Mimetic gravity: mimicking the dynamics of the primeval universe in the context of loop quantum cosmology
模拟重力可以被描述为一种能够模拟关于宇宙动力学的不同进化场景的公式。尽管它最初的目标是产生一个类似于标准宇宙学中暗成分所预期的演化,但最近与圈量子宇宙学的联系也可能提供有趣的结果。在这项工作中,我们重新解释了背后的物理曲率潜力的拟引力描述圈量子宇宙学。此外,我们还测试了我们的配方的希格斯型场的兼容性,证明了模仿曲率潜力可以模仿希格斯暴胀模型的动力学。此外,我们讨论了可能出现的情况下,从物质和拟态曲率之间的关系,并在一定范围内,描述其他作者获得的原始宇宙动力学的结果。
2019-04-09 astro-ph.CO gr-qc
Braneworld Mimetic Cosmology
我们将拟引力的概念推广到兰德尔-桑德拉姆II膜世界模型。对于四维拟引力,我们以协变的方式分离了五维拟引力的共形自由度。我们假设体度规是由一个非动态标量场$Φ$和一个辅助度规$\tilde{\cal{G}}_{AB}$组成的,使得${\cal{G}}_{AB}= \tilde{\cal{G}}^{CD}\,Φ_{,C}\,Φ_{,D}\,\tilde{\cal{G}}_{AB}$,其中$A, B, ...$是体时空指数。然后我们证明了膜上的诱导共形自由度作为诱导标量场,在膜上起着模拟场的作用。事实上,我们假设模拟膜上暗扇区的标量自由度起源于体标量场$Φ$。通过在膜上引入合适的模拟势,我们证明了这种膜模拟场对宇宙晚期膨胀的解释更符合观测结果:在观测范围内,在红移阱中,这种场的状态参数穿过了近过去的宇宙学常数线,从经典态到幻影态.我们还表明,这种诱导的模拟标量场有能力解释初始时间宇宙膨胀。为了用Planck 2015数据集对模型进行约束,我们对模型的参数空间进行了数值研究。
2017-03-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Cosmology in Mimetic Born-Infeld Gravity
Eddington启发的Born-Infeld(EiBI)模型在模仿方法中重新表述。在存在模拟场的情况下,该模型包含非平凡的真空解,由于理论的玻恩-因费尔德性质,这些解可能没有时空奇异性。我们研究了一个现实的太初真空宇宙,证明了正则解的存在性,如de Sitter型的太初暴胀解或弹跳解。此外,EiBI模型中存在的线性不稳定性被发现是可以避免的一些有趣的弹跳解决方案,其中的物理度量以及辅助度量是定期在背景水平。
2017-11-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Improving Mimetic Gravity with Non-trivial Scalar Potential: Cosmology, Black Holes, Shadow and Photon Sphere
本文利用修改拉格朗日乘子约束的改进模仿引力,研究了带标量势的模仿引力与标量模仿F(R)引力中的宇宙学和黑洞,构建了Schwarzschild和Hayward黑洞解,并验证其阴影半径与EHT观测相符。
2024-09-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Massive mimetic cosmology
我们研究了最近由Chamseddine和Mukhanov提出的大质量引力模拟理论的第一个宇宙学意义。这是一个新的理论,幽灵免费大规模的引力,其中还包含一个模拟的暗物质组件。与其他修正引力理论相呼应的是,存在包含鬼不稳定性的自加速解。在参数空间的无虚区,引力子质量对宇宙膨胀历史的影响相当于一个有效的负宇宙学常数、一个辐射分量和一个负曲率项。这使我们能够通过坚持有效辐射和曲率项在观测范围内来约束模型参数--引力子质量和Stückelberg真空期望值。晚期加速必须由一个单独的正宇宙学常数或其他暗能量部分来解释。我们通过要求线性稳定性在扰动水平上施加进一步的约束。我们评论的可能性区分这一理论与$Λ$ CDM与当前和未来的大尺度结构调查。
2019-05-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Accelerating Cosmology and Phase Structure of F(R) Gravity with Lagrange Multiplier Constraint: Mimetic Approach
