Some implications of signature-change in cosmological models of loop quantum gravity
在高密度下的信号变化是环圈量子引力模型中变形时空结构的可能结果。这篇文章提供了一个概念性的讨论宇宙学的情况下,应用的数学结果的混合型偏微分方程(Tricomi问题)的影响。虽然有效方程的签名变化已被证明是局部规则的,因此可靠的,环量子引力的基础理论可能面临着一些全球性的问题,在其半经典的解决方案。
2015-03-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Novel cosmological and black hole solutions in Einstein and higher-derivative gravity in two dimensions
我们认为宇宙和黑洞解在爱因斯坦和高导数引力在两个维度的理论制定第一次在$D$维。在$D$趋于$2$的极限下,同时对标量曲率耦合常数进行奇异重标度为$1/(D-2)$,得到了新的爱因斯坦引力和高阶导数引力.由于标量曲率的非平凡贡献,使得在二维极限下的引力方程具有拓扑不变性,从而得到了新的宇宙解和黑洞解,特别是得到了de Sitter和辐射支配宇宙以及Schwarzschild-de Sitter和Schwarzschild-anti-de Sitter黑洞解,并讨论了它们的性质.
2020-04-21 gr-qc hep-th
Cosmological Models with Fractional Derivatives and Fractional Action Functional
本文构造了具有分数阶导数动力学方程或由分数阶Einstein-Hilbert作用量导出的动力学方程的标量场的宇宙学模型。在这两种情况下的分数宇宙模型的方程的精确解的数量。
2010-11-15 gr-qc
Quintessence and phantom cosmology with non-minimal derivative coupling
我们调查宇宙学的情况下,与非最小的衍生物之间的耦合的标量场和曲率,检查的精髓和幻影的情况下,零和恒定的电位。一般来说,我们发现宇宙从一个德西特解过渡到另一个,由耦合参数决定。此外,根据参数的选择,在不需要物质的情况下,我们可以得到一个大爆炸,一个没有开始的膨胀宇宙,一个宇宙学的转折,一个永远收缩的宇宙,一个大挤压,一个大撕裂的避免和一个宇宙学的反弹。这种行为的多样性揭示了当前场景的能力。
2010-02-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Exact cosmological solutions with nonminimal derivative coupling
我们考虑了标量场$ϕ$与曲率的非最小导数耦合的引力理论。耦合项的形式为$κ_1 Rϕ_{,μ}ϕ^{,μ}$和$κ_2 R_{μν}ϕ^{,μ}ϕ^{,ν}$,其中$κ_1$和$κ_2$是具有长度平方尺寸的耦合参数。一般来说,该理论的场方程包含$g_{μν}$和$ϕ$的三阶导数。然而,在$-2κ_1=κ_2\equivκ$的情况下,导数耦合项读作$κG_{μν}ϕ^{,mu}ϕ^{,ν}$,并且相应的场方程的阶数减少到第二阶。在$-2κ_1=κ_2$的假设下,我们研究了具有尺度因子$a(t)$的空间平坦的Friedman-Robertson-Walker模型,得到了新的精确宇宙学解。结果表明,在早期阶段的模型的性质决定性地依赖于$κ$的符号。对于负的$κ$,模型有一个初始的宇宙学奇点,即在极限$t\to t_i$中的$a(t)\sim (t-t_i)^{2/3}$;对于正的$κ$,宇宙在早期阶段有准德西特行为,即在极限$t\to-\infty$中的$a(t)\sim e^{Ht}$,其中$H=(3\sqrtκ)^{-1}$。对应的标量场$ϕ$在$t\to-\infty$处指数增长,即$ϕ(t)\sim e^{-t/\sqrtκ}$。在后期阶段,宇宙演化根本不依赖于$κ$;也就是说,对于任何$κ$,在$t\to\infty$中都有$a(t)\sim t^{1/3}$。总之,我们的结论…
2009-10-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The large $D$ membrane paradigm for general four-derivative theory of gravity with a cosmological constant
我们发现膜方程描述的领先秩序在$1/D$动力学的黑洞在$D\rightarrow\infty$极限的最一般的四阶导数引力理论中的存在下的宇宙学常数。我们的工作,以线性顺序的参数确定的强度的四个衍生物的重力作用的修正,因此有没有鬼模式的理论。我们发现,我们得到的有效膜方程是膜方程在缺少宇宙学常数时的协变形式。我们还发现世界体积应力张量的膜,其守恒给出膜方程。本文应用膜方程预测了引力理论中黑洞和黑膜的轻准简正模谱。
