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
Classically stable non-singular cosmological bounces
理论宇宙学的一个基本问题是宇宙是否会经历非奇异的反弹，即，通过在远低于普朗克尺度的能量下和在有限的标度因子值下违反零能量条件（NEC），从收缩期平滑地过渡到膨胀期，使得整个演化保持经典。一个普遍的说法是，非奇异反弹要么导致鬼或梯度不稳定性或宇宙学奇点。在这封信中，我们研究立方伽利略理论，并提出了一个程序，明确构建一个非奇异的宇宙学反弹的例子，而不会遇到任何病理和保持一个亚光速的声速共同移动的曲率模式在整个NEC违反阶段。我们还讨论了我们的程序和以前的工作之间的关系。
2020-11-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological bounces and Lorentzian wormholes in Galileon theories with an extra scalar field
我们研究是否有可能设计一个“经典的”空间平坦的弹跳宇宙学或静态的，球对称的渐近平坦的洛伦兹虫洞在立方伽利略理论与一个额外的标量场相互作用。我们发现，弹跳模型总是受到梯度不稳定性的困扰，而虫洞背景中总是有鬼。
2017-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
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
Survival of black holes through a cosmological bounce
我们分析了一个黑洞是否可以存在并在经历宇宙学反弹的宇宙中生存。为此，我们研究了一个中心的不均匀性嵌入在一个弹跳的宇宙学背景建模的共动广义McVittie度量。与文献中的其他动力学度量相反，这个解决方案允许中心物体与宇宙流体的相互作用。我们表明，与此度量的视野与宇宙时间的变化，因为它们是耦合到宇宙的演化作为中心对象的质量总是成比例的比例因子：它在收缩和膨胀阶段增加。在对这个时空的因果结构进行了全面分析之后，我们确定了一个动态的黑洞在宇宙的收缩、反弹和膨胀过程中仍然存在。这一结果意味着，存在着一类在所有宇宙学时期都存在黑洞的弹跳模型。如果这些模型是对真实宇宙的正确近似，那么在宇宙坍缩中幸存下来的黑洞可能在随后的膨胀阶段发挥某种作用。
2022-05-20 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Evolution of cosmological perturbations and the production of non-Gaussianities through a nonsingular bounce: Indications for a no-go theorem in single field matter bounce cosmologies
假设曲率扰动和引力波最初起源于物质主导的收缩相的真空涨落，我们研究了通过非奇异弹跳相演化的宇宙学扰动的动力学，该非奇异弹跳相由与爱因斯坦引力最小耦合的一般单标量场拉格朗日量描述。为了使这样的模型与当前张量-标量比的上限保持一致，必须在反弹阶段增强曲率波动。我们表明，虽然它仍然有可能扩大曲率扰动的振幅，由于非平凡的背景演化，这种增长是非常有限的，因为超级哈勃尺度上的曲率扰动的守恒。我们进一步通过反弹阶段的原始非高斯性的演变进行了一般性的分析。通过研究双谱的一般形式，我们表明，非高斯参数$f_{\mathrm{NL}}$（这是为了团结之前的反弹阶段）是在反弹阶段，如果曲率波动增长增强。因此，在这种由单个标量场给出物质的非奇异反弹模型中，在获得足够小的张量-标量比和不获得超过当前上限的$f_{\mathrm{NL}}$值之间似乎存在张力。这个结论可以被认为是一个“不可行”的定理，它排除了任何以真空初始条件为涨落的单场物质反弹宇宙学。
2015-09-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Induced gravity models with exact bounce solutions
研究了用超势方法构造的六次多项式势的诱导引力宇宙模型的动力学。我们发现的条件下，精确反弹的解决方案存在的潜力，并研究这些解决方案的稳定性。
2017-11-16 astro-ph.CO gr-qc
Implication of GW170817 for cosmological bounces
对GW170817及其电磁对应物的探测揭示了引力波的速度与光速$c_T=1$一致。受GW170817所蕴含的物理可能与原始宇宙有关的启发，我们分别用$c_T=1$和$c_T=1$在超越Horndeski理论和简并高阶标量张量（DHOST）理论中构造了空间平坦稳定（贯穿整个演化过程）的非奇异反弹模型. $c_T=1$的约束虽然限制了可行模型的空间，但简化了建模过程。
2019-03-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Matter Bounce By Means of Ghost Condensation
假设存在一个经历“鬼凝聚”并具有适当选择的势的标量场，在规则物质和辐射存在的情况下，有可能获得非奇异的弹跳宇宙学。可以选择虚凝聚场的势，使得宇宙学反弹在各向异性应力的存在下是稳定的。与当前宇宙学观测相关的长波长宇宙学波动穿过反弹，而不受产生反弹的新物理学的影响。因此，这个模型允许实现的“物质反弹”的情况下，一个替代暴胀宇宙学的产生所观察到的原始波动，其中的不均匀性起源于量子真空扰动退出哈勃半径在物质为主的收缩阶段。
2010-09-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Spinor driven cosmic bounces and their cosmological perturbations
当费米子与引力耦合时，自然会产生扭转。我们考虑了费米子双线性可以作为扭转源的可能性，改变了早期宇宙的动力学，使得大爆炸被经典的非奇异反弹所取代。我们扩展以前的研究在几个方面：我们允许更一般的费米子耦合，考虑双方的交换和反交换旋量，并表明，与适当的选择潜在的一个可以很容易地获得基本上任意的状态方程，包括违反零能量条件，所需的反弹。作为一个例子，我们构建了一个模型的ekpyrotic收缩，然后由一个非奇异的反弹到一个膨胀阶段。我们分析了这些模型中的宇宙学涨落，并表明扰动可以被重写为真实的流体形式。我们发现的迹象表明，旋量反弹是稳定的，并表现出几个解决方案的扰动。有趣的是，旋量模型不允许标量-矢量-张量分解，因此某些类型的标量涨落可以作为已经处于线性量级的引力波的源。我们还发现，一阶动力学是方向依赖的，这可能会导致区分观测签名的效果。
2017-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Fully stable cosmological solutions with a non-singular classical bounce
我们最近展示了如何使用立方Galileon作用来构建经典宇宙学解，这些解进入收缩零能量条件（NEC）违反阶段，在标度因子的有限值处反弹，并退出扩展NEC满足阶段，而不会遇到任何奇点或病态。这些示例的缺点是在NEC违反阶段之前或之后的某个时间遇到奇异行为。在这封信中，我们表明，它是可能的，以规避这个问题，我们的方法扩展到行动，包括下一个订单${\cal L}_4$ Galileon相互作用。使用这种方法，我们构建非奇异的经典弹跳宇宙学的解决方案，是非病态的所有时间。
2020-11-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological Perturbations Through a Non-Singular Ghost-Condensate/Galileon Bounce
研究了超视界宇宙学扰动在非奇异反弹时空中的传播。我们考虑的模型结合了鬼凝聚与伽利略项，以诱导一个鬼自由反弹。我们的计算是在调和规范下进行的，这确保了线性化的运动方程始终保持良好的定义和非奇异性。我们发现，尽管事实上，反弹附近的声速成为虚构的，超视界曲率扰动保持基本恒定的反弹。事实上，我们表明，有一个时间接近反弹，所有波长的曲率扰动需要暂时完全恒定。我们将我们的计算与其他量规中进行的计算相关联，并评论与文献中先前结果的关系。
2014-05-05 astro-ph.CO hep-th
Intricacies of Cosmological bounce in polynomial metric $f(R)$ gravity for flat FLRW spacetime
本文给出了在二阶以上的多项式$f(R)$理论中计算空间平坦FLRW时空的宇宙学反弹的方法。在这些情况下，共形连接的爱因斯坦框架显示出多个标量势，预测了$f(R)$理论所在的约旦框架中宇宙演化的各种可能性。我们提出了一个合理的方式，其中一个可以关联的各种可能的潜力，在爱因斯坦框架，立方$f(R)$引力，宇宙学的发展在约旦框架。提出了$f(R)$理论中的能量条件问题。指出了连接Jordan框架和Einstein框架的共形变换与$f(R)$理论的各种不稳定性之间的重要关系。所有的计算都是针对三次$f(R)$引力进行的，但我们希望结果对于高阶多项式引力具有足够的一般性。
2016-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Geodesic completeness, cosmological bounces and inflation
针对BGV定理误判测地完备宇宙的问题，提出简单修正，并证明测地完备性蕴含反弹或涌现宇宙及哈勃率递增的加速膨胀，结果纯运动学，不依赖广义相对论。
2024-09-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Unitary quantum matter-bounce in a universe with a positive cosmological constant
