Randall-Sundrum II에 관한 비특이 진동 우주론: 토론

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• 초록 및 소개
• 우주론적 모델
• 논의
• 감사의 말
• 참고자료

3. 토론

우주가 수축하면 에너지 밀도가 증가하고 궁극적으로 발산하여 스칼라 곡률과 허블 매개변수도 발산됩니다. 이는 프리드만 방정식에서 축척 인자가 사라진다는 사실로 이해할 수 있습니다. 바운스는 스케일 팩터가 0에 도달하기 전에 증가하기 시작하거나 에너지 밀도가 발산되기 전에 감소함으로써 초기 특이점이 형성되는 것을 단순히 방지하는 메커니즘입니다. 바운스 조건은 ¨a > 0을 통해 달성되어 수축하는 우주가 팽창하기 시작합니다. 대안으로, 전환에서 팽창하는 우주는 축소를 시작하여 유한 미래에 규모 인자와 에너지 밀도가 모두 발산하지 않도록 해야 하며 이는 ¨a < 0 조건을 통해 달성될 수 있습니다. 바운스 및 전환 모두에서 허블 매개변수는 발산하지 않고 사라집니다. 브레인의 유효 에너지 밀도는 유한하게 유지되므로 스케일 팩터는 0 또는 무한 값에 도달하지 않습니다. 따라서 우주는 바운스와 턴어라운드를 통해 원활하게 이동합니다. 브레인에 대한 우주론의 경우 두 메커니즘 모두 최소한의 필수 구성 요소, 즉 인플레이션 가능성이 있는 스칼라 필드와 NEC를 위반하는 DE 구성 요소를 통해 달성될 수 있습니다.

팬텀의 문제는 그러한 이국적인 유체가 양자 수준에서 그 존재를 의심하게 만드는 수많은 이론적 불일치와 병리를 가지고 있다는 것입니다. 미래 특이점에 대한 문제는 우리가 발견한 바와 같이 브레인의 보정항을 통해 해결될 수 있지만, 이러한 유체는 진공을 불안정하게 만들 수도 있습니다. 팬텀의 동적 스칼라 필드 모델을 구성하려는 시도는 음의 운동항[25]으로 이어졌으며 결과적으로 양자 불안정성을 초래했습니다[30]. 그러나 낮은 질량을 갖는 자유 스칼라 장의 양자화로부터 얻은 진공 에너지가 초음성 EoS로 설명되고 모델이 양자 수준에서 병리 현상이 없는 소멸 Λ를 갖는 DE의 우주론적 모델이 존재합니다[31]. 대부분의 진동 우주론 모델에는 일반적으로 두 가지 문제가 있습니다. 편지를 마무리하기 전에 많은 세부 사항을 다루지 않고 매우 간략하게 논의하겠습니다. 첫 번째 문제는 호킹의 면적정리로부터 블랙홀과 같은 특이체의 지속적인 존재에 의해 제기된다. 그러나 유령이 지배하는 우주에서 다음 반동(수축 단계를 통해)으로 이어지는 전환 전에 이러한 구조는 극도로 큰 중력 반발 효과로 인해 용해될 수 있으며[32], 따라서 우주의 진화를 방해하는 것이 방지됩니다. 턴어라운드 이후 수축 단계 동안의 우주. 실제로, 유령이 지배하는 우주의 경우처럼 NEC(ρ + p ≥ 0)가 위반되면 호킹 영역 정리가 참이 아닐 수 있다는 것이 밝혀졌습니다. 살아남은 미세한 블랙홀은 암흑물질 후보로 작용할 수 있습니다. 또한 블랙홀 특이점은 초기 빅뱅 및 빅립 특이점과 마찬가지로 UV 보정된 사진에서도 해결될 수 있으며 브레인에 그라바스타와 같은 비특이 블랙홀 모방자가 존재할 수도 있습니다[34]. 문제를 한 번에 완벽하게 해결합니다. 이러한 맥락에서 RSII 브레인월드가 최근 GW 이벤트 GW170817[35]과 M87*의 어두운 그림자에 대한 최근 관찰을 설명하는 데에도 사용되었다는 점은 언급할 가치가 있습니다*[36]. 두 번째 문제는 우주의 엔트로피와 관련이 있습니다. 우리는 우주의 엔트로피가 각 주기에 걸쳐 바운스된 후에도 주기적으로 동일하게 유지된다고 생각합니다. 따라서 팽창 단계에서 엔트로피가 증가할 가능성은 복사/방사 중에 엔트로피가 감소할 가능성이 보상됩니다. 물질이 지배하는 확장 단계. 이는 엔토피가 사이클 수를 제한하는 무한히 큰 값으로 증가하는 것을 방지합니다. 그러나 우리는 이 편지에서 단일 주기의 반등과 반전에 주로 관심을 두고 있습니다.

