A Note on Perturbations During a Regular Bounce
我们指出了一个不一致的方法中使用的文献中研究绝热标量扰动在一个规则的弹跳宇宙（在四维）。在审查的方法包括分裂的Barclay势成两个独立的演变，以避免在零能量条件（NEC）被违反的区域的边界处的奇异行为。然而，我们认为，这种方法违反了能量动量守恒。然后，我们介绍了一种新的方法，它提供了两个独立的解决方案的边界周围的Barnesian势，即使在绝热扰动的情况下。这两个解都表现良好，不发散。
2005-06-16 astro-ph gr-qc hep-ph
Bouncing universes and their perturbations : a simple model revisited
我们重新考虑了[1]中研究的空间封闭的Friedmann-Lemaitre宇宙的玩具模型，该模型由一个大质量标量场驱动，它准指数地收缩，反弹，然后进入标准暴胀时期。我们发现，物质密度扰动方程可以解析求解，至少在一些“慢滚”参数的最低阶。因此，我们可以给出，在这个极限，明确的频谱反弹后的扰动方面的反弹前的初始频谱。我们的结果是双重的。如果反弹前增长和衰减模式在反弹时具有相同的数量级，则反弹前增长模式的频谱被携带到反弹后衰减模式（“模式反转”）。另一方面，如果，更可能的是，前反弹增长模式占主导地位，那么在下一个顺序的分辨率表明，他们的频谱很好地结转，减少幅度，反弹后增长模式。
2004-05-01 astro-ph gr-qc hep-th
Gaussian-process reconstructions and model building of quintom dark energy from latest cosmological observations
本文利用最新宇宙学观测通过高斯过程重构宇宙演化，发现暗能量动力学与quintom模型一致并分为三类，在微扰层面仅需对广义相对论作微小修正，最终在有效场论框架下统一了各类暗能量模型。
2025-11-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bouncing cosmological model with general relativistic hydrodynamics in extended gravity
本文在广义相对论流体力学（GRH）存在的条件下，在一个推广的引力理论中，给出了各向同性、均匀时空背景下的弹跳宇宙模型。选择比例因子的方式是，通过适当的归一化，可以评估五分之一跳频场景。因此，在$t=0$处发生反弹，并且相应的哈勃参数在反弹时期消失。分析了该模型的状态方程参数和能量条件。强能量条件的破坏进一步支持了广义引力的行为。由于弹跳宇宙学具有不稳定性，该模型也表现出类似的行为。
2022-07-15 gr-qc hep-th
K-Bounce
通过要求反弹是非奇异的，并且扰动在任何时候都表现良好，我们缩小了具有一个自由度的可能模型的范围，该模型可以在没有空间曲率的情况下描述反弹。我们计算的传输矩阵的扰动通过反弹的一般性质，并表明，光谱扭曲的Barnesian潜在的$Φ$一般只产生的小波长，虽然长波长的曲率扰动产生的光谱收缩阶段得到传播不受影响通过这样的反弹。
2007-08-13 astro-ph gr-qc hep-th
Cosmological perturbations through a simple bounce
我们提出了一个简单的标量场模型，产生非奇异宇宙学解的详细研究。我们研究了均匀和各向同性背景的定性动力学和非均匀线性扰动的演化。我们计算的超哈勃尺度上产生的扰动的频谱在坍缩阶段从初始真空波动小尺度上，然后通过反弹演变这些数值。我们表明，有一个规范中的扰动保持良好的定义和小的整个反弹，即使在其他常用的规范的扰动变得大或不明确。我们表明，在崩溃阶段计算的共动曲率扰动提供了一个很好的估计所产生的大尺度绝热扰动在膨胀阶段，而Barket规势是由什么成为一个衰减模式反弹后占主导地位。我们表明，幂律崩溃阶段的比例因子成正比的$(-t)^{2/3}$可以产生一个尺度不变的频谱的绝热标量扰动的膨胀阶段，但张量扰动的幅度放置重要的限制，允许的初始条件。
2004-07-20 astro-ph gr-qc hep-th
Study of a Class of Four Dimensional Nonsingular Cosmological Bounces
研究了一类新的非奇异时间对称宇宙学反弹。在这类四维模型中，反弹由具有负能量密度的理想流体引起。在整个反弹过程中，度量扰动都以解析的方式求解。讨论了张量和标量度量扰动的标度不变谱产生的条件。
2003-07-07 astro-ph gr-qc hep-th
Perturbations in a Bouncing Brane Model
在宇宙的循环和喷发模型中，微扰如何通过反弹演变的问题仍然是一个持续争论的问题。在这份报告中，我们表明，边界膜之间的碰撞在大多数情况下是奇异的，即使在完整的5-D形式主义，一阶微扰理论打破了至少一个扰动变量。只有当边界膜在碰撞前不久以恒定速度相互接近时，才能找到一致的、非奇异的解，然后才有可能明确地跟踪微扰，直到真正的碰撞。在这种情况下，我们发现，如果一个尺度不变的频谱上开发的隐藏膜，它将被转移到可见的膜在反弹。
2004-05-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Perturbations in Matter Bounce with Non-minimal Coupling
本文研究了与爱因斯坦引力场非最小耦合时，由Lee-Wick拉格朗日量引起的物质反弹扰动。我们发现，这个额外的非最小耦合项可以导致在非常大的尺度上的原始度规微扰的红倾斜。与通常的最小耦合模型相比，它还可以导致正常场粒子的再加热的大增强。
2010-11-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Perturbations of bounce inflation scenario from $f(T)$ modified gravity revisited
在这项工作中，我们重新审视的扰动所产生的反弹通货膨胀的情况下构建的框架内的$f(T)$理论。众所周知，纯$f(T)$理论不能产生反弹暴胀行为，因此除了引力部分，我们还采用了正则标量场进行最小延拓。我们计算的扰动$f(T)$理论使用完善的ADM形式主义，并找到各种条件，以避免他们的病态。我们发现，要获得一个没有这些病理的健康模型确实非常困难，但是，如果放弃一个潜在的要求，比如保持每个功能连续，人们可能会找到一条出路。
2018-10-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scalar and Tensor Perturbations in DHOST Bounce Cosmology
我们在DHOST宇宙学的框架下研究了反弹实现，重点研究了它与观测量的关系。我们进行了详细的分析，标量和张量扰动在Ekpyrotic收缩阶段，反弹阶段，和快速滚动膨胀阶段，计算功率谱，谱指数，和张量标量比。此外，我们研究的初始条件，包括扰动产生的Ekpyrotic真空波动，物质真空波动，和热波动。标量功率谱的标度不变性可以通过在喷发相之前引入物质收缩相或调用热气体作为源来获得。由热涨落产生宇宙学扰动的DHOST反弹方案被证明是最有效的方案，相应的预言与观测界完全一致。特别是张量标量比是许多数量级的允许范围内，因为它被抑制的哈勃参数在反弹阶段的开始。
2021-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-singular big-bounces and evolution of linear fluctuations
我们认为，作为背景的弗里德曼世界模型的线性波动的演变，从收缩到膨胀阶段，通过光滑和非奇异的反弹阶段。在微扰方程中，只要重力超过压力梯度，膨胀阶段的增长模式就具有振幅守恒的特征，我们称之为C模式。在具有无压介质的球形几何中，我们证明了存在一个特殊的规范不变组合Φ，它在从大爆炸到大挤压的整个演化过程中保持不变，即使在反弹之后也具有相同的值：它表征了C模的系数。我们使用反弹模型的压力梯度项是可以忽略不计的反弹过程中，这需要额外存在的一个外来物质的结果。在这样的反弹中，即使在反弹之前和之后的状态方程的更一般的情况下，扩张阶段中的C-模式也只受收缩阶段中的C-模式的影响，因此，随着世界模型进入扩张阶段，收缩阶段中的增长模式衰减。在背景曲率在反弹期间具有显著作用的情况下，压力梯度项变得重要，并且我们不能将膨胀阶段中的C模式追踪到反弹之前的C模式。在这种情况下，流体反弹模型中的扰动表现出指数不稳定性，而标量场反弹模型中的扰动则表现出振荡行为。
2002-03-06 astro-ph gr-qc hep-ph
Nonperturbative analysis of the evolution of cosmological perturbations through a nonsingular bounce
在弹跳宇宙学中，原始波动是在宇宙收缩阶段产生的，然后才反弹到当前的膨胀阶段。对于一个非奇异的反弹，曲率和各向异性增长迅速的反弹阶段，提出了问题的可靠性摄动分析。本文用非微扰方法研究了非奇异反弹中绝热微扰的演化，包括非奇异反弹的数值模拟和计算非线性微扰的协变形式。我们表明，反弹被破坏的宇宙区域具有显着的不均匀性和各向异性的背景能量密度，但在相对均匀和各向同性的区域实现。足够小的扰动，符合观测约束，可以通过非奇异反弹与非线性的变化可以忽略不计。我们遵循的尺度不变扰动产生的类物质的收缩阶段通过反弹。它们在膨胀阶段的幅度由收缩阶段的增长模式决定，并且在整个反弹过程中保持了尺度不变性。
2013-08-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Towards Anisotropy-Free and Non-Singular Bounce Cosmology with Scale-invariant Perturbations
我们研究了无幽灵广义Galileon宇宙学框架下的非奇异反弹实现，它可以进一步摆脱各向异性问题。考虑类Ekpyrotic势，我们可以得到一个总的状态方程（EoS）大于一个在收缩阶段，这是必要的演化是稳定的对小的各向异性波动。由于这样一个大的EoS禁止伽利略场产生所需形式的扰动，我们另外引入曲率场，它可以在一般情况下产生所观察到的近尺度不变的光谱。特别是，我们提供了近似的解析和精确的半解析表达式下，弹跳的情况是与观测一致的。最后，组合的Galileon-curvaton系统在反弹后没有大撕裂。
2013-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Adiabatic and entropy perturbations propagation in a bouncing Universe
通过研究一类流体力学流体控制的弹跳宇宙模型，我们证明了原初宇宙学扰动可以通过广义相对论性弹跳平稳传播。我们还发现，纯粹的绝热模式，虽然几乎总是卓有成效地研究在宇宙学的所有其他背景下，是毫无意义的反弹或零能量条件（NEC）违反的情况下，因为熵模式永远不能被忽略在这些情况下：绝热模式表现出一个假的发散，是补偿在总的Barclay引力势列入熵扰动。
