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标量-矢量-张量理论中宇宙学扰动的规范就绪表述

广义相对论与量子宇宙学 2018-12-12 v2 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 唯象学 高能物理 - 理论

摘要

在具有宇称不变性的标量-矢量-张量(SVT)理论中,我们考虑物质完美流体,在平面 Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker(FLRW)背景上给出了宇宙学扰动的规范就绪表述。我们在不固定任何规范条件的情形下,推导了标量扰动的二阶作用量及所得线性扰动运动方程。根据所处理的物理问题,可选择最便利的规范来研究在与引力耦合的标量与矢量场存在时非均匀性的演化。这一通用框架将 Horndeski 与广义 Proca 理论作为特例涵盖其中,可应用于包括非奇异宇宙学、暴胀与暗能量在内的广泛宇宙学现象。通过推导若干不同规范中无鬼模与拉普拉斯不稳定的条件,我们表明不同于 Horndeski 理论,在广义 Proca 与 SVT 理论中均可能规避关于不存在稳定非奇异反弹/创生解的无去定理论证。我们还将该框架应用于标量场与矢量场主导暗能量的情况,发现与物质扰动演化相关的可观测量在幺正规范下清晰地分离为张量、矢量与标量部分。与文献中所选的平面规范不同,此结果便于将 SVT 理论与宇宙生长历史相关的观测相印证。

关键词

引用

@article{arxiv.1807.07202,
  title  = {Gauge-ready formulation of cosmological perturbations in scalar-vector-tensor theories},
  author = {Lavinia Heisenberg and Ryotaro Kase and Shinji Tsujikawa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1807.07202},
  year   = {2018}
}

备注

28 pages, published version