Unimodular Loop Quantum Cosmology
单模引力是基于通常的爱因斯坦-希尔伯特作用量的修正,它允许人们用一个动力学宇宙学常数恢复广义相对论。它还有一个有趣的特性,即作为与宇宙学常数共轭的动量,它提供了一个突现的时钟变量。本文在平坦均匀各向同性圈量子宇宙学的框架下研究了么模引力的宇宙学约化及其量子化。结果表明,幺模时钟可以用来构造物理状态空间,并再现了以前的模型具有标量场时钟的基本特征。特别地,经典奇点被量子反弹所取代,这发生在与先前获得的相同的条件下。我们还发现,半经典性的要求要求的期望值的宇宙学常数是小的(普朗克单位)。自旋泡沫模型的关系也进行了研究,我们表明,使用的么模时间变量导致一个独特的顶点扩展。
2010-09-08 gr-qc hep-th
Unimodular-Mimetic Cosmology
我们将单模引力和拟模引力理论结合成一个统一的理论框架,为宇宙学常数问题和暗物质问题的讨论和求解提供了一个有启发性的建议.在给出了么模拟引力的形式并研究了真空么模引力所蕴含的新特征之后,利用基本的重构方法,我们实现了一些著名的宇宙学演化,其中一些对于普通的Einstein-Hilbert引力来说是奇异的.具体地说,我们提供了真空么模拟引力描述的德西特宇宙学和理想流体常数状态方程宇宙学。正如我们所证明的那样,这些宇宙学可以通过真空模拟单模引力来实现,而不需要任何物质流体源的存在。此外,我们研究了如何宇宙学可行的宇宙学,这是兼容的最新观测数据,可以实现的真空么模拟引力。由于在某些情况下,从膨胀问题的优雅退出可能存在,我们提供了一个定性的描述机制,可以潜在地产生从膨胀的优雅退出在这些理论中,通过寻找不稳定的de Sitter解决方案的背景下,么模引力模拟理论。
2016-05-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Initial conditions and unitarity in unimodular quantum cosmology
我们考虑量子化的正曲率弗里德曼宇宙学在单模修改爱因斯坦的理论,其中时空四体积出现作为一个明确的时间变量。哈密顿量允许自伴扩张,它给出了与薛定谔方程相关的希尔伯特空间中的幺正演化。得到了Hartle和Hawking对无边界波函数的半经典估计,如果该估计是精确的,则存在从消失的三体积到位形空间的连续几率流,且无边界波函数非幺正演化.这些结果的推广在一类各向异性宇宙学中成立。(Talk 1993年5月在加拿大安大略省滑铁卢举行的第五届加拿大广义相对论和相对论天体物理学会议上发表。
1993-05-18 gr-qc hep-th
Unimodular JT gravity and de Sitter quantum cosmology
本文通过JT引力等距群的中心扩张构造HT单模引力,在二维迷你超空间中导出类薛定谔的Wheeler-DeWitt方程,给出幺正量子宇宙学,并利用Page-Wootters表述研究单模时间与引力的量子关联。
2025-03-12 gr-qc hep-th
Inflation in unimodular loop quantum cosmology
School of Mathematical and Physical Sciences, University of Sheffield(谢菲尔德大学数学与物理科学学院)
该研究在单模圈量子宇宙学框架下,引入单模时间替代传统时间,推导不同势的解析与数值解,构建兼容观测且带量子引力印记的暴胀反弹模型。
2026-07-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Matter Creation in Unimodular Gravity Cosmology
Universidad de Valparaíso(瓦尔帕莱索大学);Universidad Veracruzana(韦拉克鲁斯大学);Pontificia Universidad Católica de Valparaíso(瓦尔帕莱索天主教 Pontifical 大学)
本文在单模引力宇宙学中研究物质创生,推导出创生压强、创生率与扩散项为独立熵产生源的一般恒等式,并指出即使创生绝热,扩散项非恒定仍导致非绝热演化。
2026-09-25 gr-qc
Revisiting Unimodular Quantum Cosmology
本文重新审视迷你超空间中幺模引力的量子化分析,将其扩展到幻影标量场与Brans-Dicke标量张量理论,论证仅幻影场可获非平凡演化,标度因子呈现反弹接德西特膨胀,重现广义相对论量子宇宙学场景。
2025-04-16 gr-qc hep-th
Spacetime Quanta? : The Discrete Spectrum of a Quantum Spacetime Four-Volume Operator in Unimodular Loop Quantum Cosmology
