶。我们用这个猜想的Q-空间/QFT对偶，dS/CFT的自然扩展，并认为，欧几里德对偶理论违反超标度。这个建议，当扩展到我们自己的宇宙学历史中的时代，如物质或辐射支配，建议通过违反超标度的RG阶段全息双重描述。我们进一步使用波泛函计算Anninos-Denef重叠，并表明在加速的FRW宇宙学中，随着加速度的减慢，德西特发现的超度量结构变得更加尖锐。替代$d --> d_{eff}=d-θ$渗透和照亮波泛函的讨论和重叠在FRW宇宙学，允许一个预测尖锐的结构。我们试图通过研究$θ--> -\infty$背景与小弦论的联系，找到这种超度规结构的另一种表现形式。
2014-04-14 cond-mat.str-el gr-qc hep-th
Isotropic singularities in shear-free perfect fluid cosmologies
我们研究正压理想流体宇宙学，承认各向同性的奇异性。从Scott的一般涡度结果可知，这些宇宙学必须是无旋的。本文用两种不同的方法证明了，如果我们附加假设理想流体是无剪切的，那么流体流必定是测地线的。这就意味着只有无切变、正压、完美流体宇宙学才承认各向同性奇点，这就是FRW模型。
2001-08-02 gr-qc
FRW Quantum Cosmology with a Generalized Chaplygin Gas
最近，人们探索了具有Chaubergin气体的宇宙学，目的是解释从尘埃主导时代向加速膨胀阶段的过渡。我们考虑的假设，过渡到加速期涉及一个量子力学过程。三种物理上可接受的情况是可能的。特别是，我们确定了一个minisuperspace配置与两个洛伦兹部门，分离的经典禁戒区。计算了Hartle-Hawking和Vilenkin的波函数，以及向加速期的跃迁振幅。此外，它被发现，对于特定的初始条件下，表征广义Chaubergin气体的参数变得相关，通过一个表达式，涉及一个整数$n$。我们还介绍了一些膜世界的场景和FRW minissuperspace宇宙学与广义Chaubergin气体之间的现象学关联。其目的是促进从这样一个角度对膜宇宙学的量子创造的讨论和后续研究。结果表明，膜张力与广义Chaubergin气体参数的关系可以通过另一个包含整数的表达式来表示。
2004-04-27 gr-qc
Gravitational lensing statistical properties in general FRW cosmologies with dark energy component(s): analytic results
各种天文观测一直在为宇宙中存在具有负压的暗能量成分提供强有力的证据。现在有必要在引力透镜统计和其他宇宙学测试中考虑暗能量成分。利用同动距离，我们导出了具有暗能量分量的一般FRW宇宙学模型中奇异等温球集合引起的多重像的光学深度、像分离的期望值和像分离的概率分布的解析而简单的表达式.我们还介绍了这类宇宙学模型的运动学和动力学性质，并计算了经典宇宙学实验中常用的宇宙年龄和距离测度。在某些情况下，我们能够给出比文献中其他地方发现的公式更简单的公式，这可以使暗能量分量的宇宙学测试更方便。
2001-07-13 astro-ph gr-qc
Holographic description of closed FRW cosmologies and time-dependent ER=EPR
本文将de Sitter空间的全息纠缠熵方案推广到闭合FRW宇宙，基于Bousso协变熵界提出双屏全息方案，论证两屏间外部区域构成Einstein-Rosen桥，并揭示其纠缠随宇宙演化而变化，实现时间依赖的ER=EPR。
2024-03-27 gr-qc hep-th
Non-Equilibrium Evolution of Scalar Fields in FRW Cosmologies I
本文导出了空间平坦FRW宇宙学中标量场理论的序参量和涨落的非平衡时间演化的有效方程.计算在单圈和非微扰自洽Hartree近似下进行.该方法包括随时间演化一个初始泛函热密度矩阵，适用于研究非平衡相变.重整化方面进行了详细的研究，我们发现，反项依赖于初始状态。我们研究了高温膨胀，并表明它在很长一段时间内分解。我们还得到了初始玻尔兹曼分布函数的时间演化，并认为，单圈阶或在Hartree近似下，时间演化状态是一个“压缩”状态。我们说明了偏离热平衡的情况下，一个自由的大量标量场在德西特和辐射主导的宇宙学的数值研究。研究发现，在de Sitter宇宙学中，每模的非平衡熵随共动时间线性增加，而在辐射占优的情况下，它是{ \it not}单调增加的函数.
