Early Universe Dynamics in Semi-Classical Loop Quantum Cosmology
在圈量子宇宙学的框架内，存在着一个半经典的体系，其中时空可以用连续流形来近似，但经典爱因斯坦引力的标准弗里德曼方程得到了非微扰的量子修正。一个近似的，分析的方法来研究宇宙动力学在这个政权的空间平坦和正弯曲的各向同性宇宙来源于一个自相互作用的标量场。在前一种情况下，经典场方程和半经典场方程之间的直接对应关系可以与直接关联不同膨胀和收缩宇宙的标度因子对偶性一起建立。一些非奇异的，弹跳宇宙学的例子一起提出了一个缩放，幂律的解决方案。
2004-11-26 astro-ph gr-qc hep-th
Space for Both No-Boundary and Tunneling Quantum States of the Universe
在均匀模型的小超空间水平上，经典宇宙的裸概率在小宇宙中的哈特-霍金“无边界”波函数有一个巨大的峰值，而在小宇宙中的“隧穿”波函数则受到抑制。如果概率分布在普朗克密度处被截断（比如说），这表明前一个量子态与我们的观测不一致。对于可以发生随机暴胀的非均匀模型，已知在观测概率分布中包含体积因子的想法可能导致任意大的宇宙。在这里，这个想法被证明是足够的保存哈特-霍金的建议，即使在小超空间水平（适当的暴胀子势），通过给它足够的空间，以符合观察。
1997-04-08 gr-qc hep-th
The No-Boundary Probability for the Universe starting at the top of the hill
我们使用哈特尔-霍金无边界假设来比较宇宙在有效势的山顶附近和山顶开始的概率。在自上而下的宇宙学的背景下，我们的计算发现宇宙并不是从顶部开始的。
2007-04-16 hep-th
The Wavefunction of Anisotropic Inflationary Universes With No-Boundary Conditions
我们研究了各向异性（比安奇九）暴胀宇宙的出现与无边界条件的路径积分方法量子引力。与以前的工作相比，我们没有发现任何限制的各向异性可以成为多大的证据，虽然增加各向异性的形状的瞬子变得显着不同，从霍金原来的无边界瞬子。在所有情况下，随着各向异性的衰减，都会达到暴胀阶段。更大的各向异性与更大的作用量虚部相关联，这意味着波函数的高度各向异性分支被严重抑制。有趣的是，各向异性的存在导致波函数变得经典，比各向同性的暴胀宇宙慢得多。我们推导出相关的缩放的WKB的经典性条件的数值和分析。
2017-01-20 gr-qc hep-th
Decoupling in an expanding universe: boundary RG-flow affects initial conditions for inflation
我们研究解耦FRW时空，强调整个拉格朗日描述。为了解释宇宙学背景下真空选择的模糊性，我们引入了一个任意的边界作用量来表示初始条件。这些时空中的RG流自然会影响边界相互作用。因此，通过边界作用中的无关项，边界条件对高能物理敏感。以标量场理论为例，导出了首维四个无关边界算子。我们讨论如何已知的真空选择，例如Bunch-Davies真空，出现在拉格朗日描述和平方去耦。对于由相关边界算子编码的边界条件的所有选择，其中已知的边界算子是一个子集，逆反应是受控的。此外，所有人都将通过不相关的（四维）边界修正普遍感受到高能物理的影响。在建立了包含真空选择模糊性的相干有效场论框架后，我们导出了包含高能修正的暴胀密度扰动功率谱的显式表达式。根据主要无关算符的维数，高能物理的效应与哈勃半径H和新物理的尺度L= 1/M成线性关系。
2004-03-12 astro-ph gr-qc hep-th
Classical Universe emerging from quantum cosmology without horizon and flatness problems
我们将量子力学的复德布罗意-玻姆公式[1]应用于一个空间封闭的均匀各向同性的早期宇宙，其物质内容是辐射和尘埃完美流体。然后，我们证明了一个膨胀的经典宇宙可以从一个振荡的（具有复杂的标度因子）量子宇宙中出现，而没有奇点。此外，在这个过程中得到的宇宙没有视界或平坦性问题。
2016-09-15 gr-qc hep-th
Nucleating an Inflationary Universe: Euclidean Wormholes and their No-Boundary Limit
Department of Theoretical Physics, A.Razmadze Mathematical Institute at I.Javakhishvili Tbilisi State University（伊万·贾瓦希什维利第比利斯国立大学A.拉兹马泽数学研究所理论物理系）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理学研究所（爱因斯坦研究所））
研究通过分析轴子和磁性葡萄酒玻璃虫洞的解，发现零电荷极限下虫洞喉部收缩，形成无边界瞬子，揭示虫洞与无边界瞬子属于同一家族的欧几里得解，并解决葡萄酒玻璃虫洞作用量可为负的难题。
2026-11-03 gr-qc hep-th
What is the No-Boundary Wave Function of the Universe?