2019-05-17 gr-qc hep-th
Non-minimal derivative coupling gravity in cosmology
简要回顾了标量场导数项与爱因斯坦张量之间存在非最小耦合的非最小导数耦合标量场理论。我们假设,对于小红移,展开是幂律型或超加速型。拉格朗日量包括NMDC项、自由动力学项、宇宙学常数项和正压物质项。对于与暴胀兼容的耦合常数的值,我们使用组合的WMAP 9(WMAP 9 +eCMB+BAO+ $H_0$)数据集,PLANCK+WP数据集和PLANCK $TT,TE,EE$ +lowP+Lensing+ext数据集来找到模型中宇宙学常数的值。用幂律展开模型得到负的宇宙学常数,而幻影幂律(超加速)展开模型得到正的宇宙学常数,误差带很大。所获得的值与$Λ$ CDM模型中的值具有相同的量级,因为在后期,NMDC效应由于小曲率而很小。
2020-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological backreaction in higher-derivative gravity expansions
我们计算了一个一般的有效的应力-能量张量引起的宇宙学的不均匀性在有效的引力理论中的作用是泰勒展开的黎曼张量和协变导数的黎曼张量。这是一个有趣的有效流体,可能提供一个替代的宇宙学常数,但它也适用于引力波。我们使用的适应绿色和沃尔德的弱平均框架,平均超过扰动场方程中的扰动长度尺度是小的平均规模相比。在这种适应中,有效理论的长度尺度,$1/M$,与平均尺度相比也被认为是小的。这确保了当宇宙学平均尺度取得很大时,微扰长度尺度与有效理论的长度尺度保持固定的比例。我们发现,从高导数项的有效作用的反作用可以继续在宇宙晚期是重要的,足够高的频率的度量扰动源。这种逆反应也可能为远紫外线的奇异粒子物理学提供一个窗口。
2016-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Ghost-Free Higher Derivative Quantum Gravity, the Hierarchy and the Cosmological Constant Problems
在新的高阶引力理论框架下,利用标准模型的Tev尺度,提出了宇宙学常数的层次性和小性的新的求解问题。
2009-06-03 astro-ph gr-qc hep-ex
Nonminimal Derivative Coupling and the Recovering of Cosmological Constant
我们证明,在引力作用下,不引入任何标量场的有效势,宇宙学常数的存在可以与给定标量场的几何部分和动力学部分之间的非最小导数耦合联系起来.给出了精确解。
1999-01-19 gr-qc
Cosmological Implications of Unimodular Gravity
我们考虑一个模型的重力和物质场是不变的,只有在单模一般坐标变换(GCT)。度量的行列式被视为一个单独的领域,其转化为一个标量下的么模GCT。此外,我们还要求该理论在一个新的整体对称下是不变的,我们称之为广义共形不变性。我们研究由此产生的理论的宇宙学意义。我们表明,这个理论给出了一个适合的高Z超新星的数据是相同的标准大爆炸模型。因此,我们需要一些其他的宇宙学观测来检验这个模型的有效性。我们还考虑了一些不服从广义共形不变性的模型。在这些模型中,我们可以不引入标准的宇宙学常数项来拟合超新星数据。此外,这些模型只引入一个暗分量,从而解决了暗物质和暗能量的重合问题。
2012-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmology with higher-derivative matter fields
我们研究了一类新的修正引力的宇宙学意义,其中的场方程一般包括高阶导数的物质场,所产生的非动力学辅助领域的行动。施加一个平坦的,均匀的和各向同性的几何形状,我们提取弗里德曼方程,获得一个有效的暗能量部门包含更高的衍生物的物质能量密度和压力。对于尘埃,辐射和刚性物质的情况下,我们分析的宇宙学行为,发现加速,德西特,和非加速阶段,占主导地位的物质或暗能量。此外,有效的暗能量状态方程参数可以是类quintessence,类宇宙常数,甚至类幻影。对这些情景的详细研究可能提供可以将它们与其他修正重力候选者区分开来的特征。
2016-06-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological Implications of 5-dimensional Brans-Dicke Theory
五维Brans-Dicke理论通过Killing约化机制自然地提供了两个标量场。这两个标量场可以解释宇宙的加速膨胀。利用Ia型超新星(SNIa)的观测数据对该模型进行了检验,并对模型参数进行了约束.我们发现5维Brans-Dicke耦合常数的最佳拟合值为$ω= -1.9$。这一结果也与其他观测结果如重子声学振荡(BAO)一致。
2009-10-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological Implications of the Extended Uncertainty Principle: Energy Conditions, Stability, and Late Time Acceleration
University of Mazandaran(马赞德兰大学)
本文研究了广义不确定性原理对宇宙学的影响,通过修改的弗里德曼方程分析能量条件和稳定性,发现EUP修正可产生晚期时间加速而无需宇宙学常数。
2025-11-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological implications of Geometrothermodynamics
我们利用几何热力学的形式主义推导出热力学系统的一系列基本方程。结果表明,所有这些基本方程可以用来在相对论宇宙学的背景下,得到不同的情况下,其中包括标准的宇宙模型,一个统一的模型,暗能量和暗物质,和一个有效的暴胀模型。
2013-02-20 astro-ph.CO gr-qc
Dark Matter and Dark Energy Interactions: Theoretical Challenges, Cosmological Implications and Observational Signatures
暗物质和暗能量相互作用的模型已经被提出来解决巧合问题。我们回顾的动机需要引入这样的相互作用,它的背景动力学的影响,以及它如何修改的线性扰动的演变。我们使用最新的观测数据来测试模型,我们发现这种相互作用与当前的天文学和宇宙学数据是兼容的。最后,我们描述了即将到来的数据集,从当前和未来的设施,正在建设或设计,将允许更清楚地了解暗区的物理。
2016-04-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
From quantum unstable systems to the decaying dark energy: Cosmological implications
我们考虑一个具有衰减的亚稳态暗能量的宇宙学,并假设这个亚稳态暗能量的衰减过程是一个量子衰减过程。这样的假设意味着宇宙的演化是不可逆的,违反了时间反演对称性。我们证明,如果用哈勃宇宙尺度时间代替描述宇宙演化的方程中的宇宙时间$t$,则得到了以哈勃参数$H$的偶次幂级数形式的含时$Λ(t)$:$Λ(t) = Λ(H)$ .我们的特别注意力集中在放射性的指数形式的衰变过程的暗能量和这种类型的衰变的后果。
2018-04-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
New Weyl-invariant vector-tensor theory for the cosmological constant
我们引入了一个新的Weyl-不变量和广义协变的高阶导数向量张量理论。这个理论可以通过将仿形构造推广到共形权为4的向量场而得到。我们证明,在规范不变变量,这种新的理论减少到单模重力的Henneaux-Teitelboim描述。因此,与标准的广义相对论相比,我们的新高阶导数矢量张量理论只有一个新的整体自由度--宇宙学常数。最后,我们讨论这个矢量张量理论的潜在扩展。
2018-11-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological implications of an evolutionary quantum gravity
在一般非均匀模型的背景下分析了演化量子引力的宇宙学意义。薛定谔问题是在存在标量场、超相对论物质和被视为尘埃钟的完美气体的情况下制定和求解的。考虑到实际的现象学,它显示了如何进化的方法重叠的惠勒-德威特之一。
2008-01-31 gr-qc hep-th
Scalar Cosmological Perturbations in M-theory with Higher Derivative Corrections
本文研究了M理论中高曲率修正引起的宇宙暴胀膨胀。几何的暴胀演化在参考文献[1]中讨论。[1]从而成功地分析了背景周围的度规扰动。特别是我们专注于标量扰动和分析线性化的标量扰动的运动方程。通过显式求解这些方程,我们评估的曲率扰动的功率谱。在一定的假设下,我们估计了标量谱指数,并证明了它接近于1。
2020-09-14 gr-qc hep-th
Implication of GW170817 for cosmological bounces
对GW170817及其电磁对应物的探测揭示了引力波的速度与光速$c_T=1$一致。受GW170817所蕴含的物理可能与原始宇宙有关的启发,我们分别用$c_T=1$和$c_T=1$在超越Horndeski理论和简并高阶标量张量(DHOST)理论中构造了空间平坦稳定(贯穿整个演化过程)的非奇异反弹模型. $c_T=1$的约束虽然限制了可行模型的空间,但简化了建模过程。
