Finite-time singularities in modified $\mathcal{F}(R,G)$-gravity and singularity avoidance
研究了$\mathcal{F}(R,G)$ -引力中有限时间未来奇点的性质,其中$R$和$G$分别是Ricci标量和Gauss-Bonnet不变量.特别是,我们重建的$F(G)$ -重力和$\mathcal{F}(R,G)$ -重力模型实现有限时间未来的奇异性。我们讨论了一种可能的方法来治疗有限时间未来的奇异性在$\mathcal{F}(R,G)$ -引力通过考虑高阶曲率修正或粘性流体的影响。
2010-08-19 gr-qc
Singularity avoidance in Bianchi I quantum cosmology
我们将最近关于量子引力中奇异性避免的讨论从各向同性宇宙学模型扩展到各向异性宇宙学模型。研究是在量子几何动力学(Wheeler-DeWitt方程)的框架下进行的。我们制定了一般的Bianchi A类模型的奇异性避免的标准,并给出明确和详细的结果Bianchi I模型与无物质。我们发现,在这些模型中,经典奇异性一般可以避免。
2019-08-22 gr-qc hep-th
Singularity avoidance from path integral
本研究采用路径积分形式,将史瓦西黑洞内部表述为Kantowski-Sachs时空,结合小超空间方法得到奇点附近波函数的精确解,证明其在奇点附近趋于零,验证了类DeWitt判据,且结果为精确解而非鞍点近似。
2025-05-17 gr-qc
Hyperbolic slicings of spacetime: singularity avoidance and gauge shocks
我研究博纳-马索家庭的双曲切片条件,特别是考虑到它的属性时,接近两种不同类型的奇点:聚焦奇点和规范冲击。聚焦奇点,我延长博纳等的原始分析。和表明,边际和强奇异性避免可以获得某些类型的行为的切片条件作为失效接近零。对于规范冲击的情况下,我重新推导出一个条件,以前发现,消除他们。不幸的是,这种情况大大限制了所允许的切片类型。然而,如果要求仅近似地满足该条件,则仍然可以找到有用的切片条件。这种限制性较低的条件包括1+log族的特定成员,在过去,根据经验,已发现该成员对于布里尔波和黑洞模拟都非常稳健。
2002-11-05 gr-qc
Singularity Avoidance in Numerical Black Hole Spacetimes
数值相对论中的时空奇点可以通过从视视界内切除计算域的一个区域来避免。我们报告的结果,这样一个计划,是基于使用({ \it i})的地平线锁定坐标,锁定坐标系的几何形状,和({ \it ii})有限差分方案,尊重因果结构的时空。利用这种技术,黑洞可以精确地演化到$t=1000M$之外,其中$M$是黑洞的质量。
1994-12-21 gr-qc
Open universes and avoidance of the cosmological singularity
在本文中,我们给出了结论性的论点,指出在物理等价共形相关的度量。基于任何相容的有效时空理论在长度单位、时间单位和倒数质量单位的单参数变换群下必须是不变的这一论点,还证明了正则广义相对论不是这样一个相容的理论。共形广义相对论提供了一个一致的公式来描述引力定律。通过对Raychaudhuri方程的研究,我们将gr-qc/9908075和gr-qc/9905071的结果进一步推广到开放宇宙.
