Testing General Relativity from Curvature & Energy contents at Cosmological scale
在这项工作中,我们研究什么是宇宙学的含义,允许几何曲率密度的行为独立于能量密度的内容。利用普朗克任务从CMB中提取的全部数据,结合BAO和SNIa测量,我们推导出,根据这种方法,宇宙学参数的新约束。特别是,我们确定的曲率暗能量简并的行为时,允许一个不同的状态方程为后者。我们还研究了这种方法是否可以弥合最近发现的哈勃参数值之间的差距,从CMB确定的和从本地宇宙测量
2017-09-29 astro-ph.CO gr-qc
Unimodular relativity and cosmological constant : Comments
我们证明了Finkelstein等人(42,340,2001)关于物质应力-能量张量满足通常的协变连续律,以及宇宙学常数仍然是积分常数的结论是不成立的。
2003-10-22 gr-qc
Cosmological initial data for numerical relativity
我们找到了非均匀宇宙学的数值相对论模拟的初始数据。这涉及到处理广义相对论约束方程的一个例外情况。我们设计分析和数值方法来处理这种特殊情况。我们将分析方法应用于具有单个标量场的宇宙学的标准情况。本文将数值方法应用于双场爆炸宇宙学。
2020-06-29 gr-qc
Aspects of Cosmological Relativity
我们回顾宇宙相对论,一个新的狭义相对论,最近开发的宇宙学,并详细讨论了它的一些方面。
1999-07-25 astro-ph gr-qc math-ph
Energy density in general relativity: a possible role for cosmological constant
在广义相对论下,通过引入一个依赖于径向坐标r的标量变量Λ,考虑了一个有限物理半径(\sim 10^{-16} cm)的静态球对称带电各向异性流体源.从解的集合出发,研究了宇宙学常数的可能作用,指出了电子的能量密度对变量Λ的依赖性。
2005-10-18 gr-qc
Using cosmological perturbation theory to distinguish between General Relativity and Unimodular Gravity
幺模引力理论是替代广义相对论的最古老的几何引力理论之一。本质上,它是基于爱因斯坦-希尔伯特拉格朗日与一个额外的限制行列式的度量。可以明确地表明,在存在宇宙学常数的情况下,单模引力可以被改写为广义相对论。这一事实导致了许多关于这两种理论在经典和量子水平上的等价性的讨论。在这里,我们提出了一个分析的重点是经典标量扰动周围的宇宙学背景。讨论的情况下,引入了一个非最小的耦合标量场。我们的结果表明,等价性在微扰水平上没有得到完全验证。
2023-01-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
gevolution: a cosmological N-body code based on General Relativity
我们提出了一个新的N体编码gevolution,用于描述宇宙中大尺度结构的演化。我们的代码是基于弱场展开的广义相对论和计算所有六个度规自由度的泊松规范。N体粒子是通过求解测地线方程而演化的,我们用正则动量来表示测地线方程,这样它对相对论粒子也是有效的。我们验证的代码,考虑史瓦西解,在牛顿极限,通过比较与牛顿N体代码Gadget-2和RAMSES。然后,我们进行了一个具有大量中微子的宇宙中的大尺度结构的模拟,在那里我们研究了中微子剪切应力引起的引力滑移。该代码可以扩展到包括不同种类的暗能量或修改的重力模型,并超越通常采用的准静态近似。我们的代码是公开的。
2016-08-04 astro-ph.CO gr-qc physics.comp-ph
Tilted Bianchi Type V Bulk Viscous Cosmological Models in General Relativity
研究了存在体粘滞流体和热流的共形平坦倾斜Bianchi V型宇宙学模型。体粘滞系数被假定为质量密度的幂函数。一些物理和几何方面的模型进行了讨论。
2003-07-10 gr-qc
Einstein's Universe: Cosmological structure formation in numerical relativity
