Cosmic Acceleration and a New Concordance from Causal Backreaction
提出了一种唯象形式，即宇宙的视加速度是由大尺度结构的形成产生的，从而消除了协调模型中宇宙学常数的大小和符合微调问题，以及动力学暗能量的潜在不稳定性问题.观察到的加速结果的组合效应的无数的局部扰动，由于个别维里化系统，重叠在一起的FRW度量的平滑非均匀调整，在一个过程中，由因果流的不均匀性信息向外从每个聚集的系统。在解释了为什么从文献中声称放置限制性限制后，反反应的参数是不适用于物理现实的宇宙学分析，我们提出了一个简单的参数化模型，能够拟合的光度距离数据从Ia型超新星基本上以及最适合的平面$Λ$ CDM模型，而不诉诸暗能量，任何修改重力，或当地的空白。同时，这些模型可以重现测量的宇宙学参数，如宇宙的年龄，空间平坦度所需的物质密度，现今的减速参数，以及宇宙微波背景的角度尺度，以合理接近其和谐值。区分这种宇宙学形式主义和$Λ$ CDM的一个潜在的观测特征可能是一个显著超过1的宇宙急动参数。
2012-06-12 astro-ph.CO gr-qc
The Cosmic Censor Forbids Naked Topology
对于任何渐近平坦的时空与一个合适的因果结构服从（弱形式）彭罗斯的宇宙审查猜想，并满足条件，保证完全零测地线聚焦，我们证明了积极的拓扑审查持有。我们不假设全局双曲性，因此不使用柯西曲面及其拓扑。相反，我们用两个关于因果结构的基本假设来代替这一点：没有紧致集可以向空间无穷大的任意小邻域发出信号（"$i^0$ -回避“），并且没有未来不完整的零测地线从未来的零无穷大可见。我们表明，这些和聚焦条件一起意味着外部通信的域是简单连接的。此外，我们证明了引理，其结果是，如果未来的不完整的零测地线是可见的从无穷远，然后给定我们的$i^0$ -避免假设，它也将是可见的从点的时空，可以与无穷远，因此将意味着一个真正的裸奇点。
1996-11-23 gr-qc
Causal Set Phenomenology
任何新理论发展的中心是研究该理论的可观察结果。在寻找量子引力的过程中，违反洛伦兹不变性（LI）的模型一直主导着现象学的研究--尽管目前还没有证据表明违反了LI。因果集合论是量子引力理论的一个候选理论，它不寻求量子化引力本身，而是发展一种对宇宙的新理解，从这种理解中，GR和QM可以分别产生。关键的假设是时空是一个离散的偏序：一组事件，其中的偏序是事件之间的物理因果顺序。本论文研究了基于因果集方法的洛伦兹不变量QG现象学。在离散时空中传播的大质量粒子在适当的时间会经历位置和动量的扩散。本论文更深入地考虑了这个想法，提供了一个严格的推导扩散方程的可观测宇宙时间。扩散行为不依赖于任何特定的底层粒子模型。三种不同的模型进行模拟，揭示行为，匹配的扩散方程，尽管因果集模拟的大小上的限制。时空离散性对无质量粒子行为的影响也进行了研究。导出了仿射时间和宇宙时间中的扩散方程，发现无质量粒子会发生扩散和能量漂移。通过考虑CMB的黑体性质，对漂移和扩散参数的大小进行了约束。时空离散性也对光子极化有潜在的可观测影响。对于线性偏振的光子，潜在的离散性被发现会导致偏振角的旋转和整体偏振的抑制。
2010-09-08 gr-qc
Angular correlations on causally-coherent inflationary horizons
基于慢滚暴胀因果几何，提出在因果菱形球面上具有非局域方向相干性的CMB大角尺度关联模型，消除宇宙方差并预测“因果阴影”对称性，与WMAP和Planck数据的吻合度优于绝大部分标准模型实现。
2023-06-21 astro-ph.CO gr-qc
Symmetries of the Primordial Sky
量子场论通常用于描述宇宙暴胀中大尺度引力扰动的起源，但它忽略了弯曲时空中的一个重要物理效应，即量子模之间的非定域纠缠，而这种纠缠来自于它们对因果结构的引力效应。本文认为，在相干地保持非定域方向和因果关系的量子引力的不同模型中，原始扰动起源于突现暴胀视界的相干量子扭曲;此外，因果约束解释了在大角度间隔下测量的宇宙微波背景相关的近似对称性，这在标准图像中是高度反常的。因此，在大角度CMB图案中已经明显的对称性可能是量子引力中局域性和因果结构出现的独特标志。
2022-03-31 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic Acceleration from Causal Backreaction in a Smoothly Inhomogeneous Universe
提出了一种唯象形式，即宇宙的视加速度是由大尺度结构的形成产生的，从而消除了协调模型中宇宙学常数的符合和大小微调问题，以及动力学暗能量的潜在不稳定性问题.观察到的加速结果从无数的局部扰动的综合效果，由于个别维里化的系统，重叠在一起，在一个平滑的非均匀调整的FRW度量，在一个过程中，由因果流的不均匀性信息向外从每个聚集的系统。我们讨论了几个参数，从文献中声称放置急剧限制的强度后，backreaction相关的影响，并显示为什么这样的论点是不适用于物理现实的宇宙学分析。一个简单的参数化模型的选择，其中包括几个能够拟合的光度距离数据从Ia型超新星基本上以及最适合的平面$Λ$ CDM模型，而不诉诸于暗能量，任何修改重力，或当地的空白。同时，这些模型可以重现测量的宇宙学参数，如宇宙的年龄，空间平坦度所需的物质密度，现今的减速参数，以及宇宙微波背景的角度尺度，以合理接近其和谐值。最后，我们考虑潜在的观测签名，区分这种宇宙学形式主义从$Λ$ CDM或暗能量，以及可能的长期命运，这样一个宇宙的影响范围不断扩大，其日益叠加的扰动。
2012-06-12 astro-ph.CO gr-qc
The Shared Causal Pasts and Futures of Cosmological Events
假设一个Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙具有来自普朗克卫星的最佳拟合的ΛCDM宇宙学参数，我们导出了两个宇宙学事件是否可以有一个共同的因果过去或一个共同的因果未来的判据。我们进一步得出的标准，无论是宇宙事件可能已经在过去的因果关系与我们自己的世界线，因为热的“大爆炸”的时间，我们采取的是早期宇宙膨胀的结束。我们发现，像红移z >= 3.65的类星体这样的天体对彼此之间或与我们过去的世界线之间没有共同的因果关系。如果天体之间的红移不同，或者从地球上看，它们的相对角度小于180度，则会有更复杂的限制。我们提出的例子，观察到的类星体对，满足所有，一些，或没有过去的因果独立的标准。考虑到暗能量和最近的加速膨胀，我们的可观测宇宙有一个有限的共形寿命，因此在当前红移z = 1.87处有一个宇宙事件视界。因此，我们限制了成对的宇宙事件是否可以在时间结束之前发出彼此的世界线信号。最后，我们推广的标准，共享的过去和未来的因果域FLRW宇宙与非零空间曲率。
2013-08-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Bulk Viscosity and Particle Creation in the Inflationary Cosmology
我们在开放的物理系统框架内研究了早期宇宙中宇宙流体体粘滞性下的粒子产生。由于非平衡态热力学一阶理论是非因果和不稳定的，我们试图通过完全因果理论来求解有粒子产生的宇宙流体的体粘滞方程。通过对“冷暗物质的产生“模型的粒子产生率采用适当的函数，得到了不受初始奇异性影响的解析解，与Lambda-CDM模型的等价解一致.我们根据最近的普朗克数据，在我们的模型中约束粒子产生的自由参数。我们还发现，暴胀的解决方案是由体积粘度与或没有粒子的创建。
2015-04-29 gr-qc
Cosmic acceleration from first principles
广义相对论熵加速度理论可以从第一性原理解释目前的宇宙加速度，而不需要引入宇宙学常数。在均质各向同性Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker（FLRW）度规的背景下，我们通过非平衡态现象的协变表述，发现熵的增长与宇宙的因果视界有关（在无限膨胀中的有限气泡内）引起的加速度基本上与$Λ$ CDM的加速度不可区分，除了与$Λ$ CDM中CMB的预期相比稍大的当前扩展速率之外，可能解决所谓的$H_0$张力。宇宙的物质含量是不变的，巧合的问题得到解决，因为它是引入这种新的相对论熵力的因果视界的增长。宇宙学常数变得不必要，未来的超曲面是闵可夫斯基而不是德西特。
2021-10-19 astro-ph.CO gr-qc
Causal Limit of Neutron Star Maximum Mass in $f(R)$ Gravity in View of GW190814
