Geometric Cosmology Models: Statistical Analysis with Observational Data

doi:10.3390/universe12050129

Geometric Cosmology Models: Statistical Analysis with Observational Data

2026-04-29

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DOI：10.3390/universe12050129

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尽管标准宇宙学模型成功描述了大多数当前观测数据，但它面临着若干理论及观测挑战，这促使探索替代框架。本研究探讨了通过向爱因斯坦-希尔伯特作用量添加无限高阶曲率不变量塔而获得的一类几何宇宙学模型（GC）。聚焦于修正弗里德曼方程中特征函数的指数假设，我们推导了该框架下三类解的晚期背景演化，分别命名为（i）GILA，（ii）GR形变，和（iii）非GR贡献。这些模型与最新的宇宙时钟和Ia型超新星数据，以及球状星团年龄估计（文献中常被忽略的约束）进行了对比。参数空间某些区域方程的刚性问题，以及包含球状星团约束带来的技术困难，促使我们开发了一种替代标准马尔可夫链蒙特卡罗技术的专用方法。结果表明，两类完整的GC模型（非GR贡献和GR形变）被数据排除，而GILA模型中的某些子类能成功解释所有数据集。对这些模型，可通过统计分析获得其自由参数的有意义约束。然而，模型比较准则显示数据更偏好ΛCDM模型而非本文考察的GILA模型。尽管在所考虑的特征函数下，所提出的模型均未为ΛCDM提供优选替代，但本研究确立了一种清晰的测试替代宇宙学模型的方法（包括球状星团约束），并为未来探索具有不同特征函数选择的GILA模型指明了方向。

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