A status report on the phenomenology of black holes in loop quantum gravity: Evaporation, tunneling to white holes, dark matter and gravitational waves
对圈量子引力中黑洞的理解正变得越来越准确。这篇评论的重点是潜在的spinfoam结构的时空可能的实验或观测结果。它涉及与霍金蒸发相关的方面以及由于可能存在反弹而引起的方面。最后，考虑暗物质和引力波的后果。
2018-08-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Causal Viscous Fluids and Non-Singular Cosmological Bounces
Department of Physics, Faculty of Science, Istanbul University（伊斯坦布尔大学理学院物理系）
本文研究了通过因果粘性流体在不同引力理论中实现非奇异宇宙反弹的机制，展示了粘性在解决奇点问题中的统一作用。
2025-08-26 gr-qc
Exact plane symmetric black bounce with a perfect-fluid exterior obeying a linear equation of state
研究广义相对论中服从线性状态方程的理想流体外部的平面对称解族，分析其 Killing 视界性质、正则连接及最大延拓，发现全局正则黑洞反弹与含奇点黑洞两种时空，揭示物质场特性与零能量条件的违反。
2025-08-20 gr-qc
Matter bounce cosmology with a generalized single field: non-Gaussianity and an extended no-go theorem
我们扩展的物质反弹的情况下，一个更一般的理论，其中的背景动力学和宇宙学扰动所产生的$k$本质标量场与任意的声速。当声速较小时，曲率扰动增强，张量标量比，这是过大的原始模型，可以充分抑制，以符合观测范围。然后，我们研究了物质主导收缩阶段产生的原始三点关联函数，发现它只取决于声速参数。与典型情况类似，双谱的形状主要由局部形式主导，尽管对于某些特定的声速值，出现新的形状并且缩放行为发生变化。同时，小的声速也会导致大幅度的非高斯性，这是目前观测所不看好的。因此，似乎不可能在不放大非高斯性的产生而不超出当前观测约束的情况下抑制张量-标量比（反之亦然）。这表明了以前在单场非奇异物质反弹宇宙学中的不去定理的扩展，它排除了一大类模型。然而，非高斯结果仍然是物质反弹宇宙学的一个可区分的签名，并有可能在不久的将来被观测到。
2017-03-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Bouncing cosmological model with general relativistic hydrodynamics in extended gravity
本文在广义相对论流体力学（GRH）存在的条件下，在一个推广的引力理论中，给出了各向同性、均匀时空背景下的弹跳宇宙模型。选择比例因子的方式是，通过适当的归一化，可以评估五分之一跳频场景。因此，在$t=0$处发生反弹，并且相应的哈勃参数在反弹时期消失。分析了该模型的状态方程参数和能量条件。强能量条件的破坏进一步支持了广义引力的行为。由于弹跳宇宙学具有不稳定性，该模型也表现出类似的行为。
2022-07-15 gr-qc hep-th
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
Extended matter bounce scenario in ghost free $f(R,\mathcal{G})$ gravity compatible with GW170817
在一个无鬼的$f(R,\mathcal{G})$模型的背景下，扩展的物质反弹的情况下，研究的比例因子的形式给出了$a(t) = (a_0t^2 + 1)^n$。该模型的鬼自由字符是由一个拉格朗日乘子的存在，确保在\cite{Nojiri:2018ouv}开发。在此模型中，引力波的速度变得等于光速（等于1，在自然单位），从而成为与撞击事件GW 170817兼容的条件下，进行了研究。结果表明，这发生在一类高斯-邦纳（GB）耦合函数（$h(t)$）满足形式为$\ddot{h} = \dot{h}H$的约束方程，$H$的哈勃参数。然后将这一约束条件加到无鬼$f(R,\mathcal{G})$引力理论上，使之与GW 170817事件相一致，并进一步研究了相应的非奇异弹跳宇宙学。在理论的“低曲率极限”中，重新构造了耦合函数和Lagrange乘子的形式，得到了$n < 1/2$可行的近似。相应地，通过求解宇宙学扰动方程，确定了主要的可观测量，即谱指数、张量标量比和运行指数，并与普朗克2018年的最新数据进行了比较。与数据的一致性被证明为这些参数制度，这对应于$n < 1/2$。这使得低曲率近似成为计算标量和张量功率谱的可行方法。
2020-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Comprehensive Study of Bouncing Cosmological Models in $f(Q,T)$ Theory
本文在扩展对称遥平行 $f(Q,T)$ 理论框架下，利用不同尺度因子和完美物质构型研究了多种反弹宇宙学模型的可行性，发现该引力理论能描述宇宙演化早期和晚期反弹点附近的膨胀。
2024-07-30 gr-qc
The status of the Lambda term in quantum geometrodynamics in extended phase space
S.温伯格指出了一种通过修改引力理论来引入宇宙学项的方法。如果在某些物理上满足的引力量子理论的经典极限下，可以得到具有宇宙学项的爱因斯坦方程，那么这种修改就是合理的。我们建议考虑扩展相空间中的量子几何动力学作为这样的理论的候选者。扩展相空间中的量子几何动力学旨在给出“物理对象（宇宙）+观测手段”的综合系统的自洽描述，观测手段由参考系表示。在特定规范条件下，λ项出现在经典方程中，并表征了与所选参考系相关的引力真空状态。λ的本征值谱依赖于具体的宇宙学模型，可以通过求解宇宙波函数的薛定谔方程得到。量子几何动力学的建议版本使人们能够预测在宇宙演化的各个阶段的可能值的λ项。
2000-10-05 gr-qc
Multifield Polygonal Bounces
提出了一种计算多个标量场量子场论或热场论中隧穿率的新方法。它是基于精确的解析解的分段线性电位与许多段，描述任何给定的潜在的任意精度。该方法首先开发的单场的情况下，在3和4时空维和经典的潜力，以及量子涨落的计算的例子证明。一个系统的扩展的潜在的线性秩序以外，考虑到高阶校正，这铺平了道路，多个标量场。因此，我们提供了一个快速的半分析工具，用于评估反弹行动的理论与扩展标量部门。
2019-01-28 gr-qc hep-ph hep-th
Classical big-bounce cosmology: dynamical analysis of a homogeneous and irrotational Weyssenhoff fluid
利用1+3协变方法对广义相对论中的均匀无旋Weysenhoff流体进行了动力学分析，该方法使得流体的动力学可以在不假设时空度规的任何特定形式的情况下确定.自旋对场方程的贡献产生了一个反弹，避免了初始奇点，只要自旋密度超过剪切速率。在以后的时间里，当自旋的贡献可以忽略不计时，魏森霍夫流体就变成了广义相对论中的标准宇宙流体。给出了空间弯曲模型中广义尺度因子时间演化的数值解，其中一些模型表现出没有任何奇异性的永恒振荡行为。在空间平坦的模型中，解析解的状态方程参数的特定值的推导。虽然韦森霍夫流体的标度因子一般在反弹附近具有正的时间曲率，但它需要对状态方程参数进行不合理的微调，以产生足够长的通货膨胀期，以适应当前的观测数据。
2008-12-03 astro-ph gr-qc
Searching for a matter bounce cosmology with low redshift observations
物质反弹的情况下，允许一个相当大的参数空间，宇宙学波动最初退出哈勃半径时，背景能量密度小。在这种情况下，它的扩展版本，低能量自由度可能是负责的统计特性的宇宙微波背景功率谱在大的长度尺度。一个有趣的结果是，这些模式可能只在相对较晚的时间才被观察到。因此，低红移观测可以为各种弹跳模型提供证据，甚至是证伪。我们提供了一个例子，最近暗示潜在的偏离$Λ$冷暗物质宇宙学的结果从暗物质和暗能量相互作用。同样的相互作用允许物质反弹模型产生一个红色的倾斜与宇宙微波背景实验证实的原始曲率扰动。