1993-10-20 astro-ph gr-qc hep-ph
Dynamics of f(R)-cosmologies containing Einstein static models
我们研究的动力学均匀各向同性FRW宇宙学与正的空间曲率在$f(R)$ -引力，特别注意爱因斯坦静态模型的存在，只研究形式的$f(R)=R^n$，这些静态模型已被证明存在。我们构造了一个紧凑的状态空间，并确定过去和未来的吸引子的系统，并恢复一个以前发现的未来吸引子对应于一个不断扩大的加速模型。我们还讨论了同时具有过去和未来反弹的宇宙的存在，这种现象在广义相对论中是不存在的。
2008-09-30 gr-qc
A class of simple bouncing and late-time accelerating cosmologies in f(R) gravity
我们考虑一个平坦的FRW宇宙学模型的场方程，在一个通用的$f(R)$引力模型，并把它们转换成一个完全归一化的无量纲的，系统的O.D. E的标度因子和函数$f(R)$，相对于标量曲率$R$。它表明，在合理的假设下，可以产生简单的分析和数值解描述反弹宇宙模型，此外还有晚时间加速。对推广这些结果的可能性进行了简要讨论。
2017-11-04 gr-qc
Viscous Cosmologies with Extra Dimensions
本文分析了n维真空爱因斯坦场方程，其中4维时空用FriedmannRobertson-Walker（FRW）度规描述，额外维时空用Kasner型欧几里德度规描述.场方程被解释为具有有效物质性质的四维爱因斯坦方程。当有效物质用非理想流体描述时，我们得到了相应的解。我们考虑Eckart给出的不完美流体理论、截断的Israel-Stewart理论和完整的Israel-Stewart理论，得到了一个平坦宇宙模型的宇宙学解。
2001-06-10 gr-qc
Closed FRW holography: A time-dependent ER=EPR realization
将德西特全息方案推广至闭合FRW宇宙，提出双对跖屏幕编码，通过最小极值面实现时间依赖的ER=EPR桥梁，并处理大挤压解纠缠与热修正。
2024-05-20 gr-qc hep-th
Numerical Relativity and Inhomogeneous Cosmologies
在这项工作中，数值方法求解爱因斯坦方程的发展和应用到研究的非均匀宇宙模型。一个二维的计算机代码，实现了两个先进的数值方法：LeVeque的多维高分辨率的集成方案，它允许准确的进化的解决方案包含不连续性或陡峭的梯度，和自适应网格细化（AMR）算法，使本地分辨率的模拟动态变化的行为演变的解决方案。一个家庭的双曲型配方的爱因斯坦方程推导出由Frittelli和Reula提出的演化系统的推广，和数值解使用这些配方相比，使用替代减少的演化方程产生的解决方案。性质的谐波时间切片条件进行了研究，并提出了有关的坐标奇点的形成的解析和数值结果。数值模拟的平面宇宙学，描述使用高迪的爱因斯坦方程的减少，和U（1）-对称宇宙学，描述使用蒙克里夫的爱因斯坦方程的减少，在这两种情况下的时空是真空。数值研究是伯杰、蒙克里夫及其同事工作的后续，注意力集中在模型中发展的小尺度特征以及线性和非线性引力波的行为上。
2000-04-12 gr-qc
Exact inhomogeneous Einstein-Maxwell-Dilaton cosmologies
我们提出的解决方案生成技术，允许构建精确的非均匀和各向异性的宇宙学解决方案的四维低能量极限的弦论包含非最小相互作用的电磁场和介子场。构造了一些显式的齐次和非齐次宇宙学解。例如，得到了Gowdy型EMD宇宙的非齐次精确解.研究了解的渐近性态。度量在初始奇点附近的渐近形式具有空间变化的Kasner形式。讨论了时空奇点的性质。后期演化的解决方案是描述了一个背景均匀和各向异性的宇宙充满了弱相互作用的引力波，电磁波和电磁波。
2001-01-09 gr-qc hep-th
Scalar Field Cosmologies and the Initial Space-Time Singularity
讨论了物质由具有任意非负势的标量场组成的宇宙学模型的奇异结构。空间平坦的FRW时空的特殊情况下进行了详细分析，使用动力系统的方法，可以很容易地推广到更复杂的时空。结果表明，对于一个非常大的和自然的一类模型，一个简单的和定期过去的渐近结构存在。更具体地说，存在着一个家庭的解决方案，这是在连续的1-1对应的完全可积的无质量标量场宇宙学，这种对应关系被实现了一个独特的渐近近似。不属于这类的解的集合具有测度零。简要讨论了这一结果对宇宙学初值问题的意义。
