晶格宇宙的 Lindquist-Wheeler 表述
广义相对论与量子宇宙学
2015-09-30 v3 宇宙学与河外天体物理
摘要
本文考察了“晶格宇宙”的性质，其中点质量以规则晶格形式排列在类空超曲面上；考虑了开放、平坦和闭合宇宙。这些宇宙使用 Lindquist-Wheeler (LW) 近似方案进行建模，该方案将每个晶格胞元内的时空近似为 Schwarzschild 几何。扩展 Lindquist 和 Wheeler 的工作，我们推导了描述所有三种类型宇宙演化的宇宙学尺度因子，并利用这些尺度因子表明，这些宇宙的动力学与 Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker (FLRW) 宇宙高度相似。特别是，我们利用尺度因子更显著地揭示了 Clifton 和 Ferreira 针对 LW 模型提出的 Friedmann 类方程与 FLRW 时空的实际 Friedmann 方程之间的相似性。随后，通过修改 Clifton 和 Ferreira 的方法，数值确定了此类宇宙的宇宙学红移；发现这些红移与 FLRW 对应值非常相似，尽管由于底层物质含量的“不均匀性”而存在某些差异。最值得注意的是，即使 LW 红移随 FLRW 红移线性增加，它们与 FLRW 对应值的差异仍可能高达 30%，并且它们表现出非零的积分 Sachs-Wolfe 效应，而在没有宇宙学常数的物质主导 FLRW 宇宙中，这是不可能的。
引用
@article{arxiv.1501.05169,
title = {The Lindquist-Wheeler formulation of lattice universes},
author = {Rex G. Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1501.05169},
year = {2015}
}
备注
41 pages, 35 figures. Corrected error in graph legend of Fig 28 as well as several small typos