Non-Local Curvature and Gauss-Bonnet Cosmologies by Noether Symmetries
非定域引力宇宙学是在Noether对称性方法的标准下考虑的。特别是,我们专注于非本地理论的引力作用依赖于曲率和高斯-邦纳标量不变量。利用Noether对称性选取了相应的点拉格朗日量的具体函数形式,并求解了相应的场方程,得到了精确的宇宙学解。
2020-12-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Qualitative Analysis of Isotropic Curvature String Cosmologies
一个完整的定性研究弦宇宙学的动力学同位素曲率宇宙类。这些模型是Bianchi类型I,V和IX和减少到一般类的Friedmann-Robertson-Walker宇宙的极限消失剪切各向同性。系统中包含了非平凡的二型势项和宇宙学常数项。在一般情况下,两种形式的潜在的和空间曲率项是动态重要的,在中间阶段的演变。在许多模型中,宇宙学常数是重要的渐近和各向异性成为动态忽略不计。也存在反弹宇宙学。
1999-11-12 gr-qc hep-th
Sourcing curvature modes with entropy perturbations in non-singular bouncing cosmologies
观测到的宇宙微波背景中的温度波动可以追溯到起源于绝热和/或熵物质扰动的原始曲率模式。在本文中,我们探讨的熵机制的背景下,非奇异弹跳宇宙学。我们表明,曲率模式自然产生的“优雅退出”,即,当平滑的缓慢收缩阶段结束,宇宙进入反弹阶段。在这里,动能成分起着关键作用,它们支配着能量密度,并推动宇宙学反弹的演化。
2020-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Unitary evolution for anisotropic quantum cosmologies: models with variable spatial curvature
与一般的看法相反,最近有相当多的量子宇宙学模型的幺正演化的例子。本工作给出了更多的例子,即Bianchi VI型和II型。这些例子很重要,因为它们涉及不同的空间曲率,不像最常谈论的均匀但各向异性的宇宙学模型,如Bianchi I,V和IX。我们展示的惠勒-德威特方程的酉解的明确的例子,或至少表明,自伴扩展是可能的。
2016-03-04 gr-qc hep-th
Non-Singular String-Cosmologies From Exact Conformal Field Theories
本文用精确的共形场论构造了对应于SO(2,1)/SO(1,1)和SO(2,2)/SO(2,1)的非奇异二维和三维弦宇宙学.在这两个陪集的精确理论中,所有的半经典曲率奇异性都被取消了,但出现了一些新的量子曲率奇异性。然而,考虑到不同的补丁的整体流形,允许建设的非奇异时空与宇宙学解释。在二维和三维中,我们构建了非奇异振荡宇宙学,非奇异膨胀和通货膨胀宇宙学,包括一个德西特(指数)阶段与正标量曲率以及非奇异收缩和通货紧缩宇宙学。我们详细分析这些宇宙学的行为的标度因子,标量曲率和弦耦合。在振荡宇宙学中,标量曲率的符号被量子修正改变,在非振荡宇宙学中,标量曲率随时间演化。二维和三维情况之间的相似性表明了高维陪集宇宙学的一般情况:各向异性似乎是一个普遍的不可避免的特征,宇宙学奇点一般避免,并且有可能构建非奇异宇宙学,其中一些空间维度正在经历通货膨胀,而其他维度正在经历通货紧缩。
1999-06-28 astro-ph gr-qc hep-ph
Chiellini-Integrable Cosmologies with Phantom Divide Crossing
School of Advanced Sciences, Vellore Institute of Technology(维洛尔理工学院高级科学学院);Centre for Theoretical Physics and Natural Philosophy, Nakhonsawan Studiorum for Advanced Studies, Mahidol University(马希隆大学那空沙旺高级研究学院理论与自然哲学中心)
本文提出了一种基于 Chiellini 可积条件的标量场宇宙学模型,能够解析地描述晚期宇宙加速和 phantom 分界线穿越,且无需引入病态不稳定性。
2026-01-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Singular String-Cosmologies From Exact Conformal Field Theories
本文用精确的共形场论构造了对应于SO(2,1)/SO(1,1)和SO(2,2)/SO(2,1)的非奇异二维和三维弦宇宙学. { \it All}半经典曲率奇异性在这两个陪集的精确理论中被取消,但出现了一些新的量子曲率奇异性。然而,考虑到不同的补丁的整体流形,允许建设的非奇异时空与宇宙学解释。在二维和三维中,我们构建了非奇异振荡宇宙学,非奇异膨胀和通货膨胀宇宙学,包括一个德西特(指数)阶段与正标量曲率以及非奇异收缩和通货紧缩宇宙学。二维和三维情况之间的相似性表明了高维陪集宇宙学的一般情况:各向异性似乎是一个普遍的不可避免的特征,宇宙学奇点一般避免,并且有可能构建非奇异宇宙学,其中一些空间维度正在经历通货膨胀,而其他维度正在经历通货紧缩。