在$f(R)$引力框架下研究了恒星最大质量的因果极限。我们选择一个因果状态方程，具有可变的声速，以及对应于SLy状态方程的跃迁密度和压力。过渡密度被选择为等于饱和密度$ρ_t\sim 2ρ_0$的两倍，并且还对过渡密度进行分析，该过渡密度被选择为等于饱和密度$ρ_t\sim ρ_0$。在$f(R)$引力的Jordan框架下，数值研究了刚性因果状态方程和声速对静态中子星最大质量的综合影响.这就产生了在扩展引力下中子星质量的最极端上限。正如我们将证明的情况下，$R^2$模型的因果质量上限位于，但不是深入，质量间隙区域，是勉强相同的广义相对论因果最大质量，表明$\sim 3M_{\odot}$广义相对论的限制。根据GW190814事件次级分量的修正引力观点，我们还讨论了奇异星的可能性。使用中子星物理学的几个公认事实和奥卡姆剃刀方法，虽然这颗奇怪的恒星令人兴奋，但目前，它仍然有可能描述GW 190814的次级成分。我们支持这样一个事实，即致密双星GW190814的第二个组成部分可能是一个中子星，一个黑洞，甚至是一个快速旋转的中子星，而不是一个奇怪的明星。我们还讨论了，在一般情况下，潜在的作用的扩展重力描述的二进制合并。
2021-03-15 gr-qc
Massless Cosmic Strings in Expanding Universe
描述了德西特宇宙中以光速运动的圆形无质量宇宙弦。背景几何的构建是基于德西特时空的抛物等距。微观圆形宇宙弦可能出现在普朗克时期，然后增长到哈勃大小。我们分析：字符串的图像，字符串对物质轨迹的影响，超密度的形成，以及光子能量的变化。这些效应使我们能够区分无质量弦和有质量弦。目前的工作将我们在闵可夫斯基时空中直的无质量宇宙弦的结果推广到弯曲的背景。
2018-11-05 gr-qc
Wormhole Cosmic Censorship: An Analytical Proof
在这项工作中，我们提出了一个分析证明宇宙审查在克尔类幻影虫洞（WH），其中包含一个奇点，不受事件视界。我们证明了这个时空的裸奇点与宇宙是因果分离的。为此，我们考虑一个慢旋转极限，并通过Hamilton-Jacobi理论将测地线的哈密顿量分解为两个多项式。在这个过程中，我们发现了第四个守恒量。在研究了这些多项式的性质之后，我们得出结论，在这个时空的测地线上旅行的任何观察者都无法触及环奇点。我们还推导了旅行者往返于通过WH连接的两个宇宙所必需的四个运动常数的条件，然后将其结构与负质量克尔黑洞的结构进行比较。
2018-12-20 gr-qc
Lemaitre model and cosmic mass
本文利用Hawking-Hayward准局域能量讨论了Lemaitre宇宙中对称球的质量，并澄清了现有的模糊性。Cahill和McVittie引入的协变守恒电流被证明是Kodama能量电流的倍数。
2015-06-21 gr-qc
Monotonicity of Causal Killing Vectors and Geometry of ADM Mass Minimizers
本文研究了ADM质量极小化初始数据集，证明了正质量定理等号情形与正Bartnik质量极小化子的时空嵌入性质，并利用因果Killing向量场Lorentzian长度的新单调性公式证实了Bartnik平稳真空猜想。
2025-10-11 gr-qc math.DG
Causal Feature of Central Singularity and Gravitational Mass
定义了球对称时空中奇点的质量，讨论了奇点质量与奇点是类空、类时还是零的关系。证明了如果奇点的质量为正（负），则奇点是非类时（非类空）的。本文还讨论了质量的符号与质点所受力之间的关系。
1993-12-05 gr-qc hep-th
Observables for cyclic causal set cosmologies
本文研究循环因果集宇宙学，针对含无穷多个断裂或柱的永久循环动力学，构造并刻画柱集代数与茎集代数两类可观测量，为随机游走表述及物理诠释提供基础。
2023-07-17 gr-qc math-ph math.MP
A Positive Quasilocal Mass for Causal Variational Principles
本文针对因果变分原理极小化子证明新不等式，用于正质量定理新证明，并引入正拟局部质量与标量曲率定义，在超静态及史瓦西时空示例中阐明与ADM及Brown-York质量的联系。
2025-02-19 gr-qc math-ph math.DG
