f(T)重力与宇宙学背景下的不均匀状态方程重建

0 下载量 4 浏览量 更新于2024-09-04 收藏 448KB PDF 举报
"这篇论文详细探讨了在标量张量理论和f(T)重力框架下,如何重建不均匀状态方程的过程。作者Jackson Levi Said分析了如何利用辅助标量场来研究宇宙学背景下的f(T)重力,并对不同形式的哈勃参数进行了考察,以构建f(T)拉格朗日。研究发现,辅助标量场和弗里德曼-罗伯逊-沃alker (FRW) 场方程中的奇异项提供了相同的解,暗示哈勃参数的变化可能需要通过f(T)重力来重新构造引力机制。该文章是一篇开放访问的物理期刊论文,发表在Eur.Phys.J.C(2017)77:883,链接为https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-017-5460-y。" 详细知识点: 1. 广义相对论(GR): GR是爱因斯坦提出的一种描述引力的理论,它将引力视为时空曲率的结果。在GR中,物质和能量分布导致时空弯曲,而物体则沿着这种弯曲的路径运动。 2. 伸缩平行(Teleparallelism): 这是一种替代GR的理论,它描述重力通过四维空间的扭率。伸缩平行理论与GR在等式层面上可以等价,但其物理基础不同,因为它依赖于平行传输而不是曲率。 3. f(R)引力: f(R)引力是GR的一种扩展,其中R是Ricci曲率标量,f(R)是R的任意函数。这种理论允许对引力进行量子修正或其他修改,以适应观测或理论需求。 4. f(T)引力: 类似于f(R),f(T)引力是另一种对GR的修改,这里的T是torsion scalar(扭率标量),在伸缩平行理论中扮演着R的角色。f(T)引力的场方程是二阶的,不同于f(R)引力的四阶方程。 5. 宇宙学背景: 在研究引力理论时,宇宙学提供了一个理想的框架,因为宇宙的大尺度结构和演化能显著地体现出重力效应。在这项工作中,f(T)重力被应用于宇宙尺度以重构引力模型。 6. 辅助标量场: 在研究中,辅助标量场被用来帮助重构f(T)引力的解。这个标量场可以模拟宇宙学过程中的某些特性,例如宇宙膨胀。 7. 哈勃参数: 描述宇宙膨胀速率的关键参数,H = (d/dt)(a/a),其中a是宇宙尺度因子,t是时间。通过改变哈勃参数的形式,可以研究不同的宇宙模型和引力理论。 8. 不均匀状态方程(EoS): EoS通常用p/ρ表示,其中p是压力,ρ是密度。在不均匀的宇宙模型中,EoS可以变化,反映物质分布和引力相互作用的复杂性。 9. 拉格朗日方程: 在物理学中,拉格朗日方程描述了系统动力学的数学表达,由系统的总能量(拉格朗日量)推导得出。 10. 异常项匹配: 论文指出,辅助标量场和FRW场方程的奇异项给出相同的结果,这表明在考虑哈勃参数变化时,f(T)重力可能是理解宇宙动态的一种有效工具。 通过以上知识点,我们可以看到这项工作不仅深入研究了f(T)引力理论的性质,还揭示了在宇宙学背景下如何利用这些理论来解释观测到的现象。这种方法为理解和可能改进当前的引力理论提供了新的途径。