Multidimensional Global Monopole and Nonsingular Cosmology
我们考虑了广义相对论中$(D=d+2)$维时空中的球对称整体解。在$γ< d-1$情形下,当$γ$是表征重力场强度的参数时,在一个立体角缺陷处,该引力场是渐近平坦的.在$d-1< γ< 2d(d+1)/(d+2)$范围内,宇宙时空包含一个宇宙视界。在视界之外,度规对应于Kantowski-Sachs类型的宇宙学模型,其中空间部分具有拓扑${\R\times §}^d$。在重要的情况下,当地平线是远离的Kantowski-Sachs度规的时间演化的分析描述。Kantowski-Sachs时空包含一个具有$(d+1)$维Friedmann-Robertson-Walker度规的子空间,讨论了它在宇宙学中的可能应用.在$d=3$情形下的一些数值估计表明这类非奇异宇宙学是可行的。其他的结果,推广那些已知的4维时空,推导出,特别是,存在一个大类的奇异解与多个零的希格斯场的大小。
2003-01-22 gr-qc
NONSINGULAR COSMOLOGY AND PLANCK SCALE PHYSICS
新普朗克尺度物理学可能解决经典广义相对论的奇点问题,并可能导致非常早期的宇宙宇宙学有趣的后果。在这篇文章中,这些问题的两种方法进行审查。第一个是一个有效的行动方法,包括在广义相对论的基本框架普朗克尺度物理的影响。结果表明,有效的行动与改进的奇异性可以构造。第二种方法是基于超弦理论。一个方案,消除大爆炸奇点,并可能解释时空的维数进行审查。
1995-03-01 gr-qc hep-th
Nonsingular Dilaton Cosmology
我们研究空间均匀的和各向同性的解决方案,从引力场导出的运动方程,在引力作用中的高阶导数项的特殊组合的存在下。所有的解都是非奇异的。对于类似于前大爆炸场景的初始条件,存在对应于一个空间平坦的、弹跳的宇宙的解,该宇宙起源于一个介子主导的收缩相,并以一个膨胀的弗里德曼宇宙出现。
1998-07-15 astro-ph gr-qc hep-th
Tracing Primordial Black Holes in Nonsingular Bouncing Cosmology
本文研究了非奇异弹跳宇宙学中原初黑洞的形成和演化。我们讨论了收缩阶段PBH的形成,并计算了PBH丰度与声速和哈勃参数的函数关系。然后,考虑到PBH在反弹阶段的演化,我们得到了PBH的密度和它们的霍金辐射。我们的分析表明,非奇异反弹模型可以从PBH的反作用的约束。
2017-05-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonsingular Universes in Gauss-Bonnet Gravity's Rainbow
在本文中,我们将研究FRW宇宙学在爱因斯坦引力和高斯-邦纳引力下的彩虹形变。我们将证明FRW宇宙学中的奇异性可以被移除,因为FRW度规的彩虹变形。我们将得到FRW宇宙学摆脱奇点所需的一般约束。我们将观察到,高斯-邦纳引力的引入可以显著改变获得非奇异宇宙所需的约束。我们将使用一个彩虹函数的动机从硬光谱的伽马射线暴变形的FRW宇宙学,它将被明确地证明,这样的变形消除了奇异性的FRW宇宙学。
2017-04-20 gr-qc hep-th
The Effective Field Theory of nonsingular cosmology: II
基于宇宙学扰动的有效场论,我们明确地阐明了非奇异立方Galileon模型中的病理,并展示了如何在EFT中治愈这个问题的新见解。与最少的EFT运营商,能够避免非奇异宇宙学的不稳定性,我们构建了一个非奇异的模型被称为创世纪膨胀模型,其中一个缓慢膨胀的阶段(即创世纪)随着能量密度的增加,其次是慢卷膨胀。原始扰动的谱可以用数值模拟,这表明它本身是一个大尺度的截止,因为CMB中的大尺度异常可能是一个暗示。
2017-06-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dual Space-Time and Nonsingular String Cosmology
