k-essence 宇宙学中的吸引子情景与超光速信号

人们提出 k-essence 宇宙学情景以解释观测到的宇宙晚期加速膨胀。由于 k-essence 场 $\phi$ 具有类似吸引子的动力学特性，这些情景避免了对精细调节初始条件的需求（即“巧合问题”）。近期研究表明，所有拉格朗日量为 $p=L(X)/\phi^2$ 形式的 k-essence 情景，必然包含一个 $\phi$ 的微扰传播速度快于光速的时期（即“禁止定理”）。我们对涉及 k-essence 标量场 $\phi$ 和另一物质成分的类吸引子宇宙学解（“追踪解”）进行了全面研究。研究结果是对所有形式为 $p=K(\phi)L(X)$ 的拉格朗日量中允许渐近稳定追踪解的 k-essence 拉格朗日量进行了完整分类。利用该分类，我们筛选出了通过追踪机制描述晚期加速膨胀并避免巧合问题的一类模型。对于此类模型，类似的“禁止定理”依然成立，表明存在一个超光速时期。在 k-essence 宇宙学背景下，超光速时期并不会导致因果律破坏。我们讨论了洛伦兹不变场论中超光速信号传播对可能存在的因果律破坏的影响。