Cycles of Time in Classical Cosmology
我们提出了精确的解决方案,弗里德曼方程在标准宇宙学的魏尔斯特拉斯和雅可比函数。弗里德曼方程的右手边描述的各种贡献的物质来源被认为是在一般形式。本文证明了在介质的简单EoS下Friedmann方程的积分问题可归结为求解代数函数的Abel积分。
2021-07-14 gr-qc
Friedmann Equation for Brans Dicke Cosmology
在Brans-Dicke标量引力张量理论的背景下,严格分析了宇宙学Friedmann方程,该方程将宇宙膨胀率$H$与能量密度的各个分数联系起来.结果表明,Brans-Dicke标量引力张量理论对Friedmann方程的物质密度分量的修正可以忽略不计。此外,除了标准爱因斯坦宇宙学中的$Ω_Λ$和$Ω_{M}$外,理论还期望另一个密度参数$Ω_{_Δ}$。这意味着,如果发现$Ω_{_Δ}$是非零的,数据将有利于这个模型,而不是标准的爱因斯坦宇宙学模型与宇宙学常数,并将使更准确的预测牛顿引力常量的变化率在未来。
2008-09-10 gr-qc
Scale-Invariant Gravity: Geometrodynamics
我们提出了一个尺度不变的理论,共形引力,它非常类似于广义相对论(GR)的几何动力学公式。虽然以前的尝试,以创建规模不变的引力理论已经基于外尔的想法的补偿领域,我们的直接方法免除了这一点,并建立了扩展的方法最佳匹配w.r.t缩放在平行粒子动力学论文的作者之一。在空间紧凑GR中,存在描述与单个体积自由度相互作用的3空间的形状的无限自由度。在共形引力中,形状自由度仍然存在,但体积不再是动力学变量。进一步的理论和公式有关的GR和共形重力。共形引力被成功地耦合到标量和自然界的规范场。它应该像GR一样描述太阳系观测,但它的宇宙学和量化将完全不同。
2003-05-02 gr-qc
Exact solutions of Friedmann equation for supernovae data
齐次模型的内禀时间是全局的。弗里德曼方程通过其意义将时间间隔联系起来。给出了标准宇宙学和共形宇宙学中Friedmann方程的精确解。用解析形式表示了哈勃图对最近超新星的理论插值曲线。协调模型所描述的函数类是维尔斯特拉斯亚纯函数。标准宇宙学模型和共形宇宙学模型等价地符合现代哈勃图。然而,从共形宇宙学的概念对现代数据的物理解释更简单,因此是可取的。
2015-11-01 gr-qc
Chaotic Friedmann-Robertson-Walker Cosmology
我们证明了空间封闭的Friedmann-Robertson- Walker宇宙共形耦合到一个真实的、自由的、有质量的标量场的动力学,对于足够大的场振幅,是混沌的。我们这样做是通过证明,这个系统是可积的绝热近似下,但相应的KAM环破裂时,非绝热条款被认为是。这一发现证实了与系统相关的李雅普诺夫指数的数值评估,除其他标准。混沌极大地限制了我们根据大爆炸时的场值来预测大挤压时场值的能力。(数字可应要求提供)
1992-11-23 gr-qc
The impact of Friedmann's work on cosmology
我们提出了一个简短的审查弗里德曼的宇宙学的影响,从历史和物理的角度。
2021-05-25 gr-qc physics.hist-ph
Clock Time in Quantum Cosmology
我们考虑在de Sitter宇宙的简单场景中,通过预定义的物质钟状态来调节Wheeler-DeWitt方程的无时间解。由此产生的演化的geometrodynamic自由度相对于时钟时间的特点是“Berry连接”的减少geometrodynamic空间,这依赖于耦合的时钟与几何。当这种联系消失时,得到了几何相对于时钟时间的标准薛定谔方程。当我们在半经典极限下考虑环境引起的退相干时,这个条件得到满足,时钟时间与宇宙时间一致。给出了由两个量子谐振子本征态构成的最小时钟的条件波函数的显式结果。
2019-02-24 gr-qc quant-ph
Friedmann cosmology with hyperfluids of constant equation of state
该研究在度规-仿射引力理论框架下,基于宇宙学原理探讨超动量自由度的动力学,聚焦其与物质密度成比例的情形,分析了相关指数对宇宙演化的影响。
2025-08-25 gr-qc
On the gauge invariance of the locally averaged Friedmann Universe and the Hubble tension
哈勃望远镜的张力给标准宇宙学蒙上了一层阴影。作为一种可能的态度的问题,在一个非均匀宇宙学的膨胀率的局部变化已被提出,在有限域的空间平均被引入,以构建本地弗里德曼时空。然而,空间平均的概念本身是否是规范不变的还不清楚。即在特定规范下求平均所得到的结论是否有物理意义。在本文中,我们解决这个问题,即在宇宙学的空间平均的规范不变性。通过研究规范不变的宇宙学扰动理论中的空间平均,我们证明了答案是肯定的。
