Can a Kasner Universe with a Viscous Cosmological Fluid be Anisotropic?
当空间中充满粘性流体时,考虑Kasner形式的Bianchi I型度规。理想(非粘性)流体允许Kasner度规是各向异性的,只要流体满足Zel'dovich状态方程,粘性流体根本不允许Kasner度规是各向异性的。在后一种情况下,我们计算Kasner(各向同性)度量表示的流体的密度,压力和体积粘度,在某些选定的时刻$t=t_0$。并计算了状态方程。本文涉及Cataldo和del Campo [Phys. Rev. D,计划于2000年4月15日]对本作者以前的工作[Phys. Rev. D { \bf 56},3322(1997)]的最近评论。
2000-03-09 gr-qc
Holographic flows with scalar self-interaction toward the Kasner universe
考虑标量算符均匀变形的对偶CFT的热态,研究了在渐近反de Sitter时空中具有自相互作用项$λϕ^4$的Einstein标量场描述的非零温度全息重整化群流.我们证明了具有自相互作用项的全息流可以平滑地穿过黑洞的事件视界,并在后期将Schwarzschild奇点变形为Kasner宇宙。此外,我们还研究了标量自相互作用对形变近奇异Kasner指数的影响,以及纠缠速度与后期Kasner奇异指数的关系。
2020-09-14 gr-qc hep-th
Holographic flows from CFT to the Kasner universe
史瓦西奇点是经典不稳定的。我们证明了这一事实的一个简单的全息后果,集中在一个扰动是均匀的边界空间和时间。变形的热状态的双CFT由相关的运营商触发非零温度全息重整化群流的散装。这种流动继续顺利地通过视界,并在后期的内部时间,变形史瓦西奇点成为一个更一般的卡斯纳宇宙。我们表明,变形近奇异性,跨地平线Kasner指数确定特定的非解析修正的热关联函数的重运营商在对偶CFT,在解析继续“近奇异性”制度。
2020-04-02 gr-qc hep-th
Charged black strings in a five-dimensional Kasner universe
我们在五维爱因斯坦-麦克斯韦理论中构造了与时间相关的带电黑弦解。在远区,时空接近五维卡斯纳宇宙,三维空间膨胀,额外维度收缩。在事件视界附近,时空近似是静态的,并且有一个光滑的事件视界。我们还研究了测试粒子绕黑弦的运动,证明了准圆轨道的存在性。最后,我们简要地讨论了这个时空的稳定性。
2016-01-06 gr-qc hep-th
Reduced phase space approach to Kasner universe and the problem of time in quantum theory
我们将约化相空间量子化应用于Kasner宇宙。我们构建的运动学相空间,找到解决方案的汉密尔顿运动方程,确定狄拉克可观的物理解决方案,并在狄拉克可观的内部时钟。我们得到的物理希尔伯特空间,这是狄拉克观测量的自伴表示的载体空间。然后我们讨论时间的问题。我们证明了在引力系统中包含演化,在经典水平以及在量子水平上,分别导致正则和幺正不等价的理论。给出了哈勃算符在两种不同钟变量和两种不同谱下的例子。
2012-03-28 gr-qc
Kasner Singularity of Black Holes in Einstein-scalar Gravity
The International Joint Institute of Tianjin University, Fuzhou, Tianjin University(天津大学福州国际联合学院);Center for Joint Quantum Studies, Department of Physics, School of Science, Tianjin University(天津大学理学院物理系量子联合研究中心)
研究了爱因斯坦-标量引力中黑洞的Kasner奇点,揭示了质量与标量电荷对奇点性质的影响,并发现Schwarzschild黑洞在存活时间上限上达到极限。
2026-02-25 gr-qc hep-th
On stability of the Kasner solution in quadratic gravity
我们考虑在二次引力下,在宇宙奇点附近充满完美流体的扁平各向异性宇宙的动力学。描述了两种可能的制度-Kasner各向异性的解决方案和各向同性的“真空辐射”的解决方案,其中有三个子情况取决于状态方程参数$w$是更大,更小或等于$1/3$。数值积分的初始条件选择在广义相对论各向异性解(Jacobs解)附近。我们发现,对于这样的初始条件,有一个范围内的耦合常数的值,使所产生的宇宙学奇点是各向同性的。
2016-05-31 astro-ph.CO gr-qc
Kasner cosmology in bumblebee gravity
本文在大黄蜂引力模型中研究卡斯纳宇宙学,指出其各向异性源于洛伦兹对称性自发破缺,并建议应用于暴胀前宇宙学。
2023-05-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Is classical flat Kasner spacetime flat in quantum gravity?
