Formulation of an Evolutionary Quantum Cosmology
我们提供了一个通用的量子宇宙学的进化公式。我们的出发点是要求所有存在于切片上的量必须是3张量。这个陈述,当应用于失效函数和移位向量时,产生了超哈密顿量不再消失的行为。然后,我们提供了一个渐进到初始奇点的一般宇宙对应的演化量子宇宙学的制定。
2007-02-26 gr-qc
Interplay between curvature and Planck-scale effects in astrophysics and cosmology
最近的一些研究已经考虑了普朗克尺度下时空的一些可能的非经典性质对天体物理学和宇宙学的影响。新的效应,例如普朗克尺度修正的能量-动量(色散)关系,通常是从闵可夫斯基时空的某些量子版本的分析中推断出来的,因此相关的估计在很大程度上依赖于普朗克尺度和曲率效应之间不可能有显著相互作用的假设。在这里,我们仔细检查这个假设,作为指导的量子版本的de Sitter时空与已知的Inonu-Wigner压缩到量子闵可夫斯基时空。我们表明,与常见的(但不支持)的信念相反,普朗克尺度和曲率效应之间的相互作用可能是显着的。在我们的示例中,在闵可夫斯基极限中,量子几何形变参数确实由普朗克尺度给出,而在德西特图像中,几何的量子化参数取决于普朗克尺度和曲率标量。对于普朗克尺度效应干预伽马射线暴观测的研究较多的情况,我们可以在稳健的简化假设中估计“量子时空曲率”的含义。对于宇宙学,在相关数学发展的现阶段,人们不能超越半启发式推理,我们在这里提出一个量子FRW几何的候选近似描述,通过将我们的量子de Sitter的碎片(具有不同的时空曲率)拼凑在一起获得。尽管这个半启发式的图像有其局限性,但它提供了相当有力的证据,证明在早期宇宙中,普朗克尺度和曲率效应之间的相互作用可能特别重要。
2010-04-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
A Twisted ${\mathcal C}^{\star}$-algebra formulation of Quantum Cosmology with application to the Bianchi I model
考虑普朗克长度范围内坐标的不确定原理,构造了扩展的(非交换的)Heisenberg-Weyl群的扭曲${\mathcal C}^\star $ -代数.这个一般的结构,然后用来产生一个适当的希尔伯特空间和观测值的非对易理论,当应用到比安基我宇宙学,导致一组新的方程,描述量子演化的宇宙。我们发现,这个公式匹配理论的基础上,一个网状的海森堡-外尔代数的弹跳和膨胀区域的崩溃比安奇宇宙。然而,非对易性产生的动力学引入了一个额外的效应。这是宇宙体积算符谱中的振荡,在对易理论的弹跳区域内。我们表明,这种效果是通用的,产生的非对易动量交换的自由度之间的宇宙学。我们给出的渐近解和数值解显示了上述的非交换性的影响。
2014-03-31 gr-qc hep-th
Non-linear Schrödinger-type formulation of scalar field cosmology: two barotropic fluids and exact solutions
考虑了两种正压流体情况下具有正则标量场的FRW宇宙学的非线性薛定谔型(NLS)表述。我们推导出弗里德曼公式变量的NLS变量。七个精确的解决方案发现的D 'Ambroise \cite{DAmbroise:2010dgl}和一个新发现的解决方案进行了探索和宇宙学测试。结果表明,宇宙学情况下的非时变NLS表述应升级为含时情形。
2020-03-10 astro-ph.CO gr-qc
Power-law expansion cosmology in Schrödinger-type formulation
本文研究了非线性薛定谔型宇宙学,其中宇宙学系统是一个广义相对论FRLW宇宙,包含任意势下的正则标量场和具有任意空间曲率的正压流体.我们将该公式扩展到包括幻影场的情况,我们发现,薛定谔波函数在这个公式通常是不可归一化的。假设幂律展开,$a \sim t^q$,我们得到标量场势作为时间的函数。给出了薛定谔型公式中相应的薛定谔总能量、薛定谔势和波函数。
2008-09-08 astro-ph gr-qc hep-th
Cosmology with two compactification scales
我们考虑一个(4+d)维时空分裂成一个(4-n)维闵可夫斯基时空(其中n从1到3)和一个紧致的(n+d)维流形。目前,n个紧化半径是宇宙大小的量级,而其他d个紧化半径是普朗克长度的量级。
1999-07-05 gr-qc
M-theory Cosmology, Octonions, Error Correcting Codes
利用$G_2$ -完整性研究了扭曲7-环面上紧化的M-理论.有效的四维超引力有7个手征多重态,每个手征多重态都有一个单位对数凯勒势。我们提出了八元数,法诺平面为基础的超势,编纂的纠错汉明(7,4)码。相应的7模模型具有一个方向平坦的Minkowski真空。我们还提出了基于八元数/纠错码的两个平坦方向的闵可夫斯基真空模型的超势。我们更新的唯象$α$ -吸引子模型的通货膨胀与$3α=7,6,5,4,3,1$,根据通货膨胀沿这些平坦的方向。这些暴胀模型再现了探测B模式的基准目标,预测了$10^{-2}\gtrsim r \gtrsim 10^{-3}$范围内7种不同的$r = 12α/N_{e}^{2}$值,将由未来的宇宙学观测进行探索。
2021-08-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Slow-roll, acceleration, the Big Rip and WKB approximation in NLS-type formulation of scalar field cosmology
介绍了标量场宇宙学的非线性薛定谔型(NLS)公式在慢滚、加速度、WKB近似和大撕裂奇异性等方面的应用。引入了曲率项和正压密度项的慢滚参数。我们重新表达所有的慢滚参数,慢滚条件和加速条件的NLS形式。当简化为线性情形时,还讨论了NLS公式中的WKB近似。NLS公式中的大多数薛定谔势是非常缓慢变化的,因此WKB近似在该范围内是有效的。在大撕裂奇点的NLS形式中,两个量是无穷大而不是三个。我们还发现,在平板情况下,接近Big Rip,$w_{\rm eff}\to -1 + {2}/{3q}$,$(q<0)$与有效的幻象状态方程相同。
2008-09-26 astro-ph gr-qc hep-th
Phantom expansion with non-linear Schrödinger-type formulation of scalar field cosmology
本文以非线性薛定谔型(NLS)形式描述了正压流体正则标量场的非平坦标准Friedmann宇宙学,其中所有的宇宙动力学量都用薛定谔量表示,与不含时量子力学中的宇宙动力学量类似.我们假设膨胀是超快的,即幻影膨胀。我们报道了标量场宇宙学中所有的薛定谔类量。对有效状态方程系数进行了分析和说明。我们表明,在一个非平坦的宇宙中,没有固定的$w_{\rm eff}$值的幻影划分。在一个非平坦的宇宙中,即使是$w_{\rm eff} > -1$,膨胀也可能是幻影。此外,在开放宇宙中,即使有$w_{\rm eff} > 0$也会发生幻影膨胀。我们还报告了非平坦宇宙中的Friedmann公式和NLS公式框架内的标量场精确解。
2009-05-18 astro-ph gr-qc hep-th
Friedmann cosmology in Regge-Teitelboim gravity
本文致力于重力作为一个理论的方法嵌入在一个平坦的周围空间的表面。在简要回顾了雷奇和泰特尔博伊姆的原始理论的性质之后,我们集中讨论了它的场论重新表述,我们称之为分裂理论。该理论通过高维Minkowski空间中某组标量场的常值曲面定义嵌入曲面。在Friedmann宇宙的情形下,我们得到了这个标量场的精确表达式.我们还讨论了这种场论的量子化过程的特点。
2015-11-30 gr-qc hep-th
Scalar field cosmology: its non-linear Schrödinger-type formulation
标量场宇宙学是暗能量和暴胀的模型。最近发现,标准的弗里德曼公式的标量场宇宙学可以表示为一个非线性薛定谔方程。新的数学公式因此被称为非线性薛定谔(NLS)公式,它适用于具有不可忽略正压流体密度的FRLW宇宙学系统。它的主要特点在这里进行审查。
2009-04-17 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
Current Algebra Formulation of Quantum Gravity and Its Application to Cosmology