2022-03-28 gr-qc
Prediction of the Expansion of the Universe made by Alexander Friedmann and the Effect of Particle Creation in Cosmology
本文综述Friedmann的宇宙膨胀预言及其数学突破,并讨论膨胀宇宙中的粒子创生效应对相对论性等离子体与冷暗物质形成的意义。
2024-03-03 gr-qc
Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker cosmology through the lens of gravitoelectromagnetism
弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克宇宙学是从引力电磁学的观点来考察的,在与哈勃半径相比很小的时空区域的近似中。通常的洛伦兹规范不适合这种情况,而潘勒维-古尔斯特兰德规范则相当自然。几个非平凡的功能和差异方面的“标准”渐近平坦的重力电磁进行了讨论。
2022-04-13 astro-ph.CO gr-qc
Warped products and FRW cosmology
我们研究了Friedmann-Robertson-Walker宇宙学模型,利用Lorentzian翘曲积方法研究了宇宙演化中多个不连续点的非光滑曲率.引入辐射-物质和物质-λ相变中的双间断,我们还讨论了空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙的非光滑特征.
2004-10-19 gr-qc
Fifty years of the calculation of the density of particles created in the early Friedmann Universe
本文讨论了宇宙学中粒子产生的问题,即在Friedmann膨胀宇宙中,标量粒子和旋量粒子的粒子数是无限的还是有限的。它表明,结果总是有限的,如果一个把标量粒子创建的情况下,一个特殊的项到拉格朗日。粒子创建的效果的数值估计。讨论了超重粒子的产生在宇宙学中的作用。
2020-04-07 gr-qc
Generalized Hamiltonian Dynamics of Friedmann Cosmology with Scalar and Spinor Matter Source Fields
在Dirac广义哈密顿体系的框架下,讨论了以无质量标量场和有质量费米子场为源的Friedmann-Robertson-Walker宇宙的经典和量子动力学.这个约束系统的哈密顿约化实现了两种情况下的最小和共形的重力和物质之间的耦合。研究表明,在这两种情况下,对于最大对称空间的所有曲率值,都存在一个与时间无关的约化局部汉密尔顿,它描述了宇宙尺度因子的动力学。讨论了FRW时空中共形类时Killing矢量场与时间无关哈密顿量的存在性及相应的守恒能量概念的关系。将Wheeler-deWitt方程的扩展量子化与无约束系统的正则量子化进行了比较。结果表明,量子可观测量作为狄拉克可观测量的期望值,正确地描述了原来的经典理论。
2001-03-14 gr-qc
Correction to the Friedmann equation with Sharma-Mittal entropy: A new perspective on cosmology
基于引力与热力学的联系,本文探讨了 Sharma-Mittal 熵对宇宙学方程的影响,推导出修正的 Friedmann 方程,并验证了其与广义第二定律的一致性及对标准宇宙学结果的恢复。
2023-08-05 gr-qc
A non-polynomial gravity formulation for Loop Quantum Cosmology bounce
近年来,人们利用所谓的拟引力方法对广义相对论的Friedmann方程进行了类似于圈量子宇宙学的修正。在本文中,我们提出了一种替代的方法来推导这个修改的弗里德曼方程通过所谓的非多项式引力方法,这包括添加几何非多项式高阶导数项的希尔伯特-爱因斯坦作用,这仍然是多项式,并导致二阶微分方程在Friedmann-Lemaintre-Robertson-Walker时空。我们的显式作用量是Helling提出的无穷项有效作用量的实现。在非零宇宙学常数存在的情况下,也研究了该模型,找到并研究了一个新的精确反弹解。
2017-09-05 gr-qc
Parameterized Evolution of the Kretschmann Scalar in Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker Cosmology with Torsion Contributions and Big Rip Model