利用圈量子宇宙学中的有效时空描述研究了经典平坦Kasner时空的量子性质。我们发现,即使时空曲率消失在经典水平,非平凡的量子引力效应可以出现。对于Bianchi-I时空的标准圈量子化,它唯一地产生了膨胀和剪切标量的普遍边界,并导致强奇异性的通用解决方案,我们发现,平坦的Kasner度量不是有效时空描述的物理解,除了在一个极限。在量子水平上缺乏平坦的卡斯纳度规是由于圈量子扁奇-I时空的一个新特征:量子几何诱导了非零的时空曲率分量,使得它即使在没有物质存在时也不是里奇平坦的。避免了经典平坦Kasner时空的非曲率奇异性,有效时空从渐近未来的平坦Kasner时空过渡到渐近过去的Minkowski时空。有趣的是,对于一个不具有标准量子化的一些精细特征的交替循环量子化,存在具有预期经典特征的平坦卡斯纳时空。在这种情况下,即使有非平凡的量子几何效应,时空曲率也会消失。这些例子表明,在量子引力中,即使是平坦的经典真空时空的特征也会发生根本性的变化,并且对量子化过程很敏感。
2016-04-13 gr-qc
A generalized Kasner transition for bouncing Bianchi I models in modified gravity theories
我们推导出过渡规则的Kasner指数反弹比安奇我模型与通用完美的流体物质领域的广泛的一类修改后的引力理论,宇宙学奇异性的解决,并取代了非奇异反弹。这是以前在极限曲率拟引力和圈量子宇宙学中得到的结果的推广。一个几何解释的过渡规则作为一个线性映射在卡斯纳平面。我们表明,一般的各向异性在比安基我宇宙的演变-包括在反弹阶段-相当于一个点粒子在一个球体上的运动,在球体是一个点紧化的卡斯纳平面。此外,我们研究了在一个大家庭的弹跳Bianchi我时空的各向异性的演变。我们还提出了一个新的显式解决方案的Bianchi I宇宙的ekpyrotic物质与常数状态方程$ω=3$的爱因斯坦方程。
2019-12-10 gr-qc hep-th
On Stability and Isotropization of Kasner Solution in $R^{2}$ Gravity
本文研究含$R^{2}$量子引力项理论中Kantowski-Sachs时空内Kasner型膨胀的稳定性,解析确定坍缩与各向同性持续膨胀初始条件的分界线,并指出其可进入类似Starobinsky暴胀的慢滚阶段。
2025-09-29 gr-qc
Cosmic string in gravity's rainbow
在本文中,我们研究了引力彩虹方案中的各种圆柱解(宇宙弦)。特别地,我们计算了与能量相关的背景对应的引力场方程。进一步讨论了场方程可能的Kasner、拟Kasner和非Kasner精确解。在这个框架下,我们发现拟Kasner解在引力彩虹中是不能实现的。在只假设含时度规函数的情况下,我们还分析了引力彩虹中的含时真空宇宙弦,这与其他GR解完全不同。
2017-07-29 gr-qc hep-th
Is the Universe anisotropic right now? Comparing the real Universe with the Kasner's space-time
本文以卡斯纳真空解为参考模型研究时空各向异性的天文表现,发现其对遥远天体的分布和光度距离有可观测效应,但与包括CMB在内的观测对比未发现此类效应,表明宇宙自复合时期以来几乎各向同性。
2023-05-28 astro-ph.CO gr-qc
Quantum Kasner transition in a locally rotationally symmetric Bianchi II universe
Belinski-Khalatnikov-Lifshitz(BKL)猜想预言了在一般经典时空向类空奇点演化的过程中,卡斯纳历元的混沌交替。作为理解全量子BKL方案的第一步,我们分析了具有局部旋转对称性的真空Bianchi II模型,该模型仅呈现一个Kasner跃迁。在Kasner时期,量子态是相干的,因此它的特征在于不同的量子涨落、关联和高阶矩的恒定值。通过计算系统的运动常数,我们提供了任何峰值半经典状态,明确的分析过渡规则,涉及的参数化的渐近相干态之前和之后的过渡。特别是,我们得到的经典变量的过渡规则的修改,由于量子反反应效应。该分析通过考虑高阶矩截断来执行(完整计算执行到五阶,其对应于忽略阶数$\hbar^3$的项),提供关于经典模型的量子修改的可靠估计。最后,为了理解在过渡过程中的状态的动力学,我们进行了一些数值模拟的初始高斯态,这表明,量子变量的初始和最终的平衡值是由强烈和快速的振荡连接。
2021-06-07 gr-qc
Kasner Branes with Arbitrary Signature
本文给出了具有任意秩反对称张量的引力场理论的静态解和含时解。构造的解决方案是有效的任意时空维度和签名。
2020-05-08 gr-qc hep-th
Viscous cosmologies in scalar-tensor theories for Kasner type metrics
在Kasner形式的粘性Bianchi I型度规中,众所周知,不可能描述满足热力学第二定律和爱因斯坦引力理论中的主导能量条件(DEC)的宇宙的各向异性物理模型。我们在引力的标量-张量理论中研究这个问题。在这个理论中,我们表明,它是可能的,以描述熵的增长,保持热力学和主导的能量条件。
2000-11-07 astro-ph gr-qc hep-th
Kasner eons in Lovelock black holes
本文研究静态球对称 Lovelock 黑洞内部由高阶曲率效应引起的 Kasner 亿年及其转换条件,并推广了 Kasner 指数求和规则。
2024-09-01 gr-qc hep-th
Probing inside a charged hairy black hole in massive gravity
本文研究了在非线性质量引力作用下带电多毛黑洞解的内部结构。我们首先考虑各种配置的质量引力对凝聚算子的影响,然后探讨黑洞内部动力学。就像一个标准的全息超导体系统一样,在低于临界温度时,内部经历了几个不同的时期,包括爱因斯坦-罗森桥的坍塌,标量场的约瑟夫森振荡,最后是卡斯纳(或卡斯纳反演)宇宙学。然而,对于大质量重力参数,我们看到内部动力学的显着特征。在这种状态下,在给定的温度下,爱因斯坦-罗森桥坍缩和随后的约瑟夫森振荡时期完全从内部动力学中消失,最后的卡斯纳宇宙学时期正好在可能的内视界之后开始,系统不会经历卡斯纳反转时期。
2022-09-08 gr-qc hep-th
Kasner and Mixmaster behavior in universes with equation of state w \ge 1
我们考虑宇宙模型的标量场与状态方程$w\ge 1$,合同对一个大的紧缩奇点,在最近的循环和ekpyrotic方案。我们发现,由于各向异性和曲率的混沌mixmaster振荡被抑制,和收缩是由均匀和各向同性的弗里德曼方程,如果$w>1$。我们将结果推广到标量场耦合到p-形式的理论,并表明存在一个有限值的$w$,取决于p-形式,这样混沌振荡被抑制。我们发现,$Z_2$ orbifold紧化也有助于抑制混沌行为。特别地,如果$w>1$在关键时刻,则在收缩杂种优势M理论模型中避免了混沌。
2004-03-27 astro-ph gr-qc hep-th
Chaos in spatially homogeneous Hořava-Lifshitz subcritical cosmologies
我们考虑了Hoenava-Lifshitz(HL)引力中的空间均匀模型,该模型通过参数$v\in (0,1)$扰动广义相对论(GR),使得GR发生在$v=1/2$。我们证明了诱导Kasner映射是混沌的广泛的一类修改的HL重力模型,当$v\in (0,1/2)$,尽管事实上,Kasner映射是多值在这样的亚临界制度。
2022-05-04 gr-qc math-ph math.DS
Towards Timelike Singularity via AdS Dual
具有类空奇异性的Kasner几何可以推广到体AdS几何,进而可以通过其引力对偶研究其上的场论.在本文中,我们证明了存在一个Kasner几何与类时奇异性,人们可以构建一个对偶引力描述。然后,我们研究了各种极端的表面,包括类空测地线的双重重力描述。最后,我们用测地线近似计算了边界场论中的高质量算子的算符。
2017-07-05 gr-qc hep-th
4D spacetimes embedded in 5D light-like Kasner universes
我们考虑空间均匀、各向异性的5维宇宙模型,其线元可以写成$dS^2 = {\cal{A}}(u, v)du dv - {\cal{B}}_{i j}(u, v)dx^{i}dx^{j}$,$(i, j = 1, 2, 3)$,其中$u$和$v$是类光坐标.在${\cal{B}}_{i j}$是对角的情况下,我们构造了五维真空场方程$R_{AB} = 0$ $ (A, B = 0, 1, 2, 3, 4)$的三个解析解族.其中,有一个家庭的自相似位似的解决方案,其中包含,作为一个特殊的情况下,所谓的光类卡斯纳宇宙。在这项工作中,我们提供了一个详细的研究不同类型的4D场景,可以嵌入在这样的宇宙。为了讨论的一般性和结果的适用性,在我们的分析中,我们考虑流行的两种版本的非紧化5D相对论,即,膜世界理论和诱导物质理论。我们发现了各种各样的宇宙模型在4D的各向异性版本的FRW的。我们得到了具有非零宇宙学项$Λ_{(4)}$的膜上的模型,它膨胀了{ \it à la} de Sitter而不满足经典的假真空状态方程。利用解的对称性,我们构造了膜上的一类非静态真空解。我们还开发{ \it静态}煎饼状分布的物质集中在一个薄的表面(附近$z = 0$),类似于Zel'dovich提出的形状的第一个塌陷的物体在膨胀的各向异性宇宙。这里讨论的解决方案可以应用于各种物理情况。
2009-08-15 gr-qc
Exact cosmological solutions of scale-invariant gravity theories
我们发现了新的各向异性真空解决方案的尺度不变的引力理论,广义爱因斯坦的广义相对论的理论来自拉格朗日$R^{1+δ}$。这些解是在$t=0 $处具有初始时空奇点的Kasner形式的膨胀宇宙,并且对于$-1/2<δ<1/4$存在,但是与它们在$δ=0$时还原的经典广义相对论Kasner解具有不同的Kasner指数关系。如果$p<ρ$接近奇点,这些解不受引入非共动的理想流体物质运动的扰动,并且当$δ>0$接近奇点时,这些解不应表现出混沌Mixmaster振荡的无限序列.