研究了具有位势和Lagrange乘子约束的拟$F(R)$引力。在这些理论的背景下,我们介绍了一种重建技术,使我们能够实现任意的宇宙学,给定的哈勃率和任意选择的$F(R)$重力。我们通过实现与当前观测(普朗克数据)和众所周知的弹跳宇宙学相一致的宇宙学来验证我们的方法。我们的方法的特点是$F(R)$引力可以任意选择,所以我们可以有吸引人的特点的模仿方法结合已知的一些$F(R)$引力的特点,统一了早期和晚期的加速度。此外,我们还研究了拟$F(R)$引力下de Sitter点的存在性和稳定性.在不稳定的de Sitter点的情况下,它表明,优雅退出通货膨胀发生。我们还研究了Jordan标架拟$F(R)$引力的Einstein标架对应理论,通过从唯象的角度研究一个非常有趣的双标量场模型,讨论了该理论的一般性质和量子分析。利用双标量场理论,计算了双标量场模型的观测指数。此外,我们广泛地研究了对应于模拟$F(R)$引力的动力系统,通过寻找不动点和研究它们的稳定性。最后,我们修改了我们的重建方法,以反函数的方式,从而得到$F(R)$引力可以实现一个特定的宇宙学演化,给定的模拟势和拉格朗日乘子。
2015-12-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Anisotropic Mimetic Cosmology
我们考虑一个模拟设置,其中模拟标量耦合到一个向量场。它示出,这样的字段与类时间分量不有助于背景方程,但产生健康的等曲率扰动相对于鬼和梯度的不稳定性,尽管没有任何传播曲率扰动的二次作用的水平。然后,我们考虑一个矢量场与类空的组件,导致各向异性的Bianchi宇宙和鬼和梯度不稳定性是不存在的高动量的限制和传播的曲率扰动有健康的UV行为。
2018-05-29 gr-qc hep-th
The singularity in mimetic Kantowski-Sachs cosmology
在所谓的极限曲率拟引力理论中研究了真空Kantowski-Sachs时空的动力学。证明了在该理论中真空Kantowski-Sachs时空总是奇异的。虽然极限曲率模拟理论对广义相对论的偏离确实为膨胀标量的大小提供了一个上限,但它的振荡速率和方向哈勃速率的大小都无限制地增加,并导致曲率不变量发散。此外,由于径向标度因子在有限(过去)时间内不为零,在这个特定的理论中,Kantowski-Sachs时空不能与零黑洞事件视界匹配,因此,不对应于静态和球对称黑洞的内部。
2020-06-17 gr-qc hep-th
Limiting curvature mimetic gravity and its relation to Loop Quantum Cosmology
考虑到我们宇宙的基本几何通常是由空间平坦的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker线元很好地描述的,我们回顾了如何将完整性校正的圈量子宇宙学(LQC)的背景作为一个简单的修改版本的模拟引力来获得。我们还分析了该模型的标量和张量扰动,发现在张量扰动的水平上,它与广义相对论没有区别,而在标量扰动的水平上,与LQC具有相同背景的改进的模拟模型在所谓的变形代数方法中并不表现出与LQC相同的性质.
2019-03-22 gr-qc
Reconstructing Mimetic Cosmology
我们探讨了包含标量场势,即$V(ϕ)$的拟引力公式。然而,我们不考虑任何{ \it先验}特定形式的该术语。通过对流体参数态的Chevallier-Polarski-Linder参数化,我们可以构造一个关于宇宙学红移的显式函数,并在拟引力方法中得到解析解。我们修正了这些结果的一些宇宙学意义,此外,我们执行的潜在的$V$作为模拟标量场,$ϕ$的函数的数值重建。
2021-01-18 gr-qc
Mimetic f(T) Teleparallel gravity and cosmology
我们建立了f(T)遥平行引力中的拟理论,其中T是挠率标量.结果表明,在平行引力中构造拟理论需要保持维因不变,并对切空间的Minkowski度量进行保角变换.它进一步认为,共形自由度在这个远程平行模拟理论成为动力学和模仿冷暗物质的行为。我们还表明,它是可能的,采用拉格朗日乘子方法制定的f(T)理论的模拟理论没有任何辅助度量。用动力学系统的方法研究了拟f(T)理论,发现在满足一定条件的情况下,该理论存在着代表暴胀、辐射、物质、拟暗物质和暗能量主导时代的5个不动点.我们研究了幂律模型及其相轨迹与这些条件。
2017-12-09 gr-qc
Hamiltonian analysis of Mimetic gravity with higher derivatives
在哈密顿形式下,分析了两类具有拟引力场高阶导数的拟引力模型。对于第一类拟引力,Ricci标量只耦合到拟引力场,我们证明了自由度(DOF)的数量是三个。然后在Einstein标架和Jordan标架下,对高阶导数直接耦合到Ricci标量的广义拟引力进行了哈密顿分析。我们表明,不同于以往的研究工作在宇宙学扰动水平,只有三个传播的自由度显示,这个广义的mimetic模型,在一般情况下,有四个自由度。为了理解这种差异,我们考虑酉规范,并发现自由度的数量减少到三个。我们的结论是,这个系统看起来很奇怪的原因是,狄拉克矩阵的所有次级约束成为奇异的么正规范,导致额外的次级约束,从而减少自由度的数量。此外,我们给出了一个简单的例子的动力系统来说明如何规范的选择可以影响二级约束的数量,以及自由度的狄拉克矩阵的秩是规范相关的。
