恢复原始密度涨落：方法比较

我们对六种不同方法进行了比较研究，以逆转宇宙密度场的引力演化以恢复原始涨落：线性理论、高斯化映射方案、两种基于齐氏近似的准线性动力学方案、混合动力学-高斯化方法以及路径互换齐氏近似（PIZA）。N体模拟得到的最终演化密度场作为我们的测试案例。我们使用各种统计量来比较从中恢复的初始密度场与真实初始密度场之间的差异，包括实空间中密度场的点对点比较、傅里叶空间中各个模式的比较，以及诸如奇点、密度概率分布分布以及峰值高度及其形状的全局统计特性。我们发现线性理论是所有方案中最不准确的。高斯化方案在线性理论之后是最不准确的。两种准线性动力学方案比高斯化方案更准确，但在超出其有效范围（准线性区）时会出现严重失效。动力学和高斯化方案的有益方面被组合在混合方法中。我们发现该混合方案在准线性或高斯化方法单独使用时更准确且更稳健。PIZA方案在所有点对点比较中均表现出色。然而，它产生的初始密度场过于平滑，峰值数目少于预期，但在3Mpc/h尺度上准确恢复了初始密度的概率分布。