Phase Space Analysis of Quintessence Cosmologies with a Double Exponential Potential
我们使用相空间方法来研究封闭的,平坦的和开放的Friedmann-Robertson-Walker宇宙学,其标量势由两个指数项之和给出。势的形式是由M-理论在极大对称内部空间上的非平凡四形式通量的降维所激发的。为了描述逃逸解的渐近特征,我们引入了“拟不动点”的概念。“我们根据它们的后期行为(加速,减速,紧缩)和加速膨胀的周期数给出了完整的解决方案分类。
2004-09-15 gr-qc hep-th
Exponential Decay for Small Non-Linear Perturbations of Expanding Flat Homogeneous Cosmologies
结果表明,在平坦均匀宇宙学的膨胀阶段,所有足够小的非线性扰动指数衰减。这一结果适用于一大类理想流体状态方程,但显然不适用于非常“硬”的流体作为纯辐射的情况。
1999-02-01 gr-qc
Realistic compactification in spatially flat vacuum cosmological models in cubic Lovelock gravity: Low-dimensional case
本文系统地研究了立方Lovelock引力下空间平坦真空宇宙模型中所有可能的区域。我们认为空间部分是三维和额外的各向同性子空间的产物,前者被认为是我们的宇宙。由于$D=3, 4, 5$和一般$D \geqslant 6$情况下的运动方程不同,我们将它们分开考虑。由于存在大量不同的子情形,本文只考虑$D=3, 4$情形。对于每一个$D$的情况下,我们发现的值$α$(高斯-邦纳耦合)和$β$(立方Lovelock耦合),分离不同的动力学情况下,所有各向同性和各向异性指数的解决方案,并研究在每个区域的动力学,以找到所有可能的制度,所有可能的初始条件和任何值的$α$和$β$。结果表明,在这两种$D$情况下,具有实际紧化的区域起源于所谓的“广义Taub”解。紧化区域的端点是各向异性指数(对于$α> 0$,$μ\equiv β/α^2 < μ_1$(包括整个$β< 0$))或标准低能Kasner区域(对于$α> 0$,$μ> μ_1$),因为它是紧化区域,两个端点都有膨胀的三维和收缩的额外维度.结果中有两个意想不到的观察结果-所有的现实的紧化制度只存在于$α> 0$和有没有高能量和低能量Kasner制度之间的平滑过渡,后者与现实的紧化。
2018-04-21 gr-qc hep-th
Accelerating Cosmologies from Exponential Potentials
由高维理论的双曲或通量紧致化产生的$V\sim \exp(-2c ϕ/M_p)$形式的指数势,对于获得短周期的加速宇宙膨胀是有意义的。使用类似的潜力,但来自双曲通量紧致化的组合情况下,我们研究了四维平坦(和开放)FLRW宇宙学,并给出解析(和数值)解的尺度因子的指数行为。我们证明了,对于M理论激发的势,如果四维时空的空间曲率为负,宇宙的加速可以是永恒的,而对于空间平坦的宇宙,宇宙的加速只是瞬时的.我们还评论的内部空间的大小及其相关的几何边界上的大规模卡鲁扎-克莱因激发。
2004-08-30 astro-ph gr-qc hep-th
Qualitative evolution in f(R) cosmologies
本文研究了在f(R)引力下,函数f(R)的一般情况下(D+1)维宇宙学模型的定性演化.分析指定的各种例子,包括(D+1)维推广的Starobinsky模型,模型与多项式和指数函数。宇宙动力学的爱因斯坦和约旦表示相应的标量张量理论进行了比较。本文讨论了爱因斯坦标架势在场空间某些区域取负值时的宇宙演化特征。
2016-02-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Anisotropic brane cosmologies with exponential potentials