2005-09-21 astro-ph gr-qc hep-th
Cylindrical solutions in Mimetic gravity
本文主要研究拟引力中的柱面解。得到了这个理论的度规的显式形式,即mimetic-Kasner(比方说)。在这项研究中,我们注意到,卡斯纳的家庭的精确解需要重新考虑这种类型的修改重力。在存在宇宙学常数的情况下,给出了精确解的不通过定理。
2016-05-18 gr-qc
What's inside a hairy black hole in massive gravity?
在大质量引力理论的背景下,我们研究全息流驱动的相关标量算子和UV三维CFT和trans-IR Kasner宇宙之间的插值。对于一个大类的标量势,柯西视界永远不会在存在非平凡标量头发的情况下形成,尽管在没有它的情况下,黑洞解由于有限的引力子质量而具有内视界。我们发现,由标量场触发的柯西视界的不稳定性与爱因斯坦-罗森桥的快速坍缩有关。相应的流动顺利通过事件视界,并在晚些时候结束在一个类空奇点的渐近几何采取一般卡斯纳形式为主的标量头发动力学项。有趣的是,我们发现偏离简单的卡斯纳宇宙时,潜在的条款变得大于动力学。最后,我们研究了标量形变和引力子质量对Kasner奇异指数的影响,并给出了Kasner奇异指数与纠缠速度和蝴蝶速度的关系,探讨了黑洞动力学.从全息超导体的情况下,我们可以明确地证明,在BH的内部约瑟夫森振荡是不存在的。
2021-09-22 gr-qc hep-th
On Kasner solution in Bianchi I $f(T)$ cosmology
近年来,在$f(T)$引力场中各向异性宇宙的宇宙动力学研究成为一个热点。一些早期的论文致力于这个问题包含矛盾的索赔的性质和propertied真空解决方案在这个理论。本文件的目的是澄清这种情况。我们比较了$f(T)$和$f(R)$真空溶液的性质,并概述了它们之间的差异。Kasner解似乎是$T=0$分支的精确解,以及$T \ne 0$分支的渐近解。证明了Kasner解是$T<0$的过去吸引子,是$T>0$分支的过去和未来吸引子.
2018-05-01 gr-qc
Bianchi-I cosmologies, magnetic fields and singularities
本文研究 Bianchi-I 宇宙模型中均匀磁场的影响,建立两个 Kasner 渐近阶段间的过渡律,并分析尘埃、无质量标量场情形下的各向同性化及奇点趋近行为。
2023-10-10 gr-qc
Kasner Epochs, Eras and Eons
本文基于BKL经典工作,提出量子引力效应下出现新型过渡,产生Kasner永世,并展示黑洞内部因高阶导数修正而出现额外Kasner永世。
2024-07-19 gr-qc hep-th
The string wave function across a Kasner singularity
11维轨道折叠平面的碰撞被提出来解释热大爆炸。当两个平面彼此接近时,缠绕膜成为理论中最轻的模式,并且可以有效地用十维背景中的基本弦来描述。在膜碰撞附近,11维度规是欧几里得空间乘以1+1维米尔恩宇宙。然而,人们可以期望小的扰动导致更一般的卡斯纳背景。本文将缠绕薄膜的经典分析方法推广到Kasner背景下,并利用Hamilton方程求解了具有圆对称性的线圈的波函数。跨越奇点的演化是有规律的,并解释了更高的振荡模式的兴奋。我们还表明,有有限的粒子生产和幺正性被保存。
2010-05-23 gr-qc hep-th
Singularity-free and non-chaotic inhomogeneous Mixmaster in polymer representation for the volume of the universe
我们分析了半经典聚合物动力学的非均匀Mixmaster模型通过选择立方尺度因子作为离散化的配置变量,而各向异性仍然是纯爱因斯坦变量。这样一个修改后的引力理论应该被视为适当的框架来描述量子平均值的行为,无论是在聚合物量子力学和圈量子宇宙学。我们首先构造了广义Kasner解,其中包含一个无质量标量场和一个宇宙学常数。它们解释了一种准各向同性、类似于暴胀的机制。由此产生的情况下链接一个无奇性的卡斯纳状政权的均匀和各向同性的德西特阶段。随后,我们调查的三维标量曲率的作用,表明反弹的点宇宙对潜在的墙壁总是可以发生在聚合物框架内,也在存在的标量场。然而,没有奇点意味着曲率是有界的。因此,点宇宙会经历一个振荡状态,直到它越过势墙(如果之前没有达到大反弹)。在那之后,一个最终稳定的卡斯纳式政权将一直持续到大反弹。因此,目前的研究表明,一旦离散化的宇宙体积进行,通用宇宙学的解决方案是非混沌和自由的奇点。在圈量子宇宙学方法中也可能实现相同的结果。
2019-01-25 gr-qc
Is the BKL map an intrinsic feature of the Quantum Mixmaster Universe?