我们指定的半经典无边界波函数的宇宙，而不依赖于任何类型的功能积分。波函数是动力学理论的特定鞍点之和，这些鞍点满足几何和场的正则性条件，并且它们一起产生一个时间中性态，该时间中性态在适当的内积中是可归一化的。这指定了一个半经典量子宇宙学的预测框架，足以做出概率预测，这与简单模型中的观测结果一致。利用全息超越半经典近似的简要讨论。
2018-12-05 gr-qc hep-th quant-ph
Hartle-Hawking's vacuum is full of Vilenkin's universe-antiuniverse pairs
在第三个量化形式主义，我们找到解决方案的惠勒-德威特在两套模式，可以确定与哈特-霍金的无边界条件和与Vilenkin的隧道边界条件，分别。这两组模通过Bogolyubov变换联系起来，因此无边界真空态等价于隧道正负模的热分布，在相对意义上代表宇宙和反宇宙
2021-10-13 gr-qc hep-th
On the Creation of the Universe via Ekpyrotic Instantons
我们提出了一类新的复杂瞬子的背景下ekpyrotic宇宙学理论。这些满足“无边界”边界条件的瞬子描述了一个经典的、收缩的宇宙从无到有的出现。在保证宇宙向真实的洛伦兹历史演化方面，ekpyrotic吸引子是必不可少的。在无边界假设的背景下，与暴胀历史相比，这种爆炸历史的相对概率非常高-事实上，假设可以合并反弹，这些新的瞬子目前描述了宇宙最有可能的起源。
2014-06-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Tunneling wave function of the universe
在具有量子标量场的de Sitter宇宙的小超空间框架中，将宇宙的隧穿波函数作为微扰处理。我们考虑了三种不同的方法来定义隧道波函数：（1）超空间中的隧道边界条件，（2）洛伦兹路径积分，（3）初始宇宙的量子隧穿。我们证明了超空间方法要求标量场模满足Robin边界条件，路径积分方法要求在标量场作用量中加入适当的边界项，初始宇宙方法要求标量场的初始量子态为欧氏真空.我们发现，所有三种方法产生相同的波函数和标量场波动表现良好，在文献中的早期索赔相反。
2018-09-10 gr-qc hep-th
Israel conditions for the Gauss-Bonnet theory and the Friedmann equation on the brane universe
假设（$D \geq 5$）维有边界时空中的Einstein-Gauss-Bonnet引力理论，考虑了给定物质拉格朗日量的边界动力学问题，所得方程特别应用于Friedmann方程的推导。一个3-膜，被理解为一个5D时空的不可定向的边界。我们简要地讨论了文献的矛盾结论。
2003-08-05 gr-qc hep-th
Quantum-to-classical transition for fluctuations in the early Universe
根据早期宇宙的暴胀理论，宇宙中所有的不均匀性都是真正的量子起源。另一方面，观察这些不均匀性并测量它们，显然没有观察到特定的量子力学性质。我们展示了如何从其固有的量子引力性质的经典行为的过渡来-过渡，其中没有一个成功的定量预测的通货膨胀的情况下，为当今的宇宙是改变。这是由两个属性实现的。首先，早期宇宙中量子引力效应产生的时空度规扰动的量子态由于宇宙的膨胀而变得非常特殊（高度压缩）（只要扰动的波长超过哈勃半径）。第二，通过环境的退相干将场幅度基区分为指针基。这使得扰动目前无法区分随机经典的不均匀性。
1998-02-02 astro-ph gr-qc hep-th
Creation of Closed or Open Universe from Constrained Instanton
在无边界的宇宙中，宇宙是由一个瞬子产生的。然而，对于具有标量场的“现实”$FRW$宇宙，不存在任何瞬子。导致其量子产生的“瞬子”可以被修改和重新解释为受约束的引力瞬子。
1998-03-15 astro-ph gr-qc hep-th
Lorentzian Robin Universe of Gauss-Bonnet Gravity
研究了高斯-邦纳引力场的引力路径积分，分析了类空边界位形到另一类边界位形的跃迁。特别令人感兴趣的是诺依曼和罗宾边界条件的情况下，这是已知的，导致一个稳定的宇宙在爱因斯坦-希尔伯特引力在四维时空。在建立变分问题和计算必要的边界项后，在最小超空间近似下用\emph{exactly}计算了跃迁振幅。$\hbar\to0$极限给出了路径积分中的主要部分，并将其追踪到对应于Hartle-Hawking无边界宇宙的初始组态。更深入的研究，涉及皮卡德-莱夫谢茨方法，不仅使我们能够找到的积分轮廓沿路径积分变得收敛，但也有助于理解的交叉从欧几里德洛伦兹签名。鞍形分析进一步突出了对路径积分起主导作用的边界构型，这被认为是对应于Hartle-Hawking无边界方案的边界构型，并与精确计算相一致。为了保证完整性，与Wheeler-DeWitt方程的结果进行了比较。
2025-02-03 gr-qc hep-th
Classical limit of quantum gravity in an accelerating universe
爱因斯坦的单参数变形？导出了具有逆黎曼曲率项的希尔伯特引力作为与加速宇宙相容的量子引力的经典极限。这一结果是基于半经典理论的调查与截面曲率的界限，不承认静态球对称黑洞，如果否则的现象学的兴趣。我们讨论了引力正则量子化的影响，并观察到世界面弦论不受影响。
2005-04-11 gr-qc hep-th
The mirror at the edge of the universe: Reflections on an accelerated boundary correspondence with de Sitter cosmology
本文求解了de Sitter动镜宇宙学的加速边界对应（ABC）。Bogoliubov系数表明粒子谱是普朗克分布，温度与视界半径成反比。量子应力张量表明能量通量的持续发射与永恒平衡一致，而粒子携带的总能量仍然是有限的。曲线时空变换到平坦时空与加速边界的说明，也显示了反德西特（AdS）时空。
2020-05-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Operator ordering and consistency of the wavefunction of the Universe
我们证明的上下文中的一个封闭的Friedmann-Robertson-Walker宇宙耦合到一个标量场，Vilenkin的隧道波函数的上下文中，只有一致的定义为特定的选择操作的Wheeler-DeWitt方程。波函数的正则性要求有一个特殊的后果，即以前在文献中讨论诸如暴胀预测等问题时使用的概率振幅，对于Vilenkin边界条件下算子排序的某些选择同样是不明确的。相比之下，Hartle-Hawking无边界波函数可以在这些模型中一致地定义，与算子排序无关。这一结果的意义进行了讨论的范围内的辩论的预测半经典量子宇宙学。特别是，有人认为，通货膨胀不能自信地被视为一个“预测”的隧道波函数，原因类似于那些先前援引的情况下，无边界波函数。一个综合的无边界和隧道的方法是有争议的。
1999-03-01 astro-ph gr-qc hep-th
Lorentzian Robin Universe
本文在mini-superspace近似下研究了四维Gauss-Bonnet引力的路径积分，重点探讨了Robin边界条件下的跃迁振幅，计算了此前未知的表面项，发现该引力内在偏好与Hartle-Hawking无边界提议一致的初始构型，且宇宙膨胀时发生从欧几里得到洛伦兹型特征的转变。
2024-01-08 gr-qc hep-th
How to Create Universes with Internal Flux
弦紧化通常需要通量，例如为了稳定模量。这些通量，当它们穿过内部维度时，在本质上是拓扑的，并具有量子化的值。这就提出了一个难题，即它们是如何在早期宇宙中出现的，因为它们不能逐渐被打开。在$6$和$8$维度的字符串启发模型的工作，我们表明，存在无边界的解决方案，其中存在的内部通量从宇宙的创造向前。无边界的建议，因此可以解释的起源通量在卡鲁扎-克莱因的背景下。事实上，它作为一个选择原则，因为只有当通量具有正确的大小，导致有效势为正且足够平坦以加速膨胀时，才存在无边界解。在选定的通量范围内，无边界波函数赋予较小通量值较高的概率。我们的模型说明了宇宙学如何可以作为一个可能的高维解决方案的景观过滤器。
2022-09-19 gr-qc hep-th
Living on the edge: cosmology on the boundary of anti-de Sitter space
我们勾勒出一个特别简单而引人注目的D膜宇宙学版本。受半唯象Randall-Sundrum模型及其宇宙学推广的启发，我们提出了一个包含单个（3+1）维D-膜的变体，它位于单个块体（4+1）维区域的边界上。D膜边界本身可以解释为我们的可见宇宙，普通物质（行星、恒星、星系）被弦论效应困在这个D膜上。在最简单的实现中，（4+1）维体是adS_{4+1}，反德西特空间。我们证明了一个k=+1的封闭FLRW宇宙是最自然的选择，尽管标度因子很容易大到使它在操作上与一个k=0的空间平坦宇宙无法区分。(With优雅的微小损失，空间平坦和双曲FLRW宇宙学也可以容纳。我们演示了如何使这个模型与标准宇宙学相一致，并提出了一些可能的观测测试。
2000-04-18 astro-ph gr-qc hep-th
Delicate curvature bounces in the no-boundary wave function and in the late universe
本文结合真空能量衰变与闭合宇宙几何，构造无边界瞬子以描述早期及未来曲率反弹，并分析其发生条件、量子偏离与波函数权重。
2025-01-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Modeling the quantum evolution of the universe through classical matter