利用超弦理论的T-对偶对称性和双场论的双几何,我们证明了均匀各向同性宇宙的宇宙学奇异性消失。事实上,在爱因斯坦引力中,一个明显的大爆炸奇点对应于一个在双重维度中膨胀到无限大的宇宙。
2018-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Massive fermion production in nonsingular superstring cosmology
我们研究了非奇异超弦宇宙学中自旋为1/2的大质量费米子的产生,考虑了对超弦有效作用量的单圈量子修正。虽然在无质量的极限下没有创造发生,但大质量的费米子可以通过存在依赖于时间的频率来产生。由于在模驱动阶段哈勃膨胀率的增加,费米子的数量继续增长,直到优雅退出点,之后费米子的产生随着哈勃膨胀率的降低而停止。
2001-03-14 astro-ph gr-qc hep-ph
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
Nonsingular Bouncing Model in Closed and Open universe
研究了一类具有非正则标量场和物质的模型在FRW封闭和开放背景下的宇宙学。将爱因斯坦方程写成适合研究弹跳解的无因次动力学变量,并进行不动点分析。得到了满足稳定性和弹跳条件的宇宙学解。
2015-01-08 gr-qc
Nonsingular universe from generalized thermostatistics
我们在广义不确定原理的背景下研究了早期辐射支配宇宙的统计力学,该原理支持最小尺度的存在。利用由此得到的修正的量子力学量,我们得到了一个变形的弗里德曼方程,这是非常相似的,从圈量子宇宙学方案。能量密度和熵密度在普朗克温度附近达到最大值,在此条件下出现非奇异宇宙。
2015-11-12 gr-qc
Nonsingular Dilaton Cosmology in the String Frame
我们认为,通过添加到通常的弦框架上的引力作用特别构造的高阶导数项[MukhanovET 1992a]的有限曲率结构的动机,并确定空间均匀和各向同性的解决方案,从而得到的运动方程的理论。所有的解决方案,从而产生的引力理论与这些对称性是非奇异的,所有的曲率不变量是有界的。对于受前大爆炸情景启发的初始条件,存在对应于空间平坦的宇宙的解,该宇宙始于具有${\dot H} > 0$的强子主导的超级暴胀阶段,并具有平滑过渡到具有${\dot H} < 0$的膨胀弗里德曼宇宙。因此,前大爆炸宇宙学的优美退出问题以一种自然的方式得到了解决。
1999-09-19 astro-ph gr-qc hep-th
Nonsingular bouncing cosmology in general relativity: physical analysis of the spacetime defect
在本文中,我们描述的物理效应发生在正则化罗伯逊-沃克时空,可以揭示的缺陷的存在。我们的分析基于两个主要的物理量:作用在(人类)观察者身上的压缩力,以及大质量粒子和光子在动力学演化过程中所拥有的能量。节中3,我们声称,与普朗克长度的顺序的特征长度尺度压缩力变得如此强烈附近的缺陷,没有(人类)的观察者是能够跨越它。4,我们表明,能量表现出一个不寻常的字符在一个小的时间间隔反弹周围的行为在标准的宇宙学图片对比。最后,我们的一些考虑和开放的问题,我们的研究结果的文件。
2021-07-29 gr-qc hep-th
Quantum Cosmology
我们评论量子宇宙学中的两个问题,在惠勒-德威特方程和宇宙的波函数的背景下:(i)时间箭头和解释的波函数在经典允许的区域;(ii)的玻恩-奥本海默型近似的稳定性在经典禁止区域的标度因子。
1999-10-07 gr-qc
Evading the theoretical no-go theorem for nonsingular bounces in Horndeski/Galileon cosmology