通过在伪黎曼Mini-superspace构建Wheeler-DeWitt方程研究量子Mixmaster动力学,证明在平均总动量足够高时跃迁振幅维持了准经典BKL映射,并阐明了状态局域化对类Kasner波包逼近初始奇点的作用。
2025-04-01 gr-qc
Power-law anisotropic cosmological solution in 5+1 dimensional Gauss-Bonnet gravity
本文给出了一个在Gauss-Bonnet引力下的5+1维平坦宇宙的各向异性解。在所研究的模型中,这个解取代了宇宙学奇点附近的广义Kasner解。
2007-08-03 gr-qc
Kasner-like behaviour for subcritical Einstein-matter systems
重申以前的启发式分析la Belinskiii-Khalatnikov-Lifshitz,它被严格证明,某些“亚临界”爱因斯坦物质系统表现出单调的,广义卡斯纳行为在附近的类空奇点。D维耦合Einstein-Einton-p-型系统是次临界的,如果p-型的Einstein-Einton-p-型系统的Einstein-Einsteinton-p-型系统的Einsteinstein-Einton-p-型系统的Einsteinstein-Einsteinstein-Einton-p-型系统是次临界的,如果p-型系统的Einsteinstein-ton-p-型系统的Einsteinsteinstein-E我们的证明依赖于,像最近的定理处理(总是亚临界)爱因斯坦-爱因斯坦系统,使用Fuchsian技术,使一个本地,解析解的完整的运动方程组。所构造的解是“通用的”,因为它们依赖于自由函数的最大期望数。
2002-09-02 gr-qc hep-th
Pure Lovelock Kasner metrics
我们研究了Kasner型度规的纯Lovelock真空和理想流体方程。这些方程对应于$d=2N+1,\,2N+2$维作用量中的一个$N$阶Lovelock项,并且在Lovelock理论族中,当接近大爆炸奇点时,它们捕获了相关的引力动力学。纯洛夫洛克引力也证实了临界奇维$d=2N+1$中的真空是运动学的这一一般特征;也就是说,我们可以定义一个类似的洛夫洛克-黎曼张量,它在$d=2N+1$的真空中消失,但黎曼曲率不为零。我们完全分类各向同性和真空Kasner度量这类理论在几个各向同性类型。不同的族可以通过某些高阶四阶张量来表征。我们还详细分析了五维和六维纯Gauss-Bonnet理论的真空解空间。它拥有一个有趣的和启发性的几何结构和对称性,结转到一般情况下。我们还评论了一个密切相关的家庭的指数的解决方案和解决方案的可能性与复杂的卡斯纳指数。我们表明,后者意味着存在封闭的类时曲线的几何。
2015-05-25 gr-qc hep-th
Energy of the Universe in Bianchi-type I Models in Moller's Tetrad Theory of Gravity
这篇论文已被arXiv管理员删除,因为它抄袭了M. Cataldo,S. del Campo和P. Salgado。
2007-07-26 gr-qc
Mixmaster universe in Horava-Lifshitz gravity
我们考虑空间均匀的(但一般非各向同性)宇宙学在最近提出的Horava-Lifshitz引力和比较他们的广义相对论使用哈密顿方法。在所有情况下,问题描述为一个有效的点粒子运动的势阱与指数陡峭的墙壁。聚焦于封闭空间宇宙学模型(Bianchi IX型),对于非常小的宇宙体积,混合主动力学现在完全由二次Cotton张量势项主导。与广义相对论不同的是,在广义相对论中,朝向初始奇点的演化总是表现出卡斯纳历元交替的混沌行为,霍拉瓦-利夫希茨引力(参数λ> 1/3)中的各向异性宇宙是由一个在冻结势阱中运动的粒子描述的,该粒子具有固定(但任意)的能量E。交替卡斯纳历元仍然提供了一个很好的描述早期宇宙非常大的E,但演变似乎是非遍历。对于非常小的E,在完全各向同性模型周围存在谐波振荡。对于中间能级,混沌的问题仍然是开放的。
2009-11-13 gr-qc hep-th
On the evolution of universes in quadratic theories of gravity
我们使用动力系统的方法来调查比安奇型I和II型宇宙的二次引力理论。由于运动方程的复杂性,我们专注于精确解的稳定性,并发现存在一个各向同性的FRW宇宙作为过去吸引子。这可能表明这类理论在早期存在各向同性机制。我们还讨论了Kasner宇宙,阐明了相关的中心流形结构,并表明存在一组非零测度的Kasner解决方案作为过去的吸引子。关于后期的行为,稳定性显示的理论参数的依赖性。我们给出的条件下,德西特解决方案是稳定的,也表明,对于某些值的参数有一个可能的后期行为与幻影般的行为。发现了新的各向异性暴胀行为,而在广义相对论中没有对应的行为。
2006-12-19 astro-ph gr-qc hep-th
Entropy and universality of Cardy-Verlinde formula in dark energy universe
我们研究了充满暗能量(宇宙学常数,精华或幻影)的FRW宇宙的熵。对于一般或时间依赖的状态方程$p=wρ$,熵用能量、卡西米尔能量和$w$表示。相应的表达式提醒我们,二维CFT熵只适用于共形物质。与此同时,宇宙学的Cardy-Verlinde公式与三个典型的FRW宇宙熵有关,对于任何类型的物质仍然是普适的。同样的结论也适用于修正引力,它代表了暗能量的引力替代物,并且包含了在低曲率下增长的项。有趣的是,修正引力中的黑洞比爱因斯坦引力中的黑洞熵更大。最后,一些流体动力学的例子测试新的剪切粘性约束,这是预期的后果全息熵约束,提出了早期宇宙在等离子体时代和Kasner度规。看来Kasner度规提供了一个反例的新的剪切粘度的约束。