2001-10-29 gr-qc hep-th
Cosmological perturbations and stability of nonsingular cosmologies with limiting curvature
我们重温非奇异宇宙学中的极限曲率假设实现。我们研究了该理论的宇宙学扰动并确定了稳定性的一般判据。对于最简单的模型,我们发现一般Ostrogradski不稳定性,除非行动包含外尔张量平方与适当的系数。当考虑两个特定的非奇异宇宙学场景(一个暴胀和一个成因模型),我们发现鬼和梯度不稳定性在大多数宇宙演化。此外,我们表明,该理论是等效的引力理论的作用是一个一般的函数的Ricci和高斯-Bonnet标量,这种类型的理论是已知的遭受各向异性背景的不稳定性。这使我们构造了一种新的曲率不变标量函数。我们表明,它没有奥斯特罗格拉茨基不稳定性,它避免了鬼和梯度不稳定性的最有趣的背景通货膨胀和成因轨迹。我们进一步表明,它不拥有额外的新的自由度在各向异性时空。这为研究稳定的替代非奇异极早期宇宙学打开了大门。
2017-08-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dynamical Analysis of Scalar Field Cosmologies with Spatial Curvature
我们探讨宇宙学模型的动力学行为,包括一个标量场(具有指数势和正则动力学项)和一个物质流体的运动方程中包含的空间曲率。利用适当定义的参数来描述这种情况下标量场能量的演化,我们发现存在两个额外的不动点,这两个不动点在没有曲率的情况下是不存在的。我们还分析了有效状态方程参数在不同曲率初值下的演化。
2016-02-08 astro-ph.CO gr-qc
Vacuum Weyl Cosmologies in D Dimensions
真空宇宙学模型被认为是在一个多维的重力理论与可积外尔几何的背景下。得到了一族具有内部空间链的精确解。一个内部空间的模型被认为是更详细的非奇异模型被选中。
1994-10-25 gr-qc
FRW cosmologies and hyperscaling-violating geometries: higher curvature corrections, ultrametricity, Q-space/QFT duality, and a little string theory
我们分析平坦FRW宇宙学和超标度违反几何强调它们之间的解析连续性和它们的标度协方差。我们展示了两个主要的计算,这种观点是有用的。首先,基于尺度协方差,我们证明了爱因斯坦方程的高曲率修正的结构是非常简单的。其次,在加速FRW宇宙学的背景下,也被称为Q-空间,我们开始计算Bunch-Davies波函数的无质量标量场,并考虑其解释为生成功能的关联函数的全息对偶。我们用这个猜想的Q-空间/QFT对偶,dS/CFT的自然扩展,并认为,欧几里德对偶理论违反超标度。这个建议,当扩展到我们自己的宇宙学历史中的时代,如物质或辐射支配,建议通过违反超标度的RG阶段全息双重描述。我们进一步使用波泛函计算Anninos-Denef重叠,并表明在加速的FRW宇宙学中,随着加速度的减慢,德西特发现的超度量结构变得更加尖锐。替代$d --> d_{eff}=d-θ$渗透和照亮波泛函的讨论和重叠在FRW宇宙学,允许一个预测尖锐的结构。我们试图通过研究$θ--> -\infty$背景与小弦论的联系,找到这种超度规结构的另一种表现形式。
2014-04-14 cond-mat.str-el gr-qc hep-th
Decaying Vacuum Inflationary Cosmologies: A Complete Scenario Including Curvature Effects
我们提出了一个大类的非奇异宇宙学的任意空间曲率的宇宙历史是由一个原始动力学$Λ(t)$ -长期。对于所有的曲率值,该模型的演变之间的两个极端德西特阶段驱动的遗物随时间变化的真空能量密度。从暴胀到辐射阶段的过渡是普遍的,并指向一个自然的解决方案,无论曲率参数的值的优雅出口问题。平坦的情况恢复了最近在文献中讨论的场景(Perico等人,D88,063531,2013)。早期的德西特阶段的特征在于与原始真空能量密度相关的任意能量标度$H_I$。如果$H_I$被固定为接近普朗克尺度,那么遗迹和现在观测到的真空能量密度之比为$ρ_{vI}/ρ_{v0} \simeq 10^{123}$。
2015-02-05 astro-ph.CO gr-qc
On average properties of inhomogeneous fluids in general relativity I: dust cosmologies