本研究在参数化绝对平行几何框架内引入挠率及参数b,推导含挠率贡献的弗里德曼宇宙克雷奇曼标量表达式,揭示其在特定条件下的退化特性,为探索早期宇宙挠率作用及偏离广义相对论的宇宙模型提供框架。
2025-08-24 gr-qc
Effective loop cosmology is a mere symplectic modification of standard cosmology
本文证明有效圈量子宇宙学可视为标准宇宙学模型的辛修正,并构造了所需修正,为惠勒-德维特框架作为替代量子宇宙学范式提供了依据。
2025-04-22 gr-qc
Growth of Perturbations in Tsallis and Barrow Cosmology
我们揭示了熵修正的弗里德曼方程在宇宙的早期阶段的微扰的增长的影响。我们考虑两种类型的修正面积定律的熵,被称为Tsallis和巴罗熵。利用这些熵的修正,我们导出了修正的Friedmann方程,并探讨了在一个充满暗物质和宇宙学常数的平坦宇宙中微扰的增长。我们采用球对称崩溃形式主义和工作在线性政权的扰动。有趣的是,我们发现密度对比的轮廓与Tsallis和barrow宇宙学中的标准宇宙学有很大的不同。我们观察到,物质扰动的增长率关键取决于Tsallis和Barrow参数的值。随着这些熵校正参数的增加,总密度对比度也增加。这意味着在修正了熵修正的弗里德曼方程的宇宙中,微扰增长得更快。
2022-11-16 gr-qc
Effective dynamics of scalar perturbations in a flat Friedmann-Robertson-Walker spacetime in Loop Quantum Cosmology
在圈量子宇宙学中,我们研究了一个空间截面具有三环面拓扑的均匀各向同性时空与一个具有小标量扰动的无质量标量场耦合的演化。我们考虑一个建议的有效动态的基础上,以前的混合量化完成我们。因此,我们引入了一个方便的规范固定,并采用适合于混合量子描述的约化正则变量。此外,我们保留了来自系统作用中扰动项的二次项的背景上的反反应贡献。我们进行了数值分析,假设不均匀性是在一个无质量的真空状态在遥远的过去(在初始数据设置)。在遥远的未来,我们观察到在红外区的模式振幅的统计放大,以及由量子引力现象引起的相位同步。描述的Mukhanov-Sasaki规范不变量的扰动提供了相同的定性结果。最后,我们分析了在我们的有效描述的逆反应的一些后果。
2014-01-21 gr-qc
Approximation methods in Loop Quantum Cosmology: From Gowdy cosmologies to inhomogeneous models in Friedmann-Robertson-Walker geometries
本文研究了具有线极化和无质量标量场的Gowdy模型在三环面空间拓扑下的混合量子化近似方法。Gowdy模型的均匀引力扇区的圈量子化(根据改进的动力学处方)和非均匀性的存在导致了非常复杂的哈密顿约束。因此,物理结果的提取要求引入合理的近似。我们首先展示了如何近似的均匀部分的哈密顿约束,对应于比安奇我的几何形状,好像它描述了一个弗里德曼-罗伯逊-沃克(FRW)模型校正各向异性。这种近似是有效的,在高能量部门的FRW几何形状(关于其贡献的约束)和各向异性配置文件是足够平滑。此外,对于与物理感兴趣的制度相关联的某些状态族,各向异性和小的不均匀性的影响可以忽略不计,人们可以通过具有相对简单的物质含量的FRW几何来近似非均匀系统的哈密顿约束,然后获得其解。
2014-11-28 gr-qc
Friedmann cosmology with particle creation in modified $f(R,T)$ gravity
在平坦的Friedmann-Robertson-Walker线元框架下,研究了改进的$f(R,T)$($R$是Ricci标量,$T$是能量动量张量的迹)引力理论中允许粒子产生的开放系统热力学的理论和观测结果.本文采用一个最简单的特殊模型$f(R,T)=R+2f(T)$和"伽马定律"状态方程$p=(γ-1)ρ$来探讨粒子产生在宇宙早期和晚期演化中的作用。通过考虑自然唯象粒子产生率$ψ=3βnH$,提出了$0\leq γ\leq 2$的幂律展开模型,其中$β$是单位阶纯数.观测到$γ<0$的大撕裂奇点,它描述了幻影宇宙学。我们观察到,宇宙的加速膨胀是由粒子创造驱动的,没有任何奇异的“精髓”成分或宇宙常数。通过密度参数发现,由于粒子的产生,模型具有负曲率,熵随着宇宙的演化而增大。详细讨论了回望时间、光度距离、本征距离、角直径与红移的关系等运动学检验,以观察粒子产生在宇宙早期和晚期演化中的作用。
2014-08-24 gr-qc
FRW cosmology of the generalized model of LQG
