Constraining Anisotropic Universe Through Big Bang Nucleosynthesis: A Case Study of The Bianchi Type-I Universe
本研究利用大爆炸核合成形式及最新核丰度观测，对Bianchi I型宇宙的全局各向异性施加约束，为各向异性宇宙学探索开辟新路径。
2025-02-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Entropy and Quantum Cosmology
我们研究了Bianchi I型和Lemaintre-Tolman宇宙模型中“引力熵”的不同度量的演化。引入了一个符合热力学第二定律的新量。然后，我们继续调查是否量子计算的初始条件的基础上的惠勒-德威特方程的宇宙支持彭罗斯的外尔曲率猜想，根据该曲率的里奇部分占主导地位的外尔部分在宇宙的初始奇点。该理论适用于比安基I型宇宙模型的尘埃和宇宙学常数和Lemaintre-Tolman宇宙模型。我们调查两个不同版本的猜想。首先，我们调查一个本地版本，未能支持的猜想。此后，我们构建了一个非本地的实体，表现出更有前途的行为有关的猜想。
2001-02-06 gr-qc
Inferred Hubble Parameter from Gravitational Waves in a Perturbative Bianchi I Background
本文在微扰Bianchi I背景下求解引力波传播，发现与FLRW背景相比推断光度距离平均差异2.1%、最高5.9%，强调从引力波数据推断Hubble参数时需谨慎选择背景时空。
2025-07-12 astro-ph.CO gr-qc
Intrinsic energy of Lemaître-Tolman-Bondi models and cosmological implications
最近，一些Lematre-Tolman-Bondi度规被认为是Friedmann-Lematre-Robertson-Walker宇宙中暗能量的替代模型.这些度量的内在能量的消失进行检查，因为这样的消失，在目前的情况下，在一般情况下，可以被解释为一个必要条件，考虑量子创建一个度量的可能性。更具体地说，这种消失检查在特定的情况下，Lematre-Tolman-Bondi度量的行为渐近像一个Friedmann-Lematre-Robertson-Walker宇宙。最后，我们处理一个特殊的模型，被排除后，面对宇宙观测。在与这个负结果的最低限度的一致性中，撇开不稳定的情况，这个特定模型的内禀能量的值不会为零，并且实际上变成负无穷大。
2014-04-03 astro-ph.CO gr-qc
Constraining Axially Symmetric Bianchi Type I Model with Self-Consistent Recombination History and Observables
该研究针对各向异性宇宙的Bianchi I型模型，修正复合历史并推导测地线可观测量，结合多类宇宙学观测数据给出各向异性的严格约束，验证了ΛCDM模型的优越性。
2025-08-04 astro-ph.CO gr-qc
Oscillating Bianchi IX Universe in Horava-Lifshitz Gravity
我们研究了真空Bianchi IX宇宙的背景下，Hoenava-Lifshitz（HL）引力。特别是，我们专注于宇宙的经典动力学，并分析各向异性如何改变宇宙的历史。对于小的各向异性，我们发现一个振荡的宇宙，以及反弹宇宙的情况下，弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克（FLRW）时空。然而，如果初始的各向异性是大的，我们发现宇宙最终与一个大的紧缩振荡后，如果宇宙学常数$Λ$是零或负的。对于$Λ>0$，我们发现了宇宙的多种历史，即除了振荡解和以前的大挤压解之外，还有deSitter振荡后的膨胀宇宙。宇宙的这种命运表现出对初始条件的敏感依赖性，这是混沌系统的典型性质之一。当初始各向异性接近上界时，对于$Λ\leq 0$，我们发现宇宙是从大爆炸开始的，并以大挤压结束，而对于$Λ>0$，我们发现de Sitter宇宙是从大爆炸开始的.
2011-04-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Relativistic modeling of cosmological structures with Bianchi IX spacetimes
本文提出一种相对论框架，通过将精确的 Bianchi IX 时空与正曲率 FLRW 宇宙区域匹配，利用精确解追踪一般初始密度扰动的非线性演化，克服了标准微扰理论与高度对称解的局限。
2024-04-26 gr-qc
Bianchi I spacetimes in $f\left(Q\right)$-gravity
本文研究对称平行f(Q)引力中Bianchi I时空的Kasner及类Kasner解，发现当非度量标量Q为零时存在类Kasner解，并通过相空间分析揭示不同联络对各向异性演化的影响。
2024-06-07 gr-qc hep-th math-ph
Lorentzian Vacuum Transitions for Anisotropic Universes
在Wentzel-Kramers-Brillouin近似下研究了具有标量场势的各向异性宇宙的真空跃迁几率。我们遵循Cespedes等人的工作[Phys. Rev. D 104，026013（2021）]，其使用Wheeler-DeWitt方程，Lorentzian Hamiltonian方法和薄壁极限在各向同性背景下讨论了这些转变。首先，我们提出了一个通用的程序，以适应他们的形式主义计算任何超空间模型的衰变率。然后，我们应用它来计算的弗里德曼-Lemaitre-罗伯逊-沃克（FLRW）度量的正曲率和零曲率，再现以这种方式在塞斯佩德斯等人的结果之一。然后，我们继续应用的形式主义三个各向异性度量，即，Kantowski-Sachs，Bianchi III和双轴Bianchi IX计算这三种情况下的速率衰减。在这个过程中，我们发现，这种方法涉及到一些条件，这些条件与有效的独立自由度的数量有关，从而导致所有的概率只用两个自变量来描述。对于比安奇III度规，我们发现，各向异性的一般效果是降低跃迁概率的各向异性程度的增加，具有作为各向同性限制的平坦FLRW结果。
2021-10-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Isotropization of solutions of the Einstein-Vlasov system with Bianchi V symmetry
使用不同的Bianchi类A宇宙模型的方法，我们对待最简单的Bianchi类B模型，即Bianchi V型。未来的非线性稳定性的解决方案的Einstein-Vlasov系统的证明，它表明，这些解决方案是渐近稳定的Milne解决方案。在爱因斯坦-弗拉索夫系统的各向同性解中，空间平坦的弗里德曼解在这类解中是不稳定的，扩展模型也倾向于米尔恩解。
2014-01-03 gr-qc
LRS Bianchi I model with perfect fluid equation of state
给出了理想流体状态方程下LRS Bianchi-I时空中场方程的一般解。详细研究了充满尘埃、真空能、Zel'dovich物质和无序辐射的模型。尘埃、刚性物质和无序辐射模型只描述了一个减速宇宙，而真空能量模型则表现出从减速到加速的转变。
2019-12-11 gr-qc
Repulsive regions in Lemaître-Tolman-Bondi gravitational collapse
我们证明了在非均匀的Lema{\displaystyle {\frac {tre\tolman}}-Bondi时空中，存在排斥引力的特定区域。为了找到这些区域，我们使用一个不变的定义排斥引力的曲率特征值的行为的基础上。此外，我们还分析了排斥引力对引力坍缩动力学的影响。特别是，我们调查的情况下的抛物型解的有效尺度因子的Lema{\displaystyle {\mathbb {}tre-Tolman-Bondi}度规的崩溃，对应于边际约束的情况下。探索引力变为排斥性的相应截止点，我们注意到具有主导排斥效应的黑洞并不排除在\emph{a priori}之外。事实上，我们表明，崩溃导致，在一般情况下，形成一个中心裸奇点，但是，对于特定的值的自由参数进入模型，黑洞与占主导地位的排斥引力可以存在。我们表明，预期的物理过程是没有修改的边际约束条件被丢弃。此外，我们表明，这是真实的独立的假设，即能量动量张量建立在无压物质。此外，我们证明了测地线偏差可以依赖于曲率特征值的符号。最后，我们给出了具有显性排斥引力的黑洞的天体物理学解释。事实上，我们认为，具有主导排斥引力的致密天体可以被解释为伽马射线暴的祖先。
2020-10-10 gr-qc
Matter-antimatter asymmetry in a rotating universe: Dirac spinors in axisymmetric Bianchi IX cosmology
University of Cologne（科隆大学）
研究轴对称Bianchi IX宇宙学模型中时空几何对物质-反物质不对称性的影响，发现各向异性与旋转导致自旋依赖的能量分裂和粒子-反粒子不对称性。
2025-11-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On The Dynamics of a Closed Viscous Universe
本文采用基于正交标架方法的动力系统方法研究了具有剪切粘性流体源的非倾斜Bianchi IX型宇宙模型的动力学性质。我们首先完成一个详细的不动点分析，给出了当地的汇，源和鞍的动力系统。然后，我们分析的全球动态找到的$α$-和$ω$-极限集，让一个想法的过去和未来的渐近行为的系统。不动点是平坦的Friedmann-LeMathtre-Robertson-Walker（FLRW）解、Bianchi型$II$解、Kasner圆、Jacobs圆盘、Bianchi型$VII_{0}$解和几个封闭的FLRW解。每一个平衡点都被描述在它的扩张和收缩时期。最后，我们总结了一些数值实验，阐明了系统的全局动力学及其异宿轨道。关于过去的渐近状态，我们能够得出结论，雅各布斯盘在扩大时代是一个来源的系统，随着平坦的FLRW解决方案在一个收缩时代。关于未来的渐近状态，我们能够表明，在一个扩大的时代随着雅各布斯盘在收缩时代的平坦FLRW解决方案是系统的汇。我们还能够证明一个关于爱因斯坦静态宇宙的新结果。也就是说，我们在参数空间上给出了一定的条件，使得爱因斯坦静态宇宙有一个相关联的稳定子空间。然而，我们无法最终确定封闭的FLRW模型是否是模型的过去或未来渐近状态。
2014-03-17 gr-qc
Resolution of strong singularities and geodesic completeness in loop quantum Bianchi-II spacetimes
研究了含有任意最小耦合物质的Bianchi-II时空圈量子化中奇异性和测地完备性的通有解决。使用有效的哈密顿方法，我们研究了两个可用的量子化：一个是基于连接算子，第二个通过规范固定连接处理外曲率。结果表明，对于基于连接的量子化，无论是逆三元组修改或施加弱能量条件是必要的，以获得所有强奇异性和测地完备性的解决方案。相反，基于非本征曲率的量子化一般解决了所有的强曲率奇点，并导致测地线完整的有效时空没有逆三重修正或能量条件。在这两种量子化中，由于压力及其导数在有限密度下的发散，会出现弱曲率奇异性。这些都是无害的事件，测地线可以扩展到这些事件之外。我们的工作推广了以前的结果上的通用决议的强奇异性的环量子化的各向同性，Bianchi-I和Kantowski-Sachs时空。
2017-10-10 gr-qc
Toward a Midisuperspace Quantization of LeMaitre-Tolman-Bondi Collapse Models
球形尘埃坍缩的LeMa <$tre-Tolman-Bondi模型已经被广泛用于研究各种恒星坍缩的情况。到目前为止，众所周知，这些模型导致黑洞和裸奇点从规则的初始数据的形成。坍缩的最终结果，特别是在裸奇点形成的情况下，在很大程度上取决于最后阶段的量子效应。这些量子效应通常不能用半经典的方法来处理，因为在达到最终状态之前，引力场的量子涨落将占主导地位。本文给出了描述非均匀尘埃边缘束缚坍缩的LeMa\^itre-Tolman-Bondi时空的正则约化，其中物理半径$R$、坍缩尘埃的真时$τ$和质量函数$F$分别是相空间上的正则坐标$R(r)$、$τ(r)$和$F(r)$.狄拉克的约束量子化导致一个简单的功能（惠勒-德维特）方程。该方程的解可用于研究不同初始条件下量子引力对引力坍缩的影响。
2001-03-06 gr-qc
Bianchi I model as a prototype for a cyclical Universe
我们分析了在刚性物质、超相对论分量和小的负宇宙学常数的存在下Bianchi I模型的动力学。我们将此模型置于聚合物量子力学的框架中，以便在小超空间动力学中引入截止特征。然后，我们应用于聚合物惠勒-德威特方程，从狄拉克约束，绝热近似拉Vilenkin，它对待宇宙体积作为一个准经典变量，成为事实上的动力学时钟的纯量子自由度，在这里确定的宇宙各向异性。本分析的主要问题包括确定Bianchi I模型的周期性演化，在截止物理引起的大反弹和小宇宙学常数引起的转折点之间振荡。此外，宇宙各向异性变量的平均值在整个演化过程中保持有限，包括跨越大反弹的阶段。这样一个特征，根据初始条件的适当选择，使得目前的宇宙学范式成为描述实际宇宙可能的原始和晚期阶段的可行方案。
2018-05-15 gr-qc
Cosmic censorship conjecture in some matching spherical collapsing metrics
在边界约束的情况下，考虑了物理上合理的Lematre-Tolman-Bondi坍缩.所谓“物理上合理的”，我们的意思是对应的度规在坍缩的恒星表面是${\cal C}^1$匹配的，而且它的{ \em内禀}能量是固定的和有限的。对于这种Lematre-Tolman-Bondi坍缩，对于某些参数值，证明了它的内禀中心奇点是全局裸的，从而违反了宇宙审查猜想，对于每个方向，一个光子，或者可能是一束光子，离开奇点并到达零无穷大。我们的结果进行了讨论，在目前的文献中的一些中心奇点是全球裸的主题。
2017-03-27 gr-qc
Quantum dynamics of the corner of the Bianchi IX model in WKB approximation
在本文中，我们分析了Bianchi IX宇宙动力学的角落区域相关的潜在的长期的空间曲率诱导在Minissuperspace。研究是在真空中进行的，并且存在无质量标量场$ϕ$和宇宙学常数项$Λ$。我们调查的动力学WKB的情况下，各向同性的Misner变量（体积）和两个各向异性的（和$ϕ$当存在）的一个被处理在一个半经典的水平，而其余的各向异性的自由度，一个被困在角落里，被描述在一个纯量子水平。对于频率依赖于时间的谐振势，量子动力学总是归结为依赖于时间的薛定谔方程。真空的情况下处理的限制collpasing和膨胀的宇宙，而$ϕ$和$Λ$的存在下的动力学研究$t \rightarrow \infty $。在这两种分析中，各向异性变量的量子动力学与其概率密度的衰减标准差相关联，对应于相关量子各向异性的抑制。在真空的情况下，角配置成为一个吸引子的动力学和演化类似于一个非奇异初始宇宙的限制之一的陶布宇宙学。这表明，如果比安奇动力学进入足够的潜在的角落，然后初始的奇异性被删除，并出现了陶伯图片。当$ϕ$存在时，很好地模拟了暴胀宇宙的De-Sitter阶段。在这里，我们表明，无论是经典和量子各向异性指数抑制，使由此产生的动力学对应于一个各向同性封闭罗伯逊-沃克几何。
2020-05-15 gr-qc hep-th
Consequences of using a smooth cosmic distance in a lumpy universe: I
我们如何使一个基于理想化的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克时空的模型与从明亮宇宙中的单个位置进行的观测相吻合？我们解决这个问题的调查，测量星系分布和Ia型超新星的峰值视星等的重子声学振荡的印记。这些观测量通过Alcock-Paczyplowski参数和距离-红移关系与宇宙学模型相关联。使用相应的非齐次时空表达式作为观测数据，我们进行参数推断，假设背景的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克模型是正确的宇宙模型。这个过程使我们能够估计最适合的哈勃速率和减速参数。我们发现，从Alcock-Paczyovski参数的平方推导出的哈勃速率与利用距离-红移关系确定的哈勃速率存在张力。后者给出了宇宙膨胀的最佳拟合哈勃速率。来自Alcock-Paczymbowski参数的哈勃速率的约束被环境污染。当环境贡献仅限于Hubble流中的模时，我们发现Hubble流的Hubble率有（9-12）%的偏差。最后，对宇宙学方法在约束减速参数方面的不足进行了评述。
2022-07-21 astro-ph.CO gr-qc
Infrared signatures of quantum bounce in a minisuperspace analysis of Lema\^ıtre-Tolman-Bondi dust collapse
在坍缩物质的量子处理中，可行模式分析应该给出关于坍缩期间发射的信息。然而，部分由于在一个典型的量子引力分析中涉及的算子排序模糊性，这种定义良好的模式的可用性是不能保证的。研究了在LTB模型中坍缩的球对称尘埃量子模型的幺正演化波包的模分解.我们确定的可观察描绘模式分解，并使用的自由度的运营商订购的模糊性，我们得到的埃尔米特扩展该运营商旁边的埃尔米特哈密顿。在确定了这个运营商的本征态的传入和传出模式，我们估计他们的贡献的辐射轮廓。这一过程的红外部分显示了一些特征，这些特征对尘埃云的近反弹动力学非常敏感。在经典奇点附近，小波数的入射/出射模在尘埃云的膨胀/坍缩阶段有显著的贡献，并随着远离奇点而不断减小。当从坍缩阶段演化到膨胀阶段时，反弹的信息通过从大部分入射到大部分出射的辐射的翻转被携带到红外模式，这比任何观察者的反弹信息要早得多。在红外扇区中，振幅的饱和值标记反弹半径。因此，我们认为，在这个量子引力模型中，短尺度物理的信息基本上被带到了最长波长，我们认为这对低能过程更为突出。
2021-12-28 gr-qc hep-th
The Mixmaster Universe in a generalized uncertainty principle framework
在广义不确定原理框架下分析了Bianchi IX宇宙模型。动力学的Arnowitt-Deser-Misner约化被执行，时间坐标，即宇宙的体积，自然出现。这样一个变量被处理在普通的方式，而各向异性（物理自由度）被描述的变形海森堡代数。通过研究变形代数对辛几何的修改，在经典水平上对模型（通过Bianchi I和II）进行分析。我们证明，由于变形的Kasner动力学，宇宙不能各向同性，三角形允许区域相对于粒子（宇宙）是渐近稳定的，它对着壁的反弹不会被变形的影响所中断。此外，由于Bianchi II模型不再是解析可积的，因此一般不能得到反射定律。这样，变形的Mixmaster宇宙仍然可以被认为是一个混沌系统。
2009-10-16 gr-qc hep-th
Geodesic family of spherical instantons and cosmic quantum creation
对任意球对称度规和测地理想流体源的爱因斯坦场方程，无论是对洛伦兹度规还是对瞬子，都给出了正则的简单形式。这两种度量都是针对Lematre-Tolman-Bondi族和一般的$Λ$-Friedmann-Lematre-Robertson-Walker宇宙的.在后一种情况下（当然也包括瞬子的情况），我们研究我们的宇宙的量子创生概率是否消失。我们发现，根据以前的结果，只有封闭模型可以有一个非零的量子创造的概率。为了得到这个结果，我们求助于一般的假设，这是满足特定的创造情况下考虑Vilenkin。另一方面，福明和特赖恩认为，一个量子可创造的宇宙的能量应该消失。这与上面的结果一致，在上面的结果中，只有封闭的$Λ$ FLRW模型是可定量创建的，而开放的和平坦的模型则不是。这是因为可以看出，这个封闭模型具有消失的能量，而开放模型和极限平坦情况（适当扰动）都具有无穷大的能量。
2015-09-15 gr-qc
A Quantitative Framework for Testing the Hubble Tension in a Bianchi Type I Cosmological Background
Dipartimento di Fisica di Bari（巴里大学物理系）；INFN di Bari（意大利国家核物理研究所巴里分部）
该研究提出毕安基I型背景下哈勃张力检验的定量框架，推导弱剪切轴对称映射关系，发现仅含剪切的模型无法解决哈勃张力，为利用SNe、BAO等检验晚时间各向异性提供可证伪方案。
2026-08-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Thermodynamical aspects of Bianchi type-I Universe in quadratic form of $f\left( Q\right) $ gravity and observational constraints
本文在$f(Q)$引力框架下研究Bianchi I型宇宙学模型，采用$f(Q)=λQ^n$形式结合最新观测数据估算参数，并验证其热力学量与物理性质。
2022-11-29 gr-qc
On the Hawking effect
根据Painlev{é}-Gullstrand-Lema{\^tre}坐标，一个物体的引力坍缩和随后视界形成的相当一般的情形由明显的$C^\infty$ -度规描述。对于1+1维的坍缩模型，计算了Bogoliubov系数的主要贡献，恢复了Hawking温度。但取决于坍缩的特定动力学，最终状态代表蒸发或反蒸发。概括的计算3+1维的概述和可能的影响。PACS编号：04.70.Dy，04.70.- s，04.62。+诉
2001-03-05 gr-qc
Slowly rotating voids in cosmology
我们考虑一个时空，它由一个与几乎Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker（FLRW）尘埃宇宙分离的空洞组成，空洞被一个与宇宙尘埃共动的球对称的缓慢旋转的壳层隔开。我们以统一的方式对待所有类型的FLRW宇宙。度量表示在一个常数表征的角动量的壳，和参数化的壳的共动半径。将自转视为一阶摄动，计算了惯性系的拖曳以及遥远恒星在空洞内的视运动。最后，我们讨论，在原则上可测量的量，“马赫”的模型功能。
2000-06-15 astro-ph gr-qc
Azimuthal geodesics in closed FLRW cosmological models
本文研究了闭合 FLRW 宇宙学模型中的测地线，给出了方位测地线的完整解集，并将光线传播路径的结果扩展至包含宇宙学常数的双流体情形及有质量粒子。
2024-11-12 gr-qc
Is there chaos in string cosmology?
在低能有效作用弦宇宙学中研究了Bianchi IX型“Mixmaster”宇宙。我们表明，不像在广义相对论，有没有在这些弦宇宙学的情况下的树级行动的混乱。详细研究了通过一系列Kasner时期的特征Mixmaster演化。在爱因斯坦坐标系中，在接近初始奇点的过程中，不可能出现标度因子的混沌振荡的无限序列，就像在无质量标量场存在的广义相对论性Mixmaster宇宙中一样。由近似卡斯纳度规描述的标度因子的有限振荡序列是可能的，但当所有膨胀率都为正时，它总是停止。在弦框架中，通过Kasner历元的演化改变为一种新的形式，反映了理论的对偶对称性。再次，我们表明，混沌振荡必须结束后，有限的时间。对偶对称的需要似乎与$t \to 0$的混沌行为不相容。我们也得到了我们的结果使用的哈密顿定性宇宙学图片的Mixmaster模型。我们还证明了与时间无关的赝标轴子场$h$不被Bianchi IX几何所接受。
1997-11-21 chao-dyn gr-qc hep-th