对于充满无旋“尘埃”的广义相对论时空,导出了非均匀宇宙学“有效”膨胀因子$a_D (t)$的Friedmann方程的一般形式。与适用于各向同性宇宙学的标准弗里德曼方程相反,新方程包括了模型平均膨胀的不均匀性的“反反应效应”。还给出了“反作用”与平均标量曲率之间的普遍关系。对于平均空间标量曲率与$a_D^{-2}$成正比的宇宙学,可以找到控制一般域的膨胀定律,然而,正如一般方程所示,“反作用"在结构形成过程中产生平均曲率,即使从平均空间平坦的空间部分开始。
1999-12-27 astro-ph gr-qc
Effective Inhomogeneous Cosmologies and Emerging Scalar Fields
在这方面的贡献,我们总结了最近的两个应用程序的平均非均匀宇宙学和一个有效的标量场(“形态”)之间的对应反反应项。反作用项,添加到弗里德曼运动学定律的标准源,并出现从几何曲率不变量建立的不均匀性,可以解释在尘埃物质源的情况下的最小耦合标量场。我们认为封闭条件的平均方程,导致不同的演化:a)的标准Chaubergin方程的状态施加的运动学波动和内在曲率的空间部分之间的有效关系,和b)出现的爱因斯坦真空的不均匀性,其中平均曲率的不均匀性模型的潜在的一个有效的经典暴胀的情况。
2010-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological perturbations in bouncing cosmologies and the case of the Pre-Big Bang scenario
前大爆炸宇宙学启发了几代宇宙学家,他们试图用弦论提出的基本长度尺度来治愈最初的大爆炸奇点。在视界和曲率问题的解决方案中,存在一个曲率增加的坍缩/暴胀阶段,然后是宇宙反弹,作为标准暴胀的替代方案。然而,几乎尺度不变的扰动谱的产生并不是对这种情况的自动预测。在本文中,我回顾了一些一般性的声明,在弹跳宇宙学和一些历史上重要的尝试,以调和预测的光谱与观测的扰动的演变。弹跳宇宙学,特别是大爆炸前的宇宙学,虽然更复杂,但仍然是暴胀的可行替代方案,可能有助于解决当前的理论和观测紧张局势。
2022-07-13 gr-qc hep-th
Non-minimally coupled varying constants quantum cosmologies
我们考虑具有变化的光速和变化的引力常量的引力理论。这两个常数都用非最小耦合的标量场表示。我们研究了在近曲率奇点制度的宇宙学演化。我们发现,在曲率奇点处,光速趋于无穷大,而引力常量为零。这对应于牛顿力学极限,由布朗斯坦-泽尔马诺夫-奥肯立方体的一个顶点表示。宇宙学演化包括大爆炸前和大爆炸后两个阶段,这两个阶段被曲率奇异性所分隔。我们还研究了所考虑的理论的量子对应物,并找到了宇宙从坍缩的大爆炸前阶段到膨胀的大爆炸后阶段的过渡概率。
2015-03-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bouncing cosmologies in geometries with positively curved spatial sections
背景碰撞宇宙学在广义相对论的框架内,由一个充满宇宙的单一标量场驱动,并具有准物质支配期,即,描绘了所谓的物质反弹的情况下,重建几何与积极的空间曲率。这些宇宙学导致一个几乎平坦的功率谱的曲率起伏在同动坐标的模式,离开哈勃半径在准物质的统治时期,其光谱指数和它的运行,这是与有效的状态方程参数的商的压力在能量密度,是兼容的观测数据。
2016-07-21 gr-qc
Scalar Laplace-Beltrami harmonics and curvature-induced radial mode mixing in Friedmann-like cosmologies
Federal University of Itajubá(伊塔朱巴联邦大学);University of Cape Town(开普敦大学);North-West University(西北大学);South African Astronomical Observatory(南非天文台)
本研究构建类弗里德曼宇宙学的调和框架,将标量拉普拉斯-贝尔特拉米算子表述为斯特姆-刘维尔问题,揭示曲率诱导的径向模式混合,为宇宙学微扰研究提供谱问题转化方案。
2026-10-15 gr-qc
Decay of the Weyl curvature in expanding black hole cosmologies
本文的目的是在正宇宙学常数的爱因斯坦方程的背景下研究Kerr de Sitter宇宙学膨胀区域的非线性稳定性问题。我们表明,在动态现实的假设下,时空的共形外尔曲率衰减到未来的零无穷大。更精确地说,我们建立Weyl场的衰减估计,这些估计是(i)均匀的(相对于全局时间函数)(ii)最优的(相对于速率)和(iii)与全局存在性证明一致(就正则性而言)。这个证明依赖于相容电流的几何正性性质,这是捕获时空膨胀的整体红移效应的表现。
2021-03-02 gr-qc math.AP math.DG
On the necessity of phantom fields for solving the horizon problem in scalar cosmologies