本文研究了均匀各向同性Friedmann-Robertson-Walker宇宙中经典Friedmann方程的主要宇宙学性质,并推广了圈量子宇宙学(LQC)中Friedmann方程的表达式。考虑到$M_{35}$模型,我们找到了两种特殊情况下所考虑的方程的解,即$Q=0$(即,de Sitter溶液)和$Q>0$。此外,我们考虑和研究了$M_{35}$模型的两个精确宇宙学解,特别是幂律和指数宇宙学解。此外,我们还考虑了第三个更复杂的情况下,我们推导出的解决方案为任意函数的时间$f\left(t\right)$。通过构造自相互作用势,给出了该模型的标量场描述。
2014-03-12 gr-qc
Applications of Elliptic and Theta Functions to Friedmann-Robertson-Lemaitre-Walker Cosmology with Cosmological Constant
已知椭圆函数出现在许多应用和理论问题中。然而,一个鲜为人知的应用是在弗里德曼-罗伯逊-勒梅特-沃克(FRLW)宇宙学中研究爱因斯坦引力场方程的精确解。我们将明确显示如何雅可比和维尔斯特拉斯椭圆函数出现在这种情况下,并将另外显示与θ函数的连接。
2009-08-18 gr-qc math-ph math.MP
On Lie Point Symmetries of Einstein's equations for the Friedmann-Roberstson-Walker Cosmology
本文研究了Friedmann-Robestson-Walker宇宙学中爱因斯坦方程的Lie点对称性。它们根据自相互作用势的形式形成二维或三维可解群。利用群的不变量,我们将二阶微分方程组化为一阶系统。写在适当的时间方面的行动,我们研究的点对称性和变分对称的结果方程。
2009-10-05 gr-qc math-ph math.MP
Friedmann cosmology with fluids and hyperfluids
Institute of Physics, University of Tartu(塔尔图大学物理研究所);Scuola Superiore Meridionale(南方高等学院);INFN Sezione di Napoli(意大利国家核物理研究院那不勒斯分部)
本文探讨了在空间各向同性条件下,利用度规和连接以及物质能量动量和超动量的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克宇宙学模型,其中暗尘流体的自旋超动量使其有效方程态动态变化,可能与DESI DR2数据相关。
2026-04-03 astro-ph.CO gr-qc
Can the Arrow of Time be understood from Quantum Cosmology?
我解决的问题是否可以从量子宇宙学的起源观察到的时间箭头。在对宇宙学中的熵进行了一般性的讨论和一些数值估计之后,我简要地介绍了量子几何动力学,并认为这可能为研究这个问题提供了一个足够的框架。然后,我表明,低初始熵的自然边界条件可以施加在通用波函数。时间箭头与宇宙的大小相关,并且由于与未观察到的自由度的纠缠而产生越来越多的退相干。还就多元宇宙图片中的时间箭头和由暗能量激发的场景进行了评论。
2009-10-30 gr-qc
First law of thermodynamics and Friedmann-like equations in braneworld cosmology
在Randall-Sundrum II引力模型和Dvali-Gabadadze-Porrati引力模型中,我们将热力学第一定律和Bekenstein面积熵公式应用于Friedmann-Roberston-Walker宇宙的视视界,导出了膜世界宇宙学中的类Friedmann-like方程.除了热力学第一定律和贝肯斯坦面积熵公式外,以色列边界条件在这两种情况下的计算中都起着重要的作用。结果表明,膜世界上的热力学知道引力的行为。
2007-05-14 astro-ph gr-qc hep-ph
de Sitter Radiation and Backreaction in Quantum Cosmology
我们探讨的量子宇宙学描述的de Sitter(dS)辐射和它的反作用dS空间,固有的纯引力与宇宙学常数的惠勒-德威特方程的波函数。我们首先研究了量子Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙学模型,然后考虑了宇宙的不均匀性对dS辐射的可能影响。在这两种情况下,我们得到修改后的弗里德曼方程,包括时空波动的反反应,和量子校正dS温度。结果表明,量子修正使dS温度以dS标度与普朗克标度之比为特征的增量增加。
2012-10-30 gr-qc
Quantum Cosmology in Bergmann-Wagoner Scalar-tensor Gravitational Theory