2016-03-01 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
Redshift Spectroscopy as a Probe of Regular Black Holes, Black Bounces, and Scalar-Hair Compact Objects
Eastern Mediterranean University（东地中海大学）；Mapúa University（马普阿大学）；Pontificia Universidad Católica de Valparaíso（天主教瓦尔帕莱索宗座大学）
该研究开发了适用于静态球对称时空的统一模型无关红移光谱学框架，推导了相关守恒量与频率偏移表达式，应用于三类致密天体模型，可跨多个天体领域使用该光谱学语言。
2026-09-03 gr-qc
Bouncing cosmology in an Extended Theory of Gravity
我们在推广的引力理论框架下研究了一些反弹模型，其中引力作用量中通常的Ricci标量被Ricci标量和与能量动量张量的迹成比例的项之和所取代。模型的动力学参数推导出最一般的方式。我们通过指数和幂律比例因子考虑了两种反弹场景。非奇异的弹跳模型也有利于后期宇宙加速现象。研究了模型状态方程参数的动力学行为。据观察，在反弹附近，动力学是由修改后的重力理论的耦合参数相比，反弹的比例因子的参数的影响很大。
2019-05-22 gr-qc
Non-minimally coupled teleparallel scalar field reconstruction of matter bounce scenario
本文利用 $f(T,ϕ)$ 远平行引力理论重构扩展物质反弹场景所需的标量场势，并通过两种函数形式及能量条件检验模型可行性。
2024-10-28 gr-qc hep-th
Towards a smooth unification from an ekpyrotic bounce to the dark energy era
在一个无鬼的$f(R,\mathcal{G})$模型的背景下，我们提出了一个非奇异的宇宙学场景中，宇宙最初通过一个ekpyrotic阶段具有反弹的行为，并在反弹后，它顺利过渡到一个物质或辐射一样的减速时代，这是进一步顺利地连接到暗能量时代在目前的时代。我们考虑高斯-博内（GB）耦合函数，使其与事件GW 170817兼容。通过适当的重构技术，我们得到了非平凡的标量场势和GB耦合函数。这样的标量势和GB耦合函数的源从ekpyrotic反弹到暗能量时代与中间减速时代的平滑统一的场景。Ekpyrotic收缩相的出现证明了背景演化中各向异性问题（也称为BKL不稳定性）的解决。哈勃半径在反弹附近表现出不对称的行为，特别是，哈勃半径的演化导致了远早于深亚哈勃区域中的反弹的原始微扰模式的产生时代。相应地，我们执行标量和张量扰动的演变在本上下文中，作为一个结果，标量功率谱在大尺度模式被发现是有问题的。因此，提出了一个扩展的情况下，我们认为一个pre-ekpyrotic阶段的状态方程参数小于1，并重新检查的标量和张量功率谱，在大尺度上，跨越哈勃半径在pre-ekpyrotic阶段。在这方面，GB耦合函数显示出相当大的影响，在减少张量标量比的情况下相比，GB耦合是不存在的。此外，暗能量时代与Planck+SNe+BAO数据一致。
2022-02-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scalar field induced dynamical evolution in teleparallel gravity
本文在含挠率与非最小耦合标量场的远平行引力框架下，研究五种标量场势对宇宙反弹时期状态方程参数及暴胀行为的影响。
2024-06-22 gr-qc hep-th
Ekpyrotic bounce driven by Kalb-Ramond field
本文提出由 Kalb-Ramond 场与 scalaron 线性耦合驱动的非奇异火劫反弹模型，并通过引入前火劫准物质主导阶段使原初曲率扰动满足 Planck 观测。
2023-04-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Classical and Quantum Analysis of Repulsive Singularities in Four Dimensional Extended Supergravity
研究了扩展超引力理论中的非最小排斥奇点。用标量测试粒子在经典和量子水平上测试了斥力子的短程反引力性质。使用分波展开，它表明，粒子得到全反射在原点。高频入射粒子经历$\fracπ{2}$的相移。然而，低频粒子的相移取决于斥力的物理数据。曲率奇点在一个有限的距离$r_h$原来是透明的标量测试粒子和坐标奇点在原点作为一个排斥的障碍，粒子反弹。
1998-11-03 gr-qc hep-th
Current Status of Numerical-Relativity Simulations in Kyoto
我们描述了我们的数值模拟的一个大规模的恒星核心的BH和BNS合并，在完整的广义相对论的框架内，将有限温度EOS和中微子冷却的崩溃的现状。对于恒星核心坍缩的模拟，我们给出了最新的数值结果。我们采用了一个纯核子状态方程（Shen-EOS）。作为初始条件，我们采用了由Umeda和Nomoto计算的100 $M_{\odot}$前超新星模型。改变初始条件的旋转度，我们澄清了崩溃的结果对它的强烈依赖。当旋转足够快时，在核心反弹处形成的冲击波变形为环形形状。然后，由于在环面表面的斜激波，下落的物质在中心区域积聚，撞击PNS并在那里耗散动能。因此，可以启动资金外流。PNS最终坍缩成BH，并在其周围形成吸积环，我们还发现BH和吸积环的演化强烈依赖于初始给定的旋转。在BNS并合模拟中，我们还采用了一个包含超子自由度的状态方程。数值模拟表明，对于纯核子状态方程，对于总质量$M \lesssim 3.0M_{\odot}$，HMNS的寿命（$\gg 10$ ms）较长.相比之下，所形成的HMNS在较短的时间尺度内坍缩为BH，对于$M \gtrsim 2.7M_{\odot}$具有超音状态方程。结果表明，HMNS的典型总中微子光度为$\sim 3$ -- $10\times 10^{53}$ ergs/s，在$f\approx 2$ --2.5 kHz处，HMNS的引力波有效振幅为2-- $6 \time…
2012-06-26 astro-ph.HE gr-qc
Bouncing Models in an Extended Gravity Theory
在扩展的引力理论框架下研究了一些弹跳模型。扩展的引力模型是广义相对论的一个简单扩展，其中引入了额外的物质几何耦合来解释晚期宇宙加速现象。在平坦FRW宇宙的背景下讨论了模型的动力学。一些可行的模型重建具体假设弹跳比例因子。模型的行为被发现主要是由各自的模型的参数。扩展的基于重力的最小物质几何耦合参数具有去除在弹跳时期发生的Ω奇异性的作用。值得注意的是，所构建的模型违反了能量条件，然而，在某些情况下，这种违反导致模型在幻影阶段的演变。线性齐次扰动下的模型的稳定性进行了分析，它被发现，在反弹附近，模型显示不稳定，但扰动衰减平稳提供稳定的模型在后期。
2020-09-08 gr-qc hep-th
Primordial Bounce-Inflation Scenario to Alleviate Cosmological Tensions and Lensing Anomaly
本文提出原初反弹-暴胀场景，通过拟合 Planck 2018 和 SPT3G 数据缓解哈勃张力和 S8 张力，并在扩展模型中使哈勃张力降至约 3σ 水平、消除 S8 张力。
2025-02-19 astro-ph.CO gr-qc
Background dynamics of pre-inflationary scenario in Brans-Dicke loop quantum cosmology
近年来，背景无关的非微扰量子化技术被推广到引力理论中，并导出了相应的量子有效宇宙学，这为我们探索前暴胀动力学提供了必要的途径。Brans-Dicke圈量子宇宙学（BDLQC）就是这样一个理论，本文考虑了它的有效背景动力学。从一个量子反弹开始，我们探讨了来源于具有Starobinsky势的标量场的BDLQC宇宙的前暴胀动力学。我们的研究是基于这样的想法，虽然爱因斯坦和约旦的框架是经典等价的，直到一个保角变换的布朗-迪克理论，这是不正确的量子化后。以约旦框架作为物理框架，我们详细探讨了反弹的情况下，其次是一个阶段的缓慢滚动通货膨胀。宇宙演化的三个阶段，即反弹、从量子反弹到经典宇宙的过渡和慢卷膨胀，都是以初始动能为主的反弹。此外，为了与观测数据相一致，我们还找出了在慢卷暴胀过程中产生60个e-折叠膨胀的初始条件的允许数据空间。
2020-03-02 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Non-singular cosmological scenarios in scalar-tensor theories and their stability: a review
本文综述了Horndeski理论及其推广框架下无初始奇点的早期宇宙模型的研究现状，重点分析了非奇异背景下微扰线性稳定性的四类相关问题。
2025-01-17 gr-qc hep-th
Extended Metric-Affine $f(R)$ Gravity with Dynamical Connection in Vacuum
本文通过加入挠率与非度量性的全部偶宇称二次不变量扩展真空度量-仿射 $f(R)$ 引力，揭示其新增一个具有几何起源的标量自由度，并等价于特定标量-张量理论。
2024-09-18 gr-qc hep-th
Revisiting Unimodular Quantum Cosmology
本文重新审视迷你超空间中幺模引力的量子化分析，将其扩展到幻影标量场与Brans-Dicke标量张量理论，论证仅幻影场可获非平凡演化，标度因子呈现反弹接德西特膨胀，重现广义相对论量子宇宙学场景。
2025-04-16 gr-qc hep-th
Constraining the Barbero-Immirzi parameter from the duration of inflation in loop quantum cosmology
我们重新预测的暴胀阶段的持续时间后，反弹在圈量子宇宙学。我们提出了我们的分析不同类别的通货膨胀的潜力，其中包括单项幂律混沌型的潜力，Starobinsky和希格斯的对称性破缺的潜力与不同的真空期望值的值。我们的设置可以很容易地扩展到我们所考虑的原始势以外的其他形式。与收缩阶段的细节无关，如果动力学在遥远的过去充分开始，那么动能将在反弹时占主导地位，唯一地确定此时暴胀子的振幅。这将是进一步演化的初始条件，这将为我们提供从反弹到加速通货膨胀制度开始的e倍数量以及随后的通货膨胀持续时间的结果。我们还讨论了在何种条件下，每个模型考虑可能导致可观察到的签名的频谱上的宇宙微波背景，否则被排除在没有预测足够的量的加速膨胀。第一个分析进行考虑标准值的Barbero-Immirzi参数从黑洞熵计算。在第二个分析中，我们考虑了改变这个参数的值的可能性，这是由于在圈量子引力的背景下，Barbero-Immirzi参数可以被认为是底层量子理论的自由参数。从这个分析中，我们通过要求使模型与CMB观测一致的最小暴胀膨胀量来获得这个参数的下限。[删节]
2023-02-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational status of the Galileon model general solution from cosmological data and gravitational waves
伽利略模型是一种张量-标量引力理论，它解释了宇宙膨胀的后期加速，没有不稳定性，并在强场极限下恢复了广义相对论。迄今为止，从宇宙学数据中获得的Galileon模型参数的大多数约束都是针对跟踪器解决方案的有限子集得出的，并报告了模型和数据之间的紧张关系。本文首次利用Monte-Carlo马尔可夫链对Galileon模型的一般解进行了探索，该模型与最近的背景观测和线性扰动的宇宙学数据相对抗。作为Galileon模型的代表方案，我们研究了与物质非形式耦合的完整Galileon模型和非耦合的立方Galileon模型。我们发现，完整的Galileon模型的一般解决方案提供了一个很好的适合CMB光谱，而立方Galileon模型没有。当将比较扩展到BAO和SNIa数据时，即使完整Galileon模型的一般解决方案也无法同时为所有数据集提供良好的拟合。如果模型被扩展了一个额外的自由参数，例如活跃中微子质量的总和或CMB透镜谱的归一化，那么紧张局势仍然存在。最后，还讨论了多信使观测的GW 170817的框架中所考虑的方案。引力信号和它的电磁对应物之间的时间延迟计算\textit{a posteriori}在每一个场景的完整的伽利略模型宇宙学拟合链，并发现被排除在这个观察。
2020-06-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
