Big-bounce cosmology from quantum gravity: The case of a cyclical Bianchi I universe
我们分析了一个Bianchi I模型的经典和量子动力学的存在下，一个小的负宇宙学常数表征其演化的尘埃-时间二元论。我们证明，在一个典型的度量方法，宇宙学奇异性被删除对应于一个积极的定义值的尘埃能量密度。此外，量子大反弹通过一个定义良好的半经典极限与宇宙转折点相连。然后，我们可以可靠地推断，所提出的方案是兼容的周期性宇宙图片。我们还展示了如何，当尘埃能量密度的贡献是足够高的，所提出的方案可以扩展到比安奇九宇宙学，因此它可以被视为一个范例的通用宇宙学模型。最后，我们调查的宇宙动力学上观察到的截止的起源，演示了如何大反弹的演变可以模仿相同的半经典的情况下，负的宇宙学常数被替换通过聚合物离散化的宇宙体积。然后建立了这两个参数之间的直接比例律。
2016-09-01 gr-qc
Exact solutions for Big Bounce in loop quantum cosmology
本文研究了具有圈量子引力完整修正的平坦（k=0）FRW宇宙模型.所考虑的宇宙包含一个无质量标量场和宇宙学常数λ。我们发现该模型在不同的配置的解析解，并研究其在整个相空间的动力学行为。我们显示明确的影响，λ的定性和定量的解决方案。即使在正λ的情况下，没有初始和最终奇点的振荡解也会出现在某些量子化方案的一般情况下。
2008-02-23 gr-qc
Big Bounce in Dipole Cosmology
本文从圈量子引力的偶极近似出发，导出了宇宙学的大反弹方案。我们表明，一个非奇异的演化发生在任何物质场，并认为，通过考虑一个无质量的标量场作为一个关系时钟的动力学，半经典性质的初始状态被保存在反弹的另一边。因此，这个模型加强了圈量子宇宙学和完整理论之间的关系。
2010-10-06 gr-qc hep-th
On the propagation across the big bounce in an open quantum FLRW cosmology
该研究针对开放量子FLRW宇宙学中的大反弹传播问题，结合广义相对论经典分析与量子场论计算，验证粒子可穿越大反弹，并揭示了标量传播子在不同时期的特性。
2023-04-29 gr-qc
Numerical Analysis of the Big Bounce in Loop Quantum Cosmology
具有无质量标量场的圈量子宇宙学均匀模型表明，大爆炸奇点可以被大的量子反弹所取代。为了进一步了解这种反弹的本质，我们从数值分析的角度研究了半离散圈量子引力哈密顿约束方程。为了说明的目的，我们建立了一个数值模拟的量子反弹和反射之间的波动方程的有限差分离散触发的使用非均匀网格，或等效地，反射时发现数值求解波动方程具有不同的系数。我们表明，反弹是密切相关的系统的时间更新的方法，并证明显式的时间更新一般产量反弹。最后，我们提出了一个例子，一个隐式的时间更新没有反弹，并显示回到时间，确定性的演化，达到并部分跳过大爆炸奇点。
2007-01-29 astro-ph gr-qc
Behavior of the Universe anisotropy in a big-bounce cosmology
我们研究了当宇宙的波函数的Vilenkin解释被考虑时，在刚性物质贡献的存在下Bianchi I模型的经典和量子行为。我们研究它的演化在所谓的聚合物表示的量子力学，为了表征修改的离散性质的各向同性变量的宇宙诱导形态的宇宙学奇点。我们证明，在这样一个模型中的大爆炸奇异性被删除在半经典的水平，有利于大反弹时，各向同性变量上的晶格被认为是。此外，对Misner图像中量子自由度、变量\textit{i.e}的平均值的分析以及对波包演化的研究表明，在我们的聚合物改进方案中，与初始奇点附近的宇宙各向异性相关的典型发散行为是如何消失的。事实上，各向异性在大反弹上仍然是有限的，并且它们假定的值取决于远离转折点的初始条件。最后，我们证明了所提出的方案可以扩展，与一个合适的选择的配置参数，比安奇IX宇宙学，因此它可以被视为一个范例的通用宇宙学模型。
2017-06-14 gr-qc
Big-Bounce cosmology in the presence of Immirzi field