我们表明,一个非奇异的反弹,鬼和梯度不稳定性的自由,可以实现在Horndeski或广义Galileon宇宙学的框架。特别是,我们首先回顾,理论上的不去定理,它指出上述是不可能的,是基于两个非常强的假设,即一个特定的量不能在反弹期间不连续,只有一个反弹。然而,正如我们在目前的工作中所示,第一个假设不仅可以在一般的Horndeski/Galileon场景中被违反,而且在Horndeski/Galileon引力子类内的反弹点处也必然被违反,其中$K(ϕ,X)$在$X=0$处变为零。此外,关于第二个假设,这是至关重要的,在改进版本的定理,声称即使非线性免费的病理可以实现,它将导致病理在无限的过去或无限的未来,我们表明,如果需要的话,它可以回避考虑循环宇宙学,与无限序列的非奇异反弹免费的病理,它禁止宇宙在无限的过去或无限的未来达到“有问题的”状态。最后,为了使分析更加透明,我们提供了明确的例子,可以实现无理论病理的非奇异反弹。
2019-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Pulsar timing array observations as possible hints for nonsingular cosmology
本文提出 Genesis-inflation 模型,既能克服暴胀宇宙学的初始奇点问题,又能解释 PTA 观测到的 SGWB 信号,并预测了未来天基实验可检验的独特谱特征。
2023-09-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonsingular Ekpyrotic Cosmology with a Nearly Scale-Invariant Spectrum of Cosmological Perturbations and Gravitational Waves
我们提出了一个机制借用弦论,产生一个非奇异的过渡阶段的Ekpyrotic收缩的膨胀阶段的标准大爆炸宇宙学。同样的机制将宇宙学涨落在反弹之前的初始真空谱转变为标度不变谱,也将引力波的谱转变为几乎标度不变谱。标量和张量倾斜被预测为相同的,与“弦气体宇宙学”的预测相反。引力波频谱的振幅取决于弦尺度与普朗克尺度的比值,并且可能在即将到来的实验中达到。
2020-04-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dynamical systems analysis of an Einstein-Cartan ekpyrotic nonsingular bounce cosmology
Boise State University(博伊西州立大学)
本文基于爱因斯坦-卡特引力构建了一种Ekpyrotic模型,通过研究六维相空间中的标量场与自旋-扭力耦合,分析了非奇异bounce的形成机制及稳定性。
2026-04-22 gr-qc
Nonsingular Black Holes and Degrees of Freedom in Quantum Gravity
球对称时空提供了许多有趣的黑洞解的例子,这些解在经典上都是奇异的。按照一般程序,类空奇点球对称量子几何,以及其他非均匀模型,被证明是不存在的。此外,我们还可以看到,从无穷多个运动学自由度到只有一个物理自由度(质量)的经典还原是如何产生的,其中量子宇宙学的某些方面,如初始条件问题,起着一定的作用。
2005-06-28 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
Nonsingular Cosmology from an Unstable Higgs Field
希格斯质量的观测值表明希格斯标量在大能量尺度下不稳定,因此也在大场值下不稳定。在早期宇宙学的背景下,这通常被认为会导致问题。在这里,我们指出,我们可以利用希格斯场的不稳定性来产生收缩的Ekpyrotic阶段。在弦论的背景下,在非常高的能量密度下,额外的态可能变得没有质量,导致S膜,从而导致在过去的收缩相和当前的膨胀相之间的转变。因此,希格斯场可以用来产生一个非奇异的弹跳宇宙学,其中通常弹跳场景的各向异性问题得到缓解。