众所周知，充满完美流体的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克（FLRW）的正则量子化导致非奇异宇宙，在以后的时间里，表现为它们的经典对应物。这意味着比例因子$<a>(t)$的期望值永远不会消失，并且作为$t\to\infty$，我们恢复了比例因子的经典表达式。在本文中，我们表明，这样的宇宙可以重现经典宇宙学给定的宇宙充满了一种奇异的物质。在理想流体的情况下，我们发现一个隐式状态方程（EoS）。然后，我们表明，这个单一的流体与隐含的EoS是相当于两个非相互作用的流体，其中之一代表刚性物质的负能量密度。在两个无相互作用的标量场的情况下，其中一个是幻影型的，我们找到它们的势能。在这两种情况下，我们发现，量子力学通过加入一种具有负能量密度的流体或标量场，在很小的时间内完全改变了物质的构型。随着时间的推移，负能量的密度降低，我们恢复了经典宇宙的普通内容。宇宙的初始波函数越集中在经典大爆炸奇点周围，就越需要增加负能量，因为这种类型的能量将负责消除经典奇点。
2013-05-08 gr-qc hep-th
Birth and Growth of Two-dimensional Universe
基于单纯量子引力，将二维宇宙演化看作时空格点的马尔可夫过程，导出了二维宇宙演化的主方程。对数值模拟中发现的膨胀、伸长和塌缩三种典型相及其边界进行了解析研究。对于每个相和边界，得到了演化方程的平均面积、边界长度和涨落相关等统计量的渐近解，在引入物理时间后，讨论了每个相的宇宙学意义。
2011-11-30 gr-qc hep-th
Quantum Mechanics, Quantum Gravity, and Approximate Lorentz Invariance from a Classical Phase-Boundary Universe
考虑了四维欧氏空间中具有普适时间的经典动力系统。这个空间被假设最初被一种均匀的物质占据，被描绘成一种液体，在某个时候变得过冷。我们的宇宙开始于一个成核事件，引发了液体到固体的转变。我们所居住和直接感知的宇宙只由三维膨胀的相界--一个结晶表面--组成。我们将相邻体相的热涨落向边界的随机能量转移解释为量子涨落，并给出了随机量子化技术的物理实现。费米子物质被模拟为螺旋位错;规范玻色子被模拟为表面声波。闵可夫斯基空间通过重新定义当地时间与垂直于边界的空间坐标成比例而动态地出现。洛伦兹不变性只是近似的，光子谱（现在是声子谱）有一个最大能量。其他特征包括基于弹性理论的几何量子引力理论，以及将量子测量过程简单解释为自发对称性破缺。现在，过去和未来是物理上不同的区域，现在是一个独特的表面，我们的宇宙正在不断构建。
2013-06-18 gr-qc hep-lat hep-th
Multiple Lambda cosmology: dark fluid with time-dependent equation of state as classical analog of cosmological landscape
我们讨论了含时EoS暗流体的FRW宇宙，它导致多重de Sitter空间。这个模型（以及它的标量张量版本）可以被认为是宇宙学景观的一些经典模拟。宇宙膨胀的历史可以看作是不同deSitter时代之间的过渡，这表明了宇宙学常数问题的有趣解决方案。对于特定的含时EoS暗流体，还建立了正负宇宙学常数宇宙区之间跃迁的可能性。
2007-02-22 astro-ph gr-qc hep-th
Volume Weighting in the No Boundary Proposal
有人认为，无边界假设将预测很少或没有慢滚暴胀导致一个空的deSitter宇宙。然而，有人认为整个宇宙的概率应该乘以零模因子$e^{3N}$，该因子计算宇宙中哈勃体积的数量。这种体积权重类似于永恒暴胀中的体积权重，但以规范不变的方式导出。它预言暴胀开始于势能的鞍点，宇宙总是处于半经典状态。
2007-10-10 hep-th
Hartle-Hawking No-boundary Proposal and Hořava-Lifshitz Gravity
在Hořava-Lifshitz gravity框架下利用洛伦兹路径积分构建Hartle-Hawking无边界提案，发现特定Robin边界条件可实现无边界波函数，而Dirichlet条件仅得隧穿波函数。
2024-01-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Arrows of Time in the Bouncing Universes of the No-boundary Quantum State
我们在一个小超空间模型中，从宇宙的量子态（NBWF）的无边界理论出发，导出了宇宙的时间箭头。时间的箭头被四维地看作是宇宙的四维洛伦兹历史的性质。这些历史的概率由NBWF预测。对于在最小半径处具有规则“反弹”的历史，我们发现波动在反弹处很小，并且在两侧的膨胀方向上增长。对于具有大爆炸和大挤压奇点的经典历史，我们发现涨落在一个奇点附近很小，并通过膨胀和收缩增长到另一个奇点。因此，由涨落增长定义的时间箭头在整个跳跃时空中指向一个方向，但在跳跃时空中是双向的。我们认为，电磁，热力学和心理箭头的时间是对齐的波动箭头。双向箭头的因果关系的影响进行了讨论。
