[논문 리뷰] Theory of gravity admitting arbitrary choice of the energy density reference level

С. Л. Черкас, В. Л. Калашников|arXiv (Cornell University)|2016. 09. 03.

Cosmology and Gravitation Theories참고 문헌 44인용 수 5

한 줄 요약

이 논문은 중력의 다섯 벡터 이론(FVT)을 제안하며, 이는 에너지 밀도 기준 수준을 임의로 선택할 수 있도록 하여 지배적인 진공 에너지 기여를 제거한다. 제약 조건이 붙은 해밀토니안 체계로서의 중력 이론로, 제약된 라그랑주 승수를 사용함으로써 FVT는 주요 진공 에너지 항을 억제하며 잔류 변동성만 남기며, 이는 밀느 유사 선형 팽창 우주를 이끌어내며 저적색 이르기 전의 가속 팽창을 가능하게 한다.

ABSTRACT

Five-vectors theory of gravity is proposed, which admits an arbitrary choice of the energy density reference level. This theory is formulated as the constraint theory, where the Lagrange multipliers turn out to be restricted to some class of vector fields unlike the General Relativity (GR), where they are arbitrary. The possible cosmological implication of the model proposed is that the residual vacuum fluctuations dominate during the whole evolution of the universe. That resembles the universe having a nearly linear dependence of scale factor on cosmic time.

연구 동기 및 목표

• . 에너지 밀도 기준 수준을 임의로 선택할 수 있는 중력 이론을 개발하기 위해.
• . 지배적인 진공 에너지 기여를 억제함으로써 우주론적 상수 문제를 해결하기 위해.
• . 일반 상대성 이론과 달리 제약된 라그랑주 승수를 사용하는 제약 조건이 붙은 해밀토니안 체계를 수립하기 위해.
• . 특히 잔류 진공 변동성에 의해 지배되는 우주를 포함한 우주론적 영향을 탐구하기 위해.
• . 모델이 선형 스케일 인자 성장과 후기 시기 가속을 보이는 밀느 유사 팽창을 도출함을 보여주기 위해.

제안 방법

• . 제약 조건이 붙은 해밀토니안 체계로서 수정된 라그랑주 승수를 사용하는 다섯 벡터 이론(FVT)을 수립한다.
• . 애덤스-드위트 형식(ADM)을 등각 시간 게이지에서 적용하여 해밀토니안과 제약 조건을 유도한다.
• . 표준 제약 조건을 대체하기 위해 ∂iΣ = 0 및 Σi = 0 으로 정의된 새로운 제약 표면을 도입한다.
• . 해밀토니안에서 유도된 스케일 인자 a(η)의 진화 방정식을 도출하며, 잔류 진공 에너지를 포함한다.
• . 빅리프 특이성을 피하기 위해 운동량에 대해 고주파수(ultraviolet, UV) 컷오프를 도입하며, 컷오프 매개변수 S₀에 하한이 존재한다.
• . 탈속도 계수 q(z)를 분석하고, 먼지 물질 성분에 대해 약한 민감도를 보임을 보여준다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 . 에너지 밀도 기준 수준을 임의로 선택할 수 있는 중력 이론을 구축할 수 있는가?
• RQ2 . 주요 진공 에너지 항을 억제하면 우주 진화에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ3 . 제약 조건이 붙은 해밀토니안 프레임워크에서 잔류 진공 변동성의 의미는 무엇인가?
• RQ4 . 이 모델은 후기 시기 가속을 보이는 선형 팽창 우주(밀느 유사)를 도출하는가?
• RQ5 . 이 모델에서 탈속도 계수 q(z)는 표준 우주론과 비교해 어떻게 행동하는가?

주요 결과

• . 다섯 벡터 이론(FVT)은 새로운 제약 표면 ∂iΣ = 0 및 Σi = 0 을 도입함으로써 에너지 밀도 기준 수준을 임의로 선택할 수 있다.
• . 주요 진공 에너지 기여가 억제되어 우주 진화를 이끄는 잔류 변동성만 남는다.
• . 스케일 인자가 초기 우주에서 우주 시간에 대해 선형으로 진화하며, 밀느 유형의 우주와 유사하다.
• . 이 모델은 저적색 이르기 전(예: z ≤ 1)에 가속 팽창을 예측하며, 관측 결과와 일치한다.
• . 탈속도 계수 q(z)는 먼지 물질 성분에 대해 약한 민감도를 보이며, 현재 값은 q₀ ≈ −0.7 + Ωₘ/2 이다.
• . 고주파수 컷오프 S₀ = 1 은 빅리프에 대응하며, S₀ > 1 이면 이 특이성을 피하고 더 긴 수명을 가지게 된다.