Anomaly-free scalar perturbations with holonomy corrections in loop quantum cosmology
在圈量子宇宙学框架下研究了标量微扰的完整修正。由于有效的方法，修改的代数约束一般会导致异常。为了消除这些异常现象，引入了反术语。我们找到了一种方法来明确地满足异常自由的条件，我们给出了明确的反条款的表达式。令人惊讶的是，“新的量化方案”自然出现在这个过程中。找到了规范不变变量，导出了无反常标量微扰的运动方程。最后，一些宇宙学的后果进行了定性讨论。
2011-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Physical Content of Long Tensor Modes in Cosmology
我们分析了压缩双谱的物理内容，包括长波长张量扰动，这些模式不能被测量，除了精确的（非物理的）无限波长的限制，$k = 0$。这一结果有一个直接的影响的有效性Maldacena一致性关系，尊重一个子类的通货膨胀模型。因此，在压缩极限下，就像标量-标量-标量双谱的情况一样，压缩混合双谱子可以通过未来的实验观察到，这仍然是研究早期宇宙物理和区分不同暴胀模型的关键渠道。
2022-07-29 astro-ph.CO gr-qc
Dynamical evolution of quintessence cosmology in a physical phase space
给出了宇宙学参数$Ω_ϕ$和$γ_ϕ$的相空间分析。在此基础上，用指数势$V(ϕ)=V_{0}\exp(-λϕ)$研究了著名的经典宇宙学。根据观测数据，可以在相图中精确地指出宇宙的当前状态，从而使相图更具信息性。经典的标度解通常不被认为是宇宙加速膨胀的结果，但我们证明了它可以引起瞬时加速膨胀。我们还发现，在标量场研究中广泛使用的系统微分方程是不完备的，进而用数值方法指出了其适用范围。
2016-06-12 astro-ph.CO gr-qc
What is dust? - Physical foundations of the averaging problem in cosmology
本文从物理学的角度评述了非均匀宇宙学的粗粒化和平均化问题，以及它们对平均宇宙演化的反作用。一个特别的重点是放在比较不同的平均空间均匀性的概念，并对观测结果的解释。其中的物理问题，我们考虑的是：平均哥白尼原则的性质，马赫原理的作用，问题的准本地引力能和不同的角色的时空，空间和零锥平均。的观测解释的时间逃逸的情况下，宇宙学平均的其他方法进行了比较，并讨论了悬而未决的问题。
2011-06-09 astro-ph.CO gr-qc
Constraining the bispectrum from bouncing cosmologies with Planck
本文利用Planck数据约束反弹宇宙学模型产生的双谱，发现能显著缓解CMB大尺度异常的模型被以高显著性（5.4、6.4或14个标准差）排除。
2023-05-11 astro-ph.CO gr-qc
Improving Physical Cosmology: An Empiricist's Assessment
$Λ$ CDM宇宙学通过了严格的测试，建立了它作为一个很好的近似现实，但它可以改进。我列出了一系列可能有趣但研究较少的事情，这些事情可能会为更好的理论提供线索。
2021-06-04 astro-ph.CO
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
The Oddly Quiet Universe: How the CMB challenges cosmology's standard model
我们讨论了在宇宙微波背景的温度各向异性图中选定的大尺度异常。这些现象包括CMB各向异性的最大模式彼此之间以及与太阳系的几何形状和运动方向的对齐，以及特别是在银河系污染最严重的天空区域之外意外地没有两点角相关。我们讨论这些发现与标准暴胀宇宙学的期望。本文改编自2011年8月在多瑙河塞尔维亚岸举行的SEENET-2011会议上我们中的一位（GDS）所做的演讲。
2012-01-12 astro-ph.CO
Scale Invariant Power Spectrum in Hořava-Lifshitz Cosmology without Matter
本文研究了纯Horava-Lifshitz引力中动力学标量模的宇宙学意义。我们发现，如果放松作用量的细致平衡条件，它可以在紫外区产生尺度不变的功率谱。这表明物理标量模可能是大尺度结构的种子，Horava-Lifshitz宇宙学可能是暴胀宇宙学的一个合格的替代方案。
2009-08-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Conformally related metrics and Lagrangians and their physical interpretation in cosmology
共形相关的度量和拉格朗日被认为是标量张量引力宇宙学的背景下。在讨论了这个问题之后，我们提出了一个引理，证明了两个共形相关的拉格朗日量的场方程也是共形相关的当且仅当相应的哈密顿量为零。然后证明了对于每一个非极小耦合标量场，我们可以将共形相关空间中唯一的极小耦合标量场与一个适当的势相联系。后者的结果意味着非最小耦合标量场的场方程与最小耦合标量场的场方程在共形水平上是相同的。这一事实是相关的，以选择物理变量之间的共形等效系统。最后，我们发现上述命题可以推广到一般的n维黎曼空间。
2013-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
CMB Anomalies and the Hubble Tension
针对标准ΛCDM模型框架下未解释的宇宙微波背景（CMB）异常问题，聚焦不同CMB实验间的参数差异类异常，研究最新CMB测量的一致性以明确数据与模型的局限不确定性，并探讨其对哈勃张力的启示。
2023-06-02 astro-ph.CO
Some physical implications of regularization ambiguities in SU(2) gauge-invariant loop quantum cosmology
圈量子引力的物理学如何受到潜在的量子化模糊性的影响是一个悬而未决的问题。我们在使用规范协变通量的环量子宇宙学的背景下解决这个问题。探讨了正则化参数的两种选择的后果：$μ_0$和$\bar μ$在一个积极的宇宙学常数的存在下，和两种选择的正则化的哈密顿约束圈量子宇宙学：标准和蒂曼正则化。我们发现，奇异性分辨率和反弹，由于规范协变通量发生的新功能，也存在Thiemann正则化动力学。当包含正的宇宙学常数时，发现$μ_0$ -方案与标准圈量子宇宙学一样是不可行的.我们的调查带来了一个令人惊讶的结果，即在反弹前政权的紧急事项的性质是由选择监管机构在蒂曼正则化的标量约束是否使用规范covaraint通量。与$\bar μ$ -方案中突现物质是宇宙学常数不同，$μ_0$ -方案中突现物质表现为弦气体.
2019-11-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Towards physical cosmology: geometrical interpretation of Dark Energy, Dark Matter and Inflation without fundamental sources
我们概述了构建一个物理的，完全相对论性的宇宙学的关键步骤，我们的目标是跟踪暗能量和暗物质回到空间的物理性质。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。这些是不存在的，并解释为失踪的黑暗基本来源在标准模型。在非均匀情况下，它们可以被解释为一个新兴的标量场（形态子）的能量。这些平均不变量消失的同质几何，其中的变形子是在一个不稳定的平衡态。如果这种状态被扰动，变形子可以作为早期宇宙中的经典暴胀子，其不平衡的能量可以模拟晚期宇宙中的暗源，根据空间尺度分别作为暗能量或暗物质。我们提出了一系列定性结论性的论点，并概述了与观测解释有关的定量性质的开放性问题。
2010-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Theoretical Cosmology
我们回顾了当前的理论宇宙学，包括基础和数学宇宙学和物理宇宙学（以及量子领域的宇宙学），重点是开放的问题。
2020-02-09 astro-ph.CO gr-qc math-ph
From Planck data to Planck era: Observational tests of Holographic Cosmology
我们用宇宙学的观测结果检验了一类非常早期宇宙的全息模型，发现它们与标准的$Λ$ CDM宇宙学模型是有竞争力的。这些模型是基于三维微扰超重整化量子场论（QFT），虽然它们预测的功率谱与$Λ$ CDM中使用的标准幂律不同，但它们仍然提供了与数据的极好拟合（在其有效范围内）。通过比较模型的贝叶斯证据，我们发现$Λ$ CDM在全球范围内做得更好，而全息模型在没有非常低的多极（即$l\lesssim 30$）的情况下提供了（略微）更好的拟合数据，其中双QFT变得非微扰。观测结果可以用来排除一些QFT模型，同时我们也发现模型满足所有唯象约束：数据排除了杨-米尔斯理论只耦合到费米子的对偶理论，但允许杨-米尔斯理论耦合到具有四次相互作用的非最小标量。三维QFT的格子模拟可以提供宇宙微波背景的大角度统计的非微扰预测，并可能解释其明显的异常。
2017-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Large Scale Anomalies in the Microwave Background: Causation and Correlation
微波天空中大尺度异常的大多数处理都是后验的，具有不可量化的别处寻找效应。我们将这些与早期宇宙中特定不均匀性的物理模型进行对比，然后产生明显的异常。物理模型预测候选异常之间的相关性，以及极化和大尺度结构中的相应信号，从而减少宇宙方差的影响。我们计算与大规模的不均匀性的明显的空间曲率，并表明它通常是小的，允许自洽分析。专注于一个单一的大平面波的不均匀性，我们表明，这可以有助于低-l模式的对齐和奇偶不对称的功率谱和最佳拟合的不均匀性占了很大一部分的声称的奇偶不对称。我们认为，这种方法可以推广到提供一个更定量的评估在宇宙中潜在的大尺度异常。
2014-01-06 astro-ph.CO hep-th
Cosmology Intertwined: A Review of the Particle Physics, Astrophysics, and Cosmology Associated with the Cosmological Tensions and Anomalies
在本文中，我们将列出几个重要的目标，需要在未来十年内解决，也考虑到目前不同的宇宙探测器之间的不一致，如哈勃常数$H_0$的值的分歧，$σ_8$ - $S_8$张力，和其他统计上不太重要的异常。虽然这些不一致仍然可能部分是系统误差的结果，但经过几年的精确分析，它们的持续存在强烈暗示了标准宇宙学场景中的裂缝以及新物理学或超越标准模型的概括的必要性。在本文中，我们集中在$5.0\,σ$紧张之间的{ \it普朗克} CMB估计的哈勃常数$H_0$和SH 0 ES合作测量。在展示了不同团队使用不同方法和几何校准进行的$H_0$评估之后，我们列出了一些有趣的新物理模型，这些模型可以缓解这种紧张局势，并讨论下一个十年的实验将如何至关重要。此外，我们还着重讨论了{ \it Planck} CMB数据与弱透镜测量和红移巡天的张力，关于物质能量密度$Ω_m$的值，以及结构增长的幅度或速率（$σ_8,fσ_8$）。我们列出了一些有趣的模型，提出了缓解这种紧张局势，我们讨论了试图用一个单一的模型，而不是一个参数的时间来适应一个完整的数据阵列的重要性。此外，我们提出了广泛的其他较少讨论的异常在统计显著性水平低于$H_0$ - $S_8$紧张局势，这也可能构成新的物理暗示，我们讨论了可能的通用理论方法，可以共同解释这些信号的非标准性质。[删节]
2022-04-24 astro-ph.CO hep-ph
Early dark energy resolution to the Hubble tension in light of weak lensing surveys and lensing anomalies
早期的暗能量（EDE）贡献了$z_c\simeq 3500$周围宇宙能量密度的一小部分$f_{\rm EDE}(z_c)\sim 10 \%$，并在之后稀释为辐射或比辐射更快，可以提供哈勃张力的分辨率，即$Λ$ CDM中早期和晚期宇宙观测得出的$H_0$值之间的$\sim 5σ$差异。然而，已经指出，大尺度结构（LSS）数据，这是在$\sim3σ$张力与$Λ$ CDM和EDE宇宙学，可能会改变这些结论。我们重新评估的可行性EDE对主机的高和低的红移测量，结合LSS观测从最近的弱透镜（WL）调查与CMB，重子声振荡（BAO），生长函数（FS）和超新星Ia（SNIa）的数据。引入一个模型，其唯一的参数是$f_{\rm EDE}(z_c)$，我们报告了一个$\sim 2σ$偏好非零$f_{\rm EDE}(z_c)$从普朗克数据单独和与SH0 ES的张力降低到$2σ$以下。添加BAO、FS和SNIa不影响该结果，而包含来自SH0 ES的$H_0$先验值将非零EDE的偏好增加到$\sim3.6σ$。在通过一组$N$体模拟检查了标准半分析算法预测的EDE非线性物质功率谱后，我们表明当前的WL数据并不排除EDE。我们还警告对从结合统计不一致的数据集内的$Λ$ CDM宇宙学的约束条件的解释。根据CMB透镜异常，我们表明，透镜边缘化的CMB数据也有利于非零$f_{\rm EDE}(z_c)$在$\…
2021-03-03 astro-ph.CO hep-ph
Statistical tests of sterile neutrinos using cosmology and short-baseline data
在本文中，我们重新审视的问题，宇宙学提供的情况下，用无菌中微子调用描述的SBL异常使用贝叶斯统计检验的信息。我们对不同宇宙学数据组合下的$Λ$ CDM $+r+ν_s$宇宙学数据进行了分析，得到了两个相关参数的边际宇宙学似然性，即无菌中微子质量$m_s$及其对早期宇宙能量密度的贡献$N_{\rm eff}$ .然后，我们提出了一个分析，以量化在哪一个级别的一个模型与一个无菌中微子是（不）有利于一个模型，只有三个活跃的中微子，使用短基线实验和宇宙学的结果。我们研究的依赖关系的结果上的宇宙学数据考虑，特别是列入最近的BICEP 2的结果和SZ集群数据从普朗克任务。我们发现，只有当集群数据包括一个额外的不育中微子的模型可以变得更有利于只有三个活跃的模型提供的不育中微子对辐射密度的贡献被抑制相对于完全热化的情况。我们还量化了宇宙学和SBL结果所暗示的不育中微子质量之间的兼容性水平。
2014-07-14 astro-ph.CO hep-ph
Conspiracy of BSM physics and cosmology
LHC缺乏实验证据来证明基本粒子的标准模型（BSM）之外的物理学，以及它的存在为解决标准模型（SM）的内部问题以及现代宇宙学基本元素的物理性质提供了必要性，这表明了BSM物理学的阴谋。同时，精确宇宙学的数据只是收紧了对偏离现在标准的Lambda CDM模型的约束，从而展示了非标准宇宙学场景的阴谋。结合新物理学的物理、天体物理和宇宙学探索，不仅可以揭示BSM物理的阴谋，而且必然会揭示宇宙学场景中的非标准特征。
2019-11-08 astro-ph.CO hep-ph
