General solution for scalar perturbations in bouncing cosmologies
弦论/M理论提出的弹跳宇宙学，可能提供标准暴胀的替代方案，以解释我们宇宙中不均匀性的起源。基本问题是如何正确地通过反弹来演化标量扰动。在这项工作中，我们确定了任意（空间平坦）反弹宇宙学的扰动和最终频谱的演变，唯一的假设是反弹是由一个单一的物理尺度。特别是，我们发现，只有当同动压力扰动与巴氏势成正比，而不是与它的拉普拉斯算子成正比时，巴氏势（它在一定限度内是标度不变的，因此与观测结果相一致）的反弹前增长模式的谱在反弹后才能保持不变，这与任何已知形式的普通物质一样。如果某种作用于反弹的新物理学证明了这种关系，那么反弹宇宙学就有资格成为产生所观察到的不均匀性的一个真正可行的替代方案。我们的治疗还包括一些类的模型与额外的维度，而我们表明，反弹引起的正空间曲率在结构上不同于所有反弹在空间平坦的宇宙，需要一个独特的分析。
2005-12-06 gr-qc hep-th
Bouncing and emergent cosmologies from ADM RG flows
渐近安全引力提供了一个框架的描述引力从trans-Planckian制度的宇宙学尺度。根据这种情况，宇宙学常数和牛顿耦合是能量标度的函数，其演化由重整化群方程决定。基于Arnowitt-Deser-Misner（ADM）形式主义，叶层时空上的重整化群方程的表述提供了一种从空间切片上的拉普拉斯算子谱构造RG能量标度的自然方法。结合这一思想和重整化群改进方法，我们研究了Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker（FLRW）背景下Einstein-Hilbert作用量的量子引力修正.由此产生的量子修正的弗里德曼方程可以产生弹跳宇宙学和涌现宇宙解决方案。我们的弹跳模型不需要奇异物质的存在，并且可以为任何允许的空间切片拓扑结构构建紧急宇宙解决方案。
2017-10-23 gr-qc hep-th
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
Gravitational particle production in bouncing cosmologies
有人认为，在弹跳宇宙学中的宇宙再加热可以通过引力粒子的产生来解释，因为在收缩状态下突然发生了相变。为此，它表明，重力生产的大质量粒子共形地耦合在一个物质ekpyrotic反弹宇宙中的重力，突然相变发生在收缩制度，产生一个再加热温度，这是在很好的协议与宇宙学观测。
2015-09-03 gr-qc
Notes on the post-bounce background dynamics in bouncing cosmologies
我们研究了文献中研究的一类单次反弹场景中的反弹后背景动力学，其中宇宙反弹是由具有负指数势的标量场驱动的，如ekpyrotic势。我们表明，这些模型实际上可以导致循环演变与反复反弹。然而，这些循环演化并不能解释目前观测到的晚期加速膨胀，因此在宇宙学上是不可行的。在这方面，我们考虑了最近提出的一种新的循环模型，并导出了该模型的一些宇宙学约束。
2021-09-16 gr-qc hep-th
Time-Dependent Warping and Non-Singular Bouncing Cosmologies
本文构造了一类六维引力理论的非奇异含时解，它们是四维反弹宇宙学解和二维内部流形的翘曲积.扭曲因子与时间相关，并沿其中一个内部方向破坏平移不变性。当扭曲因子在时间上是周期性的时，几何体的非紧凑部分会周期性地反弹。六维几何由不违反零能量条件的物质支持。我们表明，这6D几何不承认一个封闭的捕获表面，因此霍金-彭罗斯奇点定理不适用于这些解决方案。我们还提出了奇异的解决方案的内部流形的拓扑结构动态变化的例子。
2014-10-23 gr-qc hep-th
Sourcing curvature modes with entropy perturbations in non-singular bouncing cosmologies
观测到的宇宙微波背景中的温度波动可以追溯到起源于绝热和/或熵物质扰动的原始曲率模式。在本文中，我们探讨的熵机制的背景下，非奇异弹跳宇宙学。我们表明，曲率模式自然产生的“优雅退出”，即，当平滑的缓慢收缩阶段结束，宇宙进入反弹阶段。在这里，动能成分起着关键作用，它们支配着能量密度，并推动宇宙学反弹的演化。
2020-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Regular two-component bouncing cosmologies and perturbations therein