我们进行大规模的宇宙学模拟,直接通过数值相对论求解爱因斯坦方程。从宇宙微波背景采样的初始条件开始,我们跟踪宇宙网的出现,而不需要背景宇宙学。我们测量了物质主导宇宙中大尺度结构对平均量演化的反作用。虽然我们的结果是初步的,我们发现全球的逆反应能量密度是$10^{-8}$的顺序相比,在我们的模拟物质的能量密度,因此不太可能解释加速膨胀根据我们的假设。在我们选择的规范中,在宇宙均匀性尺度($100-180\,h^{-1}$ Mpc)以上的采样尺度,我们发现局部空间曲率的$2-3\%$变化。
2019-02-25 astro-ph.CO gr-qc
Bianchi Type-I Cosmological Models with Variable G and 4Λ$-Terms in General Relativity
在理想流体存在的情况下,考虑了具有可变引力和宇宙学"常数“的爱因斯坦场方程。讨论了$Λ$唯象衰变的四种情况的结果,这与观测结果是一致的。讨论了宇宙学模型的物理意义。
2008-07-26 gr-qc
Cosmological Consequences of Conformal General Relativity
我们考虑一个共形不变的统一理论的宇宙学后果,该理论在动力学上等价于广义相对论,并且是在具有相似几何的空间中给出的。共形不变理论为时间之箭、初始宇宙数据、暗物质和尘埃阶段宇宙加速演化等问题提供了新的解释。
2000-11-26 gr-qc
Is the cosmological singularity really unavoidable in general relativity?
在标准的广义相对论中的初始奇点问题是根据一种观点来处理的,这种观点认为爱因斯坦理论的这个公式和它的共形公式在物理上是等价的。我们表明,平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙和开放的充满尘埃和辐射的宇宙是奇异自由时,描述的广义相对论共形的正则一个公式。
2012-10-29 gr-qc
Tilted Bianchi Type I Cosmological Models Filled with Disordered Radiation in General Relativity Revisited
本文研究了在体粘滞流体和热流存在下充满无序辐射的倾斜Bianchi I型宇宙学模型。体粘滞系数被假定为质量密度的幂函数。文中还讨论了模型的一些物理和几何性质。
2002-12-26 gr-qc
Cosmological Application of the New General Relativity
Hayashi和Shirafuji(1979)构造的新广义相对论的场方程,在宇宙学领域中,被应用于Robertson(1932)给出的两种不同的几何结构。在第一个应用程序中的一个家庭的模型,包括两个参数的特点,新的广义相对论的场方程,得到。在第二个应用程序中,所获得的模型被发现只涉及一个参数。计算了这两种应用中的宇宙学参数,并与其它场论的相应结果作了比较,讨论了一些宇宙学问题。
1996-04-10 gr-qc
Quantized Intrinsic Redshift in Cosmological General Relativity
现在有几个分析报告了星系对之间红移的量子化差异。在最简单的情况下,这些微分红移被发现是基本周期约为72 km/s和37.5 km/s的谐波。本文根据宇宙学广义相对论,即膨胀宇宙的空间速度理论,导出了一个波动方程。将波动方程近似为一阶,并将量化解与报告的观测结果进行比较。
2005-08-23 gr-qc
Unimodular relativity and cosmological constant
单模相对论是一种关于引力和时空的理论,它有一个固定的绝对时空体积元,即模,我们假设它与该体积元中微观模块的数量成正比。在广义相对论中,一个任意的固定测度可以作为规范条件,而在幺模相对论中,它是由体积中的事件决定的。由于这似乎打破了一般的协方差,有人建议,它允许一个非零的协变发散的物质应力能量张量和一个可变的宇宙学常数。然而,在拉格朗日么模相对论中,即使动力学中有引力场的高阶导数,通常的协变连续性仍然成立,宇宙学常数仍然是引力场方程的积分常数。
2000-09-28 gr-qc
Fundamental constants and tests of general relativity - Theoretical and cosmological considerations
基本常数恒定性的检验是局部位置不变性的检验,因而也是等效原理的检验。我们总结了已经获得的各种限制,然后描述之间的联系变化的常数和广义相对论的扩展。最后,我们讨论它与宇宙学的联系,特别是与宇宙加速的联系。我们借此机会总结了在宇宙学尺度上检验广义相对论(以及哥白尼原理)的各种可能性。
