高阶宇宙引力中标量场的慢-快演化:受帕斯-乌亨贝克振子启发的动力学
广义相对论与量子宇宙学
2025-07-29 v1 高能物理 - 理论
数学物理
math.MP
摘要
我们研究受高阶引力支配的标量场的宇宙动力学,特别关注受帕斯-乌亨贝克振子启发的模型——这是一类因其与无鬼形式关联而著名的四阶系统。通过将场方程转化为慢-快动力学系统,我们分析指数耦合和幂律耦合情形下的相空间演化。我们的ethods 结合数值仿真和几何方法来可视化轨迹、流线以及在不同势能参数下的渐近行为。该系统允许奇异面和非光滑的转换,揭示复杂的动力学结构。我们检查 de Sitter 解的稳定性、鬼域分界的跨越,以及通过多尺度分析实现的循环行为。纳入辐射和尘埃流体后,可构建真实的宇宙场景,包括短暂的物质主导时代和晚期加速膨胀。我们的结果突显了帕斯-乌亨贝克标量模型在解释气体动力学和暗能量方面的可行性,为特征化高阶导数宇宙学中的吸引子和分岔现象提供了诊断工具。
引用
@article{arxiv.2507.19628,
title = {Slow-Fast Evolution of Scalar Fields in Higher-Order Cosmological Gravity: Dynamics Inspired by the Pais--Uhlenbeck Oscillator},
author = {Manuel Gonzalez-Espinoza and Genly Leon and Yoelsy Leyva and Giovanni Otalora and Andronikos Paliathanasis and Aleksander Kozak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.19628},
year = {2025}
}
备注
71 pages, 12 compound figures, 12 tables