一般 f(T) 宇宙学的相图

我们利用动力系统方法探索 $f(T)$ 宇宙学的一般行为。与动力学分析的标准应用不同，我们提出了一种将方程转换为一维自治系统的方法，利用了平坦 FRW 几何中挠率标量仅是哈勃函数的函数这一关键性质，因此场方程仅包含其直至一阶导数，进而在一般 $f(T)$ 宇宙学场景中，每个量仅用哈勃函数表示。其巨大优势在于，对于一维系统，构建相空间相图十分容易，从而可以提取信息并详细探索 $f(T)$ 宇宙学的特征和可能行为。我们利用相空间相图表明，$f(T)$ 宇宙学能够描述与观测一致的宇宙演化，即从大爆炸奇点开始，演化至随后的热历史和物质主导时期，进入晚期加速膨胀，并最终在未来趋向 de Sitter 相。尽管如此，$f(T)$ 宇宙学也可呈现一类丰富的更奇异行为，如宇宙反弹和转折、幻象界限穿越、大刹车和大挤压，并可能表现出各种奇点，包括无害的 II 型和 IV 型奇点。我们研究了三个特定可行 $f(T)$ 模型的相空间，提供了完整的图景。此外，我们提出了一种新的 $f(T)$ 引力模型，该模型可导向一个与观测一致且无微扰不稳定的宇宙，并通过应用 Om(z) 诊断测试，确认其在 1$\sigma$ 置信水平上与 SNIa、BAO 和 CMB 数据的组合相符。