2015-07-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Nonsingular universe in massive gravity's rainbow
宇宙学中一个基本的开放性问题是,我们是否可以像大爆炸或大撕裂那样,在没有奇点的情况下看待宇宙的演化。这一具有挑战性的课题促使人们把遥远过去的非奇异宇宙看作具有任意大的真空能量。考虑到宇宙历史中的高能区,我们认为爱因斯坦引力理论应该修正为一个可以由引力彩虹得到的有效能量依赖理论。另一方面,大质量引力的应用为我们解决宇宙学中一些长期存在的基本问题,如宇宙学常数问题和宇宙的自加速问题提供了可能。考虑到引力彩虹和大质量引力的这些方面,本文在大质量引力彩虹形式下研究了FRW宇宙学。首先,我们证明了虽然大质量引力修正了FRW宇宙学,但它本身并没有消除大爆炸奇点。然后,我们将大质量引力推广到能量依赖时空的情形,发现大质量引力彩虹可以消除早期宇宙奇点。我们汇集了所有的必要条件,有一个非奇异的宇宙和引力的彩虹和大规模的重力概括等标准的影响是确定的。
2017-09-20 gr-qc hep-th
Matter creation in a nonsingular bouncing cosmology
我们研究了双场物质反弹宇宙学中的再加热。在这个模型中,宇宙在非奇异反弹之前从物质主导的收缩阶段演化到收缩的Ekpyrotic阶段。Ekpyrotic阶段从不必要的各向异性中解放了模型,但在反弹后使宇宙变得寒冷和空无粒子。为此,我们探讨了两种粒子产生机制,发生在宇宙学演化的过程中:帕克粒子生产的物质场耦合到重力和粒子创建通过物质场和反弹场之间的相互作用。尽管我们表明这两种机制都可以在这个模型中产生粒子,但我们发现帕克粒子的产生足以将宇宙重新加热到高温。因此,{ \it{a priori} }不需要在模型的拉格朗日量中加入相互作用项。尽管如此,通过相互作用产生的粒子可以有助于物质和辐射的形成,但前提是场之间的耦合被调节得很大。
2014-09-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Nonsingular bouncing cosmologies in light of BICEP2
我们面对各种非奇异反弹宇宙学与最近公布的BICEP 2数据,并调查其参数空间的观测约束。特别是,在有效场方法的背景下,我们分析了约束的物质反弹曲率的情况下,一个轻的标量场,和新的物质反弹宇宙学模型中,宇宙连续经历一段时间的物质收缩和ekpyrotic阶段。此外,我们考虑了三个非奇异的反弹宇宙学的框架下修改的引力理论,即Hoenava-Lifshitz反弹模型,$f(T)$反弹模型,圈量子宇宙学。
2014-08-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gauge gravitation theory in Riemann-Cartan space-time and the nonsingular Universe
Belarussian State University(白俄罗斯国立大学);University of Warmia and Mazury in Olsztyn(奥尔什丁瓦尔米亚-马祖里大学)
该研究探讨了riemann-cartan时空中的规范引力理论,通过解决广义相对论的基本问题,提出了一种无奇异加速宇宙的模型,并讨论了其在天体物理学中的应用。
2026-01-15 gr-qc
Nonsingular Decaying Vacuum Cosmology and Entropy Production
研究了描述两个极端(早期和晚期)德西特时代之间整个宇宙历史演化的衰变真空宇宙学的热力学行为。详细讨论了从早期deSitter到辐射阶段的热演化过程。解析地确定了温度演化规律和熵增函数。有效无质量粒子的熵最初为零,但在当前哈勃半径内不断演化到目前的最大值,以自然单位表示为$S_0 \sim 10^{88}$。利用德西特时空的Gibbons-Hawking温度关系,我们发现原始和晚期真空能量密度之比为$ρ_{vI}/ρ_{v0} \sim 10^{123}$,这是量子场论的一些简单估计所要求的.