2020-10-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum cosmological perturbations in bouncing models with mimetic dark matter
Universidade Federal do Espírito Santo(圣埃斯皮里图联邦大学);Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas(巴西物理研究中心)
该研究在仿射宇宙学框架下计算反弹场景的宇宙学扰动功率谱,表明合理区间内反弹可得到符合观测的结果,修改标量场势可获得红移谱指数,为反弹宇宙学提供无需背景量子效应的模型。
2026-08-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Mimetic Tensor-Vector-Scalar Cosmology: Incorporating Dark Matter, Dark Energy and Stiff Matter
本文研究 MiTeVeS 的宇宙学含义,通过标量场与矢量场相互作用及移位对称性,统一描述宇宙学常数、暗物质和刚性物质,并由非平坦势实现暗能量与暗物质相互作用。
2023-06-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Instabilities in Mimetic Matter Perturbations
研究了具有一般高阶导数的拟物质情形下的宇宙学扰动。我们计算了二次作用量,并指出动力学项和梯度项都有错误的信号。我们进行了分析,在这两个共动和牛顿规范,并确认在这两个规范的哈密顿量和相关的不稳定性是相互一致的。不稳定性的存在是独立的具体形式的高阶导数函数,产生梯度的模拟场扰动。证明了在拟微扰中的鬼不稳定性与Ostrogradsky鬼等高阶导数不稳定性无关。
2017-08-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Matter production effects and interacting scenario within a reconstructed mimetic cosmology for late times
在这项工作中,我们探讨了两种可能的情况下,可以被认为是扩展最近提出的模型,被称为重建模拟宇宙学的作者。这项研究是补充与统计分析,为每一个案件。第一种假设认为物质的产生是宇宙膨胀的一个可能来源,在有效水平上,这种结构可以跨越幻影鸿沟,模型从本质演化为幻影暗能量。第二种情况对应于由统一的拟态模型描述的暗扇区的相互作用方案的构造。由此产生的相互作用项(不强加的一个锚),$Q$,表现出的符号的变化,导致违反第二定律沿宇宙演化和非绝热性的温度计算的组件的黑暗部门和这些组件被证明是出于热平衡。
2021-07-12 gr-qc
Cosmology in the mimetic higher-curvature $f(R, R_{μν}R^{μν})$ gravity
在模拟方法的框架下,我们研究了具有Lagrange乘子约束和标量势的$f(R,R_{μν}R^{μν})$引力。我们介绍所讨论的理论和概述其性质的场方程。通过使用一般的重建方案,我们得到的幂律宇宙学模型的$f(R,R_{μν}R^{μν})=R+d(R_{μν}R^{μν})^p$的情况下,以及模型,描述对称反弹。此外,我们重建模型,统一的物质主导和加速阶段,普通物质被忽略。使用逆重建方案,我们恢复特定的$f(R,R_{μν}R^{μν})$功能,引起de-Sitter的演变。最后,通过采用理想流体方法,我们证明了该模型可以实现与BICEP 2/Keck阵列和Planck数据一致的暴胀。因此,有人建议,引入的模拟制度的扩展可以描述任何给定的宇宙学模型。
2021-05-09 gr-qc
Mimetic gravity: a review of recent developments and applications to cosmology and astrophysics