我们提出了一个全面的调查标量扰动在一个相当通用的模型，一个经常反弹的宇宙，反弹是由一个有效的完美流体与负能量密度。在反弹之前和之后很长一段时间，宇宙都是由一个具有正能量密度的源所支配的，这个源可以是一个完美的流体、一个标量场，或者任何其他具有内在等曲率扰动的源。在这个框架内，我们提出了一种分析方法来准确估计大规模标量扰动的谱，直到它们在反弹后很长一段时间内重新进入。我们还提出了一个简单的方法来确定非奇异规范不变变量通过反弹，并提出了广泛的数值测试的结果，在几种可能的实现方案。在任何情况下，我们都没有发现反弹前增长模式的巴氏势的谱可以转移到反弹后的常数模式。
2005-09-08 gr-qc hep-th
Covariant action for bouncing cosmologies in modified Gauss-Bonnet gravity
具有弹跳解的循环宇宙是解决大爆炸初始奇点问题的候选者。在这里我们寻求一个改进的Gauss-Bonnet引力理论中的弹跳解，它是$R+f(G)$型的，其中$R$是Ricci标量，$G$是Gauss-Bonnet项，$f$是它的某个函数.在寻找这样的弹跳解时，我们采用一种技术，将$R+f(G)$理论的微分方程降阶为二阶方程.由于广义相对论是一个方程是二阶的理论，这种降阶技术使人们能够找到微扰接近广义相对论的解。我们还建立了降阶理论的协变作用量。
2019-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bouncing cosmologies with dark matter and dark energy
我们回顾了物质反弹的情况下，物质的内容是暗物质和暗能量。这些宇宙学预言了一个几乎标度不变的功率谱，对于标量扰动和小的张量-标量比，它具有轻微的红色倾斜。重要的是，这些模型预测了标量指数的正向运行，与最简单的暴胀和爆炸模型的预测相反，因此可能会被未来的观测所证伪。我们还审查如何反弹宇宙时空可以出现在理论中，无论是爱因斯坦方程修改或违反零能量条件的物质场包括在内。
2016-12-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bouncing Cosmologies
我们回顾了非奇异宇宙（{ \em，即}）的一般特征.那些从加速坍缩的时代到膨胀的时代而不显示奇点的宇宙）以及循环宇宙。我们讨论反弹背后的机制，并分析实现这些机制的解决方案的例子。观测结果，这种经常宇宙学也被认为是，重点是在行为的扰动。
2008-02-12 astro-ph gr-qc hep-ph
Running of the scalar spectral index in bouncing cosmologies
我们计算运行的标量指数在ekpyrotic和物质反弹宇宙学的情况下，并发现它通常是负的ekpyrotic模型，而它通常是积极的实现的物质反弹多个领域。这可以与通货膨胀相比较，在通货膨胀中，观察上优选的模型通常预测负运行。运行的幅度预计在$10^{-4}$和高达$10^{-2},$之间，在某些情况下导致对近期观测的有趣预期。
2015-07-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Unruh-DeWitt Particle Detectors in Bouncing Cosmologies
该研究采用Unruh-DeWitt粒子探测器模型，分析非奇异反弹宇宙学中的半经典粒子产生，探讨探测器响应随收缩阶段状态方程等参数的变化及该特征在晚期的存续性。
2025-02-13 gr-qc
Bouncing cosmologies in massive gravity on de Sitter
在具有de Sitter参考度规的质量引力框架下，研究了具有正空间曲率的齐次解和各向同性解。值得注意的是，我们发现当宇宙学物质满足强能量条件时，会发生反弹，这与经典广义相对论中发生的情况相反。这是由于弗里德曼方程中存在附加项，这些附加项取决于标度因子及其导数，并且可以被解释为有效流体。我们提出了一个详细的研究系统使用相空间分析。在确定了系统的不动点并研究了它们的稳定性之后，我们讨论了整体物理相空间中的宇宙演化。我们发现跳跃解
2013-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Arrows of time in bouncing cosmologies
该研究聚焦反弹宇宙学中的时间之箭问题，以圈量子宇宙学反弹为案例，结合其含无压尘埃与宇宙学常数的有效弗里德曼方程精确解，分析了不同定义的时间之箭在反弹处的性质与分支区分方法。
2024-10-31 gr-qc hep-th
On the properties of the transition matrix in bouncing cosmologies
我们进一步阐述了宇宙学涨落通过反弹的演化性质。我们表明，这种演变是可描述的“传输”和“反射”系数或一个有效的酉S-矩阵。我们还表明，他们的行为在一个时间反转不变的方式。因此，以前的结果现在从不同的角度解释，并建立在更坚实的基础上。
2004-03-17 astro-ph gr-qc hep-ph
Bouncing cosmologies in geometries with positively curved spatial sections
背景碰撞宇宙学在广义相对论的框架内，由一个充满宇宙的单一标量场驱动，并具有准物质支配期，即，描绘了所谓的物质反弹的情况下，重建几何与积极的空间曲率。这些宇宙学导致一个几乎平坦的功率谱的曲率起伏在同动坐标的模式，离开哈勃半径在准物质的统治时期，其光谱指数和它的运行，这是与有效的状态方程参数的商的压力在能量密度，是兼容的观测数据。
2016-07-21 gr-qc
Perturbations in bouncing cosmologies: dynamical attractor vs scale invariance
对于弹跳宇宙学，如ekpyrotic/循环的情况下，我们表明，它是可能的预测密度扰动是独立的弹跳阶段的细节。这可以实现，就像在暴胀宇宙学中一样，这要归功于动力学吸引子的存在，它使得局部可观测量等于未微扰解，直到指数小项。假设反弹的物理学对这些修正不是非常敏感，那么即使在非线性水平上，扰动也可以演化。由此产生的光谱不是尺度不变的，因此与实验数据不相容。这可以在同步规范中明确地显示出来，与通常使用的牛顿规范相反，所有的微扰都保持很小的反弹，吸引子的存在是明显的。
2004-11-29 astro-ph gr-qc hep-ph
A class of simple bouncing and late-time accelerating cosmologies in f(R) gravity
我们考虑一个平坦的FRW宇宙学模型的场方程，在一个通用的$f(R)$引力模型，并把它们转换成一个完全归一化的无量纲的，系统的O.D. E的标度因子和函数$f(R)$，相对于标量曲率$R$。它表明，在合理的假设下，可以产生简单的分析和数值解描述反弹宇宙模型，此外还有晚时间加速。对推广这些结果的可能性进行了简要讨论。
2017-11-04 gr-qc
A Critical Review of Classical Bouncing Cosmologies
鉴于近年来弹跳模型的激增，我们在全面审查中收集并严格评估这些建议。普朗克数据显示了一个明确无误的红色，准标度不变，纯绝热的原始功率谱，没有主要的非高斯性。虽然这些观测结果与暴胀预言一致，但反弹宇宙学渴望提供一个替代框架来解释它们。这样的模型面临着许多问题，既有纯理论的问题，如违反NEC和不稳定性的必要性，也有宇宙学应用层面的问题，如可能存在的剪切。我们提供了一个教学介绍这些问题，并评估适合不同的建议相对于数据。例如，许多模型预测一个轻微的蓝色光谱，必须进行微调，以产生一个红色光谱指数;作为一个副作用，大的非高斯性往往导致。我们强调几个有前途的尝试，违反NEC而不引入危险的不稳定性在经典和/或量子水平。如果原始引力波被观测到，某些反弹的宇宙学，如循环的情况，就有麻烦了，而其他的仍然有效。我们的结论是，虽然大多数弹跳宇宙学远未提供暴胀范式的替代方案，但已经出现了一些有趣的提议，值得进一步研究。本审查中提出的制约因素和经验教训可指导今后的研究。
2014-12-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Singularity scattering laws for bouncing cosmologies: a brief overview
对于收缩/膨胀的弹跳宇宙学，作者最近与B. Le Floch和G.威尼斯诺这里感兴趣的区域是所谓的静态区域，在该区域中观察到度量的单调行为，并且可以导出渐近展开式。在这里，我们概述了我们的新方法的基础上的概念{\sl奇异散射映射}和{\sl循环时空}，我们提出了我们的主要结论。特别是，我们提供了一个分类的所有允许反弹结的条件，包括三个普遍的法律。
2022-03-12 gr-qc math.AP
Palatini approach to bouncing cosmologies and DSR-like effects
结果表明，在Palatini公式的二次引力拉格朗日是能够捕捉不同方面的量子引力现象在一个单一的框架。特别是，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指标，DSR和彩虹引力方法的基本特征。然而，这个理论避免了所谓的足球问题。而且，由此产生的各向同性和各向异性宇宙学不受大爆炸奇点的影响。这种奇异性的避免发生非微扰，并与圈量子宇宙学的有效动力学有一些相似之处。
2011-11-23 gr-qc
Quasi-matter domination parameters in bouncing cosmologies
对于弹跳宇宙学，引入了一组精细的参数，以描述几乎物质主导的相位，并且其作用与通常的慢滚参数在暴胀宇宙学中所起的作用相同。它表明，在通货膨胀的情况下，谱指数和运行参数的标量扰动在弹跳宇宙学可以最好地表示在这些小参数。此外，他们明确地展示了一个几乎物质主导的宇宙在其收缩阶段和准德西特政权在膨胀之间存在的二重性。所获得的结果也证实和扩展了已知的证据，即在收缩阶段物质主导的宇宙的光谱指数实际上与在膨胀阶段的精确Sitter状态的光谱指数相同。最后，在暴胀和物质反弹的情况下，光谱指数和运行参数的理论值与它们的实验对应物，从最近的普朗克数据得到的比较，与结果，这里讨论的反弹模型确实适合精确的天文观测。
2015-03-04 gr-qc
On the "Causality Argument" in Bouncing Cosmologies
我们展示了一种情况下，通过反弹传播的天体物理相关的宇宙学扰动的规模依赖的方式受到影响。该模型只涉及广义相对论所描述的封闭宇宙中标量场的演化，符合因果关系。这样一个具体的反例导致的结论是，强加的因果关系是不足以确定的扰动谱后，反弹，如果它是已知的。我们讨论的后果，这一结果字符串动机的情况下。
2003-12-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Bouncing Palatini cosmologies and their perturbations
在一阶形式主义的f（R）引力框架下研究非奇异宇宙学。本文给出了各向同性和均匀宇宙学中反弹的一般条件。它表明，只有一个二次曲率修正是需要预测反弹在一个单位或描述周期性演化在一个弯曲的充满灰尘的宇宙。在这些模型中的扰动形式成立。在最简单的情况下，扰动在周转处发散。得到了获得光滑演化的条件。
2010-04-29 astro-ph.CO gr-qc
A solution to the anisotropy problem in bouncing cosmologies
弹跳宇宙学经常被提议作为标准暴胀的替代品，用于解释宇宙的均匀性和平坦性。在这种情况下，目前的宇宙膨胀之前是一个收缩阶段。然而，在收缩过程中，一般来说，宇宙的各向异性会增长，最终导致混沌的混合行为。这要么很难与观测相一致，要么甚至导致奇点而不是反弹。为了保持平滑和各向同性的反弹，收缩源必须具有具有$P/ρ=w>1$的超刚性状态方程。在这封信中，我们提出了一个新的机制来解决任何低能量值的$w$的各向异性问题，认为高能物理导致修改的状态方程，引入非线性项。在这种情况下，即使当$w$的低能量值小于1时，各向异性在高能量阶段期间也被强烈抑制，从而允许优美的各向同性反弹。
2009-09-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational Waves in Bouncing Cosmologies from Gauge Field Production
我们计算了早期宇宙中各种规范场源产生的引力波（GW）谱，从而将早期的暴胀计算推广到弹跳宇宙学。我们考虑规范场和标量场之间的一般耦合支配宇宙的能量密度。我们分析了避免会破坏背景演化的反向反应所需的要求。当标量仅与$F \tilde F$项耦合时，源GW谱呈指数增强，并且参数化地为真空涨落谱${\cal P}^s_T\sim ({\cal P}^v_T)^2$的平方，从而给出比标准真空谱更蓝的谱。当标量场也耦合到$F^2$项时，振幅仍然是指数增强的，但光谱可以任意接近标度不变量（仍然是轻微的蓝色）$n_T\gtrsim 0$，这与轻微的红色暴胀光谱是不同的。因此，我们有一个可观测的GW的概念证明在CMB尺度上的弹跳宇宙学。
2016-09-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bouncing Eddington-inspired Born-Infeld cosmologies: an alternative to Inflation ?
我们研究了一个均匀的和各向同性的弗里德曼-罗伯逊-沃克宇宙的背景下，爱丁顿启发的玻恩-因菲尔德引力理论的动力学。我们推广早期的结果，在辐射主导的宇宙的背景下，占一个完美的流体渗透的宇宙的演化与任意状态方程参数$w$。我们表明，反弹可能会发生$κ>0$，如果$w$是时间依赖的，我们证明，它是免费的张量奇点。我们认为，爱丁顿启发的玻恩-因菲尔德宇宙学可能是一个可行的替代暴胀范式作为解决标准宇宙学模型的基本问题。
2012-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bouncing cosmologies via modified gravity in the ADM formalism: Application to Loop Quantum Cosmology
我们认为ADM形式主义作为一种工具来建立弹跳宇宙学。在这种方法中，时空的叶理必须是固定的，以便超越广义相对论对引力扇区的修正。一旦我们根据外尔假设的精神基于宇宙的物质含量选择的优选切片已经固定，依赖于切片的外在和内在曲率的$f$理论对于保留叶理的所有参考系是协变的，即，对于所有这些观测器，约束和动力学方程具有相同的形式。此外，选择多值$f$函数，弹跳背景以自然的方式出现。事实上，最简单的是对应于完整性校正的圈量子宇宙学。这项工作的最终目标是提供微扰方程，不同于完整的方程，在这个理论中成为规范不变的，并将它们应用到所谓的物质反弹的情况下。
2018-02-22 gr-qc
Nonlinear Resonance in Hořava-Lifshitz Bouncing Cosmologies
在本文中，我研究的相空间动力学的框架内的非可投射的Hokava-Lifshitz弹跳宇宙学。通过考虑一个封闭的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker（FLRW）几何，第一积分包含一个修正项，导致在宇宙的早期演化的非奇异亚稳反弹。模型的物质内容是一个大质量共形耦合的标量场、尘埃和辐射。一个非零的宇宙学常数连接到相空间中的德西特吸引子也被假定。在参数空间的窄窗口中，标记为整数$n\geq 2$，非线性共振现象可能会破坏捕获标量场的KAM环面，从而导致de Sitter吸引子的出口。因此，非线性共振对模型的参数和初始配置施加约束，从而可以实现加速膨胀。
2013-04-15 gr-qc
Quantum Transitions Between Classical Histories: Bouncing Cosmologies
在引力的量子理论中，当几何和场的历史在时间上由爱因斯坦方程关联时，时空的行为是经典的。概率是从量子态推导出来的。这种对经典性的量子观点具有重要的意义：（1）经典历史通常只在状态存在的配置空间的有限块中可用。(b)在一个给定的补丁状态一般预测相对概率的一个合奏可能的经典历史。(c)在补丁之间，经典的可预测性被打破，取而代之的是量子进化，连接不同补丁中的经典历史。(d)经典的可预测性可以在普朗克尺度以下的尺度上崩溃，而经典的运动方程不会崩溃。我们通过计算在无边界量子态中连接渐近经典的膨胀历史的类德西特喉道的量子跃迁来支持和说明（a）-（d）。这就为一侧的经典历史如何过渡并分支为另一侧的一系列经典历史提供了可能性。我们还评论了（a）-（d）对黑洞动力学和永恒暴胀的影响。
2015-08-28 gr-qc hep-th
Thermal Fluctuations and Bouncing Cosmologies
我们研究的条件下，在收缩阶段产生的非奇异弹跳宇宙学的热波动可以导致在膨胀阶段的后期宇宙学波动的尺度不变的频谱。我们考虑了点粒子气体、全息气体和弦气体。在这样确定的模型中，我们还研究了由此产生的不均匀性分布的热非高斯性。对于规则的点粒子辐射，我们发现，背景必须有一个状态方程$w = 7/3$，以获得一个标度不变的光谱，和非高斯性抑制尺度大于热波长。对于Gibbons-霍金辐射，我们发现物质主导的背景产生标度不变性，并且非高斯性很大。弦气体也简要考虑。
2009-03-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Falsifying Tree Level String Motivated Bouncing Cosmologies
树层次的弦有效作用量在玻色子扇区中包含Einstein-Hilbert项、介子和轴子，以及来自Ramond-Ramond扇区的标量场和规范场。减少到四个维度带来了场景模场。我们通过引入两个任意的参数，$ω$和$m$，与介子和轴子耦合，推广了这种有效的作用。通过这种方式，可以分析更一般的框架。对于参数$ω$的一系列（负）值，可以得到具有反弹的正则解，但是，不包括纯弦配置（$ω= - 1$）。我们研究在这样的宇宙学场景标量扰动的演变。预测的原始功率谱随着波数的增加而减小，谱指数为$n_s=-2$，这与$WMAP$的结果相矛盾。因此，所有这些有效的弦激发的宇宙学弹跳模型似乎都被排除了，至少在树级近似下是这样。
2005-12-16 astro-ph gr-qc hep-th
Non-Gaussianity excess problem in classical bouncing cosmologies
最简单的可能导致宇宙学反弹的经典模型，它可以产生的非高斯光检查。仅关注收缩和膨胀之间的过渡，并假设在收缩阶段结束时最初是纯高斯扰动，我们发现反弹充当了一个源，使得反弹后$f_{\mathrm{NL}}$的结果值可能会大大超过所有当前限制，以至于可能对微扰膨胀的有效性产生怀疑。我们推测，如果可以假设非高斯性生产只取决于比例因子的弹跳行为，而不是对所研究的模型的具体情况，那么许多现实的模型中，一个非奇异的经典弹跳发生可能会表现出一个通用的非高斯性过剩的问题，将需要解决的每一种情况。
2015-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Fermion Production in Bouncing Cosmologies
我们解决的问题，费米子粒子创建宇宙学反弹模型由广义相对论，但反弹本身发生由于量子效应。如果反弹的能量尺度不是非常接近普朗克能量，那么惠勒-德威特方法可以用来提供合理的无奇点背景模型，在费米子演化的膨胀阶段之前有一个收缩阶段。所考虑的费米子场是大质量的，中性的，与引力的耦合最小。我们特别感兴趣的中微子，中子和重中微子的理论超越粒子物理学的标准模型的动机。本文对一个含有辐射和无压流体的弹跳模型进行了数值分析。结果表明，费米子的产生是非常小的，没有反反应，除非费米子是非常重的质量高达$10^9$ GeV。因此，在这样的弹跳模型中，关于重子生成的研究应该超越这里所考虑的引力和费米子场之间的最小耦合，或者假设这样的重费米子的存在作为起点。
2018-07-16 gr-qc
Generalised perturbation equations in bouncing cosmologies
我们考虑广义引力中长波标量度量扰动的线性扰动方程，适用于非奇异宇宙学模型，包括在非常早期的宇宙中从坍缩到膨胀的反弹。我们提出了一般形式的扰动方程，它遵循的要求，在大尺度上的非均匀宇宙服从相同的局部方程的均匀弗里德曼-罗伯逊-沃克背景宇宙学（分离宇宙的方法）。在赝纵向规范中，这变成绝热微扰的齐次二阶微分方程，在各向异性应力消失的情况下，它简化为广义相对论中纵向规范度规微扰的通常方程。作为应用，我们证明了在一个简单的反弹模型中，在热爆坍缩过程中产生的尺度不变的纵向规范扰动谱并没有转移到膨胀相的绝热密度扰动的增长模中。
2008-07-14 astro-ph gr-qc hep-th
Implications of Planck2015 for inflationary, ekpyrotic and anamorphic bouncing cosmologies
普朗克2015的结果，结合WMAP，ACT，SPT和其他实验的早期观测，是第一个不赞成“经典”暴胀范式的观测结果。为了满足观测的限制，暴胀理论家不得不考虑平台型暴胀子势，它引入了更多的参数和更多的微调，有问题的初始条件，多重宇宙的不可预测性问题，以及一个新的“不相似问题”。有些人建议转向“后现代”暴胀范式，在这种范式中，我们可观测宇宙中的宇宙学性质只是局部有效的，并且是随机设置的，在我们视界之外的大多数区域存在完全不同的性质（甚至可能是不同的物理定律）。相比之下，新的结果与最简单版本的ekpyrotic循环模型相一致，其中宇宙在缓慢收缩期间被平滑和扁平化，然后反弹，另一个有前途的反弹理论，变形宇宙学，已经提出，可以产生独特的预测。
2015-12-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Correction to Lagrangian for Bouncing Cosmologies in $f(Q)$ Gravity
本文在修正对称远平行引力中，通过重构技术为多种反弹宇宙学解建立拉格朗日量，发现额外项可修正广义相对论并呈现反弹宇宙学。
2023-06-28 gr-qc
Four-dimensional Traversable Wormholes and Bouncing Cosmologies in Vacuum
在这封信中，我们指出，存在的广义相对论的解决方案与一个负的宇宙学常数在四维，其中包含孤子以及可穿越的虫洞。后者连接两个渐近局部AdS $_{4}$时空。在径向坐标的每一个常数值上，时空都是类空的扭曲AdS $_{3}$。我们计算的对偶能量动量张量在每个边界显示，它产生不同的结果。我们还表明，这些真空虫洞可以有一个以上的喉咙，他们确实是通过计算光信号从一个边界到另一个所需的时间，由测地线观察员。我们将虫洞推广到包括旋转和电荷。当宇宙学常数为正时，我们发现宇宙学处处正则，有一个或两个反弹，并且在晚期和早期与Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker度规和球形拓扑相匹配。
2018-11-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bouncing cosmologies from Born-Infeld-type gravity
Fudan University（复旦大学）；The Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究中心）
本文基于Born-Infeld电动力学构建了Born-Infeld型f(R,G)引力理论，通过五维纯修改引力嵌套，实现了曲率标量与电磁场强度标量的对应关系，从而在引力领域复制Born-Infeld电动力学结构，得到无鬼f(R,G)理论，并探讨了该理论中反弹宇宙的解及其观测后果。
2026-08-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bouncing Galileon Cosmologies
我们提出了非奇异的，均匀的和各向同性的共形Galileon模型的弹跳解。我们表明，这样的解决方案必然开始与辐射为主的收缩阶段。其次是一个五分之一的情况下，背景状态方程跨越宇宙学常数边界允许一个非奇异的反弹，这反过来又是其次是伽利略成因。我们分析了在这种背景下的宇宙学扰动谱。我们的结果表明，起伏的演变顺利，没有任何病理，但绝热模式形成一个蓝色的倾斜光谱。为了获得当前观测所要求的标度不变的原始功率谱，我们引入了一个光标量场与Galileon的动力学耦合。我们发现两个耦合产生一个标度不变的频谱，其中之一需要微调的初始条件。这个模型还预测了一个蓝色的倾斜光谱的引力波源于量子真空波动在收缩阶段。
2011-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum Circuit Complexity as a Measure of Particle Creation in Bouncing Cosmologies
Department of Science and Technology, Nampong Pattanasuksa Ratchamangklapisek School（Nampong Pattanasuksa Ratchamangklapisek 学校科学与技术系）
利用Lewis-Riesenfeld不变量方法，非微扰地研究了反弹宇宙背景中标量场的量子电路复杂度演化，发现复杂度在反弹点有限，且反弹后的增长与粒子产生强相关，其中“啁啾”贡献作为几何记忆量化了粒子产生的信息代价。
2026-06-03 gr-qc
A class of regular bouncing cosmologies
本文构造了一类具有跳跃解的处处正则几何西格玛模型。准确地说，我表明，每一个反弹度量可以这样一个模型的解决方案。我以前试图用一个标量场来做这件事，但由于在反弹附近出现了有害的奇点而失败了。本文利用四个标量场构造了一类无奇点的几何西格玛模型。类中的模型由其背景几何参数化。我证明，无论背景是选择，其小扰动的动态是经典稳定的整个时间轴上。与人们从初始拉格朗日量的结构所期望的相反，发现背景涨落的物理携带2个张量、2个矢量和2个标量自由度。引力子的质量，自然出现在这些模型中，被证明是几个数量级小于其实验范围。我提供了三个简单的例子来演示如何在实践中做到这一点。特别是，我表明，引力子质量可以任意小。
2017-05-20 gr-qc
Primordial Black Hole Formation in Dust-Radiation Bouncing Cosmologies
The Chinese University of Hong Kong, Shenzhen（香港中文大学（深圳））；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Universidade Estadual de Londrina（朗德里纳州立大学）；Université de Savoie, CNRS, IN2P3, LAPP（萨瓦省大学、法国国家科学研究中心、法国国家核子和粒子物理研究所、阿讷西粒子物理实验室）；Chengdu University of Technology（成都理工大学）；The University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）；COSMO– Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas（巴西物理研究中心）
研究尘辐射反弹宇宙中原始黑洞的形成，发现其形成阈值极低且质量无关，但辐射压和双流体条件显著抑制了PBH产生。
2026-02-26 gr-qc
The CMB bispectrum from bouncing cosmologies
在本文中，我们计算的CMB双谱的弹跳模型的激励圈量子宇宙学。尽管事实上，这些模型的原始双谱是指数衰减以上的一个大的枢轴尺度，我们发现，在CMB从尺度$\ell < 30$诱导的双谱的累积信噪比大于$10$在所有情况下的利益，因此可以，在原则上，在普朗克数据中检测到。
2021-10-20 astro-ph.CO gr-qc
Emergent Universe Scenario, Bouncing and Cyclic Universes in Degenerate Massive Gravity
我们考虑了在大质量引力和简并参考度规下的另一种暴胀宇宙学，并研究了涌现宇宙、弹跳宇宙和循环宇宙的特征。我们着重于爱因斯坦静态宇宙的构造，退化大质量引力中弹跳宇宙和循环宇宙的精确解。我们进一步研究了爱因斯坦静态宇宙对均匀和非均匀标量扰动的稳定性，给出了稳定爱因斯坦静态宇宙的参数区域。
2019-05-25 gr-qc hep-th
Bounce Loop Quantum Cosmology Corrected Gauss-Bonnet Gravity
通过在改进的$F(\mathcal{G})$引力理论中引入完整性修正，我们发展了圈量子宇宙学的Gauss-Bonnet扩展。在我们的形式主义的上下文中，我们提供了一个微扰膨胀的临界密度，圈量子引力理论的参数特性，我们的结果有领先的顺序校正经典的$F(\mathcal{G})$引力理论。在广泛讨论的形式主义，我们提出了一种重建方法，使可能找到圈量子宇宙学校正$F(\mathcal{G})$理论，可以实现各种宇宙学方案。具体地说，我们研究了指数和幂律反弹宇宙学，强调反弹点附近的行为，在某些情况下，宇宙时间的所有值的行为得到。我们通过使用弹跳宇宙学来验证我们的理论构造，并研究了哪些圈量子宇宙学修正的高斯-邦纳修正引力可以成功地实现这样的宇宙学。
2015-11-16 gr-qc hep-th