2009-07-17 gr-qc
A Zero-Parameter Extension of General Relativity with Varying Cosmological Constant
本文给出了广义相对论的一个新的推广,它比广义相对论加上一个宇宙学常数具有更大的约束,并且少了一个自由参数。这是通过将宇宙学常数的动力学编码在挠率张量中,使其具有一致的时空变化来实现的。我们证明了这一机制,通过添加一个“准拓扑”项的爱因斯坦行动,自然实现了动态扭转与自动满足的比安奇身份。此外,相对于这个动力学$Λ$的作用量的变化将它固定在其他变量上,因此提供了一个比具有宇宙学常数的广义相对论更少自由度的场景。一旦引入物质,至少在均匀和各向同性的约化中,$Λ$由模型的场含量唯一地确定。我们使用Palatini制定GR明确的建设和描述这个新的理论的显着性能。我们还强调了一些可能的扩展理论。一篇配套论文[1]探讨了宇宙学中的弗里德曼-罗伯逊-沃克约化,未来的工作将研究太阳系对该理论的检验。
2019-10-04 astro-ph.CO gr-qc
Normalized General Relativity: Non-closed Universe and Zero Cosmological Constant
本文在规范化广义相对论(NGR)的框架下,讨论了小超空间水平上的宇宙学常数问题。我们证明了宇宙不可能是封闭的,并保证伴随的宇宙学常数$Λ$一般为零,至少经典。然而,该理论允许一种特殊的$Λ\not=0$解,这种解与静态封闭爱因斯坦宇宙和爱丁顿-勒梅特宇宙有关。
2014-01-31 gr-qc hep-th
Bianchi Type V String Cosmological Models in General Relativity
研究了广义相对论中的Bianchi V型弦宇宙学模型。为了得到爱因斯坦场方程的精确解,我们采用了Camci $\it et ~ al$(2001)提出的尺度变换。它表明,爱因斯坦的场方程是可解的任何宇宙尺度函数。还得到了特殊形式的宇宙尺度函数的解。一些物理和几何方面的模型进行了讨论。
2010-12-30 gr-qc
Tilted Two Fluids Cosmological Models with Variable G and Λ In General Relativity
本文提出了广义相对论中具有变量G和变量Λ的倾斜双流体宇宙模型。在这里,一种流体是模拟宇宙物质含量的物质场,另一种流体是模拟宇宙微波背景(CMB)的辐射场。为了得到确定性模型,我们还假设了一个补充条件,其中s和n是常数。我们还讨论了一些物理参数的行为。
2018-04-25 gr-qc
On the necessity of the revisions for the cosmological matter perturbations from the general relativity
用于物质微扰的微分方程通常是由膨胀宇宙中的牛顿引力和欧拉方程导出的。本文通过对$Λ$ CDM模型的度规微扰理论的显式计算,精确地导出了方程组的广义相对论修正,并证明了由牛顿引力和欧拉方程导出的微分方程组在非相对论物质占优时代以后的小尺度区域是成立的。但在辐射占优时期,改正量是不可忽略的。
2011-06-01 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological perturbations in a family of deformations of general relativity
我们研究线性宇宙学扰动在以前介绍的家庭变形的广义相对论的特点是没有新的自由度。这类理论中的均匀和各向同性背景是未修改的,并且由通常的弗里德曼方程描述。对宇宙学扰动理论进行了修正,使相应的形变参量具有长度维。标量型引力扰动可以用与物质扰动相关的相对论势来描述,就像在广义相对论中一样。一个微分方程系统描述的发展,这一潜力和应力-能量密度扰动得到。我们发现,标量扰动的演变与修改后的有效时间相关的声速,这与广义相对论的情况下,不消失,即使在物质占主导地位的阶段进行。在一个广泛的范围内的长度参数的值控制的变形,一个特定的过渡,从制度的修正重力的广义相对论的标量扰动的演变发生在辐射统治。在这种情况下,辐射和暗物质扰动的功率谱在跃迁前进入哈勃半径的同向运动空间尺度上受到抑制。我们估计了这种抑制不会导致可观察后果的变形参数的界限。在暴胀阶段的标量扰动的演变被修改,但非常轻微,在暴胀过程中产生的原始频谱是没有显着不同的广义相对论中获得的。
2010-06-07 astro-ph.CO gr-qc
A kinetic theory of diffusion in general relativity with cosmological scalar field
提出了一个描述广义相对论中粒子扩散动力学的新模型。粒子系统的演化由切向时空丛上的无摩擦Fokker-Planck方程描述。结果表明,该物质模型的能量动量张量不是无发散的,这使得耦合Fokker-Planck方程和Einstein方程是不一致的。这个问题可以通过假设时空中存在附加物质场或修改爱因斯坦方程来解决。详细研究了在爱因斯坦方程的左边加入宇宙学标量场项的情况。对于最简单的宇宙学模型,即平坦的Robertson-Walker时空,我们证明了,依赖于宇宙学标量场的初始值(它可以与当前观测到的宇宙学常数值相一致),在有限时间内无限膨胀或奇点的形成将在未来发生.与标准的无扩散情形相反,当宇宙学常数的当前值适当小但为正时,未来坍缩成奇点也会发生。
2012-05-15 astro-ph.CO gr-qc
Gauge/frame invariant variables for the numerical relativity study of cosmological spacetimes
本文针对宇宙学时空数值相对论模拟中的规范问题提出了解决方案,通过引入规范/标架不变变量,并在收缩时空的数值实现中验证了该方法,确保物理结果独立于场方程表述与规范选择。
2023-04-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Study of General Relativity and $f(R)$ Modified Gravity with Cosmological Constant for Einstein and Jordan Frames
本文研究了度量形式下一类修正引力理论中暴胀的玩具模型。我们不采用标准的方法--假设一个非线性拉格朗日$f(R)$在约当坐标系中--而是从爱因斯坦坐标系中的一个简单的π ^2势出发,研究前一个图中相应的$f(R)$。这种方法产生了大量的新信息,即一个自终止的线性拉格朗日的暴胀解决方案,一个强大的标准,这种理论的稳定性,一个动态的有效潜力的Ricci标量$R$,增加了一个特设的宇宙学常数在爱因斯坦框架导致热力学解释这个物理系统,这使得进一步了解其(Meta)的稳定性和演化。
2020-11-04 astro-ph.CO gr-qc
Scalar-tensor cosmologies with a potential in the general relativity limit: time evolution
本文在具有任意耦合函数和势的广义Jordan引力标张量理论框架下,研究了Friedmann-Lematre-Robertson-Walker平直宇宙学模型.对于宇宙学能量密度的标量势占主导地位的普通物质的能量密度的时代,我们使用的非线性近似的解耦标量场方程的制度接近所谓的极限的广义相对论的地方弱场约束得到满足。我们给出了宇宙时间的解,特别注意渐近接近广义相对论的模型类。后者可以归入两种类型:(i)指数收敛,(ii)围绕广义相对论的阻尼振荡。作为一个例子,我们提出一个振荡的暗能量。
2010-06-07 astro-ph.CO gr-qc
Cosmology using numerical relativity
本文综述了数值相对论在宇宙学动态强引力环境中的应用,介绍了求解宇宙学时空的方法,按宇宙历史组织现有研究,并展望了未来方向。
2025-06-23 astro-ph.CO gr-qc
General relativity with nonzero cosmological constant as a gauge theory
我们以一种新的方式证明了在最近的Einstein-Palatini表述中的广义相对论作用量(和拉格朗日量)在四维空间中等价于规范场的作用量(和拉格朗日量)。本文是前一篇论文[17]的延续,它也给出了作者之一[M. D.]所作演讲的修改版本。在贝德沃的超复杂研讨会上
2018-02-05 gr-qc
Symmetry Group Analysis for perfect fluid Inhomogeneous Cosmological Models in General Relativity
本文研究了广义相对论中平面对称非均匀宇宙模型相似解的存在性。物质源由膨胀标量与剪切标量成比例关系的理想流体组成。导出了所考虑模型的爱因斯坦场方程的等矢场。在非均匀时空中,得到了爱因斯坦场方程的一类新的精确解。详细讨论了所导出的模型的物理行为和几何方面。
