f(R) 修正引力理论能否模拟 LCDM 宇宙学？
广义相对论与量子宇宙学
2008-11-26 v3 天体物理学
高能物理 - 唯象学
高能物理 - 理论
数学物理
math.MP
摘要
我们在度规变分形式下考虑 f(R) 修正引力理论，并试图通过要求背景 LCDM 宇宙学来重构函数 f(R)。特别地，我们施加以下要求：a. 由通常的平坦 LCDM 参数化给出的背景宇宙历史 H(z)，历经辐射（w_eff=1/3）、物质（w_eff=0）和 de Sitter（w_eff=-1）时期。b. 物质和辐射分别在“物质”和“辐射”时期占主导，即当 w_eff=0 时 \Omega_m =1，当 w_eff=1/3 时 \Omega_r=1。我们发现，被约束为遵循 LCDM 宇宙历史的宇宙动力学系统在每个时期有四个临界点，相应导出四种 f(R) 形式。其中一种是通常的广义相对论形式 f(R)=R-2\Lambda。每个时期的其他三种形式重现了 LCDM 宇宙历史，但不满足上述要求 b。其中仅有一种（不同于广义相对论）形式被发现为宇宙动力学演化的吸引子。它在整个演化中具 (\Omega_DE=1, \Omega_r=0, \Omega_m=0)。其相空间轨迹由数值获得。
引用
@article{arxiv.gr-qc/0703006,
title = {Can f(R) Modified Gravity Theories Mimic a LCDM Cosmology?},
author = {S. Fay and S. Nesseris and L. Perivolaropoulos},
journal= {arXiv preprint arXiv:gr-qc/0703006},
year = {2008}
}
备注
Minor Modifications. Accepted in Phys. Rev. D (to appear). 11 revtex pages, 6 figures. The mathematica files with the numerical analysis of the paper can be found at http://leandros.physics.uoi.gr/frlcdm/frlcdm.htm