1998-06-25 gr-qc
Photon Geodesics in FRW Cosmologies
哈勃半径是宇宙引力视界的一种特殊表现形式，R_h（t_0）=c/H_0，超过这个距离，我们在目前的时代仍然无法观察到物理过程。根据最近用WMAP对宇宙微波背景（CMB）的观测，以及对Ia型超新星的地面和HST搜索，我们现在知道R_h（t_0）~ 13.5Glyr。这与大爆炸以来光所能传播的最大距离（ct_0~13.7 Glyr）相吻合。然而，R_h的物理意义仍然没有被普遍理解或接受，尽管极简主义观点认为它仅仅是宇宙衰退速率达到光速c的适当距离。即便如此，有时也有人认为我们可以看到来自R_h以外的光源的光，这种说法认为R_h的红移只有~2，而CMB产生的红移要大得多（~1100）。在本文中，我们建立在最近的发展与引力半径的实际计算零测地线为广泛的FRW宇宙学，以显示-至少在我们考虑在这里的特定情况下，包括LCDM-没有光子轨迹到达我们今天可能已经越过R_h（t_0）。因此，我们确认，目前的哈勃半径，与普遍持有的误解相反，确实是我们的可观测性的极限。我们发现，在LCDM中，可见宇宙的大小，作为一个适当的距离测量，约为0.45ct_0。
2011-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Singular Isotropic Cosmologies and Bel-Robinson Energy
我们考虑在广义相对论中的\emph{FRW}宇宙演化过程中可能形成的时空奇点的性质和可能类型的问题。我们表明，通过使用，除了哈勃膨胀率和比例因子，这些宇宙的贝尔-罗宾逊能量，我们可以始终区分可能的不同类型的奇点，并达到一个完整的分类的奇点，可以发生在各向同性的情况下。我们还使用贝尔-罗宾逊能量来证明，已知的行为的确切平坦的各向同性宇宙与给定的奇点是通用的意义上说，他们持有真实的每一种类型的空间几何。
2006-03-31 gr-qc
Phantom k-essence cosmologies
我们设计了一种方法来获得一个幻影版本的FRW k-本质宇宙与均匀的k-字段通过应用形式不变变换。可以看出，变换执行映射$H\toH$和$ρ+p\to-(ρ+p)$，这又给出$γ\toγ$和$a\to a^{-1}$。讨论是在一个一般的设置，有效的FRW k-本质宇宙学，然后我们讨论的幂律解说明的目的。首先，我们处理的模型，使梯度的k-场是不恒定的，其中包括标准和广义快子宇宙学。我们专注于通常的快子，并显示幻影对称涉及的潜在的变化，它产生一个扩展的超加速快子场。然后，我们把我们的注意力转向模型的k-场的时间导数是不恒定的，我们可以实现转换，而不改变潜在的。
2004-03-05 astro-ph gr-qc hep-th
Nonsingular Rainbow Universes
在这项工作中，我们研究的背景下，引力彩虹的FRW宇宙学。讨论了引力彩虹中存在非奇异FRW宇宙学的一般条件。我们提出，重力彩虹函数可以固定使用两个已知的修改色散关系（MDR），这已经在文献中提出。第一个MDR是由Amelino-Camelia等人提出的。[9]第二个是由Magueijo和Smolin [24]介绍的。研究这些FRW类宇宙学，在固定的引力彩虹函数，导致非奇异的解决方案，可以表示为精确的形式。
2013-11-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
(An)Isotropic models in scalar and scalar-tensor cosmologies
我们研究如何常数$G$和$Λ$可能会在不同的理论模型（广义相对论与一个完美的流体，标量宇宙模型（\textquotedblleft精粹\textquotedblright），并没有相互作用的标量和物质场和标量张量模型与动力学$Λ$），以解释一些观测结果。在自相似假设下，我们应用第二节中概述的程序研究了三种不同的几何结构，它们是Bianchi \textrm{V}，\textrm{VII} $_{0}$和\textrm{IX}，它们推广了FRW几何结构。我们特别强调计算精确的幂律解，使我们能够比较不同的模型。在所有的研究情况下，我们得出的结论是，各向同性和非暴胀的解决方案，而宇宙学常数的行为作为一个积极的减少时间函数（与目前的观察）和引力常量的行为作为一个增长的时间函数。
2011-10-12 gr-qc