Bouncing Cosmologies in Palatini $f(R)$ Gravity
我们考虑早期的宇宙学的f（R）理论的Palatini形式主义和研究的条件，保证存在的均匀和各向同性的模型，避免大爆炸奇点。我们表明，对于这样的模型的大爆炸奇点可以被宇宙反弹，而不违反任何能量条件。事实上，即使是无压的灰尘也可能反弹。我们给出了这样的模型的一个特征，并讨论了它们在反弹附近区域的动力学。我们还发现，幂律拉格朗日与有限数量的条款可能会导致非奇异的宇宙，这与无限系列的Palatini f（R）拉格朗日，一个需要完全捕捉有效的动力学圈量子宇宙学。我们认为，这些模型也可以避免恒星引力坍缩过程中奇点的形成。
2009-10-24 gr-qc
Superbounce and Loop Quantum Ekpyrotic Cosmologies from Modified Gravity: $F(R)$, $F(G)$ and $F(T)$ Theories
我们调查的实现两个弹跳范式，即超反弹和圈量子宇宙学ekpyrosis，在各种修改的引力的框架。特别是，我们专注于$F(R)$，$F(G)$和$F(T)$重力，我们重建其特定的子类，导致这样的宇宙演化。这些子类由幂律、多项式或超几何ansatzes构成，它们可以由幂律近似。实现上述两种反弹宇宙学的不同有效引力的定性相似性表明了这种反弹背后的某种普遍性。最后，进行线性扰动分析，我们证明了所获得的解决方案是条件稳定或完全稳定的。
2015-08-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining the bispectrum from bouncing cosmologies with Planck
本文利用Planck数据约束反弹宇宙学模型产生的双谱，发现能显著缓解CMB大尺度异常的模型被以高显著性（5.4、6.4或14个标准差）排除。
2023-05-11 astro-ph.CO gr-qc
Constraining $F(R)$ bouncing cosmologies with primordial black holes
原始黑洞（PBH）物理现象学和相关的PBH丰度约束，可以用来探索早期宇宙的物理。在这项工作中，我们调查PBH的形成过程中的标准辐射主导的时代，通过研究早期的F（R）修改的重力相位的影响，引入了一个弹跳行为，以避免初始时空奇异性问题。特别是，我们计算的能量密度功率谱在地平线交叉的时间，然后我们提取的PBH丰度的峰值理论的上下文中作为我们的$F(R)$重力反弹模型在手的参数$α$的函数。有趣的是，我们发现，为了避免从大爆炸核合成（BBN）之前的早期PBH主导的时代GW过度生产，$α$应该位于范围$α\leq 10^{-19}M^2_\mathrm{Pl}$内。这个约束可以被转换为对热大爆炸（HBB）阶段开始时的能量标度的约束，$H_\mathrm{RD}\sim \sqrtα/2$可以被重铸为$H_\mathrm{RD}< 10^{-10}M_\mathrm{Pl}$。
2022-11-15 astro-ph.CO gr-qc
Bouncing cosmologies in the presence of a Dirac-Born-Infeld field
本文通过动力学系统分析闭合 FLRW 宇宙中的 DBI 场，比较幂律与指数势及张力，发现超相对论极限和幂律形式更有利于宇宙反弹，但不存在稳定循环。
2024-05-09 gr-qc
Persistent Black Holes in Bouncing Cosmologies
在这篇论文中，我们探讨了这样一种观点，即黑洞可以在宇宙中持续存在，宇宙坍缩成一个大的挤压，然后反弹到一个新的膨胀阶段。我们使用一个标量场来模拟这样一个宇宙的物质含量{接近时间}的反弹，并寻找解决方案，代表网络的黑洞在一个动态的宇宙学。我们发现爱因斯坦的约束方程，提供了在最小的膨胀空间的几何形状的精确解，可以用作超球形宇宙学的演化的初始数据。这些解决方案说明，存在多个不同的黑洞可以通过反弹持续存在的模型，并允许具体计算的数量，如黑洞填充因子。然后，我们考虑在平坦宇宙学的解决方案，以及在高维空间（多达九个空间维度）。我们推导出黑洞保持不同（即避免合并）的条件，从而持续到新的膨胀阶段。这些模型的一些潜在的有趣的后果也进行了讨论。
2017-06-07 astro-ph.CO gr-qc
Non-local gravity in bouncing cosmology scenarios
本文以避免初始奇异态为前提，在五种不同的弹跳宇宙学背景下，分析了改进的Escherich-Woodard非定域引力理论。我们开发了数值解的非局部失真函数，其中包括修改的爱因斯坦-希尔伯特作用，使用重建过程，我们发现，他们有一个可行的宇宙学解决方案。之后，我们讨论了这些模型的扭曲函数在整个反弹点的演化的物理方面和结果，具体地说：对称反弹，振荡反弹，物质反弹，有限时间奇点模型，和前暴胀非对称反弹。
2022-05-30 gr-qc hep-th
