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由共形变换得到的宇宙学常数:Möbius 不变性与 Schwarzian 作用量

广义相对论与量子宇宙学 2020-09-17 v3

摘要

具有消失宇宙学常数的自由标量场的均匀 Friedman-Lemaître-Robertson-Walker(FLRW)宇宙学近来被证明对一维共形群 SL(2,R)\textrm{SL}(2,\mathbb{R}) 在固有时上作为 Möbius 变换作用不变。此处我们将此分析推广到固有时任意变换 ττ~=f(τ)\tau\mapsto \tilde{\tau}=f(\tau),其不可与坐标重参数化混淆。首先,我们证明具有非零宇宙学常数 Λ0\Lambda\ne 0 的 FLRW 宇宙学也对 SL(2,R)\textrm{SL}(2,\mathbb{R}) 共形变换群不变。相关的共形 Noether 荷构成编码宇宙演化的 sl(2,R)\mathfrak{sl}(2,\mathbb{R}) Lie 代数。其次,我们证明宇宙学常数可由 Λ=0\Lambda=0 情形通过特定共形变换生成,依 Λ\Lambda 符号实现固有时紧化或解紧化。最后,我们提出一个对固有时上完整 Diff(S1)\textrm{Diff}({\cal S}^1) 共形变换群不变的扩展 FLRW 宇宙学作用量,方法是将宇宙学常数提升为共形变换的规范场,或将标量场作用量修正为 Schwarzian 作用量。如此共形不变宇宙学导致了 renewed 的时间问题,以及以纯时间去参数化术语重新思考暴胀的必要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2004.05841,
  title  = {The Cosmological Constant from Conformal Transformations: M\"{o}bius Invariance and Schwarzian Action},
  author = {Jibril Ben Achour and Etera R. Livine},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.05841},
  year   = {2020}
}

备注

16 pages, last version (published in CQG): title changed and a section added on the physical implications of the new conformally-invariant cosmological model