在Friedmann-Robertson- Walker宇宙学模型下,求解了Bergmann-Wagoner标量-张量引力理论的Wheeler-DeWitt方程。我们给出了几个宇宙学函数的解:i)λ(λ)=0,ii)λ(λ)=3Λ_0 λ和iii)一个更复杂的λ(λ),它取决于耦合函数的选择,考虑了封闭的,平坦的和双曲的Friedmann宇宙(k=1,0,-1)。在前两种情况下,我们显示特定的量子虫洞解决方案。此外,我们还考虑了一些标量-张量理论的经典解,并研究了一些微超空间模型的第三量子化。
2000-09-08 gr-qc
Newtonian Cosmology with a Quantum Bounce
人们早就知道,在一定的假设下,由广义相对论推导出的宇宙学弗里德曼方程也可以在牛顿框架内得到。我们利用这个结果和对牛顿势的量子修正,导出了一组量子修正的弗里德曼方程。我们研究这些修改后的宇宙学方程的解决方案,特别注意量子校正的符号的行为。我们发现不同的量子效应关键取决于这个符号。其中一个解与其他量子模型,如圈量子引力或非对易几何,在性质上有相似之处。
2016-05-26 gr-qc
Friedmann cosmology in Regge-Teitelboim gravity
本文致力于重力作为一个理论的方法嵌入在一个平坦的周围空间的表面。在简要回顾了雷奇和泰特尔博伊姆的原始理论的性质之后,我们集中讨论了它的场论重新表述,我们称之为分裂理论。该理论通过高维Minkowski空间中某组标量场的常值曲面定义嵌入曲面。在Friedmann宇宙的情形下,我们得到了这个标量场的精确表达式.我们还讨论了这种场论的量子化过程的特点。
2015-11-30 gr-qc hep-th
Thermodynamics in new model of loop quantum cosmology
在\cite{Zhu09}中建立了不考虑Lorentz项的圈量子宇宙学的热力学性质.在本文中,我们将这一结果推广到最近提出的新模型的LQC与洛伦兹项。本文研究了Friedmann-Lemberth-Robertson-Walker宇宙表观视界上LQC的热力学性质。结果表明,LQC修正的Friedmann方程中的有效密度和有效压力不仅决定了宇宙的演化,而且可以作为热力学量。在Misner-Sharp能的帮助下,LQC的热力学热力学第一定律仍然成立。这又赋予有效物质密度$ρ_{eff}$和有效压力$P_{eff}$精确的物理意义。
2021-11-10 gr-qc
The bouncing cosmology with $F(R)$ gravity and its reconstructing
本文在Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker(FLRW)背景下,利用Hu-Sawicki模型研究了$F(R)$引力.用修正的引力作用量计算Friedmann方程,并将所得的Friedmann方程表示为标准Friedmann方程。在修正的引力模型中研究了弹跳宇宙学的下一个行为,即,这种行为可以解决标准大爆炸宇宙学中的非奇异性问题。我们绘制了宇宙学参数随宇宙时间的变化曲线,并研究了反弹条件。接下来,我们用红移参数重建了修正引力,并绘制了宇宙学参数随红移的变化图,图中显示了宇宙的加速膨胀。最后,我们用声速函数考察了该方案的稳定性,声速与红移的关系曲线表明,该方案在晚时间具有稳定性。
2015-12-10 gr-qc hep-th
Extending Friedmann equations using fractional derivatives using a Last Step Modification technique: the case of a matter dominated accelerated expanding Universe
我们提出了一个玩具模型,用于扩展相对论宇宙学的弗里德曼方程使用分数导数。我们这样做,取代整数导数,在一些著名的宇宙学结果与分数导数离开他们的顺序作为一个自由参数。所有这些都是为了解释目前观测到的宇宙加速。我们应用分数阶微积分的最后一步修正技术构造了一些有用的分数阶宇宙学方程。未知的分数阶导数和分数宇宙学参数与超新星Ia数据的拟合表明,这种简单的构造可以解释当前宇宙的加速膨胀,而不需要使用具有MOND行为的暗能量分量,使用Milgrom的加速常数也可以解释暗物质分量的不必要性。
2021-01-14 gr-qc
Acceleration in Friedmann cosmology with torsion
研究了Einstein-Cartan框架下的类Friedmann宇宙学模型,其中挠率函数与一个仅由普通物质自旋矢量贡献的$ϕ(t)$函数成正比.通过分析四种不同类型的以一个、两个和三个自由参数表示的挠率函数,我们发现一个含有$ϕ(t)=- αH(t) \big({ρ_{m}(t)}/{ρ_{0c}}\big)^n$的模型与最近的宇宙学数据是完全相容的,其中$α$和$n$是由观测约束的自由参数,$ρ_m$是物质能量密度,$ρ_{0c}$是临界密度.通过挠率函数的贡献,正确地再现了宇宙膨胀的最近加速阶段,减速参数表明跃迁红移约为$0.65$ .
2019-11-20 astro-ph.CO gr-qc
Kinematic reconstruction of torsion as dark energy in Friedmann cosmology
Universidade Estadual Paulista (UNESP)(圣保罗州立大学)
本文通过Ia型超新星、哈勃参数及宇宙声学振荡数据,重建扭力函数作为暗能量候选者的运动模型。
2025-12-17 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic recall and the scattering picture of Loop Quantum Cosmology
圈量子宇宙学把均匀宇宙的整体动力学看作是其几何动力学等价物的散射过程。这幅图被应用于建立一个灵活的(易于推广),而不限于精确可解的模型,通过反弹来验证半经典性的保持。设计的方法接下来应用到两个简单的例子:(i)各向同性的弗里德曼罗伯逊沃克宇宙,(ii)各向同性部门的比安奇我模型。对于这两种情况,我们证明了在遥远的未来和过去,体积ln(v)和标量场动量ln(p_phi)的对数的色散通过强三角不等式联系在一起.这特别意味着在(i)和(ii)两种情况下严格保持半经典性(考虑自由度)。导出的不等式是一般的:有效的所有物理状态内所考虑的模型。
2010-01-15 gr-qc
Quantum Tunneling Effect in Oscillating Friedmann Cosmology
结果表明,量子宇宙学中的隧穿效应不仅在宇宙演化的开始或结束时是可能的,而且在宇宙膨胀最大的时刻也是可能的。一个正曲率膨胀的弗里德曼宇宙会自发地完全改变它的演化状态,{ \it没有}物质含量的任何变化,避免了坍缩,并陷入标度因子的非零值之间的振荡。另一方面,一个振荡的非奇异宇宙可以自发地隧穿到一个振荡的状态。明确给出了这种隧穿的概率。它与非相对论物质(尘埃)的数量成反比,如果负的宇宙学常数接近于零,它就会从某个固定值增长到1。
1995-04-18 astro-ph gr-qc hep-th
Brane-worlds and Cosmology
本文导出了一个平坦体中FRW膜世界的弗里德曼方程,并将其应用于宇宙的加速膨胀。
2004-03-03 gr-qc
MG13 Proceedings: A lattice Universe as a toy-model for inhomogeneous cosmology
我们简要报告以前发现的新的,近似的,解决爱因斯坦场方程,描述了一个立方晶格的球形质量。这个模型以一种令人满意的方式模拟了一个在小尺度上可以是强烈不均匀的宇宙,但在大尺度上是非常均匀的。作为场方程的结果,我们发现晶格宇宙的膨胀或收缩方式与一个充满具有相同平均密度的尘埃的弗里德曼宇宙的解相同。然而,对观测量的研究表明可能存在一个拟合问题,即从过去光锥观测量获得的弗里德曼模型与通过平滑宇宙物质含量获得的模型不匹配。
2013-03-01 gr-qc
Implications of Symmetry and Pressure in Friedmann Cosmology. I. Formalism
我们表明,推导弗里德曼方程的爱因斯坦-希尔伯特行动,注意各向同性和均匀性的要求在变化过程中,导致不同的解释压力比通常采用的。我们的推导如下,如果我们假设,未近似的度量和爱因斯坦张量有收敛的摄动级数表示在一个足够大的罗伯逊-沃克坐标补丁。我们发现,压力源必然是所有地方的压力的平均值,包括致密物体的内部。我们证明,我们的考虑适用于(适当限制的时空域)的克尔解,史瓦西恒定密度球,静态deSitter球。从应力-能量守恒出发,可以得出这样的结论:对平均压力有贡献的物质的能量必须局部地发生变化。我们表明,这些宇宙学的能量转移是完全可以忽略不计的非相对论性材料。然而,在相对论性物质中,这种效应可能是显著的。我们评论这项研究的暗能量问题的影响。
2021-07-12 astro-ph.CO gr-qc
Semiclassical cosmology with back reaction: the Friedmann-Schrodinger equation and inflation