Indian Institute of Technology Delhi（德里印度理工学院）；Raman Research Institute（拉曼研究所）；Indian Institute of Technology Bombay（孟买印度理工学院）
研究含正宇宙学常数和平直弗里德曼宇宙的惠勒 - 德维特量子化，通过建立与氢原子散射态径向薛定谔方程的对应来构建希尔伯特空间，实现波包幺正演化呈现非奇异量子反弹，为尘埃收缩阶段反弹提供量子起源。
2026-07-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Matter Bounce Alternative to Inflationary Cosmology
一个具有初始物质主导的收缩阶段的弹跳宇宙学，在此阶段中，目前用宇宙学观测探测的尺度退出哈勃半径，提供了一种替代暴胀的机制，用于产生几乎尺度不变的宇宙学扰动谱。在这篇评论文章中，我首先讨论了物质反弹场景中宇宙学波动的演化，然后讨论了实现这种场景的各种尝试。观测签名，这将使该问题的反弹，以区别于通货膨胀的范式进行了讨论。
2012-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Evidences for bouncing evolution before inflation in cosmological surveys
暴胀宇宙学与先前的非奇异反弹可以导致原始密度波动的变化。一个重要的预测是，功率谱的幅度可能会在临界尺度上发生跳跃。在这封信中，我们提出了一个唯象参数化的原始功率谱在这种情况下，面对最新的宇宙学数据的跳跃功能。执行一个全球性的拟合，我们利用这种可能性，通过宇宙学测量来约束反弹参数推导出一种新的方法。结合CMB，LSS和SNIa的数据，我们的结果有趣地揭示了一个非奇异的反弹，如果存在的话，应该是一个快速反弹，发生在一个非常高的能量尺度，因为我们得到的反弹参数的上限。
2010-09-17 astro-ph.CO
Bounce universe from string-inspired Gauss-Bonnet gravity
我们探索宇宙学与反弹的高斯-邦尼特引力的高斯-邦尼特不变量耦合到一个动态的标量场。特别地，我们重构了标量场的势函数和Gauss-Bonnet耦合函数，使得在标度因子具有双曲线和指数形式的情况下，可以实现宇宙学反弹.此外，我们还利用共形标架之间的共形变换，研究了弦（Jordan）标架和爱因斯坦标架中的反弹之间的关系。结果表明，一般情况下，弦框架中的反弹点的属性改变后，该框架被移动到爱因斯坦框架。此外，还发现在爱因斯坦坐标系中对应于弦坐标系中宇宙学反弹点的点处，标度因子的二阶导数存在极值。此外，还证明了在爱因斯坦坐标系中宇宙学反弹时，存在标量场的Gauss-Bonnet耦合函数，而在弦坐标系中则不存在.
2015-03-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Evolution of scalar and vector cosmological perturbations through a bounce in metric $f(R)$ gravity in flat FLRW spacetime
本文在度规$f(R)$宇宙学的背景下，全面讨论了非奇异弹跳宇宙中标量和矢量宇宙学扰动。$f(R)$宇宙学中的标量度规扰动以前都是在Jordan框架下计算的，本文成功地利用Einstein框架计算了宇宙学反弹在Jordan框架下发生时的标量度规扰动.给出的爱因斯坦框架图修正和完善了以前标量微扰的计算，并增加了新的信息。在$f(R)$宇宙学中，首次详细计算了指数引力存在下的弹跳宇宙中流体速度势和纯矢量流体速度项的行为。结果表明，矢量扰动可以保持有界和几乎恒定的非奇异反弹期间，在$f(R)$重力不同于广义相对论模型，我们预计的矢量扰动增长在收缩阶段和衰减在扩展阶段。本文表明，除了非对称非奇异反弹外，Einstein框架在大多数情况下都可以用于计算反弹宇宙中的标量和矢量度规微扰。
2019-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The bounce universe history from unimodular $F(R)$ gravity
在本文中，我们研究如何实现各种相当著名的宇宙学反弹模型的背景下，最近发展的么模$F(R)$引力。特别是，我们将研究物质反弹的情况下，奇异反弹，超反弹和对称反弹的情况。我们提出的行为的哈勃半径的每一个反弹模型，我们将考虑和我们调查的反弹模型的时代是负责的宇宙学扰动。正如我们将要证明的那样，不同的弹跳模型并不以相同的方式表现，因此与其他模型相比，每个模型的宇宙学扰动可能对应于不同的时代。并给出了实现各模型的么模$F(R)$引力。我们还证明了牛顿定律在单模$F(R)$引力中没有被修正，这也被证明是一个无鬼理论，此外，我们还讨论了物质的稳定性问题。最后，我们演示了如何有可能解决的宇宙学常数问题的背景下，么模$F(R)$重力。