2000-04-28 gr-qc
Gravitational collapse and singularity avoidance of a homogeneous dust fluid on a brane with timelike extra dimension
本文研究Shtanov Sahni膜世界模型中均匀尘埃云的引力坍缩,发现膜张力保持有限,标量曲率有界,从而规避了奇点形成。
2025-10-23 gr-qc
Singularity avoidance in a quantum model of the Mixmaster universe
我们提出了一个真空Bianchi-IX动力学的量子模型。它基于四个主要要素。首先,我们使用一个复合量子化过程:仿射相干态量子化各向同性变量和Weyl量子化各向异性的。其次,受分子物理学中标准方法的启发,我们进行了绝热近似(Born-Oppenheimer近似)。第三,为了处理各向异性势的调和近似,我们将各向异性势在其最小值附近展开。第四,我们发展了一个半经典水平上的分析处理。由于仿射量子化产生的排斥势,经典奇异性的分辨率发生。这一过程表明,在收缩过程中,各向异性自由度的量子能量增长比经典的慢得多。此外,在远离量子反弹的地方,再现了经典的量子涨落。我们的处理是放在分子物理学方法的一般背景下,其中可以包括绝热和非绝热近似。
2015-12-12 gr-qc
Singularity avoidance in the hybrid quantization of the Gowdy model
圈量子宇宙学中最引人注目的现象之一是,至少对于均匀宇宙学模型来说,大爆炸被大反弹所取代,大反弹将我们的宇宙与之前的分支连接起来,而不通过宇宙学奇点。这项工作的目标是研究在圈量子宇宙学中奇异性的存在,包括不均匀性,并检查在纯均匀设置中获得的行为是否继续有效。基于这个目标,我们将注意力集中在具有线偏振引力波的三环面Gowdy宇宙学上,并利用有效动力学进行分析。对于这个模型,我们证明了所有潜在的宇宙学奇异点都被避免了,从而将奇异点解析的结果推广到了这种具有不均匀性的情况。我们还表明,如果在(比安奇背景)量反弹发生,不均匀性增加的反弹相对于其对应的均匀的情况下,该体积的值。
2013-10-15 gr-qc
Singularity avoidance in quantum gravity
本工作的目的是研究量子引力对奇点问题的影响。我们研究的高阶导数项,总是出现在任何量子场论模型的引力,处理他们都非微扰和微扰。在前一种情况下,通过计算的贡献的额外的自由度的一个同余的测地线,我们表明,奇点的外观不再是一个必要的。在后者中,对应于将量子化的广义相对论作为有效场论来处理,我们将霍金-彭罗斯定理推广到包括无质量物质和引力子涨落的单圈修正。
2020-01-13 gr-qc hep-th
Singularity avoidance for collapsing quantum dust in the Lemaitre-Tolman-Bondi model
我们研究了坍缩尘埃云中经典奇点的命运。为了这个目的,我们通过单独考虑云中的每个尘埃壳层,以最外层为代表,对球对称尘埃坍缩的边缘约束Lemaitre-Tolman-Bondi模型进行了改进。由于尘埃自然地提供了一个更好的时间概念,我们可以为这个壳层构建一个量子力学模型,并要求波包的幺正演化。结果表明,只要量子化模糊度满足一些较弱的条件,经典奇异性一般可以避免。我们证明了一个奇点的崩溃是由一个反弹,然后由一个膨胀取代。最后,我们构造了一个描述弹跳尘埃坍缩的量子修正时空,并计算了从坍缩到膨胀的时间。
2019-04-30 gr-qc hep-th
Avoidance of singularities in spherically symmetric charged dust
在球对称带电尘埃中,就像在电中性尘埃中一样,可能存在两种奇点:大爆炸/挤压(BB/BC)奇点和壳层交叉。与中性尘埃不同,BB/BC奇点可以避免。当电荷密度r的绝对值处处小于能量密度d(|r| < D = \sqrt{G} d / c^2)时,允许模型避免BB/BC奇点的条件必然导致壳层交叉。存在允许我们避免两个奇点的初始条件集(当|r| > D无处不在,或者|r| = D在对称中心,而|r| < D在其他地方)。在这些情况下,两种奇点都可以在足够长的时间内避免,以至于带电尘埃可以穿过最大扩展的Reissner-Nordstrom时空中奇点之间的隧道,进入另一个渐近平坦的区域。这样的配置的一个明确的例子,并进行了讨论。它不与任何天体物理学约束相矛盾。
2007-02-26 gr-qc
Spin networks and the big bang singularity avoidance in the AdS/CFT correspondence
我们提出了一个新版本的$AdS/CFT$对应,其中聚合物结构类似于圈量子宇宙学自旋网络可以诱导在各向同性和均匀的平坦的兰德尔-Sundrum II膜,对应于全息的封闭的弦状态生活在散装。这样的聚合物结构驱动了膜世界时空的离散演化,导致了大爆炸奇点的正则化。结果表明,$AdS/CFT$猜想可能是连接弦论和圈量子引力的桥梁.
2020-08-13 gr-qc hep-th
Singularity Avoidance in Nonlinear Quantum Cosmology
我们扩展了我们以前的研究的影响信息理论动机的非线性校正的惠勒-德维特方程的minisuperspace计划FRW宇宙。首先,我们表明,即使当几何是双曲的,和物质的宇宙学常数,非线性仍然可以提供一个屏障,屏幕的初始奇点,就像在平坦的宇宙的情况下。其次,在平坦的情况下,我们表明,在一个自由的无质量标量场的存在下,奇异性避免是微扰可能的一个非常大的类初始未微扰的量子态,推广我们以前的讨论使用高斯态。
2009-02-17 gr-qc hep-th quant-ph
Singularity Avoidance in Gravitational Collapse of an Inhomogeneous Fluid in Rastall Gravity
本文在Rastall引力中研究非均匀流体球对称坍缩,通过设定线性状态方程和Rastall参数使径向有效压强为零,得到满足弱能量条件的精确非奇异坍缩解,物质云在有限时间达到最小半径后反弹膨胀,从而避免时空奇点。
2025-07-02 gr-qc
A resolution of spacetime singularity and black hole paradoxes through avoidance of trapped surface formation in Einstein gravity
时空奇点的出现表明爱因斯坦引力理论在这些极端状态下的崩溃。我们在这里考虑的奇异性问题和各种黑洞悖论在经典和量子水平。指出在连续的引力坍缩过程中避免形成俘获面是解决这些问题的可能途径。构造了一类实现这种可能性的理想流体坍塌模型。而云内部的压力可能是负的,满足弱能量条件。随着引力坍缩过程的发展,坍缩的恒星辐射出其大部分物质,以避免形成陷阱面和时空奇点。坍缩的内部匹配到一个广义Vaidya时空的外部来完成模型。
2005-04-05 gr-qc hep-th
Interacting Phantom Energy and Avoidance of the Big Rip Singularity
本文研究了宇宙流体成分之间具有任意(非引力)相互作用的宇宙模型:幻影能量和背景。一般形式的相互作用,被认为是在标量张量引力理论的启发。假设体模流体没有特定模型。我们集中我们的调查解决方案是免费的巧合问题。我们发现在参数空间中有一个很宽的区域,在那里解也不存在大裂口奇点。物理的论点,加上基于对观测证据的分析的论点,表明没有大撕裂奇点的幻影模型可能是自然界所偏爱的。
2014-08-21 astro-ph gr-qc
Singularity avoidance in quantum-inspired inhomogeneous dust collapse
在以前的文章中,我们研究了尘埃和辐射的广义相对论均匀引力坍缩,其中密度分布被一些量子引力模型证明的有效密度所取代。有人发现,有效密度引入了一个有效的压力,成为负的和占主导地位的强场制度。通过这种设置,中央奇点被反弹所取代,之后云开始膨胀。在经典情形下,均质和非均质塌缩模型具有不同的性质,基于这一事实,我们将以前的工作扩展到非均质情形。在量子激发的均匀坍缩模型中,经典的中心奇点被反弹所取代,但不均匀性强烈影响反弹曲线和捕获区域的结构。
2014-08-17 astro-ph.HE gr-qc
On (Cosmological) Singularity Avoidance in Loop Quantum Gravity
圈量子宇宙学(LQC),主要是由于Bojowald,不是圈量子引力(LQG)的宇宙学部门。相反,LQC由经典广义相对论的相空间截断到空间均匀的情况,然后通过LQG的方法量化。因此,LQC是LQG(具有无限自由度的真正QFT)的量子力学玩具模型(有限自由度),其提供重要的一致性检查。然而,这是一个不平凡的问题,是否LQC的预测是强大的开关后,在全LQG中存在的非均匀波动。LQC最引人注目的两个发现是1。从零体积本征态上的上方限定了逆比例因子,这暗示了避免局部曲率奇异性和2。量子Einstein方程是非奇异的,这暗示了全局初始奇异性的避免。我们显示的LQG的计算结果,证明了(类比的)逆标度因子,而密集定义,是{ \it不}有界的零体积本征态从上面。因此,在完全LQG中,如果实现曲率奇异性避免,则不是以这种简单的方式。事实上,反比例因子的有界性对于避免曲率奇异性既不是必要的,也不是充分的,非奇异演化方程对于避免初始奇异性既不是必要的,也不是充分的,因为这些准则都不是用可观测量来表示的。我们提出的LQG的计算结果,这可能是第一个迹象表明,我们的标准,至少曲率奇异性避免满足LQG。
2005-05-08 astro-ph gr-qc hep-th
Brans-Dicke-type theories and avoidance of the cosmological singularity