我们在空间均匀各向同性标量宇宙学的框架下讨论粒子视界问题。为此目的,我们考虑一个可能具有非零空间截面曲率(和任意维数)的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克(FLRW)时空,并假设宇宙的内容是一族完美流体,加上一个标量场,它可以是一个精华或幻影(取决于其作用泛函中动力学部分的符号)。我们表明,粒子视界的发生是不可避免的,如果场是一个精华,空间曲率是非正的,通常的能量条件是由完美流体满足。作为一个部分的逆,我们提出了三个可解的模型,除了一个完美的流体幻影存在,没有粒子视界~出现。
2019-03-20 gr-qc hep-th
Partially locally rotationally symmetric perfect fluid cosmologies
我们表明,有没有新的一致的宇宙学完美流体解决方案时,在一个开放的邻域${\cal U}$的事件的流体运动学变量和电和磁Weyl曲率都假定旋转对称的一个共同的空间轴,专门的Weyl曲率张量代数彼得罗夫D型。这种一致的解决方案是局部旋转对称的,或者是Szekeres尘埃模型的子情况。我们的部分结果需要正压状态方程的假设。此外,我们证明了完美流体宇宙学的局部旋转对称性遵循黎曼曲率张量及其协变导数的旋转对称性,只有到二阶,从而加强了以前的结果。
2000-06-16 gr-qc
Born-Infeld Cosmologies
本文提出了一个非均匀各向异性的早期宇宙模型,其中充满了非线性的Born-Infeld(BI)型电磁场。BI场的影响进行了比较与线性的情况下(麦克斯韦)。由于曲率不变量表现良好,我们推测我们的模型不存在初始大爆炸奇点。BI场的存在修改了t=0处的曲率不变量,并设定了共形度量函数的振幅界限
2000-04-05 gr-qc
Stable cosmologies with collisionless charged matter
结果表明,米尔恩模型(FLRW时空的一个子类,具有负空间曲率)是非线性稳定的一组解决方案的爱因斯坦-弗拉索夫-麦克斯韦系统,描述的宇宙与合奏的无碰撞的自引力,带电粒子。在描述粒子和麦克斯韦场的相互耦合的方程中,该系统包含各种缓慢衰减的边界项。这些术语的影响是使用基于物质场的能量密度的适当层次来控制的。
2023-01-13 gr-qc math-ph math.AP
Acceleration in Weyl integrable spacetime
我们研究Weyl时空中的均匀和各向同性宇宙学。结果表明,在Weyl可积时空中,相应的标量场可以作为幻影场。在这种情况下,外尔场在所有初始条件和广泛的参数范围内引起宇宙的后期加速膨胀。
2013-01-24 gr-qc
On the asymptotics of 3+1D cosmologies with bounded scalar potential and isometry group forming 2-dimensional orbits
我们研究了3+1维宇宙学中膨胀的开始,膨胀势$U$满足$0 < Λ_1 \leq U \leq Λ_2$,物质满足主导和强能量条件,并且空间切片可以由2维表面划分,这些表面是等距群下的轨道。假设初始Cauchy切片处处具有正的平均曲率,通过平均曲率流证明了存在一族由$λ$参数化的空间切片,其体积在具有宇宙学常数$Λ_1$和$Λ_2$的de Sitter空间中的平坦切片之间增长.特别是,暴胀膨胀确实发生在这种非齐次初始条件下。最后,我们应用这个“暴胀时间坐标”$λ$来研究度量、平均应力-能量张量和暴胀场在空间切片上的动力学变化的渐近性。
2021-11-17 gr-qc hep-th math.DG
Primordial Black Hole Formation in Dust-Radiation Bouncing Cosmologies
The Chinese University of Hong Kong, Shenzhen(香港中文大学(深圳));University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Universidade Estadual de Londrina(朗德里纳州立大学);Université de Savoie, CNRS, IN2P3, LAPP(萨瓦省大学、法国国家科学研究中心、法国国家核子和粒子物理研究所、阿讷西粒子物理实验室);Chengdu University of Technology(成都理工大学);The University of Electronic Science and Technology of China(电子科技大学);COSMO– Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas(巴西物理研究中心)
研究尘辐射反弹宇宙中原始黑洞的形成,发现其形成阈值极低且质量无关,但辐射压和双流体条件显著抑制了PBH产生。
2026-02-26 gr-qc
A note on wavemap-tensor cosmologies
我们研究引力理论,其中包括许多耦合的标量场与任意耦合的曲率(波图)。我们表明,最一般的标量张量$σ$模型的行动是共形等价于广义相对论与最小耦合波图与特定的目标度量。通货膨胀的源流形上,然后示出发生在一个新的方式,由于任意曲率耦合和波图自相互作用的综合效果。一个新的解释的共形等价定理证明这样的“波图张量”理论通过膜体动力学也进行了讨论。