2016-05-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological Bounces Induced by a Fermion Condensate
本研究提出Nambu-Jona-Lasinio型费米子凝聚可诱导非奇异性宇宙反弹，无需高密度自旋对齐自由费米子，避免了反弹阶段的大各向异性与混沌mixmaster行为问题。
2023-07-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Towards Cosmological Dynamics from Loop Quantum Gravity
我们提出了一个系统的研究宇宙动力学产生的有效的哈密顿量，最近在圈量子引力使用蒂曼的正则化和早期获得的圈量子宇宙学（LQC）通过保持洛伦兹项明确的哈密顿约束。我们表明，量子几何效应的结果在能量密度的二次修正比LQC造成非奇异反弹。动力学可以用汉密尔顿方程或弗里德曼-雷乔胡里方程来描述，但这两种描述之间的映射不是一对一的。仔细的分析解决了这个模型中对称与不对称反弹的张力，表明反弹必须是不对称的，对称反弹在物理上是不一致的，与标准的LQC相反。此外，目前的观测只允许这样一种情况，即反弹前的分支是渐进的de Sitter，类似于LQC中史瓦西内部的量子化，而反弹后的分支产生经典的广义相对论。对于一个二次势，我们发现一个缓慢的通货膨胀一般发生在反弹之后，这是非常类似的LQC中发生的。
2018-04-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Possible evolution of a bouncing universe in cosmological models with non-minimally coupled scalar fields
我们探讨宇宙模型的动力学与反弹的解决方案，在空间平坦的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker背景。我们考虑包含希尔伯特-爱因斯坦曲率项，负耦合常数的诱导引力项，甚至标量场的多项式势的宇宙学模型。得到并分析了具有非单调哈勃参数的弹跳解。详细研究了标量场具有共形耦合和类希格斯势具有相反符号的情形。在这个模型中，反弹解的哈勃参数的演化基本上取决于宇宙学常数的符号。
2016-12-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum analysis of the recent cosmological bounce in the comoving Hubble length
我们将从减速膨胀到加速膨胀的转变表述为连接空间中的反弹，并研究其量子宇宙学，因为我们知道反射会将量子效应带到前面。我们使用的形式主义获得一个时间变量通过降级的自然常数的积分常数，并专注于一个玩具宇宙只包含辐射和宇宙学常数$Λ$的简单性。我们发现，除了通常的因子排序模糊性之外，量子方程的顺序也存在模糊性，导致两个不同的理论：一个是二阶，另一个是一阶。在这两种情况下，可以定义两个时间变量，与$Λ$和辐射运动常数共轭。我们在二阶理论方面进展不大，但能够给出一阶理论的解。他们表现出众所周知的“振铃”，即入射波和反射波的干扰，导致振荡的概率分布，甚至为良好的峰值波包。我们还详细研究了半经典近似下的概率测度。在接近反弹时，概率分布变成双峰，其中一个峰值遵循接近经典极限的轨迹，但哈勃参数略微向下移动，另一个峰值的值$b$保持在其最小值。在一个更现实的模型中，包括物质和$Λ$，对更接近反弹的影响进行检查，留待以后的工作。
2023-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bounce Universe Induced by an Inhomogeneous Dark Fluid Coupled with Dark Matter
我们研究了具有线性非齐次含时暗能量状态方程的宇宙学模型，再加上暗物质，导致了反弹宇宙学。获得了比例因子$a$的指数、幂律或双指数形式的状态方程参数的等效描述。的解决方案的稳定性进行了探讨，通过考虑周围的反弹在早期和晚期的时间宇宙的临界点的小扰动。
2014-04-07 astro-ph.CO gr-qc
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
Gauge-invariant perturbations at a quantum gravity bounce
我们研究了在修正的Friedmann方程下的宇宙学场景中规范不变标量微扰的动力学，例如量子引力反弹宇宙学。我们在一个单独的宇宙近似下工作，该近似捕获了大于宇宙视界的波长;这种近似已成功地应用于圈量子宇宙学和群场论。我们考虑了两个常用来描述标量扰动的变量：均匀密度超曲面$ζ$上的曲率扰动和共动曲率扰动$\mathcal{R}$。对于广义相对论和圈内量子宇宙学中的标准宇宙学模型，这些量在超视界尺度上对于绝热扰动是守恒和相等的。在这里，我们表明，虽然这些声明可以扩展到一个更一般的形式修改后的弗里德曼方程类似于圈量子宇宙学，在其他情况下，如最简单的群场论反弹的情况下，$ζ$是保守的反弹，而$\mathcal{R}$不是。我们将我们的研究结果的基础上的一个单一的扰动变量，如Mukhanov-Sasaki方程的二阶方程的方法。
2023-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
$Λ$CDM Bounce Cosmology without $Λ$CDM: the case of modified gravity
本文给出了一个$Λ$ CDM弹跳模型的$F(R)$引力描述，它不需要物质流体或宇宙学常数.正如我们明确证明的那样，构成$Λ$ CDM弹跳模型的两个宇宙纪元可以由$F(R)$引力产生，这可以导致加速宇宙学。由此产生的F（R）引力具有爱因斯坦框架暴胀性质，与最新的普朗克观测数据一致。这两个$F(R)$重力稳定性的性质进行了彻底的调查，也重力粒子的生产，必要的功能的可行性的$Λ$ CDM反弹的情况下，也得到了解决。正如我们将展示的，$Λ$ CDM反弹模型可以成功地用纯$F(R)$引力描述，具有吸引人的唯象属性，我们对此进行了广泛的讨论。
2015-02-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Cosmic Bounces and Cyclic Universes
宇宙学模型涉及从收缩到膨胀的宇宙的反弹，可以解决标准的宇宙学难题，并在不需要暴胀的情况下产生“原始”密度扰动。有些这样的模型，特别是我们关注的异火模型和循环模型，相当自然地适合弦论。我们讨论了一些与这些模型相关的主题：推理，导致ekpyrotic阶段，对即将到来的观测的预测，奇异和非奇异模型之间的差异的反弹，以及这些模型提供的预测和解释能力。
2011-06-01 astro-ph.CO hep-th
Fluctuations through a Vibrating Bounce
研究了非奇异弹跳宇宙学中宇宙学扰动的演化，其中弹跳相叠加了标度因子的振荡。我们确定的长度尺度的波动的最终频谱获得印记的非平凡的反弹动力学。这些印记在频谱中表现为阻尼振荡特征的形式，在尺度小于特征值和增加的红色的频谱在所有的尺度作为小反弹的数量增加。
2017-11-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Analytic self-gravitating Skyrmions, cosmological bounces and AdS wormholes
在存在宇宙学常数的情况下，给出了缠绕数w = 1的Einstein-Skyrme系统的自引力、解析和整体正则的Skyrmion解.静态时空度规是直积RxS 3，Skyrmion是Manton和Ruback的静态刺猬解的自引力推广。这个解可以提升为动力学解，其中时空是具有依赖于时间的尺度和挤压系数的Bianchi IX型宇宙学。值得注意的是，Skyrme方程对于这些参数的所有值仍然相同地满足。因此，爱因斯坦Skyrme-Lambda系统在拓扑扇区的完整的场方程组减少到一对耦合的，自治的，非线性微分方程的比例因子和挤压系数。这些方程承认解析弹跳宇宙学解，其中宇宙收缩到最小的非零尺寸，然后膨胀。这个解决方案的一个重要副产品是，结构的一个微小的修改产生了一个家庭的静态，在广义相对论与负的宇宙学常数由SU（2）非线性西格玛模型支持的规则配置。这些解决方案表示可穿越的AdS虫洞与NUT参数，其中唯一的“外来物质”所需的建设是一个负的宇宙学常数。
2015-11-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational signatures of a non-singular bouncing cosmology
我们研究了一个宇宙学的情况下，通货膨胀之前的反弹。在这种情况下，膨胀的主要缺点之一的原始奇点被非奇异的反弹所取代，在此之前宇宙经历了一个收缩阶段。我们的出发点是Falciano等人（2008）研究的弹跳宇宙学，我们通过详细研究通过弹跳的宇宙学扰动的转移和讨论弹跳宇宙学可能的观测效应来完成。我们着重于对称反弹，计算了收缩、反弹和暴胀阶段的宇宙学扰动演化。我们推导出一个表达式的Mukhanov-Sasaki扰动变量在开始的通货膨胀阶段，以下反弹。而不是在Bunch-Davies真空中，它被发现处于取决于反弹时间尺度的激发态。然后，我们表明，这诱导振荡叠加在近标度不变的原始谱标量和张量扰动。我们讨论了这些振荡在宇宙微波背景和物质功率谱中的影响。我们提出了一种新的方法来间接测量的空间曲率能量密度参数在这个模型的上下文中。
2011-06-07 astro-ph.CO 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
Resolving Cosmological Singularities
我们发现一个简单的修改的纵向模式在广义相对论，其中包括限制曲率的想法。在这种情况下，收缩的弗里德曼和卡斯纳宇宙中的奇点被避免了，相反，宇宙有一个规则的反弹，它发生在与极限曲率的平方根成反比的时间内。除了反弹，对广义相对论的修正可以忽略不计。此外，对广义相对论的非奇异修正为暗物质免费提供了一个现实的候选者。
2016-12-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Loop Quantum Gravity on Dynamical Lattice and Improved Cosmological Effective Dynamics with Inflaton
在约化相空间圈量子引力（LQG）的路径积分公式中，我们提出了一种新的方法，使空间立方晶格（图）在物理时间演化中动态变化。路径积分的运动方程从完整的LQG中导出宇宙学的有效动力学，当我们专注于具有均匀和各向同性对称性的解时。由此得到的具有动力学晶格的宇宙学有效动力学改进了先前从具有固定空间晶格的路径积分获得的有效动力学：改进的有效动力学恢复了低能量密度下的FLRW宇宙学，并解决了具有反弹的大爆炸奇异性。反弹时的临界密度$ρ_c$是普朗克$ρ_c\sim Δ^{-1}$，其中$Δ$是用作有效理论的特定UV截止的普朗克面积。有效动力学给出了非对称反弹，并在反弹的过去具有de-Sitter（dS）时空。dS时空的宇宙学常数$Λ_{eff}$是由量子效应$Λ_{eff}\simΔ^{-1}$产生的。这些结果定性地类似于$\barμ$ -方案圈量子宇宙学（LQC）的性质。此外，我们推广了早期的路径积分制定的完整的LQG考虑到耦合与一个额外的实标量场，这驱动了慢卷膨胀的有效宇宙动力学。此外，我们还讨论了动力学格点上的宇宙学扰动理论，以及它与Mukhanov-Sasaki方程的关系。
2021-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A $Λ$CDM bounce scenario
我们研究的是一个收缩的宇宙，它由冷的暗物质和辐射组成，并且具有正的宇宙学常数。从标准的宇宙学扰动理论中可以知道，在初始量子真空涨落的假设下，在这样一个收缩的宇宙中，在物质占主导地位的时刻，离开（声音）哈勃半径的共动曲率微扰的傅立叶模将几乎是标度不变的。此外，当有效状态方程由于宇宙学常数而略微为负时，离开（声音）哈勃半径的模式将具有轻微的红色倾斜，与观测结果一致。我们假设圈量子宇宙学捕捉到了时空的正确的高曲率动力学，这确保了大爆炸奇点被解决，并被反弹所取代。我们计算的扰动通过反弹的演变，并发现它们保持近尺度不变。我们还表明，在这个宇宙学中的标量扰动的幅度取决于冷暗物质的声速的组合，哈勃率在收缩分支的冷暗物质和辐射的能量密度相等的时间，和曲率标度的圈量子宇宙学反弹发生。重要的是，由于这种情况预测标量指数的正向运行，观察可能会区分它和通货膨胀模型。最后，对于一个小的冷暗物质的声速，这种情况下预测一个小的张量标量比。
2015-01-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum Particle Production Effects on Cosmic Expansion
宇宙时空中的量子场由于与膨胀背景的相互作用，可以经历粒子的产生。这种效应与极早期宇宙的模型特别相关，因为通过这一过程产生的能量密度可能会对宇宙膨胀产生反作用。然而，由于反作用计算所施加的几个技术障碍，这些方案尚未得到充分探讨。在这项工作中，我们回顾了宇宙学量子粒子生产的基础知识，并展示了一个数值算法来解决粒子生产占主导地位的制度的反反应问题。作为一个例子，我们计算了一个大质量的量子化标量场对宇宙学反弹场景的影响，明确表明量子粒子的产生可以导致收缩阶段在辐射紧缩中结束，或者可以延迟反弹。最后，我们讨论了量子粒子的产生/湮灭的反弹和早期宇宙的暴胀模型的相关性。
2018-11-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial perturbations with pre-inflationary bounce
基于非奇异宇宙学的有效场论（EFT），我们建立了一个没有鬼点和梯度不稳定性的反弹暴胀（暴胀之前是宇宙学反弹）的稳定模型.我们对标量扰动的演化过程进行了全面的模拟，发现扰动谱有一个大尺度的抑制（正如预期的那样），这与宇宙微波背景TT谱在低多极子处的功率亏损相一致，但出乎意料的是，它也显示出一个明显的低谷，这实际上提供了一个更好的拟合多极子$l\sim 20$的下降。谷的深度与反弹尺度周围的物理相关，这是模型相关的。
2017-09-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Loop quantum gravity and cosmological constant