我们研究Bianchi I型膜宇宙学与标量物质的自我相互作用,通过组合的指数势。这种模型在某些情况下对应于暴胀宇宙。我们讨论了加速膨胀发生的条件,并特别注意额外维度和各向异性的影响。我们的研究结果表明,相关的影响演变的方式,他们变得可以忽略不计的后期的时间限制,那些有关的各向异性消失较早。本研究主要集中在单场模型,但我们也考虑了一个推广产生多个非相互作用的领域的模型,并简要地检查其功能。我们的结论是,在膜的情况下,就像在广义相对论中发生的那样,场数量的增加有助于暴胀。
2004-03-25 gr-qc
Bounce Cosmologies in Generalized Coupling Theories
该研究在最小指数测度模型中通过线性化获得精确反弹解,为探索非奇异宇宙学提供了完整模型。
2025-04-22 astro-ph.CO gr-qc
Braneworld Dynamics of Inflationary Cosmologies with Exponential Potentials
在这项工作中,我们考虑兰德尔Sundrum膜世界类型的场景,其中的时空是由一个五维流形与物质场被限制在域壁或三膜。我们提出了一个系统的分析结果,使用动力系统技术,弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克型模型的定性行为,其物质是由一个标量场与指数势。我们构造了这些模型的状态空间,并讨论了它们的结构如何相对于广义相对论的情况下,特别是,什么新的临界点出现,他们的性质和发生的分歧。
2002-04-18 gr-qc
Analytic results for slow-roll curved-space inflation and exponential potentials
Indian Institute of Science Education and Research (IISER) Thiruvananthapuram(印度科学教育与研究学院(IISER)蒂鲁瓦纳姆拉普拉姆)
推导了标量和张量原初功率谱的解析模板,描述从动能主导到慢滚暴胀的宇宙学,并分析了空间曲率的影响,特别研究了单指数势模型在开放宇宙中的相空间。
2026-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scalar Field Inhomogeneous Cosmologies
考虑了具有指数势标量场的非均匀$G_2$宇宙学的爱因斯坦场方程的一些精确解,推广了以前得到的解。几个特殊的情况下进行了研究,并讨论了与广义膨胀和渐近行为的模型的性质。
1995-11-24 gr-qc
On the evolution of a large class of inhomogeneous scalar field cosmologies
研究了一类具有指数势的非均匀标量场宇宙学的渐近行为。通过引入新的变量,我们可以对这些宇宙学的演化进行几乎完整的分析。与齐次情况(Bianchi型解)不同,当k^2<2时,由于存在非齐次性,模型不具有各向同性
1998-03-25 gr-qc
Cosmology with positive and negative exponential potentials
我们提出了一个相平面分析宇宙学包含一个标量场$ϕ$与指数势$V \propto \exp(-λκϕ)$其中$κ^2 = 8πG$和$V$可以是积极的或消极的。我们发现,幂律动力学势标度解只存在足够平坦($λ^2<6$)的正电位或陡峭($λ^2>6$)的负电位。后者对应于一类具有负势的不断膨胀的宇宙学。然而,我们表明,这些扩展的解决方案与负的潜力是不稳定的存在下,普通物质,空间曲率或各向异性剪切,和一般的解决方案总是坍缩到一个奇点。幂律动力学势标度解是坍缩宇宙中陡负势(ekpyrotic场景)的晚期吸引子,并且对物质,曲率或剪切扰动稳定。否则,动力学主导的解决方案是在崩溃(前大爆炸的情况下)的吸引子,并仅在边缘稳定的各向异性剪切。
2002-06-28 gr-qc hep-th
Evidence for an oscillatory singularity in generic U(1) symmetric cosmologies on $T^3 \times R$