2019-03-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological Implications of the Effective Field Theory of Cosmic Acceleration
我们认为宇宙学的约束所产生的背景膨胀历史上的有效的场论的宇宙加速,一个理论框架,允许一个统一的方式来分类模型的暗能量和修改后的重力在线性制度。在爱因斯坦坐标系中,背景的最一般作用量可以写成与物质非最小耦合的正则标量场。对作用量的主要修正可以通过四次动力学项、高斯-邦纳曲率项和爱因斯坦张量的标量耦合来表示。我们确定的影响,在这个一般的行动中的动态吸引子的背景下预测的膨胀历史的条款。我们发现,每一个修改的方式,使我们能够把宇宙学的约束,他们的物质主导和/或加速时代。我们目前的有效行动的限制,使用最新的Ia型超新星,宇宙微波背景,重子声学振荡数据。这包括发现具有耦合高斯-博内项的标量场EFT和数据显著不一致。
2012-09-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Asymptotically safe gravity as a scalar-tensor theory and its cosmological implications
本文研究了Einstein-Hilbert截断下的渐近安全引力,考虑了引力常数和宇宙学常数的重整化群运行。我们证明了该理论的经典行为等价于一类Brans-Dicke参数为零的Jordan-Brans-Dicke理论,势由重整化群方程决定.该理论可以重新表述为$f(R)$理论。在最简单的宇宙学的情况下,我们发现大-场暴胀的解决方案,普朗克尺度附近的有效场论的描述打破。最后,我们通过宇宙学扰动理论讨论了运行引力常量对背景动力学的影响。我们表明,与广义相对论的兼容性需要从运行的引力常量的应力能量张量的贡献,以考虑在微扰分析。
2011-11-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A few cosmological implications of tensor nonlocalities
我们考虑包含张量非定域性的非定域引力理论。我们表明,在宇宙学的背景下,张量nonlocals,不像标量的,一般引起增长模式。详细研究了一个含二次曲率项的显式算例。最近提出的非局部宇宙学模型的可能后果在文献中也进行了讨论。
2013-12-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Criteria for resolving the cosmological singularity in Infinite Derivative Gravity around expanding backgrounds
我们推导出的条件,使零射线“散焦”在无限导数引力扰动周围的(A)dS背景,并表明,因此,它是可能的,以避免在这个框架内的奇点。这与爱因斯坦的广义相对论相反。我们进一步将其扩展到(A)dS-Bianchi I背景度量,并给出了一个特定扰动的例子,其中在某些条件下,散焦是可能的。
2017-10-05 gr-qc
Cosmological Implications of Thermodynamic Split Conjecture
Vanderbilt University(范德堡大学)
本文探讨热力学分裂猜想对宇宙学的影响,揭示其对Gibbons-Hawking温度及早期和晚期宇宙学结果的改变,提出修正可能缓解H₀和S₈张力。
2025-10-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Cosmological Exact Solution of Complex Jordan-Brans-Dicke Theory and its Phenomenological Implications
当Brans-Dicke理论用约当标量场的形式表述时,暗能量与这个场的质量有关。我们证明,如果把Friedmann场取为复标量场,则真空方程的精确解表明,Friedmann方程有一个与标度因子的六次方成反比的项和一个常数项.可能的解释和现象学的影响,这一结果进行了讨论。
2010-12-15 astro-ph.CO gr-qc
On the covariant formalism of the effective field theory of gravity and its cosmological implications
在我们以前的工作中,在引力的协变有效场论中计算了首阶有效作用量,在这里我们将有效作用量专门化到FRW时空中,得到了有效Friedmann方程。特别是,我们把注意力集中在研究的宇宙学意义的非本地条款时,他们中的每一个相结合的Einstein-Hilbert作用。我们得到的有效背景方程的解析解和迭代解在所有的情况下,也简要地评论迭代和数值解之间的一致性,只要可能。我们发现在所有的非局部项中,由$R\frac{1}{\square^2}R$引起的印记是非常显著的。解释这些修正作为一个有效的暗能量成分的状态方程参数的特征,我们发现,$R\frac{1}{\square^2}R$修正确实可以导致宇宙在当前时代的加速膨胀,即使在没有宇宙学常数。我们简要地讨论了我们的结果的一些唯象后果。