2003-12-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Following the density perturbations through a bounce with AdS/CFT Correspondence
一个反弹宇宙模型，称为耦合标量快子反弹（CSTB）宇宙，已经被证明可以解决视界，平坦性和均匀性问题以及大爆炸奇点问题。此外，从反弹前收缩阶段所产生的原始密度扰动的尺度不变谱被证明是稳定的对时间的演化。在这项工作中，我们研究了详细的动力学的反弹和它的印记上的尺度不变性的频谱。当空间曲率变大时，反弹点附近的引力相互作用动力学可能是强耦合的。没有一个先验的理由来期望物质密度的原始扰动的谱指数可以被保留。通过AdS/CFT对应，将反弹动力学全息编码到弱耦合的对偶Yang-Mills系统的动力学中，我们可以安全地演化出完全可控的宇宙扰动谱。通过这种方式，我们可以比较反弹后的频谱与反弹前的频谱：在CSTB模型中，我们明确地表明，在收缩阶段产生的原始密度扰动的频谱保持其稳定性以及在整个反弹过程中的尺度不变性。
2019-01-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The number of negative modes of the oscillating bounces
研究了最近文献中讨论的关于振动反弹解的小扰动谱。我们的研究支持非常直观和预期的结果：具有N个节点的反弹恰好有N个齐次负模式。多个负模的存在使得这些振荡反弹解与假真空衰减过程的关系变得模糊。
2006-02-10 astro-ph gr-qc hep-th
Tensor Perturbations from Bounce Inflation Scenario in f(Q) Gravity
该研究在f(Q)修正对称远平行引力中构建反弹暴胀模型，分析张量扰动稳定性与功率谱演化，发现稳定参数区可出现正倾斜并增强原初引力波。
2024-03-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial perturbations with pre-inflationary bounce
基于非奇异宇宙学的有效场论（EFT），我们建立了一个没有鬼点和梯度不稳定性的反弹暴胀（暴胀之前是宇宙学反弹）的稳定模型.我们对标量扰动的演化过程进行了全面的模拟，发现扰动谱有一个大尺度的抑制（正如预期的那样），这与宇宙微波背景TT谱在低多极子处的功率亏损相一致，但出乎意料的是，它也显示出一个明显的低谷，这实际上提供了一个更好的拟合多极子$l\sim 20$的下降。谷的深度与反弹尺度周围的物理相关，这是模型相关的。
2017-09-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Regular two-component bouncing cosmologies and perturbations therein
我们提出了一个全面的调查标量扰动在一个相当通用的模型，一个经常反弹的宇宙，反弹是由一个有效的完美流体与负能量密度。在反弹之前和之后很长一段时间，宇宙都是由一个具有正能量密度的源所支配的，这个源可以是一个完美的流体、一个标量场，或者任何其他具有内在等曲率扰动的源。在这个框架内，我们提出了一种分析方法来准确估计大规模标量扰动的谱，直到它们在反弹后很长一段时间内重新进入。我们还提出了一个简单的方法来确定非奇异规范不变变量通过反弹，并提出了广泛的数值测试的结果，在几种可能的实现方案。在任何情况下，我们都没有发现反弹前增长模式的巴氏势的谱可以转移到反弹后的常数模式。
2005-09-08 gr-qc hep-th
On the Transfer of Adiabatic Fluctuations through a Nonsingular Cosmological Bounce
我们研究了在一个特殊的模型中通过非奇异的宇宙学反弹传递宇宙学扰动，在该模型中，反弹的参数和物质的状态方程被选择为允许精确计算波动的演化。我们发现度量涨落在收缩阶段的增长模式转变为在膨胀阶段的增长模式，这一结果不同于在奇异超曲面处匹配涨落的分析中得到的结果。讨论了当流体状态方程变大时的极限情况下，Ekpyrotic宇宙学的结果。
2008-07-30 astro-ph gr-qc hep-ph
A Nonsingular Cosmology with a Scale-Invariant Spectrum of Cosmological Perturbations from Lee-Wick Theory
我们研究了Lee-Wick型标量场理论的宇宙学。首先，我们考虑均匀和各向同性的背景解决方案，并发现它们是非奇异的，导致宇宙学反弹。接下来，我们分析了这个模型所导致的宇宙学扰动的谱。除非对李-威克理论的势函数或初始条件进行微调，否则不可能得到在反弹后有足够长的暴胀期的背景解。然而，更有趣的是，我们发现，在一般的非暴胀弹跳宇宙学中，在收缩阶段由量子真空涨落产生的扰动具有正确的形式，导致在膨胀阶段的尺度不变谱的度量不均匀性。由于背景是非奇异的，波动的演化通过反弹被明确地定义。我们还分析了在收缩阶段出现的热初始条件的波动的演变。在收缩相，由量子真空涨落引起的引力波的频谱也是标度不变的，张量与标量的比值没有被抑制。
2008-10-26 astro-ph gr-qc hep-ph
Evolution of cosmological perturbations and the production of non-Gaussianities through a nonsingular bounce: Indications for a no-go theorem in single field matter bounce cosmologies
假设曲率扰动和引力波最初起源于物质主导的收缩相的真空涨落，我们研究了通过非奇异弹跳相演化的宇宙学扰动的动力学，该非奇异弹跳相由与爱因斯坦引力最小耦合的一般单标量场拉格朗日量描述。为了使这样的模型与当前张量-标量比的上限保持一致，必须在反弹阶段增强曲率波动。我们表明，虽然它仍然有可能扩大曲率扰动的振幅，由于非平凡的背景演化，这种增长是非常有限的，因为超级哈勃尺度上的曲率扰动的守恒。我们进一步通过反弹阶段的原始非高斯性的演变进行了一般性的分析。通过研究双谱的一般形式，我们表明，非高斯参数$f_{\mathrm{NL}}$（这是为了团结之前的反弹阶段）是在反弹阶段，如果曲率波动增长增强。因此，在这种由单个标量场给出物质的非奇异反弹模型中，在获得足够小的张量-标量比和不获得超过当前上限的$f_{\mathrm{NL}}$值之间似乎存在张力。这个结论可以被认为是一个“不可行”的定理，它排除了任何以真空初始条件为涨落的单场物质反弹宇宙学。
2015-09-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
General solution for scalar perturbations in bouncing cosmologies
弦论/M理论提出的弹跳宇宙学，可能提供标准暴胀的替代方案，以解释我们宇宙中不均匀性的起源。基本问题是如何正确地通过反弹来演化标量扰动。在这项工作中，我们确定了任意（空间平坦）反弹宇宙学的扰动和最终频谱的演变，唯一的假设是反弹是由一个单一的物理尺度。特别是，我们发现，只有当同动压力扰动与巴氏势成正比，而不是与它的拉普拉斯算子成正比时，巴氏势（它在一定限度内是标度不变的，因此与观测结果相一致）的反弹前增长模式的谱在反弹后才能保持不变，这与任何已知形式的普通物质一样。如果某种作用于反弹的新物理学证明了这种关系，那么反弹宇宙学就有资格成为产生所观察到的不均匀性的一个真正可行的替代方案。我们的治疗还包括一些类的模型与额外的维度，而我们表明，反弹引起的正空间曲率在结构上不同于所有反弹在空间平坦的宇宙，需要一个独特的分析。
2005-12-06 gr-qc hep-th
Reply to "Bouncing Universes and their perturbations: remarks on a toy model"
在这篇网络笔记中，我们回复了最近的一篇论文，gr-qc/0404126，证实了我们以前的工作，其中宇宙学反弹阶段被证明有能力修改原始扰动的光谱（PRD 68，103517 2003），但挑战其有效性的物理条件。更确切地说，参考文献gr-qc/0404126除了假设我们对接近反弹的标度因子的泰勒级数展开等于选择一族多项式标度因子之外，还声称只有当驱动动力学的标量场的质量标度是普朗克质量的量级时，反弹才会影响光谱。我们表明，这些反对意见是误导或不正确的，因为宇宙的最小尺寸a_0（反弹时的标度因子值）要么不是物理上指定的，在一个封闭的宇宙中所需要的，或隐含地假设为普朗克质量。我们计算了这个质量，并得出，毫不奇怪，对于一个合理的a_0值，即远大于普朗克长度，标量场质量小于普朗克质量。
2004-06-15 astro-ph gr-qc hep-ph
Perturbations in bouncing cosmologies: dynamical attractor vs scale invariance
对于弹跳宇宙学，如ekpyrotic/循环的情况下，我们表明，它是可能的预测密度扰动是独立的弹跳阶段的细节。这可以实现，就像在暴胀宇宙学中一样，这要归功于动力学吸引子的存在，它使得局部可观测量等于未微扰解，直到指数小项。假设反弹的物理学对这些修正不是非常敏感，那么即使在非线性水平上，扰动也可以演化。由此产生的光谱不是尺度不变的，因此与实验数据不相容。这可以在同步规范中明确地显示出来，与通常使用的牛顿规范相反，所有的微扰都保持很小的反弹，吸引子的存在是明显的。
2004-11-29 astro-ph gr-qc hep-ph
Primordial non-Gaussianities of scalar and tensor perturbations in general bounce cosmology: Evading the no-go theorem
指出k-本质场驱动的物质反弹宇宙学不能同时满足张量-标量比和曲率微扰的非高斯性的观测界。在本文中，我们表明，这是不是在更一般的标量张量理论的情况下。为了做到这一点，我们评估的功率谱和双谱的标量和张量扰动的一般合同背景下的Horndeski理论。然后，我们讨论了如何区分收缩模型从膨胀的基础上非高斯签名的张量扰动。
2019-09-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Matter Bounce Curvaton Scenario
起源于量子真空态的无质量标量场在物质主导的收缩宇宙中获得尺度不变的涨落谱。我们表明，这些isocurvature波动转移到一个尺度不变的曲率波动谱在一个非奇异的反弹阶段。这提供了一种机制，以增强原始绝热涨落和抑制张量标量扰动的比例。此外，这种机制导致新的来源的非高斯曲率扰动。
2011-01-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Converting entropy to curvature perturbations after a cosmic bounce
我们研究两个领域的反弹宇宙学中，原始的扰动是在一个ekpyrotic或一个物质为主的收缩阶段。我们使用一个非奇异的幽灵凝聚反弹模型来跟踪宇宙的反弹到膨胀阶段的扰动。与绝热扰动相反，在大尺度上，绝热扰动在整个反弹过程中是守恒的，熵扰动在反弹阶段可以显着增长。如果它们在反弹之后被转换成绝热/曲率扰动，则它们通常形成对微波背景中所观察到的温度波动的主要贡献，这可以具有若干有益的含义。对于Ekpyrotic模型，这种机制放松了对Ekpyrotic势的振幅的约束，同时自然地抑制了非高斯性的内在量。对于物质反弹模型，与相关的原始引力波相比，该机制放大了标量扰动。
2016-10-05 astro-ph.CO hep-th
Gauge-invariant perturbations at a quantum gravity bounce
我们研究了在修正的Friedmann方程下的宇宙学场景中规范不变标量微扰的动力学，例如量子引力反弹宇宙学。我们在一个单独的宇宙近似下工作，该近似捕获了大于宇宙视界的波长;这种近似已成功地应用于圈量子宇宙学和群场论。我们考虑了两个常用来描述标量扰动的变量：均匀密度超曲面$ζ$上的曲率扰动和共动曲率扰动$\mathcal{R}$。对于广义相对论和圈内量子宇宙学中的标准宇宙学模型，这些量在超视界尺度上对于绝热扰动是守恒和相等的。在这里，我们表明，虽然这些声明可以扩展到一个更一般的形式修改后的弗里德曼方程类似于圈量子宇宙学，在其他情况下，如最简单的群场论反弹的情况下，$ζ$是保守的反弹，而$\mathcal{R}$不是。我们将我们的研究结果的基础上的一个单一的扰动变量，如Mukhanov-Sasaki方程的二阶方程的方法。
2023-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Evolution of scalar and vector cosmological perturbations through a bounce in metric $f(R)$ gravity in flat FLRW spacetime
本文在度规$f(R)$宇宙学的背景下，全面讨论了非奇异弹跳宇宙中标量和矢量宇宙学扰动。$f(R)$宇宙学中的标量度规扰动以前都是在Jordan框架下计算的，本文成功地利用Einstein框架计算了宇宙学反弹在Jordan框架下发生时的标量度规扰动.给出的爱因斯坦框架图修正和完善了以前标量微扰的计算，并增加了新的信息。在$f(R)$宇宙学中，首次详细计算了指数引力存在下的弹跳宇宙中流体速度势和纯矢量流体速度项的行为。结果表明，矢量扰动可以保持有界和几乎恒定的非奇异反弹期间，在$f(R)$重力不同于广义相对论模型，我们预计的矢量扰动增长在收缩阶段和衰减在扩展阶段。本文表明，除了非对称非奇异反弹外，Einstein框架在大多数情况下都可以用于计算反弹宇宙中的标量和矢量度规微扰。
2019-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological Perturbations Through a Non-Singular Ghost-Condensate/Galileon Bounce
研究了超视界宇宙学扰动在非奇异反弹时空中的传播。我们考虑的模型结合了鬼凝聚与伽利略项，以诱导一个鬼自由反弹。我们的计算是在调和规范下进行的，这确保了线性化的运动方程始终保持良好的定义和非奇异性。我们发现，尽管事实上，反弹附近的声速成为虚构的，超视界曲率扰动保持基本恒定的反弹。事实上，我们表明，有一个时间接近反弹，所有波长的曲率扰动需要暂时完全恒定。我们将我们的计算与其他量规中进行的计算相关联，并评论与文献中先前结果的关系。
2014-05-05 astro-ph.CO hep-th
Spinor driven cosmic bounces and their cosmological perturbations
当费米子与引力耦合时，自然会产生扭转。我们考虑了费米子双线性可以作为扭转源的可能性，改变了早期宇宙的动力学，使得大爆炸被经典的非奇异反弹所取代。我们扩展以前的研究在几个方面：我们允许更一般的费米子耦合，考虑双方的交换和反交换旋量，并表明，与适当的选择潜在的一个可以很容易地获得基本上任意的状态方程，包括违反零能量条件，所需的反弹。作为一个例子，我们构建了一个模型的ekpyrotic收缩，然后由一个非奇异的反弹到一个膨胀阶段。我们分析了这些模型中的宇宙学涨落，并表明扰动可以被重写为真实的流体形式。我们发现的迹象表明，旋量反弹是稳定的，并表现出几个解决方案的扰动。有趣的是，旋量模型不允许标量-矢量-张量分解，因此某些类型的标量涨落可以作为已经处于线性量级的引力波的源。我们还发现，一阶动力学是方向依赖的，这可能会导致区分观测签名的效果。
2017-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A gauge invariant prescription to avoid $γ$-crossing instability in Galileon bounce
我们重新审视了非奇异Galileon反弹中标量扰动的演化。已知控制扰动的二阶微分方程在称为$γ$ -交叉的点处是数值不稳定的。这种不稳定性通常是规避使用某些规格的选择。我们表明，扰动可以通过求解一阶微分方程适当的规范不变量没有任何不稳定性跨越这一点。我们证明了这种方法中所描述的Galileon行动的物质反弹的情况。
2019-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Perturbations in a regular bouncing Universe
我们考虑一个简单的玩具模型，一个规则的弹跳宇宙。这种反弹是由额外的类时间维度引起的，这导致了有效四维兰德尔·桑德拉姆类描述中$ρ^2$项的符号翻转。我们发现了一个广泛的类可能的反弹：大爆炸避免常规物质的内容，和大撕裂避免幻影物质的。以辐射作为物质含量，讨论了标量、矢量和张量扰动的演化。我们计算的光谱指数$n_s=-1$标量扰动和深蓝色指数张量扰动后调用真空初始条件，排除了这样的模型作为一个现实的。我们还发现，频谱（评估在哈勃交叉）是敏感的反弹。我们的结论是，这是具有挑战性的，但不是不可能的，循环/ekpyrotic模型成功，如果可以找到一个正则化的版本。
2006-03-02 astro-ph hep-ph hep-th
Non-adiabatic Evolution of Primordial Perturbations and non-Gaussinity in Hybrid Approach of Loop Quantum Cosmology
虽然圈量子宇宙学（LQC）预言了Friedmann-Robertson-Walker（FRW）时空在标准慢卷暴胀之前的背景演化的稳健量子反弹，从而解决了大爆炸奇点，但对于宇宙学扰动有几种不同的量子化过程，例如，{ \em变形代数，穿着度规和混合量子化}。本文用混合方法研究了原始微扰的量子反弹效应。这种方法的主要差异是在量子反弹的有效正质量的背景，这是占主导地位的动能的暴胀子场在反弹的演化，而这个质量总是非正的穿着度规的方法。正是这种有效质量的正性，在量子反弹的初始时刻违反了原始微扰的绝热演化。在假设背景的演化受暴胀子在反弹时的动能支配的情况下，我们发现标量和张量扰动的有效势都可以用Pöschl-Teller（PT）势很好地近似描述，这使我们能够找到扰动的解析解，从这些解析表达式中，我们可以详细地研究原始微扰的非绝热演化。特别是，我们推导出它们的量子反弹效应，并研究它们的观测约束。此外，还探讨了量子反弹效应对非高斯性的影响及其对解释CMB中观测到的功率不对称性的意义。
2018-11-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the "Causality Argument" in Bouncing Cosmologies
我们展示了一种情况下，通过反弹传播的天体物理相关的宇宙学扰动的规模依赖的方式受到影响。该模型只涉及广义相对论所描述的封闭宇宙中标量场的演化，符合因果关系。这样一个具体的反例导致的结论是，强加的因果关系是不足以确定的扰动谱后，反弹，如果它是已知的。我们讨论的后果，这一结果字符串动机的情况下。
2003-12-18 astro-ph gr-qc hep-ph
The Matter Bounce Scenario in Loop Quantum Cosmology
在物质反弹的情况下，尘埃主导的收缩时空产生标度不变的扰动，假设一个非奇异的反弹宇宙学，传播到膨胀的分支，并为辐射主导的时代设置适当的初始条件。由于这种情况取决于反弹的存在，因此在循环量子宇宙学的背景下考虑它似乎是合适的，在循环量子宇宙学中，反弹的宇宙自然出现。在圈量子宇宙学中，对于一个无压坍缩的宇宙，反弹后标量扰动的预测功率谱是标度不变的，张量与标量之比可以忽略不计。状态方程为$P = - ερ$的标量场的标量微扰的标度不变性可以有轻微的红色倾斜，其中$ε$是一个小正数。然后，张量扰动的功率谱也几乎是标度不变的，具有与标量扰动相同的红色倾斜，并且张量与标量之比预计为$r \approx 9 \times 10^{-4}$。最后，为了使预测的标量扰动振幅与观测相符，圈量子宇宙学中的临界密度必须是$ρ_c \sim 10^{-9} ρ_{\rm Pl}$量级。
2013-03-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
G-Bounce Inflation: Towards Nonsingular Inflation Cosmology with Galileon Field
我们研究了一个非奇异的反弹暴胀模型，它可以驱动早期宇宙从一个收缩阶段，反弹到一个普通的暴胀阶段，然后再加热的过程。除了在标准宇宙学方案中避免了大爆炸奇点的反弹外，我们还利用Horndesky理论设计了拉格朗日量的动力学和势形式，从而使反弹宇宙学中的两大问题，即鬼现象和各向异性问题都不会出现。宇宙学扰动既可以产生于收缩相，也可以产生于暴胀相，后者的功率谱是标度不变的，符合观测数据，而前者的扰动具有非平凡的特征，可以通过大尺度结构实验进行检验。我们还将我们的模型拟合到CMB TT功率谱。
2015-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Viable tensor-to-scalar ratio in a symmetric matter bounce
物质反弹指的是宇宙在早期收缩的场景，就像在物质主导的时代一样，直到尺度因子达到最小值，之后它开始膨胀。虽然这种情况下，已知会导致反弹后的原始扰动的尺度不变的频谱，挑战一直是构建完全对称的反弹，导致张量标量比是足够小，以符合最近的宇宙学数据。在这项工作中，我们构建了一个包含两个标量场（一个正则场和一个非正则鬼场）的模型来驱动对称物质的反弹，并研究了模型中标量扰动的演化。如果我们认为与反弹相关的尺度是普朗克尺度的量级，那么模型就完全可以用一个参数来描述，即反弹时的尺度因子值。我们发展的标量扰动数值反弹和评估反弹后的标量功率谱。我们表明，虽然标量和张量扰动谱的尺度不变的宇宙学的利益尺度，张量-标量比证明是远远小于目前的上限从观测的宇宙微波背景各向异性的普朗克任务。我们还通过分析论证来支持我们的数值分析。