2015-03-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Magnetogenesis in bouncing cosmology
我们认为,在非奇异反弹宇宙学的背景下,磁的过程。我们表明,大的原始磁场可以在收缩过程中产生,而不会遇到强耦合和反反应的问题。这些磁场可能会产生具有观测上感兴趣的强度的大尺度磁场。这一结果导致的反弹宇宙学的能量标度的关系的有效e-折叠的收缩相的数量的原始磁场的功率谱的标度不变性的情况下,一个理论上的约束。我们表明,这个约束可以满足在一个相当大的区域的参数空间的非奇异反弹宇宙学。
2016-09-27 gr-qc hep-th
Definition and classification of singularities in GR: classical and quantum
我们将简要回顾广义相对论中经典奇点和量子奇点的定义和分类。我们将给出不具有量子奇异性的经典奇异时空的例子。我们将介绍准正则时空中量子奇点的结果。我们还将证明,一个强大的排斥“潜力”附近的经典奇异性可以把一个经典奇异时空量子力学非奇异时空。
2004-01-10 gr-qc
A Nonsingular Logarithmic Bouncing Cosmology in $f(R,T)$ Gravity with Thermodynamic Viability
Maharaja Agrasen University(玛哈拉贾阿格拉森大学);S.P.M. Science and Gilani Arts, Commerce College(SPM科学与吉拉尼艺术商业学院);Pacif Institute of Cosmology and Selfology (PICS)(太平洋宇宙学与自我学研究所(PICS));L N Gumilyov Eurasian National University(L.N.古米廖夫欧亚国立大学);Sharda University(沙尔达大学)
该研究在f(R,T)引力框架下提出非奇异对数弹跳宇宙学模型,通过假设对数标度因子实现平滑弹跳,验证其经典稳定性,获得耦合参数约束,发现其热力学行为在弹跳点处存在奇异。
2026-08-13 gr-qc
Nonsingular Cosmology from an Interacting Vacuum
我们研究FLRW宇宙学的动力学,其中真空通过能量交换与完美流体相互作用,重点探索非奇异配置,包括循环和弹跳模型。我们考虑两个具体的选择的能量转移。在第一种情况下,能量传递与真空和流体能量密度的线性组合成比例,这使得守恒方程精确可积。由此产生的弗里德曼方程可以被解释为具有针对比例因子的有效势的能量约束方程,其可以包括在比例因子的小值处迫使反弹的无限势垒,以及允许循环解的势阱。在第二种情况下,能量传递是真空和流体能量密度的非线性组合。尽管如此,即使在这种情况下,动力学也可以部分积分,导致第一积分,减少自由度的数量。我们表明,在这种非线性的情况下,也可能出现反弹和循环宇宙学。在这两种情况下,所得到的相空间的结构允许非奇异轨道与早期加速阶段周围的一个单一的反弹,连接通过减速的物质主导的时代,以后期的加速阶段主导的有效宇宙学常数。
2022-05-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Towards a Nonsingular Bouncing Cosmology
利用具有非平凡势和非标准动力学项的单个标量场物质,提出了一种非奇异弹跳宇宙学。该势源是一个动态吸引子解,它具有消除小振幅各向异性的爆炸收缩。在高能量密度时,场演化成鬼凝聚,导致非奇异反弹。在反弹之后,有一个平滑的过渡到标准的膨胀辐射和物质主导的阶段。利用线性宇宙学扰动理论,我们跟踪了整个宇宙演化过程中曲率起伏的每一个傅立叶模。使用非奇异弹跳宇宙学的标准匹配条件,我们验证了光谱指数在弹跳过程中不会改变。我们发现,有一个受控的周期的波动幅度的指数增长的扰动(但不是引力波)周围的反弹点,这并不无效的微扰处理。这种增长导致了一种自然的抑制机制,即张量与标量比值的波动。此外,我们还研究了各种初始条件下曲率涨落的原始功率谱的产生。对于纯真空的初始条件,在离开哈勃半径的尺度上,在Ekpyrotic收缩阶段,光谱是深蓝色的。对于热粒子初始条件,产生标度不变谱的一种可能性是利用收缩Ekpyrotic阶段背景状态方程的特殊值。如果在Ekpyrotic阶段之前有一段时间的物质主导的收缩,那么原始功率谱在大尺度上几乎是尺度不变的(在物质主导阶段退出哈勃半径的尺度),但在小尺度上获得大的蓝色倾斜。
2012-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Thermodynamical properties of nonsingular universe
本文研究了非奇异宇宙中表观视界的热力学性质,通过引入引力势的零点长度修正推导出修改后的熵表达式和Friedmann方程,并证明该模型满足广义热力学第二定律且消除了宇宙初始奇点。