2001-07-31 gr-qc
Scalar-tensor $σ$-cosmologies
我们表明,标量张量$σ$模型的行动是共形等价于广义相对论与一个最小的耦合wavemap与一个特定的目标度量。暴胀的源流形上,然后示出发生在一个自然的方式,由于任意曲率耦合和波图自相互作用。
2001-01-02 gr-qc
Bouncing cosmologies from quantum gravity condensates
我们展示了如何在Gross-Pitaevskii近似下从各向同性群场论凝聚态的流体力学中得到大尺度宇宙动力学。正确的弗里德曼方程恢复在半经典极限的一些参数的选择,在行动的群场论,和量子引力的修正出现在高曲率制度,导致反弹,一般解决了大爆炸和大紧缩奇性。
2017-01-17 gr-qc hep-th
Bianchi spacetimes as super-curvature modes around isotropic cosmologies
本文全面阐述了各向异性Bianchi模型可视为线性宇宙学微扰均匀极限的理论,发现近开放Friedmann空间的各向异性模型对应超曲率微扰,从而可通过扩展标准微扰理论计算各向异性对宇宙学可观测量的影响以约束大尺度各向异性。
2025-06-02 astro-ph.CO gr-qc
Constraining dark energy cosmologies with spatial curvature using Supernovae JWST forecasting
针对哈勃常数张力与ΛCDM模型的平直性偏离问题,研究利用JWST预测的高红移Ia型超新星数据扩展距离阶梯法,结合现有超新星星表提升了空间曲率暗能量模型中物质密度参数的约束精度。
2024-03-13 astro-ph.CO gr-qc
Proof of the Cosmic No-Hair Conjecture for Quadratic Homogeneous Cosmologies
在共形关联的物质场存在下,利用共形等价的标量场具有完全自相互作用势的爱因斯坦场方程,证明了在$R+βR^2$理论中所有含物质的正交Bianchi宇宙学的宇宙无毛猜想.我们表明,特别是,比安奇IX宇宙渐近的方法德西特空间,最初的标量三曲率不超过潜在的标量场与保形变换。我们的证明依赖于严格估计的所谓的Moss-Sahni函数的可能的界限,它服从某些微分不等式和一个非平凡的参数连接的行为,该函数的标量曲率的空间部分的演变。
1997-12-04 gr-qc
Tensor Perturbations in Anisotropically Curved Cosmologies
除了各向异性膨胀,宇宙在其(空间)曲率水平上也可以是各向异性的。特别是,各向异性曲率和各向同性膨胀的模型导致了$Λ$ CDM样的现象和各向同性和均匀的CMB在背景水平。因此,他们提供了一个有趣而可行的例子,宇宙学原理并不遵循观测数据的各向同性。本文提取了两类具有各向异性空间曲率的宇宙学中张量扰动的线性动力学。与各向同性宇宙学中的相同计算相比,出现了两个困难。首先,这两个张量极化并不表现为自旋为2的场,而是表现为对称、无迹和横向张量场的自旋为0和自旋为1的不可约分量,每个分量都有自己的动力学。其次,因为度量扰动是代数耦合的,人们不能忽略标量和矢量模式,只关注张量-即使人们只对后者感兴趣-在获得错误的运动方程的惩罚下。我们说明我们的结果,找到解析解和评估的功率谱的张量极化在辐射主导的宇宙。最后,我们对这些模型如何与未来的CMB偏振实验进行约束提出了一些意见。
2017-11-16 gr-qc
A Degenerate Bogdanov-Takens Normal Form for FLRW Cosmologies
本文首先证明了所有理想流体FLRW宇宙学的爱因斯坦场方程都可以写成一个以状态方程参数$w$和宇宙学常数$Λ$为参数的平面动力学系统。这个动力系统的一个重要平衡点是代表闵可夫斯基时空的原点。证明了在该点附近的爱因斯坦场方程等价于退化的Bogdanov-Takens规范形。这个规范形式允许一组平衡点,描述了一组爱因斯坦场方程的解,这些方程具有恒定的膨胀率、负的空间曲率、零宇宙学常数和尘埃。
2016-11-24 gr-qc hep-th
Superbounce and Loop Quantum Cosmology Ekpyrosis from Modified Gravity
众所周知,在修正的引力宇宙学理论中,许多不能由标准爱因斯坦引力产生的宇宙学可以用$F(R)$理论一致地描述。使用已知的重建技术,我们调查的$F(R)$理论可以导致哈勃参数描述两种类型的宇宙学反弹,超反弹模型,相关的超引力和非超对称模型的收缩ekpyrosis,也圈量子宇宙学修改ekpyrotic模型。由于我们的方法是一个近似的方法,我们调查的问题,在大,小曲率。正如我们所表明的,这两个模型产生幂律重建的$F(R)$引力,最有趣的新功能是,都导致加速宇宙学,在大曲率近似。一些Friedmann-Robertson-Walker时空$M$,描述超反弹类宇宙学的数学性质也指出,关于组的曲率collineations $CC(M)$。
2015-04-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Equivalence of non-minimally coupled cosmologies by Noether symmetries
我们讨论了涉及不同几何不变量的非最小耦合宇宙学。具体而言,行动包含一个非最小耦合的标量场描述的重力,反过来,曲率,挠率和高斯-邦纳标量被认为是。我们表明,耦合,潜力和动力学项是由Noether对称性的存在,而且,允许减少和解决动态。本文的主要发现是,不同的非最小耦合理论,提出了相同的Noether对称性,是动态等价的。换句话说,诺特对称性是比较不同引力理论的选择标准。
2020-10-15 gr-qc hep-th
Scalar Field Cosmologies With Inverted Potentials
在最近的工作中,在标量-张量引力模型的框架中发现了规则的弹跳解。我们在Einstein框架(EF)中重新考虑这个问题。在约旦标架(JF)中,在模型的物理可行性极限处产生的奇点在EF中要么是大爆炸型的,要么是大挤压型的。结果得到了广义相对论中具有下无界的倒双阱势的可积标量场宇宙学模型,该模型具有未来正则解,趋向于de Sitter空间,从大爆炸开始.存在的两个固定点的领域的动力学在晚些时候发现在JF变得透明的EF。
2015-07-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Asymptotic Behavior of Cosmologies with $Λ>0$ in 2+1 Dimensions
本文用平均曲率流方法研究了具有正宇宙学常数的2+1维宇宙学,物质满足主能量条件和强能量条件。如果空间切片是紧凑的非正的欧拉特征,并开始扩大无处不在,然后我们证明,空间切片达到无限大的体积,渐近收敛平均到德西特,他们成为,几乎无处不在,物理上无法区分德西特。尽管存在初始的任意大的密度涨落和黑洞的形成,这仍然成立。
2020-03-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scalar Field Cosmologies and the Initial Space-Time Singularity
讨论了物质由具有任意非负势的标量场组成的宇宙学模型的奇异结构。空间平坦的FRW时空的特殊情况下进行了详细分析,使用动力系统的方法,可以很容易地推广到更复杂的时空。结果表明,对于一个非常大的和自然的一类模型,一个简单的和定期过去的渐近结构存在。更具体地说,存在着一个家庭的解决方案,这是在连续的1-1对应的完全可积的无质量标量场宇宙学,这种对应关系被实现了一个独特的渐近近似。不属于这类的解的集合具有测度零。简要讨论了这一结果对宇宙学初值问题的意义。
1998-06-25 gr-qc
SCALAR FIELD COSMOLOGIES WITH PERFECT FLUID IN ROBERTSON-WALKER METRIC
求解了几个包含自相互作用最小耦合标量场、理想流体源和宇宙学常数的各向同性、均匀宇宙学模型。新的精确的,渐近稳定的解决方案与通货膨胀制度或最终弗里德曼阶段被发现一些简单的,有趣的潜力。结果表明,流体和曲率可能会决定这些模型如何演变为大的时间。
1995-06-07 gr-qc
Correspondence between kinematical backreaction and scalar field cosmologies - the `morphon field'
在经典广义相对论中,空间平均的非均匀宇宙学可以写成有效的弗里德曼方程的形式,其源包括反反应项。在本文中,我们建议描述这些反反应条款的帮助下,一个均匀的标量场演变的潜力,我们称之为"morphon场"。这个新领域将经典的非均匀宇宙学与标量场宇宙学联系起来,允许重新解释,例如,通过将标量场源的物理起源路由到宇宙中的不均匀性来实现精粹方案。我们研究了一类单参数的反反应问题的标度解。这些解的子情形(都没有假设的宇宙学常数)包括具有弗里德曼运动学的尺度依赖模型,这些模型可以模拟宇宙学常数或时间依赖宇宙学项的存在。我们明确地重建的标度解的标量场的潜力,并讨论这些情况下,提供了一个解决方案的暗能量和符合问题。在这种方法中,暗能量从变形子场中产生,这是一种可以通过所提出的对应关系来理解的机制:平均宇宙学的特征是运动学波动的弱衰减(精华)或增长(幻影精华),由存储在平均3-里奇曲率中的"曲率能量"提供。我们发现,这些模型的后期轨迹接近吸引子,该吸引子位于由观测约束预测的状态的未来。
2006-09-25 astro-ph gr-qc hep-th
Evolution of cosmological perturbations and the production of non-Gaussianities through a nonsingular bounce: Indications for a no-go theorem in single field matter bounce cosmologies
假设曲率扰动和引力波最初起源于物质主导的收缩相的真空涨落,我们研究了通过非奇异弹跳相演化的宇宙学扰动的动力学,该非奇异弹跳相由与爱因斯坦引力最小耦合的一般单标量场拉格朗日量描述。为了使这样的模型与当前张量-标量比的上限保持一致,必须在反弹阶段增强曲率波动。我们表明,虽然它仍然有可能扩大曲率扰动的振幅,由于非平凡的背景演化,这种增长是非常有限的,因为超级哈勃尺度上的曲率扰动的守恒。我们进一步通过反弹阶段的原始非高斯性的演变进行了一般性的分析。通过研究双谱的一般形式,我们表明,非高斯参数$f_{\mathrm{NL}}$(这是为了团结之前的反弹阶段)是在反弹阶段,如果曲率波动增长增强。因此,在这种由单个标量场给出物质的非奇异反弹模型中,在获得足够小的张量-标量比和不获得超过当前上限的$f_{\mathrm{NL}}$值之间似乎存在张力。这个结论可以被认为是一个“不可行”的定理,它排除了任何以真空初始条件为涨落的单场物质反弹宇宙学。
2015-09-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Integrable models of inflation beyond slow-roll
Università di Roma “Tor Vergata”(罗马托尔维加塔大学);INFN section of Rome “Tor Vergata”(罗马“托尔维加塔”意大利国家核物理研究所分部)
本研究提出一种基于赝超势哈勃函数的解析方法,构建超越慢滚近似的可积暴胀模型,通过数值与半解析手段计算微扰谱并与观测及慢滚结果对比。
2026-08-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonsingular multidimensional cosmologies with Lobachevsky spatial sections
非奇异宇宙学模型的例子的多维重力方程的精确解的基础上。这些例子涉及纯虚标量场,或者换句话说,“幻影”场在拉格朗日量中具有不寻常的动力学项符号。我们表明,这样的领域,双曲非奇异模型与宇宙反弹(不像球形和空间平坦的模型)出现之间的积分常数,即没有特殊的关系,而无需微调。在这样的模型中,额外的维尺度因子以及标量场在不同的有限渐近值之间平滑地演化。创建幻影标量场的理论的例子是从弦启发的多维场模型和可积外尔时空中的引力理论中获得的。
2004-10-23 gr-qc
Horizon-preserving dualities and perturbations in non-canonical scalar field cosmologies
本文将交换$a \leftrightarrow H$下的宇宙学膨胀与循环收缩的对偶性推广到具有变化声速的非正则标量场理论的情形。在典型的情况下,单一的对偶性推广到一个家庭的三个对偶构造离开宇宙学的声学视界不变。我们发现三类模型:(I)DBI通货膨胀,(II)非规范的推广周期性收缩,(III)一个新的宇宙学解决方案与快速下降的声速和相对缓慢增长的比例因子,我们称之为{ \it停滞}宇宙学。我们构造的膨胀慢滚近似的对偶类似物,并解决在所有三种情况下的曲率扰动。周期性收缩和停滞宇宙学都预测了与观测不一致的曲率扰动的强烈蓝色光谱。
2011-11-08 astro-ph.CO gr-qc
Asymptotic Regimes of Magnetic Bianchi Cosmologies
我们考虑了具有正压理想流体和纯均匀无源磁场的非倾斜Bianchi宇宙学类的Einstein-Maxwell场方程的渐近动力学,重点是Bianchi型VII_{0}模型,这是以前没有研究过的。使用正交框架形式主义和哈勃归一化变量,我们表明,是以前研究的A类磁Bianchi模型的情况下,磁Bianchi VII_{0}宇宙学也表现出振荡的初始奇点的方法。然而,与其他磁Bianchi模型相比,我们严格地建立,典型的磁Bianchi VII_{0}宇宙学表现出的渐近自相似性破缺和外尔曲率占主导地位的现象,在晚时间制度。
2003-09-17 gr-qc
Coupled oscillators as models of phantom and scalar field cosmologies
我们研究了一个最近在文献中介绍的幻影宇宙学玩具模型,它由两个振子组成,其中一个振子带有负动能。的结果进行了比较,获得类似的动力系统描述,分别是一个大规模的正则标量场共形耦合的时空曲率,和共形耦合的大规模幻影的精确相空间图片。最后,动力学系统描述的最小耦合幻影进行了研究,并与玩具模型进行了比较。
2004-04-17 gr-qc
Inhomogeneous String Cosmologies
本文给出了低能弦论中包含介子场和轴子场的精确非均匀各向异性宇宙学解。时空度规具有圆柱对称性。这些解描述了具有初始曲率奇异性的不断膨胀的宇宙,并包含已知的齐次解作为子情形。解在初始奇点附近的渐近形式具有空间变化的Kasner形式。非均匀的轴子和介子领域被发现准均匀演化的尺度大于粒子视界。当不均匀性进入视界时,它们作为非线性波振荡,并且不均匀性衰减。当不均匀性很小时,它们表现得像均匀宇宙的小扰动。对偶的表现形式和渐近行为的解决方案进行了调查。
1997-01-17 gr-qc hep-th
Healthy Horndeski cosmologies with torsion
本文证明带挠率的完整 Horndeski 理论可支持非奇异、稳定且亚光速的宇宙学解,从而规避弯曲时空中的 No-Go 定理,关键在于 $\mathcal{L}_{5}$ 部分的非最小导数耦合。
2024-07-01 gr-qc hep-th
Integrable Models and Supersymmetry Breaking
我们详细阐述了可积动力学系统的标量引力拉格朗日,包括领先的超对称性破缺的蝌蚪势。在静态的Dudas-Mourad紧化(从10维到9维)中,弦耦合和时空曲率在内部空间的某些区域变得无界。另一方面,弦耦合在这些可积模型的几个相应的解决方案保持有界。因此,人们可以确定纠正潜在的形状,可以授予这些功能时,超对称性不存在或非线性实现一般。另一方面,大的标量曲率仍然存在于我们所有的例子中。然而,就像在其他情况下一样,弦论的高阶导数修正的综合效应可以驯服它们。
2021-02-11 gr-qc hep-ph hep-th
Baryon acoustic oscillation methods for generic curvature: Application to the SDSS-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey
我们开发的方法,调查重子声学振荡(BAO)功能的宇宙模型与非平凡的(但缓慢变化的)平均空间曲率:模型,不一定是平坦的,接近平坦,也没有恒定的空间曲率。我们的方法适用的模型类包括勒梅特-托尔曼-邦迪模型,修改后的重力宇宙学,非均匀宇宙学与反作用-在其中,我们没有一个预测的形状的空间2点关联函数,但我们仍然希望看到一个BAO功能在当今的星系分布,在形式上的过剩的星系2点关联函数。我们将我们的方法应用到重子振荡光谱巡天(BOSS)数据集,调查的Lambda冷暗物质($Λ$ CDM)和时间逃逸宇宙学模型作为案例研究。在两个基准模型中测量的关联函数包含类似发音的BAO特征。我们使用相对的切向和径向BAO尺度来测量各向异性的Alcock-Paczyrobski失真参数,$ε$,这是独立的基本BAO首选的尺度。我们发现,$ε$是一致的,在这两个基准宇宙学为零,表明具有不同的空间曲率行为的模型可以占的相对位置的切向和径向BAO规模。我们使用$Λ$ CDM模拟来验证我们的方法。
2019-03-03 astro-ph.CO gr-qc
Scalar quantum fields in cosmologies with 2+1 spacetime dimensions
受玻色-爱因斯坦凝聚体作为时空曲率量子模拟器的可能性的启发,我们研究了空间弯曲的Friedmann-Lemaintre-Robertson-Walker宇宙中具有$d=2+1$时空维度的无质量相对论标量量子场。特别是,我们调查粒子生产所造成的依赖于时间的背景几何形状,通过波动的频谱和几个两点场关联函数。我们得出新的分析结果几个扩展方案。
2022-02-22 cond-mat.quant-gas gr-qc
Revealing the effects of curvature on the cosmological models
在本文中,我们考虑增加曲率的影响,在扩展的宇宙学涉及一个自由变化的中微子部门和不同的参数化的暗能量(DE)。我们利用普朗克2018年宇宙微波背景温度和偏振数据,重子声学振荡和万神殿Ia型超新星数据。我们的主要结果是,根据目前的天文数据,非平坦宇宙不能被丢弃,因为我们在这项工作中探索的大多数DE宇宙学中发现了封闭宇宙的迹象。另一方面,强迫宇宙是平坦的可以显着偏离DE分量的状态方程及其动力学性质的约束。
2023-01-19 astro-ph.CO gr-qc
Contrasting features of anisotropic loop quantum cosmologies: the role of spatial curvature
各向同性时空和Bianchi-I时空的圈量子化的一个特征是能量密度、膨胀标量和剪切标量存在与物质含量无关的普适边界。我们调查的性质,这些物理量的Bianchi-II和Bianchi-IX时空,最近已经使用连接算子的方法循环量化。使用有效哈密顿方法,我们表明,Bianchi-II时空,能量密度和膨胀和剪切标量原来是有界的,虽然不是由普适值。在Bianchi-IX时空中,当接近经典奇点是各向同性时,上述物理量是有界的。此外,对于所有其他情况下,奇点的方法不是各向同性的,有效的动力学是可信的,这些量是有限的。这些结果与广义相对论截然不同,广义相对论中上述物理量一般是无界的,导致测地线方程的崩溃。与各向同性模型和Bianchi-I模型相比,我们发现Bianchi-II模型的能量条件和Bianchi-IX模型的逆三重态修正对获得上述界的作用是重要的。这些结果带来了微妙的物理区别的量子化使用holonomies在闭环各向同性和Bianchi-I模型,和连接算子的方法。我们发现,这些量子化方法,即使是在空间曲率的存在下,各向同性的模型,在物理上存在着质的差异。我们强调这些重要的差异,在基于完整性的量子化和连接算子的方法,各向同性的空间封闭和开放的模型的扩展标量的行为。
2012-02-08 gr-qc