D=4 罗伯逊-沃克空间中的临界弦论及其时空大尺度结构

我们证明可以构建 4 维罗伯逊-沃克时空，使得所有 beta 函数在领先阶均为零，从而实现无额外维度的一致弦论。我们发现存在唯一的静止解，称为反-Einstein 静止宇宙。其相关应力能量张量可解释为具有负能量密度的理想流体。有趣的是，具有负能量密度的流体曾被提出作为解释暗能量和暗物质的 ad hoc 假设。在本研究中，这种流体通过尝试将弦论嵌入仅 4 个维度而自然出现。我们可以考察反-Einstein 静止宇宙附近的扰动。这必须数值求解，我们仅针对几个初始条件进行计算。我们发现这些解对初始条件极其敏感，呈现出多样化的行为。我们希望这些行为足够丰富，以通过合适选择初始条件匹配宇宙学观察。我们发现其中一种解尤其有趣：其哈勃参数在过去为负（意味着宇宙收缩），随后出现一个点，哈勃参数改变符号，宇宙开始扩张可被识别为大爆炸，随后哈勃参数继续增大。在整个过程中，加速度始终为正，因为哈勃参数在增大。最后，我们评论称本结果不与 [1] 矛盾，因似乎作者忽略了纯复数阿克辛场的可能性，这允许罗伯逊-沃克度规为中心荷码贡献 $c_{RW} \geq 4$。因此，我们可以将暗物质和暗能量解释为维持 4 维弦论一致性所必需机制的组成部分。