含有正压固体的宇宙学扰动

研究了含有正压固体物质的宇宙中标量扰动的演化。找到了纯固体的解，并将其与理想流体的解进行匹配，包括压强与能量密度之比 $w$ 发生跳变的情况。详细探讨了两类解：类辐射固体 ($w = 1/3$) 解和出现在充满辐射的宇宙中的刚性固体 ($w > 1/3$) 解。对于类辐射固体，只有当剪切应力与能量密度之比 $\xi$ 接近于零，即 $|\xi| \lesssim 10^{-5}$ 时，才能获得几乎平坦的大尺度扰动谱。对于具有刚性状态方程的固体，当 $\xi$ 为负时大尺度扰动被增强，当 $\xi$ 为正时则被抑制。如果固体主导宇宙动力学的时间足够长，扰动最终可能被抑制多达几个数量级，并且为了使大尺度谱的倾斜度与观测结果一致，辐射必须在复合之前足够长的时间内占据主导地位。在牛顿规范中，度规和能量密度的修正通常在剪切应力出现后的第一个时期内远大于 1，但线性化理论仍然适用，因为当使用原时共动规范时，这些修正保持很小。