2004-04-22 astro-ph gr-qc hep-th
On the Properties of the Power-Law Cosmological Solutions in Lovelock Gravity
University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校)
本文研究了洛夫洛克引力中幂律宇宙解的性质,发现高阶解在某些条件下无法作为过去渐近解,影响了过渡和紧致化可能性。
2026-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Remarks on cosmological bulk viscosity in different epochs
本文的目的主要有两个方面。\textit{First},我们指出Husdal(2016)计算的轻子时代的体粘滞系数与我们自己计算的当今体粘滞系数在函数形式为$ζ\,\sim\sqrtρ$时的数值吻合。从现象学的观点来看,我们似乎对连接宇宙婴儿期($\sim 1$ s)和现在的粘滞性有了一个解释。这也可以被看作是早期宇宙学和现代宇宙学之间的一种对称性:非常值得注意的是,早期宇宙中基于动力学理论的体粘滞系数和现代宇宙中基于实验的体粘滞系数可以用同一个简单的解析公式来表示。\textit{Second}中,我们考虑Kasner宇宙作为一个典型的各向异性的Bianchi-I型模型,调查是否这种几何模型是相容的常数粘度系数的流体。也许令人惊讶的是,剪切粘度的存在与卡斯纳模型不相容。相比之下,本体粘度在模型的{ \it各向同性}版本中是没有问题的。在Zel'dovich(刚性)流体的特殊情况下,卡斯纳度规中的三个相等指数甚至仅由体积粘度确定,与流体能量密度的值无关。我们也给出了一个简短的比较与其他一些最近的粘性宇宙学的方法。
2020-06-16 astro-ph.CO gr-qc
Gravity Waves Signatures from Anisotropic pre-Inflation
我们表明,膨胀或收缩卡斯纳宇宙是不稳定的,由于引力波(GW)的放大。作为这种广义相对论效应的一个应用,我们考虑了一个以Kasner膨胀为特征的暴胀前各向异性几何,它被一个标量场动态地推向暴胀。我们调查的线性度规波动在此背景下的演变,并计算在各向异性膨胀(这种效果是不存在的另一GW偏振,标量波动)的长波长GW的某一偏振的放大。这些GW被叠加到通常的张量模式的量子起源从通货膨胀,并有可能被观察到,如果通货膨胀的e-折叠的总数超过所需的最小均匀化的可观察宇宙只有一个小的利润。它们对温度各向异性角功率谱的贡献随着多极l的增加而减小,为l^(-p),其中p取决于初始GW功率谱的斜率。对长波长GW的约束可以转化为对膨胀的总持续时间和初始GW幅度的限制。在类卡斯纳膨胀(或收缩)过程中,经典GW的不稳定性(以及引力子的零真空涨落)可能有其他有趣的应用。特别是,如果GW变得非线性,它们可以在膨胀开始之前显著改变几何形状。
2008-07-09 astro-ph gr-qc hep-ph
Quantum gravity stability of isotropy in homogeneous cosmology
在单圈近似下,由广义Kasner度规描述的均匀时空的各向异性可以被来自微扰量子引力的量子涨落所阻尼。此外,一个正式的论点,不限于单圈近似,提出了有利于各向同性的稳定性,在完全各向同性的情况下。
2011-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmic strings in $f\left(R,L_m\right)$ gravity
我们考虑卡斯纳型静态,圆柱对称内部弦的$f\left(R,L_m\right)$理论的修改的重力。弦的物理性质由满足条件$T_t^t=T_z^z$的各向异性能量-动量张量来描述;也就是说,弦沿$z$轴的能量密度等于弦张力的负值。作为我们研究的第一步,我们得到了一般静态的,圆柱对称度规的$f\left(R,L_m\right)$理论中的引力场方程,然后是Kasner型度规,其中度规张量分量对径向坐标$r$具有幂律依赖性。详细研究了两种特殊的修正引力模型中的弦解。第一种是所谓的“指数”修正引力,其中引力作用量与Ricci标量和物质拉格朗日量之和的指数成比例,第二种是“自洽模型”,通过在幂律依赖的物质拉格朗日量的假设下从场方程明确确定引力作用量而获得。在每种情况下,显式地获得弦的热力学参数以及物质拉格朗日量的精确形式。
2015-09-27 gr-qc
Rewinding the Void: How One Solution of Einstein's Field Equations Describes Both the Birth of a Universe and the End of Time
本文综述了广义相对论的D型Kasner真空解,强调了它既能描述各向异性宇宙学,又能描述黑洞内部的时空的一个鲜为人知的有趣性质,这两种描述通过解的时间顺序的颠倒而联系在一起。灵活性的解决方案爱因斯坦方程的强调,并简要讨论了现代物理学中的时间箭头。
2022-05-16 gr-qc
Cosmological dynamics of spatially flat Einstein-Gauss-Bonnet models in various dimensions. Vacuum case
