FRW Universe Models in Conformally Flat Spacetime Coordinates. II: Universe models with negative and vanishing spatial curvature
我们推导了共形平坦时空坐标描述的具有负曲率和零曲率的宇宙模型的线元的一般表达式。给出了空Milne宇宙模型和含尘埃、辐射和真空能量的模型。讨论粒子视界的存在,我们表明,有连续创造的空间,物质和能量时,共形时间使用在弗里德曼-罗伯逊-沃克模型与负空间曲率。
2011-03-24 gr-qc
Chaotic motion of particles in the spacetime of a Kerr black hole immersed in swirling universes
该研究针对浸没于涡旋宇宙中的Kerr黑洞时空下的粒子运动展开分析,借助多种动力学分析方法证实混沌存在,发现两参数可相互调节混沌发生范围,且吸引域边界存在自相似分形结构,丰富了相关物理内涵。
2024-10-10 gr-qc hep-th
Non commutative quantum spacetime with topological vortex states, and dark matter in the universe
非对易几何为物理学创造了新的可能性。量子时空几何和宇宙的后暴胀模型与物质创造之间有一个巨大的时间,距离和能量尺度范围。在核合成时代到来之前,有各种各样的物理学是可能的。在宇宙学中使用拓扑学和非对易几何学是最近的一种方法。本文考虑一类涡类由非对易结构给出拓扑解的可能性。这些被解释为暗物质,用大统一的杨米尔斯场论能量尺度来描述它的性质。讨论了该模型与其它已有理论的关系。
2003-10-31 gr-qc hep-th
Spacetime averaging of exotic singularity universes
以时空平均作为奇点强度的度量,我们证明了大撕裂(I型)比大爆炸更强。前者的时空平均值为无穷大,而后者的平均值为零。突然的未来奇点(II型)和$w-$奇点(V型)具有有限的时空平均值。对于某些参数值,有限标度因子(III型)奇点可能具有无穷大的平均值,在这个意义上,它们可以被认为比大爆炸更强。
2011-05-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Emergence of Space and Spacetime Dynamics of Friedmann-Robertson-Walker Universe
在T. Padmanabhan认为,我们的宇宙提供了一个理想的设置,以强调宇宙空间是随着宇宙时间的进展而出现的问题,宇宙的膨胀是由于全息表面上的自由度和出现的体积之间的差异。在本文中,我们得到了高维Friedmann-Robertson-Walker宇宙的Friedmann方程。通过对高斯-邦内引力和更一般的洛夫洛克引力下的黑洞熵公式中的体积增加量和全息面上的自由度进行适当修正,得到了相应的引力理论中的宇宙动力学方程。
2012-07-03 gr-qc hep-th
FRW Universe Models in Conformally Flat Spacetime Coordinates. I: General Formalism
宇宙模型的三维空间是在一定的时间尺度上定义的。因此,空间取决于使用的时间。我们发现了一个一般公式,产生所有已知的,也有一些新的变换共形平坦的时空坐标。推导出了退移速度的一般公式。
2011-03-24 gr-qc
On the Extended Kerr-Newman-Bertotti-Robinson Spacetime: Two Black Holes and a Naked Singularity in Bertotti-Robinson Universe
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Peng Huanwu Center for Fundamental Theory(彭桓武理论研究中心);Ningbo University(宁波大学)
本文通过引入新坐标扩展Kerr-Newman-Bertotti-Robinson时空,揭示两个黑洞共享非平凡拓扑外部及裸环奇点,并在静态极限下与Alekseev-García几何等价。
2026-09-18 gr-qc hep-th
A fundamental length as a candidate for dark energy: a DSR inspired FRW spacetime
我们表明,基本长度的存在,引入变形狭义相对论(DSR)启发minisuper(相)空间,导致宇宙的尺度因子的行为从充满尘埃的宇宙的加速宇宙驱动的宇宙学常数。
2008-02-06 gr-qc hep-th
Wormhole spacetimes in an expanding universe: Energy conditions and future singularities
Central China Normal University(华中师范大学);High Energy Accelerator Research Organization (KEK)(高能加速器研究机构);Kobayashi-Maskawa Institute for the Origin of Particles and the Universe(小林益川粒子宇宙起源研究所);ICREA(加泰罗尼亚高级研究院);Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)(空间科学研究所)
本文研究了膨胀宇宙中虫洞时空的稳定性及未来奇点问题,提出了一种基于四标量非线性σ模型的虫洞解,揭示了能量条件与宇宙膨胀之间的关系。
2026-01-15 gr-qc hep-th
Spacetime Noncommutativity and Antisymmetric Tensor Dynamics in the Early Universe
本文研究了在普朗克时代时空坐标缺乏交换性时,存在反对称张量场的可能宇宙学意义。为了这个目的,这样一个字段被提升为一个动力学变量,张量形式主义的启发。通过对反对称张量的二次处理,我们研究了Bianchi I宇宙中两种模型下的场方程:反对称张量加标量场与引力耦合,或宇宙学常数和无质量自由反对称张量.在第一种情况下,数值积分表明,在非常早期的宇宙中,反对称张量的影响可以在标量场上占主导地位,而在后期,前者接近于零,后者驱动着宇宙的各向同性化。在第二个模型中,一个非线性常微分方程的近似解,它显示了如何在早期宇宙的平均哈勃参数和纵向和正交哈勃参数之间的差异演变。
2003-07-14 gr-qc hep-th
Matter-driven change of spacetime topology
利用Monte-Carlo计算机模拟方法,研究了格点量子引力CDT模型中物质场对典型量子宇宙几何的影响。量子宇宙的大小只有几个普朗克长度,空间拓扑是一个三圆环。物质场是多分量标量场,在每个空间方向上取具有周长$δ$的环面中的值,其作为CDT模型中的新参数。改变$δ$,我们观察到由标量场引起的相变。这一发现可能对具有非平凡拓扑的量子宇宙产生重要影响,因为相变可以将拓扑改变为单连通拓扑。
2021-09-14 gr-qc hep-lat hep-th
FRW Universe Models in Conformally Flat Spacetime Coordinates. III: Universe models with positive spatial curvature
我们推导出共形平坦时空坐标描述的具有正空间曲率的宇宙模型的线元的一般表达式。展示了具有尘埃、辐射和真空能量的模型。讨论了粒子视界的存在性,证明了在正空间曲率的Friedmann-Robertson-Walker模型中使用共形时间时,在尘埃和辐射主导的宇宙中存在着空间、物质和能量的不断湮灭,在LIVE主导的宇宙中存在着不断的创生.本文给出了求彭罗斯图坐标的一般方法。我们还利用共形时间计算了一些宇宙模型的年龄和红移。
2011-03-24 gr-qc
Physics in the Real Universe: Time and Spacetime
块宇宙的想法,把时空表示为一个固定的整体,表明时间的流动是一种幻觉:整个宇宙就是这样,没有特殊的意义附加到现在的时间。然而,这种观点是基于时间可逆的微观物理定律,并不代表宏观物理行为和新兴复杂系统的发展,包括生命,这确实存在于现实宇宙中。当考虑到这些因素时,时空的不变块宇宙观最好被一个随着时间演化而扩展的演化块宇宙所取代,未来的潜力不断成为过去的确定性。然而,这种时间演化与时空中的任何优选表面无关;相反,它与沿着世界线族的固有时间的演化有关。
2006-08-01 gr-qc
Can Spontaneous Supersymmetry Breaking in a Quantum Universe Induce the Emergence of Classical Spacetimes ?
我们介绍了一套约束的波函数的宇宙必须满足,以描述一个宇宙通过自发破缺的超对称性的过程,并讨论了这可能导致经典时空的出现。
1997-12-16 gr-qc
Some aspects of quantum correlations and decoherence in the cosmological spacetimes
本论文在de Sitter时空背景下,研究了极早期宇宙中量子关联、纠缠与退相干之间的相互作用及其对宇宙演化的影响。
2024-01-02 gr-qc hep-th
Oscillating Universe in Horava-Lifshitz Gravity
我们研究了广义Hoenava-Lifshitz引力下各向同性和均匀宇宙的动力学,并对真空时空的所有可能演化进行了分类。在没有详细的平衡条件的情况下,我们发现真空时空的各种相结构依赖于耦合常数以及空间曲率$K$和宇宙学常数$Λ$。对于$Λ> 0, K=\pm 1$或$Λ= 0, K=- 1$,我们得到了一个反弹宇宙解,而对于$Λ\geq 0, K=1$或$Λ< 0, K=\pm 1$,我们发现了一个振荡时空.我们还提出了一个从振荡时空到暴胀宇宙的量子隧穿方案,导致宏观循环宇宙。
2010-06-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Strongly Coupled CFT in FRW Universe from AdS/CFT Correspondence
我们发展了一种计算弯曲时空中强耦合共形场论(CFT)有效作用量的形式。从AdS/CFT对应关系中得到了CFT的有效作用。反deSitter(AdS)时空具有不同的切片,在其边界上产生不同的弯曲时空。我们证明了de Sitter时空和Friedmann-Robertson-Walker(FRW)宇宙可以嵌入AdS时空,并导出了这些时空中共形场的标量两点函数.在弯曲时空中,两点函数依赖于CFT的真空态。给出了在AdS/CFT计算中确定真空态的方法。由于AdS时空中的经典作用量在边界附近是发散的,我们需要反作用项来调节结果。在附录中还介绍了使用哈密顿-雅可比方程的计数器项的简单推导。
2001-05-28 astro-ph gr-qc hep-th
The gyraton solutions on generalized Melvin universe with cosmological constant
本文给出并分析了D型广义Melvin宇宙的代数II型新的精确回转子解,其中包含非零宇宙学常数$Λ$ .我们表明,它概括了两个,回转解决方案梅尔文和直积时空。当我们设置$Λ= 0$时,我们得到Melvin时空上的解,而对于$Σ= 1$,我们得到直积时空上的解。我们证明,解决方案是昆特家庭的时空作为它的子情况。我们证明了爱因斯坦方程可化为横二维空间上的一组方程。我们还讨论了直积时空上的多项式标量不变量,这些不变量一般是非常数的,但对于子解是常数。
2016-10-26 gr-qc hep-th
FRW universe in the laboratory
我们考虑一个膨胀的相对论性流体球对称模拟FRW时空的模型。在相对论声学几何的框架下,我们演示了如何模拟具有正、零或负空间曲率的任意FRW时空。在拉格朗日描述中,我们表明,一个特定的FRW时空是通过选择适当的潜力。我们讨论了几个例子,特别是模拟德西特时空的坐标表示与积极和消极的空间曲率。
2013-11-07 gr-qc hep-th
A Principle to Determine the Number (3 + 1) of Large Spacetime Dimensions
我们假设我们的宇宙起源于高度激发且相互作用的弦,耦合常数g_s = { \cal O}(1)。在这样的弦中,时空几何的起伏很大,而决定最终时空结构出现的物理学原理尚不清楚。然而,我们提出,对于给定的能量,最终的时空组态必须具有最大熵,这是由熵原理决定的。这一原理意味着,在某些假设下,最终出现的时空结构是一个(3 + 1)维FRW宇宙,充满了w = 1的完美流体和大小为l_s的6维紧致空间;特别地,大时空维数为d = 3 + 1。这样一个宇宙可能随后演变成我们的宇宙,也许就像班克斯-菲施勒的情况一样。
2006-10-18 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Submanifolds in spacetime with an auxiliary unphysical extra dimension and four-dimensional open and closed FRW universes
给出了四维开宇宙和闭宇宙的FRW度量与五维伪欧氏时空中适当子流形上导出的度量之间的等价性的显式坐标变换.
2011-11-04 gr-qc
Bubble universes and traversable wormholes
广义相对论中的气泡宇宙和可穿越虫洞可以被看作是同一概念的两个方面。为了证明这一点,我们发现,显示,并以统一的方式研究一个闵可夫斯基-闵可夫斯基封闭宇宙和一个闵可夫斯基-闵可夫斯基可穿越虫洞。通过沿薄壳连接两个三维扁平球,即两个物质球,一个球形的畴壁,到一个单一的时空,人们得到一个闵可夫斯基-闵可夫斯基静态封闭宇宙,即,一个泡沫宇宙通过沿着薄壳连接两个平面球的三维补体,即两个物质球,一个球形的咽喉,进入一个单一的时空,人们得到一个闵可夫斯基-闵可夫斯基静态开放宇宙,这是一个可穿越的虫洞。因此,闵可夫斯基-闵可夫斯基泡泡宇宙和虫洞可以被看作是互补的。同样引人注目的是,这两个时空与两个著名的静态宇宙有相似之处。闵可夫斯基-闵可夫斯基静态封闭宇宙类似于爱因斯坦宇宙,一个静态封闭的球形宇宙,均匀地充满了尘埃物质和宇宙学常数。闵可夫斯基-闵可夫斯基静态开放宇宙类似于弗里德曼静态宇宙,一个静态开放双曲宇宙,均匀地充满了负能量密度尘埃和负宇宙学,一个有两个不相交的膜的宇宙,可以被认为是一个失败的虫洞。从这个角度来看,爱因斯坦和弗里德曼的宇宙也是同一概念的两个方面。所有这些时空的线性稳定性分析。存在于这些静态时空中的气泡宇宙和可穿越的虫洞之间的互补性可以在动态时空中实现,这表明这种互补性是普遍的。这项研究表明,气泡宇宙和可穿越的虫洞可以被视为来自同一个概念,因此,如果存在的话,其他的也应该存在。
2022-01-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Relieving String Tension By Making Baby Universes in a Dynamical String Tension Braneworld Model
弦的张力从根本上决定了弦的性质;然而它的值经常被任意分配,这就产生了微调问题。我们描述了一种机制,动态产生弦张力在一个平坦或几乎平坦的时空,使用修改措施形式主义,这反过来自然产生一种新的类型的弦膜世界的情况。这样的情形允许弦达到接近无限的张力,将弦限制在两个非常接近的膨胀表面上,但无限的张力也有可能通过大的反作用扭曲近平坦的嵌入时空。我们认为,这种危险可以通过创造一个婴儿宇宙来中和,婴儿宇宙是一个不断增长的嵌入时空区域,与周围的嵌入时空分离,而我们的宇宙仍然是一个膜,将两个几乎平坦的时空分开。避免的最小长度和最大哈格多恩温度的动态弦张力生成的上下文中也进行了讨论。
2022-05-11 gr-qc hep-th
FRW Universe Models in Conformally Flat Spacetime Coordinates
宇宙模型的三维空间是在一定的时间尺度上定义的。因此,空间取决于使用的时间。我们找到了一个生成共形平坦时空坐标变换的一般公式,并给出了不同宇宙模型中共形坐标系的物理解释。我们表明,连续创造出现时,共形时间使用的Friedmann-Robertson-Walker模型与负空间曲率,宇宙模型中的暴胀时代开始作为一个量子涨落在t > 0,例如在普朗克时间。本文给出了求彭罗斯图坐标的一般方法。
2011-03-24 gr-qc
Charged black strings in a five-dimensional Kasner universe
我们在五维爱因斯坦-麦克斯韦理论中构造了与时间相关的带电黑弦解。在远区,时空接近五维卡斯纳宇宙,三维空间膨胀,额外维度收缩。在事件视界附近,时空近似是静态的,并且有一个光滑的事件视界。我们还研究了测试粒子绕黑弦的运动,证明了准圆轨道的存在性。最后,我们简要地讨论了这个时空的稳定性。
2016-01-06 gr-qc hep-th
Quantization of the metric diagonal spacetime with Gaussian normal coordinates
在Wheeler-DeWitt方程的分析中,我们利用坐标变换简化了Wheeler-DeWitt方程的Hamilton约束。坐标被选择为使得度量成为对角线并且作为高斯正常坐标。或者我们处理小宇宙,使度规成为对角的,宇宙被高斯正规坐标覆盖。我们已经解决了这样的宇宙的惠勒-德威特方程。使得宇宙包含Biancki I型宇宙或黑洞宇宙。
2007-06-22 gr-qc
Cosmological perturbations in the entangled inflationary universe
在本文中,它是提出了一个多重宇宙的模型,由宇宙中创建的纠缠对,守恒的总动量共轭的标度因子。对于背景时空,假设一个FRW度规,其标量场的质量$m$与引力的耦合最小。对于在纠缠时空中传播的场,考虑时空和标量场的扰动,它们的量子态也发生纠缠。结果表明它们处于准热态,并计算了相应的热力学量。三个观测值预计将导致的纠缠对宇宙的创建:弗里德曼方程的修改,因为时空的纠缠,修改的标量场的潜在的扰动模式的反作用的有效值,和修改的频谱的波动,因为热分布引起的伙伴宇宙的纠缠。后者将是在纠缠对中创造宇宙的一个显著特征。
2017-08-13 gr-qc hep-th
On theory of regular accelerating Universe in Riemann-Cartan spacetime
研究了建立在Riemann-Cartan时空中的各向同性宇宙学。研究了在宇宙膨胀开始时,在极限能量密度附近,填充有普通引力物质和标量场的均匀各向同性宇宙模型的性质。结果表明,宇宙学模型不仅关于哈勃参数和能量密度是正则的,而且关于挠率张量和曲率张量也是正则的。
2013-09-24 gr-qc
GravitoMagneto-Hydrodynamics and Spacetime Turbulence in Early Universe
基于电动力学与广义相对论的类比,提出引力电磁世界中的MagnetoHydroDynamics对应模型,用于研究早期宇宙极端相对论流体等紧密束缚时空-物质系统的新物理,并预言可通过引力波观测检验的时空-物质湍流新形式。
2024-04-22 gr-qc
Holographic Foam Cosmology: From the Late to the Early Universe
量子涨落赋予时空一种泡沫质地。泡沫的程度是由黑洞物理决定的,是全息类型的。应用于宇宙学,全息泡沫模型预测了在当前(晚期)宇宙中存在具有临界能量密度的暗能量,其量子服从无穷统计。此外,我们利用湍流和强量子引力的时空泡沫相之间的深刻相似性来论证早期宇宙在经历短暂的宇宙暴胀时处于湍流状态,并“优雅”地过渡到层流状态。在这种情况下,晚期和早期的宇宙加速都起源于时空泡沫。
2021-02-08 gr-qc hep-th
Universes out of almost empty space
婴儿宇宙(暴胀或非暴胀)是与原始周围时空断开的时空区域,我们认为原始周围时空是渐近平坦的时空。一种特殊的婴儿宇宙的解决方案,涉及弦-类物质,研究表明,它可以形成的“投资”任意少量的能量,即它可以出现在一个几乎平坦的空间在经典的水平。由于这种可能性尚未在文献中明确认识到,我们然后详细讨论其属性,相关性和可能的推广。
2007-09-18 gr-qc hep-th
Quantum cosmology of a conformal multiverse
本文研究了具有共形耦合无质量标量场的均匀各向同性时空的宇宙学。我们找到了弗里德曼方程的六种不同解,它们代表了六种不同类型的宇宙,所有这些宇宙都沿着复时间轴周期性分布。从经典的角度来看,它们被孤立,被代表量子力学势垒的欧几里得区域分开。然而,从量子力学的角度来看,宇宙的状态通过欧几里得瞬子隧道并突然跃迁到另一个时空状态的概率是非零的。我们计算这种和其他非本地的过程,如创造的宇宙纠缠对,一般来说,在多体纠缠态的过渡概率。我们在Wheeler-DeWitt方程的形式下得到了单个宇宙的量子态,并给出了描述在deSitter背景时空中传播的标量场的量子力学的宇宙的半经典态.我们表明,物质场的量子力学的叠加原理是宇宙的半经典描述的一个新兴特征,例如,在时空泡沫中是无效的。我们使用第三量子化形式主义来描述创建一个纠缠对宇宙的相反符号的动量共轭的比例因子。纠缠对的每个宇宙都代表了一个膨胀的时空,这是内部观察者在粒子物理实验中所经历的WKB时间。我们计算的有效值的弗里德曼方程的背景时空的两个纠缠的宇宙,因此,纠缠将在其膨胀率的影响.
2017-06-19 gr-qc hep-th
Gravity-induced entanglement between two massive microscopic particles in curved spacetime: II.Friedmann- Lemaître-Robertson-Walker universe
本文将量子引力诱导质量纠缠的研究从 Schwarzschild 背景推广到 FLRW 宇宙,通过相位变化与 QGEM 谱分析大质量微观粒子传播时的引力纠缠形成机制。
2024-05-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Spectral Dimension of the Universe in Quantum Gravity at a Lifshitz Point
我们扩展的定义“谱维”(通常定义为分形和晶格几何)的理论光滑的时空与各向异性标度。我们证明了在D+1维时空中,在动力学临界指数为z的Lifshitz点支配的量子引力中,时空的谱维数等于ds =1+D/z.在arXiv:0901.3775中提出的3+1维引力的情况下,在UV中由z=3主导,在IR中流向z=1,时空的谱维从大尺度的d_s=4流向短距离的d_s=2。值得注意的是,这是Ambjorn,Jurkiewicz和Loll在量子引力的因果动力学三角剖分方法中数值发现的d_s的定性行为。
2009-03-03 gr-qc hep-lat hep-ph
Variable Extra Dimensional Spacetime and Solution to Initial Singularity Paradox of Our Universe From Extra Dimensions
考虑一个n维的一般时空,推导了它的四维Einstein方程和Friedman方程,发现了我们宇宙的标度因子$a(t)$与额外维的标度因子$B(t)$之间的一般对偶关系.从对偶关系方程出发,给出了额外维收缩和宇宙无奇性问题的预言。从而解决了我们宇宙的初始奇点佯谬。由于对偶关系是一般的,本文发现,在体空间中,对偶关系的意义是宇宙膨胀的原因是额外维的收缩,而实际上对偶关系的推导并不依赖于四维物质的具体拉格朗日量,这对今后的许多相关研究都是至关重要的。
2015-01-18 gr-qc
Description of our cosmological spacetime as a perturbed conformal Newtonian metric and implications for the backreaction proposal for the accelerating universe
有人认为,我们宇宙的时空可以用扰动共形牛顿度规精确描述,因此即使尘埃宇宙中的密度不均匀性很大,也不能改变均匀尘埃模型预测的观测值。在本文中,我们研究了一个球对称尘埃模型,并说明了条件下,大的空间变化的膨胀率可以无效的论点。
2008-11-05 astro-ph gr-qc
Accelerating Universe with spacetime torsion but without dark matter and dark energy
结果表明,在Poincaré引力规范理论的框架下,通过对引力拉格朗日不定参数的某些限制,导出的均匀各向同性模型的宇宙学方程在渐近性上与广义相对论$ΛCDM$模型的宇宙学方程具有相同的形式.本文将$ΛCDM$模型标准理论宇宙学方程中有关暗物质和暗能量的项与时空扭转引起的引力相互作用的变化联系起来。
2009-08-22 gr-qc
The Conformal Universe II: Conformal Symmetry, its Spontaneous Breakdown and Higgs Fields in Conformally Flat Spacetime
这是共形广义相对论(CGR)的三篇论文中的第二篇。共形群是作为$n$ D时空中因果事件偏序的不变性群引入的。详细描述了它的一般结构、离散对称性和场表示。然后讨论了共形对称的自发破缺,并证明了虚标量场和物理标量场在四维时空中所起的作用。在负曲率Milne时空中引入了运动学双曲坐标、共形双曲坐标和真时双曲坐标,给出了三种不同但等价的CGR表示.其中第一个是扎根在黎曼流形,是明显的共形不变,第二个是扎根在共形连接的Cartan流形,但其共形不变性是隐藏的,第三个是扎根在黎曼流形的米尔恩时空和正式结构的广义相对论(GR)。本文还简要讨论了CGR与标准暴胀宇宙学的关系。最后,根据第三篇论文对Higgs场动力学的详细研究,用上述三种表象描述了Higgs场与膨胀场相互作用的作用量积分、运动方程和总能量动量张量。
2016-03-25 gr-qc hep-th
Observers in an accelerated universe
如果我们的宇宙目前的加速是由于一个宇宙学常数,那么一个科尔曼-德卢西亚泡沫将在我们的宇宙中成核。在这项工作中,我们认为,我们的观察可能是在这个框架中,包括在两个无限的空间,如果由常平均曲率超曲面的叶状被用来计数的事件在时空中。因此,我们获得并研究了一个特殊的叶理,它涵盖了我们时空中大多数观察者的存在。
2011-12-12 gr-qc hep-th
A rotating universe outside a Schwarzschild black hole where spacetime itself non-uniformly rotates
我们研究了史瓦西黑洞外的非均匀旋转宇宙,通过产生一个含时的旋转流形。在这个简单的模型中,宇宙的球壳层不均匀地旋转,爱因斯坦场方程要求这种现象是由静态质能分布引起的,具有与时间相关的$T^{ϕϕ}$(与时间成二次关系)和$T^{rϕ}=T^{ϕr}$(与时间成线性关系)。这表明,沿某个方向的时间相关应力会导致该方向的时空移动。然而,对于这个模型,这种材料违反了零能量条件。顺便说一句,描述史瓦西解的各种坐标系可以被看作是在通过围绕给定曲线生成旋转流形来构造时空的一般方法中,参数化直线和径向函数的自由度所产生的。
2014-03-03 gr-qc
Detector response along null geodesics in black hole spacetimes and in a Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker Universe
我们研究了探测器沿入射零测地线运动时的响应。背景选择为黑洞时空($(1+1)$维史瓦西度规和任意维静止黑洞的近视界有效度规)以及Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker(FLRW)宇宙。对于黑洞的轨迹被定义在史瓦西坐标和场模式对应于{ \it Boulware真空}。而对于FLRW情况,探测器沿原始{ \it宇宙时间}中定义的路径运动,场模与{ \it共形真空}有关。分析是针对宇宙的三个阶段(de-Sitter,辐射主导和物质主导)进行的。我们发现,虽然探测器是自由下落的,但它记录了上述各自真空中的粒子。我们通过不同的方法证实了这一点。在所有情况下,检测概率分布本质上是热的。
2019-07-23 gr-qc hep-th quant-ph
Effective mass of a radiating charged particle in Einstein's universe
本文计算了爱因斯坦宇宙中辐射带电粒子的有效引力质量以及能量和动量分布。穆勒的能量动量复合体用于此计算。研究中的时空是Bonnor和Vaidya时空的推广,在这个意义上,度规是在爱因斯坦宇宙的宇宙学背景中描述的,而不是平坦的背景。有几个时空是这里所考虑的时空的极限情况。特别是对于Reissner-Nordstrom黑洞背景,我们的结果与Cohen和Gautreau用Whittaker定理以及Cohen和de Felice用Komar质量导出的结果完全一致.此外,在考虑下的时空的功率输出。
2003-12-17 astro-ph gr-qc hep-th
dS${}_4$ universe emergent from Kerr-AdS${}_5$ spacetime: bubble nucleation catalyzed by a black hole
本文研究了Kerr-AdS${}_5$时空中真空气泡的成核过程,发现含旋转黑洞的气泡成核不仅能实现准dS${}_4$膨胀,且不违背德西特沼泽地猜想,为更现实宇宙学情景提供了理论支持。
2023-05-18 gr-qc hep-th
Velocity-Dependent Forces and an Accelerating Universe
在最近的研究中,人们发现在D维时空中相互分离的平行基本弦之间的速度相关力意味着在D-1维时空中存在一个膨胀的宇宙。在这里,我们扩展这项工作,以获得各种弦/膜宇宙玩具模型的精确解。
2002-01-24 astro-ph gr-qc hep-th
Gravitomagnetic currents in the inflationary universe from WIMT
利用黎曼平坦5D时空的Weitzenböck表示,我们研究了引力电磁暴胀(GEMI)中原初引力磁流的可能存在。我们发现,这些电流在Weitzenböck表示中呈指数下降,但在Levi-Civita表示中为零,因为我们处理的是没有结构或扭转的5D黎曼平坦时空。
2014-09-05 gr-qc hep-th
Extra Attraction Generated by Spacetime Fluctuations
School of Physics, Xi’an Jiaotong University(西安交通大学物理学院)
研究时空曲率涨落产生的额外引力,指出其可抑制物质场量子真空产生的巨大引力排斥避免宇宙灾难性爆炸,还能通过参数共振效应驱动宇宙缓慢加速膨胀。
2026-07-28 gr-qc hep-th
Universe on Extremely Small Spacetime Scales: Quantum Geometrodynamical Approach
量子几何动力学模型的半经典方法被用来描述宇宙在极小时空尺度上的性质。利用物质参考系作为宏观相对论性物质定义的动力学系统,在哈密顿形式的基础上建立了均匀、各向同性和封闭宇宙的量子理论。该模型的方程被简化为爱因斯坦型方程的形式,其中物质能量密度具有量子性质的两个分量,其表现为反引力流体。第一个分量在极限h -> 0时不为零,并且可以与暗能量相关联。第二个分量由非常严格的状态方程描述,并在过渡到大时空尺度后趋于零。在小的时空尺度上,这种量子修正决定了宇宙的几何形状。这种几何与嵌入在五维欧氏平坦空间中的单位四球共形。当到达后普朗克时代时,宇宙的几何变成在五维洛伦兹签名平坦空间中共形于单位四双曲面的几何。在两个区域之间的边界附近,宇宙几乎经历了指数膨胀,在辐射支配物质的作用下,宇宙平稳地进入膨胀,这是由标准宇宙学模型描述的。
2009-10-20 gr-qc
Spacetime Singularities
我们在这里提出了我们的基本理解和爱因斯坦引力理论的时空奇点的最新发展的概述。讨论了与奇点的物理意义和含义有关的几个问题。奇异性的性质和存在被认为是广义相对论所预言的宇宙中超超致密区的形成。这样的奇点在大质量恒星的引力坍缩和宇宙起源的宇宙学中发展。可能的天体物理学意义的时空宇宙中的奇点的发生。我们详细讨论了奇点引起的一些深刻而关键的基本问题,如宇宙的审查和宇宙的可预测性,引力坍缩中的裸奇点及其与当今黑洞物理的关系,以及它们在现代相对论天体物理学和宇宙学中的天体物理意义。
2013-11-03 astro-ph.HE gr-qc hep-th
To theory of asymptotically stable accelerating Universe in Riemann-Cartan spacetime
分析了在庞加莱引力规范理论框架下基于不定参数引力拉氏量一般表达式建立的均匀各向同性宇宙学模型。本文给出了平坦宇宙模型渐近解的特殊点及其依赖于不定参数的稳定性条件,并讨论了引力方程组渐近解的数值积分方法。给出了无暗能量加速宇宙的数值解。
2014-10-02 gr-qc
Is our Universe brany ?
在膜世界中,我们的宇宙被假设为一个子流形,或膜,嵌入在一个更高维度的大块时空中。聚焦于一个弯曲的五维大块时空的场景,我讨论了它们的引力和宇宙学性质。
2005-09-30 astro-ph gr-qc hep-th
Collision of Domain Walls in asymptotically Anti de Sitter spacetime
研究了5维渐近Anti de Sitter时空中两畴壁的碰撞问题。这可能提供了一个Ekpyrotic(或循环)膜宇宙的再加热机制,其中两个BPS膜碰撞并演化成一个热的大爆炸宇宙。我们计算了形成畴壁的标量场的变化,并研究了体中负宇宙学项对碰撞过程和宇宙演化的影响。
2006-03-09 astro-ph gr-qc hep-ph
The Copernican Principle in Compact Spacetimes
哥白尼意识到我们不是宇宙的中心。一个通过拓扑标识而变得有限的宇宙引入了一个新的哥白尼式的考虑:虽然我们可能不在宇宙的几何中心,但某些星系可能在。一个有限的宇宙也挑选出一个优选的框架:宇宙最小的框架。虽然我们不太可能处于宇宙的中心,但我们必须生活在首选的框架中(如果我们相对于宇宙膨胀处于静止状态)。我们证明了在均匀各向同性的宇宙时空中,首选拓扑框架也必须是共动框架。本文还讨论了拓扑识别时间的一些意义。
2003-04-09 astro-ph gr-qc
Exact String Solutions in 2+1-Dimensional De Sitter Spacetime
在de Sitter时空中找到了精确和显式的弦解(这里,弦方程简化为sinh-Gordon模型)。一个没有平坦时空类比的新特征出现了:从一个世界片开始,出现了几个(这里是两个)弦。一根弦是稳定的,另一根(不稳定的)随着宇宙的增长而增长。它们不变的大小和能量要么随着膨胀因子的增加而增加,要么趋于恒定。此外,弦可以在大(小)宇宙半径下以不同于宇宙的速率膨胀(收缩)。
1993-09-02 astro-ph gr-qc hep-th
A cosmic accelerated scenario based on degrees of freedom of the spacetime
最近的一些研究表明,时空中的体自由度和表面自由度之间存在全息关系。此外,视界上的熵可以对体自由度产生熵力效应。本文基于熵力和渐近全息均分的思想,探讨了宇宙的动力学演化规律,并进一步分析了当前模型的热力学性质。得到了与天文观测相一致的宇宙年龄、光度距离与红移因子和减速参数的关系。此外,对于宇宙到目前为止的演化历史,我们可以在不引入暗能量的情况下很好地解释宇宙的年龄和加速膨胀的机制。我们还证明了广义热力学第二定律、能量平衡条件和能量均分关系始终成立。更重要的是,能量平衡条件实际上是时空的体自由度和表面自由度之间的全息关系。最后,对能量条件进行了分析,证明了当$t\leq2t_{0}$(其中$t$为时间参数,$t_{0}$为宇宙年龄)满足弱能量条件时,强能量条件总是不成立的.
2021-07-22 gr-qc hep-th