이는 포지티브 브레인 장력을 갖는 단일 브레인 접근 방식을 사용하여 초기 특이점을 피할 수 있는 최초의 모델입니다. 우리가 여기서 고려한 것과 같은 공간과 같은 추가 차원을 가진 브레인세계는 양의 브레인 장력을 특징으로 합니다(중력의 매력을 설명하려면 브레인의 유효 중력 상수가 양수여야 하기 때문입니다). 그러나 그러한 설정은 그럴 수 없습니다. 빅뱅 특이점을 해결하다. 지금까지 브레인 우주론의 비특이 모델은 우주 역학에서 자연적으로 발생하는 바운스를 생성하기 위해 스칼라 필드를 호출할 필요가 없는 시간과 같은 추가 차원을 갖는 단일 브레인에 의존해 왔습니다.[10] 그러나 브레인 장력 양의 유효 중력 상수를 얻는 것과 동일한 이유로 음수여야 합니다. 또는 브레인 사이의 유한한 분리를 통해 양의 장력 브레인과 평행한 음의 장력을 갖는 두 번째 브레인세계를 도입해야 합니다. 병렬 네거티브 텐션 브레인월드 도입의 장점은 두 가지입니다. 첫째, 네거티브 텐션 브레인은 동적 실현을 돕는 양의 에너지 밀도로 물질에 대한 관성을 감소시키는 고유한 기능을 갖고 있으며, 두 번째로 두 개의 브레인 설정은 브레인 간 분리를 조절하고 초기에 바운스를 발생시킬 수 있을 뿐만 아니라 비표준 운동 항이 음의 값을 갖도록 진화하는 동안 늦은 시간에 유령 암흑 에너지처럼 행동할 수 있는 라디온으로 알려진 스칼라 필드의 이점 [37]. 그러나 음의 장력 브레인월드와 관련된 몇 가지 타키오닉 불안정성이 있는데, 이는 M-이론에서 해결될 수 있지만 충분히 탐구되지 않았으며 M-이론에서 추가 형식적 개발이 필요합니다(속성은 정말 매력적이지만). 반대로, 우리 모델의 구성 요소는 잘 탐색되었으며 단일 포지티브 장력 브레인 측면에서 물리학이 더 잘 이해되었습니다. 팬텀 암흑 에너지는 또한 특이점에 도달하기 전에 응력 에너지에 대한 2차 보정이 중요해지기 때문에 큰 찢김으로 이어지지 않습니다.

또한 우리가 사용한 스칼라 필드는 인플레이션 시나리오를 자연스럽게 수용할 수 있고 종자 우주 섭동의 생성을 설명하기 위해 그 잠재력을 재구성할 필요가 없기 때문에 물리적으로 잘 동기가 부여된 필드입니다. 비특이 반동을 갖는 대부분의 우주론 모델은 물리적으로 잘 이해되지 않는 시드 섭동을 생성하기 위해 대체 메커니즘에 의존하거나 섭동을 생성하기 위해 임시적으로 잠재력을 재구성해야 하지만 우리 모델에서는 인플레이션 시대 인플레이션 발생 가능성이 있는 스칼라 필드에 의해 구동되는 바운스 이후에는 이미 이러한 섭동을 생성하는 모든 요소가 포함되어 있으며 잘 알려져 있습니다. 시나리오가 물리적으로 동기가 부족해서가 아니라 관찰에 대해 모델을 테스트하지 않았기 때문에 우리는 이것을 장난감 모델로 생각할 수 있습니다. 우리는 스칼라 섭동의 진폭, 텐서 대 스칼라 비율 및 스펙트럼 지수와 같은 원시 관측 가능 항목을 분석하고 최근 후속 작업에서 최신 관측값과 비교하여 테스트할 계획입니다.