2013-08-01 gr-qc
Exact solution for the massless Cylindrically Symmetric Scalar Field in General Relativity, with Cosmological Constant
本文给出了具有宇宙学常数的圆柱对称标量场的一个新的精确解。相关的宇宙学模型进行了讨论。其中之一描述了一个循环的宇宙。
2009-06-08 gr-qc math-ph math.MP
Phenomenology of Dark Matter via a Bimetric Extension of General Relativity
本文提出了一个相对论性暗物质模型,它在宇宙学尺度上再现了协和宇宙学模型$Λ$ -冷暗物质($Λ$ -CDM),在星系尺度上再现了修正牛顿动力学(MOND)的唯象.为了实现这一点,我们假设了一种非标准形式的暗物质,它由两种不同的粒子组成,通过广义相对论的双度规扩展与引力耦合,并通过这些粒子质量产生的内部矢量场(“引力光子”)连接在一起。我们证明了这种暗物质在一阶宇宙学扰动水平上的行为类似于普通的冷暗物质,而纯宇宙学常数则起着暗能量的作用。MOND方程在非相对论极限下通过普通物质的引力场中暗物质介质的引力极化机制而出现。最后,我们表明,该模型在太阳系中是可行的,因为它预测相同的参数化后牛顿参数作为广义相对论。
2015-05-20 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Tests of General Relativity with Future Tomographic Surveys
未来的弱透镜巡天将绘制出物质扰动和引力势的演化图,从而在宇宙尺度上对广义相对论进行新的检验。他们将探讨物质超密度,局部曲率和牛顿势之间的关系。这些关系可以在其他引力理论中或通过大质量中微子或外来暗能量流体的影响进行修改。我们引入两个函数的时间和规模占任何这样的修改的线性制度。我们使用主成分分析,找到这些功能的宇宙学数据将约束的本征模。约束模式的数量给出了一个独立于模型的预测,即有多少描述偏离广义相对论的参数可以被约束,以及$w(z)$。模式的尺度和时间依赖性告诉我们哪些理论模型将得到更好的检验。
2009-12-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Zero Cosmological Constant from Normalized General Relativity
用体积泛函规范化爱因斯坦-希尔伯特作用量,使得理论在拉格朗日量的常数位移下不变。这样,相关的场方程就类似于么模引力,它的任意宇宙学常数现在被确定为马赫普适平均。我们证明了空的时空必然是Ricci张量平坦的,并证明了在标量场范式中宇宙学常数的消失。在微型超空间水平上进行的宇宙学分析揭示了一个消失的宇宙学常数,只要引力是吸引力,宇宙就不能闭合。最后,我们给出了一个例子,规范化理论的重力,这并不产生一个非零的宇宙学常数。
2009-10-14 gr-qc
Running of the Cosmological Constant and Estimate of its Value in Quantum General Relativity
给出了量子广义相对论的量子引力实现中宇宙学常数的运行与其值的估计之间的联系。我们也以这种方式解决了一些已经提出的问题,这些问题涉及到费曼最初的量子广义相对论公式的推广和应用。
2015-02-18 gr-qc hep-ph
A cosmological test for general relativity
研究了牛顿常数的空间变化对宇宙微波背景的影响。在重组时间的强等价原理违反的约束,然后得到的帮助下,WMAP数据和大爆炸核合成的标准理论。
2005-09-26 astro-ph gr-qc
Embedding General Relativity with varying cosmological constant term in five-dimensional Brans-Dicke theory of gravity in vacuum
我们调查的可能性,恢复四维(4D)广义相对论,嵌入在一个5D时空的引力是由一个五维(5D)布朗-迪克(BD)引力理论。利用Gauss-Codazzi-Ricci方程和诱导物质理论的一些思想,我们得到当5D BD标量场只依赖于额外坐标时,在每一个一般的4D超曲面上恢复通常的爱因斯坦场方程加上一个宇宙学常数项是可能的,其中物质源由诱导物质的能量-动量张量描述,并且其中宇宙学常数在某些条件下可以随时间变化。最后给出了一个例子,在这个例子中,我们从翘曲的乘积空间中导出了一个宇宙学常数。
2009-02-27 gr-qc
Testing General Relativity at Cosmological Scales: Implementation and Parameter Correlations
在宇宙学尺度上检验广义相对论已经成为一种可能和及时的努力,这不仅是由于宇宙加速的紧迫问题,而且也是由于对广义相对论的某些扩展的提议,这些扩展将在大尺度的距离上表现出来。在这里,我们分析修改后的重力增长参数和一些核心的宇宙学参数之间的相关性,使用最新的宇宙学数据集,包括改进的宇宙演化巡天3D弱透镜。我们提供了参数化的修正生长方程及其演化。我们实现了已知的功能和分箱方法,并提出了一种新的混合方法来发展的红移(时间)和规模的修改后的重力参数。混合参数化结合了一个装箱红移的依赖性和平滑的尺度演变,避免了跳跃的物质功率谱。为了测试当前和未来数据与广义相对论的一致性而开发的形式主义在我们公开提供的软件包中实现,并称为ISiTGR(测试广义相对论的集成软件),用于公开可用的软件包CosmoMC和CAMB的一组集成的修改模块,包括Ho等人的综合Sachs-Wolfe-星系交叉相关模块的修改版本和改进的HST的新弱透镜似然模块,COSMOS弱透镜层析成像数据。我们得到了参数约束和相关系数,发现所有演化方法的修正重力参数与σ_8显著相关,与Ω_m轻度相关。在混合法和分箱法中,σ_8和修正重力参数之间的简并性对于函数形式和某些特定的分箱都是显著的,这表明在使用未来的高精度数据时需要考虑这些简并性。
2011-12-23 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological General Relativity With Scale Factor and Dark Energy
本文通过对爱因斯坦场方程的通解,发展了卡梅利的四维空间速度宇宙广义相对论。度规以托尔曼形式给出,真空质量密度包含在能量动量张量中。得到了标度因子红移方程,为推导宇宙学分析中的各种红移-距离关系奠定了基础。一个依赖于尺度因子的线性状态方程被假定来解释宇宙膨胀中不断演化的暗能量的影响。建模模拟提供了几个组合的质量密度,真空密度和状态参数值超过一个样本的高红移超新星Ia数据。同时,作为一般解的一个特例,导出了Carmeli宇宙模型.
2014-07-30 gr-qc
Plane Symmetric Inhomogeneous Cosmological Models with a Perfect Fluid in General Relativity
本文研究了具有剪切和零加速度的平面对称理想流体爱因斯坦方程的一类解。如果这些解有剪切,它们必然是非静态的。我们系统地研究了场方程的可积情形。在剪切的情况下,我们发现三类解决方案。
2007-08-20 gr-qc
Properties of gravitational waves in Cosmological General Relativity
卡梅利开发的5D宇宙学广义相对论理论再现了爱因斯坦4D理论已经成功测试的所有结果。然而,由于卡梅利理论的第五维,即膨胀宇宙的速度,它预测了宇宙学距离尺度上重力波传播的不同情况。这一分析表明,在感受到哈勃膨胀效应的地方,引力辐射可能不会作为未衰减的波传播。在这种情况下,能量不会在如此大的长度尺度上传播,而是作为热量消散在周围的空间中。
2006-08-04 astro-ph gr-qc
General relativity with a positive cosmological constant $λ$ as a gauge theory
本文证明了最近Einstein-Palatini表述中的广义相对论作用量(和拉格朗日量)与规范场的作用量(和拉格朗日量)是等价的。首先介绍了Einstein-Palatini(EP)作用量的一些信息,然后介绍了如何从EP作用量导出Einstein场方程,在下一节中,我们考虑了具有正的宇宙学常数$Λ$的广义相对论的Einstein-Palatini作用量积分,即仿射联络的曲率从de Sitter丛拉回到Lorentz丛的$\hat{F}$。我们将看到,根据$\hat{F}$,这个作用采取了规范场的典型形式。最后,我们给出了曲率$\hat{F}$的几何解释。
2019-01-28 gr-qc
Dark-energy dependent test of general relativity at cosmological scales