拟引力是广义相对论的外尔对称扩展,通过奇异的非形式变换与广义相对论相关,其中尘埃状完美流体的外观可以在宇宙学水平上模拟冷暗物质。在这个框架内,它可以为暗物质、晚期加速和暴胀提供统一的几何解释,使其成为一个非常有吸引力的理论。在这篇综述中,我们总结了模拟重力的主要方面,以及扩展的最小制定的模型。我们专注于重建技术,它允许实现任何所需的宇宙膨胀历史的一个准确的选择潜力,或其他功能内定义的理论(如在模拟$f(R)$重力的情况下)。简要讨论了拟引力中的宇宙学扰动理论。作为一个案例研究中,我们应用前面讨论的概念,我们研究了一个模拟的Hoconava-like理论,其中我们探索的解决方案和宇宙学扰动的细节。最后,我们通过讨论静态球对称解决方案内模仿重力,并将我们的研究结果应用到银河系的旋转曲线的问题。我们的评论提供了一个介绍拟态重力,以及一个简洁但自成一体的总结最近的发现,进展,开放的问题,并展望未来的研究方向。
2016-12-27 gr-qc
Unified description of dark energy and dark matter in mimetic matter model
宇宙学中暗物质和暗能量的存在被各种观测所暗示,然而,它们仍然不清楚,因为它们还没有被直接探测到。本文提出了一个暗能量和暗物质的统一模型,该模型可以解释宇宙在暴胀时代以后的演化历史、物质密度差增长率函数的时间演化、螺旋星系的平坦自转曲线以及太阳系的引力实验。
2016-10-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
New Modified Mimetic Gravity
作为广义相对论的推广,提出了修正的拟引力(MMG)。该模型包含一个物理度量,它是一个辅助(非物理)度量和天琴座度量的函数。我们在展开参数$λ$的不同水平上构造了不同类型的共形不变模型。这个模型在现象学上已经被扩展到更高阶的形式。本文详细地研究了这类模型的宇宙学性质。本文提出了一个非均匀标量场形式的宇宙学解。对于齐次情形,能量条件被广泛研究。我们已经表明,系统评估的时间间隔短于一定的时间$T_c$满足所有的能量条件。
2014-08-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Physical Hamiltonian for mimetic gravity
从包含标量场$ϕ$高阶导数的拟引力的局部作用量出发,在时间规范$ϕ=t$的ADM正则形式中导出了该理论的规范固定正则作用量.这个约化作用揭示了(i)一个非零的守恒物理哈密顿量,它是两个项的和,广义相对论的哈密顿约束的表达式和膨胀标量的函数,以及(ii)一个约化的辛结构,它在几何上提供了狄拉克括号。作为我们的一般分析的应用程序,我们计算周围的闵可夫斯基时空,均匀宇宙学和球对称时空的扰动的物理哈密顿量和正则方程。
2020-09-02 gr-qc hep-th
Mimetic Horava Gravity and Surface terms
本文研究拟态霍拉瓦引力,证明在拓扑为 R×Σ 的流形上,含 Gibbons-Hawking-York 表面项的引力作用量与拟态霍拉瓦作用量等价,而在其他拓扑下后者不含表面项。
2023-10-30 gr-qc hep-th
Limiting curvature mimetic gravity for group field theory condensates
利用依赖于标量场$ϕ$的d 'Alembertian的多值势$f(\Boxϕ)$,在极限曲率拟引力中实现了非奇异弹跳宇宙学.我们确定了这种势的函数形式,以便精确地再现在量子引力的群场论方法中得到的宇宙学背景动力学。Chamseddine和Mukhanov提出的最初建议[JCAP 1703,no. 03,009(2017)]被证明会导致再现循环量子宇宙学有效动力学的背景动力学,在这里被恢复为我们模型参数的某些特定选择的特殊情况。我们还澄清了一些有关的多值的功能$f$的问题,特别是它的功能形式可以明确地重建施加适当的匹配条件在分支点。
2019-04-04 gr-qc hep-th
Reconstruction of mimetic gravity in a non-singular bouncing universe from quantum gravity
我们说明了一个一般的模拟重力重建过程。聚焦于一个弹跳的宇宙学背景下,我们推导出的一般性质,必须满足的功能$f(\Boxϕ)$实施极限曲率假设。我们展示了如何相关的物理信息可以从幂律展开的$f$在不同的制度,相应的,例如,非常早期的宇宙或晚期。我们的结果,然后应用到两个特定的模型再现宇宙背景动力学在群场论和圈量子宇宙学,我们讨论了使用这个框架作为量子引力提供一个有效场论描述的可能性。我们研究了反弹附近各向异性的演化,并讨论了标量扰动的不稳定性。此外,我们讨论了两个等价的配方的拟态引力:一个在一个有效的流体与异国情调的属性,其他具有两个不同的时变引力“常数”的宇宙学方程。
2019-05-08 gr-qc hep-th
Is limiting curvature mimetic gravity an effective polymer quantum gravity?
最近提出的一个版本的拟引力通过依赖于标量场的达朗伯的特定势,将极限曲率纳入了广义相对论。在均匀和各向同性的情况下,一旦极限曲率被确定为普朗克尺度的倍数,所得到的理论就与有效圈量子宇宙学(LQC)的最简单化身一致。在本文中,我们回答的问题,这样的关系是否可以举行的情况下,比安基我模型。结果是否定的:由于在LQC下的聚合物希尔伯特空间中出现了不能支持的项,因此不可能将极限曲率拟引力的哈密顿量视为有效的LQC哈密顿量。本分析补充了球对称背景下的相关结果。
2019-10-25 gr-qc hep-th math-ph
Higher derivative and mimetic models on non flat FLRW space-times
在非平坦的FLRW时空中,利用改进的引力模型,提出了一种有效的拉格朗日方法,该方法部分受到量子圈宇宙学(QLC)的启发。考虑的模型是非通用的,他们的选择是由至少有二阶微分方程的运动在一个非平坦FLRW时空的必要性。这是通过一类在曲率不变量中不是解析的拉格朗日量,或者利用模拟的引力标量场来实现的。结果表明,对于某些有效的模型,广义Friedmann方程一般可以有非奇异度规解,而de Sitter时空只存在于有限的一类,包括广义相对论和Lovelock引力.其他模型承认伪德西特解决方案,即FLRW度量,使消失的空间曲率看起来像平坦的德西特补丁,但对于非消失的空间曲率是定期反弹度量,或者,当空间曲率为负,大爆炸奇异度量。
2020-05-14 gr-qc
De Sitter and power-law solutions in some models of modified gravity
受Lovelock Brans-Dicke引力和拟引力的启发,研究了这两种引力的推广下的宇宙学解.相应地,在Lovelock Brans-Dicke作用量中加入非定域项,在模拟作用量中加入Gauss-Bonnet项。德西特和功率标度因子的解决方案,然后在这两个理论。它们可以提供自然的新方法,以更准确地描述宇宙进化。
2016-12-13 gr-qc
Gauge invariance in Loop Quantum Cosmology : Hamilton-Jacobi and Mukhanov-Sasaki equations for scalar perturbations
研究了标量微扰的规范不变性和相应的运动方程。推广了在广义相对论框架下发展起来的方法,对圈量子宇宙学中的Hamilton-Jacobi方程进行了详细的研究。建立了规范不变观测量,并分别用哈密顿和拉格朗日方法讨论了它们的运动方程。这种方法适用于标量扰动与完整或逆体积校正。
2011-11-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmology in the Lorentz gauge theory
本文介绍洛伦兹规范理论在宇宙学中的应用,通过自发对称破缺(khronogenesis)描述时空涌现,预言暴胀,并允许一致描述自旋流,为ΛCDM宇宙学提供要素。
2023-10-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scale-invariant cosmology in de Sitter gauge theory
普朗克质量和宇宙学常数决定了物理宇宙中的最小距离和最大距离。相对论理论考虑了基本距离极限$\ell$与基本速度极限$c$,是基于洛伦兹对称性的德西特扩展。本文提出了一种新的德西特引力规范理论,它允许$\ell$的宇宙学演化的一致性。这个理论在局部等价于狄拉克的尺度不变版本的广义相对论,并提出了一种新的非奇异宇宙学扩展。
2021-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bi-scalar modified gravity and cosmology with conformal invariance
我们研究了具有部分共形不变性的双标量修正引力在宇宙学中的应用,在没有通常的Einstein-Hilbert项的情况下,它可以成为完全的共形不变性,并引入Weyl导数或适当的重新标度场。这样的理论是通过考虑一个非最小共形耦合标量场的作用,并添加第二个标量,允许与爱因斯坦张量和第一个场的能量动量张量的非最小导数耦合来构建的。在宇宙学框架下,我们得到了一个由两个标量组成的有效暗能量扇区。在没有一个明确的物质部门,我们提取的解析解,这对于某些参数区域对应于一个有效的物质时代和/或有效的辐射时代,因此这两个标量分别产生“模拟暗物质“或“暗辐射”。在一个明确的物质部门的情况下,我们得到的宇宙学演化与观测一致,这是一个过渡到暗能量时代,宇宙加速的开始。此外,对于特定的参数区域,有效的暗能量状态方程可以过渡到幻影制度在晚的时候。这些行为揭示了理论的能力,因为它们纯粹来自于新颖的双标量结构和两个场之间的耦合。
2016-02-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Some physical implications of regularization ambiguities in SU(2) gauge-invariant loop quantum cosmology
圈量子引力的物理学如何受到潜在的量子化模糊性的影响是一个悬而未决的问题。我们在使用规范协变通量的环量子宇宙学的背景下解决这个问题。探讨了正则化参数的两种选择的后果:$μ_0$和$\bar μ$在一个积极的宇宙学常数的存在下,和两种选择的正则化的哈密顿约束圈量子宇宙学:标准和蒂曼正则化。我们发现,奇异性分辨率和反弹,由于规范协变通量发生的新功能,也存在Thiemann正则化动力学。当包含正的宇宙学常数时,发现$μ_0$ -方案与标准圈量子宇宙学一样是不可行的.我们的调查带来了一个令人惊讶的结果,即在反弹前政权的紧急事项的性质是由选择监管机构在蒂曼正则化的标量约束是否使用规范covaraint通量。与$\bar μ$ -方案中突现物质是宇宙学常数不同,$μ_0$ -方案中突现物质表现为弦气体.