2012-04-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A fluid of black holes at the beginning of the Universe
熵最大的流体可能与我们用来研究宇宙起源的黑洞的致密气体有关。我们很难把绝热膨胀与黑洞合并的增长面积相容起来。对于量子黑洞流体来说，这个问题可能会被绕过，因为量子黑洞流体的经典对应物可以用临界点的膨胀过程来描述。这种经典的状态可能与当前宇宙的能量含量有关。
2005-12-21 astro-ph gr-qc hep-th
Populating the Landscape: A Top Down Approach
我们提出了一个宇宙学的框架，结合弦景观没有边界的初始条件。在这个框架中，振幅的替代历史的宇宙计算最终的边界条件。这导致了自上而下的宇宙学方法，其中宇宙的历史取决于所提出的精确问题。我们研究的观测结果，没有边界的初始条件的景观，并概述了一个计划来测试的理论。这在一个简单的模型景观中得到了说明，它承认宇宙有几种不同的暴胀历史。在景观中，只有少数可能的真空会被填充。我们还讨论了自上而下的方法在哪些方面不同于弦景观中的宇宙学方法，如永恒的通货膨胀。
2006-02-10 astro-ph gr-qc hep-th
Boundary States for Supertubes in Flat Spacetime and Godel Universe
我们在平坦时空中构造了超导管的边界态。超管的T-对偶对象是运动的螺旋D1-膜（D-螺旋）。由于我们可以从通常的D1-膜通过零变形得到这些D-螺旋，我们可以在协变形式主义中构造这些运动D-螺旋的边界态。利用这些边界态，我们计算了封闭弦通道中两个超导管之间的真空振幅，并利用开闭对偶性读取了开弦谱。我们发现，由于非平凡弦修正，超管上的壳层开弦的能量存在临界值。我们还考虑了IIA型哥德尔宇宙中的超管，以便将它们用作封闭类时曲线的探针。这个宇宙是最大超对称IIB型PP波背景的T对偶。由于在这个PP波中D膜的零变形也是允许的，我们可以用同样的方法构造IIA型哥德尔宇宙中的超管的边界态。我们从超管间的真空振幅得到了超管上的开弦谱。结果发现，由于弦修正，超管上开弦的快子不稳定性消失了，而这种不稳定性是封闭的类时曲线的信号。
2004-01-16 hep-th
Swampland Constraints on No-Boundary Quantum Cosmology
哈特尔-霍金的无边界假设描述了宇宙的量子创造。为了以不可忽略的概率获得经典膨胀宇宙，需要永恒的暴胀，这受到Swampland猜想的严格限制，如精炼的de Sitter猜想和距离猜想。我们详细讨论了这个问题，并证明了不兼容性。我们证明了在精化的de Sitter猜想中，要实现经典的膨胀宇宙，其无量纲参数必须由标量势的正幂从上到下有界。换句话说，经典膨胀宇宙的概率在沼泽地理论下是极小的，除非参数远小于1。另一方面，如果它们是有序统一，鞍点解本身就不再存在，意味着一个真正的量子宇宙。
2020-10-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Susskind's Challenge to the Hartle-Hawking No-Boundary Proposal and Possible Resolutions
考虑到观测到的宇宙加速，伦纳德·萨斯坎德（Leonard Susskind）提出了以下论点，反对哈特-霍金关于宇宙量子态的无边界假设：它很可能导致一个几乎空无一物的大德西特宇宙，而不是早期的快速暴胀。即使加上观察者的条件，它们也很可能是由德西特的量子涨落形成的，因此看不到我们观察到的结构。在这里，我提出了我自己的这个论证的放大版本，并考虑了可能的解决方案，其中一个似乎暗示着暴胀将宇宙膨胀到大于10^{10 ^{10^{122}} Mpc。
2006-12-15 gr-qc hep-th
On the No-Boundary Proposal for Ekpyrotic and Cyclic Cosmologies
无边界假设为我们宇宙的初始条件提供了一个令人信服的理论。我们研究的影响，这样的初始条件ekpyrotic和循环宇宙学。这些宇宙学允许存在一种新型的“ekpyrotic instanton”，它描述了宇宙在ekpyrotic收缩阶段的创造。值得注意的是，我们发现ekpyrotic吸引子可以解释宇宙如何成为经典的。在一个循环的背景下，除了ekpyrotic瞬子，还有描述宇宙在暗能量阶段出现的de Sitter类瞬子。我们的研究结果表明，通常的ekpyrotic瞬子产生更高的概率。事实上，在一个既允许暴胀宇宙学又允许循环宇宙学的势能图景中，无边界假设意味着宇宙爆炸和循环初始条件的概率要远远高于暴胀宇宙学。