将Immirzi参数推广为一个标量场，并在引力存在的情况下对相应的动力学系统进行了哈密顿分析。我们确定了一些SU（2）连接，推广了Ashtekar-Barbero变量，并根据它们重写了约束条件，将经典公式设置为适合于环路量子化。然后，我们考虑限制到一个平坦的各向同性宇宙模型时得到的约化系统。通过模拟环路量子化通过一个有效的半经典处理，我们概述了量子效应是如何能够驯服的初始奇异性在同步时间和当Immirzi场被视为一个关系时间。
2016-07-04 gr-qc
Quantum Big-Bounce as a phenomenology of RQM in the Mini-superspace
本文在各向同性宇宙中研究由自相互作用标量场驱动的量子大反弹，将Wheeler-DeWitt方程类比为相对论量子系统，并采用真正微扰势，发现反弹概率振幅在宇宙最小体积的准经典条件处达到极大值。
2024-10-03 gr-qc
Effective Dynamics, Big Bounces and Scaling Symmetry in Bianchi Type I Loop Quantum Cosmology
本文构造了标量无质量场Bianchi I模型中圈量子宇宙学的详细公式。在本文中，其有效的动力学研究在两个改进的策略，实现LQC离散校正。这两个方案都表明，大爆炸被大反弹所取代，当面积或体积标度因子接近普朗克体系中的临界值时，大反弹发生三次，每次在每个对角线方向上发生一次，普朗克体系是以标量场动量为参考测量的。这两种策略给出了不同的演化：在一种方案中，有效动力学与使哈密顿量有限的有限尺寸单元的选择无关;在另一种方案中，有效动力学对边界条件引入的宏观尺度作出反应。这两个方案揭示了有趣的对称性的标度，这是让人想起的关系解释的量子力学，也表明，基本的空间尺度（面积差距）可能会产生一个时间尺度。
2007-12-17 gr-qc
Avoiding the Big Bang Singularity with Palatini f(R) Theories
我们表明，存在修改后的引力理论，其中的度量满足二阶方程，其中大爆炸奇点被宇宙反弹取代，而不违反任何能量条件。事实上，即使是无压的尘埃也有可能发生反弹。我们给出了这样的理论，这是制定在Palatini形式主义的表征，并讨论了他们的动态反弹附近的区域。我们考虑空间平坦和非平坦的均匀和各向同性的宇宙。
2010-02-20 gr-qc
Loop quantum gravity and the CMB: toward pre-Big Bounce cosmology
这篇简短的文章总结了圈量子引力效应对宇宙学微波背景辐射的可能影响。我们专注于半经典的条款，并表明，“大反弹”的修正，连同“前大反弹”的状态，可以修改所观察到的光谱。
2009-11-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial gravitational waves in a quantum model of big bounce
我们量子化并求解了充满理想流体的量子Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker时空中的引力波动力学。经典模型是制定规范。通过将流体变量设置为内部时钟，将哈密顿约束去参数化。然后对所获得的缩减的（即，物理的）相空间进行量化。我们的量子化过程是根据两种不同的相空间对称性，即，Weyl-Heisenberg对称性的扰动变量，和仿射对称性的背景变量。作为一个吸引人的结果，初始奇点被移除，并被量子反弹所取代。量子模型依赖于一个自由参数，它是由量子化自然产生的，并决定了反弹的尺度。我们用三种不同的方法（“薄视界”、解析和数值方法）研究了量子化引力波在反弹过程中的动力学，得到了一致的结果，并确定了辐射支配宇宙的原初功率谱。其次，我们利用瞬时辐射-物质跃迁传递函数对宇宙晚期进行了近似预测，并用LIGO和Planck数据对我们的模型进行了约束。我们还对当今宇宙的量子不确定性进行了估计。
2018-04-12 gr-qc
Analysis of big bounce in Einstein--Cartan cosmology
我们分析了一个均匀和各向同性的宇宙在爱因斯坦-嘉当引力理论的动力学。费米子的自旋产生时空扭曲，阻止了引力奇点，并以非奇异的大反弹取代了大爆炸。我们表明，一个封闭的宇宙存在，只有当它的尺度因子和温度的一个特定的函数是高于某个阈值，而一个开放的和平坦的宇宙没有这样的限制。我们还表明，反弹的比例因子是双重的：随着温度的增加，然后减少，比例因子减少，增加，减少，然后增加。
2019-06-27 astro-ph.CO gr-qc