2019-11-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Lorenz Gauge Fixing of $f(T)$ Teleparallel Cosmology
在遥平行引力场中,我们采用Lorenz型规范固定来处理Vierbein场中的冗余自由度。这个条件主要是为了恢复遥平行挠率标量的洛伦兹对称性。在宇宙学应用中,该技术提供标准宇宙学、转向、反弹或$Λ$ CDM作为单独的场景。我们重建产生这些模型的$f(T)$重力。我们通过分析相应的相图来研究解的稳定性。此外,我们还研究了单模坐标系下的Lorenz规范,它将非奇异反弹和标准模型宇宙学统一在一个模型中,其中通过与de Sitter不动点相关联的IV型有限时间奇异性可以跨越幻影分界线.我们重建了单模$f(T)$引力,它产生了统一的宇宙演化,显示了扭转引力的作用,以建立一个健康的反弹场景。
2017-07-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stability and the Gauge Problem in Non-Perturbative Cosmology
在本文中,我们描述了迈向完全非微扰宇宙学的第一步。我们解释了为什么传统的方法所使用的宇宙学家的基础上的ADM制定一般是不足以达到这一目的,为什么它是有利的,而不是适应调和制定开创和利用数学和数值相对论。在这里,我们专注于使用这种方法来评估线性模式的稳定性在均匀和近均匀的背景和设计一个有效的计划和诊断的数值计算。我们还简要地触及这些方法的相关性,从非微扰模拟中提取宇宙学观测值。
2018-09-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Evolutionary quantum cosmology in a gauge-fixed picture
我们研究的经典和量子模型的平坦的弗里德曼-罗伯逊-沃克(FRW)时空,耦合到一个完美的流体,在共识和规范固定的拉格朗日框架的背景下。结果表明,无论是在通常的作用量下还是在规范固定的作用量下,基于经典宇宙学的宇宙演化都表现为一种晚期的幂律膨胀,对于标准物质,它来自于尺度因子趋于零的大爆炸奇点,而对于幻影流体,它趋向于尺度因子发散的大撕裂奇点.然后,我们使用熟悉的正则量子化程序在给定的宇宙学设置,以找到相应的迷你超空间中的宇宙学波函数。利用规范固定(约化)的拉格朗日量,我们证明了,它可以导出一个薛定谔方程来描述所考虑的模型,其本征函数可以用来构造宇宙随时间变化的波函数.我们使用由此产生的波函数,以调查的可能性,避免由于量子效应的经典奇异性,通过多世界和量子宇宙学的本体论解释。
2011-05-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gauge/Cosmology Brane-to-Brane Duality
我们引入了两个不同的膜之间的对偶关系,一个是宏观物质的宇宙学膜,一个是微观规范场的全息膜。使用膜世界宇宙学与一个单一的膜在5维AdS 5的背景下,我们发现一个明确的时间依赖全息对应体度规周围的宇宙膜和N=4规范场理论生活在边界上的Z 2对称镜体,确定与全息膜。然后,我们把宇宙膜上的宇宙加速度与全息膜上的规范理论的共形反常联系起来。这导致了对宇宙学纪元在宇宙学膜上的e-折叠数的双重微观解释。
2010-06-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Axion cosmology with post-Newtonian corrections
本文在宇宙学背景下建立一般非理想流体与相干振荡轴子的1PN近似,导出不依赖时间规范的Schrödinger与Madelung流体方程,并给出规范不变的线性不稳定性及静态极限分析。
2022-11-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The second-order luminosity-redshift relation in a generic inhomogeneous cosmology
在回顾了最近提出的“测地线光锥”规范中光度红移关系的一般非微扰表达式后,我们展示了如何将其转换为现象学上更方便的规范,从而更好地理解宇宙学扰动理论。特别地,我们提出了一个相当一般的微扰宇宙学的泊松规范的亮度红移关系的完整结果,直到二阶,假设可观的矢量和张量扰动只产生在二阶。这种关系为计算随机不均匀性对精确暗能量宇宙学的影响提供了一个基本要素,我们在最近的一封信中已经预料到了它的结果。更一般地说,它可以与沿着我们过去的光锥传播的类光信号所携带的任何物理信息联系起来。
2012-11-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Chaos in Non-Abelian Gauge Fields, Gravity, and Cosmology
这个演讲描述了杨米尔斯场,引力和宇宙学中混沌研究的演变。主要的课题是奇点$t=0$附近的BKL机制及其在高维和弦论中的生存。本文还介绍了Einstein-Yang-Mills系统(单极子和双子)的类粒子解、色黑洞及其稳定性问题的最新研究进展。
