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宇宙学扰动的哈密顿形式:分离宇宙方法

宇宙学与河外天体物理 2022-04-13 v3 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学 高能物理 - 理论

摘要

分离宇宙方法为宇宙学扰动在大尺度上提供了有效描述,其中宇宙可由一组独立的、局域均匀且各向同性的区块来描述。通过将相空间约化为均匀且各向同性的自由度,它极大简化了大尺度涨落的分析。它也是随机暴胀形式体系的先决条件。在本工作中,我们在哈密顿形式体系中表述分离宇宙方法,这使我们能够分析扰动的完整相空间结构。这种相空间描述在那些没有背景吸引子的动力学机制中确属必要,也可用于研究宇宙学扰动的量子性质。我们发现,只要所考虑模的波长大于我们推导出的某个下界,分离宇宙方法总能成功复现与完整宇宙学扰动理论相同的均匀且各向同性自由度的相空间动力学。我们还在规范匹配流程层面比较了分离宇宙方法与宇宙学扰动理论,其中一致性并非总能得到保证,并需要我们所给出的特定匹配约定。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.11720,
  title  = {Hamiltonian formalism for cosmological perturbations: the separate-universe approach},
  author = {Danilo Artigas and Julien Grain and Vincent Vennin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.11720},
  year   = {2022}
}

备注

Discussion around equation (4.12) expanded, few minor changes (main conclusions unchanged)