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平滑非均匀宇宙中源于因果反作用的宇宙加速

宇宙学与河外天体物理 2012-06-14 v3 广义相对论与量子宇宙学

摘要

本文提出了一种唯象形式体系,其中宇宙的表观加速是由大尺度结构形成产生的,从而消除了协和模型中宇宙学常数的巧合与微调问题,以及动态暗能量的潜在不稳定性问题。观测到的加速是无数局部扰动的联合效应的结果,这些扰动来自单独位力化的系统,在一个平滑非均匀的 FRW 度规调整中重叠在一起,该过程由非均匀性信息从每个成团系统向外传播的因果流所主导。我们讨论了文献中声称对反作用相关效应强度施加严格限制的若干论点,并说明了为何此类论点在物理上现实的宇宙学分析中并不适用。我们展示了一组简单参数化的模型,包括几个能够基本像最佳拟合的平坦 Λ\LambdaCDM 模型一样拟合 Ia 型超新星光度距离数据的模型,且无需借助暗能量、对引力的任何修改或局部空洞。同时,这些模型能够再现测量到的宇宙学参数,如宇宙年龄、空间平坦度所需的物质密度、当今的减速参数以及宇宙微波背景的角尺度,且均在其协和值附近的合理范围内。最后,我们考虑了区分该宇宙学形式体系与 Λ\LambdaCDM 或暗能量的潜在观测特征,以及随着其不断叠加的扰动的影响范围不断扩大,这样一个宇宙可能的长期命运。

关键词

引用

@article{arxiv.1109.4686,
  title  = {Cosmic Acceleration from Causal Backreaction in a Smoothly Inhomogeneous Universe},
  author = {Brett Bochner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1109.4686},
  year   = {2012}
}

备注

103 pages, 6 figures, 1 table. v2 & v3: citation updates, with some discussion and references added. An early exposition of this research, with preliminary results, was presented as a poster at the 23rd Texas Symposium on Relativistic Astrophysics, Melbourne, Australia (December 2006)