本研究考虑了在单模圈量子宇宙学的背景下,对于具有平坦空间截面和无物质源的均匀各向同性模型,对应于有限时空片的经典时空四体$\tilde{T}$(在壳层上)的算子$\hat{T}$。由于时空四体与宇宙学"常数"正则共轭,因此通过求解其与$\hatΛ$的正则对易关系来构造算符$\hat{T}$--对应于壳层上经典宇宙学常数$\tildeΛ$的算符。这种共轭性,以及$\hat{T}$对定体积态的作用量约化为$\tilde{T}$,使我们能够解释$\hat{T}$确实是一个量子时空四体算符。通过考虑所有$τ$的集合来计算$\hat{T}$的离散谱,其中特征值方程在$\hat{T}$的域中具有解$Φ_τ$。事实证明,在将最大域$D(\hat{T})$分配给$\hat{T}$时,我们对所有$τ\in\mathbb{C}$都有$Φ_τ\in D(\hat{T})$,因此$\hat{T}$的谱是纯离散的,并且是整个复平面。一族算子$\hat{T}^{(b_0,ϕ_0)}$也被认为是$\hat{T}$的可能自伴形式。它们表示$\hat{T}$在其各自的域$D(\hat{T}^{(b_0,ϕ_0)})$上的限制,这些域正是具有附加准周期条件的极大域。它们可能的自伴性是由于它们的离散谱只包含$m=0,\pm1,\pm2,...$的实数和离散数$τ_m$。
2016-11-16 gr-qc
Inflationary cosmology in unimodular $F(T)$ gravity
我们研究了在单模$F(T)$引力的背景下的暴胀实现,它是基于远程平行引力的$F(T)$修改,其中通过使用拉格朗日乘子施加单模条件。我们开发的一般重建程序的$F(T)$形式,可以产生一个给定的标度因子的演变,然后我们将其应用在暴胀制度。我们提取哈勃慢滚参数,使我们能够计算各种通货膨胀相关的观测,如标量谱指数及其运行,张量-标量比,和张量谱指数。然后,我们研究了德西特和幂律暴胀,Starobinsky暴胀,以及在一个特定的单模$F(T)$引力模型的暴胀的特殊情况。正如我们所展示的,在所有情况下,我们的情景预测都与普朗克观测数据非常一致。最后,单模$F(T)$引力中的暴胀还有一个额外的优点,即它总是允许模型参数的特定区域优雅地退出。
2017-05-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Brans Dicke scalar-tensor gravity and unimodular FRW cosmology with Coleman-Weinberg potential
Semnan University(塞姆南大学)
本文将单模框架引入带CW势的BD理论,求解平坦FRW时空场方程,所得参数理论预测与Planck2018、DESI2024、ACT2025观测数据最佳拟合,解决宇宙学常数精细调节问题。
2026-08-26 gr-qc
Unimodular Diffusion and Interacting Vacuum Cosmology
Sir P. T. Sarvajanik College of Science (Autonomous)(S.P.T.萨瓦尔贾尼克理学院(自治));Vellore Institute of Technology(维洛尔理工学院)
本文研究了单模扩散宇宙学与相互作用暗物质模型之间的对应关系,通过超新星、DESI BAO、宇宙钟和CMB数据,发现真空耦合模型中ξ=-0.0197±0.0076,而物质耦合模型中ξ=0.0018,且在线性扰动下仅与均匀能量转移模型一致,影响结构增长。
2026-03-30 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic acceleration in unimodular gravity
我们在宇宙学的背景下研究幺模引力,特别是一些有趣的结果,可能能够描述背景宇宙学和后期宇宙加速。我们把注意力集中在\textit{non conservation of the energy momentum tensor}的假设上。这个特性有一个有趣的结果:我们可以得到一个修改后的弗里德曼方程以及加速度方程和新的流体方程,这些方程与尺度因子的三阶导数有关,在宇宙学中称为加加速度参数。作为这个理论的结果,辐射和宇宙学常数似乎是密切相关的,这与一些作者所称的第三个符合问题是一致的。它们之间的联系是参数$z_{ini}$,其值为$11.29$,与再电离时期一致。因此,我们能够将后期加速解释为方程的自然结果,将新流体与辐射联系起来,从而消除了对另一个成分(即暗能量)的需要。最后,我们解释了结果,并讨论了在单模引力情形下,在能量动量张量不守恒的假设下,使用宇宙学常数的利弊。
2019-05-24 astro-ph.CO gr-qc
Newton law in covariant unimodular $F(R)$ gravity
我们提出了一个协变的无鬼单模$F(R)$引力理论,它包含一个三形式的场,并研究其结构使用的类比所提出的理论与量子系统,其中描述了一个带电粒子在均匀磁场。本文导出了非协变单模$F(R)$引力和单模Einstein引力中的牛顿定律,并证明了它与广义相对论中的牛顿定律完全相同。在协变单模$F(R)$引力理论中推导牛顿定律表明,它与普通$F(R)$理论中的牛顿定律一样,得到了精确的修正.我们还证明了Friedmann-Robertson-Walker背景的宇宙学在单模$F(R)$理论的非协变和协变公式中是等价的。
2016-05-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Instantons and unitarity in quantum cosmology with fixed four-volume
