任意耦合f(R)引力中的类G?del解

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因果关系是引力理论中重要的问题之一。如果在宇宙时空中出现了封闭类时曲线,那么因果关系将会被破坏。本文的目的在于通过研究G?del解来探讨耦合f(R)理论中的因果关系。f(R)理论,是一种对广义相对论修正后的引力理论,通过将爱因斯坦-希尔伯特引力作用量中的Ricci标量R替换成其函数f(R)后而得到。因为该理论可用来解释目前的宇宙加速膨胀现象且不需要涉及暗能量,所以它激起了很多人的兴趣。1949年,G?del得到了爱因斯坦方程中一个很重要的解,即G?del澥。如果G?del解允许封闭类时曲线的存在,则该解是非因果关系的解;反之,它是符合因果关系的解。我们以理想流体和单一标量场为物质场源,对耦合f(R)中的G?del解进行了研究。最后得到,在理想流体的情况下,存在一个由物质、f(R)模型和耦合常数共同决定的有限临界半径,超出此范围因果关系将不再成立。而在标量场为场源的情况下,这个临界半径则将趋向无穷大。因此,在f(R)理论中可能存在因果性问题。
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