Horndeski 引力中的各向异性宇宙学模型

最近人们发现，在特定的 Horndeski 理论框架下考察均匀 Bianchi I 宇宙学时，靠近初始奇点处的各向异性是被阻尼而非被放大的。本文将该现象的分析扩展至整个 Horndeski 族。我们发现该现象在 K-essence 和/或 Kinetic Gravity Braiding 理论中不存在，在这些理论中各向异性随接近奇点而增长。各向异性仅在更一般的 Horndeski 模型中于早期被阻尼，这类模型的拉氏量包含标量场二阶导数的二次与三次项。此类理论常被认为与观测不一致，因为它们预言了非恒定的引力波速度。然而，其所预言的当前速度值可以以任意所需精度接近光速，因此这些理论实际上与现时观测相符。我们考虑了此类理论的两个不同例子，二者均以晚期自加速和由非极小耦合驱动的早期暴胀为特征。它们的各向异性在中间时刻呈现极大值，并在早期与晚期趋于零。早期暴胀阶段对不均匀扰动表现出不稳定性，暗示宇宙的初始态应为不均匀的。不过，更一般的 Horndeski 模型或许可以是稳定的。