2017-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological implications of quantum entanglement in the multiverse
我们探讨多重宇宙中两个因果分离的宇宙之间的量子纠缠的宇宙学意义。我们首先考虑两个因果分离的de Sitter空间,其初始状态是纠缠的。我们导出了宇宙的约化密度矩阵,并计算了真空涨落的谱。然后,我们考虑相同的系统与初始非纠缠态。我们发现,在初始非纠缠态的情况下,由于量子干涉,尺度相关的调制可能进入光谱。这就产生了这样一种可能性,即因果不连通的宇宙的存在可以通过详细分析双折射子来进行实验检验。
2015-06-25 gr-qc hep-th
Entropic force and its cosmological implications
探讨了将熵力引入宇宙学的可能性。一个主要的问题是如何在牛顿宇宙学中实现全息屏幕。与弗里德曼方程的相对论实现相反,我们没有阐明牛顿宇宙学和熵力之间的联系,因为在牛顿宇宙学中没有办法实现全息屏幕。
2011-05-25 gr-qc hep-th
Exact Solution to Standard Model Hydrodynamic Cosmological Perturbation Theory and its Implications for Acoustic Oscillations
本文给出物质主导绝热流体动力学时代标准模型宇宙学微扰理论的超几何函数形式精确解,发现其仅高频振荡且存在最大波长,该波长为声学振荡提供了视界。
2025-02-20 astro-ph.CO gr-qc
Disturbing Implications of a Cosmological Constant
在本文中,我们考虑的宇宙学常数的宇宙演化的影响,在一组假设的全息和视界互补原则的动机。我们讨论了这个框架所需要的时空的“因果补丁”描述,并提出了一些简单的宇宙学的例子。我们认为,这些假设不可避免地导致非常深刻的悖论,这似乎需要我们通常的假设进行重大修订。
2002-11-14 astro-ph gr-qc hep-th
Cosmological higher-curvature gravities
Universidad de Concepción(康塞普西翁大学);INFN, Sezione di Padova(意大利国家核物理研究所帕多瓦分部)
本文研究了具有二次导数方程的高曲率引力理论,提出并探讨了非毛发的Schwarzschild解扩展,以及在任意维度下宇宙扰动方程的线性化特性。
2026-04-21 gr-qc hep-th
Solar System, Astrophysics, and Cosmology from the Derivative Expansion
在本文中,我们将展示如何太阳系,银河系和宇宙学的尺度,容纳在一个单一的框架,即在衍生的扩展框架。基于爱因斯坦方程和导数展开方法,我们构造了一个描述沉浸在暗物质和暗能量中的Schwarzschild黑洞的局部惯性静态度规.在膨胀中的首阶度规对应于太阳系,一阶度规对应于星系,二阶度规对应于宇宙学。它显示了这个度规如何捕捉在每个尺度上的主要观测结果:在太阳系中,它平凡地给出了开普勒物理,在星系中,它给出了旋转曲线的平坦部分和重子Tully-Fisher关系,在宇宙学尺度上,它给出了宇宙学红移,加速膨胀,并且在适当的极限和近似下与罗伯逊-沃克时空相吻合。
2021-08-22 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Cosmological implications of Karolyhazy uncertainty relation
Karolyhazy测不准关系也可以看作是满足黑洞熵限的有效量子场论框架下紫外和红外尺度之间的关系,它的观测值强烈支持暗能量的存在。在这里,我们估计的暗能量的宇宙演化过程中的Karolyhazy关系预测的动力学。
2007-08-07 gr-qc hep-ph hep-th
Cosmological implications of Born-Infeld-$f(R)$ gravity
本文从宇宙学的观点分析了在行列式作用量上增加了$f\left(R\right)$函数的修正Born-Infeld引力理论。相应的加速动力学研究在一个简化的共形方法没有物质。分析了辅助度规函数的三种不同结构,旨在更深入地理解该函数在宇宙学中的作用。在执行分析之后,可以看出,通过修改辅助度量函数,可以产生大撕裂奇点或小撕裂暗能量模型。
2022-12-14 gr-qc hep-th
The cosmological implications of a fundamental length: a DSR inspired de-Sitter spacetime
我们研究了变形狭义相对论(DSR)启发结构的框架中的de-Sitter模型。这个框架的影响表现为存在一个基本长度,它影响的行为的比例因子。我们表明,这样的变形可以用来控制在目前的加速阶段的尺度因子的无界增长或占宇宙的早期演化的暴胀时代。
2008-04-12 gr-qc hep-th
Cosmological Model with Nonminimal Derivative Coupling of Scalar Fields in Five Dimensions
研究了五维普适额外维模型中标量场与曲率张量耦合的标量场的非最小导数耦合。我们应用爱因斯坦方程并找到它的解。首先,我们考虑了一个没有NMDC的纯自由标量场的特殊情况,发现对于静态额外维,其解等价于具有刚性物质的标准宇宙学。对于一般情况下的纯自由标量场,我们发现de Sitter解就是我们模型的解。对于该解,标量场随时间线性演化。在小哈勃参数的限制下,一般情况下得到了与纯自由标量场相同的解。最后,我们进行了动力学分析,以确定我们的模型的稳定性。我们发现,额外维度,如果存在的话,不可能是静态的,总是随着四维时空的膨胀而收缩。
2014-04-29 gr-qc hep-th
Micro black holes formed in the early Universe and their cosmological implications
粒子的高能碰撞可能在早期宇宙中产生了微小的黑洞,由于霍金辐射,这些黑洞可能会留下稳定的残余物,而不是完全蒸发。如果再加热的温度足够接近基本引力标度(这可能与通常的普朗克标度不同,取决于空间额外维度的存在和性质),那么形成速率可能足够高,因此这些残余物可以解释宇宙中整个冷暗物质。
2018-11-12 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Implications of Nonlocal Gravity
我们提出了我们最近关于非局部牛顿宇宙学的论文[C. Chicone和B. Mashhoon,J.Math.Phys.57,072501(2016)]。也就是说,爱因斯坦引力理论最近的非定域推广的影响进一步研究的范围内的牛顿宇宙学。特别是,我们处理的非局部问题的结构形成的球对称膨胀的尘埃模型和数值计算表明,随着中心密度对比度的增长,它往往会随着径向距离缓慢减少,因为宇宙膨胀。牛顿壳定理的非局部破坏提供了我们的数值结果的物理解释。
2017-03-13 astro-ph.CO gr-qc
Comment on "Observational Evidence for Cosmological Coupling of Black Holes and its Implications for an Astrophysical Source of Dark Energy"
本文批评了黑洞驱动宇宙加速膨胀的观点,指出其混淆了最小作用量原理,从而否定了黑洞作为暗能量来源的论证。
2023-05-24 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Cosmological Attractor Models and Higher Curvature Supergravity
研究了超共形/超引力模型中的宇宙学$α$ -吸引子,其中$α$与模空间的几何有关.对于$α=1$吸引子\cite{Kallosh:2013hoa},我们提出了一个推广以前已知的明显超共形高曲率超引力模型\cite{Cecotti:1987sa}。相关的标准2-导数超引力与至少两个手征多重态被证明是对偶的4-导数更高的曲率超引力,在一般情况下,手征超场之一被交易的曲率超场。当两个物质超场都变成非动力学的,只有一个手征曲率超场,即纯高阶导数超引力时,存在一种简并的情况。一般的$α$ -模型\cite{Kallosh:2013yoa}之间的吸引点在$α=0$和一般的混沌膨胀模型在大$α$,在极限时的膨胀模空间变得平坦。它们具有更高的导数,其物质场的数量与原始理论相同或更少,但至少有一个物质多重态仍然存在。在这些模型的背景下,原始重力波的检测将提供关于Kahler流形的暴胀子流形的曲率的信息,并且我们将了解暴胀子是否是基本物质多重态,或者可以由更高导数曲率激发来代替。
2014-03-12 gr-qc hep-th
$F(R)$ nonlinear massive theories of gravity and their cosmological implications
我们提出了一个包含$F(R)$修正的非线性质量引力理论。这种构造继承了de Rham-Gabadadze-Tolley模型的优点,并且由于存在伴随着非平凡次级约束的Hamilton约束而没有Boulware-Deser鬼。宇宙学背景中的标量微扰对许多$F(R)$模型都能稳定在线性水平。由$F(R)$扇区产生的线性标量模可以吸收非线性的纵向引力子,因此,我们的方案证明了引力戈德斯通定理的可能性。最后,由于$F(R)$和引力质量扇区的共同贡献,所提出的理论允许一大类宇宙学演化,如同时和统一的描述通货膨胀和后期的时间加速。
2014-10-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Nonlocality of quantum matter corrections and cosmological constant running
半经典对引力作用量的贡献包括各种项,包括度规的零阶、二阶和四阶导数,以及这些项的非定域形状因子。在特定的公制背景或特定的规范固定下,对其中一些项的贡献可能会与其他项混淆。我们提出了一个批判性的分析最近的作品中的张量结构和导数的数量在引力的作用没有得到适当的考虑。考虑到这些相关的方面,我们表明,虽然由于量子涨落的质量或无质量的标量以及费米子和矢量场的一些贡献可能是由于“运行”的宇宙学常数,在现实中,他们对应的四阶导数项的行动。
2022-08-09 gr-qc hep-th
Generalized disformal invariance of cosmological perturbations with second-order field derivatives
研究了共动曲率和张量扰动在标量场的二阶协变导数的广义非形式变换下的变换,其中自由函数依赖于由标量场的二阶协变导数构造的基本元,二阶协变导数的阶数至多为二次.我们的分析表明,在超视界尺度上,原标架和新标架中的同动曲率扰动的差别是由同动曲率扰动的时间导数、标量场的内禀熵扰动及其在原标架中的时间导数的组合给出的.因此,在超视界尺度上,当(1)内禀熵扰动及其时间导数为零,(2)原坐标系中的共动曲率扰动${\cal R}_c$守恒时,共动曲率扰动在超视界尺度上的非形式变换下变得不变。我们还表明,张量扰动也是非形式不变的情况下,张量扰动在原框架中的时间守恒。
2021-04-21 gr-qc
Cosmological implications of the hydrodynamical phase of group field theory
在这篇评论中,我们集中在主要的宇宙学意义的群场论方法,根据该方法,一个有效的连续宏观动力学可以提取的基本形式主义的量子引力。在这幅图景中,重要的是大量几何量子的集体行为。由此产生的状态是一个凝聚状的结构,由“前几何”的群场论场的激发在无空间真空。从运动学和动力学出发,我们提供了一个概述的方式,其中集团场论凝聚宇宙学对待解决方案的均匀和各向同性的宇宙。这些解决方案,包括反弹,共享与其他量子宇宙学方法的分辨率奇异性表征广义相对论。与量子宇宙学中通常所做的相反,在GFT宇宙学中,不需要为此目的进行初步的对称性约简。最后,我们讨论的局限性和未来的观点,集团场论的方法。
2021-06-01 gr-qc hep-th
Dynamical Compactification and Inflation in Einstein-Yang-Mills Theory with Higher Derivative Coupling
本文研究了在杨-米尔斯场强中引入四次项的十维Einstein-Yang-Mills理论的宇宙学。我们解析地得到了一类宇宙学解,其中额外维度是静态的,四维Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker度规的标度因子是时间的指数函数.这意味着该模型可以解释通货膨胀。然后我们寻找描述额外维度的动力学紧化的解。从引力耦合、十维宇宙学常数、规范耦合和高阶导数耦合出发,确定了四维宇宙中的有效宇宙学常数$λ_1$。通过数值积分,我们发现具有$λ_1=0$的解表现为一个物质主导的宇宙,它渐近地接近平坦时空,而具有非零$λ_1$的解渐近地接近de Sitter时空.
2009-07-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hamiltonian formalism of cosmological perturbations and higher derivative theories
本论文的重点是得到一个普适的形式体系来计算暴胀过程中各个阶的扰动,它可以应用于早期宇宙中任何引力和物质源的理论。我们首先研究了宇宙学扰动理论的两种方法--作用量方法和逐阶引力方程方法的等价性,并建立了这两种方法对于任何阶微扰的任何引力模型都能得到等价的结果。然后,我们专注于哈密顿形式主义,还没有被广泛研究的文献。我们提供了一个广义哈密顿方法的宇宙学扰动,这是等价的拉格朗日方法。我们表明,该方法可以适用于任何模型在任何阶的扰动。使用这种方法,我们表明,评估相互作用哈密顿量是简单和有效的比以前的方法。在接下来的工作中,我们将重点放在广义非正则标量场上,通过引入一个新的变量,给出了一种写广义非正则标量场哈密顿量的方法。然后,我们实现我们的非正则标量场的哈密顿方法和评估相互作用哈密顿没有慢滚近似。最后,我们首次在弯曲时空中构造了一个矢量Galileon模型,其中的场方程不包含任何高阶导数项,但保持U(1)规范不变性。该模型的共形不变性被打破,导致了原始磁致作用,我们将模型的预测与观测进行了比较。
2017-07-10 gr-qc hep-th
The No-defect Conjecture: Cosmological Implications
