电磁场对初始均匀各向同性宇宙演化的影响

此处提出的简单精确解描述了一些宇宙，其空间几何在初始奇点附近是渐近均匀和各向同性的，但其演化受到原初磁场的影响。在所有这些“变形”的 Friedmann 模型（空间平坦、开放或闭合）中，初始磁场集中在某个对称轴附近，其磁力线是方位角坐标 $\varphi$ 的圆。由宇宙膨胀引起的磁场时间依赖性（根据法拉第定律）诱导了无源电场的出现。与 Friedmann 模型相比，宇宙学膨胀在垂直于磁场的空间方向上加速，而在沿磁力线方向上减速，因此在平坦和开放模型中，在流体共动坐标系下，足够大半径的 $\varphi$ 圆长度或在足够晚的时间会减小并在 $t\to\infty$ 时消失。这意味着在平坦和开放模型中，我们在远离轴（即我们解中电磁场集中的区域）的大距离处存在时空的部分动力学闭合。为了获得 Einstein-Maxwell 方程和理想流体方程的简单精确解，我们假设支持各向同性和均匀“背景”Friedmann 几何的理想流体具有相当奇特的硬物质状态方程 $\varepsilon=p$。然而，似乎有理由预期，在具有更现实物质状态方程的宇宙中，几何与强电磁场的相互动力学中可能会发生类似效应。