Dynamics of Symmetry Breaking in FRW Cosmologies: Emergence of Scaling
在标量场理论的大N极限下，研究了辐射和物质主导的空间平坦FRW宇宙学中对称性破缺相变的动力学，量子密度矩阵是由准粒子在高于临界温度的热平衡初态演化而来的.宇宙膨胀降低了温度并触发了相变。我们确定了三个不同的时间尺度：一个由线性不稳定性和长波长波动的指数增长主导的早期状态，当场涨落探测对称性破缺态时的一个中间尺度和一个渐近尺度，其中对于波长与视界相当或大于视界的模出现一个标度区，标度区的特征在于动力学物理相关长度xi_{phys} = d_H（t），其中d_H（t）为H（t）是因果视界的大小，因此每个因果视界有一个相关区域。在这些关联区域内，场的涨落对对称性破缺态进行采样。由于早期的不稳定性，长波长波动的幅度变得非微扰大，并且在渐近状态下出现半经典但随机的描述。在标度区，功率谱在零动量处出现峰值，揭示了玻色-爱因斯坦凝聚体的出现，标度解的结果是标量场的状态方程与背景流体的状态方程相同.这意味着长波长标量密度扰动的哈里森-泽尔多维奇谱。我们讨论了标度修正、标度解的普适性以及与经典非线性西格玛模型的异同。
1999-11-29 astro-ph gr-qc hep-ph
Scalar field description of decaying-$Λ$ cosmologies
讨论了由时变宇宙学项驱动的宇宙学可以用与理想流体耦合的标量场描述的条件。提出了一种动态重构势场的算法，该算法与给定的唯象$Λ$模型具有相似性。作为一个工作的例子，通货紧缩的宇宙学，它从一个纯粹的德西特真空状态演变成一个稍微修改的FRW宇宙学被认为是。研究发现，这是具有渐进指数势的非奇异暖暴胀的一个例子。相对于其他标量场描述的衰减真空宇宙学的差异进行了处理，并指出可能的扩展。
2002-01-04 astro-ph gr-qc
Conserved Currents in Supersymmetric Quantum Cosmology?
在本文中，我们研究是否可以合理地定义在超对称minisuperspaces守恒电流。我们的分析涉及k=1 FRW和Bianchi类-A模型。在标量超多重态形式的超物质包括在前者。此外，我们限制自己的一阶微分方程从洛伦兹和超对称约束。N=1超引力的“平方根”结构是我们思考这一有趣研究的动机。我们发现，除了一些非常简单的情况下，守恒电流不能充分建立。否则，守恒方程只能从Wheeler-DeWitt方程得到，而Wheeler-DeWitt方程是从约束的超对称代数导出的。包括两个附录。在附录A中，我们描述了当超对称存在时，具有复标量场的量子FRW宇宙学的一些有趣的特征。特别是，我们解释了如何哈特尔-霍金状态现在可以令人满意地确定。在附录B中，我们开始讨论从超对称量子宇宙学中恢复经典性质。
1997-10-20 gr-qc
Canonical and phantom scalar fields as an interaction of two perfect fluids
在这篇文章中，我们研究和发展了Friedmann-Robertson-Walker（FRW）标量场宇宙学的特定方面，该宇宙学与正则和幻影标量场源可以被解释为具有两种相互作用的正压完美流体的混合物的宇宙学配置的解释有关：具有刚性状态方程的物质组分$ρ_1(t)$（$p_1=ρ_1$）和具有宇宙学常数状态方程的“有效真空能量”$ρ_2(t)$（$p_2=-ρ_2$）。在相互作用宇宙学的框架中，这种替代的等价表述的一个重要特征是，通过选择相互作用项$Q$的合适形式，它给出了一种获得精确解和数值解的方法。$Q$的选择仅仅决定了一个特定的标量场及其势，从而允许产生封闭、开放和平坦的FRW标量场宇宙学。
2013-01-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inclusion of matter in inhomogeneous loop quantum cosmology
研究了线极化Gowdy $T^3$模型与具有相同对称性的无质量标量场的混合量子化.为了简单起见，我们将其限制到具有局部旋转对称性的模型。使用这种混合方法，几何的均匀自由度被量化为循环，导致宇宙学奇点的分辨率。一个福克量子化的物质和引力的不均匀性。由于包含无质量的标量场，该系统允许我们建模平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙学充满了在一个方向上传播的不均匀性，提供了一个完美的场景来研究聚合物均匀和各向同性背景上的量子反反应的不均匀性。
2013-03-04 gr-qc
