Towards inhomogeneous loop quantum cosmology: triangulating Bianchi IX with perturbations
这篇简短的文章总结了arXiv:0911.2653中获得的结果,该论文在“偶极”近似下发展了受约束的SU(2)格点规范理论。这是朝着(非均匀)圈量子宇宙学及其与圈量子引力的融合问题迈出的又一步。
2010-03-01 gr-qc
Inhomogeneous compact extra dimensions and de Sitter cosmology
在多维$f(R)$引力的框架下,我们假设四维空间具有deSitter度量,研究紧致额外维的度量。由这种度量描述的流形可以在暴胀甚至更高的能量尺度上形成。结果表明,在存在的标量场,在额外的因子空间$\mathbb{M}_2$变化,它是可能的,以获得各种非均匀的度量在$\mathbb{M}_2$。这些度量中的每一个都导致了4D宇宙学常数$Λ_4$的某个值,特别是,可以获得$Λ_4 =0$,正如通过数值获得的解所证实的那样。额外维度中的非平凡标量场分布是这类模型的一个重要特征。
2020-07-04 gr-qc hep-th
Rip Cosmology via Inhomogeneous Fluid
利用暗流体状态方程中的参数,研究了小Rip宇宙、伪Rip宇宙和准Rip宇宙出现的条件。几个例子的RIP宇宙学进行了研究。
2013-09-18 gr-qc
Quintessence inhomogeneous cosmology
Einstein-Klein-Gordon场方程在一个非均匀无剪切宇宙中求解,该宇宙包含一个物质流体、一个自相互作用的标量场、一个变量宇宙学项和一个热通量。一个精粹占主导地位的情况下出现的幂律加速膨胀与目前观察到的均匀宇宙兼容。
1999-11-09 gr-qc
Kerr-NUT-de Sitter as an Inhomogeneous Non-Singular Bouncing Cosmology
在没有奇异物质存在的情况下,我们给出了具有正宇宙学常数和电磁场的广义相对论的精确非奇异反弹解。这些解的特点是在一个方向上空间不均匀,同时它们也可以包含非平凡的电磁场线。这种不均匀性可能很大,例如,在宇宙的一个区域可能有一次反弹,而在其他地方可能有两次反弹。由于反弹之后是一个加速膨胀的阶段,这里描述的度量也允许研究具有非齐次初始条件的(测地线完全)暴胀模型。我们的解包含两个Killing矢量,并且可以被重新解释为具有非平凡NUT荷的Kerr-de Sitter黑洞的无病理内部区域.值得注意的是,在这个宇宙学背景下,NUT参数并没有引入任何弦奇点,也没有引入封闭的类时曲线,而是使几何处处规则,通过反弹消除了大爆炸奇点。
2019-04-15 gr-qc hep-th
Closed Inhomogeneous String Cosmologies
我们提出了一个通用的算法,允许构建解决方案的杂交和IIB型超弦在四维弦宇宙学。使用一系列的变换:共形,T-对偶和SL(2,R)旋转,以及通常的生成技术相关的Geroch变换在爱因斯坦框架中,我们得到的解决方案与所有相关的低能量残余的弦论。为了验证我们的算法,我们提出了一个空间截面为S^3拓扑的非齐次弦宇宙学,讨论了解的一些性质,并指出了弦宇宙学中齐次和各向同性概念的一些微妙之处。
1997-05-08 gr-qc hep-th
Singularity formation in asymptotically safe cosmology with inhomogeneous equation of state
近年来,人们对宇宙学奇点的兴趣显著增长,特别是随着宇宙晚期加速和暗能量的发现,对未来奇点的兴趣更大。虽然这样的探索以前已经在各种修改的引力和量子引力启发的宇宙学(除了标准的广义相对论宇宙学),没有这样的努力,直到现在还没有采取了在宇宙学的重整化群方法的领域,因此我们已经开始了这一旅程。在这项工作中,我们考虑在一个渐近安全的宇宙学中的截止尺度是成比例的哈勃参数的宇宙学奇点的形成。我们考虑了一个动机良好的非齐次形式的状态方程(EOS)。我们首先深入研究这个宇宙学的一些基础知识,并表明这样一个场景允许幻影和宇宙进化的精髓形式之间的过渡。然后,我们可以有I型-IV型奇点在这样的宇宙学的各种版本的状态方程和奇点可以发生在有限和无限的时间。这些奇点发生的条件与标准宇宙学中的奇点发生的条件有很大不同,其中的公式甚至更加复杂。有趣的是,这种差异是在宇宙学模型中不需要任何自由参数的情况下产生的,这通常是人们通过各种修改的引力/ QG启发的宇宙学方法进行相同追求时所观察到的。此外,我们表明,通常的奇异性去除方法,如共形异常效应和f(R)引力效应,并没有提供太多的希望在这个宇宙学的奇异性去除。
2022-11-09 gr-qc hep-th
Inhomogeneous String Cosmology Solutions with Regular Spacetime Curvature
在这项工作中,宇宙学模型被认为是低能量弦宇宙学有效作用(树水平)的情况下的介子潜力。得到了一个双参数非对角解析解族,其曲率是非奇异的,而弦耦合是指数发散的。
1999-02-11 gr-qc
Turbulence Accelerating Cosmology from an Inhomogeneous Dark Fluid
在四维Friedman-Robertson-Walker(FRW)宇宙学框架下,研究了具有线性非齐次含时状态方程的特定暗能量模型.结果表明,这种四维非均匀流体模型可能导致湍流FRW宇宙学。考虑了四维非均匀暗流体模型的单分量和双分量模型。在单组分模型中,宇宙可能从一个具有恒定体积粘度的粘性时代发展到一个湍流时代。在双组分模型中,流体可以被分解为两个组分,一个非湍流(理想)和另一个湍流部分,服从两个不同的状态方程。在没有明确引入湍流概念的情况下,利用状态方程中的参数得到了湍流暗能量宇宙出现的条件。一个等价的描述在一个非均匀流体的粘性小撕裂(LR)宇宙学也开发。
2013-07-23 gr-qc
Teleparallelism by inhomogeneous dark fluid
本文研究了$f(T)$宇宙学,找到了$f$的精确解,给出了一个Little Rip宇宙学.对于这些情况,利用由$f(T)$引力得到的解,我们得到了$ω$和$Λ$在非均匀流体中通过等价描述定义为时间函数的表达式。这就提出了一个问题:哪种理论模型描述了观测宇宙学?
2014-12-07 gr-qc
"Swiss-Cheese" Inhomogeneous Cosmology & the Dark Energy Problem
我们研究了一个精确的瑞士奶酪模型的宇宙,其中不均匀的LTB补丁嵌入在一个平坦的FLRW背景,以了解如何观察遥远的来源受到影响。我们发现,无论是微扰还是非微扰,积分效应都可以忽略不计,它被(L/ R_{H})^[3](其中L是一个斑块的大小,R_{H}是哈勃半径)所抑制。通过联系宇宙学扰动理论,我们从多普勒项(多普勒项要大得多,最近已被\cite{BMN}用来拟合没有暗能量的SN曲线)中解开了这种效应。
2007-02-21 astro-ph gr-qc hep-th
Onset of inflation in inhomogeneous cosmology
我们研究宇宙初始的不均匀性如何影响封闭宇宙中暴胀的发生。我们考虑了由一个有质量的标量场驱动的混沌暴胀模型。为了构造一个非均匀宇宙模型,我们采用了长波近似(梯度展开法)。我们证明了宇宙进入暴胀阶段的非均匀性条件。
1996-11-20 gr-qc
Inflationary solutions and inhomogeneous Kaluza-Klein cosmology in 4+n dimensions
本文研究了4+n维非齐次Kaluza-Klein宇宙模型中暴胀解的存在性。它表明,5维的情况下是例外,而不是规则,在这个意义上说,该系统是可积的状态方程$ρ= kp$的假设下,对于任何值的k。还证明了k=0和k=1/3的情形是可积的当且仅当n=1。
1997-01-25 gr-qc
A comment on the inhomogeneous Einstein-Cartan-Kalb-Ramond fields in Cosmology
本文证明了四维Einstein-Cartan-Kalb-Ramond(ECKR)引力理论中不可能存在含时解,从而导致所有Kalb-Ramond场平凡地消失.这一结果似乎与SenGupta等人(Class.和量子引力19(2002)677),其中deSitter时空解被发现作为光学活性时空的一个例子。在四维扭曲时空中,似乎只有非均匀KR场才是可能的。
2002-03-26 gr-qc
An accelerated universe with negative equation of state parameter in Inhomogeneous Cosmology with $k$-essence scalar field
在LTB度量下,得到了非均匀宇宙学中球对称k-本质标量场$ϕ(r,t)$的标度关系.我们表明,这种标度关系减少到已知的关系时,一个均匀的宇宙学的LTB度规减少到Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker(FLRW)度规下的度量函数的某些标识。建立了k-本质拉格朗日量,并在假设$ϕ(r,t)=ϕ_{1}(r) + ϕ_{2}(t)$的条件下求解了欧拉-拉格朗日方程。这些解决方案使得LBT度量函数能够与字段相关。LTB非均匀宇宙表现出加速膨胀,即由负压驱动的宇宙加速。
2021-08-08 gr-qc
Inhomogeneous cosmology and backreaction: Current status and future prospects
天文观测揭示了宇宙中的等级结构,从星系,星系群,星系团和超星系团,到细丝和空洞。在最大尺度上,似乎可以观察到某种统计同质性。因此,现代宇宙学模型是基于爱因斯坦方程的空间均匀和各向同性的解,宇宙的演化近似于弗里德曼方程。与标准的均匀宇宙学平行,非均匀宇宙学和逆反应领域正在发展。该领域研究通过非线性效应产生的小尺度不均匀性是否可以在最大尺度上反作用并改变宇宙的性质,从而导致非弗里德曼演化。本文介绍了非均匀宇宙学和逆反应的研究现状。并根据对50位非均匀宇宙学领域学者的调查,讨论了非均匀宇宙学领域的未来前景。
2017-05-22 astro-ph.CO gr-qc
Remarks on inhomogeneous anisotropic cosmology
最近,一个新的非全球性的坍缩参数给出了一些非均匀和各向异性的宇宙学,利用表面变形的平均曲率流。本文讨论了洛伦兹流形中类空曲面的平均曲率流的重要性质。我们证明了在宇宙演化过程中可能会形成奇点,禁止全局坍缩的定理失去了有效性。空间标量曲率的时间演化,可以防止运动学上的重叠,确定在正常的坐标,这表明显着的不均匀性的影响。我们的分析表明,引起通货膨胀的数值解的警告。
2016-08-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Proposed Scale-Dependent Cosmology for the Inhomogeneous Cosmology
我们提出了一个尺度依赖的宇宙学,其中Robertson-Walker度规和爱因斯坦方程以这样一种方式修改,即$Ω_0$,$H_0$和宇宙的年龄都成为尺度依赖的。它对观测宇宙学和可能的修改标准弗里德曼宇宙学的影响进行了讨论。例如,这个模型中宇宙的年龄比标准模型中的年龄长。
1995-05-08 astro-ph gr-qc hep-ph
Non-singular inhomogeneous stiff fluid cosmology
在这次演讲中,我们展示了一个刚性流体解决方案的爱因斯坦方程的圆柱对称时空。这个度量的主要特点是,它是不可分离的共动坐标的世界线的流体的同余,它产生规则的曲率不变量。
2009-05-29 gr-qc
Inhomogeneous spacetimes in Einstein-æther Cosmology
本文研究了Einstein-æther理论中非齐次Szekeres时空的存在性。我们证明了非齐次解可以看作是存在于Einstein-æther引力中的Szekeres解的推广,它只适用于无量纲系数之间的特定关系,该关系定义了æther场与引力之间的耦合。两个Szekeres类的解决方案的推导。此外,对于任意值的以太场的无量纲系数,该理论也允许存在一类非齐次类FLRW时空。我们发现,在爱因斯坦相对论中,场方程的演化比在广义相对论中更为多样,在广义相对论中,各向同性时空和Kantowski-Sachs时空都是吸引子。
2020-03-19 gr-qc
Toward physical cosmology: focus on inhomogeneous geometry and its non-perturbative effects
我们概述了构建一个物理的,完全相对论性宇宙学的关键步骤。不均匀性对宇宙有效演化历史的影响被编码在反作用项中,并通过空间平均几何不变量表示。这些都是缺席的和潜在的候选人失踪的暗源在标准模型。由于它们可以被解释为一个新兴的标量场(morphon)的能量,我们的立场,提出一个策略,如何现象学的标量场模型的暗能量,暗物质和通货膨胀,通常被添加到一个基本的来源,一个奇异几何(FLRW)宇宙学,可以潜在地追溯到空间的非均匀几何性质和嵌入到时空。我们提出了一系列的论证,到目前为止,这些论证只是定性的,是结论性的,我们还讨论了与观测结果的解释有关的定量性质的公开问题。我们在一个协变的框架内讨论... [删节]
2011-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Accelerated expansion of the universe from the perspective of inhomogeneous cosmology
我们提出了一个特殊的情况下的Stephani解决方案与球对称,同时考虑不同的空间曲率值。我们研究宇宙演化的动力学在我们的模型中,建立的R-T-区域所产生的时空和分析的行为的减速参数。并对模型的奇异性进行了讨论。所得到的解决方案的空间部分的几何形状进行了探索。
2020-02-02 gr-qc
Study of the observational compatibility of an inhomogeneous cosmology with linear expansion according to SNe Ia
目前大多数的宇宙学理论都是建立在一个各向同性和齐次流形与一个依赖于时间的尺度因子相结合的基础上。如果我们假设一个线性膨胀的超圆锥宇宙,那么通过一个适当的变换可以得到一个非齐次度规,这个变换保持了适当的时间。该模型局部趋于平坦的Friedman-Robertson-Walker度规。这项工作的目的是分析所考虑的非齐次度规的观测相容性。为此目的,获得了相应的光度距离,并与超新星宇宙学计划(SCP)的580 SNe Ia的观测结果进行了比较。超圆锥模型的最佳拟合获得χ_0^2 = 562,与标准\LambdaCDM模型的值相同。最后,一个可能的关系,这两种理论之间的发现。
2018-09-28 gr-qc
A Scaling Relation in Inhomogeneous Cosmology with k-essence scalar fields
在LTB度量下,得到了非均匀宇宙学中球对称k-本质标量场$ϕ(r,t)$的标度关系.我们表明,这种标度关系减少到已知的关系时,一个均匀的宇宙学的LTB度规减少到Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker(FLRW)度规下的度量函数的某些标识。建立了k-本质拉格朗日量,并在假设$ϕ(r,t)=ϕ_{1}(r) + ϕ_{2}(t)$的条件下求解了欧拉-拉格朗日方程。这些解决方案使得LBT度量函数能够与字段相关。LTB非均匀宇宙表现出晚期加速膨胀,即由负压驱动的宇宙加速。
2016-02-03 astro-ph.CO gr-qc
Comment on "Hubble flow variations as a test for inhomogeneous cosmology"
Saulder et al [2019,A&A,622,A83; arXiv:1811.11976]对标准宇宙学的宇宙局部膨胀进行了一种新的观测测试,与具有微分宇宙膨胀的替代模型进行了比较。他们的分析使用了千禧年模拟中的模拟星系样本,千禧年模拟是在$Λ$ CDM背景下进行的牛顿$N$体模拟。对于微分膨胀的情况下,模拟已被变形,试图纳入一个特定的非均匀宇宙学的功能:时间逃逸模型。结果表明,时间逃逸宇宙学的关键几何特征已被忽略,在此重新标度。因此,Saulder等人(2019)测试的差膨胀模型不能被认为近似于时间逃逸宇宙学。
2019-04-02 astro-ph.CO gr-qc
Lyra's cosmology of inhomogeneous universe with electromagnetic field
在Lyra几何的框架下,得到了具有电-磁场的理想流体分布的平面对称非均匀宇宙学模型。为了得到确定性解,我考虑了$ A=f(x)ν(t) $、$ B=g(x)μ(t) $和$ C=h(x)μ(t) $,其中A、B和C是度量系数。我们发现,这些解推广了Pradhan,Yadav和Singh(2007)的解,并且与最近对Ia型超新星的观测结果一致。详细研究了模型的物理和运动学性质。
2010-04-09 gr-qc
The second-order luminosity-redshift relation in a generic inhomogeneous cosmology
在回顾了最近提出的“测地线光锥”规范中光度红移关系的一般非微扰表达式后,我们展示了如何将其转换为现象学上更方便的规范,从而更好地理解宇宙学扰动理论。特别地,我们提出了一个相当一般的微扰宇宙学的泊松规范的亮度红移关系的完整结果,直到二阶,假设可观的矢量和张量扰动只产生在二阶。这种关系为计算随机不均匀性对精确暗能量宇宙学的影响提供了一个基本要素,我们在最近的一封信中已经预料到了它的结果。更一般地说,它可以与沿着我们过去的光锥传播的类光信号所携带的任何物理信息联系起来。
2012-11-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Physics and cosmology in an inhomogeneous Universe
举例说明了勒梅特-托尔曼模型在天体物理学和引力理论问题中的应用.分别是:1.通过对观测结果的解释来推断物质的空间分布; 2.物质分布的不均匀性与CMB辐射的相互作用; 3.空洞的演变; 4.奇异性; 5.电磁场对引力坍缩的影响。这篇评论旨在表明,该理论已经做好了充分的准备,以应对不均匀宇宙所带来的挑战。
1998-06-09 gr-qc
Spectral Distortion in a Radially Inhomogeneous Cosmology
在径向不均匀时空中的宇宙微波背景黑体光谱的光谱失真,旨在精确地再现沿过去的光锥的LambdaCDM膨胀的历史,被证明超过COBE-FIRAS建立的上限约3700倍。这个简单的观测测试有助于揭示隐藏在过去光锥中的一系列病理特征,包括解耦时的径向收缩相,以及如果遵循其逻辑极端,径向非均匀大爆炸时的裸奇点。
2013-10-15 astro-ph.CO gr-qc
Inhomogeneous and interacting vacuum energy
真空能量是暗能量推动宇宙加速膨胀的一个简单模型。如果真空能量在时空中是不均匀的,那么它一定是相互作用的。我们给出了宇宙学中包含非均匀扰动的依赖于时空的真空能量的一般方程。我们展示了任何暗能量宇宙学都可以用相互作用的真空+物质来描述。不同的交互模型可能导致不同的行为(例如,暗能量扰动的声速),因此可以通过宇宙学观测来区分。作为一个例子,我们给出了两种不同版本的广义Chaplygin气体宇宙学的宇宙微波微波背景各向异性和物质功率谱。
2012-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A complete hybrid quantization in inhomogeneous cosmology
在圈量子宇宙学的框架内,给出了耦合到大质量标量场的具有闭合空间截面的均匀各向同性时空的完全量子化。我们确定的解决方案,其初始数据的最小体积部分,并从这个我们构建的物理希尔伯特空间。此外,微扰研究允许我们引入小的不均匀性。在规范固定之后,系统的非均匀部分被简化为线性场论。然后,我们采用一个标准的Fock表示来表示这些自由度。对于所考虑的紧致空间拓扑的情况,要求:i)空间等距下的不变性,和ii)量子动力学的幺正实现,选择唯一的Fock表示和一组特定的正则场(直到幺正等价)。
2012-08-30 gr-qc
Averaging out Inhomogeneous Newtonian Cosmologies: II. Newtonian Cosmology and the Navier-Stokes-Poisson Equations
本文介绍了牛顿宇宙学的基本概念和基本方程,并给出了推导和分析平均Navier-Stokes-Poisson方程所必需的形式。一个特别注意的是支付给物理和宇宙学的牛顿宇宙结构的假设。系统的Navier-Stokes-Poisson方程的宇宙动力学的牛顿宇宙的介绍和讨论。给出了用流体运动量表示的Navier-Stokes-Poisson方程的一种新形式,并分析了该方程组的结构。
2002-12-18 gr-qc physics.flu-dyn
Multidimensional inhomogeneous cosmology in scalar tensor theory
本文给出了具有Brans-Dicke型标量场的五维非均匀流体分布的精确宇宙学解。该集合包括各种形式的物质场,包括$ρ+p=0$,其中p是3D各向同性压力。根据签名的4-空间曲率,我们的解决方案承认在通常的3-空间和降维的第五维的无限扩展。由于标量场的存在,$p=-ρ$的标度因子不呈指数展开,这与我们以前的研究有显著的不同.计算了\emph{effective}四维熵和物质的值,并讨论了四维世界中由于额外空间降维而产生的熵和物质的可能后果.令人鼓舞地指出,除了众所周知的大爆炸奇点,我们的非均匀宇宙学在空间上到处都是规则的。此外,我们的模型似乎提出了一种替代机制,指向一个平稳的通过从原始的,不均匀的宇宙相的4D均匀的。
2004-06-08 gr-qc
Inhomogeneous Dark Fluid and Dark Matter, Leading to a Bounce Cosmology
这篇简短的综述的目的是描述当暗流体与暗物质耦合时,具有线性非均匀含时状态方程的暗能量宇宙学模型。这可能导致反弹宇宙学。我们认为等效的EoS参数的比例因子$a$的指数,幂律,或双指数律的描述。稳定性问题进行了讨论,考虑周围的反弹,在早期以及在后期,宇宙的临界点的小扰动。论文的后半部分是关于粘性流体宇宙学中暗能量与暗物质的耦合。我们允许体积粘度$ζ=ζ(H,t)$是哈勃参数和时间的函数,并考虑小裂口,伪裂口,和反弹宇宙。这些宇宙学模型的特征属性的解析表达式。
2015-03-10 gr-qc
MG13 Proceedings: A lattice Universe as a toy-model for inhomogeneous cosmology
我们简要报告以前发现的新的,近似的,解决爱因斯坦场方程,描述了一个立方晶格的球形质量。这个模型以一种令人满意的方式模拟了一个在小尺度上可以是强烈不均匀的宇宙,但在大尺度上是非常均匀的。作为场方程的结果,我们发现晶格宇宙的膨胀或收缩方式与一个充满具有相同平均密度的尘埃的弗里德曼宇宙的解相同。然而,对观测量的研究表明可能存在一个拟合问题,即从过去光锥观测量获得的弗里德曼模型与通过平滑宇宙物质含量获得的模型不匹配。
2013-03-01 gr-qc
Anisotropic Cosmology with Inhomogeneous $SU(2) $ and $SL(2,\mathbb{R})$ Nonlinear $σ$-Models
Universidad de La Frontera(拉弗朗特拉大学);Universidad Austral de Chile(智利南方大学);Universidad Católica del Norte(北方天主教大学);Durban University of Technology(德班理工大学);North-West University(西北大学);Universidad Católica de Temuco(特木科天主教大学);National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)(国家理论与计算科学研究所(NITheCS))
该研究在 Bianchi V 背景下探讨非齐次 $SU(2)$ 和 $SL(2,\mathbb{R})$ 非线性 $\sigma$-模型的宇宙动力学,发现非齐次性阻碍慢滚及双曲暴胀,并需宇宙学常数以实现加速膨胀。
2026-10-08 gr-qc hep-th
Numerical Study of Inhomogeneous Pre-Big-Bang Inflationary Cosmology
我们数值研究了球对称时空中的非均匀前大爆炸暴胀。我们发现,一个大的初始不均匀性抑制了大爆炸前暴胀的发生。我们还发现,即使前大爆炸暴胀阶段实现,初始的不均匀性是不均匀的。也就是说,在大爆炸前的暴胀中,“头发”(不规则性)不会落下,这与通常的(势能主导的)暴胀形成鲜明对比,在通常的暴胀中,初始的不均匀性和各向异性被阻尼,因此所产生的宇宙对初始条件不太敏感。
1999-02-01 astro-ph gr-qc
Type V singularities with inhomogeneous equations of state
近年来,人们对宇宙学奇点的兴趣显著增长,特别是随着宇宙晚期加速和暗能量的发现,对未来奇点的兴趣更大。最近的工作已经看到了一个适当的分类,这种奇异性分为强和弱的基础上,他们的力量,与弱奇异性是喜欢突然,w和大冻结奇异性和强奇异性一样的大裂缝。这导致了这种奇异性在各种类型的分类,如大裂缝是1型,w-奇异性是V型等,而奇异性的I型IV型已讨论生动地考虑到非齐次状态方程(EOS),同样没有尝试为V型奇异性。因此,在本文中,我们在考虑了非均匀状态方程后,详细讨论了各种宇宙学中V型奇点的形成。我们考虑了在四种不同宇宙学背景下的两种非齐次形式的状态方程:标准广义相对论宇宙学、渐近安全宇宙学、受修正面积熵关系、广义不确定原理、全息重整化和Chern-Simons引力启发的宇宙学(所有这些都可以用修正的Friedmann方程的相同形式来描述)和f(R)引力宇宙学。我们详细地表明,人们看到一些非常大的差异时,V型奇点的发生条件作出这样的考虑。在f(R)引力宇宙学的特殊情况下,我们看到V型奇点被完全去除了。这项工作表明,V型奇点的产生和形成受到人们所考虑的状态方程形式的影响最大,比人们选择的背景宇宙学更大。
2022-10-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Introduction to Loop Quantum Cosmology
这是一个介绍圈量子宇宙学(LQC)审查小型和midissuperspace模型,以及均匀和非均匀的有效动力学。
2012-03-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inhomogeneous Chaplygin Gas Cosmology
重新检验了暗物质和暗能量通过查伯金气体统一的假设。使用概括的球形模型,其中包括声学地平线的影响,我们表明,最初微扰Chaubergin气体演变成一个混合系统,包含冷暗物质的引力凝聚体的形式。此外,我们证明了所观察到的CMB角谱和重子功率谱是再现的。
2003-10-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Studies of the Inhomogeneous Cosmology in Higher Dimensional space-time with a Cosmological Constant
本研究在Kaluza-Klein时空中探讨了含正宇宙学常数的非均匀宇宙学,推导出两类解,展示了额外维约化、高熵及物质泄漏,并验证了宇宙早期减速晚期加速的特性。
2025-02-25 astro-ph.CO gr-qc
Inhomogeneous Loop Quantum Cosmology: Hybrid Quantization of the Gowdy Model
高迪宇宙学提供了一个合适的舞台,以进一步发展圈量子宇宙学,允许存在的不均匀性。对于特定的情况下Gowdy时空的空间拓扑结构的一个三环面和线性极化的引力波的内容,我们详细介绍了一个混合量子理论,我们结合了一个循环量化的自由度参数化的齐次解,这代表比安奇我时空,和一个福克量子化的不均匀性。两种不同的理论构建和比较,对应于两个不同的计划内的{ \sl改进动力学}形式主义圈量子宇宙学的Bianchi I模型的量子化。Ashtekar和Wilson-Ewing最近提出了其中一个方案。我们解决几个问题,包括宇宙学奇点的量子分辨率,在量子系统中的超选择部门的结构,或物理状态的希尔伯特空间的建设。
2010-09-21 gr-qc
Matter in inhomogeneous loop quantum cosmology: the Gowdy $T^3$ model
我们采用一种混合的方法,结合环和Fock量子化,充分的线性极化Gowdy $T^3$模型中存在的无质量的标量场具有相同的对称性的度量。就像在没有物质内容的情况下一样,循环技术的应用导致了经典宇宙学奇点的量子分辨率。最重要的是,由于包含了物质,模型的均匀部分包含了平坦的弗里德曼-罗伯逊-沃克(FRW)解,这在真空中是不允许的。因此,这个模型提供了一个简单的设置,在量子水平上研究有趣的物理现象,如各向异性和不均匀性的影响,平坦FRW宇宙学。
2010-12-10 gr-qc
Inhomogeneous Cosmology with Numerical Relativity
我们进行三维数值相对论模拟的均匀和非均匀的膨胀时空,着眼于量化的非线性效应从宇宙学的不均匀性。我们在仙人掌框架下利用爱因斯坦工具包证明了在演化平坦的、尘埃的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克(FLRW)时空时的四阶收敛性,误差小于1/10 ^6。我们还证明,在尺度因子(红移)变化为~350倍的情况下,哈勃流中密度、速度和度规扰动的数值相对论解和线性解之间的一致性在1/10^3之内。我们模拟线性扰动的增长到非线性政权,如引力滑移和张量扰动的影响出现。因此,我们表明,数值相对论是一个可行的工具,在宇宙学研究非线性效应。
2017-02-27 astro-ph.CO gr-qc
Inhomogeneous post-inflationary Lambda-CDM cosmology as a moduli space expansion
我们将大尺度晚期宇宙模型化为由宇宙学常数和完美尘埃流体驱动的Lambda-CDM宇宙学。我们的目标是找到新的解决方案,在物质和Lambda时代符合暴胀的初始条件,即在遥远的过去,在物质时代的宇宙学倾向于一个平坦的FLRW解决方案。我们确定的模量自由度,参数化的平坦的拉姆达尘埃FLRW的解决方案,然后促进这些模量缓慢变化的空间坐标的函数,并展示了如何解决爱因斯坦方程的同向梯度扩展,控制的宇宙学常数长度尺度。我们的初始条件确保了近似仍然处于物质时代的遥远过去和λ支配的遥远未来的控制之下。该解决方案是完全非微扰的度量变形的振幅,我们明确地构建它的四阶导数。一个未来以λ为主导的一般λ尘埃宇宙的特征是在未来共形边界上定义了一个3度规和一个应力张量(具有正迹)。具有暴胀初始条件的新宇宙学的特征仅在于边界3度规,应力张量完全根据该度规局部确定。
2010-10-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A New Type of Exact Arbitrarily Inhomogeneous Cosmology: Evolution of Deceleration in the Flat Homogeneous-On-Average Case
本文提出了一种构造精确非齐次宇宙的新方法,它允许在三维空间中变分。由此产生的时空可能是平均统计上均匀的,或者具有随机的、不重复的变化。该结构利用了Darmois连接条件来连接许多不同的时空区域。在最初给出的简单例子中,组成部分在空间上是平坦和均匀的,但更一般的组合应该是可能的。进一步的不均匀性可以通过瑞士奶酪空泡和不均匀度量来添加。这个模型被用来探索这样一个假设,即观测者位于束缚的非膨胀区域,而宇宙实际上处于变得空洞主导的过程中,因此它的平均膨胀率正在增加。该模型定性地证实,更快的扩展组件来占主导地位的平均值,和不均匀性的结果,在平均参数的演变不同的任何一个组件,但更现实的效果建模将需要这种建设被推广。
2012-03-16 gr-qc
Void and Density Walls Inhomogeneous Cosmic Web Cosmology
本文提出纳入宇宙空洞与密度壁非均匀结构的宇宙学模型,通过修改弗里德曼方程描述宇宙网对膨胀和扰动增长的影响,并以此解决哈勃张力和σ8张力。
2025-03-10 astro-ph.CO gr-qc
Inclusion of matter in inhomogeneous loop quantum cosmology
研究了线极化Gowdy $T^3$模型与具有相同对称性的无质量标量场的混合量子化.为了简单起见,我们将其限制到具有局部旋转对称性的模型。使用这种混合方法,几何的均匀自由度被量化为循环,导致宇宙学奇点的分辨率。一个福克量子化的物质和引力的不均匀性。由于包含无质量的标量场,该系统允许我们建模平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙学充满了在一个方向上传播的不均匀性,提供了一个完美的场景来研究聚合物均匀和各向同性背景上的量子反反应的不均匀性。
2013-03-04 gr-qc
Late time solutions for inhomogeneous Lambda-CDM cosmology, their characterization and observation
假设均匀各向同性的Lambda-CDM宇宙学允许从超新星等大尺度结构观测中推断出Lambda、空间曲率和暗物质密度。本文的目的是扩展这一点,允许观测测量或约束不均匀性和各向异性。我们得到的一般非均匀各向异性的Lambda-CDM的解决方案,这是局部渐近的扩展de Sitter的解决方案作为一个后期的时间扩展使用Starobinsky的方法(类似于“全息重整化”技术在AdS/CFT)连同一系列的recremation。暗物质被模拟为完美的尘埃流体。在扩展中的条款系统地描述非均匀和各向异性变形的扩展FLRW解决方案,并给出作为一个空间导数扩展的数据表征的解决方案-一个3度量和扰动的3度量。主导项描述了由宇宙学常数设定的尺度上的不均匀性和各向异性,近似于今天的视界尺度。展开式中的高阶项描述了较短的尺度变化。我们计算的光度距离红移的关系,并认为,与当前和未来的观测比较将允许部分重建的表征数据。我们还评论平滑这些解决方案注意到,几何流(如里奇流)的特征数据提供了一个典型的平均方法。
2010-06-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quasiclassical model of inhomogeneous cosmology
本文将准经典时空模型从静态推广到动力学情形,研究一维非均匀宇宙演化,发现为维持半经典广义协变性需同时考虑空间度规两个分量的量子矩,而分量间量子关联影响较小。
2022-09-09 astro-ph.CO gr-qc
Inhomogeneous Cosmology using General Relativistic Smoothed Particle Hydrodynamics coupled to Numerical Relativity
本研究耦合数值相对论与光滑粒子流体动力学代码进行三维宇宙学模拟,验证了其在 FLRW 时空演化及度规非线性微扰中的高精度,证明该方法可用于理解宇宙学非线性效应及暗物质晕形成。
2023-07-27 astro-ph.CO gr-qc
Direct Measurement of the Positive Acceleration of the Universe and Testing Inhomogeneous Models under Gravitational Wave Cosmology
解释宇宙明显加速膨胀的一种可能性是,我们生活在一个球形不均匀宇宙的中心。虽然目前的观测不能完全区分$Λ$ CDM和这些非均匀模型,但直接测量宇宙的加速度可以成为探测它们的有力工具。我们已经证明,如果$Λ$ CDM是正确的模型,DECIGO/BBO将能够检测到正的红移漂移(这是源红移$z$的时间演化)在3- 5年的引力波(GW)观测的中子星双星,这使我们能够排除任何Lemaintre-Tolman-Bondi(LTB)空洞模型与单调增加的密度轮廓。我们甚至能够排除任何LTB模型,除非我们允许在$z\sim 0$处的不切实际的陡峭密度剖面。这个检验可以单独用GW观测来进行,而不需要任何电磁观测的参考,并且比使用莱曼$α$森林的红移漂移测量更强大。
2011-12-28 astro-ph.CO gr-qc
A study of inhomogeneous massless scalar gauge fields in cosmology
为什么宇宙如此均匀和各向同性?本文综述了在广义相对论下各向异性空间中$γ$ -律理想流体与非均匀无质量标量规范场(具有均匀梯度)共存的一般性研究。各向异性的物质部门实现为$j$ -形式(场强水平),其中$j\,\in\,\{1,3\}$,和研究的空间是Bianchi时空的可解型。Wald的无毛定理被推广到包括$j$形式的情形。我们强调三个新的自相似时空:边缘,绳子和仙境。到目前为止,发现后一种解决方案存在于I、II、IV、VI $_0$、VI $_h$、VII $_0$和VII $_h$类型的物理状态空间中,并且在I和V中是全局吸引子。本文是对[1]的总结,并对一些新结果作了评述,这些新结果将在今后的工作中进一步阐明。
2019-09-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inhomogeneous Cosmology Redux
另一种解释宇宙加速膨胀所需的暗能量假设是采用非均匀宇宙学模型来解释没有暗能量的超新星数据。我们采用了一个空洞的宇宙学模型,基于爱因斯坦场方程的非齐次Lemaintre-Tolman-Bondi解。该模型可以解决$ΛCDM$模型中观测异常,如哈勃常数$H_0=73.24\pm 1.74\,{\rm km}\,{\rm s}^{-1}\,{\rm Mpc}^{-1}$的本地测量值与普朗克卫星数据和$ΛCDM$模型确定的$H_0=66.93\pm 0.62\,{\rm km}\,{\rm s}^{-1}\,{\rm Mpc}^{-1}$之间的差异,以及锂$^{7}{\rm Li}$问题,这是一个$5σ$之间的理论预测的$^{7}{\rm Li}$从大爆炸核合成和价值,我们观察到当地今天在$z=0$。空洞模型还可以解决普朗克卫星的Sunyaev-Zel'dovich效应所产生的大质量星系团数量与CMB各向异性所预期的数量之间的紧张关系,以及普朗克数据中观察到的CMB弱透镜异常。讨论了宇宙学哥白尼原理以及$ΛCDM$和空洞宇宙学模型中的时间和位置当今重合难题。
2016-08-01 astro-ph.CO gr-qc