本文研究了在爱因斯坦坐标系(具有额外标量场的广义相对论)中,当Brans-Dicke参数$ω>-{3/2}$为任意值时,标量场和物质场之间耦合最小的Brans-Dicke引力理论中的平坦Friedmann-Robertson-Walker宇宙学。结果表明,在$-{3/2}<ω<\leq-{4/3}$范围内,该理论的Einstein框架表述中的宇宙学奇异性在Jordan框架中被消除。这一结果被解释为一种观点(首次在参考文献gr-qc/9905071中提出),认为广义相对论的约当框架和爱因斯坦框架在物理上是等价的。所得到的结果对弦论的影响进行了概述。
2000-02-21 gr-qc hep-th
Singularity Avoidance of Charged Black Holes in Loop Quantum Gravity
基于圈量子引力的球对称约化,研究了Reissner-Nordström黑洞视界内部的量子化.对于物理情形$M^2> Q^2$,计算了这种黑洞所有区域的经典相空间变量。这个计算建议一个候选人的经典无界函数的曲率标量的所有发散组件组成。构造了相应的量子算符,并证明其具有有界算符。将所得结果与Schwarzschild情形的结果进行比较,表明在$Q \rightarrow 0$极限下,带电黑洞的曲率算符的上界退化为Schwarzschild的曲率算符的上界.这种对奇异性的局部回避以及非奇异演化方程表明了量子几何在处理这种黑洞的经典奇异性中所起的作用。
2012-07-02 gr-qc hep-th quant-ph
Singularity avoidance in black hole interiors by quantum gravity effects
Nihon University(日本大学);Kyoto University(京都大学)
通过量子引力效应研究黑洞内部奇点回避问题,发现量子效应增强时波包行为偏离经典轨迹,导致奇点形成时间延长。
2025-12-25 gr-qc hep-th
Avoidance of singularity during the gravitational collapse with string T-duality effects
本文研究了零点长度$l_0$作用下物质(尘埃)的引力坍缩。在引力坍缩过程中,我们忽略了前霍金辐射的反作用效应(在这个意义上,它是很小的效应,不能阻止视视界的形成),然后我们将坍缩恒星的内部度规重新转换为一个封闭的FRW宇宙,最后,我们得到了尺度因子的最小值,这意味着粒子永远不会撞到奇点。我们认为,在引力坍缩结束时出现的物体可以被解释为普朗克星(黑洞核心)隐藏在黑洞的事件视界与半径成正比的$(GMl_0^{2}/c^2)^{1/3}$。非常有趣的是,我们发现了相同的结果,普朗克星的半径使用自由落体观测者的观点。此外,我们还指出了圈量子引力中修正的Friedmann方程与弦T对偶中修正的Friedmann方程之间的对应关系。最后,我们讨论了关于黑洞最后阶段的两种可能性。第一种可能性是我们最终会得到一个普朗克大小的黑洞残余物。第二种可能性是内核可能是不稳定的,由于量子隧道效应,时空可能经历一个从黑洞到白洞的跃迁(一个弹跳的普朗克星)。
2023-01-19 gr-qc
Does loop quantum cosmology replace the big rip singularity by a non-singular bounce?
指出圈量子宇宙学中的完整性修正引入了对弗里德曼方程的修正,从而避免了大撕裂奇点。最近在\cite{h12}中已经证明了这个修正的Friedmann方程是以不一致的方式得到的,这意味着从它推导出的结果,特别是大撕裂奇异性避免,是不合理的。问题是,holonomy修正修改引力部分的哈密顿系统导致,勒让德变换后,一个非协变拉格朗日这是在矛盾的主要原则之一,广义相对论。处理大裂缝奇异性避免的一个更一致的方法是忽略哈密顿量的引力部分的修改,只考虑逆体积效应\cite{bo02a}。在这种情况下,我们将看到,与大爆炸奇点不同,大撕裂奇点在圈量子宇宙学中幸存下来。另一种避免大撕裂的方法是考虑惠勒-德维特方程给出的几何量子效应。在这种情况下,即使波包扩散,期望值也满足与它们的经典类似物相同的方程。然后,按照圈量子宇宙学中的观点,我们可以得出结论,当我们考虑这些量子效应时,大撕裂奇异性仍然存在。然而,波包的扩展阻止了半经典时间的恢复,因此,我们可以得出结论,宇宙的经典演化在大裂缝到达之前就已经结束了。这不是决定性的,因为。正如我们将看到的,它总是存在其他外部时间,使我们能够定义宇宙的经典和量子演化,直到大撕裂奇点。
2012-11-06 gr-qc
Analysing (cosmological) singularity avoidance in loop quantum gravity using U$(1)^3$ coherent states and Kummer's functions
利用一种基于Kummer合流超几何函数的新方法,研究了U $(1)^3$复杂相干态下圈量子引力(LQG)的奇异性避免问题,并与已有结果进行了比较.我们的分析集中在动力学算子,表示为q(r),其产品是LQG的逆标度因子的模拟,也发挥了关键作用的其他动力学算子,如物质哈密顿或哈密顿约束。对于q(r)中的三次拓扑和线性幂的图,我们得到了正确的经典极限,并演示了如何用这种方法计算高阶校正。这在如何处理所涉及的分数功率的方式上扩展了已经存在的技术。我们还扩展了现有的形式主义,图与更高的价顶点。对于一般的图和产品的q(r),使用估计成为不可避免的,我们调查这些半经典的期望值的上限。与现有的结果相比,我们的方法允许在整个计算过程中保持q(r)中涉及的分数幂,这在其他地方是由整数幂估计的。类似于以前的结果,我们发现了一个非零的上界的反尺度因子在初始奇点。此外,我们的研究结果提供了一些见解的属性和相关影响的结果时,使用估计,并可用于寻找改进的估计。
2021-09-15 gr-qc hep-th
Singularity avoidance in classical gravity from four-fermion interaction
我们推导了一个均匀的球对称云的引力坍缩的动力学,在一个经典的设置被赋予一个拓扑扇区的重力和非最小耦合到费米子。有效理论由爱因斯坦-希尔伯特作用量加上狄拉克费米子通过四个费米子顶点相互作用组成。在经典的水平上,我们得到了相同的图片,最近已经研究了我们中的一些人在广泛的有效理论的启发下,一个超级重整化和渐近自由的引力理论。经典奇点被一个反弹所取代,超过这个反弹,云会无限地重新膨胀。因此,我们表明,即使在经典的水平,如果我们允许一个非最小的耦合引力费米子,事件视界可能永远不会形成一个合适的选择的一些参数的理论。
2014-05-23 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Smooth Signature Change as a Mechanism for Singularity Avoidance in BTZ Black Holes
Technical and Vocational University (TVU)(技术与职业大学)
研究时空奇点避免机制,用光滑实过渡函数取代不连续符号函数,在(2 + 1)维BTZ几何中构建框架,所得度规全局光滑且实,解决先前分布方法基础问题,为奇点避免提供一致可计算模型。
2026-07-07 gr-qc hep-th
Singularity resolution by lattice shifts in discretised quantum mechanics
研究了离散实直线上非相对论性量子力学中格点逼近经典势奇点时的奇异性避免机制的鲁棒性。我们认为有吸引力的库仑势和有吸引力的标度不变的潜力,在等间距的奇偶不变的晶格和非等间距的奇偶不变的晶格,我们检查的能量特征值相结合的分析和数值技术。而最低的一个或两个本征值下降到负无穷大的奇异极限,我们发现,较高的本征值保持有限的形式退化对,接近的本征值的理论,其中一个格点在奇点是正规化要么由蒂曼的循环量子引力奇异性避免处方或限制奇宇称部门。简并的方法可以从非奇异离散半线量子理论通过调整边界条件参数来再现。结果表明,Thiemann的奇异性回避公式和离散化的半直线边界条件定量地再现了奇异极限谱的正确特征,除了最低的几个特征值。
2014-03-04 gr-qc math-ph math.MP
Feasibility of singularity avoidance for a collapsing object due to a scalar field
研究外部观测者视角下天体坍缩,通过Vaidya与FLRW时空匹配及标量场耦合,发现最小耦合下SEC违背可避免奇点,非最小耦合仅蒸发可完全避免,表面反弹可作为内部SEC违背的诊断。
2023-09-30 astro-ph.HE gr-qc
Brane singularities and their avoidance in a fluid bulk
利用渐近分裂的方法,对三维体块中3-膜可能的奇异结构和相应的渐近行为进行了分类,其中体块场的内容由理想流体的模拟参数化,其状态方程为介于“压力”$P$和“密度”$ρ$之间的任意状态方程$P=γρ$.在这种与均匀宇宙学的类比中,时间被横截于3-膜的额外坐标所取代,其世界体积可以具有任意的常曲率。结果主要依赖于常数参数$γ$:(i)对于$γ>-1/2$,平坦膜解在有限距离处存在坍缩奇异性,而在弯曲情况下则消失. (ii)对于$γ<-1$,奇异性是不可避免的,它变成了一个平坦膜的大裂缝类型。(iii)对于$-1<γ\le -1/2$,令人惊讶的结果被发现,而弯曲膜的解决方案是奇异的,平坦的膜是不是,打开了可能性的复苏的自调谐建议。
2010-05-18 gr-qc hep-th
Brane singularities and their avoidance
本文用渐近分裂方法分析了五维体中耦合于标量场或理想流体的3-膜的奇异性结构和相应的渐近行为。在标量场的情况下,它表明,在一个有限的距离从膜的崩溃奇异性,可以避免的代价,使膜的世界体积正或负弯曲。在体场含量由理想流体的模拟参数化的情况下,在“压力”P和“密度”ρ之间具有任意状态方程P=γρ,我们的结果关键地依赖于恒定的流体参数γ:(i)当γ>-1/2时,平膜解在有限距离处具有坍缩奇异性,在弯曲情况下,这种奇异性消失。(ii)当γ<-1时,奇点不可避免,并且对于平坦膜它变成大裂缝型。(iii)当-1<γ<或= -1/2时,令人惊讶的结果是,当弯曲膜解是奇异的时,平坦膜不是,这为自调谐方案的复兴打开了可能性。
2010-10-29 gr-qc hep-th
Qualitative Approach to Semi-Classical Loop Quantum Cosmology
最近发现的机制,可以避免宇宙学奇点内的半经典提法圈量子引力。数值研究表明,标量场的自相互作用势的存在为慢卷暴胀的成功提供了初始条件。本文对圈量子引力宇宙学方程所对应的动力系统进行了定性分析。证实了正弯曲宇宙学模型中奇异回避的结论。考虑了两种情况,无质量(势平坦)和有质量的标量场。给出了有质量标量场模型暴胀的初始条件产生的解释。在零空间曲率和负电位的模型中讨论了反弹。
2004-07-24 gr-qc
Big Crunch Avoidance in k = 1 Semi-Classical Loop Quantum Cosmology
众所周知,具有最小耦合质量标量场的封闭宇宙总是坍缩到奇点,除非初始条件被极其精细地调整。我们证明了在高曲率区域,圈量子引力对大质量标量场运动方程的修正总是导致与初始条件无关的反弹。与以往的工作相比,圈量子宇宙学,我们注意到,奇异性可以避免,即使在半经典水平的有效动力学方程的非微扰量子引力修改,而不使用离散量子演化。
2004-02-26 astro-ph gr-qc hep-th
Finite-time future singularities in modified Gauss-Bonnet and $\mathcal{F}(R,G)$ gravity and singularity avoidance
我们研究了从$\mathcal{F}(R,G)$ -引力的晚期加速(有效的精华/幻影)时代出现的所有四种类型的有限时间未来奇点,其中$R$和$G$分别是Ricci标量和Gauss-Bonnet不变量。作为$\mathcal{F}(R,G)$ -引力的一个显式例子,我们还研究了修正的Gauss-Bonnet引力,即所谓的$F(G)$ -引力。特别是,我们重建的$F(G)$ -重力和$\mathcal{F}(R,G)$ -重力模型,加速宇宙学实现有限时间的未来奇点出现。此外,我们讨论了一种可能的方法来治愈的有限时间未来奇异的$F(G)$ -引力和$\mathcal{F}(R,G)$ -引力通过考虑高阶曲率修正。给出了非奇异真实修正高斯-博内引力的例子。事实证明,在奇异暗能量中加入这种非奇异的修正引力,使得组合理论也是非奇异的。
2010-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Avoidance of future singularities in loop quantum cosmology
我们考虑未来奇点的命运在圈量子宇宙学的有效动力学。非微扰的量子几何效应,导致$ρ^2$修改的弗里德曼方程在高能量导致在一般的解决方案的奇异性时,能量密度$ρ$发散在未来的弗里德曼动力学的奇异性。这样的量子效应导致避免了大撕裂,随之而来的是一个稳定的宇宙。突然奇异性的解决方案,当压力发散,但能量密度接近一个有限值的情况下,取决于后者的比例的临界能量密度的数量级普朗克。如果这个比值大于1,宇宙就逃脱了突然的未来奇点,变成振荡的。
2006-05-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Conservation of Energy in Black Holes and in Cosmology
本文首先回顾了引力系统中总能量的各种定义。简单的总能量定义存在一些缺陷,我们回顾了如何修改总能量的定义。然后,我们明确地展示了如何计算系统的总能量。我们的例子是(2+1)维中膨胀的封闭de Sitter宇宙中黑洞的总能量。一般来说,我们发现对总能量的贡献只来自奇点。然后我们可以通过计算奇点周围的贡献来计算总能量。
2002-12-27 gr-qc
Non-local quantum effects in cosmology 1: Quantum memory, non-local FLRW equations and singularity avoidance
我们讨论了无质量粒子的量子环的宇宙学效应,它导致了控制标度因子a(t)的运动方程中的时间非定域性。对于这里讨论的效果,循环导致a(t)的演变取决于过去曲率的记忆,权重最初按1/(t-t ')缩放。作为我们的主要例子之一,我们讨论了大量轻粒子的情况,使得这些效应发生在引力仍然可以经典对待的区域。然而,我们也描述了量子引力子环和全套标准模型粒子的影响。我们发现,这些影响随着时间的推移,在扩大阶段,导致在晚些时候的经典行为。在收缩阶段,在我们的近似中,量子结果可以导致普朗克质量以下尺度上的类似反弹的行为,避免霍金-彭罗斯定理经典要求的奇异性。对于共形不变场,例如具有共形耦合希格斯粒子的标准模型,这个结果是完全非定域的和参数无关的。
2014-03-18 gr-qc hep-ph hep-th
Defrosting the Big Freeze quantum mechanically?
大冻结是一个奇点,出现在一些暗能量模型中。我们在这里解决它的可能避免在量子宇宙学,更准确地说,在量子几何动力学的框架。
2010-02-25 gr-qc
Temporary Singularities and Axions: an analytic solution that challenges charge conservation
我们通过建立在[物理学基础49,330(2019)]中证明的可能性,构建了违反全局电荷守恒的麦克斯韦方程组的解析解。该结构对于包含临时奇点的时空和包含拟议的“拓扑”轴子场的麦克斯韦电动力学是有效的。因此,它表明,尽管在奇点处“物理学崩溃”,但时空上的物理定律仍然对可能发生的事情施加了限制。此外,可以应用变换光学的概念来表明我们的特定数学解决方案具有更广泛的适用性。
2022-03-16 gr-qc physics.class-ph
Different faces of the phantom
SNe Ia型数据承认,今天的宇宙可能是由一些奇异的物质主导的,其负压违反了所有的能量条件。这种奇异物质被称为{ \it幻影物质},因为它的异常与能量条件的违反有关。如果一个幻影物质支配着宇宙的物质组成,它就能在有限的未来真时中发展出一个奇点。在这里,我们表明,在某些条件下,这种物质的扰动的演变可能会导致避免这种未来的奇点(大撕裂)。与此同时,我们表明,局部浓度的幻影场可能会形成,在其他规则的配置,黑洞与渐近平坦的静态区域,分离的事件视界从一个不断扩大的,奇点自由,渐近德西特宇宙。
2006-11-06 gr-qc
Creating the Universe Without a Singularity and the Cosmological Constant Problem
我们考虑一个非奇异起源的宇宙从爱因斯坦静态宇宙的理论框架中使用两个体积元素$\sqrt{-{g}}d^{4}x$和$Φd^{4}x$,其中$Φ$是一个度量无关的密度,也曲率,曲率平方项,一阶形式主义和尺度不变性的一个标量场$ϕ$被认为是在行动。在爱因斯坦框架中,我们还添加了一个宇宙学项,参数化零点波动。由此得到的介子的有效势包含两个平坦区域,一个是与宇宙的非奇异起源有关的$ϕ\rightarrow \infty$,另一个是描述我们现在宇宙的$ϕ\rightarrow -\infty$。令人惊讶的是,$ϕ\rightarrow \infty$的奇异性和稳定性的避免意味着$ϕ\rightarrow -\infty$是正的但很小的真空能量。当前宇宙的零真空能量密度是宇宙创生的“门槛”。这需要一个修正的突现宇宙场景,宇宙虽然非常古老,但它确实有一个开始。
2013-06-19 gr-qc
Non-minimal Gravitational Coupling of Phantom and Big Rip Singularity
本文考虑理想流体物质系统与几何的非极小耦合,耦合函数取为Ricci标量的任意函数。由于这种耦合,物质应力张量不再守恒,并且两个分量之间存在能量转移。通过求解守恒方程和应用热力学第二定律,我们表明能量传递的方向取决于物质流体的状态方程。特别是,幻影流体应该随着宇宙的膨胀而释放能量。这种能量减少可以避免宇宙以宇宙末日结束。
2013-07-21 gr-qc
Matters of Gravity, The Newsletter of the Topical Group in Gravitation of the American Physical Society, Volume 28, Fall 2006
研究简介:正则量子引力中的奇点避免,作者Viqar Husain LIGO的新功能,作者David Shoemaker会议报告:扫描新视野:GR超越4维,作者Donald Marolf美洲的量子引力III,作者Jorge Pullin数值相对论的新前沿,作者Luciano Rezzolla本科生广义相对论教学,作者Greg Comer第九次卡普拉辐射反应会议,作者Lior Burko
2006-09-13 gr-qc
Gravitational Perfect Fluid Collapse in Gauss-Bonnet Gravity
爱因斯坦高斯-邦纳引力理论是杂化超对称弦论的低能极限。本文考虑Lemaitre-Tolman- Bondi度规,讨论了Einstein Gauss-Bonnet引力中理想流体的引力坍缩.为此,利用应力能量守恒和边界约束壳的条件,确定了运动方程精确解的封闭形式。研究了Gauss-Bonnet耦合项$α>0$和流体压力的存在对奇异性的结构和形成时间的影响。在这种分析中,奇点早于视界形成,所以坍缩的最终状态是依赖于初始数据的裸奇点。但是这个奇点是弱的和类时的,这与广义相对论的研究背道而驰。
2017-07-27 gr-qc
Quantum Corrected Spherical Collapse: A Phenomenological Framework
提出了一个唯象框架,用于将量子引力激发的修正纳入球对称坍缩动力学。有效的方程是来自一个变分原理,保证能量守恒和Birkhoff定理的存在。引力势可以被选择为面积半径的函数,以产生特定的非奇异静态球对称解,一般具有两个视界。对于特定的势能选择,有效应力能量张量只违反主能量条件。这种违反在靠近内视界处最大,并迅速消失。在这种情况下,球对称标量场的量子校正坍缩的数值研究表明,修改后的引力势阻止了中心奇点的形成,并最终产生一个静态的,主要是真空的,有两个视界的时空。物质在内部视界上“堆积”,导致后期的大规模暴胀。柯西视界被转化为一个零的弱奇点,但与爱因斯坦引力相反,没有中心奇点使这个零奇点稳定。
2010-04-04 gr-qc
Classifying and avoiding singularities in the alternative gravity dark energy models
在Jordan框架和Einstein框架下,对不同引力暗能量模型中出现的未来有限时间奇点进行了分类和研究.结果表明,这种奇异性可能会发生,即使在平坦的时空的有效势的特定选择。避免有限时间奇异性的条件,提出和讨论。利用保角变换将问题归结为研究标量场在有效势上的演化。详细分析了几种可行的重力修正模型,并考虑了通过引入高阶曲率修正来消除奇异性的方法。这些结果可能与相对论性恒星形成中有限时间奇异性也表现出来的修正引力的解有关。
2009-06-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Towards the Scale Invariant Cosmology
本文论证了广义相对论中的奇点是一个非马赫特征的表现。它可以避免与标度不变的动力学理论,一个属性缺乏GTR。进一步指出,GTR中的整体能量不守恒能量守恒也是由于缺乏标度不变性造成的,而几位作者提出的场公式只能部分解决这个问题。需要一个真正的标度不变理论,以更一致的方法来避免这两个问题
2005-11-29 gr-qc
The conformal, complex and non-commutative structures of the Schwarzschild solution
一般零测地线的史瓦西-克鲁斯卡尔-Szekeres几何有一个自然的复杂化,一个椭圆曲线的尖点在奇点。为了实现作为一个没有尖点的黎曼曲面的复化,并且也为了确保奇点处的能量守恒,需要在奇点上的时空的分支覆盖,同时测地线也被加倍,以获得具有额外对合的亏格2超椭圆曲线。此外,从这个分支覆盖得到的时空具有零测地线完备的哈密顿量。完全复零测地线可以在Kruskal-Szekeres度量的自然复化中实现。
2018-03-13 gr-qc math-ph math.MP
Violations of energy conservation in Horava-Lifshitz gravity: a new ingredient in the dark matter puzzle
本文研究Horava-Lifshitz引力中因哈密顿约束丢失导致的能量守恒破坏,将非零哈密顿量重新解释为无压流体以复现冷暗物质现象学,并证明驱动解在自由落体坍缩中是吸引子,为微观焦散规避提供新机制。
2025-02-10 astro-ph.GA gr-qc
Axisymmetric hydrodynamics in numerical relativity: treating coordinate singularity, artificial heating and modeling MHD instabilities
针对双中子星并合残骸的轴对称模拟,提出一种保持磁通守恒且避免坐标奇异性的新方案,结合平滑性与守恒性,并改进熵演化去除人工加热及有效粘性建模,提升长期演化真实性。
2025-10-15 astro-ph.HE gr-qc