Belinskii、Lifshitz和Khalatnikov提出了一个长期存在的猜想,即一般引力坍缩中的奇点是局部振荡的,在真空U(1)对称宇宙时空中在$T^3 \times R$上进行了数值检验。如果速度项主导(VTD)的爱因斯坦方程的解决方案被代入到完整的爱因斯坦演化方程的哈密顿量,一项被发现指数增长。这产生了一个预测,涉及这项和另一项(VTD解决方案导致指数衰减)的振荡行为应该在接近奇点的过程中观察到。数值模拟强烈支持这一预测。
1998-04-30 gr-qc
Dynamical analysis of anisotropic scalar-field cosmologies for a wide range of potentials
我们进行详细的动力学分析的各向异性标量场宇宙学,特别是最重要的Kantowski-Sachs,局部旋转对称(LRS)比安奇我和LRS比安奇III的情况下。我们遵循新的和强大的方法$f$ -设计师,这使我们能够执行整个分析范围广泛的潜力。因此,人们可以只在最终结果中替换特定的势形式并获得相应的行为,而不需要新的计算。我们发现了一个非常丰富的行为,其中包括宇宙可以导致各向同性的解决方案,与观察,如德西特,quintessence类,或僵硬的暗能量解决方案的协议。特别是,所有膨胀、加速、稳定的吸引子都是各向同性的。此外,我们证明,只要物质服从零能量条件,反弹行为是不可能的。最后,将一般结果应用到指数势和幂律势,我们发现一些一般稳定解消失了。这一特征可能表明,这种简单的势可能限制了标量场宇宙学中的动力学,为引入更复杂的势开辟了道路。
2014-03-17 astro-ph.CO gr-qc
The Einstein-Friedrich-nonlinear scalar field system and the stability of scalar field Cosmologies
利用标架表示导出了一个与引力最小耦合的标量场的一阶拟线性对称双曲方程组。这一过程的灵感来自于Friedrich为研究Einstein-Euler系统而引入的类似演化方程。由此产生的演化系统是用来显示小的非线性扰动扩展Friedman-Lemaintre-Robertson-Walker背景,标量场潜力满足一定的未来渐近条件,指数衰减到零,在同步时间。
2017-10-14 gr-qc math-ph math.MP
On Cosmologies and Vacua Driven by Tension and Curvatures
APC, UMR 7164-CNRS, Université Paris Cité(巴黎西岱大学);Scuola Normale Superiore and INFN(比萨高等师范学院和意大利国家核物理研究所)
本文研究非超对称弦理论中指数势在空间与内部均为最大对称空间(曲率由整数对标记)的宇宙学效应,通过精确解、标度渐近和数值测试分类解并给出半定量动力学图像。
2026-06-03 gr-qc hep-ph hep-th
On globally static and stationary cosmologies with or without a cosmological constant and the Dark Energy problem
在经典广义相对论的空间平均非均匀宇宙学框架下,有效爱因斯坦方程控制着宇宙学模型中平均标量变量的区域和全局动力学。一个特殊的解可以用宇宙状态方程来表征。本文指出,在不采用补偿宇宙学常数的情况下,一个全球静态平均的尘埃模型是可能的。本着爱因斯坦最初模型的精神,我们讨论了这种宇宙学的全球性和区域性的后果。然后,我们考虑更广泛的类的全球平稳宇宙学,可以想象在所提出的框架。所有这些模型都是基于平均爱因斯坦方程的精确解,并提供了宇宙学的例子,在一个出的平衡态,我们的特点是信息理论的措施。结果表明,这样的宇宙学保持高幅度的运动学波动,因此往往保持其全球性的属性。对于处于这种状态的$Λ-$驱动的宇宙,尽管是指数膨胀,也是如此。我们概述的关系,暴胀的情况下,并把暗能量问题的角度来看。在这里,有人认为,根据所讨论的宇宙学,通过逆反应效应的暗能量的经典解释是理论上可以想象的,如果物质主导的宇宙出现在一个非微扰状态附近的静态解决方案。我们还讨论了一些警告,提供强有力的反论点的框架中的结构形成的扰动弗里德曼模型。
2005-12-29 astro-ph gr-qc hep-th
