Spatially averaged cosmology in an arbitrary coordinate system
本文提出了一个一般的平均程序的一组观察者是倾斜的宇宙物质流体。在给出了描述局域动力学的完整方程组后,我们定义了平均过程,并将其应用于爱因斯坦场方程的标量部分。除了标准的反作用,新的条款出现,占的特殊速度的物质流体的效果,以及可能的影响,在坐标系的移动。
2009-04-20 astro-ph.CO gr-qc
Observational cosmology using characteristic numerical relativity
为研究引力波而发展起来的数值相对论的特征形式和观测宇宙学中的观测者度规方法都使用了基于零锥的坐标系。在本文中,这些坐标系进行了比较,然后演示了如何特征数值相对论可以用来研究观测宇宙学中的问题。在一个数值实验中使用的特征形式主义,它示出了如何的历史演变的LTB宇宙相比,$Λ$ CDM模型相同的观测数据上的本地观察员的过去零锥。结果表明,在LTB模式的早期,观测数据将不符合$Λ$ CDM模式。
2010-07-19 gr-qc
Hyperboloidal Slices and Artificial Cosmology for Numerical Relativity
这份初步报告提出了集成的麦克斯韦方程组在闵可夫斯基时空使用坐标的类空表面是双曲面渐近零锥在空间无限远。空间坐标的选择,使Scri+发生在一个有限的坐标和一个光滑的扩展超过Scri+获得。所解决的问题是一个柯西演化数值积分程序是否可以很容易地修改计算这种演变。在冯诺依曼和里希特迈尔人工粘性的精神,它增厚了许多数量级的冲击,以方便数值模拟,我建议人工宇宙学,以消除零无限Scri+近似它的德西特宇宙视界,在共形紧致化的介绍,它提供了一个纯粹向外的零锥壳,在那里渐近波可以作为类空的纯流出外边界上的数据读出。这应该比找到Scri+作为孤立的零边界或在有限半径的类时边界处施加传出波条件更简单。
2006-03-11 gr-qc
Submanifolds in space-time with unphysical extra dimensions, cosmology and warped brane world models
给出了四维空间平坦宇宙学与五维平坦Minkowski时空中适当子流形的显式坐标变换。对于五维扭曲膜世界模型的情形,也作了类似的处理。提出了几个例子。
2010-04-23 gr-qc
Indeterministic Quantum Gravity and Cosmology VI. Predynamical Geometry of Spacetime Manifold, Supplementary Conditions for Metric, and CPT
本文是文献[gr-qc/9409010,gr-qc/9505034,gr-qc/9603022,gr-qc/9609035,gr-qc/9609046]的继续。引入先验知识,即,证明了时空流形的前动力学整体几何,并对几何进行了具体化。流形是一个无限的四柱体,或五维欧氏空间中的管,柱体的正交截面是单位三球面。与坐标条件相反,公制的补充条件是以几何方式引入的,与坐标无关。宇称和时间反演变换扩展到指定的流形。PT等效于绕与圆柱体轴线正交的轴线旋转π。讨论了CPT不变性。关键词:宇宙时间,宇宙空间,圆柱流形
1997-04-13 gr-qc
Particle properties outside of the static limit in cosmology
证明了在膨胀宇宙中,在观测者的静止坐标系中存在负能量粒子态,并研究了这种态的性质。并与黑洞中粒子能量为负的情况和旋转坐标超出静态极限的情况作了比较。
2020-04-07 gr-qc
Scaled Triangleland Model of Quantum Cosmology
在比例关系粒子力学中,只有相对时间、相对角度和相对间距才有意义。它产生于绝对运动与相对运动之争的研究。它后来被证明是经典和量子广义相对论的一个有用的玩具模型,例如用于研究时间问题的概念策略。本文研究了3粒子2-D比例关系粒子模型,其构形为比例三角形。它们的位形空间是R^3,其上有一个共形平坦度量(它是相应的形空间S^2上的锥)。我使用多个谐振子类型的潜力和其他潜力建议类比宇宙学,并解决其中一些使用部分类比与治疗的原子在球面和抛物线坐标。球坐标在这里是半径和两个纯形状坐标的总转动惯量$I$。它们是Θ和Φ,θ是两个子系统之间的相对角度,θ是两个子系统相对间距之比的函数。抛物线坐标也是Φ,并且是每个子系统的部分惯性矩的两倍。我用1)模型宇宙的“玻尔转动惯量”(扮演比例因子的角色)来解释这些解。2)大小和形状的期望和传播。3)将概率密度函数叠加在配置空间的标记镶嵌上,该配置空间编码有意义的子区域,例如共线配置、等边三角形和等腰三角形。应用包括隐藏时间,涌现半经典时间,时间策略的无时间和历史理论问题,以及比较约化和狄拉克量子化方法。
2010-10-18 gr-qc
Cosmology with the cosmic rest frame
在球对称非均匀宇宙中,我们假设共动坐标与宇宙静止坐标系之间存在一一对应的关系。这强烈地限制了爱因斯坦方程的解:(i)压强必须为零。(ii)度规不依赖于径向坐标,FLRW宇宙学被排除在外(强均匀性)。(iii)唯一解对应于Datt-Ruban解。除了哈勃常数之外,它还包含一个自由的积分常数,可以选择它来表示测量的哈勃图,而不使用宇宙学常数。
2018-05-28 gr-qc physics.gen-ph
Group field theory and its cosmology in a matter reference frame
虽然广义相对论的方程在任何坐标系中都具有相同的形式,但在任何实际应用中,选择一组合适的坐标系都是必不可少的。这对背景无关的量子引力提出了挑战,其中坐标不是先验的,需要从物理自由度重建。我们回顾了将自由标量场与引力耦合并将这些标量场作为“物质参考系”的一般思想。“由此产生的坐标系是调和的,即它满足调和(de Donder)规范。然后,我们展示了如何在场论方法中引入这样的物质参考系到量子引力中,时空是从几何的基本量子自由度的“凝聚”中出现的,以及如何使用物质坐标来提取物理。我们回顾了最近的结果在均匀和非均匀宇宙学,并给出了一个新的应用的情况下,球对称。我们找到了初步的证据,球对称群场论凝聚定义在这种设置可以重现史瓦西黑洞的近视界几何。
2018-09-25 gr-qc hep-th
Semiclassical and quantum features of the Bianchi I cosmology in the polymer representation
我们分析了在无质量标量场存在下的Bianchi I宇宙学,并通过半经典和量子聚合物方法描述了它的动力学。我们通过采用三组不同的构型变量来研究大反弹的形态:Ashtekar连接,一组各向异性体积坐标和宇宙体积加上两个各向异性坐标(后两组变量在各向同性宇宙的情况下会重合)。在半经典分析中,我们证明了当采用Ashtekar连接或各向异性体坐标时,临界物质的能量密度值依赖于动力学的Cauchy问题.相反,当宇宙体积被看作组态坐标时,我们可以导出Bianchi I模型的聚合物修正的Friedmann方程,并由此导出临界能量密度的表达式。这一分析表明,只有当宇宙体积定义在聚合物晶格上时,大反弹才具有普适性。然后,在Ashtekar联系中引入了一个宇宙学常数,并将同步动力学与以标量场为关系时间时的同步动力学进行了比较,得到了一些有趣的结果.从一个纯量子的角度来看,我们调查的比安奇我动态的Ashtekar连接。我们应用变分原理的ADM约化,然后我们对系统进行解算。我们研究了由此产生的薛定谔动力学,强调随着时间的推移,波包峰的行为挑出与半经典轨迹的共同特征,证实了新兴的大反弹也在量子水平上的非普适性。
2022-03-08 gr-qc
Signed Coordinate Invariance, invariant lagrangians and manifolds, the time problem in quantum cosmology, quantum space time, spacetimes and antispacetimes
本文通过引入非黎曼积分测度,将体积元的标准广义坐标不变性扩展到负雅可比行列式变换,实现了拉格朗日密度和积分流形的严格不变性,为量子宇宙学时间问题、量子时空及反时空状态识别提供了新框架。
2023-07-03 gr-qc hep-th
Thermal Evolution of a Dual Scale Cosmology
以前的工作开发了一个具有两个宇宙尺度的时空度规;一个方便地描述了动力学的经典演化,另一个描述了与宏观量子方面(如真空能量)相关的尺度。目前的工作扩展了这些尺度的动力学,以证明这些坐标用于描述我们宇宙的早期和晚期行为的有用性。引入了一个方便的参数,即经典能量密度的分数,作为参数化微观输入的各种早期模型的手段。
2006-05-09 gr-qc
Comment on "A study of phantom scalar field cosmology using Lie and Noether symmetries" [Int. J. Mod. Phys. D 25 (2016) 1650051]
我们证明了\ [Int. J. Mod. Phys. D 25(2016)1650051]关于Lie/Noether对称性在标量场宇宙学中的应用的最新结果在文献中是众所周知的,而这个问题在坐标变换下可以很容易地解决。这是由动力系统所允许的不变变换群与坐标系无关这一性质得出的。
2016-05-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Origins of Thermalization in Semiclassical Cosmology
本文通过超空间中的类Rindler变换研究半经典宇宙学中WKB波函数的热化起源,发现变换后密度矩阵变为混合态,并探讨了其对圈量子宇宙学的启示。
2025-08-26 gr-qc
Kaluza-Klein Cosmology: the bulk metric
宇宙学原理应用于五维真空流形。一般(非平凡)的解决方案明确给出。结果是一个唯一的度量,用空间曲率的符号($k=0,\pm 1$)和第五坐标的签名参数化。Friedmann-Robertson-Walker(FRW)度量可以从这个单一的“母”度量(M-度量)通过投影到不同的空间齐次四维超曲面上得到。扩展因子$R$用作时间坐标,以便完全控制所得到的投影的状态方程。嵌入一个通用的(平衡)混合物的物质,辐射和宇宙学常数,模的正交,虽然一些签名依赖的限制必须考虑。在4+1情形下,当额外坐标是类空的时,明确给出了保证投影超曲面是洛伦兹型的条件。提供了示出从欧几里德到洛伦兹4D度量的平滑过渡的示例。这种动力学特征的变化可以被认为是哈特-霍金“无边界”提议的经典对应。由此产生的FRW模型显示出在有限的膨胀因子$R$的值的初始奇异性。它可以被称为“大解冻”,因为它是在时间开始时产生的,不影响空间几何。该模型可以扩展,以适应密度参数的当前值。
2019-07-01 gr-qc
On some toy quantum cosmology
讨论了量子势与引力的某些联系。
2010-10-08 gr-qc
Passing to an effective 4D phantom cosmology from 5D vacuum theory of gravity
从五维(5D)真空引力理论出发,其中额外坐标被认为是非紧的,我们调查的可能性,诱导四维(4D)幻影的情况下,通过应用形式不变性对称变换。特别是,我们得到幻影的两个宇宙学框架的情况。在第一个框架中,我们处理一个诱导的4D deSitter膨胀和在第二个4D诱导模型的宇宙膨胀是由一个递减的宇宙学参数$Λ(t)$进行了讨论。
2008-01-04 gr-qc
General covariant symmetric teleparallel cosmology
对称远程平行引力理论,其中的引力相互作用归因于一个平坦的,对称的,但不是度量兼容的仿射联系的非度量性,一直是最近研究的一个越来越感兴趣的话题。许多研究工作都是假设平坦的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker度规来研究对称平行引力的宇宙学,同时在所谓的“重合规范”中工作,进一步假设连接系数为零。然而,很少有人注意到这两个假设都依赖于选择特定坐标系的自由,以简化度量或连接,并且它们通常不能同时实现。在这里,我们构建了最一般的对称telepalent几何遵守条件的均匀性和各向同性,没有任何假设的属性的坐标,并提出我们的结果在通常的宇宙学坐标和重合规范。我们发现,一般来说,这些坐标并不一致,并且假设两者同时成立,只允许一类非常有限的几何形状。在一般情况下,我们导出了选定的对称远程平行引力理论的能量动量超动量守恒关系和宇宙动力学。我们的研究结果表明,对称远程平行连接一般贡献另一个标量的宇宙动力学,这是唯一的一个特定类的理论,从动力学的度规,只有当最简单的几何选择,其中两个假设的坐标系同意。最值得注意的是,$f(Q)$类理论就属于这一类。
2021-12-30 gr-qc hep-th
Propagators for gauge-invariant observables in cosmology
我们在Brunetti等人最近的工作基础上提出了宇宙时空微扰量子引力中规范不变观测量的建议。[JHEP 08(2016)032]。这些观测量是相关的,并且通过在依赖于场的坐标系中评估场算子来获得。我们证明,有可能定义这个坐标系,使得在量子引力中任何高阶可观测的非定域性是因果的,即,在点$x$处可观测的规范不变量的值仅取决于$x$的过去光锥中的度量和膨胀扰动。然后,我们构造传播的度量和暴胀子扰动的规范适应该坐标系,简化了计算的循环校正,并给出明确的表达式,为相关的情况下:物质和辐射主导的时代和慢卷暴胀。
2018-03-27 gr-qc hep-th
The 1+3-Newton-Cartan system and Newton-Cartan cosmology
我们执行一个协变的1+3分裂的牛顿-Cartan方程。由此产生的三维方程组,称为\textit{the 1+3-Newton-Cartan equations},在结构上等价于1+3-爱因斯坦方程。特别是它的特点是动量约束,和适应坐标的选择对应于移位矢量的选择。我们表明,这些方程减少到经典的牛顿方程,而不需要特殊的伽利略坐标。如果假定空间是紧的,或者假定无穷远处的衰减条件,则1+3-Newton-Cartan方程的解等价于经典牛顿方程的解。然后,我们表明,空间膨胀出现作为一个基本的领域在牛顿-嘉当理论,而不是通过建设在经典的牛顿宇宙学公式。我们恢复了牛顿宇宙学中一般膨胀律的Buchert-Ehlers定理。
2021-03-22 astro-ph.CO gr-qc
Dust and Radiation Quantum Perfect Fluid Cosmology : Selection of Time Variable
研究了辐射和尘埃量子理想流体宇宙学中尺度因子的期望值。采用Schutz变分方法描述理想流体,并选取理想流体的共轭坐标作为动力学变量。量子化后求解Wheeler-DeWitt方程可以得到精确解。通过对精确解的叠加,得到一个波包,并利用它来计算标度因子的期望值。我们发现,如果在这两个系统中分别选取不同的动力学变量作为时间变量,则这两个系统的标度因子的期望值都符合广义相对论的预言。因此,我们认为对于不同的量子理想流体系统,参考时间的选择可以不同。
2004-05-20 gr-qc
Some questions about Conformal Cyclic Cosmology
这篇文章是2021年6月在牛津大学举行的一次演讲的扩展版本,作为纪念罗杰·彭罗斯爵士90岁生日的在线会议“CCC的90分钟”的一部分。我收集了一些我被问到或问过自己的关于CCC的问题。
2022-02-22 gr-qc
Kasner Asymptotics of Horava-Witten Cosmology
Bianchi I型和IX型(“Mixmaster”)几何在Hoelava-Witten宇宙学的框架内进行了研究。我们考虑模型的第五个坐标是一个$S^1/Z_2$ orbifold,而四个坐标是这样的3-空间是齐次的,并有几何的Bianchi型I或IX,而其余六个维度已经紧化的Calabi-Yau空间。特别地,我们研究了Bianchi I场方程的Kasner型解,并讨论了Bianchi IX场方程的Kasner渐近性。我们能够恢复由Lukas { \it et al}发现的各向同性3-空间解。最后,我们讨论了这样的Bianchi IX配置是否会导致这些Hoenava-Witten宇宙学的混沌行为。
1999-11-26 astro-ph gr-qc hep-th
On some physical aspects of isotropic cosmology in Riemann-Cartan spacetime
在庞加莱引力规范理论的框架内,考虑了建立在引力拉格朗日量的充分一般表达式基础上的各向同性宇宙学。在最一般的均匀各向同性模型的情况下,给出了宇宙学方程和挠函数方程的推导。讨论了与暗能量问题和宇宙奇点问题的可能解有关的各向同性宇宙学的物理问题。
2013-02-11 gr-qc
Noether symmetries and duality transformations in cosmology
讨论了一类小超空间宇宙学模型的Noether(点)对称性与离散对称性之间的关系。我们证明了当引力拉氏量存在Noether对称性时,则存在一个坐标系,在该坐标系中存在反转对称性。此外,至于有关的标度因子的对偶对称性的介子场,我们表明,它是有关的存在的Noether对称性的场方程,和反转对称性的正常坐标的对称向量成为标度因子对偶对称性在原来的坐标。特别是具有线性势的Brans-Dicke标量场存在相同的点对称性和相同的反转对称性,而现在系统的原始坐标中的离散对称性取决于Brans-Dicke参数,并且当$ω_{BD}=1$ .此外,在$f\left( R\right) $ -引力的奥汉伦理论的背景下,我们可以展示如何利用小超空间中的对偶变换来联系不同的引力模型。
2016-08-18 gr-qc hep-th math-ph
Some exact solutions in K-essence theory isotropic cosmology
我们使用一个简单形式的K-本质理论,并将其应用到经典的各向同性宇宙模型,并寻求精确的解决方案。我们选择的动力学项的特殊形式是$K \left(ϕ, X \right)= K_0(ϕ)X^m +K_1$。考虑了均匀各向同性宇宙学(FRW)中的场方程。得到了几个精确解。
2016-10-04 gr-qc
Just some simple (but nontrivial) analytical solutions for de Broglie-Bohm quantum cosmology
在这项工作中,我们提供了一些简单的解析解惠勒-德威特方程的小超空间应用到德布罗意-玻姆量子宇宙学的标量物质场$ϕ$的特殊潜力。一种解描述了一个不断滚动的标量场,它具有二次势和一个负的宇宙学常数。比例因子由高斯函数给出。另一个解描述了一个平坦的闵可夫斯基宇宙,具有山顶形式的势能。
2023-01-12 gr-qc
Quantum Cosmology in some Scalar-tensor Theories
在均匀和各向同性宇宙学模型下,求解了一些标量张量引力理论的Wheeler-DeWitt方程,给出了对应于宇宙学项的通解:(i)λ(ψ)=0 $ and $(ii)λ(ψ)=q $.
1998-03-05 gr-qc
Brane Inflation from Mirage Cosmology
研究了0型弦背景下D3膜宇宙的宇宙学演化。我们沿着背景的径向坐标跟踪膜宇宙,并计算由于膜在体中的运动而在膜上产生的能量密度。我们发现,对于某些典型的参数值,膜宇宙有一个暴胀相。
2000-11-08 gr-qc hep-th
Some remarks on singularities in quantum cosmology
我们讨论了在两个简单的宇宙学模型中,经典奇异性在量子化后能坚持到什么程度。
1996-11-27 gr-qc
Brane cosmology and the self-tuning of the cosmological constant
考虑了经历宇宙学常数自调谐机制的膜宇宙学。推导了几种坐标系下的方程和匹配条件,并探讨了可能的求解策略。随后的方程在探针膜极限下解析求解。我们对膜宇宙学的不同行为进行分类,并将它们与批量(静态)解决方案的属性相关联。它们与实际宇宙宇宙学的匹配是解决的。
2019-04-04 gr-qc hep-ph hep-th
String Gravity and Cosmology: Some new ideas
弦论提供了迄今为止唯一一致的框架,统一了包括引力在内的所有相互作用。我们在弦论中讨论引力和宇宙学。广义相对论中的传统概念,如几何、拓扑等,在弦论中只被很好地定义为低能近似。在小距离上,物理学偏离了场论的直觉。我们提出了几个纯弦现象的例子,这意味着强曲率下的物理学可能与人们从场论中所期望的完全不同。它们表明了量子宇宙学背景下的新可能性。
1995-09-08 gr-qc
Time in quantum cosmology
具有两个全球内部时间的宇宙学模型表明,时间重新参数化的不变性,因此协方差,不能通过去参数化来保证。特别是,它是不可能从一个单一的去参数化模型导出适当的时间有效的方程,如果波动和更高的时刻包括量子校正。有效约束的框架显示了如何正确的时间演化可以一致地定义在量子宇宙学系统中,这样,它是时间重新参数化不变时,与其他选择的坐标时间。同时,它允许在同一模型的不同去参数化中的矩修正变换,表明内部时间演化的部分时间重新参数化。然而,除了来自诸如量子涨落的时刻的校正之外,还可能出现因子排序校正。后者一般会打破内部时间公式的协方差。因此,量子宇宙学中的涨落效应是有问题的,特别是如果推导是在内部时间或固定的物理希尔伯特空间中进行的。
2016-12-01 gr-qc
Unimodular cosmology and the weight of energy
提出了一些模型,其中相对于动能的重力耦合,重力耦合的强度在精确意义上是可调节的。这些模型的规范对称性是由单位雅可比的坐标变换构成的。
2007-07-16 astro-ph gr-qc hep-th
Effects of deformed phase space on scalar field cosmology
研究了标准标量场宇宙学中相空间形变的影响。通过修改minisuperspace变量的辛结构引入变形,使其在坐标和正则动量之间具有变形的泊松代数。我们发现在变形的小超空间模型中宇宙的体积是非奇异的。最后,后期的时间演化产生了一个加速的标度因子,这种加速是非对易形变的结果。
2012-10-03 gr-qc hep-th
Reflections on Cosmology: an Outsider's Point of View
宇宙学的一些假设,如基于最简单的版本的广义相对论,进行了讨论。有人认为,通过对标准引力理论的轻微修改,我们对引力源的概念(爱因斯坦方程的右手边)可能与通常预期的完全不同。给出了一个例子来证明这一点,并讨论了一些结论。
2012-04-05 gr-qc
Emergence of cosmological Friedmann equations from quantum entanglement
我们研究量子信息理论和宇宙学概念之间的深层联系。利用费米法向坐标和共形费米坐标,建立了Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙的弗里德曼方程与纠缠之间的关系。利用纠缠第一定律,在测地线球的纠缠熵在一定体积下达到最大的假设下,导出了Friedmann方程。
2018-07-11 gr-qc
3+2 Cosmology: unifying FRW metrics in the bulk
宇宙学问题被认为是在一个五维(体)流形与两个时间坐标,服从真空爱因斯坦场方程。这里使用了演化形式主义,以便得到结果约束的简单形式。在空间平坦的情况下,这种方法允许找出一般的解决方案,这恰好是在一个单一的度量。所有嵌入的Friedmann-Robertson-Walker(FRW)度量都可以从这个“母”度量(“M-度量”)中获得,通过投影到不同的四维超曲面(膜)上。在本体中有一个时间平面允许设计出特定的曲线,该曲线将被保持为膜中的物理时间坐标。这种方法适用于确定FRW正规解,从无限的过去(没有大爆炸),即使有一个渐进的初始状态与非零半径(紧急宇宙)。明确的反例,显示不是每个空间平坦的FRW度量实际上可以嵌入在3+2散装流形。这意味着坎贝尔定理在广义相对论中的推广在这种情况下只适用于其较弱的形式,需要额外的假设,即约束方程至少在单个4D超曲面中成立。
2019-02-01 gr-qc
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
The Return of a Static Universe and the End of Cosmology
我们证明,当我们把当前的$Λ$ CDM宇宙在时间上向前推时,哈勃膨胀的所有证据都将消失,因此我们的“岛屿宇宙”中的观测者将从根本上无法确定宇宙的真实性质,包括高度主导的真空能量的存在,CMB的存在,以及轻元素的原始起源。随着现代大爆炸的这些支柱消失,这个时代将标志着宇宙学的终结和静态宇宙的回归。从这个意义上说,适合未来观测者的坐标系也许会与德西特宇宙首次提出时的静态坐标系非常相似。
2007-06-27 astro-ph gr-qc hep-ph
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
An Introduction to FRW Cosmology and dark energy models
在这篇论文中,我们将集中讨论爱因斯坦对引力的解释。我们将研究宇宙学中最著名的方程是如何从GR导出的,以及一些具有宇宙学意义的结果。我们将看到如何结合观测数据迫使我们考虑某种形式的暗能量或真空能量。因此,我们将以一些更著名的暗能量模型作为结论,并研究暗能量的动力学如何引导我们走向所谓的宇宙膨胀。
2021-01-15 gr-qc
The Chern-Simons Invariant as the Natural Time Variable for Classical and Quantum Cosmology
我们提出Ashtekar-Sen连接的Chern-Simons不变量是经典和量子宇宙学的自然内部时间坐标。其原因是一些有趣的性质,这个功能,我们在这里描述。1)它是一个在规范和同态不变位形空间上的函数,其梯度与两个物理自由度正交,在由广义相对论的Ashtekar公式定义的度规中。2)陈-西蒙斯形式的虚部在小宇宙学常数$Λ$的极限和接近于德西特时空的解的情况下,简化为约克非本征时间坐标。3)小物质场的激发的陈-西蒙斯状态满足,凭借量子约束,一个功能薛定谔方程,其中的物质场的DeSitter背景上的陈-西蒙斯时间的演变。然后我们提出这是$Λ\neq 0$理论的自然真空状态。4)这个时间坐标在欧几里得时空的位形空间上是周期性的,这是由于大的规范变换,这意味着非微扰量子引力中所有态的物理期望值将满足$KMS$条件,然后可以被解释为热态。5)提出了支持这一建议的物理哈密顿量和内积的形式,并找到了一个新的广义相对论作用量原理,作为连接超空间上的测地线原理。
1994-10-30 gr-qc hep-th
Using Maple + GRTensorII in teaching basics of General Relativity and Cosmology
在这篇文章中,我们提出了一些Maple程序,用于教学目的,学习广义相对论(GR)和宇宙学的基础知识。在介绍了GRTensorII(一个专门用于处理GR的软件包)的一些功能之后,我们给出了两个如何使用这些程序的例子。在第一个例子中,我们建立了爱因斯坦方程的史瓦西解,而在第二个例子中,我们研究了一些简单的宇宙学模型。
2016-01-15 gr-qc
Brane Cosmology for Vacuum and Cosmological Constant Bulk
我们考虑一个3膜宇宙的宇宙学,在一个五维时空(散装)。我们提出了五维爱因斯坦方程的一些解决方案,其中一个完美的流体被限制在3膜。我们研究了两种体模型的膜演化。我们选择了普通的和改进的多变气体膜,可以看出这些模型具有一些新的特点。
2010-06-09 gr-qc
The Interpretation of Quantum Cosmology and the Problem of Time
霍金在量子宇宙学的发展中扮演了重要的角色,它经常遇到与量子引力中的时间问题和与量子理论基础有关的一般问题有关的实质性概念和技术困难。在这方面的贡献斯蒂芬的60岁生日会议,我描述了一些最近的工作,其中退相干历史的方法,量子理论是用来解释简单的宇宙模型,也许阐明了一些这些困难。
2002-08-08 gr-qc
Bubbles and Quantum Tunnelling in Inflationary Cosmology
我们回顾了在广义相对论壳量子化中使用半经典方法的过程,并将这些方法应用于暴胀宇宙学的一些简化模型中。一些有趣的开放问题的介绍和相关的解决方案在更广泛的背景下的量子引力进行了讨论。
2007-01-22 gr-qc
The law of evolution of energy density in the universe imposed by quantum cosmology and its consequences
考虑了均匀标量场填充均匀各向同性宇宙的量子模型。该模型预测了平均总能量密度<ρ>对宇宙标度因子期望值的有效平方反比关系<a>,其中平均是在具有大量子数的状态上进行的。这种<ρ>在宇宙膨胀过程中减小的规律可以用来描述观测到的Ia型超新星和射电星系在红移区间z = 0.01 - 1.8的坐标距离。与具有宇宙学常数(ΛCDM)和零暗能量分量(Ω M} = 1)的唯象模型进行了比较。结果表明,观测到的某些源的坐标距离与上述简单量子模型的预言的微小偏差,可以用标度因子关于平均值的涨落δa来解释<a>。这些涨落可能是由于早期宇宙中准稳态的有限宽度而产生的。在膨胀过程中,涨落δa随时间增长,并以观测到的坐标距离的相对增加或减少的形式表现出来。由<a>单个超新星的观测位置计算的涨落幅度δa/与量子理论的估计值符合得很好。从量子理论的结论可能的后果进行了讨论。
2004-05-24 astro-ph gr-qc
Some Observable Effects of Modified Gravity in Cosmology and Astrophysics
第一章介绍了宇宙的现状,简要回顾了宇宙学常数问题和解决这个问题的一些理论,以下几章主要包括已发表的论文,并作了一些修改和补充:第二章研究了$R^2$引力中的辐射主导时代,引力粒子的产生及其对早期和当代宇宙的意义;在第三章中,我研究了收缩天文系统中曲率奇异性的形成; 2在第四章中,我讨论了防止这种奇异性的一些机制,并计算了相关的宇宙线产生; 3最后,在第五章中,我处理了球对称解,并探讨了引力排斥的可能性。
2014-06-26 gr-qc
Group field cosmology: a cosmological field theory of quantum geometry
遵循在群场论中实现的引力场量子化的思想,我们构造了一个minisuperspace模型,其中正则量子宇宙学(Wheeler-DeWitt或圈量子宇宙学)的波函数被提升为场,坐标是minisuperspace变量,动力学算子是Hamilton约束算子,作用量具有非线性和可能的非局域相互作用项。我们讨论自由场的经典解,量子传播子,和平均场近似线性化的运动方程和增强的哈密顿约束的一个有效的长期混合重力和物质变量。取决于相互作用的选择,这可以再现例如宇宙学常数、标量场势或曲率贡献。
2012-05-01 gr-qc hep-th
Finsler fluid dynamics in $\mathrm{SO}(4)$ symmetric cosmology
我们讨论了服从宇宙对称群$\mathrm{SO}(4)$的最一般的Finsler时空几何。在这个背景几何,我们推导出最一般的运动流体服从相同的宇宙对称性的运动方程。为此,我们提出了一套坐标的切丛的时空流形,大大简化了宇宙学的对称性发电机。
2015-12-24 gr-qc hep-th math-ph
Hamiltonian Cosmology
从哈密顿的角度研究了平空间Robertson-Walker几何的宇宙标度因子$a(t)$,其中$a(t)$被解释为一个独立的动力学坐标,曲率密度$\sqrt {- g(a)} R({a,\dot a,\ddot a})$被看作是闵可夫斯基时空中的作用量密度.正如所料,由此产生的$a(t)$的汉密尔顿只是传统方法(即广义相对论的罗伯逊-沃克宇宙学)的第一个弗里德曼方程。然而,这种方法的实用性源于这样一个事实,即物质、辐射和真空中的每一项,包括动力学/引力场项,在形式上都是能量密度,并且方程作为一个整体成为能量守恒的形式陈述。这种方法的一个优点是,它有助于直观地理解能量平衡和交换的宇宙尺度,否则在传统的介绍。每个坐标系都有自己内部一致的解释如何实现能量平衡。例如,在具有线元$ds^2 = dt^2 - a^2(t) d{\bf{x}}^2$的时空中,宇宙学红移是由于标量场$a(t)$和电磁场之间的后复合相互作用而出现的,其中电磁场释放能量,就好像通过均匀的有耗介质传播一样,而能量损失到尺度因子有助于驱动宇宙学膨胀。
2008-10-04 gr-qc physics.gen-ph
Teaching cosmology with special relativity: Piecewise inertial frames as a model for cosmic expansion
本文提出了一个简单的模型,再现了狭义相对论的框架内的现代宇宙学的关键概念,在一个适合本科或高中设置的水平。该模型包括宇宙膨胀的普遍尺度因子,哈勃关系,星系之间的适当距离和相关的衰退速度,共动坐标,角和光度的距离,和宇宙尺度因子和宇宙学红移之间的关系。它允许教学讨论的作用,超光速衰退速度的星系,适用性的特殊相对论多普勒公式来描述宇宙学红移,和能量守恒的红移光子的有效性。这个模型可以被看作是米尔恩宇宙的玩具版。
2018-11-23 astro-ph.CO gr-qc
Inflationary cosmology from STM theory of gravity
我从STM引力理论出发,研究了宇宙在暴胀过程中的幂律展开和德西特展开。在德西特展开中,额外维度与宇宙学常数有关。我从实验数据中发现暴胀子场的质量是$m^2=2/(3Ψ^2)$。在幂律展开中,第五坐标似乎是一个无量纲常数。这里有趣的是,$Ψ$值取决于初始条件。我找到了这个暴胀膨胀的5D线元,它是暴胀子经典分量的函数。
2003-08-15 gr-qc hep-ph hep-th