宇宙学扰动的有效速度

我们推导了共动曲率扰动和引力波（GWs）的有效方程与作用量，以依赖于时间、动量和偏振的有效速度表示，该速度编码了度规扰动之间或与暗能量、暗物质等其他场的相互作用效应。有效作用量与方程对标量扰动和张量扰动具有相同的结构，且有效作用量可写为适当定义的有效度规下的 Klein-Gordon 作用量，该有效度规依赖于有效速度。该有效作用量重现并将暴胀与暗能量有效场论中引力波的结果，或多标量场系统中曲率扰动的结果推广到更高阶扰动，并在有效速度中编码了熵与各向异性的效应。通过定义适当的有效能量-动量张量，该有效方法也可应用于场方程不同于爱因斯坦方程的理论的解。作为一个例子，我们展示了在广义相对论中最小耦合标量场情形下，由于作用量中超出二次阶的耦合，曲率扰动与引力波的有效速度依赖于频率与偏振。