我们在所谓的广义相对论的幺模版本中找到了爱因斯坦方程的一些复解,并将它们解释为鞍点,从而在具有“无边界”型拓扑的时空流形上的几乎处处洛伦兹度规的空间上得到引力路径积分的估计。在这种情况下,无边界初始条件与量子测度的可定义性的相容性归结为无边界波函数的归一化性和幺正演化。我们考虑具有空间拓扑S^3的陶布小超空间模型中的时空拓扑R^4和RP^4 # R^4,以及具有空间拓扑T^3的比安基I型小超空间模型中的时空拓扑R^2 x T^2。在每种情况下,都存在一个复杂的鞍点(或鞍点的组合),它产生一个与正规化和幺正演化相容的波函数。这种鞍点的存在倾向于证明幺模理论比传统的爱因斯坦引力更少发散。在比安基I型的情况下,杰出的复杂的解决方案是近似真实的和洛伦兹在晚些时候,似乎描述了爆炸性膨胀从零尺寸在T=0。(In与此相反,在陶布的情况下,唯一具有近似洛伦兹晚期行为的复解产生一个波函数,它是可归一化的,但非幺正地演化,总概率在幺正模“时间”中呈指数增长,其方式表明在零体积下不断创造新的宇宙。)提出了包含更多自由度后这些结果的稳定性问题。
1998-09-08 gr-qc
Generalized Unimodular Gravity and Cosmological Perturbations
Universidade Federal do Espírito Santo(圣埃斯皮里图联邦大学);University of Bologna(博洛尼亚大学);INFN, section of Bologna(意大利国家核物理研究所博洛尼部分所)
重新审视广义单模引力理论,通过纯几何方式获得宇宙的常规物质成分,为暗区研究提供新视角,并在背景和扰动分析中恢复广义相对论结果但解释不同。
2026-06-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A reconstruction method for anisotropic universes in unimodular $F(R)$-gravity
利用$F(R)$引力理论对单模爱因斯坦引力进行了推广,构造了一类各向异性演化情形.在么模GR中,度量的行列式被限制为一个固定的数或一个函数。然而,一般各向异性宇宙的度量与么模约束不兼容,因此需要重新定义度量,以适当地考虑约束。利用拉格朗日乘子对$F(R)$引力在Jordan坐标系下施加幺模约束,得到运动方程。由此产生的方程可以被看作是一种重建方法,它允许确定什么函数的里奇标量可以实现所需的演变。为了清楚起见,调用一些特征的例子来显示这种重建方法是如何显式地工作的。在单模$F(R)$引力的背景下,这里考虑的德西特时空适合于描述宇宙历史的早期和晚期。
2022-12-07 gr-qc
Minisuperspace Quantum Cosmology from the Einstein-Cartan Path Integral
我们得到固定$Λ$和么模传播使用路径积分形式主义适用于Einstein-Cartan行动。动作的简单性(在失效函数中是线性的)允许从失效函数开始的精确积分和哈密尔顿约束的强制执行,如果连接在端点处固定,则导致陈-西蒙斯状态的乘积。不需要鞍点近似。如果度量在端点处固定,则根据为连接选择的轮廓,获得Hartle-Hawking或Vilenkin传播子。因此,在这种方法中,在适当的情况下,将延时函数中的轮廓选择交换为连接中的轮廓选择。通过路径积分得到的幺模传播子也是平凡的,并且恢复了先前导出的表达式。
2023-01-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Unimodular boundary time for Regge calculus
School of Mathematical and Physical Sciences, University of Sheffield(谢菲尔德大学数学与物理科学学院)
本文利用欧几里得 Regge 微积分离散化 Henneaux-Teitelboim 引力,在对称性约化的宇宙学模型中验证了连续极限可用单模时间定义,为量子引力的离散路径积分表述迈出第一步。
2026-10-05 gr-qc hep-th
Unimodular-like times, evolution and Brans-Dicke Gravity
本文将类幺模理论中的自然常数视为相空间变量,考察其正则时间与 Brans-Dicke 标量场框架的耦合,筛选兼具参数共变和能量守恒破缺特征的理论。
2023-12-11 gr-qc hep-th
Correspondence of $F(R)$ Gravity Singularities in Jordan and Einstein Frames
本文研究了各种$F(R)$引力理论的Jordan框架和Einstein框架之间的有限时间奇异性对应。特别地,我们研究了普通纯$F(R)$引力情形和单模$F(R)$引力情形,在没有任何物质流体的情况下。在普通的$F(R)$引力情形下,通过具体的例子,我们证明了有限时间奇异性的各种对应是可能的,并且在某些情况下,一个框架中的奇异宇宙学在另一个框架中可能是非奇异的.在么模$F(R)$引力情况下,么模约束受到保角变换的影响,因此这对我们选择的度量有影响。此外,我们还研究了单模$F(R)$引力情形的爱因斯坦框架对应理论,并通过具体的例子研究了这两种理论中奇点的对应关系。最后,真空么模$F(R)$重力进行了简要的动力系统分析,我们演示了动力系统的行为附近的未来大撕裂奇点。
2016-03-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dissipative Unimodular Gravity: Linking Energy Diffusion to Bulk Viscosity as an Alternative to $Λ$CDM under DESI DR2 Data
Universidad de Santiago de Chile(智利圣地亚哥大学);Center for Interdisciplinary Research in Astrophysics and Space Exploration (CIRAS), Universidad de Santiago de Chile(智利圣地亚哥大学天体物理与空间探索跨学科研究中心);Universidad Católica del Norte(北天主教大学)
本文提出基于单模引力的耗散模型,通过DESI DR2数据验证,显示其在宇宙学常数问题上具有竞争力,作为ΛCDM的替代方案。
2026-07-23 gr-qc
Deformed Phase Space Kaluza-Klein cosmology and late time acceleration
研究了相空间形变对Kalutza-Klein宇宙学的影响。变形是通过修改minisuperspace变量的辛结构引入的。在变形模型中,我们发现了一个加速的标度因子,从而从相空间变形参数$β$推断出一个有效的宇宙学常数的存在。
2015-11-27 gr-qc
Late time acceleration in 3-brane Brans-Dicke cosmology
为了研究Brans-Dicke宇宙学在五维时空中的更多特征,我们研究了它的动力学系统的解。利用标度因子讨论了宇宙在其早期和晚期的行为。作为结果,我们表明,它是可能的,以避免大裂奇性和交叉的幻影分界线。此外,我们还讨论了宇宙中的暗能量成分,以及它与三膜Brans-Dicke宇宙学观测数据的一致性。
2008-03-11 gr-qc
A unimodular Kaluza-Klein theory
本文探讨了在包含标量场的5维 Kaluza-Klein 理论中施加幺模条件的可能性,通过在5维中表述变分原理并降维,提出并讨论了相应的宇宙学模型。
2024-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Late cosmology in massive conformal gravity
本文给出了有质量共形引力场方程在物质场存在下的宇宙学解。特别地,我们证明了负曲率的解与晚期宇宙是一致的。
2021-06-11 gr-qc
Redshifting the Cosmological Constant in Unimodular Gravity via Nonlinear Quantum Mechanics
The Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Kavli IPMU (WPI), UTIAS, The University of Tokyo(东京大学)
针对幺模引力中“影子”宇宙学常数的初始条件微调问题,本文基于非线性量子力学向哈密顿量引入度规期望值相关状态依赖项,使影子能量密度随宇宙膨胀红移并在晚期可忽略,且该红外修正与引力测试一致,还提出了检验方案。
2025-11-17 gr-qc hep-ph hep-th
Quantum dynamics of the black hole interior in LQC
有人认为,均匀的黑洞内部时空,当按照圈量子宇宙学的技术量子化时,有一个被黑洞到白洞的跃迁所取代的解析奇点。然而,这一结果是迄今为止只使用有效的经典演化方程推导出来的,并且取决于哈密顿约束的所谓聚合方案的细节。在这里,我们建议使用广义相对论的幺模公式来研究这个迷你超空间模型的完整量子动力学。当应用到这样的宇宙学模型时,幺模引力的优点是通过提供一个遵循薛定谔演化方程的真正的哈密顿量来使时间问题变得平凡化。通过选择适应这种设置的变量,我们展示了如何在后期写出与惠勒-德威特理论一致的半经典态,以及它们如何在循环量子宇宙学中通过可能的奇点而保持尖锐的峰值。这为研究这些模型的全量子动力学提供了一个非常简单的设置,这有望有助于驯服正则化的模糊性。
2020-10-14 gr-qc hep-th
The Universe acceleration from the Unimodular gravity view point: Background and linear perturbations
为了研究宇宙学常数(CC)问题,我们对单模引力进行了详尽的分析,作为解决CC起源和当前宇宙加速度的可能候选者。在这个理论中,场方程中的修正常数(类CC)是晚期宇宙加速的来源。这个常数与一个新的参数$z_{ini}$有关,它被解释为类CC涌现的红移。通过与普朗克和超新星测量的CC值比较,可以分别估算出接近再电离时期的$z_{ini}=11.15^{+0.01}_{-0.02}$和$z_{ini}=11.43^{+0.03}_{-0.06}$。此外,我们还利用哈勃观测数据(OHD)、Ia型超新星(SnIa)、重子声学振荡(BAO)和宇宙微波背景辐射(CMB)距离数据来约束UG宇宙学参数。联合分析(OHD+SnIa+BAO+CMB)得出$z_{ini}=11.47^{+0.074}_{-0.073}$在$1σ$置信水平内,与我们根据普朗克和超新星测量得出的估计一致。我们还包括线性扰动,从标量和张量扰动开始,并补充与光子的扰动玻尔兹曼方程。我们证明了UG场方程和玻尔兹曼光子方程中的$00$项含有修正,而其它方程与标准宇宙学中得到的方程相似。
2021-05-26 astro-ph.CO gr-qc
Dynamics of the generalized unimodular gravity theory
作为暗能量模型的广义幺模引力理论的哈密顿形式是约束动力系统的一个复杂例子。它的正则约束的集合有一个分叉--将理论分裂成两个分支,这些分支的数量和类型不同,其中一个分支有效地描述了具有依赖于时间的状态方程的引力理想流体,它可能在宇宙学中扮演暗能量的角色。该分支中的第一类约束产生拉格朗日作用量的局部规范对称性--两个空间微分同胚--并排除时间微分同胚,该时间微分同胚没有以理论相空间上的正则变换的形式实现,并且结果要么是时间上的非局部性,要么违反了空间无穷大的边界条件。结果,该模型的哈密顿约化将其物理扇区从两个广义相对论模扩大到包括标量引力子在内的三个自由度。这种标量模式是免费的鬼和梯度不稳定性的弗里德曼背景下,在广泛的一类模型受到一定的限制的时间依赖性参数$w$的暗流体状态方程,$p=w\varepsilon$。对于一个特殊的模型族,即使在虚分界线$w=-1$以下,这个标量模也可以被排除,但是在宇宙膨胀的过程中,这条线不能被跨越。这很可能使广义幺模引力不能作为现象学上一致的暗能量模型,但却为暴胀理论开辟了前景,标量引力子扮演暴胀子的角色。
2019-03-23 gr-qc hep-th
Singularity resolution depends on the clock
我们研究了一个平坦的Friedmann-Lemaintre-Robertson-Walker宇宙的量子宇宙学,这个宇宙充满了一个(自由的)无质量标量场和一个代表辐射的完美流体,或者一个宇宙学常数,它的值不被作用量固定,就像在单模引力中一样。我们研究了两种版本的量子理论:第一种是基于与辐射/暗能量物质分量共轭的时间坐标,即,适形时间(用于辐射)或单模时间。正如格里布和泰博所证明的,这个量子理论实现了一种奇异性解析;我们举例说明这个理论的这个和其他性质。然后,该理论与第二种类型的量子化形成对比,其中标度因子的对数作为时间,这已经在量子宇宙学的“完美反弹”的背景下进行了研究。与第一个量子理论不同,第二个量子理论包含遵循经典轨道的半经典态,并且不受阻碍地演化到奇点,因此没有奇点分辨率。我们讨论如何一个复杂的比例因子最好地描述半经典动力学。这个宇宙学模型是量子宇宙学中时间问题的一个例证。
2020-09-30 gr-qc hep-th quant-ph
Semiclassical limit problems with concurrent use of several clocks in quantum cosmology
我们重新审视了量子宇宙学中最近提出的时间定义,以研究“同时”拥有一种以上可能类型的时钟的影响。我们用一个无质量标量场的Einstein引力的推广作为试管,其中引力耦合$G_N$只是壳层上的一个常数,模拟了单模引力中$Λ$的过程.因此,我们在理论中有两个“同时”的时钟:标量场时钟和$G_N$的共轭。我们发现,试图同时使用两个相干时钟是灾难性的恢复经典极限。海森伯关系并没有饱和,而是总是在它们的边界之上充分地实现,至少在部分轨道上会有强烈的量子效应。半经典状态总是在我们有效地施加单个时钟的情况下产生,或者通过使另一个时钟成为故障时钟(即通过选择其共轭常数无限尖锐的状态),或者通过选择一个常数的基础,其中除了一个时钟之外的所有时钟都是冗余的,即相位空间中的运动或变化不会随着它们的“时间”的流逝而发生。我们展示了这个结论如何推广到任何状态方程的流体。它也适用于可以使用相同类型的“子时钟”的系统,例如在具有相同状态方程的不同流体的混合物中。
2021-12-01 gr-qc
Diffusion in unimodular gravity: Analytical solutions, late-time acceleration, and cosmological constraints
幺模引力是解决宇宙学常数问题的一种有吸引力的方法。在这种情况下,量子场的真空能量密度不受引力的影响,宇宙学常数仅仅表现为一个积分常数。最近,它已被证明,能量扩散,可能会出现在量子引力和自发坍缩的理论是兼容的,凭借其限制的非同态不变性与这个框架。新的研究表明,这种现象可能导致在均匀和各向同性宇宙的背景下高阶方程,影响其柯西初值问题的适定性。在这项工作中,我们表明,这个问题可以通过假设一个状态方程,涉及的能量密度的功能,其特征在于扩散规避。作为一个应用,我们解决了场方程解析各向同性和均匀的宇宙在正压模型和质量比例连续自发定位(CSL)的情况下,假设只有暗物质发展能量扩散。利用Ia型超新星的宇宙学数据和Hubble观测数据对两个模型的自由参数进行了约束,得到了具有从减速膨胀到加速膨胀的相变的不同解。结果表明,很小但非平凡的能量不守恒与正压模式是相容的。然而,对于CSL模型,我们发现最佳拟合值与以前的实验室实验不兼容。我们评论这一事实,并提出未来的方向,探索宇宙学中的能量扩散。
2020-06-29 astro-ph.CO 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
Analytical approach of late-time evolution in a torsion cosmology
在这封信中,我们研究了扭转宇宙学的晚期演化只有自旋$0^+$模式。我们找到了三种解析解具有常数仿射标量曲率。在第一种情况下,它不是物理的,因为物质密度将是负的。在第二种情况下,它表明暗能量可以在扭转宇宙学模型中模拟。在第三种情况下,晚期演化的特征类似于物质占主导地位的宇宙。并得到了一种具有非常曲率的表达式,即数值计算的周期性只是解在特定演化周期的反映。使用这些表达式,我们将能够预测后期的演变。从这个预言中,我们知道宇宙的命运,宇宙将永远膨胀,慢慢地不对称停止。
2010-10-20 gr-qc
A Five-dimensional Kaluza-Klein Approach to Unimodular Gravity
Laboratoire de Physique Th\'eorique de la Mati\`ere Condens\'ee, Sorbonne-Universit\'e, Boite 121, 4 Place Jussieu, 75005, Paris, France
本文在含标量场的五维 Kaluza-Klein 理论中引入单模条件,在前期变分与维数约化及宇宙学模型基础上,进一步研究解的微扰性质与稳定性。
2025-09-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Asymptotic self-similarity breaking at late times in cosmology
研究了爱因斯坦方程的一类精确各向异性宇宙学解的晚期演化,即具有理想流体源的Bianchi VII型空间均匀宇宙学$_0$.我们发现,在比安奇型七$_h$是渐近自相似的晚些时候,比安奇七$_0$模型进行了一个复杂的类型的自相似性打破模型。这种对称性破缺影响了这些模型中出现的后期各向同性现象:如果状态方程参数$γ$满足$γ\leq 4/3$,则模型在剪切方面各向同性,但在外尔曲率方面则不各向同性。事实上,这些模型表现出一个新的动力学特征,我们称之为外尔曲率优势:外尔曲率主导的动态在晚些时候。通过查看从动力系统的角度来看,我们表明,尽管特殊性质的一类模型正在考虑,这种行为的影响,更一般的模型。
1998-12-02 gr-qc
Analytic Solutions of Brans-Dicke Cosmology: Early Inflation and Late Time Accelerated Expansion
本文通过选取尺度因子a作为新的自变量,研究了Brans-Dicke宇宙学的最一般的精确解。结果表明,一组三个场方程可以化为一个约束方程和一阶线性微分方程。因此,当提供以下函数对之一时,这组新方程是可解的:(Φ(a),\r{ho}(a)),(Φ(a),V(a))或(Φ(a),H(a))。研究了具有单组分能量-物质密度的宇宙。可以看出,当没有恒定的能量密度时,哈勃函数仍然包含一个常数项,它导致指数展开。这个常数用宇宙的初始值来表示。研究了早期宇宙和具有暗能量的现代宇宙。此外,晚期加速膨胀也可以用宇宙畴壁来解释。如果取Brans-Dicke参数w>4*10^4,则哈勃函数的公式可化为ΛCDM宇宙学的解。因此,将我们的结果与最近对Ia型超新星的观测结果进行比较表明,目前宇宙的89%可能由畴壁组成,而其余部分则是物质。
2022-07-13 gr-qc
On entropic cosmology, late time acceleration and the quantum bounce
Instituto Politécnico Nacional(国立理工学院);Universidad de Guanajuato(瓜纳华托大学);University of the Basque Country UPV/EHU(巴斯克地区大学)
该研究提出圈量子宇宙学中量子反弹与暗能量的统一熵描述,推导弗里德曼方程并证实二者的熵起源。
2026-08-20 gr-qc
Transitioning late-time cosmology with the Hubble parameterization
GLA University(GLA大学);Fukushima University(福岛大学);King Khalid University(国王哈立德国王大学)
该研究通过哈勃参数化方法探讨了晚期宇宙学模型,利用最新数据集确定了哈勃常数的当前值,并展示了宇宙从减速到加速阶段的相位变化。
2026-11-06 gr-qc
Varying Gravitational Constant as Well as Cosmology from the Early Inflation to Late Acceleration and Future Universe
在这里,宇宙学是从可变的引力常量$ G \propto ϕ^{-2}$与$ ϕ(x) $是一个标量和它的波动周围的基态。引力作用量包含了类Einstein-Hilbert项,其中$ G $、动能和$ ϕ(x) $的自相互作用势是可变的。在该模型中发生了两个相变。第一个发生在GUT(大统一理论)尺度$ \sim 2.45 \times 10^{14}{\rm GeV} $,当早期宇宙退出暴胀阶段,第二个发生在电弱尺度。在此尺度下,自发对称性破缺缺,变量$ G $变为常数$G_N$(牛顿引力常量),从而得到了后第二相变时代的宇宙学标准模型。有趣的是,暗物质和精华暗能量是从引力扇区作为标量曲率的线性项和$ ϕ(x) $的组合效应产生的,而不使用曲率的非线性项或任何其他物质场。有趣的是,发现$ ϕ(x) $的涨落导致了第二次相变后的幻影暗能量,它在膨胀的宇宙中后来增长。我们还发现,幻影时代是免费的大裂奇点。
2008-09-19 gr-qc
Thermodynamic aspects of entropic cosmology with viscosity
我们描述的早期和晚期宇宙的演化从热力学的考虑,使用广义非广延Tsallis熵与可变指数。在我们的分析中,一个新的元素是在宇宙流体的描述中包含了体积粘度。利用推广的Friedmann方程,得到了早期宇宙和晚期宇宙的描述.
2020-11-18 gr-qc
Non-zero torsion and late cosmology
在这项工作中,我们研究了在平坦FLRW时空宇宙演化中与挠率相关的一些物理问题。通过对扭转项实施两个Ansatze,我们发现该模型允许幻影政权或精髓行为。该方案与$Λ$ CDM模型在理论层面上不同。由此产生的宇宙膨胀不是绝热的,热力学第二定律的实现需要一个正的扭转项,宇宙流体的温度总是正的。扭转幻影的熵是负的,但引入化学势解决了这个问题。对于狄拉克-米尔恩型宇宙,挠率导致流体温度的增长行为,但对膨胀率没有影响。
2020-06-08 gr-qc
Late time acceleration in a non-commutative model of modified cosmology
研究了修正宇宙学模型下相空间的位置-位置、位置-动量和动量-动量之间的非对易性效应。我们表明,存在这样的非交换性的结果在一个Moyal泊松代数之间的相空间变量的功能之间的产品法律是一种$α$ -变形产品。然后,我们转换的变量,这样的方式,泊松括号之间的动态变量采取通常的泊松括号的形式,但这一次与非交换结构。对于修正引力模型作用量的Ricci标量函数的幂律表达式,给出了交换和非交换情形下的精确解,并进行了比较.根据这些解决方案,我们解决了宇宙演化的后期加速问题。
2014-11-25 gr-qc
Cosmology in scalar tensor theory and asymptotically de-Sitter Universe
我们研究了与多维、超引力和弦论有关的四维有效作用量的宇宙学方案。尺度因子的解是这样的,宇宙最初经历减速膨胀,但在后期它进入加速膨胀阶段。事实上,它渐进地成为一个德西特宇宙。在我们的模型中,介子场是时间的减函数,并且在后期变成常数,导致从标量张量理论退出到标准爱因斯坦引力。此外,介子场导致了晚期正宇宙学常数的存在。
2001-03-27 gr-qc
Matter production effects and interacting scenario within a reconstructed mimetic cosmology for late times
在这项工作中,我们探讨了两种可能的情况下,可以被认为是扩展最近提出的模型,被称为重建模拟宇宙学的作者。这项研究是补充与统计分析,为每一个案件。第一种假设认为物质的产生是宇宙膨胀的一个可能来源,在有效水平上,这种结构可以跨越幻影鸿沟,模型从本质演化为幻影暗能量。第二种情况对应于由统一的拟态模型描述的暗扇区的相互作用方案的构造。由此产生的相互作用项(不强加的一个锚),$Q$,表现出的符号的变化,导致违反第二定律沿宇宙演化和非绝热性的温度计算的组件的黑暗部门和这些组件被证明是出于热平衡。
2021-07-12 gr-qc
The Goldstone Awakens: Unimodular dark energy in scale-invariant $R^2$ gravity
Universidad Complutense de Madrid(马德里康普顿斯大学)
该研究基于标度不变性和幺正引力构建\(R^2\)宇宙学模型,戈德斯通玻色子联系暴胀与暗能量。通过诺特定流守恒限制暴胀轨迹,幺正积分常数产生指数势,暗能量势斜率由场空间几何决定,紧密关联早晚期宇宙可观测量。
2026-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Creation of particles in a cyclic universe driven by loop quantum cosmology
在圈量子宇宙学中,我们考虑了一个各向同性均匀宇宙。我们假设宇宙的物质组成在早期主要是尘埃物质,而在晚期是幻影物质,它构成了暗能量成分。该模型中对Friedmann方程的量子引力修正表明经典大爆炸奇异性和未来大撕裂奇异性被解决并被量子反弹所取代。事实证明,在此模型中的大反弹和大衰退有助于宇宙的循环场景。然后,我们研究了一个大质量的,非最小耦合的标量场的量子理论经历从原始反弹到晚期反弹的宇宙学演化。特别地,我们求解了标量场的Klein-Gordon方程在原始和晚期的时间区域,以研究粒子的产生现象在晚期的时间。通过计算后期产生的粒子的能量密度,我们表明,与普朗克时代的量子背景密度相比,这个密度可以忽略不计。这表明量子粒子产生的效应不会影响未来的反弹。
2015-05-22 gr-qc
Late-time cosmology of scalar-tensor theories with universal multiplicative coupling between the scalar field and the matter Lagrangian
本文研究了物质时代中,标量场与物质拉格朗日量之间具有普适乘性耦合的标量-张量理论的晚期宇宙学行为。这类理论包括无质量弦介子的情况(见Damour and Polyakov,广义相对论and Gravitation,26,1171),以及太阳系中具有内在解耦机制的理论(见Minazzoli and Hees,Phys. Rev. D 88,041504)。宇宙演化是在广义相对论的限制下研究的,而太阳系对引力理论的限制是合理的。这些宇宙演化的行为,然后比较两种类型的观测:自然常数和距离光度测量的时间变化的约束。特别地,非最小耦合意味着距离-光度关系与广义相对论相比被修改。理论产生的宇宙学行为与这些意见一致的确定。
2014-07-15 gr-qc
Analytic Solutions of Scalar Field Cosmology, Mathematical Structures for Early Inflation and Late Time Accelerated Expansion
研究了最一般的实标量场与引力最小耦合的宇宙模型。我们的计算基于Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker(FLRW)背景度量。场方程由三个微分方程组成。通过改变变量$\dot{a}/a=H(a)$,将自变量从时间转换为比例因子。因此,一组新的微分方程可以用已知的方法解析求解。当哈勃函数、标量场、势和能量密度中的一个以最一般的形式给出时,我们用公式表示。只要集成技术方法可用,就可以明确地找到$a(t)$。我们调查宇宙的动力学在早期以及在后期根据这些公式。我们发现数学机制开启和关闭早期加速膨胀。另一方面,晚期加速膨胀可以用宇宙畴壁来解释。通过考虑哈勃张力和绝对星等张力,我们将我们的结果与最近的Ia型超新星观测进行了比较。目前宇宙的89%可能由域壁组成,其余的是物质。
2022-03-30 gr-qc
Exploring Rényi Entropic Cosmology Constrained by DESI DR2 BAO and Complementary Late-Time Observations
Dibrugarh University(迪布鲁加尔大学);Silapathar College(希拉帕塔尔学院)
本文基于瑞尼熵修正的弗里德曼方程构建宇宙模型,并利用DESI、P-BAO、CC和引力波观测数据对模型进行约束,得出瑞尼参数λ的严格限制,且结果符合大爆炸核合成和重子生成学界限制。
2026-08-28 gr-qc
Unified cosmology with Non-minimally coupled scalar-tensor theory of gravity
与Noether对称性不同,如果能量动量张量的迹为零,则非极小耦合标量-张量引力理论存在与度规无关的一般守恒流。因此,在宇宙学的背景下,对称性存在于早期真空和辐射主导的时代。对于慢滚,对称性被牺牲了,但在早期暴胀结束时,这样的对称性导致了一个类似弗里德曼的辐射时代。物质主导时代的晚期宇宙加速是在对称性缺失的情况下实现的,这是由于相同的衰变和红移的标量场。这样,早期暴胀与晚期宇宙加速的统一就可以用一个单一的标量场来实现。
2016-12-09 gr-qc
Brane Cosmology With Generalized Chaplygin Gas in The Bulk
在膜世界的背景下,我们找到了爱因斯坦方程的精确解。本文提出了一个广义的Chaubergin气体状态方程。研究表明,在后期,体相的能量密度和压力是恒定的。结果表明,我们的假设强加了一个特定的状态方程膜。{In通过这项工作,我们得到了一个早期和晚期的减速宇宙。最后,证明了在一定的假设下,存在体相的宇宙学常数状态方程。
2010-06-09 gr-qc
Primordial and asymptotic inflation in Brans-Dicke cosmology
本工作的基本动机是试图用Brans-Dicke引力理论解释快速的原初暴胀和观测到的缓慢的晚期暴胀。我们证明了这两个膨胀参数的比值正比于Brans-Dicke参数$% ω$ $(ω\gg1) $的平方根。我们还计算了哈勃参数$% H$和随时间变化的牛顿引力常量$G$的两个制度。由Brans-Dicke宇宙学预测的哈勃参数的变化与最近的测量结果一致:预测$H$的值在晚些时候的未来是$H$的当前值的0.86倍。
2005-12-14 gr-qc