A Positive Mass Theorem for Static Causal Fermion Systems
本文引入渐近平坦静态因果费米子系统，通过表面层积分极限定义总质量，不依赖正则性假设，证明正质量定理，揭示因果作用原理如何纳入引力非线性效应。
2023-10-12 gr-qc math-ph math.DG
A Causal Framework for Non-Linear Quantum Mechanics
我们在量子场论中加入了非线性项和态相关项。我们表明，由此产生的低能量理论，非线性量子力学，是因果关系，保留概率和允许测量过程的一致描述。我们探讨了这些条款的后果，并表明，非线性量子效应可以观察到在宏观系统中，即使在存在的去相干。我们发现，目前的实验界对这些非线性是薄弱的，并提出了几个实验方法，显着探测这些影响。这些非线性的局部可利用效应具有巨大的技术意义。例如，它们将允许计算的大规模并行化（实际上，任何其他努力），并使量子传感能够超过标准量子极限。我们还揭示了一个根本的弱点，任何非线性修改的量子力学-这些修改是高度敏感的宇宙历史和他们的本地可利用的效果可以动态地消失，如果观察到的宇宙有一个微小的重叠与整体的宇宙量子态，在传统的暴胀宇宙学预测。我们确定在这种情况下，坚持观测，并讨论机会，以检测它们在宇宙射线实验，强场广义相对论和电流探测宇宙的状态方程的测试。非线性量子力学也使新的引力现象，并可能开辟新的方向，以解决黑洞的信息问题，并揭示理论基础的量子场论和引力。
2022-03-09 gr-qc hep-ph hep-th
Dipole-independent measurements of nearly-zero CMB correlation: a possible symmetry of primordial causal quantum coherence
本文通过引入偶宇称角关联函数，在不依赖偶极的情况下测量CMB大角度关联，发现其在约90°处近零，并指出这可能反映暴胀量子涨落中由视界限制的因果相干对称性，对标准初始条件量子理论构成挑战。
2025-08-27 astro-ph.CO gr-qc
On the magnetic evolution in Friedmann universes and the question of cosmic magnetogenesis
我们分析了原始磁场在空间平坦的弗里德曼宇宙的演变，并重新考虑的信念，通货膨胀后，这些领域的衰减在所有尺度上。在不放弃经典电磁学或标准宇宙学的前提下，我们证明了对于超视界大小的磁场，情况未必如此。这背后的原因是因果关系，它将后暴胀过程中的电流形成、电场消除和磁通冻结限制在视界内。因此，绝热磁衰变在超哈勃尺度上并不是先验保证的。相反，在暴胀之后，大尺度磁场服从幂律解，其中一种模式以比绝热模式慢的速率下降。这种缓慢衰减的模式是否能够主导和支配暴胀后的磁场演化取决于初始条件。这些是由膨胀期间场的演化以及从德西特阶段到再加热时代，然后到随后的辐射和尘埃时代的过渡性质决定的。我们讨论了两种替代和互补的方案，以说明宇宙磁场的初始条件的作用和影响。我们的主要主张是，磁场在暴胀后可以被超光速放大，只要它们保持在视界之外。这意味着暴胀产生的场可以达到与天体物理学相关的剩余强度，而不会脱离标准物理学。此外，使用相同的因果关系论点，人们可以限制（或在某些情况下帮助）原始磁场的非传统场景，这些场景在膨胀期间放大了它们的场。最后，我们表明，我们的结果自然延伸到边缘开放和边缘封闭的弗里德曼宇宙。
2016-12-21 astro-ph.CO gr-qc
The Cosmological Constant as a Zero Action Boundary
宇宙学常数$Λ$通常被解释为暗能量（DE）或修正引力（MG）。在这里，我们提出，而不是$Λ$对应于经典广义相对论的作用的边界项。对于理想流体解，作用量为零，这将$Λ$固定为原始因果边界内的平均密度$ρ$和压力$p$：$Λ= 4πG <ρ+3p>$。这既解释了为什么观测到的$Λ$值与今天的物质密度有关，也解释了为什么其他对$Λ$的贡献，如DE或MG，不会产生宇宙膨胀。宇宙加速是由膨胀到达因果视界时产生的排斥边界力引起的。这个宇宙类似于$Λ$ CDM宇宙，除了在最大的可观测尺度上，我们预计偏离均匀性/各向同性，如CMB异常和最近的观测表明宇宙学参数的变化。
2021-01-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Evolution of FLRW spacetime after the birth of a cosmic string
我们考虑的演变最初FLRW宇宙形成后，一个长的，直的，具有任意张力和质量的每单位长度的宇宙弦。弦的诞生来源于背景度规中的标量和张量型扰动以及背景流体中的密度和速度扰动，这些扰动补偿了弦的质量并保持能量守恒。前者在弦的光锥内产生亏损角，并在宇宙视界产生引力激波阵面，而后者则被限制在声锥内。我们研究了所得到的时空的每个区域内的度量的属性，并给出了明确的坐标变换，证明了不违反因果关系。本文总结了前人对Nambu-Goto弦的研究工作。
2012-05-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Strong Cosmic Censorship under Quasinormal Modes of Non-Minimally Coupled Massive Scalar Field
利用非最小耦合质量标量场的拟正规共振研究了温热Reissner-Nordström-de Sitter黑洞（和Martínez-Troncoso-Zanelli黑洞）中的强宇宙监督猜想.强宇宙监督猜想与柯西视界的稳定性密切相关，柯西视界的稳定性受主导拟正规模的衰减率的控制。在这里，获得的优势模式在小和大质量黑洞的限制。然后，我们使用WKB近似连接模式。在我们的分析中，强宇宙监督猜想是有效的，除了在小质量极限的范围内，其中的主导模式可以被假定为德西特时空。特别地，标量场的耦合常数和质量决定了小质量范围内的衰减速率。因此，强宇宙监督猜想的有效性依赖于标量场的特性。
2019-09-19 gr-qc hep-th
Coupling a Point-Like Mass to Quantum Gravity with Causal Dynamical Triangulations
在非微扰的因果动力学三角剖分（CDT）中，我们提出了一种将点状非奇异质量分布与四维量子引力耦合的可能性。为了提供一个比较点的经典极限的物质耦合CDT模型，我们推导出的空间体积分布的欧氏Schwarzschild-de Sitter空间粘到内部物质的解决方案。体积轮廓计算相对于一个特定的适当的时间叶理匹配的全球时间切片CDT。它以一种特有的方式偏离纯重力模型。坐标焦散线的出现和晶格单元中质量分布的紧凑性为这些计算预期有效的总质量设定了上限。我们还讨论了一些实施细节的CDT的框架下，适当地耦合到物质源的体积轮廓的期望值进行数值测量。
2010-09-15 gr-qc hep-lat hep-th
Towards a bound on the Higgs mass in causal set quantum gravity
本文在因果集量子引力中研究标量场四次相互作用的朗道极点，发现非定域修正会加速其出现，从而质疑非定域与离散能标的分离，并首次应用连续泛函重整化群技术。
2023-05-12 gr-qc hep-ph hep-th
TASI Lectures on Cosmic Signals of Fundamental Physics
宇宙的历史和塑造它的力量被编码在宇宙的地图中。通过理解这些地图，我们获得了通过其他方式无法获得的对自然的洞察力。不幸的是，基础物理学和宇宙可观测量之间的联系往往留给专家（和/或计算机），使得许多粒子理论家对数据的一般性经验模糊不清。幸运的是，控制粒子相互作用的基本原理，如局部性和因果性，也控制着整个宇宙的演化和新物理学在数据中的表现。通过关注这些原理，我们可以更直观地理解下一代宇宙调查将如何为我们对基础物理学的理解提供信息。在这些讲座中，我们将通过三个例子探索理论和数据之间的关系：光遗迹（$N_{\rm eff}$）和宇宙微波背景（CMB），中微子质量和CMB的引力透镜，以及原始非高斯性和星系分布。我们将讨论这些信号的理论基础和进行测量的现实障碍。
2022-12-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Weak Lensing Mass of Cosmic Web Filaments and Modified Gravity (MOG)
在修正引力（MOG）下研究了宇宙网细丝的弱透镜效应，证明了在引力强度增大的情况下，细丝中探测到的$5-15 \%$级星系和重子气体与无暗物质细丝的透镜效应数据一致.
2017-05-08 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