Smooth Big Bounce from Affine Quantization
我们研究了用相干态或小波量子化代替正则量子化在量子水平上处理引力奇异性的可能性。我们考虑耦合到理想流体的Robertson-Walker度规。它是最简单的引力坍缩模型，这里得到的结果可以作为一个有用的起点，在未来更复杂的调查。我们遵循基于仿射相干态或小波的量化过程，所述小波是从具有正膨胀的实数线的仿射群的酉不可约表示构建的。我们的方法的主要问题是一个量子离心潜力的外观允许正则化的奇异性，必不可少的自伴的哈密顿量，和明确的量子动力学演化。
2014-01-28 gr-qc
Big-Bounce in projectively invariant Nieh-Yan models: the Bianchi I case
我们证明了Nieh-Yan拓扑不变量在非零非度量的存在下破坏了射影对称，失去了拓扑性质。Nieh-Yan拓扑不变量的概念，然后扩展到一般的度量仿射的情况下，定义一个广义Nieh-Yan项，它允许恢复拓扑和投影不变性，独立。作为一个具体的例子，考虑了一类修正的引力理论，并在宇宙学背景下研究了它的动力学性质。特别是，弹跳宇宙学的解决方案在Bianchi I模型的推导。有限时间奇点影响这些解决方案进行了分析，表明测地线的完整性和这些时空中的标量扰动的规则行为没有被破坏。
2021-11-05 gr-qc
Big-bounce and future time singularity resolution in Bianchi I: the projective invariant Nieh-Yan case
我们扩展的概念的Nieh-Yan不变量的一般度量仿射几何，扭转和nonmetricity都考虑在内。值得注意的是，我们表明，投影不变性和拓扑性的属性可以独立地容纳一个合适的选择参数具有这个新的聂燕长期。然后，我们考虑一类特殊的修改引力理论，它们能够将Immirzi参数提升为耦合到Nieh-Yan形式的动态标量场，并且我们更详细地讨论了源自这种修改的理论框架的有效标量张量理论的动力学。我们专注于，特别是，宇宙学的比安奇我模型，我们得到经典的解决方案，其中初始奇点是安全地删除有利于大反弹，这是最终驱动的非最小耦合与Immirzi字段。这些解决方案，而且，原来的特点是有限的时间奇点，但我们表明，这样的临界点不破坏测地线的完整性和波的规律性，这些时空。
2021-05-14 gr-qc
Big bounce and inflation from gravitational four-fermion interaction
四费米子引力相互作用是由挠率引起的，并且在普朗克尺度下占主导地位。这种相互作用的规则的轴-轴部分本身并不能阻止引力压缩。然而，反常的矢量-矢量相互作用以一种自然的方式导致大反弹和暴胀。
2012-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Big Bounce cosmology for Palatini $R^2$ gravity with a Nieh-Yan term
我们分析了宇宙学的实现Palatini $f(R)$理论，构造了一个Nieh-Yan长期和解决方面的扭转。我们认为相关的情况下，二次校正的希尔伯特-Palatini行动的Ricci标量，模仿Starobinsky模型的度量制定。我们指出，出现了奇特的宇宙学场景，根据这种校正的迹象，能够再现反弹设置，并恢复标准的宇宙动力学在后期渐近极限。此外，我们概述了解决小撕裂动力学，这需要更深入的调查，以通过物质创造正规化。最后，我们还表明，在我们的模型中的Immirzi场是渐近冻结的时间，类似的形态圈量子引力标准制定。
2019-03-18 gr-qc
Quantum Big Bounce of the isotropic Universe via a relational time
本文采用自相互作用标量场作为关系时间，分析各向同性宇宙的正则量子动力学，发现在标准量子化和聚合物表述下，宇宙从坍缩到膨胀的跃迁概率分布相似，且在动量均值一致时达到最大，呈现半经典大反弹特征。
2023-05-08 gr-qc
On the propagation across the big bounce in an open quantum FLRW cosmology
