論文の概要: Cosmology in a Time-Crystal Background
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.03803v1
- Date: Fri, 7 Apr 2023 18:12:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-11 19:41:09.760354
- Title: Cosmology in a Time-Crystal Background
- Title（参考訳）: 時間結晶背景における宇宙論
- Authors: Raj Kumar Das, Aurindam Mondal, Subir Ghosh, Supriya Pan
- Abstract要約: 時間結晶様凝縮物が宇宙力学に及ぼす影響について検討する。
凝縮物は、宇宙で放射線のような振る舞いをする新しい物質候補として寄与する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0323063834827415
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We investigate the effects of a Time Crystal-like Condensate on cosmological
dynamics. It is well known that quadratic gravity reduces to Einstein gravity
along with a decoupled higher derivative dynamical scalar
\cite{Alvarez-Gaume:2015rwa}. According to \cite{Chakraborty:2020ktp}, the
above scalar sector can sustain a Time Crystal-like minimum energy state, with
non-trivial time dependence. In the present work we treat the Time Crystal-like
state as the background (that replaces the classical Minkowski vacuum) and
study cosmic evolution on this ``dynamic'' ground state. In the first part we
re-derive \cite{Chakraborty:2020ktp}, in a covariant and more systematic way,
the frequencies that characterize the oscillator like Time crystalline
condensate and interpret it as a background energy-momentum tensor simulating a
matter-like effect. Importantly, no external matter is introduced here and the
condensate, consists of a combination of the metric field $g_{\mu\nu}$ and is
generated due to the $R^2$-term ($R$ is the Ricci scalar) in quadratic gravity
\cite{Alvarez-Gaume:2015rwa}. In a way the spurious degrees of freedom of
$R^2$-gravity turns into a useful component. The second part comprises of new
effects where the cosmology in Friedmann-Lem\^{i}atre-Robertson-Walker (FLRW)
universe is studied in presence of the energy-momentum tensor characterizing
the Time Crystal Condensate. Under certain approximations, the scale factor of
the FLRW universe is analytically obtained for any spatial geometry. We also
find that the Time Crystal Condensate contributes as a new matter candidate
having radiation-like behavior in the universe. Additionally, irrespective of
the spatial geometry of the universe, the Time Crystal condensate generates a
decelerating phase before the early acceleration starts. This is an indication
of a contracting phase of the universe before its accelerated expansion.
- Abstract（参考訳）: 時間結晶様凝縮物が宇宙力学に及ぼす影響について検討する。
二次重力がアインシュタイン重力に還元され、分離された高次微分力学スカラー \cite{Alvarez-Gaume:2015rwa} が生じることが知られている。
\cite{Chakraborty:2020ktp} によれば、上記のスカラーセクターは時間結晶のような最小エネルギー状態を維持し、非自明な時間依存性を持つ。
本研究では、時間結晶状態を背景として扱う(古典的なミンコフスキー真空を置き換える)とともに、この「力学」基底状態の宇宙進化を研究する。
第1部では、共変的かつより系統的な方法で、振動子を時間結晶の凝縮のように特徴づけ、物質のような効果をシミュレートする背景エネルギーモーメントテンソルとして解釈する周波数を再導出する。
重要なことに、ここでは外部物質は導入されず、凝縮物は計量場 $g_{\mu\nu}$ の組合せで構成され、二次重力 \cite{Alvarez-Gaume:2015rwa} において$R^2$-term ($R$ is the Ricci scalar) によって生成される。
ある意味では、r^2$-gravityの散発的な自由度が有用な構成要素になる。
第2部は、フリードマン・レム・アトレ・ロバートソン・ウォーカー(FLRW)宇宙における宇宙論が、時間結晶凝縮を特徴づけるエネルギー-運動量テンソルの存在下で研究される新しい効果からなる。
ある近似の下で、FLRW宇宙のスケール係数は任意の空間幾何学に対して解析的に得られる。
また、Time Crystal Condensateは宇宙に放射線のような振る舞いを持つ新しい物質候補として貢献する。
さらに、宇宙の空間幾何学によらず、タイムクリスタル凝縮は、早期加速が始まる前に減速相を生成する。
これは宇宙の膨張が加速する前の収縮段階の兆候である。
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