$Λ$ CDM框架提供了一个非常好的描述我们的宇宙与一个非常少的自由参数,可以确定高精度从目前可用的数据。然而,这并不意味着相关的物理量,如宇宙的曲率,已经被直接测量。同样,广义相对论也是假设的,但没有经过检验。在背景水平上检验广义相对论与宇宙学的相关性,包括验证它的能量含量与空间曲率之间的关系。使用扩展的牛顿公式,我们提出了一种方法,这种关系可以被测试。利用最近对宇宙微波背景辐射、重子声学振荡和超新星哈勃图的测量,我们证明了广义相对论的预言在标准$Λ$ CDM假设的框架下得到了很好的验证,即能量含量仅由物质和暗能量组成,其形式为宇宙学常数或等效的真空贡献.然而,暗流体的实际状态方程不能直接从宇宙学观测中获得。我们发现放松暗能量的状态方程打开了一个很大的可能性区域,揭示了宇宙曲率和总能量含量之间的一种新型简并。
2015-02-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A cosmologically motivated reference formulation of numerical relativity
数值相对论在宇宙时空中的应用,为爱因斯坦方程的行为提供了新的见解,超越了常见的近似。为了尽可能准确有效地进行模拟,我们研究了爱因斯坦方程的新公式。这种提法演变的差异,从一个“参考”的解决方案描述的占主导地位的行为的时空,这减轻了误差,由于截断和近似有限差分计算。我们发现,使用参考配方获得的解决方案中的误差可以小一个数量级或更多,与改进的水平取决于如何以及参考解决方案近似的精确解。
2017-04-14 gr-qc
Generation of Cosmological Flows in General Relativity (Features and Properties of Integrable Singularities)
我们讨论了广义相对论中奇点问题的地位,并认为物理解必须完全无奇点的要求可能过于强烈。作为一个例子,我们考虑的可积奇点的属性,并表明它们代表的光视界分离的T-区域的黑洞和白洞。把天体物理学上的黑洞和白洞联系起来,它们就引出了一个产生新宇宙的自然机制。在有利的条件下,新的宇宙也将包含黑洞,反过来,黑洞将产生另一代宇宙。在这种情况下,宇宙进化树将继续增长,形成“超宇宙”。这种情况本质上不同于其他已知的机制,如反弹,从“无”中诞生,婴儿宇宙场景等。
2012-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Making classical and quantum canonical general relativity computable through a power series expansion in the inverse cosmological constant
我们考虑广义相对论与宇宙学常数作为一个微扰的扩展周围的一个完全可解的同胚不变场论。这个理论是广义相对论的$Λ\to\infty$极限。这允许显式微扰计算设置,其中理论的量子态和经典可观测量可以显式计算。零阶对应于具有消失体积的高度简并时空。扰动以一种自然的方式产生具有非零体积的时空。通过将理论与物质耦合,可以直接评估与面积和体积相关的可观测量的频谱。一个意想不到的关系出现在量子水平之间的离散谱的体积运营商和允许值的宇宙学常数。
2000-08-15 gr-qc hep-th
Implications of a positive cosmological constant for general relativity
在上个世纪,大多数关于广义相对论的文献都假设宇宙学常数$Λ$为零。然而,到目前为止,独立的观察已经导致了一个共识,即宇宙的动力学最好由爱因斯坦方程描述,该方程具有一个小但正的$Λ$。有趣的是,这需要对广义相对论,\emph{no matter how small $Λ$ is.}中常用的概念框架进行大幅修订。我们首先解释原因,然后总结这些框架的概括现状,包括积极的$Λ$,重点是引力波。
2017-06-22 gr-qc hep-th math-ph
Bulk Viscous Cosmological Models in General Relativity
以减速参数为变量,得到了LRS Bianchi I型时空中含体粘滞流体的爱因斯坦场方程的一类新的精确解。发现非平坦模型的哈勃常数$H_{0}$小于1,平坦模型的哈勃常数等于1.5。文中还讨论了模型的一些物理和几何性质。
2007-01-01 gr-qc
Resolving Cosmological Singularities