Scalar Cosmology with Multi-exponential Potentials
我们调查宇宙学与任意数量的标量和最一般的多指数潜力。通过制定的自治系统的运动方程,我们完成了分类的幂律和de Sitter解决方案的临界点,例如吸引和排斥的解决方案,在标量耦合。这些解决方案中有许多在文献中被忽略了。我们提供了具体的例子与一个和两个标量的双和三重指数的潜力,在那里我们找到了数值解,插值的临界点之间。其中一些对应于新的奇异S膜解的约化。
2004-12-22 gr-qc hep-th
Homogeneous cosmologies in scalar tensor theory
本文研究了在基于Lyra几何的标量引力理论中,包含有微扰畴壁、微扰Chaobole-Chaobolgin气体和微扰奇异夸克物质等物质群的FRW宇宙学。为了求解标量场理论中的场方程,我们对每种物质群分别展开了静态和含时两种精确模型。对于每个物质组,解被引入作为膨胀宇宙的模型,指数。得到了这些模型在k=0,-1,1情况下的哈勃参数。此外,我们还发现了一个有趣的结果,即基于天琴座几何的标量理论与爱因斯坦理论之间的关系是一个不完全的概念。与文献中普遍接受的观点相反,我们认为没有宇宙学常数的爱因斯坦理论完全等价于基于零位移矢量的天琴座几何的标量理论。如果标量理论中位移矢量的分量是任意的常值函数,标量理论就不能与爱因斯坦理论完全对应。即使标量理论中位移矢量的分量为常数,其场方程及其解也包含爱因斯坦的场方程及其解,但它们比爱因斯坦引力理论更具有普遍性。因此,常数位移矢量的系数不起宇宙学常数的作用,这与爱因斯坦理论是一致的。最后对结果进行了讨论。
2012-09-27 gr-qc
Transient Quintessence from Group Manifold Reductions or how all roads lead to Rome
我们研究了由度规、标量和单指数标量势支持的宇宙学的加速相。不同的解决方案可以表示为一个球体上的轨迹,我们发现,精华发生在“北极圈”的领域。此外,我们从三维群流形重力约化中得到了多指数势,这意味着这种势可以嵌入到具有M理论起源的规范超重力中。我们将双指数情形与极大对称空间和S-膜上的通量紧化联系起来。在三指数情形下,我们的分析表明在D维中存在两个奇异的S(D-3)-膜。
2004-01-08 astro-ph gr-qc hep-th
Stochastic Averaging of The Einstein Vacuum Equations on a Toroidal Manifold with Randomly Perturbed Radial Moduli: Stability Criteria and Induced 'Cosmological Constant' Terms
(n+1)维圆环流形$\mathbb{M}^{n+1}=\mathbb{T}^{n}\times\mathbb{R}^{+}$上的Einstein真空方程,根据圆环半径$(a_{i})_{i=1}^{n}$或圆环$\mathbb{T}^{n}$的径向模场$(ψ_{i})_{i=1}^{n}=(\log(a_{i}(t))_{i=1}^{n}$,化为一个n维非线性常微分方程组.这种几何也是卡斯纳-比安奇型宇宙学的基础。静态解$ψ_{i}^{E}=ψ^{E}$或半径$a_{i}^{E}=a^{E}$的方程是平凡满足的,描述了一个初始静态的环形“微宇宙”或“真空泡”。它是李雅普诺夫稳定的短脉冲确定性扰动,这有一个尖锐的高斯分布:扰动半径迅速收敛到新的吸引子,因此新的稳定平衡。这些扰动引起稳定状态之间的转变。引入经典的随机波动或扰动,具有调节的协方差,径向模量成为高斯随机场参数化的“环形随机几何”。随机扰动的爱因斯坦方程,然后解释为一个随机的n维非线性动力系统。非零的“宇宙学常数”项保留在平均方程中,因为它们是非线性的。这类似于统计湍流理论中的平均纳维-斯托克斯方程,这产生了额外的非零雷诺项,因为它们与爱因斯坦方程一样也是非线性双曲型的。随机扰动的复曲面半径的期望值可以从累积量展开方法估计。初始静态环形真空泡经历永恒的“噪声诱导”随机指数增长或膨胀。因此,在这种情况下,随机径向模量场就像一…
2020-09-12 gr-qc math-ph math.MP