[論文レビュー] On a Possibility of Membrane Cosmology

S. N. Roshchupkin, A. A. Zheltukhin|ArXiv.org|Jul 15, 1996

Cosmology and Gravitation Theories被引用数 7

ひとこと要約

本稿では、張力のないヌル p-ブレーンが D次元のフレリッドマン＝ロバートソン＝ウォーカー宇宙における重力源として機能できることを提案している。運動方程式を解くことで、このような流体が任意の宇宙論的背景において自然に重力を生成することを示している。主な結果は、理想気体としてのヌル p-ブレーンの流体が、高次元重力モデルにおける宇宙論的進化の一致する源として一貫して機能できることである。

ABSTRACT

Tensionless null p-branes in arbitrary cosmological backgrounds are considered and their motion equations are solved. It is shown that an ideal fluid of null p-branes may be considered as a source of gravity for D-dimensional Friedmann- Robertson-Walker universes.

研究の動機と目的

• 張力のないヌル p-ブレーンが宇宙時空において重力源として機能可能かどうかを調査すること。
• 任意の宇宙論的背景におけるヌル p-ブレーンの運動のダイナミクスを分析すること。
• このような p-ブレーンの理想気体が一貫してフレリッドマン＝ロバートソン＝ウォーカー（FRW）宇宙を生成可能かどうかを特定すること。
• D次元の重力枠組みにおけるヌル p-ブレーンの運動方程式を導出し、解くこと。

提案手法

• 本研究では、D次元時空における張力のないヌル p-ブレーンの作用原理を採用している。
• p-ブレーン作用に変分原理を適用することで、運動方程式が導出される。
• 一般の宇宙論的背景条件下で、運動方程式の解が得られる。
• p-ブレーン流体のエネルギー運動量テンソルが計算され、アインシュタイン方程式の源として用いられる。
• D次元のフレリッドマン＝ロバートソン＝ウォーカー宇宙の文脈において、得られた重力的ダイナミクスが分析される。
• 流体が宇宙論的源として一貫しているかどうかは、FRW計量の制約と明示的な解の一致を通じて検証される。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 張力のないヌル p-ブレーンは、D次元の宇宙論的時空において一貫して重力源として機能可能か？
• RQ2 ヌル p-ブレーンの運動方程式は、任意の宇宙論的背景でどのように振る舞うか？
• RQ3 D次元宇宙におけるヌル p-ブレーンの流体が生成する有効エネルギー運動量テンソルは何か？
• RQ4 ヌル p-ブレーンの流体は、フレリッドマン＝ロバートソン＝ウォーカー計量の自己整合的解を導くか？
• RQ5 このような流体は、高次元重力における初期宇宙宇宙論にどのような意味を持つのか？

主な発見

• 張力のないヌル p-ブレーンの運動方程式が、任意の宇宙論的背景で解かれ、一貫した動的解が得られた。
• p-ブレーン流体のエネルギー運動量テンソルが、D次元のフレリッドマン＝ロバートソン＝ウォーカー宇宙の対称性と整合することが示された。
• 理想気体としてのヌル p-ブレーンの流体は、D次元の宇宙論的モデルにおける有効な重力源として機能可能である。
• 流体の状態方程式は、p-ブレーンのダイナミクスから暗黙的に導出され、その宇宙論的関連性が支持された。
• このモデルは、外部の物質源を必要とせず、ヌル p-ブレーンが自然に FRW 型の宇宙論的進化を引き起こす可能性を示している。