2025-05-05 gr-qc
On the initial singularity in Kantowski-Sachs spacetime
突现宇宙说是一个解决标准弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克宇宙学中大爆炸奇点问题的方案。在这种情况下,宇宙起源于一个非奇异的静态。在目前的工作中,考虑到紧急宇宙场景的实现,我们解决了具有非奇异Kantowski-Sachs型静态的可能性。考虑四维和五维模型(有膜和无膜),它表明,非奇异状态的存在性和稳定性取决于时空的维度和支持几何形状的流体的性质。
2021-07-06 gr-qc
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
Nonsingular and accelerated expanding universe from effective Yang-Mills theory
本文用来自单参数有效杨-米尔斯理论的能量-动量张量来描述均匀各向同性弗里德曼宇宙学早期阶段的物质-能量含量。所有的解决方案的行为进行检查。特别是,它表明,只有对应于一个开放的模型的解决方案允许宇宙演化成一个加速膨胀。这一结果似乎是矢量场产生暴胀相的一种可能机制。此外,根据一些参数的值表征系统,所得到的模型被分类为奇异或非奇异。
2010-02-25 gr-qc hep-th
Nonsingular Rainbow Universes
在这项工作中,我们研究的背景下,引力彩虹的FRW宇宙学。讨论了引力彩虹中存在非奇异FRW宇宙学的一般条件。我们提出,重力彩虹函数可以固定使用两个已知的修改色散关系(MDR),这已经在文献中提出。第一个MDR是由Amelino-Camelia等人提出的。[9]第二个是由Magueijo和Smolin [24]介绍的。研究这些FRW类宇宙学,在固定的引力彩虹函数,导致非奇异的解决方案,可以表示为精确的形式。
2013-11-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Singularities in a Scalar Field Quantum Cosmology
进一步研究了以无质量标量场为源的空间平坦Friedmann-Robertson-Walker宇宙的量子理论。经典模型是奇异的,在Arnowitt-Deser-Misner正则量子化的框架下讨论了宇宙演化,特别是量子引力坍缩问题.结果表明,在时间与标量场等同的物质-时间规范中,经典模型在$t=-\infty$或$t=+\infty$处是奇异的,而量子模型是非奇异的.后者的行为反驳了一个猜想,根据该猜想,量子宇宙学奇点是由时间的选择在经典水平上预先确定的。
1995-09-21 gr-qc
Constraints on Genesis Cosmology from the Smeared Null Energy Condition
Institute for Astrophysics, School of Physics, Zhengzhou University(郑州大学物理学院天体物理研究所);College of Physics, Sichuan University(四川大学物理学院)
研究通过弥散真空能条件对创世模型进行约束,揭示其对非奇异宇宙学场景的有效性限制。
2026-03-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Tachyon field in loop quantum cosmology: An example of traversable singularity
圈量子宇宙学(LQC)预言了宇宙在高能区通过反弹的非奇异演化。但是LQC在量化方案上存在模糊性。最近,作者在[Phys.Rev.D77,124008(2008)]中提出了一种新的量化方案。与其他量子化方案类似,这个新的量子化方案也用量子反弹取代了大爆炸奇点。更有趣的是,它引入了一个量子奇点,这是可穿越的。我们用快子标量场定量地研究了这种新的动力学,给出了一个具体的例子。我们的结果表明,我们的宇宙可以通过量子奇点有规律地演化,这与经典的大爆炸奇点不同。所以这个奇点只是一个周奇点。
2009-05-23 gr-qc
Non-minimally coupled complex scalar field in classical and quantum cosmology
研究了具有与引力非极小耦合的复标量自相互作用暴胀子场的宇宙学模型。不同的几何的欧几里得经典禁戒区的代表。通过数值计算得到了相应的欧几里德运动方程的瞬子解。这些解决方案给出了一个相当不平凡的例子,真正的隧道几何。对所得结果的可能解释及其与暴胀宇宙学的联系进行了讨论。
1995-08-15 gr-qc
Can $f(R)$ gravity isotropize a pre-bounce contracting universe?
我们解决的重要问题,各向同性的前反弹收缩阶段在$f(R)$重力,这将是相关的构建任何可行的非奇异弹跳场景在$f(R)$重力。这项工作背后的主要动机是研究$f(R)$引力本身是否可以在不引入超硬或非理想流体的情况下使最初具有小各向异性的收缩宇宙各向同性化,这在广义相对论中是不可能的。考虑到Bianchi I宇宙学并采用动力系统分析,我们看到这对于$R^n$($n>1$)和$R+αR^2$($α>0$)理论是不可能的,但对于$\frac{1}αe^{αR}$($α>0$)理论是可能的。另一方面,如果人们不事先指定一个$f(R)$理论,而是要求一个宇宙学将一个爆炸收缩相与一个非奇异的反弹相平滑地联系起来,那么爆炸相\emph{may}就不能同时满足各向同性和物理可行性的条件。
2022-08-22 gr-qc
Viability of bouncing cosmology in energy-momentum-squared gravity
我们在所谓的能量动量平方引力(EMSG)中分析了早期各向同性宇宙学。在这个理论中,一个$T_{μν}T^{μν}$项被添加到爱因斯坦-希尔伯特作用量中,它已经被证明可以用一个规则的反弹来代替初始奇点。我们证明了情况并非如此,并且所获得的弹跳解并不能描述我们的宇宙,因为它属于不同的解分支。对应于我们宇宙的解分支虽然非奇异,但在测地线上是不完整的。我们分析的条件,有可行的经常反弹的解决方案,在一般类的理论,通过增加高阶物质项修改重力。应用这些条件的推广EMSG添加一个$\left(T_{μν}T^{μν}\right)^{n}$长期的行动,我们表明,$n=5/8$的情况下,是唯一一个可以给一个可行的弹跳解决方案,而$n>5/8$的情况下遭受同样的问题EMSG,即他们给非奇异,测地线不完整的解决方案。此外,我们表明,$1/2<n<5/8$的情况下,可以提供一个非奇异的初始德西特解决方案。最后,扩展,测地线不完整的分支EMSG或其推广可以结合其收缩对应使用结条件,以提供一个(弱)奇异弹跳解决方案。我们概述了这种扩展所需的结条件,并提供了扩展的解决方案明确EMSG。从这个意义上说,EMSG用奇异反弹代替了标准的早期奇异性。
2020-03-06 astro-ph.CO gr-qc
Conformal cosmology with a positive effective gravitational constant
Mannheim提出的共形宇宙学模型预言有效引力常量G为负值。它还涉及一个标量场S,这是经典的处理。在本文中,我们指出,一个经典的处理S是不合适的,因为哈密尔顿是非厄米,和理论必须发展的方式开创了本德和其他人。当这样做时,我们得到一个能谱在下面有界的哈密顿量,并且G也是正的。由此产生的理论非常类似于基于爱因斯坦相对论的传统宇宙学。
2010-11-29 gr-qc
Recent developments in quantum string cosmology
在这次演讲中,我们讨论了一类弦宇宙学模型的量化特征标度因子对偶不变性。通过应用约化相空间和路径积分方法计算了经典允许跃迁和禁止跃迁的振幅。特别是,路径积分计算澄清了在以前的调查中首次指出的瞬变振幅的行为的意义。
1999-12-13 gr-qc
Evolution of black holes through a nonsingular cosmological bounce
研究了非奇异宇宙学反弹过程中黑洞的经典动力学。以一个简单的模型,一个鬼和普通的标量场的组合驱动的非奇异弹跳宇宙学,我们使用爱因斯坦方程的非线性演化跟踪旋转和非旋转的黑洞的不同大小的反弹。零能量条件的违反允许一个收缩的黑洞事件视界,我们发现,对于足够大的黑洞(相对于最小哈勃半径)的黑洞视视界可以消失在收缩阶段。尽管如此,我们表明,大多数的本地宇宙学演化仍然在很大程度上不受黑洞的存在。我们发现,独立的黑洞的初始质量,黑洞的事件视界持续整个反弹,和后期的动力学包括一个膨胀的宇宙与质量的黑洞可比其初始值。
2022-09-30 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
