关于封闭粘性宇宙的动力学
广义相对论与量子宇宙学
2014-04-03 v5
摘要
我们采用基于正交标架法的动力系统方法,研究具有体粘滞和剪切粘滞流体源的非倾斜 Bianchi IX 型宇宙学模型的动力学。我们首先完成了详细的不动点分析,给出了动力系统的局部汇、源和鞍点。随后,通过寻找-极限集和-极限集来分析全局动力学,从而了解系统的过去和未来渐近行为。发现的不动点包括:平坦 Friedmann-LeMa\^{i}tre-Robertson-Walker (FLRW) 解、Bianchi II 型解、Kasner 圆、Jacobs 圆盘、Bianchi 型解,以及除爱因斯坦静态宇宙解之外的若干封闭 FLRW 解。每个平衡点均在其膨胀和收缩时期进行了描述。本文最后通过一些数值实验阐明了系统的全局动力学及其异宿轨道。关于过去渐近态,我们得出结论:膨胀时期的 Jacobs 圆盘以及收缩时期的平坦 FLRW 解是系统的源。关于未来渐近态,我们证明了膨胀时期的平坦 FLRW 解以及收缩时期的 Jacobs 圆盘是系统的汇。我们还展示了一个关于爱因斯坦静态宇宙的新结果,即给出了参数空间中的特定条件,使得爱因斯坦静态宇宙具有相关的稳定子空间。然而,我们无法确切断定封闭 FLRW 模型是否可能成为该模型的过去或未来渐近态。
引用
@article{arxiv.1311.0389,
title = {On The Dynamics of a Closed Viscous Universe},
author = {Ikjyot Singh Kohli and Michael C. Haslam},
journal= {arXiv preprint arXiv:1311.0389},
year = {2014}
}