Casimir Energy Corrections by Light-Cone Fluctuations
本文研究了光锥涨落对边界条件下自由无质量标量场重整化零点能的影响。为了模拟光锥涨落,我们在Klein-Gordon算子中引入了一个时空相关的随机系数。我们假设场被定义在一个有一个限定方向的区域中。为简单起见,我们选择两个平行板相隔距离为$a$的对称情况。板间重整化真空能量密度的修正为$1/a^{8}$,而不是自由情况下通常的$1/a^{4}$依赖关系。反过来,我们也表明,光锥波动打破了真空压力的均匀性之间的板。
2014-01-29 gr-qc hep-th quant-ph
A Microscopic Recoil Model for Light-Cone Fluctuations in Quantum Gravity
我们提出了一个微观模型的光锥波动“在真空中”,其中包括治疗的高能粒子引起的量子引力反冲效应。在弦论中,我们将时空中的缺陷视为孤子,导出了与能量相关的折射率和由于量子扩散通过时空泡沫而导致的单能光子到达时间的随机扩展,正如以前使用有效的Born-Infeld作用所发现的那样。遥远的天体物理学来源为这些可能的量子引力现象提供了灵敏的测试。
1999-06-07 astro-ph gr-qc hep-th
The Cosmological Perturbation Theory on the Geodesic Light-Cone background
受完全非线性测地线光锥(GLC)规范的启发,我们考虑了描述未扰动宇宙的类似坐标系。在此基础上,我们建立了一个宇宙学扰动理论,研究了与这组新的微扰有关的规范变换性质,并指出了它与标准宇宙学扰动理论的联系。特别是,我们得到的规范在标准微扰理论对应的GLC规范,并证明这是一个有用的替代标准同步规范。此外,我们利用几个可行的定义规范不变的组合。其中,我们建立规范不变变量,使其值等于线性化GLC规范扰动。这种选择是由GLC规范的两个关键性质所激发的:i)它允许在完全非线性水平上的类光观测量的简单表达式,例如红移和角距离; ii)GLC真时与自由落体观测者的真时一致。由于第一个属性,精确表达式可以很容易地扩展到线性顺序,以获得线性规范不变的表达式所选择的观察。此外,第二个功能自然提供规范不变的物理观测量的时间,如测量这样的自由落体观察者的表达式。最后,我们明确地显示所有这些方面的情况下的线性化角距离红移关系。
2020-12-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gauge invariance on the light-cone: curvature perturbations and radiative degrees of freedom
本研究推导了Mukhanov-Sasaki变量等宇宙学规范不变量在观测光锥上的表达式,构建了不依赖坐标、按螺旋度分类扰动的形式体系,可推广至非线性理论,为沿光锥研究宇宙学扰动演化奠定基础。
2023-05-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Some New Light-cone Time Dependent Solutions in Deformed pp-wave Backgrounds
时间\光锥时间相关背景下的膜解是为了更深入地理解与宇宙学和零奇点相关的物理而感兴趣的。本文报道了光锥含时pp类波背景中的膜解及其束缚态。我们表明,我们的解决方案生活在背景都是宇宙学奇异(类光)在经典水平。对背景的时空超对称性分析表明,它们保留了完整的IIB型超对称性的1/8。
2013-09-01 gr-qc hep-th
Cosmological perturbations from statistical thermal fluctuations
计算了由任意状态方程描述的单一流体中统计热涨落引起的宇宙学扰动。导出了在给定温度下标量谱、张量扰动谱和非高斯性参数的计算公式。这些结果是相关的任何宇宙学的情况下,宇宙结构可能已经播种热,而不是纯粹起源于量子真空波动。
2013-03-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Testing homogeneity with galaxy number counts : light-cone metric and general low-redshift expansion for a central observer in a matter dominated isotropic universe without cosmological constant
作为暗能量的另一种说法,有人认为我们可能处于爱因斯坦场方程的勒梅特-托尔曼-邦迪(LTB)解所描述的非均匀各向同性宇宙的中心。为了检验这一假设,我们计算了红移球壳质量的五阶解析公式。使用相同的分析方法,我们通过引入规范不变量$G(z)$来写出光锥中的度规,它与光度距离$D_L(z)$一起完全确定了LTB模型的光锥几何。
2009-12-09 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Kinematics of a Spacetime with an Infinite Cosmological Constant
利用de Sitter群和空间的Inonu-Wigner压缩,讨论了宇宙学常数Λ为无穷大的无源Einstein方程的解.当Λ-->无穷大时,时空变成四维锥,通过时空反演对偶于闵可夫斯基空间。这种反演将四锥顶点与闵可夫斯基空间的无穷大联系起来,将四锥无穷大与闵可夫斯基光锥联系起来。进一步考虑了非相对论性极限c -->无穷大,在这种情况下的运动学群是一个修改的伽利略群,其中空间和时间平移被相应的适当的保角变换的非相对论性极限所取代。这个群与伽利略群具有相同的抽象李代数,可以命名为共形伽利略群。这些结果可能对早期的宇宙学有意义。
2002-12-02 gr-qc hep-th
Vacuum energy fluctuations, the induced cosmological constant and cosmological reconstruction in non-minimal modified gravity models
在具有常标量场的de Sitter背景下,得到了非最小标量修正引力的单圈有效作用量,并计算了相应的诱导宇宙学常数.结果表明,非最小修正引力下的量子效应可能诱导早期de Sitter宇宙,即使这种解在经典水平上不存在.经典重建的理论提出了这样一种方式,所产生的理论有一个宇宙学的解决方案,统一早期的通货膨胀与后期的加速。
2009-09-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Graviton fluctuations erase the cosmological constant
引力子涨落对宇宙学常数产生强烈的非微扰红外重整化效应。泛函重整化流将正的宇宙学常数推向零,解决了宇宙学常数问题,而不需要调整参数。我们提出了一个简单的计算引力子对标量场有效势流的贡献。在变引力下,我们发现势函数随标量场渐近增大,最多为二次方。在有效普朗克质量正比于标量场的情况下,所导出的宇宙学方程的解导致在无限的未来宇宙学“常数”渐近消失,从而为当前宇宙学时代的动态暗能量提供了条件。除了解决宇宙学常数的问题,我们的简化计算还需要一个相当大的正引力诱导的异常尺寸的四次希格斯耦合在紫外区,证实了成功的预测希格斯玻色子质量的渐近安全的情况下,量子引力。
2017-05-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial black hole formation from cosmological fluctuations
该研究围绕原初宇宙学涨落的原初黑洞形成阈值展开,回顾相关解析与数值结果,为通过原初黑洞丰度观测约束早期宇宙提供支撑。
2024-12-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Analogue stochastic gravity phenomena in two-component Bose-Einstein condensates: Sound cone fluctuations
研究了原子超精细态间存在Rabi跃迁的可调二元玻色-爱因斯坦凝聚体中冷原子零温凝聚体的性质。我们用这个系统来研究可调谐量子气体中的量子涨落对声子传播的影响。我们表明,该系统可以表示为一个耦合的两场模型的无隙声子和带隙模式,这是类似的戈德斯通和希格斯粒子在粒子物理学。然后,我们进一步追查出的带隙模式,得到一个有效的纯声子理论使用封闭的时间路径形式主义。特别是,我们感兴趣的音锥波动由于变化的声速声学度量,引起的量子波动的带隙模式。这些涨落可以被解释为诱导一个随机时空,因此被认为是光锥涨落的类似现象,推测是由量子引力效应引起的。波动的影响可以在声波的传播时间的变化中显示出来。我们建议相关的实验来讨论实验观测的可能性。
2019-06-29 gr-qc
Light escape cones in the locally non-rotating reference frames of the Kerr-de Sitter superspinars and related superspinar shadows
本文系统构造了 Kerr-de Sitter 裸奇点时空中局部非旋转参考系的光逃逸锥,并利用静态半径附近的观测者构建了受宇宙学和天体物理学参数限制的超自旋天体阴影。
2024-10-23 gr-qc hep-th
Cosmological perturbations in conformal gravity II
本文继续研究共形引力理论中的宇宙学扰动。在以前的工作中,我们得到了宇宙学涨落方程的一组有限的解,这些解必须是横向的和同步的。在这里,我们提出了一般的解决方案。我们表明,在一个共形不变的引力理论波动周围的任何背景,是共形平坦(背景,包括宇宙学有趣的罗伯逊-沃克和德西特几何)可以构建从(已知)的解决方案波动周围的平坦背景。为了使这种结构成立,与涨落有关的微扰几何不必保形于平坦。利用这种结构,我们表明,在共形罗伯逊-沃克宇宙学早期宇宙波动增长为$t^4$。我们提出的标量,矢量,张量的共形理论中的波动分解,并比较和对比我们的工作与类似的处理波动的标准爱因斯坦引力理论。
2019-04-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Light-cone averaging in cosmology: formalism and applications
我们提出了一个一般的规范不变的形式主义定义宇宙学的平均值,是相关的观测基于光的信号。这样的平均值要么涉及对应于一族过去光锥的零超曲面,要么涉及它们与类时超曲面相交所给出的紧致曲面。广义Buchert-Ehlers交换规则的衍生物,这些光锥平均。在引入了一些适应的“测地线光锥”坐标之后,我们给出了一般非均匀宇宙中平均红移与光度-距离关系和所谓的“红移漂移”的显式表达式。
2011-06-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Back-Reaction of Long-Wavelength Cosmological Fluctuations as Measured by a Clock Field
我们考虑了宇宙学涨落对在类空超曲面上平均的局部膨胀率的反作用。我们表明,在红外线的限制,波动导致平均膨胀率的下降,在一个固定值的时钟场测量,相比将在一个均匀的宇宙。我们在爱因斯坦引力与理想流体物质的耦合下工作。
2023-02-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Perturbations in Conformal Gravity
我们提出的第一个步骤,发生在宇宙学与共形引力理论的扰动分析。我们讨论了共形不变性对微扰坐标规范选择的影响,并表明在共形理论中,度规涨落的轨迹从一阶引力涨落方程中运动学地分离出来。我们确定的方程,描述一阶度量波动周围的说明共形平坦德西特背景。通过共形变换,我们表明,这样的波动可以构建从波动周围的一个平坦的背景,即使波动本身是与一个微扰的几何形状,本身不是共形平坦。我们将分析扩展到其他宇宙学相关背景(如共形平坦的罗伯逊-沃克背景)周围的波动,并发现张量波动的增长速度远远超过类似标准情况下发生的波动。我们评论最近的一些工作特胡夫特和Maldacena推导共形引力从爱因斯坦引力或反之亦然。我们表明,虽然标准的重力张量波动周围的德西特背景也波动的共形理论的解决方案,在共形的情况下,他们不携带能量。
2012-05-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Vacuum fluctuations and the renormalized stress-energy tensor on a cone with arbitrary boundary conditions
Universidade Estadual de Campinas(坎皮纳斯州立大学);Instituto de Física da Universidade de São Paulo(圣保罗大学物理研究所)
研究锥形时空中质量为\(M\)的标量场的真空涨落与应力 - 能量张量,利用其局域模式作为扩展粒子探测器的协变模型,通过重整化应力 - 能量张量量化探测器对周围时空的影响。
2026-07-17 gr-qc hep-th
Impact of quantum entanglement on spectrum of cosmological fluctuations
我们研究了de Sitter空间中两个因果分离的开图之间的纠缠对真空涨落谱的影响。我们考虑一个自由质量标量场,并构造约化的密度矩阵通过跟踪真空状态的开放的图表之一,最近由Maldacena和Pimentel导出。利用约化的密度矩阵,我们给出了真空均方涨落的形式,并证明了无质量标量场的标度不变谱在小尺度上是可以实现的。另一方面,我们发现量子纠缠在与曲率半径相当或更大的尺度上影响光谱的形状。
2014-12-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Entropy Production in the Cosmological Amplification of the Vacuum Fluctuations
我们估计的熵相关的背景压缩宇宙引力子,我们认为,宇宙对生产的过程中,从真空可以解释大量的熵,我们现在的宇宙。
1993-01-12 gr-qc hep-th
Can the quantum vacuum fluctuations really solve the cosmological constant problem?
最近有人认为,正确解读真空的量子涨落可以解决宇宙学常数问题。在这项工作中,我们严格审查这样的建议,发现它值得怀疑,由于概念和自洽性的问题,以及与实际计算的问题。我们的结论是,该建议是不充分的解决方案的宇宙学常数的问题。
2019-12-11 astro-ph.CO gr-qc
Dynamical Density Fluctuations around QCD Critical Point Based on Dissipative Relativistic Fluid Dynamics-possible fate of Mach cone at the critical point-
本文件有两个目的。首先,我们利用耗散相对论流体动力学研究了量子色动力学(QCD)临界点(CP)附近的动力学密度涨落,其中考虑了密度涨落与其它守恒量涨落的耦合。结果表明,在QCD CP中,与密度涨落直接耦合的声模被衰减,而热模则成为真正的软模。在此基础上,我们对QCD CP附近的马赫锥作为CP存在的信号的可能命运进行了推测。其次,我们澄清了所谓的一阶相对论流体动力学方程一般没有问题,以描述流体动力学现象与长波长相反,一个天真的怀疑,而即使是Israel-Stewart方程,一个流行的二阶方程,可能无法描述的流体动力学模式一般取决于弛豫时间的值。
2009-08-28 gr-qc hep-ph hep-th
Probing the bubble interior with entanglement entropy and bulk-cone singularities
Università Cattolica del Sacro Cuore(天主教撒克雷圣心大学);INFN Sezione di Perugia(意大利国家核物理研究所佩鲁加分部);Institute for Theoretical Physics, KU Leuven(荷语鲁汶大学理论物理研究所);TIFPA - INFN, c/o Dipartimento di Fisica, Università di Trento(特伦托大学物理系意大利国家核物理研究所理论与应用物理中心);Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所)
通过纠缠熵和bulk-锥奇点研究泡膜内部结构,揭示不同宇宙学常数下黑洞的因果结构和热化特性。
2026-03-04 gr-qc hep-th
Observation angles, Fermi coordinates, and the Geodesic-Light-Cone gauge
我们表明,在一般的宇宙学背景下,由一个静态测地线观测者局部测量的角方向,并表示在费米法向坐标系中总是与表示在测地线光锥(GLC)规范一致,直到利用GLC坐标的剩余规范自由度的局部变换。这不是其他的规范的情况下,例如,同步和纵向规范-通常用于观测宇宙学的背景下。我们还提出了一个明确的建议,GLC规范固定条件,确保其角度与观测的充分识别。
2018-12-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
How the cosmological constant is hidden by Planck scale curvature fluctuations
这是在最近的一封信中争论物理。123,131302(2019),大宇宙学常数的影响可以自然地隐藏在普朗克尺度曲率波动中。我们指出,作者的论点存在问题。信中提出的通过选择合适的失效函数来隐藏宇宙学常数的做法,只不过是一种由外力维持的假象。特别是,如果宇宙学常数是正的,它就不能实现。幸运的是,它以不同的方式适用于负的宇宙学常数,有趣的是,宇宙学常数的符号只需要为负,就可以使平均空间曲率$\langle R\rangle$变小。
2019-11-25 gr-qc hep-th
Evolution of Cosmological Horizons of Wormhole Cosmology
最近,我们通过求解爱因斯坦场方程,得到了具有Morris-Thorne型虫洞的宇宙学模型的精确解。我们找到了视视界,并分析了它们的几何性质,包括因果结构。在适当定义Kodama矢量的情况下,我们还导出了在视宇宙视界附近的Hawking温度。本文根据宇宙物质的分布,研究了视视界的动力学性质。物质主导、辐射主导和宇宙主导的宇宙被认为是一个单一组成的宇宙。作为一个多分量宇宙,我们采用包含物质和拉姆达的$Λ$ CDM宇宙。我们还考虑了视视界的速度,并将它们与没有虫洞的宇宙进行了比较。研究了虫洞模型中过去光锥和粒子视界的情况。由于有虫洞的时空的空间坐标被限制在喉道之外,过去的光锥可以通过移除小于虫洞的区域来操作。在共形时距坐标系中,无虫洞的过去光锥比有虫洞的过去光锥开始得早。穿越虫洞后,可以显示出与正常虫洞不同的部分。因此,从观察者过去的光锥确定的粒子视界距离不能以唯一的方式定义。穿越虫洞的情况可以扩展到另一个宇宙或遥远的因果不连通区域。
2019-06-20 gr-qc
Cosmological Fluctuations from Infra-Red Cascading During Inflation
我们提出了一个从暴胀产生宇宙学涨落的新机制。相互作用的标量场的非平衡激发常常演化为红外(IR)和紫外(UV)级联,导致中间标度区域。我们在一个简单的模型中观察到了这种现象的元素,其中暴胀子场和等暴胀子场在暴胀过程中通过耦合g^2(-_0)^2 χ^2相互作用。等暴胀子粒子是在暴胀过程中产生的,当它们在π = π_0时瞬间变得无质量,占据数不超过1。我们指出,产生的χ粒子很快变重,它们在均匀凝聚体中的多次再散射产生了具有高占据数的轻暴胀子红外涨落的韧致辐射。这些IR波动的后续演化在性质上类似于通常的暴胀波动,但它们的初始振幅不同。红外级联对宇宙学曲率涨落产生了一种凸点形状的贡献,当g^2>0.06时,这种贡献甚至可以超过通常的涨落。红外级联曲率波动是显著非高斯的,并且凸块的强度和位置取决于模型,通过g^2和θ_0。来自IR级联波动的影响显著大于来自瞬时慢化的影响。随着一系列这样的粒子产生的爆发,碰撞的叠加可以导致宇宙学波动的一个新的宽带非高斯分量添加到通常的波动中。这样一系列的粒子创造事件可以,但不一定,导致陷获暴胀。
2009-07-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Energy-Momentum Tensor of Cosmological Fluctuations during Inflation
研究了二次势混沌暴胀慢翻转过程中宇宙标量涨落的重整化能量动量张量(EMT),发现它具有负能量密度的特征.我们还接近的反反应问题作为一个二阶计算微扰论发现没有证据表明,宇宙学波动的反反应是一个规范的文物。与EMT的结果一致,宇宙学涨落的反作用使平均膨胀率降低。
2004-03-29 astro-ph gr-qc hep-th
Fluctuations about Cosmological Instantons
研究了弯曲空间中自相互作用标量场在反弹解附近的半经典涨落问题。在平坦的空间中,波动问题分为由整数l标记的分波,我们确定波动行列式的大l行为,这是定义有限波动前因子所需的量。我们还表明,虽然科尔曼-德卢西亚反弹解决方案有一个单一的负模式在l=0的部门,振荡反弹解决方案也有负模式的部分波高于s波,进一步的证据表明,他们没有直接关系到量子隧穿。
2006-05-17 gr-qc hep-th
Cosmological Gravitational Waves from Isocurvature Fluctuations
本文综述了初始等曲率涨落诱导产生宇宙学引力波的相关机制,及其在暗物质与原初黑洞主导的早期宇宙研究中的应用。
2023-11-03 astro-ph.CO gr-qc
Thermodynamic Geometry of Normal (Exotic) BTZ Black Hole Regarding to the Fluctuation of Cosmological Constant
考虑到宇宙学常数的涨落,我们构造了$2+1$维正常(奇异)BTZ黑洞的热力学几何.我们认为,当没有宇宙学常数涨落时,黑洞的热力学几何是一个二维平坦空间,而包含宇宙学常数作为涨落参数的三维热力学参数空间将是弯曲的。本文将研究宇宙学常数涨落的某些结果。我们表明,这种波动导致的热力学曲率是正确的奇异系统的临界表面。此外,我们还讨论了热力学第一定律对宇宙学常数涨落的适用性。
2018-04-02 gr-qc
Cosmological Fluctuations in Delta Gravity
大约70%的宇宙是暗能量,但物理学界仍然不知道它是什么。三角洲引力(DG)是一种替代的引力理论,可以解决这个宇宙学问题。在此之前,我们研究了宇宙的加速膨胀,DG能够成功地解释SNe-Ia数据。在这项工作中,我们探讨宇宙学的波动,通过流体动力学近似引起的CMB。我们计算的规范变换的度规和理想流体的宇宙学波动的演化方程,提供必要的方程,以解决在一个半解析的方式标量TT功率谱。这些方程将是有用的比较DG理论与天文观测,从而能够约束DG宇宙学,测试,在未来,与CMB普朗克数据的兼容性,这是目前有争议的SNe-Ia。
2020-09-25 astro-ph.CO gr-qc
A comment on "How the cosmological constant is hidden by Planck scale curvature fluctuations''
王和Unruh [arXiv:1911.06110]最近的预印本包含了对我的论文的一些批评,“隐藏宇宙学常数“[Phys. Rev. 123(2019)131302,arXiv:1809.08277]。虽然王和昂鲁提出了一个有趣的替代方案,并提出了一个重要的概念问题,但他们的大多数批评都是不正确的,部分原因是对平均化和我论文中考虑的“泡沫”时空的性质的误解。
2019-11-25 gr-qc hep-th
Time dependent fluctuations and particle production in cosmological de Sitter and anti-de Sitter spaces
我们研究了在膨胀的dS和收缩的AdS宇宙中随时间变化的涨落和粒子产生的演化。使用功能的薛定谔形式主义,我们能够探测的时间依赖制度,这是超出了标准的近似,如Bogolyubov方法。在这两种情况下,波动的演变是由谐振子方程与时间相关的频率。在膨胀的dS宇宙的情况下,我们明确地表明,在某个时刻产生的波动的频率随时间减小,而所产生的粒子的分布迅速接近dS空间的热辐射。在收缩的AdS宇宙的情况下,我们表明,在某个时刻产生的波动的频率随时间增长。名义上,辐射的温度发散的大挤压的接近,然而,增加振荡的频谱使温度定义不明确,这是符合的事实,即AdS空间没有一个事件视界,这将导致热辐射。涨落的无限增长表明,最终进入AdS真空的隧道将对我们的宇宙产生灾难性的后果。
2010-08-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum fluctuations of Cosmological Perturbations in Generalized Gravity
最近,我们提出了一种在广义引力理论中分析经典宇宙学扰动的统一方法。在本文中,我们以统一的形式再次导出了由量子涨落产生的微扰谱。我们考虑的情况下,早期宇宙的加速膨胀阶段是实现在一个特定的通用阶段的广义引力。我们采用微扰半经典近似,把度规场和物质场的微扰部分看作量子力学算符。我们的一般结果包括传统的幂律和爱因斯坦引力指数暴胀的特殊情况。
1996-07-24 gr-qc hep-th
Back-Reaction of Super-Hubble Cosmological Perturbations Beyond Perturbation Theory
讨论了超哈勃宇宙学涨落对局部测量的哈勃膨胀率的影响。我们考虑了早期宇宙中存在标量场物质(占主导地位的物质成分)的大裸宇宙学常数,这将导致宇宙学涨落的标度不变的原始谱。使用领先的顺序梯度膨胀,我们表明,膨胀率测量的(二次)时钟字段,这是不与占主导地位的物质成分获得负贡献的红外波动,贡献的绝对值随时间增加。这与宇宙学常数减小会产生的效果相同。这支持了红外涨落导致宇宙学常数动力学弛豫的结论。我们的分析不使用任何微扰膨胀的不均匀性的振幅。
2018-07-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Geodesic Light-Cone Coordinates, an Adapted System for Light-Signal-Based Cosmology
大多数宇宙学观测量都是光传播的。我将提出适合于由测地线观测器观测到的类零信号传播的坐标。这些“测地线光锥(GLC)坐标”是通用的,适用于非均匀几何中的计算,它们的性质使它们适用于大范围的应用,从距离-红移关系的估计,我们过去光锥的平均值,哈勃图上的大尺度结构的影响,到弱透镜计算。
2015-08-29 astro-ph.CO gr-qc
Spacetime Fluctuations and the Cosmological Constant Problem
时空几何被视为一个波动的,随机的量子系统,允许一个有效的量子引力解决方案的宇宙学常数问题。对FRW宇宙,求解了时空度规涨落概率密度的Focker-Planck方程,得到了度规标度因子R的最可能值是一个很小的宇宙学常数。
2002-03-20 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological fluctuations of a random field and radiation fluid
本文将Landau和Lifshitz的随机流体动力学涨落理论推广到具有辐射场和标量场的宇宙学涨落。的粘性压力,参数化的体积和剪切粘度系数,和各自的随机波动的辐射流体相结合的随机和耗散标量演化方程。这导致在一个完整的方程组描述的标量和辐射流体的扰动。这些导出的方程,然后研究,作为一个例子,在温膨胀的背景下。类似的处理方法也适用于其他涉及热涨落或统计涨落的宇宙学早期宇宙情景。
2016-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Perturbations in Hořava-Lifshitz Gravity
本文研究了Hoenava-Lifshitz引力中的宇宙学扰动。我们考虑均匀各向同性时空的标量度规涨落。从最一般的度量出发,求出了扰动的完全二阶作用量。然后,我们利用剩余规范不变性和约束方程,以减少动力学自由度的数量。在引入Sasaki-Mukhanov变量(空间度规涨落和物质不均匀性的组合,使广义相对论中的作用量具有标准形式)后,我们发现该变量在二阶作用量中具有标准的时间导数项,其额外的自由度是非动力学的。极限$λ\to 1$表现良好,不像对宇宙学涨落进行不完全分析时得到的结果。因此,当考虑宇宙学解时,Hoenava-Lifshitz引力不存在强耦合问题。我们还计算了宇宙学扰动的谱。如果作用量中的势取“细致平衡“形式,我们发现曲率涨落作用量中的最高导数项被抵消。因此,在一般的时空背景中,扰动的初始谱将不是标度不变的。作为应用,我们考虑了暴胀背景下的涨落,并将其与宇宙学扰动的“trans-Planckian问题”联系起来。在作用量中的势项为细致平衡形式和$λ= 1$的特殊情况下,远紫外宇宙学扰动的运动方程与GR中的运动方程具有相同的形式。然而,一般来说,运动方程的特点是具有修正的色散关系。
2009-05-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Exact Dragging of Inertial Axes by Cosmic Energy-Currents on the Past Light-Cone
我们证明了精确的旋转拖动本地惯性轴(=自旋轴的陀螺仪)任意宇宙能量流的陀螺仪的过去光锥的线性扰动的Friedmann-Robertson-Walker宇宙学。因此,马赫提出的原理对任意线性宇宙学扰动都成立。
2014-06-18 gr-qc
Can Lightcone Fluctuations be Probed with Cosmological Backgrounds?
在宇宙学观测中寻找量子引力的特征,现在正从理论和实验两方面积极地进行。最近的工作集中在寻找光锥的CMB波动的签名。因为在暴胀的情况下,引力波背景(GWB)总是在CMB之前发出很多,我们可以问,在这个GWB可以被观察到的假设中,光锥波动对这个GWB的影响是什么。我们表明,由于平坦的性质的GWB光谱,光锥波动的影响可以忽略不计。
2005-01-13 gr-qc
Cosmological and Black Hole Horizon Fluctuations
讨论了Robertson-Walker宇宙和Schwarzschild时空中视界的量子涨落。度规涨落的来源被认为是引力场的量子线性扰动。光锥波动出现时,延迟的格林函数的无质量场是平均超过这些度量波动。这种平均用高斯函数代替了经典光锥上的δ函数,高斯函数的宽度是光锥波动尺度的量度。视界涨落是在测地线观测者穿过视界的坐标系中测量的。在膨胀宇宙的情况下,这是一个共同运动的观察者进入或离开另一个观察者的视界。在黑洞的情况下,我们把这个观察者看作是一个在无穷远处从静止状态自由下落的人。我们发现宇宙视界涨落的典型特征是普朗克长度。然而,对于质量超过普朗克质量的黑洞,这个模型中的黑洞视界涨落比普朗克尺度小得多。此外,我们发现黑洞的视界波动是足够小,不无效的半经典推导的霍金过程。
1997-04-17 gr-qc hep-th
Relativistic wide-angle galaxy bispectrum on the light-cone
考虑到星系双谱最近在宇宙学中的重要作用以及即将到来的星系团观测的规模和精度,现在是时候推导出大尺度双谱的完整表达式,而不仅仅是忽略积分项或高阶偏置项或使用Limber近似的近似处理。在宇宙学尺度上,对过去光锥的观测所产生的相对论效应改变了观测到的星系数,因此在所有阶的N点星系上留下了它们的印记。本文首次计算了广义相对论的二阶效应、局域效应和积分效应、示踪剂的二阶偏置效应、几何效应以及原始非高斯贡献的双谱。考虑到未来的调查将探测与目前广泛使用的近似可能不成立的视界相当的尺度,这是及时的;忽略这些影响可能会在宇宙学参数的估计中引入偏差以及原始非高斯性。
2018-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation, quantum fluctuations and cosmological perturbations
这些讲座的目的是给一个教学介绍的主要目前的图片非常早期的宇宙。在对广义相对论和标准大爆炸模型作了初步的回顾之后,本文讨论了下列问题:暴胀、经典相对论性宇宙学扰动理论和暴胀过程中由标量场量子涨落产生的扰动。
2004-05-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Back-reaction of Cosmological Fluctuations during Power-Law Inflation
我们研究了幂律暴胀的慢翻转区域中宇宙标量涨落的重整化能量动量张量,发现它在首阶具有负的能量密度,与背景能量具有相同的时间行为.平均膨胀率似乎由于宇宙学涨落的有效能量的反作用而降低,但只有当膨胀开始于普朗克能量时,这个值才与背景能量相当。我们还发现,对于这个特殊的模型,一阶和二阶暴胀子涨落是解耦的,并满足相同的运动方程。最后,对一般势V(π),计算了暴胀子标量场的四阶绝热膨胀。
2007-08-03 astro-ph gr-qc hep-th
On the Transfer of Adiabatic Fluctuations through a Nonsingular Cosmological Bounce
我们研究了在一个特殊的模型中通过非奇异的宇宙学反弹传递宇宙学扰动,在该模型中,反弹的参数和物质的状态方程被选择为允许精确计算波动的演化。我们发现度量涨落在收缩阶段的增长模式转变为在膨胀阶段的增长模式,这一结果不同于在奇异超曲面处匹配涨落的分析中得到的结果。讨论了当流体状态方程变大时的极限情况下,Ekpyrotic宇宙学的结果。
2008-07-30 astro-ph gr-qc hep-ph
Squeezed Gravitons and One-Loop Self-Energy under Light-Cone Smearing
Osaka Metropolitan University(大阪公立大学);Nihon University(日本大学);Kyoto University(京都大学);RIKEN(理化学研究所)
研究引力子量子涨落引起的光锥涂抹效应,通过将Synge世界函数的一阶修正视为算符,发现延迟格林函数被引力子涨落的方差涂抹,并应用于标量场论单圈自能,证明涂抹宽度可正则化紫外发散,且原初引力子贡献约10^{-10}的有限修正。
2026-08-25 gr-qc hep-ph hep-th
Infrared Sensitivity of Cosmological Probes In The Presence of Axion Field Fluctuations
本研究分析早期无质量旁观标量场涨落对宇宙学探针的反作用效应,明确其随共形时间的衰减规律,指出其或可缓解宇宙偶极张力但无法解释哈勃张力,且采用位置空间开展研究。
2025-02-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation Free, Stringy Generation of Scale-Invariant Cosmological Fluctuations in D = 3 + 1 Dimensions
我们提出了一个替代宇宙暴胀的方案来产生宇宙结构的初始种子。宇宙学涨落是由理想弦气体的能量密度在三个紧凑的空间维度上的热涨落产生的。弦的统计力学揭示了在三个紧凑的空间维度上,宇宙尺度上的宇宙学涨落的标量功率谱在闭弦上是标度不变的,而在开弦上是红色的.这一代的热涨落发生在弦气体宇宙学的哈格多恩时代,在没有引发暴胀时代的情况下,扰动进入辐射主导时代。波动的幅度与理论上两个长度尺度的比率成比例,即,普朗克长度除以弦的长度。由于较短波长的模式在哈格多恩阶段结束时退出哈勃半径较晚,与长波长的模式相比,标量波动向红色倾斜。
2006-07-11 astro-ph gr-qc hep-ph
On thermodynamic and quantum fluctuations of cosmological constant
本文从凝聚态的观点讨论了最近提出的宇宙学常数在零附近的泊松涨落可能是观测到的暗能量的一个来源的观点。我们认为,热力学涨落的λ大得多。由于涨落的幅度与V^{-1/2}成正比,其中V是宇宙的体积,所以目前对宇宙学常数的约束提供了V的下限,它比宇宙学视界内的体积大得多。
2004-09-06 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-ph
Effect of fast scale factor fluctuations on cosmological evolution
本文研究了宇宙标度因子快速涨落对弗里德曼方程的修正。这种快速的量子涨落最近被认为是宇宙学常数问题的一个潜在解决方案。它们还导致平均宇宙力的当前符号和大小发生强烈变化,从而使其成为修改银河系尺度系统中牛顿动力学的潜在可能原因之一。看来标度因子的量子涨落也修正了弗里德曼方程,导致宇宙学演化的相当大的修正。特别是,它们会引起宇宙的晚期加速膨胀,也可能会大大改变有效宇宙势。
2021-05-25 gr-qc
Out of equilibrium: understanding cosmological evolution to lower-entropy states
尽管热力学第二定律很重要,但它不是绝对的。统计力学意味着,如果有足够的时间,接近平衡的系统会自发地波动到低熵状态,局部地逆转热力学时间箭头。我们研究了这种涨落的时间发展,特别是与宇宙学有关的非常大的涨落。在相当一般的假设下,一个系统最有可能从平衡态涨落的历史,就是系统最有可能弛豫回到平衡态的CPT共轭。我们用这个想法来阐明(稳定和亚稳定)德西特空间和热反德西特空间的各种波动的时空结构。
2011-08-01 astro-ph.CO cond-mat.stat-mech gr-qc
Spatial Curvature from Super-Hubble Cosmological Fluctuations
本文研究超哈勃涨落如何诱导随机空间曲率,推导曲率密度参数的非微扰统计分布,发现当今最概然值约为-10⁻⁹、均值约+10⁻⁹,且长时间暴胀可产生可观曲率。
2023-12-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph