Isotropic and Anisotropic Bouncing Cosmologies in Palatini Gravity
我们研究各向同性和各向异性(Bianchi I)的宇宙学在Palatini $f(R)$和$f(R,R_{μν}R^{μν})$引力理论,并考虑在早期宇宙中的非奇异弹跳解的存在。我们发现,所有的$f(R)$模型与各向同性反弹的解决方案发展的各向异性的情况下的剪切奇点。相反,简单的二次模型$R+a R^2/R_P+R_{μν}R^{μν}/R_P$在各向同性和各向异性的情况下表现出规则的反弹的解决方案,广泛的状态方程,包括灰尘($a<0$)和辐射(任意$a$)。因此,它代表了一个纯粹的引力解大爆炸奇异性和各向异性问题的广义相对论,而不需要外来的($w>1$)源的物质/能量。
2010-05-22 gr-qc hep-th
Inflationary cosmology with Chaplygin gas in Palatini formalism
我们提出了一个简单的概括的$Λ$ CDM模型,一方面达到了很好的协议与目前的实验数据,并提供了一个内部的通货膨胀机制,另一方面。它是基于Palatini修正的重力与二次Starobinsky项和广义Chaobugin气体作为物质源提供,除了目前的加速膨胀,时代的内源性通货膨胀驱动的III型冻结奇点。从我们的统计分析可以看出,天文数据有利于将二次项耦合到爱因斯坦-希尔伯特拉格朗日函数中的参数的负值,因此,反弹而不是初始大爆炸奇异性是首选的。
2016-01-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Palatini Actions and Quantum Gravity Phenomenology
我们表明,一个不变的通用长度尺度可以始终通过使用Palatini方法的引力部门在一般的协变理论中引入。由此产生的理论能够在一个单一的框架中捕获量子引力现象学的不同方面。特别是,它被发现,在这个理论领域的激发传播不同的能量密度感知不同的背景度量,这是DSR和彩虹引力方法的一个基本特征。我们说明了这些属性与一个特定的引力模型,并明确显示如何在这个框架中避免{ \it足球问题}。该模型的各向同性和各向异性宇宙学也通过大反弹避免了大爆炸奇点。
2011-10-05 gr-qc hep-th
Five dimensional Gravity and Big Bang Singularity
一个5维引力理论,膜世界图片的动机,与可因式分解的度量和卡鲁扎标量$G_{55}(r)$,示出产生一个积极的贡献Raychaudhuri方程。这抑制了测地线的聚焦,并可能导致测地线的非聚焦。这个特征被转化为宇宙具有无限年龄的情形,因此没有开始避免大爆炸奇点。
2018-02-07 gr-qc
Filtering out the cosmological constant in the Palatini formalism of modified gravity
根据理论物理学,宇宙学常数(CC)的数量级应该比宇宙中其他能量密度大得多,这与观测到的大爆炸演化形成鲜明对比。我们解决这个老CC问题,而不是通过引入一个非常微调的反项,但在帕拉提尼形式主义的背景下修改的重力。在我们的模型中,大的CC项被过滤掉了,它不会阻止标准的宇宙学演化。我们讨论了在辐射和物质支配的时代,以及在渐近德西特未来的过滤器效应。最终的膨胀率可以比从大CC推断的低得多,而不使用微调的反项。最后,我们表明,CC过滤器的工作原理也在Kottler(Schwarzschild-de Sitter)度量描述的黑洞环境与CC兼容的未来de Sitter宇宙。
2011-01-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The cosmological constant filter without big bang singularity
在最近提出的基于Palatini形式的修正引力的宇宙学常数(CC)滤波机制中,辐射、物质和后期de Sitter时代的引力对状态方程为-1的能量源不敏感。这意味着,有限的真空能量转移从相变被过滤掉,太。在这项工作中,我们调查的CC过滤器模型在很早的时候。我们发现,初始的大爆炸奇点被宇宙反弹所取代,在那里物质的能量密度和曲率是有限的。在某种情况下,这种有限性已经可以在代数层次上观察到。
2011-10-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quintessential Inflation in Palatini Gravity
我们研究一个模型的典型通货膨胀的背景下,Palatini引力。作为一个代表性的例子,我们考虑Peekeen-Vilenkin模型的典型的通货膨胀与一个小的非最小耦合到重力,这是符合最近的普朗克测量。在暴胀结束时,暴胀子场穿过快子区,通过快子预热过程导致爆炸性粒子产生。经过预热后,宇宙开始被暴胀子的动能所控制,并进入一个动能化时期。最终,宇宙的总能量密度变得由辐射主导,导致重新加热。我们发现,该模型预测的再加热温度值$T_{\rm{RH}} \sim \mathcal{O}(10^3 - 10^8) \, \rm{GeV}$,这是显着高于大爆炸核合成的温度。再加热之后,暴胀子场会使精粹势向下滚动,直到它冻结。由于这种精髓直到今天仍然是冻结的,所以在这个场值处的剩余势能能量密度解释了观察到的暗能量密度。
2021-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Do sewn singularities falsify the Palatini cosmology?
我们进一步研究(cf。arXiv:1512.01199,JCAP 01(2016)040)帕拉提尼形式的斯塔罗宾斯基宇宙学模型$R+γR^2$,以查伯金气体和重子物质为源。为此,我们使用动力系统理论。动力学被简化为牛顿型的2D缝合动力学系统(分段光滑动力学系统)。我们对模型中的所有演化路径以及相空间中的轨迹进行了分类。我们证明了一个退化的冻结奇点(胶合冻结型奇点)的存在下,积极的$γ$。在这种情况下,它是宇宙早期演化的一般特征。我们指出,一个退化的III型奇点可以被认为是一个内源性的膨胀之间的物质主导的时代和暗能量阶段的模型。我们还研究了具有负$γ$的宇宙模型。它表明,$γ$等于零是一个分岔参数和动力学定性的变化相比,积极的$γ$。而不是大爆炸的突然反弹奇异性的一个有限的比例因子出现,有一类通用的反弹解决方案缝沿线$a=a_{\text{sing}}$。我们认为,在宇宙的演化情景中突然出现的奇点证伪了Palatini宇宙学中的负$γ$。如果我们要求物理学与$Λ$ CDM模型一致,那么只有非常小的$Ω_γ$参数值是允许的。从天文观测的统计分析中,我们推论出,即使$Ω_γ$的负值可能更好地拟合数据,它也可以被拒绝。
2016-03-20 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological singularities in Eddington-inspired-Born-Infeld theory and its possible extension
在帕拉提尼形式主义中表述的Eddington-inspired-Born-Infeld(EiBI)引力,其特征在于它能够治愈宇宙最初的大爆炸奇点。我们进一步分析了EiBI模型,并研究了其他暗能量相关奇异性的可能避免或减轻。我们发现,除了大撕裂奇点和小撕裂事件,大多数感兴趣的宇宙学奇异性可以部分缓解在这个模型。此外,我们推广了EiBI理论,通过增加一个纯迹项的作用量的行列式。这种修正是最一般的秩二张量组成的黎曼曲率的一阶。我们发现这个模型允许原始反弹和一些比大爆炸更平滑的奇点的出现。最有趣的是,对于一定的参数空间,在辐射主导的宇宙中,大爆炸奇点之后可以自然地出现暴胀阶段。
2016-06-21 gr-qc
Eddington-inspired-Born-Infeld tensorial instabilities neutralized in a quantum approach
最近对引力波的直接探测突出了张量模在任何扩展引力理论中的巨大重要性。将引力扩展到广义相对论之外的最吸引人的方法之一是在Palatini方法中制定的Eddington启发的Born-Infeld引力。该理论可以避免物理度规中的大爆炸奇异性,尽管仿射联系固有的大爆炸仍然存在,而且它还耦合到张量扇形,并可能危及模型的可行性。在本文中,我们建议的仿射连接的量子处理,或等价的兼容度量,是能够拯救的模型。我们进行了这样的分析,并得出结论,从量子的角度来看,这样的大爆炸是无害的。因此,我们期望由仿射联系固有的大爆炸引起的诱导张量不稳定性可以在量子水平上被中和。
2020-01-15 gr-qc hep-th
Observable Gravitational Waves from Hyperkination in Palatini Gravity and Beyond
本文研究含四次动能项的膨胀子宇宙学(源于Palatini引力),发现超动能时期截断引力波谱峰值,使动能效应可延伸至可观测频率而不破坏核合成,为未来观测提供丰富参数空间。
2023-12-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Removing the Big Bang Singularity: The role of the generalized uncertainty principle in quantum gravity
研究了利用广义不确定原理避免大爆炸奇异性的可能性。与此有关,本文研究了服从广义不确定原理的自由粒子系统的统计力学,并证明了系统的熵在无限温度极限下具有有限值。然后,有人认为,负温度和负压力是可能的,在这个系统中。最后,证明了该模型可以消除大爆炸奇异性。
2012-09-11 astro-ph.CO gr-qc
Can the Big Bang Singularity be avoided by a single scalar field?
本文研究了用一个与引力非极小耦合的标量场来避免大爆炸奇点的可能性。我们表明,在重力耦合的情况下,线性的字段,一些严格的条件上的字段的潜在的。然而,在非线性情况下,避免单个标量场的奇异性是相当普遍的。
2010-10-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observable Primordial Gravitational Waves from Non-minimally Coupled $R^2$ Palatini Modified Gravity
该研究在 Palatini 修正引力中研究原初引力波谱,发现超动能阶段可避免引力波过度产生,且低耦合阶数使谱更可观测,为未来实验提供约束。
2025-05-24 astro-ph.CO gr-qc
Topological Big Bangs: Reflection, Itty-Bitty Blenders, and Eternal Trumpets
Duke University(杜克大学);University of Michigan(密歇根大学)
本文提出了一种反射性拓扑大爆炸模型,通过非平凡拓扑结构缓和初始奇点,并探讨了其对视界问题的影响,同时介绍了避免奇点定理的‘小 blender’时空及其万有覆盖空间‘永恒小号’。
2025-11-30 gr-qc math-ph math.MP
Van der Waals Gravity Theory
Universidade Federal do Espírito Santo(圣埃斯皮里图联邦大学)
本文提出将非理想热力学效应引入引力领域的广义相对论扩展,通过热力学解释引力框架,推导出动态引力场方程,从而避免标准大爆炸宇宙论的初始奇点并产生非奇异黑洞解。
2026-04-20 gr-qc
Can a charged dust ball be sent through the Reissner--Nordström wormhole?
在以前的论文中,我们制定了一套必要的条件,球对称弱带电尘埃,以避免大爆炸/大紧缩,壳交叉和永久中心奇点。然而,我们没有讨论能量密度的性质,其中一些是令人惊讶的,似乎还没有被知道到现在。无限能量密度的奇点确实存在--它是位于对称中心的世界线上的一个点奇点。因此,如果质量壳最初有$R > 0$,则没有质量壳坍缩到$R = 0$的条件仍然不足以避免奇点。此外,在奇点处能量密度$ε$是方向相关的:当我们沿着$t =$常数超曲面接近奇点时是$ε\to - \infty$,当我们沿着对称中心接近奇点时是$ε\to + \infty$。负能量密度区域的出现是不可避免的。我们讨论我们的配置的这个属性的各个方面。我们还表明,一个永久的脉动配置,与脉动的周期独立的质量,是可能的,只有当存在一个永久的中心奇点。
2007-10-31 gr-qc
A novel model of non-singular oscillating cosmology on flat Randall-Sundrum II braneworld
本文在平坦 RS II 膜上构建新型非奇异振荡宇宙模型,利用标量场势产生反弹、幻影暗能量引发转向,从而避免大爆炸与大撕裂并实现正张力膜的循环演化。
2023-11-09 gr-qc
Matter Bounce Cosmology with the f(T) Gravity
我们表明,f(T)引力范式,其中引力是由任意函数的扭转标量描述,可以提供一种机制,实现弹跳宇宙学,从而避免大爆炸奇点。在构造了最简单的f(T)物质反弹模型后,我们研究了宇宙学扰动的标量和张量模式。我们的研究结果表明,在标量部门的度规扰动导致的背景依赖的声速,这是一个区别于爱因斯坦引力的功能。此外,我们得到了一个标度不变的原始功率谱,这是符合宇宙学观测,但患有一个大的张量标量比的问题。然而,这可以通过引入额外的场来避免,例如物质反弹曲率。
2011-10-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary universe in loop quantum cosmology
圈量子宇宙学提供了一个很好的解决方案,通过在高能区的大反弹机制来避免大爆炸奇点。在圈量子宇宙学中,无论宇宙中填充了什么物质成分,暴胀宇宙都是在大反弹之后涌现的。在反弹后的初始阶段,将以某种方式出现一个没有幻影物质的超级膨胀阶段;然后宇宙将经历一个正常的膨胀阶段。我们在这个框架中详细讨论了暴胀的条件。另外,对于慢卷暴胀,我们期望圈量子宇宙学效应的印记应该留在原始微扰功率谱中。然而,我们表明,这种印记太弱,无法观察到。
2007-07-23 astro-ph gr-qc hep-ph
Thermodynamics and Bouncing Cosmology in Rastall-like Gravity
Universidade Federal de Lavras(拉夫拉斯联邦大学);Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais(米纳斯吉拉斯联邦技术教育中心)
本文提出了一种基于Rastall-like引力的反弹宇宙学模型,通过修改场方程和分析粒子产生过程,展示了宇宙收缩与膨胀循环的可行性。
2025-11-27 gr-qc
Incompatibility of gravity theories with auxiliary fields with the Standard Model
本文证明带辅助场的引力理论(如帕拉蒂尼 $f({\cal R})$ 引力)会通过微扰高阶修正偏离标准模型,除非参数被严格约束,从而限制其大尺度现象学潜力。
2024-01-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Perturbations in higher derivative gravity beyond maximally symmetric spacetimes
我们研究(协变)标量矢量张量(SVT)扰动的无穷导数引力(IDG),在二次水平的行动,共形平坦,协变常曲率的背景下,这不是最大对称时空(MSS)。这扩展了以前对MSS周围扰动的分析,这些分析被证明是无重影的。我们激励我们选择的背景出现的IDG在紫外线的解决方案,避免大爆炸和黑洞奇点。相反,MSS,在本文中,我们表明,一般来说,所有的SVT模式耦合到彼此在二次水平的行动。我们认为简单的例子,充分IDG行动,并说明这种混合,也是一种情况下,行动可以对角化和无鬼影的解决方案。我们的研究对非奇异宇宙学和背景偏离MSS的黑洞物理都有广泛的适用性。在附录中,我们提供了共形平坦和任意背景,可以作为一个有用的结果纲要时,研究各种高阶导数重力模型的SVT扰动周围的SVT扰动。
2019-05-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph