宇宙学非线性的有效流体方法：在预加热中的应用

在[arXiv:1004.2488]中，Baumann等人提出了一种新的形式体系，用于研究非线性特征尺度远小于哈勃尺度的宇宙学系统。通过积分掉短波长模式，可以获得长波长扰动的有效理论，该理论由在FRW背景中演化的非理想流体描述。由于即使短尺度动力学是非线性的，长波长扰动仍然很小，因此可以应用线性扰动理论的工具。[arXiv:1004.2488]中的工作仅处理了零各向异性应力的无压理想流体形式的物质，并且还假设短尺度引力动力学是牛顿的。在本工作中，我们将此形式体系推广到具有压力的理想流体情形，特别是暴胀后的预加热情形，其中宇宙的物质含量可以由两个耦合的标量场建模。我们放弃了短尺度引力动力学是牛顿的假设。我们发现，即使将压力设为零，我们的结果也与Baumann等人的结果不同，这表明放宽他们的假设会对长波长有效理论产生显著变化。我们推导了预加热期间总密度扰动和物质速度的运动方程，以及长波长度规扰动的线性化爱因斯坦方程。我们还给出了控制有效长波长标量场动力学的方程。