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基于 $f(R,L_{m})$ 梯度引力的晚期宇宙动力学

广义相对论与量子宇宙学 2025-11-25 v1 高能物理 - 理论

摘要

本文在非线性 f(R,Lm)f(R, L_m) 梯度引力框架下,探讨其晚期宇宙动力学,采用函数形式 f(R,Lm)=R2+Lm2f(R,L_m)=\frac{R}{2}+L_m^2。为探索暗能量行为,假设振荡参数方程状态 ω(z)=ω0+bsin[log(1+z)]\omega(z) = \omega_0 + b \sin[\log(1+z)],以实现宇宙常数的平滑偏差。我们对联合 MCMC 分析采用最新的 Hubble 31 chronometer 数据、DESI DR2 BAO 测量以及 Type Ia 超新星样本(Pantheon+、DES-SN5Y 和 Union 3),得到参数约束为 H067.2 km s1Mpc1H_0 \simeq 67.2~\text{km s}^{-1}\text{Mpc}^{-1}ω00.5\omega_0\approx-0.5,与 Planck 2018 及其他当前观测一致。该模型在 ztr0.7z_{\rm tr} \sim 0.7--0.80.8 处展现从减速向加速的明确过渡,满足 NEC 和 DEC,但违反 SEC,给出的当前状态方程值接近 1-1,在晚期再现 Λ\LambdaCDM 行为。推导出的宇宙年龄 (t013.3 Gyrt_0 \approx 13.3~\text{Gyr}) 与 CMB 和星体约束良好一致,确认所提出的振荡 f(R,Lm)f(R, L_m) 模型在观测上一致且在动力学上可行,为 Λ\LambdaCDM 宇宙学提供了一个观察上一致且动态可行的替代方案。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.17903,
  title  = {Late-time cosmic dynamics in $f(R,L_{m})$ gravity with recent observations},
  author = {Amit Samaddar and S. Surendra Singh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.17903},
  year   = {2025}
}

备注

16 pages, 7 figures