我们提出并研究了一个类似于牛顿-薛定谔方程的半经典宇宙学系统,其中物质场的演化由含时的薛定谔方程决定。由此产生的动力学是一个标度因子自洽地通过弗里德曼方程通知标量场波函数的量子演化。我们研究了各种潜在的,并表明,对于每种情况下,通货膨胀自然产生,没有微调,为任意初始波函数的标量场。此外,由于零点量子涨落的标量场,状态方程$P=-ρ$动态地出现在所有的初始状态和潜力的后期时间。
2018-11-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Friedmann cosmology with decaying vacuum density in Brans-Dicke theory
本文在Brans-Dicke理论框架下研究了含随时间变化的真空能量密度的Friedmann宇宙学,通过唯象定律$Λ(t)=λ+σH$求解模型,并结合多种天文观测数据检验其可行性,发现$Λ_{H1}$模型表现与标准$Λ$CDM相当。
2021-10-24 gr-qc
Friedmann-like universes with non-metricity
我们研究了时空非度规性在宇宙学中的潜在影响。在Einstein-Cartan引力的精神下,但用非度规性代替挠率,我们考虑Einstein-Hilbert作用量,并假设挠率为零。采用某些超流体模型,与非零的超动量,可以源时空的非度量,我们添加到行动的物质成分,并推导出场方程,随着守恒定律。应用我们的公式宇宙学,我们推广的Friedmann和Raychaudhuri方程的存在下的非度量。我们的研究结果表明,在许多情况下,非度规性可以模仿非常规状态方程的物质的影响。例如,特定类型的超动量被发现作为一种有效的刚性流体,从而打开了非度量性可能在宇宙演化的早期阶段发挥重要作用的可能性。超动量的替代形式可以在后期主导宇宙动力学。在任何一种情况下,平衡力矩都取决于初始条件,并且由物质组分和超流体之间的简单关系确定。
2022-05-06 gr-qc
The effects of q-statistics on cosmology
考虑Verlinde的熵引力理论,我们着重讨论了费米子$q$形变对爱因斯坦场方程和弗里德曼方程的影响。为此,我们在二维空间中描述了变形费米子气体模型的热力学性质。为了描述量子黑洞的行为,利用变形熵函数导出了变形爱因斯坦场方程。利用Friedmann-Robertson-Walker(FRW)度规研究了变形Friedmann方程.我们也给出了暗能量的有效能量密度、压强和状态方程。最后,我们导出了暗能量的有效密度参数的解析表达式。
2021-04-04 gr-qc hep-th
FLRW-Cosmology in Generic Gravity Theories
证明了对于Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker度规,任意维的一般引力理论的场方程都是理想流体型的.给出了一般Lovelock和$\mathcal{F}(R, \mathcal{G})$理论的例子。
2020-12-03 gr-qc
Dynamic Field Theory and Equations of Motion in Cosmology
本文讨论了基于变分原理的场论方法,导出了受暗能量和暗物质的宇宙学扰动支配的重子物质运动的场论方程和流体力学方程。作用量取决于引力和物质的拉格朗日量。引力拉格朗日量取决于度规张量及其一阶和二阶导数。物质拉格朗日量包括暗物质、暗能量和普通重子物质。总拉格朗日展开在一个渐近泰勒级数周围的背景流形定义为一个解决方案的爱因斯坦方程的形式的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克(FLRW)度量张量。分解的小参数是度量张量扰动的大小。级数展开式的每一项都是规范不变的,所有这些项一起构成了连续的后弗里德曼近似的基础。近似方案是协变的,拉格朗日分解的渐近性质并不要求后弗里德曼扰动是小的,虽然计算上它的工作最有效时,扰动度量是足够接近的背景FLRW度量。背景度规的时间演化受暗物质和暗能量的支配,我们将这两个分量中的大尺度不均匀性与原始宇宙学扰动产生的不均匀性联系起来。小尺度非均匀性是由重子物质的凝聚产生的,被认为是裸微扰。我们明确地给出了爱因斯坦方程的逐次后弗里德曼近似的协变场方程,并导出了暗物质和暗能量的大小尺度非均匀性的运动方程。我们应用这些方程导出重子物质的后弗里德曼运动方程。