当宇宙的拓扑结构是非平凡的,它已被证明,有约束的网络域壁,宇宙弦和单极子。我把这些结果推广到纹理和研究宇宙学的影响,这样的约束。我的结论是,一个大类的多连接的宇宙与拓扑缺陷占结构的形成被排除了观测的宇宙微波背景。
1998-06-30 gr-qc
New Quantum Phase of the Universe before Inflation and its Cosmological and Dark Energy Implications
宇宙的物理历史是通过在宇宙的标准模型中包含与观测一致的暴胀之前的量子普朗克和超普朗克相来完成的。一个新的量子先驱相出现在普朗克尺度之外。我们将de Sitter宇宙推广到量子领域:经典量子de Sitter对偶。结果是:经典和量子对偶德西特温度和熵自然包括在内,不同的(经典,半经典,量子普朗克和超普朗克)德西特制度的特点,在一个精确和统一的方式。相关的宇宙学的例子,如通货膨胀和暗能量的描述。这允许以简单和一致的方式找到:量子暴胀谱及其CMB观测值,特别是包括经典已知的暴胀谱及其量子修正。宇宙纪元及其量子前兆的统一图景出现了,宇宙学常数是宇宙的真空能量、熵和温度,为宇宙学常数问题提供了线索(节略)。
2019-12-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Squared torsion $f(T,\mathcal{T})$ gravity and its cosmological implications
我们提出了扭转标量$T$和能量动量张量$\mathcal{T}$的迹的耦合,产生了新的修正的$f(T,\mathcal{T})$引力。此外,我们考虑函数形式$f(T,\mathcal{T}) =α\mathcal{T}+βT^2$,其中$α$和$β$是自由参数。作为宇宙学常数的替代,$f(T,\mathcal{T})$理论可以为后期加速提供理论解释。最近的观测数据所考虑的模式,特别是模式参数的边界的详细应用。进一步分析了减速、有效状态方程和全状态方程参数的宇宙学行为。然而,可以看出,减速参数描绘了从减速到加速的过渡,并且有效暗扇区显示出类似于精华的演变。
2022-11-25 gr-qc hep-th
On the perturbative expansion at high temperature and implications for cosmological phase transitions
我们重新审视在高温下的微扰膨胀,并通过检查重整化尺度依赖的有效势来研究其收敛性。尽管在零温度下,重整化群改进的有效势在单循环中与尺度无关,但我们展示了由于循环和耦合展开的未对准,这在高温下如何分解。在此之后,我们将展示如何在高温下恢复重正化标度独立性,并且它需要在两个循环顺序的计算。我们演示了如何解决一些巨大的理论不确定性的引力波信号的一阶相变,虽然不确定性仍然源于计算的气泡成核率。
2021-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological back-reaction in modified gravity and its implications for dark energy
我们研究了$f(R)=R+cR^2$和等效标量张量理论中由宇宙学不均匀性引起的有效应力-能量张量,这两种理论都是由早期宇宙膨胀模型和标准$Λ$ -CDM的唯象替代宇宙学激发的。我们使用Green和Wald的框架对短波长$λ$的经典波动进行平均。通过确保来自爱因斯坦项的波动和校正的主要非线性项都在形式极限中作为$λ\to0$做出贡献,我们导出了一个同形不变的有效应力能量张量,其迹线是非零的,并且具有正确的符号,以潜在地解释宇宙当前的加速度。然而,如果这种效应要完全解释目前的加速,就需要一个现象学上更能接受的暗能量模型。
2014-08-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Implications of the Neutron Star Merger GW170817 for Cosmological Scalar-Tensor Theories
LIGO/VIRGO合作最近宣布探测到来自中子星-中子星合并(GW 170817)的引力波,并同时测量光学对应物(伽马射线暴GRB 170817 A)。引力波和电磁波的接近到达时间限制了光子和引力子的速度差小于$10^{15}$的一部分。这对宇宙学标量张量引力理论有三个重要的影响,这些理论经常被吹捧为暗能量的候选者和$Λ$ CDM的替代者。首先,对于最一般的标量张量理论--超越Horndeski模型--的五个参数中的三个出现在暗能量的有效理论,现在可以严格限制在天体物理尺度上,我们提出的结果相结合的新的重力波结果与星系团观测。第二,结合缺乏强等效原理违反所表现出的超大质量黑洞在M87,限制了四次伽利略模型是宇宙学无关。最后,我们推导出一个新的约束上的非正式耦合到光子,这意味着这种耦合是无关的宇宙演化的领域。
2017-12-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph