来自时空泡沫的拓扑暗能量:对 $\Lambda$CDM$ 的挑战
广义相对论与量子宇宙学
2025-07-25 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
仅依据时空泡沫的标准考虑以及已久即知的欧几里得量子引力技术,我们构建了拓扑暗能量(TDE)模型,该模型在数据拟合效率方面优于标准 ΛCDM范式。具体而言,已知在泡沫层面,诸如瞬时子(instantons)等拓扑非平凡解会出现。在爱因斯坦−高斯−波纹引力情形下,我们获得的有效动力学暗能量项与瞬时子密度成正比,而后者可通过标准技术轻易计算。因此,我们可立即提取决定拓扑诱导有效暗能量密度演化的微分方程。显著的是,TDE方案允许暗能量在宇宙演化过程中改变符号,并表现出暗能量与暗物质的相互作用。我们分别在平坦与非平坦情形下,将TDE方案与Pantheon+/SH0ES超新星类型Ia(SNIa)、初步声学振荡(BAO)以及宇宙计时仪(CC)数据集进行对照。通过应用标准模型选择方法(AIC与DevIC信息准则),我们发现其对\LambdaCDM 方案具有中度但统计上显著的偏好。最后,我们展示 TDE 方案通过了大爆炸核合(BBN)约束,因此并未破坏宇宙的热力学历史。
引用
@article{arxiv.2507.18389,
title = {Topological dark energy from spacetime foam: A challenge for $\Lambda$CDM},
author = {Fotios K. Anagnostopoulos and Stylianos A. Tsilioukas and Emmanuel N. Saridakis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.18389},
year = {2025}
}
备注
5 pages, 3 figures - Comments are welcome, data is FOSS, code is available upon the publication