2014-12-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Small-Throat Boundary Condition for the Tunneling Wave Function of the Universe
Tohoku University（东北大学）
该研究针对封闭宇宙波函数提出小喉部处方，通过在喉部施加边界条件的微型超空间路径积分描述半几何结构，引入小辐射分量模拟有限喉部，经特定条件限制和极限处理得到隧穿波函数，为宇宙创生研究提供新视角及方法。
2026-07-13 gr-qc hep-th
Warm inflation in a Universe with a Weylian boundary
本研究将Weyl型几何边界引入Einstein-Hilbert作用量，推导含Weyl向量的广义Friedmann方程，构建三类暖暴胀模型，数值模拟证实边界效应在早期宇宙辐射产生及暴胀阶段转变中起重要作用。
2024-07-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum backreaction on a classical universe
研究了一个量子标量场和经典Friedmann宇宙耦合演化的一阶方程。该模型是由一个状态相关的哈密顿约束和时间相关的薛定谔方程的标量场。我们针对由高斯标量场状态和重力相空间变量组成的初始数据，数值求解由此产生的非线性方程。这给出了一个自洽的半经典演化，包括非微扰的"反反应”由于粒子的生产。我们比较结果与量子标量场的演化在一个固定的背景下，并发现，逆反应修改粒子的生产和宇宙膨胀，这些影响仍然是有界的。
2021-09-27 gr-qc hep-th
Baby Universes born from the Void
针对量子引力的路径积分，提出了第三个量子婴儿宇宙Hilbert空间$\mathcal{H}_{BU}$的新构造。在对比的原始描述的$α$参数，无论是体积和边界的微观参数是固定的，在我们的建议。虫洞和婴儿宇宙的出现是由于边界对偶量子场论的精细可观测量，它关键地涉及规范群的表示空间。不可约的表示，路径积分因式分解，产生场论超选择部门和取代的$α$国家。
2022-05-13 gr-qc hep-th
Sphere amplitudes and observing the universe's size
School of Natural Sciences, Institute for Advanced Study（自然科学与高等研究院）；Center for Theoretical Physics - a Leinweber Institute, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院莱因韦伯理论物理中心）
本文通过量子宇宙学解释正弦稀释子引力，并研究球幅作为宇宙大小预测的工具，探讨了无边界态在慢-roll膨胀中的非正交性问题，提出dS JT引力的紫外完成解决该矛盾。
2026-04-01 gr-qc hep-th
Thermal Casimir effect in the Einstein Universe with a spherical boundary
本文研究了在具有球边界的爱因斯坦宇宙中传播的共形耦合无质量标量场的零温真空能量的热涨落修正，其边界条件为Dirichlet和Neumann边界条件。因此，我们推广了文献中发现的结果，在这种情况下，它只考虑了真空能量在零温度。为此，我们使用广义zeta函数方法和Abel-Plana公式，并计算重整化Casimir自由能以及其他热力学量，即内能和熵。对于每一个，我们也研究了高温和低温的极限。在高温下，我们发现，重整化Casimir自由能提出经典的贡献，随着对数项。同样在这个极限下，内能呈现经典贡献，熵除了经典贡献之外还呈现对数项。相反，在低温下，它表明，重整化Casimir自由能和内能都是由真空能量在零温度下占主导地位。结果表明，熵服从热力学第三定律。
2022-11-17 gr-qc hep-th quant-ph
A comment on a fine-grained description of evaporating black holes with baby universes
通过引入一个有边界的开放婴儿宇宙，我们研究了蒸发黑洞的部分细粒度描述。由于佩奇对霍金辐射熵的计算涉及到一类状态的系综平均，因此可以通过净化这种设置来正式获得细粒度的状态。对于具有全息对偶的AdS黑洞来说，这种净化相当于引入了一个额外的边界（即，婴儿宇宙），然后通过爱因斯坦-罗森桥将其连接到原始的黑洞。我们揭示了这个设置的几个细节。作为应用，我们简要地讨论了这个婴儿宇宙如何修改半经典的引力高斯定律以及引力敷料的运营商背后的地平线。
2022-05-16 gr-qc hep-th
Path integrals, saddle points and the beginning of the universe
