Birth and Growth of Two-dimensional Universe
基于单纯量子引力，将二维宇宙演化看作时空格点的马尔可夫过程，导出了二维宇宙演化的主方程。对数值模拟中发现的膨胀、伸长和塌缩三种典型相及其边界进行了解析研究。对于每个相和边界，得到了演化方程的平均面积、边界长度和涨落相关等统计量的渐近解，在引入物理时间后，讨论了每个相的宇宙学意义。
2011-11-30 gr-qc hep-th
A cosmic equation of state for the inhomogeneous Universe: can a global far-from-equilibrium state explain Dark Energy?
非均匀宇宙学模型的空间平均标量变量的有效爱因斯坦方程系统可以通过提供一个“宇宙状态方程”来求解。最近的努力，以解释暗能量集中在“反反应效应”的不均匀性的有效演变的宇宙学参数在我们的哈勃体积，避免了宇宙学常数的状态方程。在这封信中，有人认为，如果运动学反反应效应确实是平均密度的量级（或者根据宇宙加速域的需要更大），那么我们的区域哈勃体积的状态必须在远离平衡态的附近，平衡运动学反反应和平均密度。这个性质，如果解释为全球性的，是共享的一个平稳的宇宙与有效的状态方程$p_{\rm eff} = -1/3 ρ_{\rm eff}$。最后得出结论，暗能量的运动学逆反应解释的证实可能意味着宇宙学的范式转变。
2005-09-13 astro-ph gr-qc hep-th
On chirality of the vorticity of the Universe
我们在爱因斯坦-嘉当宇宙学中研究了宇宙涡旋的手征性。利用平均自旋密度和爱因斯坦-嘉当方程研究了费米子自旋在宇宙演化中的作用。结果表明，自旋密度的轻马约拉纳中微子作为种子的涡在宇宙演化的早期阶段。它的手征性可以在类空无穷远附近计算。事实证明，宇宙的涡旋具有右手手性。
2012-09-25 astro-ph gr-qc hep-ph
Chaplygin gas and effective description of inhomogeneous universe models in general relativity
在经典广义相对论的空间平均非均匀宇宙学框架下，有效爱因斯坦方程以尺度依赖的方式控制着平均标量变量的动力学。一个特定的宇宙学可以用宇宙状态方程来表征，封闭了有效方程的层次。在这种背景下，Chaubergin气体提供了一个自然的候选者，代表着对暗能量和暗物质的统一描述。本文假设物质和几何的非均匀性服从Chaubergin状态方程。最极端的解释是假设暗能量和暗物质都不作为额外的来源，而是都是空间几何性质的表现。这个特征是一个重要的概念区别，与弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克宇宙充满尘埃和另一个基本场的标准方法相比，其特征在于Chaubergin状态方程。最后，我们讨论了由此产生的有效的宇宙学参数的情况下，以建立一个框架，未来的对抗与观察的后果，我们注意到，标准Chaubergin气体可能不会被排除在外。
2010-08-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
String-inspired cosmology: Late time transition from scaling matter era to dark energy universe caused by a Gauss-Bonnet coupling
Gauss-Bonnet（GB）曲率不变量耦合到标量场$ϕ$可以导致从标度物质主导的时代退出到后期加速膨胀，这对于缓解暗能量的符合问题是有吸引力的。本文导出了一般标量场拉格朗日密度$p(ϕ, X)$在存在GB耦合时宇宙标度解存在的条件，其中$X=-(1/2)(\nabla ϕ)^2$是标量场的运动学项. GB耦合和拉格朗日密度分别被限制为$f(ϕ) \propto e^{λϕ}$和$p=Xg (Xe^{λϕ})$的形式，其中$λ$是常数，而$g$是任意函数。我们还推导出这样一个缩放拉格朗日与GB耦合$f(ϕ) \propto e^{μϕ}$和澄清的条件下，缩放物质时代之后的de-Sitter解决方案，可以出现在GB耦合的存在。在目前文献中提出的标度模型中，我们发现允许这样的宇宙演化的模型是具有指数势的普通标量场和具有平方反比势的快子场，尽管后者需要暗能量和暗物质之间的耦合。
2006-12-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Gravitons and Lightcone Fluctuations
处于压缩真空状态的引力子，是早期宇宙或黑洞产生量子的自然结果，将引入度规涨落。这些度规涨落将引起光锥的涨落。结果表明，当量子化场的各种两点函数在度量涨落上取平均时，光锥奇异性在不同的点上消失。度量平均函数在重合点的极限下保持奇异性。无质量场的度规平均延迟格林函数在经典光锥内外都是非零的高斯函数。这意味着一些光子的传播速度比经典光速快，而另一些光子的传播速度较慢。讨论了度规涨落对单圈量子过程的可能影响，并通过计算单圈电子自能加以说明。
1994-10-31 gr-qc hep-th
Towards physical cosmology: geometrical interpretation of Dark Energy, Dark Matter and Inflation without fundamental sources
我们概述了构建一个物理的，完全相对论性的宇宙学的关键步骤，我们的目标是跟踪暗能量和暗物质回到空间的物理性质。不均匀性对宇宙有效演化历史的影响被编码在反作用项中，并通过空间平均几何不变量表示。这些是不存在的，并解释为失踪的黑暗基本来源在标准模型。在非均匀情况下，它们可以被解释为一个新兴的标量场（形态子）的能量。这些平均不变量消失的同质几何，其中的变形子是在一个不稳定的平衡态。如果这种状态被扰动，变形子可以作为早期宇宙中的经典暴胀子，其不平衡的能量可以模拟晚期宇宙中的暗源，根据空间尺度分别作为暗能量或暗物质。我们提出了一系列定性结论性的论点，并概述了与观测解释有关的定量性质的开放性问题。
2010-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Averaged Energy Conditions and Quantum Inequalities
揭示了无质量标量场的平均弱能（AWEC）和平均零能（ANEC）条件与负能量子不等式限制之间的联系。在二维紧致Minkowski宇宙中，我们得到了任意量子态和Casimir真空态的能量密度期望值之差的协变量子不等式型界.从这个界出发，证明了期望值之差也服从AWEC和ANEC型积分条件。相反，众所周知，Casimir真空态中的应力张量既不满足量子不等式，也不满足平均能量条件。这样的差不等式表示对能量条件违反程度的限制，所述能量条件违反程度被允许超过由于背景真空状态中的负能量密度引起的任何违反。在我们简单的二维模型中，它们提供了物理上有趣的负能量新约束的例子，即使在通常的AWEC，ANEC和量子不等式限制失败时也是如此。在极限时的空间的大小是允许去无穷大，我们推导出量子不等式的类时和零测地线，在适当的限制，减少到AWEC和ANEC在普通的二维闵可夫斯基时空。我们还导出了四维闵可夫斯基时空中惯性观测者所看到的能量密度上的量子不等式。这个界限意味着在平坦时空中的任何惯性观测者都不能看到持续任意长时间的任意大的负能量密度。
1994-10-29 gr-qc hep-th
Perfect fluids coupled to inhomogeneities in the late Universe
我们认为宇宙处于其演化的后期阶段，处于均匀性细胞的深处。在这样的尺度下，宇宙是高度不均匀的，充满了星系和星系群形式的不均匀性。我们还认为，宇宙充满了一个完美的流体，它的波动有特殊的速度相同的（非相对论）数量级的不均匀性。在这个意义上，不均匀性（例如星系）和完美流体的波动是相互耦合的。我们澄清了这种方法的一些要点，并提出了一个简短的回顾以前的研究（例如CPL模型和Chaubergin气体）。我们证明，认为完美的流体，满足我们的方法是真正耦合到星系集中在他们周围。它们的波动的平均值（在整个宇宙中）等于零。
2016-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Wormholes, a fluctuating cosmological constant and the Coleman mechanism
我们表明，在量子引力的二维模型中，所有可能的虫洞配置的总和导致一种科尔曼机制，其中宇宙学常数不起作用的大宇宙。无法观测到拓扑变化的观测者自然会将宇宙大小的测量结果解释为波动的宇宙学常数，而不是时空拓扑的波动。
2021-01-02 gr-qc hep-th
Attractor Universe in the Scalar-Tensor Theory of Gravitation
在引力的标量-张量理论中，要确定在存在宇宙学常数的情况下，宇宙学方程的解是否表现为独立于初始值的吸引子，似乎并非易事。我们开发了一个一般的配方在二维相空间。我们证明了存在两种不动点，一种是依赖于耦合常数和状态方程的吸引子。在幂律势的情况下，我们还发现了由与物质流体的耦合引起的新的暴胀。
2009-02-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological perturbations in the entangled inflationary universe
在本文中，它是提出了一个多重宇宙的模型，由宇宙中创建的纠缠对，守恒的总动量共轭的标度因子。对于背景时空，假设一个FRW度规，其标量场的质量$m$与引力的耦合最小。对于在纠缠时空中传播的场，考虑时空和标量场的扰动，它们的量子态也发生纠缠。结果表明它们处于准热态，并计算了相应的热力学量。三个观测值预计将导致的纠缠对宇宙的创建：弗里德曼方程的修改，因为时空的纠缠，修改的标量场的潜在的扰动模式的反作用的有效值，和修改的频谱的波动，因为热分布引起的伙伴宇宙的纠缠。后者将是在纠缠对中创造宇宙的一个显著特征。
2017-08-13 gr-qc hep-th
Primordial Features as Evidence for Inflation
在原始宇宙中，质量远大于事件视界质量尺度的场（如暴胀中的哈勃参数）无处不在，并且可以不时地被激发并围绕其最小值快速振荡。这些激发能诱导出特定的密度扰动模式，记录了原始宇宙尺度因子的时间依赖性，从而为暴胀范式或其替代范式提供了直接证据。这种效应通常在理论和数据分析中被平均，但可以用于针对具有高多极的密度扰动的实验。
2011-06-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmological hysteresis in cyclic universe from membrane paradigm
宇宙学滞后是由压力梯度引起的纯物理现象，因此在宇宙的膨胀和收缩阶段的特征状态方程是不同的，只要宇宙是反弹和坍缩的。在滞后过程中，由于在动态过程中存在单个标量场而产生压力不对称。此外，这样一个有趣的场景有生动的宇宙学的影响时，适用于修改后的重力模型的框架内描述的膜范式的变体。循环宇宙与标量场一起导致宇宙标度因子的振幅在宇宙的每个连续循环中增加。详细的分析表明，创造一个宇宙与不断增加的膨胀的条件，依赖于签名的磁滞回线积分$\oint pdV$和膜模型参数。
2016-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The evolution of CMB spectral distortions in the early Universe
宇宙微波背景（CMB）的能谱允许在早期宇宙中限制能量释放的片段。在本文中，我们重新审视和改进宇宙热化问题的计算。为此，开发了一种新的代码，称为CosmoTherm，它允许在膨胀的各向同性宇宙中求解耦合光子-电子玻尔兹曼方程，以获得CMB中的小光谱失真。我们明确计算的形状的能量释放所造成的频谱失真由于（i）湮灭暗物质;（ii）衰变残留粒子;（iii）声波的耗散;和（iv）准瞬时加热。我们还证明了（v）CMB光子与绝热冷却的非相对论电子和重子的连续相互作用在GHz谱带内引起负μ型CMB谱畸变DI_nu/I_nu~10 ^{-8}。我们解决了热化问题，包括改进的双康普顿和韧致辐射发射率的近似，以及宇宙学重组过程的最新治疗。当红移z <~10^3时，物质开始冷却，大大低于CMB的温度，因此在非常低的频率下，自由-自由吸收会显著改变原初扭曲的形状。此外，冷却电子向下散射CMB光子，在高频下引入小的后期负y型失真。我们还讨论了我们的结果，在最近提出的CMB实验Pixie，CosmoTherm应该允许详细的预测。我们目前的计算表明，能量注入，因为（ii）和（iv）Pixie应该允许改善现有的限制，而由其他过程引起的CMB失真似乎仍然无法观察到目前提出的灵敏度和光谱波段的Pixie。
2011-09-29 astro-ph.CO hep-th physics.plasm-ph
Analog de Sitter universe in quantum Hall systems with an expanding edge
本文提出利用量子霍尔系统的膨胀边界模拟1+1维德西特宇宙，通过局域空间模式关联分析揭示霍金辐射导致的纠缠死亡及其与宇宙暴胀中量子到经典转变的联系。
2023-04-03 gr-qc hep-th quant-ph
Effective inhomogeneous inflation: curvature inhomogeneities of the Einstein vacuum
我们考虑空间平均的非均匀宇宙模型，并认为，已经在没有源，一个有效的标量场产生通过叶理和空间平均的非均匀几何曲率不变量的爱因斯坦真空。这个标量场（“形态子”）就像一个暴胀子，如果我们规定一个某种一般形式的势。我们表明，对于任何初始负的平均空间曲率，变形子被驱动通过一个膨胀阶段，并导致-平均-一个空间平坦，均匀和各向同性的宇宙模型，提供预热的初始条件，并通过相同的机制，一个可能的自然自我退出。
2011-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scale dependence of cosmological backreaction
由于空间平均和时间演化的非交换性，不均匀性和各向异性（宇宙结构）通过宇宙学反反应机制影响平均宇宙的演化。我们研究了作为一个函数的平均规模的微扰方法高达更高的订单的反作用。我们计算了临界尺度的层次结构，在该层次结构中，10%的效应从不同阶次的平均值中显示出来。占主导地位的贡献来自平均空间曲率，可观察到的尺度为200 Mpc。对于半径为40（60）Mpc的球形区域，局部哈勃率的宇宙方差为10%（5%）。我们将我们的结果与牛顿宇宙学和哈勃空间望远镜重点项目的数据进行了比较。
2008-10-13 astro-ph gr-qc hep-ph
Quantum Gravity Effective Action Provides Entropy of The Universe
该研究基于可重整化量子引力理论，利用总哈密顿量为零的有效作用量推导宇宙当前熵，验证熵守恒，并指出非物理鬼模对引力系统熵存在的必要性。
2024-05-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