在IKKT矩阵理论框架下研究了标量场在开放FLRW反弹型量子时空中的传播。在本文的第一部分中，我们采用广义相对论的工具来研究零和类时测地线在经典水平。这个分析揭示了无质量和有质量的非相互作用粒子可以穿过大反弹。然后，我们利用量子场论技术来评估的标量场传播。在晚时间区域，我们发现它类似于平坦闵可夫斯基空间的标准费曼传播子，而在早期，它控制着穿过大反弹的传播，并在时空的相对片上的两点之间产生了定义明确的相关性。
2022-10-02 gr-qc hep-th
Effective Dynamics for the Cosmological Bounces in Bianchi Type I Loop Quantum Cosmology
最近构造了无质量标量场Bianchi I模型中圈量子宇宙学的详细公式。本文研究了它的有效动力学与LQC离散修正和解析求解的运动方程，表明大爆炸奇异性被取代的大反弹，这发生了多达三次，在每个对角线方向上的一次，每当每个面积尺度因子接近其临界值在普朗克制度的参考标量场动量。
2007-09-12 gr-qc
Big bounce from spin and torsion
爱因斯坦-嘉当-夏玛-基布尔引力理论自然地扩展了广义相对论，以解释物质的内在自旋。由狄拉克场的自旋产生的时空扭曲，在极高密度的费米子物质中引起引力排斥，并阻止奇点的形成。因此，当能量密度$ε\propto gT^4$在$n^2/m_\textrm{Pl}^2$（自然单位）的量级时，大爆炸被反弹所取代，其中$n\propto gT^3$是费米子数密度，$g$是热自由度的数量。如果早期宇宙只包含已知的标准模型粒子（$g\approx 100$），那么大反弹时的能量密度大约是普朗克能量的15倍。宇宙的最小比例因子（在反弹时）大约是PDMATHAMR的1/2，小于它的当前值，给出$\approx 50 \mum$。如果在早期宇宙中存在更多的费米子，那么自旋-扭转耦合会导致较低能量和较大尺度因子的反弹。最近对来自伽马射线暴的高能光子的观测表明，即使在普朗克长度以下的尺度上，时空也可能表现出经典的行为，这支持了大反弹的经典自旋扭转机制。这样的经典反弹阻止了收缩宇宙中的物质达到可能发生量子反弹的条件。
2012-08-30 astro-ph.CO gr-qc
Massive 3D Gravity Big-Bounce
研究了具有类希格斯自相互作用的标量物质对新三维大质量引力理论的推广。用超势方法得到的一族宇宙学Bounce解验证了它的微扰么正性相容性。它们对应于BHT么正性窗口的下限${λ= -1}$，描述了两个初始/最终稳定的$dS_3$真空态之间的永恒加速的3D宇宙。
2010-01-28 gr-qc hep-th
Universe Models with a Variable Cosmological "Constant" and a "Big Bounce"
我们提出了丰富的一类精确解，其中包含辐射主导和物质主导的早期和晚期宇宙模型。它们包括一个可变的宇宙学"常数“，它来自更高的维度，在时空中表现为真空的能量密度。这与观测数据相一致，并且与广义相对论对弦和膜理论的扩展相一致。我们的解决方案也以非奇异的“大反弹”（与奇异的大爆炸相反）为代表，在那里物质被创造出来，就像暴胀宇宙学一样。
2001-07-28 astro-ph gr-qc
Big bounce and closed universe from spin and torsion
我们分析了爱因斯坦$--$-嘉当引力理论中均匀各向同性宇宙的动力学。自旋和扭转之间的耦合阻止了引力奇异性，并以非奇异的大反弹取代了大爆炸，宇宙从收缩过渡到膨胀。我们发现，一个封闭的宇宙存在，只有当产品的标度因子和温度高于一个特定的阈值，相反，平坦的宇宙和开放的宇宙，这是不受限制的。在暴胀期间，这个乘积必须增加到另一个阈值，这样宇宙才能达到暗能量加速。
2019-03-01 astro-ph.CO gr-qc
Energy Scale of the Big Bounce
我们在经典和量子水平上研究了圈量子宇宙学的圈几何中宇宙学大反弹跃迁的性质。我们的正则量子化方法是标准圈量子宇宙学的一种替代方法。我们使用的一个演化参数有一个明确的解释。我们的方法打开了大门，分析光谱的物理观测量，如能量密度和体积算子。我们发现，没有观测宇宙学的额外输入，人们不能通过使用环几何来确定大反弹特有的能量尺度。
2009-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Turning big bang into big bounce: II. Quantum dynamics
在非标准圈量子宇宙学（LQC）的背景下，分析了量子FRW模型的大反弹跃迁。基本可观测量用来表示复合可观测量。能量密度算子的谱是有界的和连续的。体积算子的谱是下有界的，并且是离散的。它具有定义体积的量子的等距离水平。这种离散性可能意味着在半经典水平上时空存在泡沫结构，这种泡沫结构可以在天体宇宙观测中探测到。非标准LQC方法有一个自由参数，应该以某种方式固定该参数以指定大反弹转换。
2010-08-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Big Bounce Genesis
我们报告的可能性，使用暗物质粒子的质量和它的截面作为一个吸烟枪信号的存在，在我们目前观察到的宇宙的演化的早期阶段的大反弹。对反弹宇宙的反弹前收缩和反弹后膨胀时期的暗物质产生的模型独立研究揭示了一个实现我们目前宇宙观测到的遗迹丰度的新场所，其中产生的暗物质数量少得多，截面也小得多--与标准宇宙学的预测相比--并携带着关于反弹宇宙演化的信息。一旦暗物质质量和截面的值在实验室中通过直接检测获得，这种替代路线就成为反弹宇宙情景的标志。
2016-01-15 gr-qc 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
Nonsingular, big-bounce cosmology from spinor-torsion coupling
爱因斯坦-嘉当-夏玛-基布尔引力理论通过将其反对称部分--挠率张量--视为动力学变量，消除了广义相对论中关于仿射联络必须对称的约束。扭转张量和狄拉克旋量之间的最小耦合产生自旋-自旋相互作用，这在极高密度的费米子物质中是重要的。我们表明，这样的相互作用避免了非物理的大爆炸奇点，取而代之的是一个尖状反弹在一个有限的最小尺度因子，在此之前，宇宙是收缩。这种情况也解释了为什么现在的宇宙在最大尺度上看起来是空间平坦的，均匀的和各向同性的。
2012-07-04 astro-ph.CO gr-qc
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
Exact Global Solutions of Brane Universes and Big Bounce
给出了具有两个3-膜的$S_1/Z_2$轨道上紧化的五维宇宙模型的精确整体解，并研究了一个简单模型的演化。结果表明，在所有四维时空超曲面上，除了一个奇异超曲面外，膨胀的宇宙不是从大爆炸开始的，而是从一次大反弹开始的，在反弹之前宇宙处于一个收缩的阶段.研究还发现，第二膜上的能量密度是正的、零的还是负的取决于第五维的大小。
2003-05-06 astro-ph gr-qc hep-th
Big Bounce Baryogenesis
我们探讨了一个自燃收缩阶段窝藏重子发生机制的可能性。快速滚动的Ekpyrotic标量和标准模型超荷规范场之间的陈-西蒙斯耦合使得在收缩阶段能够产生非零螺旋度。随后产生的重子数在电弱相变是一致的观察范围内的耦合和反弹尺度。同时，在收缩过程中产生的规范场为银河磁场和引力波源提供了种子，这可能为观测证实提供了额外的途径。
2020-08-18 gr-qc hep-ph
The role of spatial curvature in constraining the Universe anisotropies across a Big Bounce
本文将Polymer量子力学应用于准经典背景与小量子子系统，研究大反弹场景下Bianchi I与IX宇宙学中各向异性的演化，证明空间曲率的存在能使各向异性有界振荡，从而将半经典各向同性反弹图像推广至更一般的宇宙学设定。
2023-02-16 gr-qc
The simplest origin of the big bounce and inflation
挠率是弯曲时空中的量子力学所要求的几何对象，它可以自然地解决广义相对论和宇宙学的基本问题。由扭曲产生的黑洞宇宙学，可能是一种结合了大反弹和暴胀思想的场景，这是最近著名宇宙学家争论的主题。
2019-02-28 astro-ph.CO gr-qc physics.pop-ph
More on the regularized big bang singularity
通过引入一个简并度规和一个非零长度尺度$b$，可以正则化爱因斯坦引力场方程的膨胀宇宙Friedmann解的大爆炸奇点.结果是宇宙尺度因子的非奇异反弹，具有收缩的反弹前阶段和膨胀的反弹后阶段。曲率和能量密度的相应最大值出现在反弹的时刻，并且与$1/b$的幂成比例。本文提出了一个详细的计算这种非奇异反弹的动力学。此外，还将这种非奇异反弹与圈量子宇宙学和弦宇宙学的反弹进行了比较。
2020-03-16 gr-qc hep-th
Turning Big Bang into Big Bounce: I. Classical Dynamics
在圈宇宙学的圈几何背景下，分析了平坦Friedmann-Robertson-Walker模型中的大反弹（BB）跃迁。我们在经典水平上解决了理论的约束，确定了物理相空间，并找到了狄拉克观测量的李代数。我们用可观测量来表示物质的能量密度和几何函数。这是经典理论的修改的环路几何负责BB。特定于BB的经典能量标度取决于一个参数，该参数应该由宇宙学数据固定或在量子水平上理论确定，否则能量标度保持未知。
2009-10-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological Big Bounce Transition
在非标准圈量子宇宙学（LQC）的背景下，分析了量子FRW模型的大反弹跃迁。基本可观测量用于分解复合可观测量。能量密度算子的谱是有界的和连续的。体积算子的谱是下有界的，并且是离散的。它具有定义体积的量子的等距离水平。这种离散性可能意味着在半经典水平上时空存在泡沫结构，这种泡沫结构可以在天体宇宙观测中探测到。非标准LQC方法有一个自由参数，应该以某种方式固定该参数以指定大反弹转换。
2011-01-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Big Bounce and inhomogeneities
本文以含引力波的真空宇宙时空（Gowdy时空）量子化为例，用圈量子宇宙学方法研究了非均匀宇宙的动力学.在有效层面进行的分析显示：（一）初始大爆炸奇点被取代（如在均匀宇宙模型的情况下）由一个大反弹，加入确定性的两个大宇宙，（ii）在反弹的宇宙大小至少是相同的数量级的背景均匀宇宙，（iii）为每一个引力波模式，当不均匀性强烈地支配反弹动力学时，在非常早和非常晚的时间处的幅度的差异具有消失的统计平均值，而当动力学处于近真空状态时，该平均值为正，从而统计上放大了不均匀性。
2009-02-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Big bounce as scattering of wave function at big crunch
研究了含尘埃的Friedmann-Robertson-Walker（FRW）宇宙的规范不变量子理论.我们使用的约化相空间量子化具有以下优点：（i）基本变量都是规范不变的，（ii）存在规范不变量的物理时间演化，因此时间的问题是不存在的，（iii）约化相空间可以以与普通量子力学相同的方式进行量子化。在FRW模型中，Ashtekar变量的动力学分量由单个量$p$及其共轭动量给出，其中$p$与比例因子$a$相关为$a\propto \sqrt{|p|}$，其符号给出了三和弦的方向。我们解决了散射问题的传入和传出的能量本征态。我们证明了入射波在经典奇点$p=0$以$1/4$速率反射，以$3/4$速率透射。通过对波包动力学的分析，我们证明了在量子理论中经典的初始奇点被一个大的反弹所取代。对这个结果的一个可能的解释是，在大反弹之前，宇宙的波函数一直处于代表右手和左手系统的叠加态。
2010-08-19 gr-qc hep-th
Accelerating Universe in a Big Bounce Model
最近对Ia型超新星的观测为我们的宇宙加速提供了证据，这导致宇宙可能正在进入暴胀时代。我们在一个"大反弹“模型下模拟它，该模型包含一个时间变量宇宙学"常数”，它来自更高的维度，并在4D时空中表现为暗能量。通过适当地选择模型中的两个任意函数，我们得到了一个简单的精确解，其中宇宙的演化分为几个阶段。在大反弹之前，宇宙从$Λ$主导的真空中收缩，在反弹之后，宇宙膨胀。在反弹后的早期，宇宙的膨胀正在减速。在反弹后的后期，暗能量（即，宇宙常数）超过了暗物质和重子，膨胀进入加速阶段。当时间趋于无穷大时，暗能量的贡献趋于占宇宙总能量密度的三分之二，这在性质上与观测结果一致。
2003-12-05 astro-ph gr-qc hep-ph
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
Big bounce and black bounce in quasi-topological gravity
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；School of Physics, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理学院）
该研究提出了一种在准拓扑引力中通过时空 bounce 避免奇点的新模型，并建立了循环量子宇宙学与准拓扑引力之间的深刻对应关系。
2026-03-04 gr-qc hep-th
Big-Bounce in Quantum f(R)-Cosmology: Polymer Dynamics with Internal Time
Sapienza University of Rome（罗马第一大学）；INFN Section of Rome, Sapienza University of Rome（罗马国立核物理研究所罗马分部，罗马第一大学）；ENEA, Fusion and Nuclear Safety Department, C.R. Frascati（意大利国家新可再生能源技术局聚变与核安全部弗拉斯卡蒂研究中心）
本文研究了量子f(R)宇宙学中基于内部时间的聚合动力学，揭示了大反弹宇宙学的出现及与传统模型的对比。
2026-01-23 gr-qc
A big bounce, slow-roll inflation and dark energy from conformal gravity
本文研究了基于闵可夫斯基空间SO（4，2）共形群的引力规范理论的宇宙学部分。我们允许常规的物质耦合到时空度规以及物质耦合到测量特殊保形变换的场。一个有效的宇宙学常数是通过运动方程的解动态产生的，这使我们能够恢复宇宙的后期加速度。此外，源自普通宇宙物质（即尘埃和辐射）的引力场在非常早期的宇宙中被显著削弱，这具有用大反弹取代大爆炸的效果。最后，我们发现，这种反弹之后是一段时间的近指数慢滚膨胀，可以持续足够长的时间来解释大尺度均匀性的宇宙微波背景。
2017-05-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The phenomenology of Quantum Bounce in the Klein-Gordon, Wheeler-DeWitt and Dirac formalisms
本文探讨了量子反弹在不同形式化中的现象学，通过计算体积算子均值和标准差，验证了量子大反弹的可靠性，并展示了其在描述宇宙学场景中的应用。
2025-08-19 gr-qc
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
Shortcomings of the Big Bounce derivation in Loop Quantum Cosmology
给出了在圈量子引力中定义与均匀各向同性宇宙时空标度因子有关的电场算符的方法。这个过程允许将基本理论与其宇宙学实现联系起来。由于完整性与通量之间存在共轭关系，因此在基准度量中曲面的边长和面积满足一个对偶条件。因此，面积算符在圈量子宇宙学中也有一个离散谱。这一特点使得超哈密顿正则化成为整个公式的一个公开问题。
2010-06-25 gr-qc hep-th
Creation of particles in a cyclic universe driven by loop quantum cosmology
在圈量子宇宙学中，我们考虑了一个各向同性均匀宇宙。我们假设宇宙的物质组成在早期主要是尘埃物质，而在晚期是幻影物质，它构成了暗能量成分。该模型中对Friedmann方程的量子引力修正表明经典大爆炸奇异性和未来大撕裂奇异性被解决并被量子反弹所取代。事实证明，在此模型中的大反弹和大衰退有助于宇宙的循环场景。然后，我们研究了一个大质量的，非最小耦合的标量场的量子理论经历从原始反弹到晚期反弹的宇宙学演化。特别地，我们求解了标量场的Klein-Gordon方程在原始和晚期的时间区域，以研究粒子的产生现象在晚期的时间。通过计算后期产生的粒子的能量密度，我们表明，与普朗克时代的量子背景密度相比，这个密度可以忽略不计。这表明量子粒子产生的效应不会影响未来的反弹。
2015-05-22 gr-qc
The CST Bounce Universe model -- a parametric study
利用IIB型弦论D膜动力学的一致截断，构造了一个具有标度不变和稳定的原初密度扰动谱的反弹宇宙模型.在D3-膜上的快子场和伴随的希格斯场之间引入耦合，以将快子锁定在其势山的顶部，并模拟反弹过程，这被称为耦合标量和快子反弹（CSTB）宇宙。CSTB模型已被证明是无鬼的，它满足零能量条件，此外，它还可以解决大爆炸宇宙奇点问题。在本文中，我们进行了广泛的后续研究的参数空间的CSTB模型。特别是，我们感兴趣的参数值，可以产生一个单一的反弹，到达一个辐射主导的宇宙。我们进一步确定，CSTB宇宙是一个可行的替代通货膨胀，因为它可以自然地产生足够数量的电子折叠在锁定的通货膨胀时期和反弹后的膨胀，以克服大爆炸宇宙学的四个基本限制，这是平坦性，视界，均匀性和奇异性，导致在当前大小的宇宙。
2018-07-04 gr-qc
Quantum Big Bounce in Wheeler-DeWitt scattering theory: Ekpyrotic and LQC-like transitions
Sapienza University of Rome（罗马第一大学）；INFN Section of Rome 1, Sapienza University of Rome（罗马第一大学意大利国家核物理研究所罗马第一分部）；ENEA, Fusion and Nuclear Safety Department, C.R. Frascati（意大利国家新能源、可再生能源和可持续发展局，聚变与核安全部，弗拉斯卡蒂研究中心）
本文提出通过Wheeler-DeWitt散射理论研究量子大反弹，揭示了ekpyrotic与LQC-like两种过渡场景，指出WDW理论在高能情况下需正则化以避免奇点。
2026-08-05 gr-qc
Another model for the regularized big bang
本文提出了一个Brans-Dicke型标量场的引力模型，在可能的作用量中含有一个“错号”动力学项和一个四次相互作用项。在宇宙学的背景下，我们得到，取决于边界条件，要么弗里德曼解决方案或扭结反弹解决方案。膨胀宇宙的弗里德曼解具有大爆炸曲率奇异性，而扭结反弹解具有宇宙尺度因子的非奇异反弹行为。反弹恰好发生在扭结型位形的标量场过零的时刻，使得有效引力耦合消失。
2020-08-13 gr-qc hep-th
Polymer Quantization of the Isotropic Universe: comparison with the Bounce of Loop Quantum Cosmology
我们实现聚合物量子力学的哈密顿制定的各向同性宇宙在这两个代表性的标准Ashtekar-Barbero-Immirzi连接和一个新的广义坐标共轭的宇宙体积。由此产生的动力学是一个弹跳宇宙学;当量子化类体积变量时，大弹跳是宇宙学动力学的内在截止，而当使用标准连接时，弹跳密度结果取决于准备好的波包的初始条件。然后，我们比较所产生的反弹的性质与出现在圈量子宇宙学，其中的依赖性的临界密度的初始条件时，最小面积本征值是实施在一个共动表示，而不是物理的。我们的结论是，如果一方面，考虑到Ashtekar-Barbero-Immirzi连接在整个圈量子引力中所具有的特权SU（2）特征，更可取的方案应该是一个密度取决于初始条件的大反弹，另一方面，在聚合物宇宙学的背景下证明的等价性可能是一个有利于环量子宇宙学改进方案可行性的暗示，尽管它不是通过特权变量集来表达的。
2021-11-03 gr-qc
Necessary and sufficient conditions for big bangs, bounces, crunches, rips, sudden singularities, and extremality events
在FRW宇宙学中发生的物理上相关的奇点传统上被认为是局限于“大爆炸”，也可能是“大挤压”。然而，在过去的几年里，在文献中考虑的宇宙学奇点的动物园已经变得相当广泛，与“大撕裂”和“突然奇点”添加到混合，以及在非奇异的宇宙学事件，如“反弹”和“turnarounds”的新的兴趣。在这篇文章中，我们提出了一个完整的目录，这样的宇宙学里程碑，在运动学和动力学水平。首先，使用广义幂级数，这些宇宙学事件的纯运动学定义提供的比例因子a（t）的行为。定义了“比例因子奇异性”的概念，并探讨了它与曲率奇异性（多项式和微分）的关系。其次，动力学信息是通过使用弗里德曼方程（甚至不假设存在任何状态方程）来约束经典能量条件是否满足宇宙学的里程碑。我们使用这些考虑来推导宇宙学里程碑存在的必要和充分条件，如爆炸，反弹，紧缩，撕裂，突然奇点和极端事件。由于分类是非常普遍的，相应的结果是一个高度独立的模型：特别是，我们提供了一个完整的表征类刘海，嘎吱嘎吱，突然奇异的占主导地位的能量条件得到满足。
2005-08-30 astro-ph gr-qc