非常早期的宇宙是根据弯曲时空上的量子场论来理解的，其中经典背景时空是典型的FLRW宇宙学，在其上传播的量子场包括引力波和能量密度波动。许多悬而未决的问题似乎与我们对这个体系的了解甚少有关，在这个体系中，引力自由度的一部分，而且只有一部分，是量子化的。在这项工作中，我们研究这一限制分配量子性质的背景宇宙和波动，然后集中在限制的背景宇宙行为接近经典。量子化是在量子广义相对论的框架下通过费曼的路径积分实现的。利用小超空间近似研究了正、负宇宙学常数情形下引力路径积分的鞍点近似，重点研究了不同边界条件对鞍点近似的影响.我们的主要发现是，无论是无边界假设还是反德西特空间中的黑洞，其路径积分都需要用Neumann初始条件来定义.事实上，诺依曼条件对于恢复可感知的黑洞热力学和稳定无边界假设是必要的。同时，在这两种情况下，它可以被看作是对进入和的几何形状的正则性要求。对诺依曼条件的需要意味着对无边界波函数的解释与哈特尔和霍金最初的直觉有很大的不同，因为宇宙的初始膨胀率是固定的，而不是它的大小。我们对黑洞的研究结果支持了无边界假设的实现，其中正则性是主要的要求，并允许在弯曲的时空极限中定义良好的QFT。
2023-03-20 gr-qc hep-th
Wave function of the Universe as a sum over eventually inflating universes
我们考虑这样一个建议：把宇宙的波函数定义为最终膨胀的时空的总和。在minisuperspace模型中，我们明确地表明，一个简单的家庭的初始条件，参数化的正实数$a_0$，可以施加实现这一规定。由此产生的波函数被发现是成比例的Hartle-Hawking波函数和它的依赖于$a_0$是通过一个整体的相位因子。出于这一观察，我们问是否有可能分析扩展$a_0$到一个扩展区域$\bar{\mathcal{D}}$在复杂的$a_0-$平面，同时保留哈特尔-霍金形式的波函数。我们使用的路径积分的收敛条件和最近的一个定理，由于Kontsevich和Segal，进一步扩展威滕，明确找到$\bar{\mathcal{D}}$。有趣的是，$\bar{\mathcal{D}}$边界上的一个特殊点恢复了精确的无边界波函数。接下来，我们证明了我们的处方导致一个家庭的量子态的微扰，从而产生标度不变的功率谱。如果我们要求在$\bar{\mathcal{D}}$中的“无边界点”处有一个匹配条件，作为我们处方的一个额外成分，那么我们会收敛到微扰的唯一量子态。
2022-07-15 gr-qc hep-th
Topological Early Universe Cosmology
宇宙的早期历史可以用一个拓扑阶段和一个标准的爱因斯坦引力第二阶段来描述。为了研究这种情况下，在其充分的一般性，我们考虑了四个流形的欧几里得签名的拓扑阶段，其中共享一个共同的边界与相应的流形的洛伦兹签名的爱因斯坦阶段。我们发现边界的外曲率应该为零，而流形在拓扑相中的欧拉数应该为零。此外，我们表明，第二阶段的特点是必须由初始消失的Weyl张量和标准的宇宙学平坦性问题是不会自动解决，除非一个共形不变的边界项被添加。我们还描述了标准爱因斯坦相的标量扰动。我们发现，它们必须包含一个初始的非零剪切分量继承的拓扑相，我们估计的非高斯参数。最后，我们认为，拓扑早期宇宙宇宙学共享的共同特点，以前的想法，如所谓的外尔曲率假设，宇宙的创造从无到有和无边界的建议。
2021-05-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probability distribution for the quantum universe
我们确定的内积的希尔伯特空间的波函数的宇宙通过施加厄米性的量子哈密顿量的上下文中的minisuperspace模型。相应的量子概率密度成功地再现了经典概率分布在$\hbar \to 0$限制，封闭的宇宙充满了一个完美的流体指数$w$。当$-1/3<w\le 1$时，波函数是可归一化的，量子概率密度在大爆炸/大挤压奇点处变得非常小，至少在半经典水平上。量子期望值的物理几何量，发散的经典奇点，被证明是有限的。
2021-12-25 gr-qc hep-th
Birth of Inflationary Universes via Wineglass Wormholes and their No-Boundary Relatives
A.Razmadze Mathematical Institute at I.Javakhishvili Tbilisi State University（I.贾瓦希什维利第比利斯国立大学A.拉兹马泽数学研究所）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（引力物理马克斯·普朗克研究所（爱因斯坦研究所））
研究通过酒杯虫洞介导从现有渐近平坦或反de Sitter区域中产生膨胀时空，探讨了局部尺度因子极值的虫洞及其与自相互作用标量场的结合。
2026-07-28 gr-qc hep-th
Inner products and closed universes
Harvard University（哈佛大学）；University of Victoria（维多利亚大学）
研究半经典德西特量子引力中晚期态的重叠，在德西特JT引力形变中计算无边界波函数单圈修正，发现洛伦兹测度配对与欧几里得引力隐含配对的不匹配，讨论其对微扰引力切割粘合的意义。