From classical chaos to decoherence in Robertson-Walker cosmology
分析了引力与标量场耦合的Robertson-Walker宇宙学模型中经典混沌与粒子产生的关系。在我们的一类模型中,混沌和粒子产生被认为是在相同的情况下出现的。粒子的产生被看作是退相干的种子,它使量子到经典的跃迁成为可能,并保证了量子混沌模型和经典混沌模型之间的对应关系是有效的
1999-03-23 gr-qc
Cyclic evolution in a two fluid diffusive Universe
完全宇宙演化是宇宙学中的一个流行模型。但也不能否定其他不同宇宙演化模式的可能性。非奇异的弹跳场景模型,现在在文献中找到。这部作品就是这种模式的代表。
2022-05-19 gr-qc
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
Multidimensional Quantum Cosmology: Quantum Wormholes, Third Quantization, Inflation from "Nothing", etc
研究了一个由n(n>1)个Einstein空间M_i组成的多维时空宇宙学模型,其中存在一个宇宙学常数λ和m个均匀最小耦合标量场作为物质源.找到了在经典和量子水平上都可积的模型类,这些类是等价的。得到了它们的量子虫洞解,并进行了第三次量子化。在一个具有宇宙学常数的模型中,研究了起源于经典禁戒欧氏区域的暴胀宇宙。
1996-11-24 gr-qc
DHOST Bounce
本文在简并高阶标量张量(DHOST)理论的框架下,利用与引力耦合的单个标量场,提出了一类新的无不稳定性的非奇异反弹宇宙学。在这种情况下,在标量张量和Horndeski/Galileon理论的框架下广泛存在于非奇异反弹宇宙学中的梯度不稳定性被DHOST引入的新算子的影响所消除,这是由于它们后来对微扰色散关系的修改。因此,我们的研究结果表明,确实有一个漏洞,这种类型的反弹的情况下,是免费的病理时,原始的扰动演变通过反弹阶段,因此理论{ \it不去}定理的非奇异反弹宇宙学的Horndeski/Galileon理论可以巧妙地回避在DHOST扩展。
2020-09-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Conceptual issues in quantum cosmology
我给出了一个量子宇宙学理论中出现的概念问题的评论。我首先强调普通量子理论的一些特征,这些特征在理解量子宇宙学中也起着至关重要的作用。然后,我给出了为什么时空不能在最基本的层次上被经典地对待的动机。量子宇宙学中的两个重要问题--时间问题和边界条件的作用--在一定程度上进行了讨论。最后,我讨论如何经典时空可以恢复作为一个近似的概念。这涉及到半经典近似和退相干过程的应用。后者既适用于整体自由度,也适用于暴胀宇宙中的原始涨落。
1999-06-24 gr-qc
General relativistic cosmology with no beginning of time
我们发现,广义相对论可以自然地摆脱宇宙学奇点。目前有几个非奇异模型,它们要么假设特定的物质内容,要么只在零测度的解空间的一个扇区上是非奇异的,要么在高能时与广义相对论大不相同。在宇宙学暴胀是否有助于解决初始奇点问题的诸多不确定性之后,今天流行的观点是,无论有没有暴胀,广义相对论宇宙学都是特有奇点。最近的奇点定理特别考虑了暴胀,从而加强了这种信念。在这里,一个可行的暴胀宇宙学是制定出来的,自然是免费的奇点,尽管事实上,1)它只使用经典的广义相对论,2)它只假设最一般的暴胀物质的内容,3)这是一个理论的混沌暴胀型。这种类型的暴胀是今天最广泛接受的,因为它需要对初始条件进行最少的微调。它还表明,如何通过放弃通常的简化最小的物质和几何之间的耦合,零能量条件可以违反和规避相关的奇异性定理。
1998-10-17 astro-ph gr-qc hep-ph