f(R) 引力中的球对称坍缩与 Belinskii-Khalatnikov-Lifshitz 猜想
广义相对论与量子宇宙学
2014-07-15 v4
摘要
我们在爱因斯坦框架下的双零坐标中数值研究了 f(R) 引力中的球对称标量坍缩。通过网格加密和渐近分析，检查了所形成黑洞奇点附近的动力学。坍缩前，标量自由度 f' 与物理标量场耦合，广义相对论得以恢复。在坍缩过程中，物理标量场的主要能量移向中心。结果，f' 失去耦合并变得轻，引力从广义相对论过渡到 f(R) 引力。由于来自奇点的强引力和 f' 的低质量，f' 将穿过势能最小值并趋近于零。因此，动力学解与 f(R) 引力中黑洞的静态解显著不同——它不是人们可能预期的 de Sitter-Schwarzschild 解。f' 试图抑制物理标量场的演化，这是一种暗能量效应。随着接近奇点，度规项主导其他项。获得了 f(R) 理论中球对称标量坍缩的 Kasner 解，并由数值结果证实。这些结果很好地支持了 Belinskii-Khalatnikov-Lifshitz 猜想。
引用
@article{arxiv.1312.4625,
title = {Spherical collapse in f(R) gravity and the Belinskii-Khalatnikov-Lifshitz conjecture},
author = {Jun-Qi Guo and Daoyan Wang and Andrei V. Frolov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1312.4625},
year = {2014}
}
备注
Results in the Jordan frame and for the Starobinsky model are added, see Sections V and VI. 27 pages, 14 figures