我们发现一个简单的修改的纵向模式在广义相对论,其中包括限制曲率的想法。在这种情况下,收缩的弗里德曼和卡斯纳宇宙中的奇点被避免了,相反,宇宙有一个规则的反弹,它发生在与极限曲率的平方根成反比的时间内。除了反弹,对广义相对论的修正可以忽略不计。此外,对广义相对论的非奇异修正为暗物质免费提供了一个现实的候选者。
2016-12-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Extending cosmological tests of General Relativity with the Square Kilometre Array
广义相对论(GR)在宇宙学尺度上的测试仍处于起步阶段,但即将进行的实验有望在广泛的距离尺度和红移范围内大大提高其精度。其中一个实验,平方公里阵列(SKA),将进行几次广泛和深入的调查,解决和未解决的中性氢(HI)21厘米线发射星系,映射了相当大一部分的天空从$0 \le z \lesssim 6$。我目前预测的能力,一套可能的SKA HI调查,以检测偏离GR重建宇宙膨胀和增长的历史。SKA第一阶段强度测绘巡天可以实现$fσ_8$到$z\approx 1$的低于1%的测量,SKA 1-MID波段2巡天到$z \lesssim 0.6$能够在修正重力参数的限制方面超过当代光谱星系巡天,如DESI和欧几里得,如果前景污染等挑战可以有效解决的话。一个更未来的第二阶段的$\sim10^9$光谱星系红移的HI调查将能够检测到一个$\sim 2\%$修改的泊松方程出$z\approx 2$。
2016-01-22 astro-ph.CO gr-qc
Conformal Transformations and Cosmological Perturbations in New General Relativity
在最一般的宇称保持 New General Relativity 模型中研究共形变换并应用于宇宙学微扰分析,发现多数特例在 Minkowski 时空附近存在强耦合问题,而最一般的三参数情形行为稳健,单参数 New GR 情形则无此不连续性且无可观测偏离。
2024-03-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Global properties of warped solutions in General Relativity with an electromagnetic field and a cosmological constant. II
我们考虑广义相对论与宇宙学常数最低限度地耦合到电磁场,并假设四维时空流形是一个扭曲的产品的两个表面与洛伦兹和欧几里德签名度量。场方程意味着至少有一个表面必须是常曲率的,从而导致度规的对称性(“自发对称性出现”)。我们分类的情况下,当洛伦兹曲面是常曲率的所有整体解决方案。这些解对于作用在洛伦兹曲面上的洛伦兹SO(1,2)或庞加莱IO(1,1)群是不变的。
2020-06-14 gr-qc hep-th
Energy and Momentum densities of cosmological models, with equation of state $ρ=μ$, in general relativity and teleparallel gravity
在广义相对论和遥平行引力中,我们使用爱因斯坦、伯格曼-汤姆逊和朗道-利夫希茨能量-动量复合体计算了刚性流体解的能量和动量密度。在我们的分析中,我们得到了不同的结果,比较上述复杂的相互计算时,在相同的引力理论,无论是在广义相对论和teleparallel引力。然而,有趣的是,无论是在广义相对论中还是在平行引力中,每个复形的值都是相同的。我们的结果支持(i)广义相对论和遥平行引力是等价的理论(ii)不同的能量-动量复合体在广义相对论和遥平行引力中不提供相同的能量和动量密度。在遥平行引力理论的背景下,挠率的矢量和轴矢量部分被获得。我们表明,轴向矢量扭转消失的时空研究。
2006-08-19 gr-qc
Bianchi Type I Massive String Magnetized Barotropic Perfect Fluid Cosmological Model in General Relativity
利用Latelier和Stachel的方法研究了具有正压理想流体分布的磁场的Bianchi I型质量弦宇宙学模型。为了得到宇宙的确定性模型,假设宇宙中充满正压理想流体分布。磁场是由于沿x轴产生的具有无限电导率的电流。在存在和不存在磁场与其他物理方面的模型的行为进行了进一步讨论。
2007-06-25 gr-qc