The expansion of the universe observed with supernovae
在过去的20年里，超新星已经成为一个关键的工具，通过构建哈勃图，使用属于“Ia”亚型的超新星的光度距离来限制宇宙的膨胀历史。这项技术是发现宇宙正在加速膨胀的关键。我们回顾了测量的原理和困难，超新星的分类和多样性，以及爆炸的物理。我们讨论了影响宇宙学结论的系统不确定性，重点是测光校准。我们描述了主要的超新星宇宙学调查，提出的分析和他们的结论，以及该领域的现状。最后，我们谈谈对不久的将来的期望。
2012-11-12 astro-ph.CO
Measuring the Tidal Response of Structure Formation: Anisotropic Separate Universe Simulations using TreePM
我们提出了各向异性的“分离宇宙”的模拟修改的N-体代码Gadget-4，以代表一个大规模的潮汐场通过各向异性膨胀因子。这些模拟被用来测量的线性，准线性和非线性响应的物质功率谱的空间均匀的无痕潮场波数$k = 7 h \text{Mpc}^{-1}$。与以前的工作中测量到的大规模超密度的响应一起，这完全描述了压缩极限中的非线性物质双谱。我们发现，响应幅度不接近零的小尺度上的物理坐标，而是一个恒定的值在$z=0$，$R_K\approx 0.5$为$k \geq 3 h\text{Mpc}^{-1}$的规模，我们认为我们的模拟可靠，$k \leq 7 h\text{Mpc}^{-1}$在$z=0$。这表明即使是晕的内部区域也受到大尺度潮汐场的影响。我们还直接测量了晕形状与潮汐场的对准，发现了一个清晰的信号，随着晕质量的增加而增加。
2020-11-13 astro-ph.CO
The Expansion of the Universe is Faster than Expected
我们的宇宙目前的膨胀率，即哈勃常数，可以通过测量早期宇宙的宇宙学模型来预测，或者更直接地从晚期宇宙测量。但随着这些测量方法的改进，两者之间出现了令人惊讶的分歧。在2019年，使用不同方法和数据对晚期宇宙进行的一些独立测量提供了一致的结果，使得与早期宇宙预测的差异越来越难以忽视。我们回顾了到2019年实现的关键进展：--哈勃常数的局部或晚期宇宙测量从20年前的10%不确定性提高到2019年底的2%以下。2019年，多个独立团队采用不同方法和不同校准进行测量，以产生一致的结果。--这些晚期宇宙的估计在4 $σ$到6 $σ$与结合标准宇宙学模型的宇宙微波背景的预测不一致，这种不一致很难解释或忽略。
2020-01-10 astro-ph.CO
Observational Evidence of the Accelerated Expansion of the Universe
宇宙加速的发现是现代宇宙学最重要的发展之一。13年前的观测表明，Ia型超新星在减速宇宙中显得更加暗淡，随后又进行了一系列涉及星系和星系团以及宇宙微波背景的独立观测，所有这些都指向同一个方向：我们似乎生活在一个扁平的宇宙中，其膨胀目前正在经历加速阶段。在本文中，我们回顾了各种观测证据，其中大部分是在过去十年中收集的，以及目前正在收集数据或准备中的项目所期望的改进。
2012-04-24 astro-ph.CO
Model-Independent Reconstruction of the Expansion History of the Universe from Type Ia Supernovae
基于目前最大的均匀简化的Ia型超新星光度数据集-Union 2样本-我们以独立于模型的方法重建了宇宙的膨胀历史。我们的方法直接测试宇宙的几何形状，而不需要回到对它的能量含量所做的任何假设。这使我们能够以一种直接的方式约束暗能量模型和非标准宇宙学。所提出的方法的适用性不限于测试宇宙学模型。它可以是一个有价值的工具，指出隐藏在超新星数据中的系统误差，并规划未来的Ia型超新星宇宙学运动。
2011-09-05 astro-ph.CO
A possible geometrical origin of the accelerated expansion of the universe
利用观测数据对修正的测地膜宇宙学进行了检验。MGBC是由膜世界的外在曲率修正的大地膜引力作用量导出的。来自这个附加项的密度参数产生几何原点的加速膨胀。在超新星Ia、可观测哈勃参数、重子声学振荡和宇宙微波背景探测的条件下，所得到的拟合提供了足够的证据，表明外生曲率效应能够再现宇宙的加速膨胀，而不需要调用暗能量、奇异物质或宇宙学常数.此外，MGBC没有其他膜世界模型中存在的问题。
2015-06-01 astro-ph.CO
Measuring cosmic expansion with diffractive gravitational scintillation of nanoHertz gravitational waves
本文提出利用脉冲星计时阵列观测纳赫兹引力波被前景星系盘衍射透镜产生的闪烁效应，结合红移信息精确测量宇宙膨胀，单个源有望推断数百个红移-距离对。
2024-07-03 astro-ph.CO
An interpretation of the acceleration of the universe's expansion
我们观察到宇宙膨胀的加速。为了解释这种现象，我们通常引入具有负压的暗能量（DE），或者需要修改爱因斯坦方程以产生与暗能量等价的项。还有其他可能吗本文结合我们以前对自引力系统的统计力学的工作和范德瓦尔斯方程的推导，提出了一种不同物质的状态方程。然后我们发现，如果物质的密度足够低，它的压力可以是负的，这意味着它是推动膨胀加速的物质。因此，在这里我们不需要将DE添加到宇宙中。我们的结果还预言，宇宙最终趋向于由一个近似恒定的能量密度支配，但它的值可以小于DE。超新星的观测数据并不能将我们的模型与标准模型区分开来，但它们可能表明我们的模型与LCDM有一定的偏差。
2011-11-03 astro-ph.CO
Non-adiabatic-like accelerated expansion of the late universe in entropic cosmology
在“熵宇宙学”中，考虑到宇宙视界的熵和温度，在弗里德曼方程和加速度方程中增加了一个额外的驱动项，而不是宇宙学常数$Λ$。利用修正的Friedmann方程和加速方程，研究了熵宇宙学中的类非绝热加速膨胀。在这项研究中，我们考虑一个均匀的，各向同性的，空间平坦的宇宙，专注于单流体（单组分）占主导地位的宇宙在后期。为了研究晚期宇宙的性质，我们求解了修正的弗里德曼方程和加速方程，忽略了早期宇宙的高阶修正。我们从热力学热力学第一定律推导出连续性（守恒）方程，假设视界上的熵和温度引起非绝热膨胀。利用连续性方程，我们制定了广义弗里德曼和加速方程，并提出了一个简单的模型。通过光度距离，它表明，简单的模型符合观测到的宇宙加速膨胀和微调的标准$Λ$ CDM（λ冷暗物质）模型。然而，我们发现，简单模型的熵的增加可能是均匀的，而标准的$Λ$ CDM模型的熵的增加是逐渐缓慢的，特别是在目前的时间。换句话说，与标准$Λ$ CDM模型的预测不同，简单模型预测当前时间不是特殊时间。
2013-02-09 astro-ph.CO
Changing Redshifts caused by a Changing Expansion Velocity of the Universe
Leiden Observatory（莱顿天文台）
本文研究了宇宙膨胀速度变化引起的红移漂移现象，并通过ΛCDM模型验证了其与膨胀率变化的关系。
2026-09-10 astro-ph.CO
The WiggleZ Dark Energy Survey: measuring the cosmic expansion history using the Alcock-Paczynski test and distant supernovae
天文观测表明，今天的宇宙是由未知物理来源的暗能量主导的。在许多模型中最值得注意的结果之一是，暗能量应该会导致宇宙加速膨胀：但膨胀率作为时间的函数已被证明非常难以直接测量。我们提出了一个新的宇宙膨胀的历史相结合的遥远的超新星观测与WiggleZ暗能量调查中的大规模星系集群的几何分析，使用Alcock Paczynski测试来测量标准球的失真。我们的结果构成了哈勃膨胀率作为时间函数的鲁棒和非参数测量，我们在红移范围0.1 < z < 0.9内的四个箱中以10-15%的精度测量。我们证明了宇宙膨胀正在加速，以一种独立于宇宙模型参数化的方式（尽管在我们的数据分析中假设宇宙是均匀的）。此外，我们发现这种膨胀历史与宇宙学常数暗能量是一致的。
2011-08-12 astro-ph.CO
Measuring the Expansion or Contraction of Galaxies
星系由于它们的亮度或气体流出而失去质量。我计算了由此产生的恒星向外的径向迁移，并表明它可能被下一代大型望远镜上的高分辨率光谱仪测量。在稠密的宇宙环境中物质的大量吸积可能会引发向内的恒星迁移，这将更容易测量。
2022-02-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Measuring CMB non-Gaussianity as a probe of Inflation and Cosmic Strings
极早期宇宙的主要候选者被描述为一段快速膨胀的时期，称为暴胀。虽然标准范式调用一个单一的慢滚动场，但可以构建许多不同的模型，以适应当前的观测证据。在这项工作中，我们概述了理论和观测研究的非高斯波动模型的通货膨胀和宇宙弦-拓扑缺陷，可能会产生在非常早期的宇宙在相变。特别是，我们认为宇宙弦上的宇宙微波背景（CMB）的印记，并描述了一种形式主义的测量一般四点关联函数，或三谱，使用CMB。此外，我们描述了我们的方法的应用程序，非高斯信号中的大尺度结构的宇宙印记。这种偏离高斯性的情况通常用所谓的双谱和三谱来表示。
2011-12-26 astro-ph.CO
Isogrowth Cosmology (and How to Map the Universe)
虽然广义相对论将宇宙膨胀历史和大尺度结构的生长历史联系在一起，但在标准模型之外，它们可以有独立的行为。我们推导出具有相同的增长历史，但不同的膨胀历史，或其他偏差的宇宙学的表达式。这为等生长宇宙学提供了一个关系，但也突出了一般需要观测来测量每个生长，膨胀，重力和暗物质属性的历史。
2022-04-19 astro-ph.CO
Measuring the expansion history of the Universe with cosmic chronometers
本章综述宇宙计时器方法，即通过大质量被动演化星系的差分年龄独立测定 Hubble 参数，并讨论样本选择、最新膨胀历史约束、系统误差处理及未来光谱巡天的百分级精度前景。
2024-12-02 astro-ph.CO
Does information entropy play a role in the expansion and acceleration of the Universe?
我们从信息论的角度提出了宇宙膨胀和加速的解释。我们得到了静态宇宙中质量分布的位形熵随时间的演化，并表明引力不稳定性的过程导致位形熵在密度涨落的增长过程中迅速耗散，使这样的宇宙熵不利。我们发现，在一个膨胀的宇宙，配置熵率是由宇宙的膨胀率和密度波动的增长率。在物质主导的宇宙中，组态熵率变小，但仍保持为负，并最终在未来某个时间在$Λ$主导的宇宙中变为零。组态熵可能与暗能量有关，并可能在当前宇宙加速膨胀中起着驱动作用，导致宇宙达到最大熵组态。
2017-06-28 astro-ph.CO gr-qc
Discovery of the Expansion of the Universe
哈勃发现宇宙膨胀的神话最早是由胡马森（Humason，1931）传播的。这一发现的真正本质被证明是更复杂和更有趣的。
2011-09-09 astro-ph.CO physics.hist-ph
Who discovered Universe expansion?
Lundmark建立了宇宙正在膨胀的观测证据。勒梅特建立了理论证据。哈勃建立了观测证据。
2012-12-06 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.hist-ph
Measuring the Homogeneity of the Universe Using Polarization Drift
我们提出了一种方法来探测一般宇宙的均匀性，而不假设对称性。我们表明，各向同性可以测试在过去的光锥上的远程位置通过比较的视线和横向膨胀率，使用的宇宙微波背景光子，已被逆康普顿散射的热气体在大规模星系团的偏振的时间依赖性。这探测了度规膨胀率的远距离横向分量和平行分量的组合，我们可以使用径向重子声学振荡或宇宙钟来测量平行膨胀率。因此，我们可以测试遥远的各向同性，这是均匀宇宙的关键要求。我们提供明确的公式，连接可观的度量和属性。
2019-05-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the question of measuring spatial curvature in an inhomogeneous universe
时空的曲率，无论是在拓扑意义上，还是在超视界大小的斑块上的平均值，通常都等同于弗里德曼方程中出现的整体曲率项。然而，一般来说，宇宙是不均匀的，引力是一个非线性理论，因此任何曲率扰动都违反了FLRW模型的假设;在恒定时间表面上平均的局部曲率不一定会再现全局对称性的观测效果。此外，常时超曲面的曲率不是一个可观测的量，只能间接推断。在这里，我们研究的曲率模式的行为的非均匀时空的超曲面非微扰在数值相对论设置，以及如何与观察者推断的曲率对应。我们还注意到，在这一点上的意见变得敏感的曲率来源的不均匀性推断的平均性能的影响，发现一般协议与过去的文献。
2021-04-16 astro-ph.CO gr-qc
Ellipsoidal Expansion of the Universe, Cosmic Shear, Acceleration and Jerk Parameter
为了研究时空的各向异性是否会引起宇宙剪切或减速参数的差异，我们在Bianchi I宇宙中研究了宇宙剪切的最一般表达式，并研究了减速参数与宇宙剪切之间的联系。我们还考虑了剪切参数的方法来测量从减速到加速宇宙的过渡。我们还研究了加加速度参数和椭球宇宙之间的联系。
2018-04-26 astro-ph.CO gr-qc
Probing the anisotropic expansion history of the universe with cosmic microwave background
我们提出了一个简单的技术来检测任何各向异性膨胀阶段的宇宙历史开始从膨胀阶段的表面最后散射的CMBR数据。我们使用的属性，在宇宙中的任何各向异性膨胀会变形的原始密度扰动的形状，这种变形可以检测到在CMBR的超视界波动的形状分析。利用这种分析，我们得到了对宇宙任何以前的各向异性膨胀的约束小于约35%。
2011-11-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Accelerated expansion of the Universe a la the Stueckelberg mechanism
我们研究了一个宇宙学模型，在该模型中，Stueckelberg场以规范不变的方式与标量曲率非极小耦合。我们不仅提出了一个解决方案，可以考虑在宇宙的后期时间加速的背景下，但也与暴胀宇宙学兼容的解决方案。标量场和矢量场的不同行为，加上施图克尔伯格机制获得的实值质量，导致宇宙经历了两个不同的加速膨胀阶段，其间还有一个减速膨胀阶段。另一方面，在我们提出的解决方案中，如果质量为零，那么宇宙要么是静态的，要么由于矢量场势而表现出简单的幂律膨胀。
2014-07-03 astro-ph.CO gr-qc
Accelerated expansion of the Universe in the Presence of Dark Matter Pressure
本文研究暗物质压力对宇宙膨胀的影响，利用星系旋转曲线数据的状态方程，发现暗物质压力使哈勃参数增大并加速宇宙膨胀。
2019-06-19 astro-ph.CO gr-qc
Accelerated expansion in the effective field theory of a radiation dominated universe
我们构造了早期宇宙中理想流体的有效场论。聚焦的情况下，流体的辐射状态方程，我们表明，它可能会导致校正的背景动力学，可以主宰那些单独的重力有效场论。我们描述了加速膨胀的时期，在通货膨胀和反弹的解决方案，出现在背景动力学和EFT内讨论其有效性的制度。
2015-02-12 astro-ph.CO gr-qc
Studies on particle creation during the universe expansion with a laser system
本研究提出利用两束高强度激光碰撞产生的快速变化折射率区域，类比宇宙膨胀中的尺度因子变化，并证明在可行条件下可产生数百个光子，从而演示暴胀等时期的粒子产生。
2024-05-26 astro-ph.CO gr-qc
The Invisible Tension of the Universe from Astrophysical Black Holes: a Solution to the Coincidence Problem of the Accelerated Expansion
天文观测表明，宇宙的膨胀目前正在加速，始终伴随着恒定的负压或张力。这是一个重大的难题，因为我们不明白为什么这个张力与普朗克密度相比是如此之小;为什么如此之小，它并不完全为零;为什么它恰好具有使膨胀在我们观测宇宙的时刻开始加速所需的值。阿夫肖迪最近提出的猜想，即黑洞由于量子引力效应而创造了引力以太，这可能与这种不可见的张力相一致，可以解决这个巧合问题。宇宙的膨胀在我们观测到它的那个时代就开始加速，这一事实是必然的，这是因为我们起源于一颗围绕恒星运行的行星，而恒星是在宇宙的年龄与恒星的寿命处于同一量级时形成的。这个论点与任何人择推理无关。
2010-03-31 astro-ph.CO gr-qc
Defying the laws of Gravity I: model-independent reconstruction of the Universe expansion from growth data
利用红移空间畸变数据，我们使用两种方法：交叉统计和高斯过程，在膨胀宇宙中的物质不均匀性的增长历史进行模型无关的重建。然后，我们重建了宇宙背景膨胀的相应历史，并将其与Ia型超新星数据相拟合，对$(Ω_\mathrm{m,0},σ_{8,0})$施加限制。所得结果与一致性平台- $Λ$ CDM模型和广义相对论引力理论相一致。
2020-07-07 astro-ph.CO gr-qc
Measuring growth index in a universe with massive neutrinos: A revisit of the general relativity test with the latest observations
本文通过测量含有大量（无菌/活性）中微子的宇宙中的增长指数$γ$，对广义相对论（GR）进行了一致性检验。我们采用红移空间畸变测量来进行分析。为了约束其他宇宙学参数，我们还使用了其他宇宙学测量，包括普朗克2015年宇宙微波背景温度和偏振数据，重子声学振荡数据，Ia型超新星JLA数据，弱透镜星系剪切数据和普朗克2015年透镜数据。在含有大量无菌中微子的宇宙中，我们得到了$γ=0.624^{+0.055}_{-0.050}$，与GR预言的$γ=0.55$在1.48 $σ$水平上的张力，表明考虑无菌中微子仍然不能使$γ$的真实测量与GR预言很好地一致。在有大量活动中微子的宇宙中，我们得到了正能级情况下的$γ=0.663\pm0.045$，简并能级情况下的$γ=0.661^{+0.044}_{-0.050}$和反能级情况下的$γ=0.668^{+0.045}_{-0.051}$，它们与GR的张力都在2 $σ$能级以上.我们发现，考虑大质量活动中微子（无论考虑何种质量等级）几乎不影响增长指数$γ$的测量。
2018-02-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Possible direct measurement of the expansion rate of the universe
本文提出了一种通过精确测量极稳定源的注量来直接测量宇宙膨胀率的新方法。该方法是基于定义的光度距离和它的变化，随着时间的推移，由于宇宙膨胀。有人认为，星系可以选择作为观测的目标进行测量。我们表明，通过同时增加观测时间和物理上增加来自不同星系的注量，对探测器的相对精度的要求为1秒的一个单一的星系上的观测可以放宽到$10^{-5}$。受益于宇宙中丰富的星系，该方法可能相当有前途。
2012-05-07 astro-ph.CO astro-ph.IM
Multipole decomposition of redshift drift -- model independent mapping of the expansion history of the Universe
我们考虑在一般时空中的红移漂移表示在物理上可解释的多极级数。一个重要的认识，从衍生的结果是，红移漂移一般不能被认为是一个直接探测宇宙的平均膨胀率，由于存在的结构，沿光束从天体物理源的观察者。我们还预测了一般存在的偶极和四极偏移的观测放置在局部各向异性环境中的红移漂移的检测。
2020-11-19 astro-ph.CO gr-qc
The isotropy of Hubble expansion in the early and late Universe
该研究通过结合多种观测数据，验证了早期和晚期宇宙中哈勃扩张的各向同性，发现无显著各向异性，可能由数据系统误差导致。
2025-12-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Measuring energy production in the Universe over all wavelengths and all time
河外背景光的研究正在复兴。来自甚高能量实验和深空任务的新结果打破了直接源估计与离散源估计在光学和近红外中产生的矛盾测量之间的僵局。我们也看到我们的能力的进步，从伽马射线到无线电波长的EBL模型与改进的尘埃模型和AGN处理。随着深度和广度的光谱和光度红移测量的出现，我们现在可以将EBL细分为红移区间。这允许在任何时候恢复宇宙光谱能量分布（CSED）或宇宙代表性部分的发射率。随着新设施的上线，以及从伽马射线到无线电波长的更多统一研究正在进行中，很快就有可能测量EBL，精度在1%以内。在这个水平上，正确的再电离模型，对丢失的人口或光的认识，来自星系团内和晕气体的辐射，以及来自衰变暗物质的任何信号都变得非常重要。在适当的时候，目标是测量和解释从河外区域入射到地球表面的所有光子的起源，其中编码了我们宇宙中能量产生的整个历史。
2021-02-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Anisotropic expansion of the Universe and generation of quantum interference in light propagation
本文研究了Bianchi I型宇宙模型中的电动力学。这种情况揭示了光子在传播过程中可能产生量子干涉的可能性。这种效应只是由于宇宙演化中存在两个不同的膨胀轴。换句话说，我们可以得出这样的结论：一种纯粹的度量--或者等价地说，引力--现象引起了一种量子效应，这种效应在光的传播中表现出来。
2015-10-07 astro-ph.CO gr-qc
Ricci focusing, shearing, and the expansion rate in an almost homogeneous Universe
宇宙是不均匀的，但它似乎是令人难以置信的良好特征的均匀相对论模型。当前的挑战之一是准确地描述这种模型的属性。在本文中，我们将探讨如何不均匀性可能会影响宇宙的整体光学性质，量化他们如何可以偏置的红移距离关系，在一些玩具模型，模仿真实的宇宙。我们探索的模型在大尺度上是统计上均匀的。我们发现，不均匀性的影响是百分之几的顺序，这可能是非常重要的宇宙学参数的精确估计。我们讨论了什么教训可以帮助我们解决一个更现实的不均匀的宇宙。
2012-05-03 astro-ph.CO gr-qc
Effects of structure formation on the expansion rate of the Universe: An estimate from numerical simulations
当爱因斯坦方程在局部非均匀宇宙学中的空间体积上取平均时，宇宙膨胀率的广义相对论修正就产生了。有人认为，它们可能有助于观察到的宇宙加速。在本文中，我们提出了一个新的计划，利用数值模拟，使这些修正的大小在（3+1）时空中的一般不均匀性的现实估计。然后，我们定量计算的体积平均膨胀率使用N体大尺度结构模拟，并将其与在一个标准的FRW宇宙学的膨胀率。我们发现，在弱引力场极限下，收敛的修正值略大于先前声称的10^{-5}能级，但还不够大，甚至没有正确的符号来驱动当前的宇宙加速。然而，累积效应是否会显著改变宇宙的膨胀历史，这个问题需要用强场相对论来进一步研究。
2011-01-28 astro-ph.CO gr-qc
How Slowly can the Early Universe Expand?
当宇宙的膨胀是由状态方程参数$w$和声速$c_s$满足$w = c_s^2 \le 1$的理想流体控制时，哈勃参数$H$和时间$t$满足$Ht \ge 1/3$ .最近，人们对使用$Ht < 1/3$的“超慢”膨胀定律（有时称为“快速膨胀”模型）产生了兴趣。我们研究了各种可以产生超慢膨胀的模型：具有负势的标量场、正压流体、膜世界模型或早期宇宙中的游荡阶段。超慢膨胀的标量场模式和正压模式对向$w = 1$或$w \rightarrow \infty$的演化不稳定，对向$w \rightarrow \infty$的演化不稳定。膜世界模型可以产生超慢的膨胀，但需要超出标准弗里德曼方程的膨胀定律。游荡的早期宇宙模型可以在早期宇宙中产生准静态膨胀阶段，但需要一个奇异的负密度分量。这些结果表明，呼吁在早期宇宙中的超慢膨胀阶段应该谨慎对待，尽管游荡的早期宇宙可能值得进一步研究。这些结果不适用于超慢收缩模型。
2022-09-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The influence of inhomogeneities on the large-scale expansion of the universe
完全由物质组成的非均匀宇宙的演化是从早期的、几乎均匀的状态开始的，直到非均匀性开始变大。本文所研究的物质的特定分布被选择为仅在其中一个方向上具有周期性变化，这足够简单以允许度规的行为被解析地解决，远远超出了基于波动的初始小的线性近似。这个例子提供了一个宇宙的例子，在这个宇宙中，不均匀性会影响它的平均膨胀率;它的简单性允许导出一个条件，告诉我们什么时候它们的存在应该开始变得重要。由于度规和物质密度的非均匀部分的平均值比它们的均匀部分增长得更快，平均膨胀率随着由非均匀性支配的时代的到来而加速。
2010-11-09 astro-ph.CO hep-th
The Magnetic Part of the Weyl Tensor, and the Expansion of Discrete Universes
我们研究外尔张量的磁性部分对大尺度空间膨胀的影响。这是在一类宇宙学模型的背景下完成的，这些模型包含规则排列的离散质量，而不是连续的完美流体。人们应该用来考虑这些模型的宇宙学膨胀的测地线曲线的自然集合需要外尔张量的非零磁性部分的存在。我们包括这个对象在这些模型的演化方程进行泰勒级数展开的超曲面，它最初消失。在相同的宇宙学时间，作为宇宙年龄的一部分测量，我们发现外尔张量的磁性部分的影响随着宇宙质量的增加而增加。我们还发现外尔张量的磁性部分的影响随着时间的推移而增加，相对于领先的电子部分，因此它对宇宙尺度的贡献可以达到~ 1%的值，在泰勒级数近似开始崩溃之前。
2017-01-30 astro-ph.CO gr-qc
Light propagation and the average expansion rate in near-FRW universes
我们认为宇宙接近弗里德曼-罗伯逊-沃克在这个意义上的度量扰动，他们的时间导数和一阶空间导数是小的，但二阶空间导数不受约束。我们表明，如果我们另外假设，观察者的四速度是接近其背景值和接近的四速度定义的超曲面的平均，红移和平均膨胀率保持接近FRW的情况。然而，这对于角直径距离是不正确的。四速度假设意味着对度量和/或物质含量的二阶导数的某些条件。
2012-05-02 astro-ph.CO gr-qc
Electrodynamic effect of anisotropic expansions in the Universe
在存在全局或局部各向异性宇宙膨胀的情况下，本文修正并给出了膨胀时空中的电动力学方程。在宇宙学各向同性的背景中，局部各向异性膨胀的区域应该会产生一种新的效应。这些区域应该自然存在，与哈勃流解耦的尺度相连接。这种效应可能的观测结果的建议。特别是，我预测的外观或来自或通过这些地区的电磁辐射的偏振变化。这种效应是可以观察到的，而且可能已经在类星体的偏振中观察到了。
2012-11-25 astro-ph.CO gr-qc
Constraining the Anisotropic Expansion of Universe
利用Union 2 Ia型超新星和伽马射线暴的观测资料，研究了加速膨胀宇宙中可能存在的各向异性。我们构造了一个方向相关的暗能量模型，并对各向异性调制的方向和强度进行了约束。我们发现，最大的各向异性偏差方向是$(l,\,b)=(126^{\circ},\,13^{\circ})$（或相当于$(l,\,b)=(306^{\circ},\,-13^{\circ})$），当前的各向异性水平是$g_0=0.030_{+0.010}^{-0.030}$（$1σ$置信水平与Union2数据）。我们的结果没有显示出强有力的证据，各向异性的暗能量模型。我们还讨论了潜在的方法，可以区分奇特的速度场的各向异性暗能量模型。
2013-07-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Is flat rotation curve a sign of cosmic expansion?
在假设宇宙膨胀与晕上的星系动力学相互作用的基础上，提出了四种可能的自转曲线解。第一种是对加速宇宙中的等效原理的修正。第二种是在膨胀宇宙中对马赫原理的修正。第三种是膨胀宇宙中晕的变质量动力学，第四种是膨胀宇宙中晕上的随动半径代替物理半径。
2013-07-08 astro-ph.CO gr-qc
Direct measurement of evolving dark energy density and super-accelerating expansion of the universe
通过对附近Ia型超新星的测量，得到的哈勃常数值比在更高的红移下得到的值要高。由于其宿主的特殊运动，我们发现在如此低的红移下，物质的含量只有在更高红移下的10%左右，这样低的物质密度不可能由ΛCDM膨胀背景下的密度扰动产生.最近，普朗克小组报告了一个较低的哈勃常数和较高的物质含量。我们发现，暗能量密度随宇宙时间的增加而增加，因此其状态方程参数随宇宙时间的增加而减小，在低红移处小于-1。这种暗能量演化是推动宇宙超加速膨胀的原因。在这个扩展的ΛCDM模型中，宇宙学红移代表时间而不是径向坐标，因此宇宙符合哥白尼原理。
2013-07-20 astro-ph.CO gr-qc
Milestones of general relativity: Hubble's law (1929) and the expansion of the universe
哈勃宣布的星等-红移关系\cite{Hub29}给我们对宇宙的理解带来了重大变化。在追溯了哈勃工作的前历史，以及他对距离的低估导致的我们理解的中断之后，这篇评论集中在我们对膨胀宇宙的理解到今天的发展和成功，以及广义相对论在这种成功中所起的作用。
2015-04-14 astro-ph.CO gr-qc physics.hist-ph
Tests for the Expansion of the Universe
现在几乎所有的宇宙学家都认为星系的红移是由于宇宙的膨胀（宇宙学红移），加上一些特殊运动的多普勒效应，但是我们能通过其他一些独立的宇宙学测试来确定这一事实吗？在这里，我将回顾一些最近的测试：CMBR温度与红移，时间膨胀，哈勃图，托尔曼或表面亮度测试，角尺寸测试，紫外表面亮度极限和阿尔科克-Paczyorski测试。一些实验倾向于膨胀，而另一些实验则倾向于静态宇宙。几乎所有的宇宙学测试都容易受到星系演化和/或其他效应的影响。托尔曼或角尺寸测试需要假设非常强大的星系大小的演变，以适应标准宇宙学的数据，而阿尔科克-Paczynski测试，观察到的角尺寸的比率，径向/红移大小的评估，是独立的。
2015-01-07 astro-ph.CO gr-qc
Exploring a matter-dominated model with bulk viscosity to drive the accelerated expansion of the Universe
我们探讨了一个大体积粘性物质占主导地位的宇宙的可行性，以解释目前宇宙的加速膨胀。该模型由无压流体组成，其体积粘度形式为ε = ε_0 + ε_1 * H，其中ε_0和ε_1是常数，H是哈勃参数。无压流体是重子和暗物质两种成分的特征。根据这个模型，我们研究了宇宙的行为，分析了尺度因子以及一些曲率标量和物质密度。另一方面，我们使用Ia型超新星（SNe Ia）探测器计算了最佳的估计值的α_0和α_1。我们发现，从宇宙的所有可能的情况下，最好的估计值（100，101）的首选是一个膨胀的宇宙开始大爆炸，其次是减速膨胀在早期，并与一个平稳的过渡，在最近的时间，以加速膨胀的时代，将永远持续下去。宇宙的预测年龄比来自最古老的球状星团的观测约束的平均值略小，但仍然在该约束的置信区间内。该模型的一个缺点是在红移z >= 1时违反了热力学第二定律。然而，当我们假设ε_1 = 0时，在ε_0的最佳估计值处评估的简单模型ε_1 = ε_0满足局部热力学第二定律，宇宙的年龄与球状星团的约束完全一致，并且它也有一个大爆炸，随后是减速膨胀，并在后期平滑过渡到加速膨胀时期，会永远持续下去
2010-08-19 astro-ph.CO gr-qc
Can accelerated expansion of the universe be due to spacetime vorticity?
我们在这里提出了一个加速宇宙膨胀的广义相对论机制和哈勃常数。它表明，时空涡耦合到星系中的磁场密度导致星系从彼此后退的速度等于哈勃常数。因此，我们预言了一个振荡的宇宙，曲率为零，而不需要假设在大距离上违反牛顿引力，也不需要引用暗能量/暗物质假设。从模型中导出了哈勃常数的值、膨胀尺度以及CMB辐射的各向同性。
2018-11-14 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Accelerated expansion of the universe purely driven by scalar field fluctuations
Institute of Cosmology, Department of Physics and Astronomy, Tufts University（塔夫茨大学物理与天文学系宇宙学研究所）
研究探讨仅标量场涨落驱动宇宙加速膨胀的情况，指出在宇宙空间闭合且场的康普顿波长超曲率半径时可行，为暴胀和暗能量研究带来新视角。
2026-07-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Accelerated expansion of the Universe driven by G-essence
在目前的工作中，我们分析的g-本质模型的特定拉格朗日量：$L=R+2[αX^n+εY-V(ψ,\barψ)]$。最近提出的g-本质模型作为一种替代和推广的标量k-本质。给出了g-本质模型的3类解。根据标度因子的演化，我们重建了标量场和费米子场的相应势和动力学。结果表明，g-本质模型可以描述宇宙的减速膨胀和加速膨胀阶段。
2010-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Thermodynamics of the arbitrary dimensional FRW universe: Joule-Thomson expansion
本文研究n维FRW宇宙在爱因斯坦及爱因斯坦-高斯-博内引力下的热力学，推导状态方程并首次确定反转温度与压力，揭示冷却-加热区域及膨胀机制。
2025-08-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Volume Weighting the Measure of the Universe from Classical Slow-Roll Expansion
早期宇宙宇宙学中最令人沮丧的问题之一是，如何协调弦论和它最可信的高能兄弟--永恒暴胀--中的大量宇宙选择。这些宇宙共同产生了弦景观，而经过微调的宇宙数量相对较少，它们经历了大规模的膨胀，可以容纳观测者，特别是星系。我们表明，这样的意见是非常有利于任何系统，其中物理参数分布在一个高能量的规模，由于守恒的刘维尔措施和规范的体积性质，渐近接近一个大的各向同性膨胀期的特点是$w=-1$。我们的解释预测，在可预见的未来，所有偏离$w=-1$的观测探测都注定要失败。本文的目的不是介绍一个新的措施的多重宇宙，而是要显示什么也许是最自然和众所周知的措施，体积加权，出现作为一个结果的守恒的刘维尔措施相空间在经典的慢卷膨胀。
2016-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Strongly lensed type Ia supernovae as a precise late-universe probe of measuring the Hubble constant and cosmic curvature
强透镜Ia型超新星（SNe Ia）在测量多幅图像的时间延迟方面具有一定的优势，有望成为一种强大的后宇宙宇宙学探测器。在本文中，我们模拟了一个样本的透镜SNe Ia与时间延迟测量的时代的遗产调查的空间和时间（LSST）。基于距离求和规则，我们利用透镜Ia超新星对宇宙晚期的哈勃常数$H_0$和宇宙曲率参数$Ω_K$进行了与模型无关的约束.我们发现，如果可以观察到20个透镜状的Ia超新星，对$H_{0}$的约束优于SH0ES合作的测量。当透镜Ia超新星的事例数增加到100时，$H_{0}$的约束精度与普朗克2018年的结果相当。以200个透镜状Ia超新星事件作为乐观估计，得到了$ΔH_0=0.33$ $\rm km\ s^{-1}\ Mpc^{-1}$和$ΔΩ_K=0.053$。此外，我们还模拟了不同情况下的透镜类星体，并进行了比较，发现它们仍然是一种有用的宇宙学探测器，尽管它们的约束精度远低于透镜类星体。在LSST时代，对Ia超新星和类星体的时间延迟测量有望得到$ΔH_0=0.26 ~\rm km\ s^{-1}\ Mpc^{-1}$和$ΔΩ_K=0.044$的结果。
2022-06-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Centenary of Alexander Friedmann's Prediction of the Universe Expansion and the Quantum Vacuum
我们回顾了从远古时代到阿尔伯特·爱因斯坦的宇宙的主要科学图像，并强调所有这些图像都将宇宙视为具有不变物理特性的静止系统。与此相反，100年前，亚历山大·弗里德曼预测宇宙从无限大的能量密度开始膨胀。我们简要地讨论了这一预言的物理意义和它的实验证实，包括遥远星系光谱红移和遗迹辐射的发现。在提到热宇宙理论中的视界问题之后，我们考虑了暴胀模型与量子真空概念的联系，作为暴胀子场的替代。宇宙的加速膨胀被讨论为源自量子真空的宇宙学常数提供动力。得出的结论是，由于亚历山大·弗里德曼的宇宙膨胀的预测从根本上改变了我们的世界图片相比，以前的时代，他的名字应该放在同等的托勒密和哥白尼的名字。
2022-11-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