建立了基于流代数的引力理论。规范原理而不是广义协变性与等效原理相结合在形式主义中起着关键作用,后者是作为理论的结果导出的。在这种方法中,证明了对庞加莱代数进行度量是不合适的,但对$SO(N,M)$代数进行度量给出了一个一致的理论。这使得通过采用自旋联系和四元组场之间的关系,有可能存在反德西特和德西特时空。爱因斯坦方程是引力基本方程的一部分,它是用自旋联系写成的。当这种形式被应用到$E(11)$代数中,其中三种形式的反对称张量是引力多重态的一部分时,我们就有了一个基于M-理论的现行代数引力理论,它可以在经典极限下应用于宇宙学。在不引入任何其他特殊场的情况下,我们可以得到宇宙在早期阶段以“膨胀”宇宙的方式加速。
2020-04-05 gr-qc hep-th
On the spacetime connecting two aeons in conformal cyclic cosmology
作为商空间,闵可夫斯基和德西特是构建物理学理论的基本的非引力时空。当广义相对论建立在德西特时空上时,通常的黎曼结构被一种更一般的结构所取代,称为德西特-嘉当几何。在无限宇宙学项的收缩极限中,德西特-卡尔丹时空简化为奇异的、平坦的、共形不变的四维锥时空,在这个四维锥时空中不存在我们通常的时间间隔和空间距离的概念。它表明,这样的时空满足所有的属性,包括外尔曲率假设,必要的发挥桥梁时空连接两个永世在彭罗斯的共形循环宇宙学的作用。
2015-11-17 gr-qc hep-th
Klein Bottle Cosmology
Columbia University(哥伦比亚大学);Lehman College, City University of New York(纽约市立学院);Graduate School and University Center, City University of New York(纽约市立大学研究生中心);Barnard College of Columbia University(哥伦比亚大学巴纳德学院);New York University(纽约大学)
研究闵可夫斯基空间与不可定向 Klein 瓶乘积的高维宇宙,通过拓扑破缺对称性并产生凝聚壁,导致费米子产生,可能解释物质-反物质不对称。
2026-05-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Vertex Expansion in the Consistent Histories Formulation of Spin Foam Loop Quantum Cosmology
为量子宇宙中的事件分配一致的量子概率是每个量子宇宙学/引力框架必须克服的基本挑战。在圈量子宇宙学中,这个问题引出了一个基本问题:宇宙经历非奇异反弹的概率是多少?最近,作者用正则方法对一个空间平坦的FRW模型成功地回答了这个问题。在本文中,我们得到了这个结果的协变推广。我们的分析是基于表达循环量子宇宙学的自旋泡沫范式和使用定义的历史通过体积转换计算的振幅使用顶点膨胀得到的过渡。我们表明,反弹的概率原来是统一的。
2016-03-31 gr-qc
Cosmic evolution from phase transition of 3-dimensional flat space
平坦空间宇宙学时空是三维引力理论的精确时间依赖解,如爱因斯坦引力或拓扑质量引力。我们展示了一种新的相变之间的宇宙时空和闵可夫斯基真空。在足够高的温度下(旋转),热的平坦空间隧道进入平坦空间宇宙学所描述的宇宙。
2013-10-16 gr-qc hep-th
Non-Canonical Volume-Form Formulation of Modified Gravity Theories and Cosmology
本文简要介绍了非正则时空体积形式的基本特征及其在修正引力理论和宇宙学中的应用。著名的幺模引力理论是一个非常特殊的例子。针对当前宇宙学所面临的热点问题,我们特别简要地概述了:(a)将暗能量和暗物质统一描述为单一物质实体--一种特殊的标量场“暗子”;(b)具有引力-“暴胀子”辅助的动力学希格斯机制的宇宙演化的典型模型-在“宇宙”中自发电弱规范对称性破缺的动力学抑制/产生早期”/“晚期”宇宙;(c)暗能量和暗物质的统一,以及它们之间的扩散相互作用;(d)无需微调的第五种力的抑制机制。
2020-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scalar field exact solutions for non-flat FLRW cosmology: A technique from non-linear Schrödinger-type formulation
本文提出了一种非线性薛定谔(NLS)型方程求解非平坦正压流体FLRW宇宙中正则标量场精确解的方法,并与标准Friedmann框架下的方法进行了比较.我们考虑幻影和非幻影标量场的情况下,指数和幂律加速膨胀。并对两种膨胀情况下的有效状态方程进行了分析。我们推测和评论的一些优点和缺点,使用NLS制定解决的精确解。
2008-07-04 astro-ph gr-qc hep-th
Nonrelativistic superfluids in cosmology from a relativistic approach: Revisiting two formulations of superfluidity
本研究回顾朗道二流体模型与相对论有效场论两种超流体表述,证明可从相对论有效理论非相对论极限还原二流体形式,还能从弯曲空间相对论方法牛顿极限得到自引力非相对论超流体,为相关读者提供易懂阐释。
2024-10-23 astro-ph.CO cond-mat.quant-gas gr-qc
Supersymmetric Vacuum Configurations in String Cosmology
我们研究在宇宙学的背景下,在N=1的超引力在D=10维的不破缺的超对称性的条件。我们证明了只考虑玻色子扇形时得到的运动方程的宇宙学解对应于具有自发超对称破缺的真空态。利用非零引力子-引力子凝聚,我们找到了运动方程的解,它满足不破缺超对称的必要条件,并且在Minkowski空间和DeSitter空间之间平滑地插值,并具有线性增长的引力子,从而提供了一个超对称和非奇异的前大爆炸宇宙学的可能例子。
1998-04-28 gr-qc
Poincare gauge invariance and gravitation in Minkowski spacetime
给出了定义在固定闵可夫斯基时空上的场论的庞加莱对称性作为内对称性的一种表述。引入了局域P规范变换和相应的P规范场协变导数。确定了P规范场背景中标量场、旋量场和矢量场的重整化性质。给出了符合重整化约束的最小规范场动力学。
1995-05-30 gr-qc
Cosmology from a Lagrangian formulation for Rastall's theory
本文给出了拉斯塔尔引力理论的一个拉格朗日公式。在提出了一个拉格朗日密度,再现了运动方程假设的Rastall,我们研究了宇宙学的后果,并拟合参数使用最近的数据从哈勃函数$H(z).$根据两个模型选择标准,一个基于校正赤池信息准则(AICc)和另一个基于贝叶斯信息准则(BIC),已知惩罚模型与更多的参数,特别是BIC,我们得到了一些相对于$ΛCDM.$的竞争模型。在其中一个模型中,宇宙学常数被解释为起源于物质的产生,而不是起源于真空能量。
2017-01-27 gr-qc
A non-polynomial gravity formulation for Loop Quantum Cosmology bounce
近年来,人们利用所谓的拟引力方法对广义相对论的Friedmann方程进行了类似于圈量子宇宙学的修正。在本文中,我们提出了一种替代的方法来推导这个修改的弗里德曼方程通过所谓的非多项式引力方法,这包括添加几何非多项式高阶导数项的希尔伯特-爱因斯坦作用,这仍然是多项式,并导致二阶微分方程在Friedmann-Lemaintre-Robertson-Walker时空。我们的显式作用量是Helling提出的无穷项有效作用量的实现。在非零宇宙学常数存在的情况下,也研究了该模型,找到并研究了一个新的精确反弹解。
2017-09-05 gr-qc
Quantized Cosmology II: de Sitter Space
这项工作适用于我们以前的文件中开发的形式主义德西特空间。在精确求解了相关的海森堡运动方程之后,我们详细讨论了与定义物理状态和经典理论的出现有关的微妙之处。这种计算提供了一个惊人的结果,即对引力的长波长极限的量子修正消除了大挤压的问题。我们还表明,同样的修正导致可能测量的影响的CMB辐射。最后,为了完整起见,我们讨论了特殊情况,$Λ=0$,以及它与Minkowski空间的关系。
2004-01-05 astro-ph gr-qc hep-ph
Relativistic formulation of coordinate light time, Doppler and astrometric observables up to the second post-Minkowskian order
鉴于现代空间科学的极端精确性,需要对观测进行精确的相对论建模。特别重要的是要正确地描述光在太阳系中的传播。近二十年来,基于零测地线方程解的建模方法已经被提出,但它们主要只适用于一阶后牛顿近似。然而,随着盖亚、GAME、BepiColombo、JUNO或JUICE等正在进行的太空任务的精度越来越高,我们知道在未来的实验中必须考虑到一些高达二阶的修正。本文提出了一种计算相对论坐标时间延迟、多普勒和天体测量观测量的方法,避免了零测地线方程的积分。这是可能的使用时间传递函数形式主义,一个强大的工具,提供关键的数量,如两个点事件之间的光信号的飞行时间和其零测地线的切向量。事实上,我们展示了如何计算时间传递函数及其衍生物(从而范围,多普勒和天体测量观测)的第二个后闵可夫斯基秩序。我们将这些量表示为某些函数的求积,这些函数仅依赖于沿闵可夫斯基直线评估的度量及其导数。这种方法特别适用于数值估计。作为一个例子,我们提供了明确的表达式在静态和球对称的时空到第二后闵可夫斯基秩序。然后,我们给出了BepiColombo任务的距离/多普勒和类似GAME观测中的天体测量的这些校正的数量级。
2014-01-29 astro-ph.IM gr-qc
Scale invariant cosmology I: the vacuum and the cosmological constant
宇宙加速膨胀的来源仍然未知。我们研究了在大尺度下空的空间可能的尺度不变性的一些后果。这项工作的中心假设是,在宏观和大尺度上,广义相对论可以应用,在闵可夫斯基度量中使用的意义上的空空间,也是尺度不变的。结果表明,如果这适用,爱因斯坦宇宙学常数和标度不变框架的标度因子是由两个微分方程。
2016-05-19 astro-ph.CO gr-qc
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
Non-singular cosmologies matching regular black holes
Shanghai University(上海大学);Yangzhou University(扬州大学)
本文提出一种新的无奇点宇宙模型,通过改进的Oppenheimer-Snyder框架与正则黑洞匹配,展示了其在不同物理设定下的动力学特性及独特对称性。
2026-10-30 gr-qc
Master equation solutions in the linear regime of characteristic formulation of general relativity
从广义相对论的特征表述的线性区域中的场方程,毕晓普(以史瓦西为背景)和梅德勒(以闵可夫斯基为背景)能够证明,对于邦迪-萨克斯度规的$J$度规变量,可以导出一个四阶常微分方程,称为主方程。一旦从场方程中得到另一个Bondi-Sachs势$β$,并且从主方程中得到$J$,则直接积分其余的场方程来求解其他度量变量。在过去,主方程求解的第一多极项,闵可夫斯基和史瓦西的背景。此外,马德勒最近报告了一个概括的精确解的线性化场方程时,闵可夫斯基的背景被认为是,表示主方程家庭的解决方案的真空方面的贝塞尔函数的第一和第二类。在这里,我们报告新的解决方案的主方程的任何多极矩$l$,有和没有物质来源方面只有第一类贝塞尔函数的闵可夫斯基,并在合流Heun的功能(广义超几何)辐射(非辐射)的情况下,在史瓦西的背景。我们列举了我们的家庭的解决方案,为$l=2$以前在文献中报道的已知情况下,找到完全一致,显示我们的结果的鲁棒性。
2015-12-09 gr-qc
Aether scalar tensor theory: Linear stability on Minkowski space
我们最近提出了一个简单的相对论理论,它减少到修改后的牛顿动力学的弱场准静态的情况下适用于星系,和宇宙学行为的$Λ$ CDM模型,产生一个现实的宇宙学与观察。任何这样的模型的一个关键要求是闵可夫斯基空间对线性扰动是稳定的。我们扩大的理论行动,以二阶的闵可夫斯基背景上的扰动,并表明它导致健康的色散关系,涉及传播大量的模式在矢量和标量部门。我们使用哈密顿方法来消除限制,证明了大量的模式有界的哈密顿量从下面,并表明一个非传播模式与线性时间依赖可能有无界的哈密顿量波数$k< μ$和有界的。$μ$尺度估计为$\lesssim \mathrm{Mpc}^{-1}$,因此低动量不稳定性可能只在宇宙学尺度上起作用。
2022-11-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Perturbative Formulation of Time-Dependent String Solutions
本文提出了一种新的玻色弦世界面重整化群方法,它在Regge斜率α '处是非微扰的,并基于控制量子涨落的泛函方法,涨落的大小由α'的值来决定.使用这种技术,我们表现出,除了众所周知的线性量子宇宙学,一个新的,非微扰依赖于时间的背景解决方案。利用弦S-矩阵的重参数化不变性,我们证明了该解对α '是共形不变的,并给出了一个启发式的归纳论证,即共形不变性可以对α'中的所有阶保持.这个新的含时弦解可能适用于原始宇宙学,或者在大的时间里适用于线性-声子宇宙学的退出。
2006-10-06 gr-qc hep-ph hep-th
Quantum Mechanical Formulation Of Quantum Cosmology For Brane-World Effective Action
对Kanno和Soda提出的含有高阶曲率不变项的膜世界有效作用量进行了正则量子化。它需要引入一个辅助变量。正如Sanyal和Modak在一系列出版物中所观察到的那样,在这里我们再次推断,适当选择的辅助变量会导致薛定谔方程,其中正则变量的动力学部分与其余变量分离,从而产生自然的量子力学时间味道。进一步证明了有效哈密顿量是厄米算符,从而得到连续性方程。因此,量子力学的概率解释是合理的。最后,有效势的极值化导致爱因斯坦方程和一个表现良好的经典解,这是一个理想的功能,包含高阶曲率不变项的引力作用量。
2003-05-12 gr-qc
Summing over Non-singular Paths in Quantum Cosmology
针对路径积分表述中DeWitt边界条件定义不明的问题,研究者将基于Batalin-Fradkin-Vilkovisky表述的镜像法应用于量子宇宙学,推导了DeWitt传播子与波函数,验证了其与特定模型下Wheeler-DeWitt方程解的一致性。
2024-01-25 gr-qc hep-th quant-ph
Conformal Methods in Mathematical Cosmology
本文综述了正宇宙常数情形下共形边界在宇宙学中的应用,指出该情形适用于描述我们所生活的宇宙。
2023-09-15 gr-qc
Light-like Signals in General relativity and Cosmology
研究了广义相对论中以脉冲引力波和类光壳物质形式出现的类光信号的模型。从比安奇恒等式中进行了系统的推导。这些都是基于彭罗斯的层次分类的几何形状上的零超曲面的历史,通过其嵌入时空的未来和过去的表面。信号不限于在真空中传播,因此他们与物质的相互作用(辐射传播通过宇宙流体的爆发,例如)也进行了研究。结果是伴随着说明性的例子,使用宇宙模型,真空时空,德西特宇宙和闵可夫斯基时空。
1998-06-04 gr-qc
Towards Relativistic Atomic Physics and Post-Minkowskian Gravitational Waves
本文回顾了相对论原子理论的表述,在相对论原子理论中,庞加莱生成元在闵可夫斯基时空中的惯性和非惯性静止系瞬时动力学形式中都有明确的实现。这意味着需要解决一个孤立系的相对论质心问题,并描述从不同的时钟同步约定的过渡,即瞬时3-空间的标识,作为规范变换。这些问题源于时空的洛仑兹签名,是非定域性的一个来源,它导致了相对论量子力学中的空间不可分性,并对相对论纠缠产生了影响。然后,在ADM正则四元引力框架下,研究了在无穷远处具有ADM庞加莱群的渐近闵可夫斯基时空中的经典带电粒子加磁场系统,得到了狭义相对论非惯性静止系的广义相对论推广。约克正则基的使用允许解开的潮汐自由度的引力场的惯性。约克时间是惯性规范变量,描述了时钟同步中规范自由度的广义相对论剩余。然而,现在爱因斯坦方程的每一个解都动态地决定了瞬时三维空间的一个优选概念。在弱场近似下对正则形式进行线性化,可以在非谐3-正交规范中找到具有渐近背景的、不带后牛顿展开的哈密顿后闵可夫斯基引力波。
2009-08-03 gr-qc hep-th physics.atom-ph
Dust time in quantum cosmology
本文给出了无压尘埃和任意附加物质场的量子宇宙学公式。尘埃提供了一个对应于宇宙时间的自然时间规范,产生了一个与物理时间无关的哈密顿量。该方法简化了惠勒-德威特和圈量子宇宙学模型的分析,扩大了后者的适用性。
2013-06-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A possible solution to the problem of time in quantum cosmology
我们认为,在经典和量子理论的引力位形空间和希尔伯特空间可能无法通过任何有限的过程。如果是这样的话,那么量子宇宙学中的“时间问题”可能是一个伪问题,因为时间从理论中消失的论点取决于生活在宇宙中的任何有限生命都无法实现的结构。我们提出了另一种形式的量子宇宙学理论,它是唯一需要预测的振幅为任何给定的状态演变到一个有限数量的可能的后继状态。然后,随着宇宙从任何初始状态演化,系统的可达状态空间被构造出来。在这种量子宇宙学的表述中,时间和因果关系是建立在基本层面上的。这种理论的一个例子是最近的路径积分公式的量子引力的马可波罗和斯莫林,但有一个广泛的一类理论的这种类型。
1997-03-09 gr-qc
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
Minkowski-Fock states in accelerated frames
针对非惯性观察者缺乏 Minkowski 粒子态显式 Wigner 表述的问题,本文提出计算加速系中 Minkowski-Fock 态特征函数的通用方法,并揭示可通过 Rindler 粒子分布及动量间关联检测加速度。
2022-08-06 gr-qc hep-th quant-ph
New Hamiltonian analysis of Regge Teitelboim minisuperspace cosmology
基于Regge和Teitelboim提出的测地膜引力模型,给出了一个新的小超空间宇宙学的哈密顿表述。该模型被认为是在框架内的高阶导数理论,便于哈密顿制定。采用等效一阶近似法进行分析。证明了约束代数可实现截断的维拉索罗代数.构造了包含规范参数精确数目的规范生成器。规范对称性和重参数化对称性之间的等价性已经被证明。完整的规范固定计算已提供和正式量化表示。
2014-01-09 gr-qc
Loop quantum cosmology and singularities
圈量子引力被认为可以消除诸如大爆炸和大挤压奇点之类的奇点。这种信念是基于所谓的圈量子宇宙学的研究,它涉及到量子引力的简化模型。在本文中,奇异性的问题进行了分析的范围内的Bohmian制定的圈量子宇宙学。在这个公式中,除了波函数之外,还有一个实际的度规,它随机演化(而不是像非相对论性玻姆力学中的粒子演化那样确定性地演化)。因此,只要这个实际度量是奇异的,就发生奇异性。结果表明,对于具有任意常空间曲率和宇宙学常数的均匀各向同性Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker时空,在耦合到无质量均匀标量场的圈量子宇宙学中,永远不会得到大爆炸或大挤压奇点.这应该与惠勒-德威特理论的玻姆公式中可能存在奇点的事实形成对比。
2017-09-10 gr-qc quant-ph
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
The present moment in quantum cosmology: challenges to the arguments for the elimination of time
巴伯、霍金、米斯纳和其他人都认为,在宇宙学的量子理论的形成过程中,时间不可能扮演重要的角色。在这里,我们提出了三个挑战,他们的论点,从作品和考夫曼,马科普卢和纽曼的评论。这些可以被看作是基于两个原则:宇宙学理论中的每一个可观测值都应该可以被宇宙中的某个观察者测量,并且理论公式化所必需的所有数学构造都应该可以在有限的时间内被适合宇宙内部的计算机实现。我们还简要讨论了如何制定一个宇宙学理论,使它符合这些原则。
2001-04-29 gr-qc
Representations of relativity, quantum gravity and cosmology
我们回顾了一个尝试,以建立一个合适的基础性原则,一致的量子化重力的基础上的规范制定。它需要扩展相对论性假设的时空描述,使之也包含动量-能量连续统中的另一种表述,在这种表述中,惯性物理定律可以被等价地描述。非惯性系的扩展打破了这种等价性,留下了一个新的动力学场,它与引力一起,允许构建一个正则场景,在这个场景中,狄拉克的量子化方法导致正则量子理论的算子的厄米序的一致定义。
1997-12-29 gr-qc
Constraints and evolution in cosmology
我们回顾了爱因斯坦方程严格和非严格双曲型的一些新老结果。
2002-02-05 gr-qc
Parity-Violating Gravity and GW170817 in Non-Riemannian Cosmology
在对称远程平行广义相对论的宇称违背扩展的背景下,研究了张量扰动的宇宙学传播。这种非黎曼公式比引力理论的度规公式允许更广泛的相容扩展。据发现,虽然许多可能的二次项不影响的引力波的传播,一个通用的修改预测的签名,区分左手和右手的圆极化。由于引力波的传播速度与尺度有关,且不同于光速,因此这种修正的参数可以受到严格的约束。
2019-08-12 gr-qc
On a viable first order formulation of relativistic viscous fluids and its applications to cosmology
我们考虑一阶配方的相对论流体的体积粘度的基础上引入的应力-能量张量Lichnerowicz。选择一个正压状态方程,我们表明,这个理论满足基本的物理要求,并在进一步假设消失涡,运动方程是因果关系,无论是在一个固定的背景下,当方程耦合到爱因斯坦方程。此外,Lichnerowicz的建议不适合Hiscock和Lindblom研究的一阶理论的一般框架,因此他们的不稳定性结果不适用。这些结论适用于成熟的非线性理论,没有任何平衡或接近平衡的假设。这里探讨的方法和其他理论的相对论粘度,包括穆勒-以色列-斯图尔特制定之间的异同,得到解决。研究了基于Lichnerowicz应力-能量张量的宇宙学模型。最后,它也表明如何本模型可以推广到二阶制剂。
2017-05-31 astro-ph.CO gr-qc physics.flu-dyn
Casting Loop Quantum Cosmology in the Spin Foam Paradigm
自旋泡沫模型的目标是提供一个可行的路径积分公式的量子引力。由于背景独立性,它们的基本框架具有某些新的特征,这些特征是闵可夫斯基空间中熟悉的场论的路径积分公式所不具有的。作为一个简单的可行性测试,这些功能最近通过圈量子宇宙学(LQC)的镜头检查。在一份简短的通讯中报告了分析结果[1],结果提供了支持旋转泡沫范例的具体论据。我们现在提供这些结果的详细证明。由于LQC模型的量子理论是很好理解的,这种分析也有助于揭示一些长期存在的问题,自旋泡沫和群场论文献。特别是,它提出了一个有趣的可能性,解决为什么宇宙学常数是积极的和小的问题。
2010-04-03 gr-qc
The Formulation of Quantum Field Theory in Curved Spacetime
闵可夫斯基时空中的量子场论通常的公式都利用了庞加莱对称性、总能量的正性以及唯一的庞加莱不变真空态的存在。量子场论的这些和其他关键特征并不能直接推广到弯曲时空。我们讨论了在弯曲时空中建立量子场论的概念障碍以及如何克服这些障碍
2009-07-02 gr-qc
A generic dynamical system formulation for Bianchi-I cosmology with isotropic fluid in $f(Q)$ gravity
本文为f(Q)引力中两种联络分支下的Bianchi-I宇宙学建立了通用动力系统框架,发现Kasner解轻微违反正有效引力耦合条件,而de-Sitter未来吸引子普遍存在,并揭示了早期宇宙各向同性化的模型无关特征。
2025-07-18 gr-qc
Geometric optics in relativistic cosmology: new formulation and a new observable
我们讨论了一种新的形式主义的光传播,可以使用的几何光学的有效性范围内,但没有限制的规模感兴趣的:从银河系内部的超大尺度的宇宙学。我们的主要结果之一是,在这个框架内,它是可能的计算所有相关的观测值(图像放大率,视差,位置漂移或自行车)通过简单地区分光子轨迹相对于初始数据。然后我们关注一个新的可观测量,我们称之为距离滑动:它被定义为角直径距离和视差距离之间的相对差。它的特殊性在于它的值独立于源和观察者的瞬时运动,并且对于短距离,它显示出断层成像特性,与视线上的物质量成比例。在进一步描述了它的性质和测量方法之后,我们将距离滑移的研究专门用于宇宙学。我们证明了它不依赖于哈勃常数H_0,它对其他宇宙学参数的依赖性不同于其他距离指标。这表明距离滑动可能包含新的信息。
2019-12-09 astro-ph.CO gr-qc
Path Integral and Effective Hamiltonian in Loop Quantum Cosmology
研究了圈量子宇宙学中填充无质量标量场的Friedmann宇宙的路径积分形式。考虑了$k=0,+1,-1$的所有各向同性模型。为了构造无时间框架下的路径积分,提出了一种多重群平均方法。同时,由于在去参数化框架中的跃迁振幅可以用群平均表示,因此路径积分可以同时用于去参数化框架和无时间框架。他们的关系被澄清了。结果表明,由非参数化框架下的路径积分导出的有效哈密顿量与由无时间框架下的路径积分导出的有效哈密顿量约束是等价的,因为它们导出的运动方程是相同的.此外,由正则理论导出的上述模型的有效哈密顿约束由路径积分公式证实。
2011-06-27 gr-qc