分析了圈量子引力中哈密顿约束的单参数正则化自由度。相应的空间平坦，均匀和各向同性模型包括两个著名的圈量子宇宙学模型作为特殊情况。量子反弹的性质在一般情况下是成立的。当正则化参数为正值时，有效哈密顿量导致宇宙的一个渐近de-Sitter分支通过量子反弹连接到标准Friedmann分支。值得注意的是，通过适当选择正则化参数的值，观测的宇宙学常数可以在大体积极限下由量子引力的作用显现出来，同时有效牛顿常数满足实验限制。
2021-11-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quasi-matter bounce and inflation in the light of the CSL model
连续自发局域化（CSL）模型是通过修正薛定谔方程而提出的一种解决量子测量问题的可能方案。在这项工作中，我们将CSL模型应用到两个宇宙学模型的早期宇宙：物质反弹的情况下，慢卷膨胀。特别是，我们专注于产生的经典原始的不均匀性和各向异性所产生的动力学演化，CSL机制，与量子场相关的量子态。在每种情况下，我们得到了一个预测的形状和参数表征的原始光谱（标量和张量），即振幅，光谱指数和张量标量比。我们发现，存在CSL参数值，允许其他非宇宙学实验，我们的预测的角功率谱的CMB温度各向异性是一致的最佳拟合正则模型的最新数据公布的普朗克合作。
2016-07-19 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
Our Universe from the cosmological constant
在这篇文章中，我们考虑一个弹跳的宇宙，例如循环量子宇宙学所描述的。如果当前的加速度是由于一个真正的宇宙学常数，这个常数在反弹过程中自然是守恒的，那么宇宙在遥远的过去也应该处于（收缩的）德西特阶段。我们在这里调查的可能性，在收缩分支的德西特温度充满了宇宙的辐射，并导致反弹和随后的通货膨胀和再加热。我们还考虑了这种可能性，这引起了宇宙的循环模型，并提出了一些可能的测试。
2014-12-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Unbraiding the Bounce: Superluminality around the Corner
我们研究了Ijjas和Steinhardt最近提出的宇宙学反弹场景的一个特定实现。首先，我们发现他们的反弹解决方案开始于一个发散的声速，并结束于它的消失。因此，该解决方案连接两个强耦合配置。这些病变与弹跳状态仅相隔几个普朗克时间。然后，我们揭示了拉格朗日的确切结构，再现这种反弹的解决方案。这种重建使我们能够考虑该理论的其他宇宙学解并分析相空间。特别是，我们发现了其他的弹跳解和超光速解。这些稳定的超光速态可以连续地转化为Ijjas和Steinhardt构造的解。我们讨论的后果，这一功能可能的UV完成。
2018-03-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bounce and cyclic cosmology in extended nonlinear massive gravity
本文研究了在广义非线性大质量引力支配下的非奇异反弹和循环宇宙学演化，其中引力子质量被提升为标量场势。该理论的额外自由度可能导致某些能量条件的违反，并通过两种不同的机制驱动周期性：要么在给定的Stuckelberg标量函数下使用适当选择的标量场势，要么在给定的标量场势下使用适当选择的Stuckelberg标量函数。我们的分析表明，扩展的非线性大质量引力可以显著改变宇宙早期和晚期的演化。
2012-10-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Entanglement entropy of cosmological perturbations for S-brane Ekpyrosis
我们计算的纠缠熵的标量扰动，由于引力非线性存在于任何模型的正则耦合，单场ekpyrosis。具体来说，我们专注于最近的改进ekpyrosis模型，它能够产生一个尺度不变的曲率扰动和引力波的功率谱，以及有一个非奇异的反弹，由于在ekpyrotic收缩结束时的S-膜。通过要求纠缠熵小于再加热过程中产生的热熵，我们得到了反弹能量尺度的上限。
2020-09-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Banks-Zaks Cosmology, Inflation, and the Big Bang Singularity
我们考虑了Banks-Zaks理论在宇宙学背景下接近共形点的量子行为。由于反常维度的存在，产生的压强和能量密度与辐射的压强和能量密度不同，从而产生了各种有趣的宇宙学场景。具体地说，对于给定的参数范围，人们避免了宇宙学奇点。我们提供了一个完整的“相图”的可能宇宙演化的给定参数。对于一定范围的参数，热平均的班克斯-扎克斯理论单独导致一个指数收缩的宇宙，随后是一个非奇异的反弹和一个指数膨胀的宇宙，即\textit{Inflation without a Big Bang singularity}，或简称为“dS反弹”。这样一个宇宙的温度从上到下是有界的。其结果是一个违反经典能量条件（NEC）的理论。考虑Banks-Zaks理论与一个额外的完美流体，产生一个更丰富的相图，包括标准的大爆炸模型，稳定的单一“正常”反弹，dS反弹和稳定的循环解决方案。反弹解和循环解都没有奇异性，并且NEC的破坏只发生在反弹附近。我们还提供了简单的分析条件，这些非奇异解的存在。因此，在有效场论中，我们有了一种新的替代非奇异宇宙学，它基于班克-扎克斯理论的反常维度，可能包括暴胀，而不诉诸标量场。
2020-05-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Evolution of initially contracting Bianchi Class A models in the presence of an ultra-stiff anisotropic pressure fluid
我们研究的行为Bianchi类A宇宙包含一个超刚性各向同性鬼场和流体各向异性压力，这也是超刚性的平均。这使我们能够调查是否循环宇宙的情况下，像ekpyrotic模型，确实导致各向同性的方法在存在主导的超刚性压力各向异性的奇点（或反弹）。我们专门考虑封闭的Bianchi IX型宇宙，并表明，当各向异性压力平均比任何各向同性超硬流体更硬，那么，如果他们占主导地位的方法的奇异性，它将是各向异性的。我们包括具有负能量密度的各向同性超刚性鬼流体，以便在不存在各向异性流体的情况下在有限体积下产生宇宙学反弹。当占主导地位的各向异性流体存在时，它会导致各向异性的宇宙奇点，而不是各向同性的反弹。因此，在各向异性膨胀的宇宙中包含由无碰撞粒子产生的各向异性应力，对于全面分析循环宇宙中宇宙学反弹或奇点的后果至关重要。
2016-04-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Gaussianity in a Matter Bounce
一个非奇异的弹跳宇宙学，其中今天感兴趣的尺度退出哈勃半径在物质占主导地位的收缩阶段产生一个替代通货膨胀产生的尺度不变的光谱绝热宇宙学波动。在本文中，我们确定签名的非高斯性的波动，这是特定于这种情况下，并允许它从通货膨胀模型的结果进行区分。
2009-03-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum Damping of Cosmological Shear: A New Prediction from Loop Quantum Cosmologies
Jiangxi Normal University（江西师范大学）；Universidade Federal Fluminense（巴西联邦弗鲁米嫩塞大学）；Universidade do Estado do Rio de Janeiro（里约热内卢州立大学）；Baylor University（贝勒大学）
研究修正圈量子宇宙学中Bianchi I宇宙的动力学，发现反弹后剪切被动态抑制并在量子反弹后区域快速衰减，无需精细调节即可使宇宙趋向均匀各向同性膨胀。
2026-06-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining a de Broglie--Bohm quantum bounce cosmology with Planck data
Scuola Superiore Meridionale（南方高等学院）；INFN Sez. di Napoli（那不勒斯 INFN 分部）；Universidade do Estado do Rio de Janeiro（里约热内卢州立大学）；Faculdade de Tecnologia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro（里约热内卢州立大学技术学院）
本文提出利用普朗克数据约束德布罗意-玻姆量子 bounce 宇宙学模型，通过量子 bounce 解决奇点问题，并揭示其对 $H_0$-$σ_8 $ 矛盾的缓解机制。
2026-02-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Genericness of quantum damping of cosmological shear in modified loop quantum cosmology
Jiangxi Normal University（江西师范大学）；Universidade Federal Fluminense（弗鲁米嫩塞联邦大学）；Universidade do Estado do Rio de Janeiro（里约热内卢州立大学）；Baylor University（贝勒大学）
研究修正的圈量子宇宙学中量子阻尼的普遍性，通过分析初始条件和数值模拟，发现宇宙在反弹后演化中存在各向同性吸引子，各向异性指数衰减，不依赖物质内容。
2026-04-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
