单模f(G)重力：广义相对论的修正与宇宙模型

"Unimodular f(G) Gravity" 在本文中，作者探讨了一种修改后的单模广义相对论，该理论在f(G)的框架下进行，其中G表示高斯-贝内特不变量。高斯-贝内特不变量是拓扑学中的一个重要概念，它在弦理论和量子场论中有重要应用。在这个理论背景下，作者特别关注了Bianchi型I和弗里德曼-罗伯逊-沃alker(FRW)宇宙模型。Bianchi型I宇宙模型是一种均匀但不各向同性的宇宙模型，而FRW模型则是描述大尺度宇宙结构的标准模型，其中包括了著名的膨胀宇宙概念。 研究者通过寻找单模f(G)模型来适应de Sitter和幂律解决方案。de Sitter宇宙是一种具有恒定正曲率的膨胀宇宙模型，与当前观测到的加速膨胀宇宙相符合。幂律解决方案则涉及宇宙膨胀速率与时间的关系，以指数形式描述宇宙的扩张历史。 作者假设单模f(G)重力可以被视为理想流体，并利用慢滚参数来分析其膨胀特性。慢滚参数是描述膨胀时期宇宙动力学的重要工具，它们确保了膨胀过程的渐进稳定性和可预测性。根据普朗克卫星的观测数据，这种单模f(G)模型得以重构，从而提供了与现有宇宙观测结果相一致的膨胀模型。 此外，作者还研究了在单模f(G)重力理论中实现反弹和循环量子宇宙论的ekpyrotic范式。反弹宇宙模型提供了一个可能的替代，解决了标准大爆炸理论中的一些问题，如奇点问题。ekpyrotic场景是循环量子宇宙论的一部分，它提出宇宙经历一系列的收缩和扩张阶段，而非单一的大爆炸事件。通过选择合适的和适当的尺度因子，单模f(G)模型能够再现超弹（快速膨胀）和极端火球（ekpyrotic）阶段，进一步丰富了对宇宙早期状态的理解。 文章发表于《欧洲物理期刊C》(Eur.Phys.J.C)，2017年，编号77，文章号607，开放获取。该研究对于理解宇宙学的基本原理、探索宇宙的早期状态以及对广义相对论的修改提供了有价值的见解。