本文对真空空间平坦的(3+D)+1维Einstein-Gauss-Bonnet宇宙学模型进行了系统的研究。我们考虑模型的拓扑是两个单位的迷向子空间具有不同的比例因子的产品。其中一个子空间是3D的,代表我们的空间,另一个是D维的,代表额外的维度。由于没有考虑尺度因子的影响,使得我们的结果具有一般性。在爱因斯坦-希尔伯特和高斯-博内贡献的情况下,由于运动方程的不同结构,D=1、D=2、D=3和$D\geqslant 4$的情况具有不同的动力学。我们分析研究在所有情况下的运动方程,并描述所有可能的制度。看来,唯一的制度与非奇异的未来渐近线是卡斯纳制度在GR以及指数制度。由于过去的渐近线,对于平滑过渡,只有高斯-博内的卡斯纳制度是一种选择。有了这些,我们只剩下两个可行的区域--“纯”卡斯纳区域(从高能到低能卡斯纳区域的过渡)和从高能卡斯纳到各向异性指数解的过渡。似乎这些制度发生的高斯-博内耦合$α$的不同符号:“纯”卡斯纳制度发生在低D和$α< 0$的$α> 0$高D;各向异性指数制度,仅达到$α> 0$。因此,如果我们用$α> 0$解来约束自己,那么对于D=1,2,唯一的后期区域是Kasner,而对于$D\geqslant 2$,则是各向异性指数。此外,低能卡斯纳体系($a(t)\propto t^p$)的(3+1)维子空间(“我们的宇宙”)膨胀率从p=0.5(D=1)到$p=1/\sq…
2016-05-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Vector Field Induced Chaos in Multi-dimensional Homogeneous Cosmologies
我们证明了在多维引力向量场中,奇点的结构和性质是完全确定的。事实证明,在矢量场的存在下,振荡制度存在于任何数量的空间维度和所有齐次模型。我们推导出与Kasner索引相关联的Poincaré返回映射,并确定Kasner向量旋转的规则。对应于一个4维时空,这里构造的振荡制度重叠通常Belinski-Khalatnikov-Liftshitz一个。
2007-01-16 gr-qc
Vector fields and Loop Quantum Cosmology
在圈量子宇宙学的背景下,我们分析了在矢量场存在下,对简化的比安基I模型的经典演化的完整性修正。对于由一个大质量矢量场或由一个标量场和一个矢量场的组合所支配的宇宙,一个Bianchi I模型的类Kasner解和非类Kasner解之间的平滑过渡已经被证明。在这种情况下,缺乏初始曲率奇异性和有限的最大能量密度已经出现在广义相对论的水平上,这模拟了经典的大反弹。
2011-09-28 gr-qc hep-th
Oscillatory regime in the Multidimensional Homogeneous Cosmological Models Induced by a Vector Field
我们证明了在多维引力向量场中,奇点的结构和性质是完全确定的。事实证明,在矢量场的存在下,振荡制度存在于所有空间维度和所有均匀模型。通过分析Hamilton方程,我们得到了与Kasner指标相关联的Poincaré返回映射,并确定了Kasner向量旋转的规则。对应于一个4维时空,这里构造的振荡制度重叠通常Belinski-Khalatnikov-Liftshitz一个。
2005-05-06 gr-qc
Stability of Big Bang singularity for the Einstein-Maxwell-scalar field-Vlasov system in the full strong sub-critical regime
针对3+1维爱因斯坦-麦克斯韦-标量场-弗拉索夫系统,通过分析数学结构与设计精细论证,确定新强亚临界区域并证明该区域内卡斯纳解的非线性稳定性,扩展了相关系统的研究结果。
2025-08-26 gr-qc math-ph math.AP
Scalar field in the anisotropic universe
我们讨论了在暴胀开始前的初始各向异性时期产生的无质量和最小耦合标量场的原始谱。我们考虑两个模型的各向异性宇宙学,(平面)卡斯纳德西特解决方案(比安奇I)和陶布NUT德西特解决方案(比安奇IX),其中3-空间几何最初是各向异性的,其次是德西特相位由于存在一个积极的宇宙学常数。讨论了量子化、无质量、最小耦合标量场在各向异性阶段的行为。我们着重讨论了前暴胀各向异性背景下的量子化过程和演化。初始条件由标量场初始处于绝热状态的要求设置。在我们的例子中,这样的真空态只存在于各向异性宇宙的有限解中,宇宙的时空结构在初始时刻是规则的。在本文中,我们称绝热真空态为各向异性真空。在Kasner de Sitter模型中,对于平面解的一个分支,存在各向异性真空态,除非$k_3\neq 0$,其中$k_3$是沿第三方向的共动量,而在另一个分支中不存在各向异性真空态。在第一分支中,对于中等模式$k_3\sim k$,其中$k$是总的同向动量,标量功率谱具有振荡行为,其方向依赖性被抑制。相反,对于平面模式$k_3\ll k$,方向依赖性变得更加重要,因为在初始各向异性阶段违反WKB近似的这段时间内标量振幅的放大。Taub-NUT de Sitter模型的定性行为与平面Kasner de Sitter模型的第一分支的情况非常相似。
2010-03-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Is there chaos in string cosmology?
