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FRW 宇宙学模型的动力学涌现

广义相对论与量子宇宙学 2015-10-30 v3

摘要

最近的天文观测强烈表明,当前宇宙正处于加速膨胀阶段。这一发现的出乎意料导致了宇宙学常数的回归。标准宇宙学模型的概念即植根于此背景。本文涉及有效理论在宇宙学研究中的方法论地位。我们认为,标准宇宙学模型(Λ\LambdaCDM 模型)以及 CDM 仅具有有效理论的地位,类似于粒子物理的标准模型。本文从科学中还原论与认识论涌现的方法论辩论角度研究了 Λ\LambdaCDM 模型。研究表明,分岔以及结构不稳定性概念有助于探测 Λ\LambdaCDM 模型从 CDM 模型的涌现。我们证明了 Λ\LambdaCDM 模型的结构稳定性可以解释该模型适应观测数据的灵活性。我们展示了 Λ\LambdaCDM 模型可以作为分岔从 CDM 推导出来。这是 Λ\Lambda 项非因果推导的一个实例。对 Λ\LambdaCDM 模型涌现的案例研究表明,它可以依据分岔和结构稳定性问题来理解。在任何情况下,通过应用关于模型参数的数学极限(边界穿越),都可以实现从用动力系统表示的高层模型到低层模型的还原。这是关于解对时间、初始条件和参数光滑依赖性的数学定理的一个简单推论。

关键词

引用

@article{arxiv.0805.2665,
  title  = {Dynamical Emergence of FRW Cosmological Models},
  author = {Marek Szydlowski and Pawel Tambor},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0805.2665},
  year   = {2015}
}

备注

8ssmmp.cls, 14 pages, 3 figures; rev. 2: added section on emergence from bifurcation; rev. 3: reorganized and shortened text; transition from the LCDM to CDM model was explicitly shown, for this aim it was used the theorem on smooth dependence of solution on initial conditions and change of parameters. In: B. Dragovich, I. Salom (eds) Proceedings of the 8th Mathematical Physics Meeting: Summer School and Conference on Modern Mathematical Physics. August 24-31, 2014, Belgrade, Serbia. Institute of Physics, Belgrade, 2015