大尺度结构形成的后牛顿拉格朗日扰动方法

我们在广义相对论中使用(3+1)形式主义，构建拉格朗日扰动理论以求解自重流体的非线性动力学。我们的表述与Buchert为尺度远小于视界尺度所发展的牛顿拉格朗日扰动理论一致，以及在纵向坐标系下的规范不变线性理论。通过在线性理论有效的初始时刻使用规范不变量实现上述目标。解中流体元素轨迹场的后牛顿修正以显式形式计算。因此，我们的表述允许我们研究涉及从早期时期(如物质-辐射分离时刻)至今日的大尺度涨落的演化。结果表明，针对结构形成的naive牛顿宇宙学在不仅在内部也在视界尺度以纵向坐标系的扰动下仍是良好近似。虽然后牛顿修正很小，但被证明具有在牛顿理论以及规范不变线性理论中不存在的增长横向模式。此类后牛顿阶效应可能通过CMBR各向异性观测产生特征性的大尺度结构形成外观。此外，由于我们的方法具有直接的牛顿极限，因此对于基于当今可用牛顿模拟的數值实现也将非常方便。