可变光速宇宙学的几何动力学

本文致敬 Dennis Sciama 先生。可变光速（Variable-Speed-of-Light, VSL）宇宙学因其作为通货膨胀理论的另一种选择而受到关注。我们研究了 VSL 宇宙学的根本几何动力学方面，提供了若干实现方式，这些实现方式并不显式破坏洛伦兹不变性（无“硬性”破坏）。这种“软性”洛伦兹对称性破坏的实现方式，能够特别干净地回答关于 VSL 相对于什么而存在的疑问。我们所考虑的 VSL 宇宙学类别与经典爱因斯坦引力以及低能粒子物理学相兼容。这些模型解决了宇宙学中的“运动学”难题，正如通货膨胀理论一样，但它们本身无法解决平坦问题，因为其纯粹形式下并未违反强能量条件。我们还考虑一种杂交模型（VSL 加通货膨胀），若 χ 作为 CDM 或准粒子（quintessence）贡献于“暗能量”，则可为低红移宇宙提供若干观测意义，包括修正的引力透镜效应、樂缪现象、基本常数变化以及来自遥远源的光偏振面旋转。