2026-10-08 gr-qc hep-th
Classical Inflationary and Ekpyrotic Universes in the No-Boundary Wavefunction
本文研究了在无边界量子态中获得经典宇宙的方式。在这种情况下，当波函数是高度振荡的，即当波函数的振幅变化的比率与相位变化相比变得很小时，宇宙可以被表征为经典的（在WKB意义上）。在存在正或负指数势的情况下，WKB条件与因子$e^{-(ε- 3)N/(ε-1)},$成比例地满足，其中$ε$是（恒定的）慢滚/快滚参数，并且$N$表示e折叠的数量。因此，在$N$中，古典性以指数速度达到，但只有当$ε< 1$（膨胀）或$ε> 3$（膨胀）时。此外，当势能关闭，外燃阶段进入动力学主导阶段时，到那时为止所获得的古典性水平被保留下来。在循环势中也得到了类似的结果，其中加入了一个暗能量平台。最后，对于形式为$-ϕ^n$（带有$n=4,6,8$）的势，经典解变得越来越动力学主导，有一个初始的经典化爆发，然后迅速趋于平稳。这些结果表明，暴胀和ekpyrosis，这是唯一已知的平滑宇宙的动力学机制，共享也许更基本的属性，使空间和时间的经典摆在首位。
2015-04-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The large-scale structure of the ambient boundary
本文综述了最近的一个构造，环境宇宙学度规，及其对宇宙整体几何的影响。根据这个提议，宇宙是一个有界的超曲面，带有共形结构，位于一个新的5-几何的（共形）无穷远处，这个几何满足爱因斯坦方程和流体源。我们讨论了我们的主要结果的隐含拓扑性质的共形无穷的环境度量，不存在的边界上的时空奇点，以及作为一个新的原则在边界上的直接后果的宇宙审查的有效性。
2016-09-24 gr-qc hep-th
Absolute entropy and the observer's no-boundary state
本文提出带观测者的闭合宇宙中无边界态是物理希尔伯特空间上的恒等算符，即最大熵态，并在Jackiw-Teitelboim引力中证明其几何上对应bra-ket虫洞，从而可用相对熵定义不同宇宙中观测者的冯·诺依曼熵。
2025-09-23 gr-qc hep-th
The Boundary Proposal
Institute for Theoretical Physics, Heidelberg University（海德堡大学理论物理研究所）
该研究提出一个与Hartle-Hawking无边界提出相媲美的边界提出，通过欧几里得瞬子构造宇宙起源，可能主导宇宙创造过程。
2025-06-23 gr-qc hep-th
A Measure of Classicality
我们根本不确定的量子宇宙的一个显著特征是它的准经典领域--经典物理学的确定性定律所适用的广泛的时间、地点和尺度。我们的准经典领域是我们宇宙的量子态和动力学的基本理论的一个涌现特征。我们的宇宙可以表现出许多类型的准经典领域，其特征在于不同的变量，不同的粗粒化水平，不同的时空位置，不同的经典物理学，以及不同的经典性水平。我们推测不同层次的古典性的可观察到的后果，特别是对信息收集和利用系统（IGUSes）把我们当作宇宙的观察者。
2021-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Lower bound on the cosmological constant from the classicality of the Early Universe
我们使用量子么模引力理论来关联宇宙学常数，$Λ$的值，以及宇宙学经典性出现的能量标度。$Λ$和幺模时间是互补的量子变量，这一事实意味着一个永久量子宇宙的$Λ$应该是零（或者，实际上，固定在任何值）。同样地，$Λ$的小给它的不确定性设定了一个上限，也给么模钟的不确定性或宇宙时间设定了一个下限，以便于经典性的出现。对于观测到的$Λ$，经典性在$7 \times 10^{11}$ GeV附近产生，而不是普朗克尺度，并将经典性区域作为我们的哈勃体积。我们证实了这一论点的直接评价宇宙的波函数的连接表示为幺模理论。我们的论证是可靠的，唯一的余地是我们的宇宙学经典补丁的共动体积，它应该大于观测到的最后一个散射表面。如果把它看作是一个封闭宇宙的整体，那么这个约束对$Ω_k$的依赖很弱：对于$-Ω_k < 10^{-3}$，经典性在$ > 4 \times 10^{12}$ GeV时达到。如果它是无限的，那么这个能量尺度是无限的，并且宇宙在小超空间近似下总是经典的。一个惊人的巧合是，要使宇宙在普朗克尺度之下成为经典的，唯一的方法是将经典斑块的大小定义为具有观测到的光谱指数$n_s = 0.967(4)$（大约是当前哈勃体积的$10^{11}$倍）的红色光谱的非线性尺度。在全息宇宙学的背景下，我们可以将这个尺寸解释为双3D量子场论中的禁闭尺度，这可能会在未来的宇宙学调查中被探测（直接或间接）。
2022-10-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