2017-12-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A non inflationary model with scale invariant cosmological perturbations
我们表明，由于量子宇宙学效应的反弹，并连接到热大爆炸膨胀阶段的收缩宇宙，可以产生一个几乎规模不变的扰动谱提供的扰动期间产生的几乎物质占主导地位的时代在收缩阶段。这是使用规范惠勒-德维特方程的玻姆解实现的，从而以完全量子的方式处理背景和扰动。我们发现一个非常轻微的蓝色光谱（$n_{_\mathrm{S}}-1>0$）。考虑到光谱指数约束和CMB归一化测度，得到的状态方程应该小于$ω\lesssim 8\times 10^{-4}$，这意味着$n_{_\mathrm{S}}-1 \sim \mathcal{O}(10^{-4})$，而宇宙在反弹时的特征尺寸是$L_0 \sim 10^3 \ell_\mathrm{Planck}$，在这个区域，人们期望惠勒-德威特方程应该是有效的，而不被弦或圈量子引力效应破坏。
2006-10-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Suppressing CMB Quadrupole with a Bounce from Contracting Phase to Inflation
最近公布的WMAP数据显示，CMB温度涨落中的四极子值很低，这证实了COBE早期的观测结果。在本文中，一个方案，其中一个收缩阶段之后是一个通货膨胀阶段，被构造。我们计算的扰动谱，并表明，这种情况下可以提供一个合理的解释较低的CMB各向异性大角度尺度。
2003-10-22 astro-ph hep-ph hep-th
Genericness of Big Bounce in isotropic loop quantum cosmology
在圈量子宇宙学中，各向同性奇点的缺失可以在一个有效的经典描述中被理解为宇宙表现出一个大反弹。我们表明，与标量物质场，大反弹是通用的意义上说，它是独立的量化模糊性和细节的标量场动力学。宇宙在反弹点的体积由一个参数表示。它提供了一个最小长度尺度，作为密度扰动计算的截止值，从而影响其振幅。
2004-12-08 astro-ph gr-qc hep-th
Dynamical coherent states and physical solutions of quantum cosmological bounces
研究了一个新的模型，它描述了由自由无质量标量场引起的圈量子宇宙学中各向同性量子宇宙学反弹跃迁的量子行为。作为一个在量子水平上也可精确求解的模型，它不仅说明了动力学相干态的性质，而且为系统的圈量子引力微扰理论提供了基础。详细的分析是显着不同的是已知的谐振子相干态。结果进行评估方面，其在宇宙学的影响，包括演示，在一般量子波动之前和之后的反弹是无关的。因此，即使在这个可解的模型中，在没有进一步假设的情况下，后期经典性的条件并不意味着在反弹之前的早期经典性。然而，量子态确实通过反弹而确定性地演化。
2007-03-29 astro-ph gr-qc hep-th
Primordial Gravitational Waves Spectrum in the Coupled-Scalar-Tachyon Bounce Universe
本文详细推导了耦合标量-超光速粒子反弹宇宙中原初度规微扰张量模的运动方程。我们求解了反弹前收缩期和反弹后膨胀期的引力波方程。为了与张量扰动的解相匹配，我们将反弹过程理想化，同时保留了反弹宇宙的基本物理性质。我们提出了两个匹配条件：一个是保证引力波函数的连续性，另一个是尊重反弹动力学的对称性。匹配条件连接了引力波解在反弹前后的两个独立模态。我们进一步分析了反弹宇宙中引力波谱的尺度依赖性和时间依赖性，并与单场暴胀情形下的原初谱进行了比较。我们讨论了早期宇宙物理学的影响，目前的模型独立的观测签名提取的反弹宇宙。
2019-01-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial full bispectra from the general bounce cosmology
本文计算一般反弹宇宙学收缩阶段标量与张量扰动的完整自双谱及交叉双谱，比较两类分支的非高斯振幅和形状，并给出满足理论与观测约束的可行参数空间。
2025-02-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Galileon Bouncing Inflation after BICEP2
我们提出了一个非奇异的情况下，一个通货膨胀的时代后，从早期宇宙的收缩情况反弹。宇宙的收缩应该是缓慢的，这样初始的各向异性就不会增长得太快而成为主导并破坏反弹。在反弹之后，宇宙进入暴胀区域和再加热阶段，在那里产生原始扰动。预计扰动的张量标量比与新发布的数据$r=0.2^{+0.07}_{-0.05}$一致。增加反弹过程的目的是为了摆脱恼人的大爆炸奇点，这通常存在于纯暴胀模型中。
2014-04-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Big-Bounce with Finite-time Singularity: The $F(R)$ Gravity Description
大爆炸宇宙学的另一种观点是大反弹宇宙学。在$F(R)$修正引力的背景下，我们研究了在反弹点处具有IV型奇点的反弹宇宙学。我们调查的哈勃半径的演变，我们详细研究原始的宇宙学扰动的问题。正如我们所证明的，对于奇异反弹，起源于反弹附近的宇宙时代的原始扰动，不产生标度不变的光谱和短波长模式，在这些退出视界后，不冻结，但随时间线性增长。在介绍了宇宙学扰动研究之后，我们讨论了奇异反弹模型的可行性，我们的结果表明奇异反弹必须与另一种宇宙学方案相结合，或者应该进行适当的修改，才能导致可行的宇宙学。对慢滚参数的研究也得到了同样的结果，表明对于一定的参数值，奇异弹跳理论在奇点处是不稳定的。我们还共形变换的约旦框架奇异反弹，正如我们所证明的，爱因斯坦框架度量导致一个大撕裂奇点。因此，约当框架中的IV型奇点在爱因斯坦框架中变成了大撕裂奇点。最后，我们简要地研究了一个广义奇异宇宙模型，它包含两个IV型奇点，具有相当吸引人的特点。
2017-01-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Generalised perturbation equations in bouncing cosmologies
我们考虑广义引力中长波标量度量扰动的线性扰动方程，适用于非奇异宇宙学模型，包括在非常早期的宇宙中从坍缩到膨胀的反弹。我们提出了一般形式的扰动方程，它遵循的要求，在大尺度上的非均匀宇宙服从相同的局部方程的均匀弗里德曼-罗伯逊-沃克背景宇宙学（分离宇宙的方法）。在赝纵向规范中，这变成绝热微扰的齐次二阶微分方程，在各向异性应力消失的情况下，它简化为广义相对论中纵向规范度规微扰的通常方程。作为应用，我们证明了在一个简单的反弹模型中，在热爆坍缩过程中产生的尺度不变的纵向规范扰动谱并没有转移到膨胀相的绝热密度扰动的增长模中。
2008-07-14 astro-ph gr-qc hep-th
Entanglement entropy of cosmological perturbations for S-brane Ekpyrosis
我们计算的纠缠熵的标量扰动，由于引力非线性存在于任何模型的正则耦合，单场ekpyrosis。具体来说，我们专注于最近的改进ekpyrosis模型，它能够产生一个尺度不变的曲率扰动和引力波的功率谱，以及有一个非奇异的反弹，由于在ekpyrotic收缩结束时的S-膜。通过要求纠缠熵小于再加热过程中产生的热熵，我们得到了反弹能量尺度的上限。
2020-09-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Universal features of quantum bounce in loop quantum cosmology
本文在圈量子宇宙学（LQC）的{ \em the dressed metric approach}框架下，分析研究了平坦Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker（FLRW）宇宙及其线性微扰的演化.假设背景的演化由暴胀子在量子反弹时的动能控制，我们发现在暴胀前阶段，背景的演化及其扰动都与暴胀势无关.在此期间，扰动的有效势可以很好地近似为Pöschl-Teller（PT）势，从中我们可以解析地找到模函数，然后计算出慢卷暴胀开始时相应的Bogoliubov系数，对任何具有单个标量场的暴胀模型都有效。施加Bunch-Davies（BD）真空在收缩阶段之前的反弹时，所有的模式都在哈勃视界内，我们表明，粒子一般是由于前膨胀动力学创建。将它们与慢卷膨胀阶段中获得的结果相匹配，我们研究了膨胀前动力学对标量和张量功率谱的影响，并找到了可以通过当前和即将到来的观测进行测试的特征。特别是，为了与普朗克2015年的数据保持一致，我们发现宇宙自反弹以来至少膨胀了$141$ e倍。
2017-09-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Matter Bounce Alternative to Inflationary Cosmology
一个具有初始物质主导的收缩阶段的弹跳宇宙学，在此阶段中，目前用宇宙学观测探测的尺度退出哈勃半径，提供了一种替代暴胀的机制，用于产生几乎尺度不变的宇宙学扰动谱。在这篇评论文章中，我首先讨论了物质反弹场景中宇宙学波动的演化，然后讨论了实现这种场景的各种尝试。观测签名，这将使该问题的反弹，以区别于通货膨胀的范式进行了讨论。
2012-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cuscuton Bounce Beyond the Linear Regime: Bispectrum and Strong Coupling Constraints
针对Cuscuton反弹非奇异宇宙学模型，研究通过线性分析、三阶扰动作用量推导及三点函数计算，验证其全演化红外微扰性、紫外标度层级，无强耦合问题且可观测尺度非高斯性可忽略，是符合观测的稳健弱耦合模型。
2025-05-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Ekpyrotic loop quantum cosmology
我们认为ekpyrotic范式的循环量子宇宙学的背景下。在圈量子宇宙学中，经典的大爆炸奇点由于量子引力效应而被解决，因此宇宙的收缩的ekpyrotic分支和它后来的膨胀相通过平滑的反弹连接起来。因此，可以明确地确定标量扰动的演化，从收缩ekpyrotic阶段通过反弹和反弹后的扩展时代。对于ekpyrotic宇宙，已经有人提出了一个或两个标量场的可能性，这里将考虑这两种情况。在单个标量场的情况下，发现反弹后曲率扰动的常模具有蓝谱。另一方面，对于两个标量场的宇宙学模型，当熵的尺度不变扰动在曲率扰动中产生附加项时，在反弹后膨胀宇宙学中的功率谱几乎是尺度不变的，因此与观测结果一致.
2013-07-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