2000-10-13 gr-qc hep-th
Gauge-invariant gravitational wave modes in pre-big bang cosmology
大爆炸前宇宙学的t <0分支是引力波不稳定性的产物。张量扰动的不稳定行为是在一个非常简单的方式在黄氏协变和规范不变的形式主义开发的扩展理论的重力。一个简单的解释,这种不稳定性的影响,一个“反摩擦”,并认为,宇宙最终必须进入膨胀阶段。
2010-09-03 gr-qc hep-th
New Loop Quantum Cosmology Modifications from Gauge-covariant Fluxes
圈量子宇宙学是基于圈量子引力的宇宙时空的对称性约化量子化。虽然它成功地解决了各种宇宙学奇点,并将普朗克尺度物理学与唯象学联系起来,但它与圈量子引力的联系仍然难以捉摸。因此,重要的是要将越来越多的完整理论的特征整合到这个框架中,并理解物理预测的可靠性。特别是,如果人们希望将圈量子宇宙学中的有效哈密顿量与完整理论中合适相干态中标量约束算符的期望值联系起来,就必须超越圈量子宇宙学的标准设置。一种可能性是引入规范协变通量,这是必要的,因为有限正则化参数的存在会导致标准离散变量的函数通常不是规范不变的。根据Thiemann在[1]中开创的规范协变通量的构造,我们证明了圈量子宇宙学的物理学以非平凡的方式受到影响。反弹原来是一般不对称的牛顿常数在反弹前的分支重新调整。规范协变通量导致一个高阶量子差分方程相比,圈量子宇宙学。即使是物质的行为,它在循环量子宇宙学中的行为是无害的,也是丰富的,导致了有效的非最小耦合。这些影响被证明是常见的正则化参数的不同选择。
2019-11-14 gr-qc hep-th
Gauge Issues in Extended Gravity and f(R) Cosmology
我们考虑f(R)宇宙学中爱因斯坦框架和约当框架之间的共形映射问题。我们考虑的影响的共形变换上的规范的扰动系统,并表明,除非该系统是写在一个有限的一组规范的映射可能会产生不一致的结果,在目标帧。牛顿规范属于限制群,而同步规范不属于限制群。如果不小心处理,原则上可能会污染数值计算。
2012-04-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A note on AdS cosmology and gauge theory correlator
利用AdS/CFT公式,我们计算了Kasner背景下恒定时间片上的两点Yang-Mills关联函数。将曲面推至初始奇异点附近,我们发现在某些情况下,关联函数不会产生极点。这与最近的一项工作中所作的观察是一致的。我们进一步数值计算了类似的关联函数,其中大部分是Kasner AdS孤子。我们发现,关联函数的定性行为保持不变。
2015-05-21 gr-qc hep-th
Contrasting formulations of cosmological perturbations in a magnetic FLRW cosmology
本文通过比较1+3协变规范不变量和规范不变量这两种宇宙学扰动理论中与磁场相关的规范不变量,对它们进行了比较。在第一部分中,我们给出了一个介绍每个形式主义假设存在的磁场。我们发现,用1+3协变方法定义的规范不变量与两个封闭基本观测者之间的磁场(定义在规范不变形式中)的空间变化有关。这个关系是通过在磁化宇宙中的规范不变量方法中选择共动规范来计算的。此外,我们还导出了电磁势的规范不变量方法的规范变换,并将麦克斯韦方程组写成了这些势。
2015-11-19 astro-ph.CO gr-qc
Gauge-invariance in one-loop quantum cosmology
研究单圈量子宇宙学中的规范不变性和规范依赖性问题。我们提出了一些边界条件应满足的要求,以便给出规范无关的路径积分。QED的情况下进行了详细的研究。本文概述了有界区域内引力场规范不变量子化的困难。
1995-09-09 gr-qc
Comments on gauge-invariance in cosmology
我们重新审视了宇宙学扰动理论中的规范问题,并强调了它与广义相对论中协方差概念的关系。我们还讨论了微扰理论中的协变方法的相似性和差异,以非技术性的方式在Barbohor度量方法。
2013-08-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Time, measurement and information loss in quantum cosmology
修正了第3节中量规固定量化的误差。结果是时钟场的处理简单得多,导致规范固定量子理论的简化和半经典极限的处理。
1993-02-08 gr-qc hep-th
Poincare gauge theory of gravity: Friedman cosmology with even and odd parity modes. Analytic part
本文在庞加莱引力规范理论的框架下提出了一个宇宙学模型。引力拉格朗日量的曲率和挠率是二次的。在我们的特定模型中,拉格朗日量包含(i)线性和二次的曲率标量$R$和曲率伪标量$X$(包括$RX$项)以及(ii)挠率{ \it向量} $\cal V$和挠率{ \it轴向}向量$\cal A$(包括${\cal V}{\cal A}$项)中的二次部分。我们一般表明,在二次PG模型中,我们有几乎相同数量的奇偶守恒项(“世界”)和奇偶违反条款(“影子世界”)。这为引力与物质和反物质的耦合提供了宇宙学的新视角。我们的特殊模型概括了Shie-Nester-Yo(2008)和Chen等人相当现实的“扭转宇宙学”。(2009年)。利用正交上标架和Lorentz联络的Friedman型近似,我们导出了PG的两个场方程的显式形式,并详细讨论了它们的一般结构。特别地,第二场方程可以被简化为用于弯曲件$R(t)$和$X(t)$的一阶常微分方程。包括这些以及从第一场方程和曲率定义获得的某些关系,我们提出了一个适合于数值计算的一阶方程组。这是推迟到第二,本文的数字部分。
2010-11-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-vacuum AdS cosmology and comments on gauge theory correlator
在宇宙学常数为负的情况下,可以用几种含理想流体物质的时间相关背景来构造爱因斯坦方程的解。在这项工作中,我们专注于非真空Kasner-AdS几何及其孤子推广。为了表征这些时空,我们提供了将它们嵌入到高维平坦时空中的方法。一般的类空测地线,然后研究和用于计算内的测地线近似的两点边界的扩张。
2017-01-30 gr-qc hep-th
Regular inflationary cosmology and gauge theories of gravitation
在引力规范理论的框架下,研究了标量场和超相对论物质填充的均匀各向同性模型的宇宙学方程。讨论了以超相对论物质为主导的平坦型、封闭型和开放型的规则暴胀宇宙学模型。结果表明,暴胀宇宙学模型的本质部分具有弹跳性。
2003-12-29 astro-ph gr-qc hep-th
Radiation Like Scalar Field and Gauge Fields in Cosmology for a theory with Dynamical Time
在具有动力学时间的引力理论的背景下,得到了具有辐射行为的标量场的宇宙学解。该解要求宇宙的空间曲率k为零,不像标准的辐射解,它不对宇宙的空间曲率施加任何约束。这是因为只有这样的$ k=0 $辐射解才构成位似的Killimg矢量。这类理论可以推广电磁学和其它规范理论,在弯曲时空中,当存在共形Killing矢量时,不偏离标准规范场方程(如麦克斯韦方程组)。但是,对于更一般的时空,可能会偏离麦克斯韦方程和杨米尔斯方程。
2016-09-11 gr-qc hep-th
Problem of Cosmological Singularity, Inflationary Cosmology and Gauge Theories of Gravitation
在引力规范理论的框架下讨论了宇宙学奇点问题。介绍了包括标量场和一般引力物质的均匀各向同性模型的广义宇宙学Friedmann方程。通过对引力物质物态方程和GCFE不定参数的某些限制,指出平坦型、开放型和封闭型暴胀宇宙学模型的共同特征是它们的正则弹跳性。
2004-02-05 astro-ph gr-qc hep-th
Cosmology from pregeometry
讨论了非紧Lorentz群$SO(1,3)$的类同态不变规范理论的宇宙学解。除了规范玻色子,我们的预几何模型还包含一个$SO(1,3)$的矢量表示的矢量场和一个标量单态。广义相对论和变引力理论成为普朗克单位的大距离和大时间的有效理论。我们提出了一个近似的有效作用,多达两个衍生物。在适当的参数范围内,宇宙逼近大时间稳定的Minkowski空间。对于晚期宇宙学,该模型预测了动态暗能量,并为暗物质提供了候选者。早期宇宙学的特征是暴胀时期。在无限的过去,宇宙的开端是巨大的空虚,对应于一个紫外线固定点,具有相关的量子尺度对称性。初始宇宙是一个真空态,所有场的涨落的期望值为零,关联函数为有限的非零。没有物理上的大爆炸奇点。
2021-11-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gauge-invariant perturbations at a quantum gravity bounce
我们研究了在修正的Friedmann方程下的宇宙学场景中规范不变标量微扰的动力学,例如量子引力反弹宇宙学。我们在一个单独的宇宙近似下工作,该近似捕获了大于宇宙视界的波长;这种近似已成功地应用于圈量子宇宙学和群场论。我们考虑了两个常用来描述标量扰动的变量:均匀密度超曲面$ζ$上的曲率扰动和共动曲率扰动$\mathcal{R}$。对于广义相对论和圈内量子宇宙学中的标准宇宙学模型,这些量在超视界尺度上对于绝热扰动是守恒和相等的。在这里,我们表明,虽然这些声明可以扩展到一个更一般的形式修改后的弗里德曼方程类似于圈量子宇宙学,在其他情况下,如最简单的群场论反弹的情况下,$ζ$是保守的反弹,而$\mathcal{R}$不是。我们将我们的研究结果的基础上的一个单一的扰动变量,如Mukhanov-Sasaki方程的二阶方程的方法。
2023-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th