2014-07-31 gr-qc
Non-Singular Cosmology and Gauge Theories of Gravitation
本文讨论了在引力规范理论的框架下宇宙学奇点问题的解决。推导了相互作用标量场和通常引力物质填充的均匀各向同性模型的广义宇宙学Friedmann方程。结果表明,平坦型、开放型和封闭型宇宙学模型的共性是它们的规则弹跳性。
2004-06-08 gr-qc
Loop quantum cosmology with self-dual variables
利用复值自对偶联系变量,研究了耦合到无质量标量场的封闭Friedmann宇宙的圈量子宇宙学。它示出了如何现实的条件可以施加在量子理论通过选择一个特定的内积的运动希尔伯特空间。虽然自对偶Ashtekar联络的完整性在运动学希尔伯特空间中没有很好的定义,但可以引入一个广义完整性类算子族,其中一些是定义良好的;这些算子又用于定义哈密顿约束算子,其中标量场可以用作关系时钟。由此产生的量子理论与标准圈量子宇宙学密切相关,尽管不完全相同,但它是由具有实伊米兹参数的阿什提卡-巴贝罗变量构建的。导出了有效的Friedmann方程,它为体积远大于普朗克体积的尖峰态提供了一个很好的全量子动力学近似,并且它们表明,对于这些态,量子引力效应解决了大爆炸和大挤压奇异性,并将它们替换为非奇异反弹。最后,在空间曲率为零的极限下,恢复了平坦Friedmann时空自对偶变量的圈量子化,并且与实Ashtekar-Barbero变量的标准圈量子化完全相同.
2016-03-31 gr-qc
Cosmology: 100 years after A. A. Friedmann
Bogoliubov Laboratory for Theoretical Physics, JINR, Dubna(约飞联合核子研究所杜布纳理论物理实验室)
该文讲述A. A. 弗里德曼在20世纪20年代提出首个物理宇宙学模型,然而上世纪30年代至50年代苏联禁止相关研究,其著作被遗忘,原因是苏联认为宇宙演化模型是勒梅特应教皇要求提出,类似《圣经》中上帝创世。
2026-07-14 astro-ph.CO gr-qc physics.hist-ph
Brane World Cosmology with Gauss-Bonnet Interaction
本文研究了一个带有Gauss-Bonnet相互作用项的Randall-Sundrum模型。我们认为,特别是,弗里德曼-罗伯逊-沃克度规上的膜和分析由此产生的宇宙学的情况。它表明,通常的弗里德曼方程恢复膜上。能量密度与压力之间的状态方程由匹配条件唯一确定。发现了一个具有负压的宇宙学解。
2001-10-16 gr-qc hep-th
Unified dark energy from Chiral-Quintom model with a mixed potential in Friedmann--Lema\^ıtre--Robertson--Walker cosmology
本研究在FLRW宇宙学框架下提出含混合势的Chiral-Quintom双标量场暗能量模型,可描述加速宇宙、大撕裂等多种渐近宇宙学场景,实现暗能量的统一描述。
2023-08-21 gr-qc hep-th
Evolving wormhole cosmology: modified Friedmann dynamics and observational constraints
Jadavpur University(贾达普大学);Fukushima University(福岛大学);Asutosh College(阿苏托什学院)
本文构建了基于莫里斯-索恩度规的演化虫洞宇宙学模型,推导出修正弗里德曼方程,并用多种观测数据验证,提出喉部半径作为区分虫洞与暗能量的新可观测量。
2026-09-10 gr-qc hep-th