在低能有效作用弦宇宙学中研究了Bianchi IX型“Mixmaster”宇宙。我们表明,不像在广义相对论,有没有在这些弦宇宙学的情况下的树级行动的混乱。详细研究了通过一系列Kasner时期的特征Mixmaster演化。在爱因斯坦坐标系中,在接近初始奇点的过程中,不可能出现标度因子的混沌振荡的无限序列,就像在无质量标量场存在的广义相对论性Mixmaster宇宙中一样。由近似卡斯纳度规描述的标度因子的有限振荡序列是可能的,但当所有膨胀率都为正时,它总是停止。在弦框架中,通过Kasner历元的演化改变为一种新的形式,反映了理论的对偶对称性。再次,我们表明,混沌振荡必须结束后,有限的时间。对偶对称的需要似乎与$t \to 0$的混沌行为不相容。我们也得到了我们的结果使用的哈密顿定性宇宙学图片的Mixmaster模型。我们还证明了与时间无关的赝标轴子场$h$不被Bianchi IX几何所接受。
1997-11-21 chao-dyn gr-qc hep-th
Realistic compactification in spatially flat vacuum cosmological models in cubic Lovelock gravity: High-dimensional case
本文研究了立方Lovelock引力下空间平坦真空宇宙模型中可能存在的机制。空间截面是三维和额外维各向同性子空间的乘积。这是该系列的第二篇论文,我们在这里考虑D=5和一般D>=6的情况。对于每个D的情况下,我们发现的临界值为$α$(高斯-博内耦合)和$β$(立方Lovelock耦合),分离不同的动力学情况下,并研究在每个区域的动态,以找到所有的制度,为所有的初始条件和任意值的$α$和$β$。结果表明,当D>=3时,存在着由“广义Taub”解产生的实紧化区域.紧化区域的端点是各向异性指数解(对于$α> 0$,$μ\equiv β/α^2 < μ_1$(包括整个$β< 0$))或标准Kasner区域(对于$α> 0$,$μ> μ_1$)。当D>=8时,存在一个附加区域,它起源于高能(立方Lovelock)Kasner区域,并以各向异性指数解结束。它存在于两个域中:$α> 0$、$β< 0$、$μ\leqslant μ_4$和整个$α> 0$、$β> 0$。让我们注意到,对于D>=8和$α> 0$,$β< 0$,$μ< μ_4$,存在两个同时存在的现实紧化区域,并且具有两个不同的各向异性指数解作为未来渐近线。对于D>=8和$α> 0$,$β> 0$,$μ< μ_2$,存在两个实际的紧化区域,但它们导致相同的各向异性指数解.这一行为与爱因斯坦-高斯-邦纳的情况完全不同。结果中还有两个意想不到…
2018-07-03 gr-qc hep-th
Anisotropic cosmological solutions in $R + R^2$ gravity
本文研究了在$R+R^2$引力作用下各向异性Bianchi I宇宙的过去演化。使用动力系统的方法,我们表明,存在一个新的两个参数的解决方案,其中包括各向同性的“假辐射”的解决方案和各向异性的广义Kasner解决方案,这是稳定的。我们从$f(R)$引力的一个特殊性质出发,导出了剪切的解析行为,并得到了接近初始奇点时Ricci标量的解析渐近形式。最后,我们对结果进行了数值检验。
2017-10-24 astro-ph.CO gr-qc
Bianchi-I cosmology in quantum gravity
引力的精确重整化群流方程导致牛顿常数和宇宙学常数的量子修正。利用这一点,我们调查的Bianchi-I宇宙模型在晚些时候。特别地,我们得到了不同方向上的标度因子,并观察到它们最终演化为辐射的Friedmann-Lemaintre-Robertson-Walker(FLRW)宇宙。然而,对于刚性物质,宇宙表现出类似卡斯纳的行为。该演示文稿基于我们在\cite{Mandal:2019xlg}上发表的工作。
2022-08-09 gr-qc hep-th