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膜上的体引力场与宇宙学扰动

高能物理 - 理论 2009-11-07 v2 天体物理学 广义相对论与量子宇宙学

摘要

我们研究了嵌入5维反德西特(AdS)时空中的膜上宇宙学扰动受体引力场的影响。通过求解体中的扰动,得到了膜上标量宇宙学扰动的有效4维爱因斯坦方程。然后确定了体引力场对常规4维爱因斯坦方程产生的修正行为。发现了两种类型的修正。首先,我们研究了在低于AdS曲率尺度的尺度上以及能量密度大于膜张力的高能宇宙中变得显著的修正。找到了膜上扰动的演化方程并对其求解。另一种类型的修正是,如果我们考虑体扰动,这些扰动对度规扰动没有贡献,但对物质扰动有贡献,则会在膜上产生。在低能下,它们在体中的虚质量为 m2=(2/3)\k2m^2=-(2/3)\k^2,其中 \k\k 是扰动的3维共动波数。它们在AdS时空的视界处发散。在低能宇宙中,诱导的密度扰动表现为声速为 1/31/\sqrt{3} 的声波。在大尺度上,它们是仅依赖于时间并像辐射一样衰减的均匀扰动。它们可以被识别为暗辐射的扰动。它们在物质主导时期产生等曲率扰动。它们的影响可以表现为CMB谱中声学峰的位置和高度的移动。

引用

@article{arxiv.hep-th/0108003,
  title  = {Bulk Gravitational Field and Cosmological Perturbations on the Brane},
  author = {Kazuya Koyama and Jiro Soda},
  journal= {arXiv preprint arXiv:hep-th/0108003},
  year   = {2009}
}

备注

35 pages, 1 figure