On the power spectrum of inflationary cosmologies dual to a deformed CFT
我们分析慢卷暴胀宇宙学,全息对偶的三维共形场论变形的近边际标量算子。我们发现宇宙学功率谱与变形CFT中应力张量迹线的2点函数的谱密度成反比。用二阶共形微扰理论计算这个量,我们得到了一个全息功率谱与预期的暴胀功率谱在慢卷二阶完全一致。
2013-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On initial conditions for inflationary and bouncing cosmologies
我们考虑的问题,推导初始条件的标量场在驱动早期和晚期的quintessence阶段。暗能量场提出了一个尚未解决的均匀性问题。进一步的困难与初始条件的辅助,动力学和幻影膨胀。我们回顾了正则测度的应用,发现Gibbons和Hawking的否定结论可以通过合理的量子宇宙学输入得到缓解。我们评论一些尝试将通货膨胀计划纳入循环和弹跳模型。
2012-12-19 gr-qc hep-th
Stable Inflationary Dissipative Cosmologies
研究了空间弯曲均匀各向同性宇宙中宇宙膨胀的de Sitter年代的稳定性。引力场的源是不完全流体,因此表征它的参数可能随时间而变化。这样,我们扩展了我们以前的分析空间平坦的空间以及巴罗的工作。
1999-11-25 gr-qc
Inflationary f(R) cosmologies
本文讨论了一种简单的方法,从具有非相互作用经典标量场和辐射背景的爱因斯坦场方程的精确宇宙学解重建f(R)引力模型。从我们想要的那种暴胀情形,我们展示了如何得到势函数。然后,我们展示了如何重建一个f(R)引力拉格朗日密度,它模仿了与广义相对论的标量场驱动的暴胀相同的宇宙学膨胀。作为演示,我们计算的慢滚参数(光谱指数ns和张量标量比r),并将它们与普朗克数据进行比较。
2017-09-14 gr-qc
Warm-Intermediate inflationary universe model in braneworld cosmologies
本文研究了膜世界宇宙学背景下的暖中介暴胀宇宙模型。这项研究是在弱耗散和强耗散制度。我们发现,以标量场表示的标量势和耗散系数分别按型幂律和方幂律演化。这些模型是可实现的一般条件推导和讨论。我们还研究了每个区域的标量和张量扰动。我们使用最近的天文观测来约束膜世界模型中出现的参数。
2011-08-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Braneworld Dynamics of Inflationary Cosmologies with Exponential Potentials
在这项工作中,我们考虑兰德尔Sundrum膜世界类型的场景,其中的时空是由一个五维流形与物质场被限制在域壁或三膜。我们提出了一个系统的分析结果,使用动力系统技术,弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克型模型的定性行为,其物质是由一个标量场与指数势。我们构造了这些模型的状态空间,并讨论了它们的结构如何相对于广义相对论的情况下,特别是,什么新的临界点出现,他们的性质和发生的分歧。
2002-04-18 gr-qc
CBR anisotropy from primordial gravitational waves in inflationary cosmologies
研究了早期宇宙中由引力波扰动引起的宇宙背景辐射(CBR)的随机温度涨落。这些温度波动由角关联函数$C(γ)$描述。一个新的(更简洁和一般)推导$C(γ)$,并评估为暴胀宇宙宇宙学。这对大于几度的角$γ$产生了标准结果,但对较小的角产生了新的结果,因为我们没有对引力波模函数进行标准的长波近似。函数$C(γ)$可以展开为一系列勒让德多项式;我们使用数值方法将得到的展开系数与标准(近似)结果进行比较。我们还报告了一些进展,寻找一个封闭的形式表达$C(γ)$。
1994-09-06 astro-ph gr-qc
Decaying Vacuum Inflationary Cosmologies: A Complete Scenario Including Curvature Effects
我们提出了一个大类的非奇异宇宙学的任意空间曲率的宇宙历史是由一个原始动力学$Λ(t)$ -长期。对于所有的曲率值,该模型的演变之间的两个极端德西特阶段驱动的遗物随时间变化的真空能量密度。从暴胀到辐射阶段的过渡是普遍的,并指向一个自然的解决方案,无论曲率参数的值的优雅出口问题。平坦的情况恢复了最近在文献中讨论的场景(Perico等人,D88,063531,2013)。早期的德西特阶段的特征在于与原始真空能量密度相关的任意能量标度$H_I$。如果$H_I$被固定为接近普朗克尺度,那么遗迹和现在观测到的真空能量密度之比为$ρ_{vI}/ρ_{v0} \simeq 10^{123}$。
2015-02-05 astro-ph.CO gr-qc
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
The Ermakov-Pinney Equation in Scalar Field Cosmologies
它表明,起源于完美流体和自相互作用的标量场的混合物的宇宙学的动力学描述的非线性,Ermakov-Pinney方程。这个方程的通解可以用一个相关的线性微分方程的特解来表示。这一特性被用来推导出暴胀和典型情况下的精确宇宙学。Ermakov-Pinney方程的膜世界场景的相关性进行了讨论。
2002-02-05 astro-ph gr-qc math-ph
Constraining models of inflation via an asymptotic de Sitter realization of Bianchi cosmologies
School of Physical Sciences, Indian Institute of Technology Mandi(印度技术学院曼迪分校物理科学学院)
研究比安基宇宙通过均匀暴胀场实现特定状态,无需宇宙学常数,且此条件可约束暴胀模型并举例说明。
2026-11-13 astro-ph.CO gr-qc
New exact cosmologies on the brane
我们发展了一种在膜世界宇宙学中构造精确宇宙学解的方法。得到了Randall-Sandrum膜上新的宇宙学解。超势和哈勃参数用求积表示。这些解决方案在一般假设下有通货膨胀阶段,也描述了退出通货膨胀阶段没有微调的参数。另一类解决方案可以描述当前的加速扩张阶段,有可能退出或没有可能退出。
2013-11-26 astro-ph.CO gr-qc
Genericness of pre-inflationary dynamics and probability of the desired slow-roll inflation in modified loop quantum cosmologies
在修正的圈量子宇宙学框架下研究了空间平坦的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙在混沌和Starobinsky势下的演化.这些模型导致了非奇异的反弹,就像在圈量子宇宙学中一样,但是在能量密度中具有比二次项更高阶的复杂得多的修改的弗里德曼动力学。对于动能占主导地位的反弹,我们得到的解析解,使用不同的近似和比较与各种物理变量的数值演化。结果表明,在两种电位的反弹区,相对误差均小于$0.3\%$。通用功能的动力学,共享圈量子宇宙学,建立使用解析和数值解。研究了动力学中反弹区、过渡区和暴胀区三个不同阶段的详细性质。对于势能主导的反弹,我们定性地描述了它的一般特征,并通过模拟证实,它们都导致了所需的慢卷阶段的混沌膨胀。然而,在Starobinsky势中,势能主导的反弹不能引起任何暴胀相。最后,我们计算所需的慢卷膨胀的概率发生在混沌膨胀和循环量子宇宙学,发现一个非常大的概率宇宙进行通货膨胀。
2019-08-23 astro-ph.CO gr-qc
Dirac Observables for Gowdy Cosmologies Regular at the Big Bang
University of Pittsburgh(匹兹堡大学)
本文研究了戈威迪宇宙学在大爆炸处的规整性,构造了无限个狄拉克可观察量,并通过反牛顿展开揭示了卡洛尔型引力理论的主导项。
2026-10-15 gr-qc hep-th math-ph
Chaos and Universality in the Dynamics of Inflationary Cosmologies
我们描述了一个新的统计模式在封闭的膨胀宇宙学的混沌动力学,与哈密顿旋转运动能量和双曲运动能量块的分区,在一个线性邻域的鞍中心存在于相空间的模型。双曲能量的轨道访问附近的鞍中心有一个随机的分布相对于合奏的初始条件,但相关的直方图定义的统计分布规律的形式$p(x) = C x^{-γ}$,几乎整个范围内的双曲能量考虑。我们提出的数值证据表明,$γ$决定的分形盆地边界的初始条件的合奏的维数。这种分布是普适的,因为它不依赖于模型的参数,并且是尺度不变的。我们讨论了这种普适性对暴胀物理学的可能物理后果。暴胀定律的形式为$p(x) = C x^{-γ}$,几乎在整个双曲能量范围内考虑。我们提出的数值证据表明,$γ$决定的分形盆地边界的初始条件的合奏的维数。这种分布是普适的,因为它不依赖于模型的参数,并且是尺度不变的。我们讨论了这种普适性对暴胀物理学的可能物理后果。
1999-09-14 gr-qc
Minimal plateau inflationary cosmologies and constraints from reheating
随着对简单幂律暴胀模型越来越多的共识不被普朗克观测所青睐,非标准暴胀的动力学在最近的过去获得了极大的兴趣。本文详细分析了基于Maity(Nucl.Phys. B 919(2017)560)的一类具有非多项式势的超引力激发的唯象暴胀模型,并将模型预测与当前最受青睐的Starobinsky及其在普朗克约束的($n_s$,$r$)平面上的广义$α$ -吸引子模型进行了比较。重要的是,对于广泛的参数空间,我们的模型提供了成功的通货膨胀在次普朗克制度。利用有效状态方程参数对再热过程进行了模型无关分析。特别地,我们考虑了两个阶段的再加热动力学,初始阶段采用广义暴胀子状态方程,后期阶段采用相对论状态方程。最后,我们展示了我们的广义再热分析如何约束所考虑的通货膨胀模型
2019-02-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Double Scalar-Tensor Gravity Cosmologies
本文研究了标量-张量引力理论中两个非极小耦合的标量场的均匀和各向同性宇宙模型。精确的解决方案被发现,Noether对称性,取决于形式的耦合和自相互作用的潜力。一个有趣的特点是,我们处理的Brans-Dicke场和暴胀子在同一个地面上,因为两者是nonminimally耦合和不区分{ \it先验}在早期的模型。这一事实允许改善动态,以获得成功的扩展通货膨胀情景。还讨论了双暴胀解。
2000-03-13 gr-qc
Observables for cyclic causal set cosmologies
本文研究循环因果集宇宙学,针对含无穷多个断裂或柱的永久循环动力学,构造并刻画柱集代数与茎集代数两类可观测量,为随机游走表述及物理诠释提供基础。
2023-07-17 gr-qc math-ph math.MP
On the asymptotics of 3+1D cosmologies with bounded scalar potential and isometry group forming 2-dimensional orbits
我们研究了3+1维宇宙学中膨胀的开始,膨胀势$U$满足$0 < Λ_1 \leq U \leq Λ_2$,物质满足主导和强能量条件,并且空间切片可以由2维表面划分,这些表面是等距群下的轨道。假设初始Cauchy切片处处具有正的平均曲率,通过平均曲率流证明了存在一族由$λ$参数化的空间切片,其体积在具有宇宙学常数$Λ_1$和$Λ_2$的de Sitter空间中的平坦切片之间增长.特别是,暴胀膨胀确实发生在这种非齐次初始条件下。最后,我们应用这个“暴胀时间坐标”$λ$来研究度量、平均应力-能量张量和暴胀场在空间切片上的动力学变化的渐近性。
2021-11-17 gr-qc hep-th math.DG
Time and Dirac Observables in Friedmann Cosmologies
从Friedmann模型的哈密顿表述中引出了一个宇宙学时间变量来度量该理论中动力学观测量的演化。一组观测值已被确定为零超曲面的理论,其演变是相对于宇宙学时间变量引入的体积时钟。
2008-01-28 gr-qc
The Emergent Universe: inflationary cosmology with no singularity
观测表明,宇宙实际上是平坦的,但他们不排除一个封闭的宇宙。正曲率的作用在晚期可以忽略不计,但在早期宇宙中可能至关重要。特别是,正曲率允许宇宙学起源于爱因斯坦静态宇宙,然后膨胀,后来再热到热大爆炸时代。这些宇宙学没有奇点,没有“时间的开始”,也没有视界问题。如果初始半径选择在普朗克尺度以上,那么它们也没有量子引力时代,并且在它们的整个历史中由经典广义相对论描述。
2003-10-25 astro-ph gr-qc
Tachyonic Universes in Patch Cosmologies with $Ω>1$
本文利用快子场研究封闭的暴胀宇宙模型。我们描述了一种在斑块宇宙学中用$Ω>1$创造宇宙的一般处理方法,它能代表广义相对论、Gauss-Bonnet或Randall-Sundrum斑块。我们使用最近的天文观测数据来约束出现在我们的模型中的参数。
2009-03-26 gr-qc
Gauge field back-reaction in Born Infeld cosmologies
本文研究了$U(1)$规范场在一类暴胀背景下的反作用。为了更准确地说,我们采用Bianchi-I几何(作为一个各向异性扰动的平坦FRW模型)内的两种类型的Born-Infeld理论。首先,我们考虑纯玻恩-因菲尔德电磁学。无论是一个常数或$b(ϕ)$耦合,暴胀的轨迹被修改,但各向异性增加,特别是,对于前者的耦合,我们发现,一个平方暴胀子潜在的标量和规范能量密度的恒定比例内,不诱导足够的通货膨胀,而在后者的宇宙学中的反反应确定(从张量标量比)一个狭窄的范围内,通货膨胀可以发生。一个Dirac Born Infeld框架,随后分析了在非相对论和相对论制度。在前者中,对于标量和规范部门之间的耦合(相对于仅仅BI设置更丰富)的不同情况下,我们发现,通货膨胀的轨迹被修改,各向异性增加或减少。特别是,快子的解决方案进行了研究,允许标量和规范的物质密度之间的非标准比率,增强足够的通货膨胀,但各向异性增加。在相对论极限下,暴胀轨迹也被修改,各向异性比非相对论极限下增加得更快。最后,我们将讨论如何磁种子场可以在这些设置演变。
2010-08-09 astro-ph.CO gr-qc
Effects of the ekpyrotic mechanism on inflationary phase in loop quantum cosmologies
Baylor University(贝勒大学)
研究在圈量子宇宙学框架下,ekpyrotic机制如何通过标量场有效状态方程大于1来控制收缩相中的剪切,并确保暴胀阶段足够长以解决宇宙学问题。
2026-05-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Patch dualities and remarks on nonstandard cosmologies
在本文中,我们建立了膨胀,循环/ekpyrotic,幻影宇宙学的补丁形式主义近似的高能量的影响,在额外的维度的情况下之间的对偶。四维谱的确切对偶性被打破,有利于它们的膜世界对应物;对偶解显示出新的有趣的特征,因为膜上的有效弗里德曼方程的修改。然后,我们解决了一些关于没有幻影物质的幻影宇宙学的定性问题。
2004-12-31 astro-ph gr-qc hep-th
Bouncing Braneworld Cosmologies and Initial Conditions to Inflation
我们在D-膜形式主义的框架下研究了封闭FRW宇宙的完全非线性动力学。弗里德曼方程包含了由体膜相互作用产生的附加项,为宇宙早期阶段的非奇异反弹提供了一个具体的模型。我们构建了非奇异的宇宙学场景来源于完美的流体和一个巨大的暴胀子场,这是过去的永恒的,不确定的,并可能出现到一个暴胀阶段,由于非线性共振机制。当系统被驱动到模型的参数空间的共振窗口时,振荡行为变得亚稳态,随之而来的是KAM环的破裂,它捕获了暴胀子,导致宇宙进入暴胀状态。构造了模型的共振图。谐振窗口由整数$n \geq 2$标记,其中$n$与比例因子/标量场自由度中的频率的比率相关。它们通常是小的体积相比,整个参数空间,我们研究的约束所施加的非线性共振在物理域的初始配置,使通货膨胀可能会实现。我们讨论了在这个前暴胀阶段所产生的复杂动力学,共振模式的结构稳定性及其在暴胀物理学中的一些可能的印记。我们还接近的问题,连接到一个混乱的退出通货膨胀的初始配置。构造了纯标量场弹跳宇宙学。与具有完美流体成分的模型相反,弹跳动力学的结构对初始振幅和暴胀子的质量高度敏感;允许弹跳的动力学势垒作为动力学的新特征出现。
2012-12-16 gr-qc
Integrable Scalar Cosmologies I. Foundations and links with String Theory
我们建立了一些可积的一-标量空间平坦的宇宙学,它发挥了自然的作用,在通货膨胀的情况下,检查他们的行为在几种情况下,并从中吸取一些一般的教训,这种类型的系统,其潜力涉及指数函数的组合,并在类似的非-可积的。这些包括标量需要从初始奇异性中出现,同时爬上足够陡峭的指数势(“攀登现象”),以及每当标量试图稳定在势的负极值时不可避免地出现大紧缩。我们还阐述了这些类型的潜力和“膜超对称性破缺”,一种机制,联系在一起的一类orientifold模型的超对称性破缺的字符串规模和规模之间的联系。我们表明,在一些假设下,在文本中阐明,这些真空的扩展对象可以注入暴胀阶段的光谱指数的离散值,这是由膜的展开维数的数量和由逆功率的弦耦合$g_s$进入他们的世界-体积行动。一个NS五膜,在这类模型中是有趣的不稳定的,当包裹在一个小的内部循环上时,会产生一个有趣的光谱指数,接近实验上赞成的普朗克值ns ~ 0.96。
2013-10-16 gr-qc hep-ph hep-th
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
Kinetic Inflation in Stringy and Other Cosmologies
研究了由动力学普朗克质量中的动能密度驱动的暴胀时期。在共形相关的爱因斯坦框架中,最容易看出,成功的暴胀的要求不能仅仅由动力学暴胀来满足。在原始的Jordan-Brans-Dicke框架中,障碍表现为一类优美退出问题和/或一类平坦性问题.这些论点表明了仅用最简单的表述的弱点。{}从中可以收集到成功的动能膨胀的方向。
1994-07-17 astro-ph gr-qc hep-th
Calculating Observables in Inhomogeneous Cosmologies I: General Framework
我们列出了一个一般的框架计算变化的一组宇宙学观测值,过去的零锥的任意放置的观察者,在一个给定的任意非均匀度规。观测量包括红移、自行、面距和红移空间密度。特别感兴趣的是在球对称情况下为零的可观测量,例如自行。该算法是基于零测地线方程和测地线偏差方程,它是专门为创建一个实际的数值实现。该算法提供了一种跟踪哪些光线在连续时间将移动物体连接到观察者的方法。我们的算法适用于Szekeres度量的特定情况。一个数值实现已经创建和一些结果将在随后的文件。今后的工作将探讨各种可能性。
2017-08-03 astro-ph.CO gr-qc
Singularity-Free Two Dimensional Cosmologies
我们提出了一类二维引力理论,它承认均匀和各向同性的解决方案,是非奇异的,渐近接近FRW物质主导的宇宙在后期。这些模型是二维电子引力的推广,并研究了真空解和包含共形耦合物质的解。在每种情况下,我们的构造都导致了由引力扇区驱动的暴胀阶段。我们的工作包括参考文献[1]的“非奇异宇宙”构造的一个简单例子。
1994-11-03 gr-qc hep-th
Flow in Cyclic Cosmology
在本文中,我们使用一个已知的扩张和收缩宇宙学之间的对偶构造一个适用于收缩宇宙学,如Ekpyrotic和Cyclic模型的暴胀流层次的对偶。我们表明,通货膨胀的流量方程是不变的对偶下,因此同样适用于通货膨胀或循环宇宙学。我们构造了一个自洽的小参数近似对偶的慢卷近似的膨胀,并计算了在此限制扰动的功率谱。我们还恢复了Wands的物质主导的收缩解,以及最近提出的绝热Ekpyrosis解。
2010-07-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation and Bounce from Classical and Loop Quantum Cosmology Imperfect Fluids
我们研究了如何在经典和圈量子宇宙学的背景下,通过具有广义状态方程的不完美流体来实现各种膨胀和反弹宇宙学。对于暴胀宇宙学,我们研究了中等暴胀、$R^2$暴胀和两种恒滚暴胀;对于弹跳宇宙学,我们研究了物质弹跳、奇异弹跳和超级弹跳。在经典宇宙学的背景下,我们计算的原始曲率扰动的功率谱的谱指数,标量张量比和运行的谱指数,我们比较得到的图片与普朗克数据。正如我们所证明的那样,在不完美的流体描述中实现了与观测数据的部分兼容性,但是上述方案都与数据不完全一致。这一结果表明,尽管可以使用不同的理论框架实现各种宇宙学场景,但不能保证所有的理论描述都是可行的。
2017-03-27 gr-qc
Covariant and gauge-invariant linear scalar perturbations in multiple scalar field cosmologies
本文导出了一组方程,用以监视具有多个相互作用非线性标量场的Friedman-Lemaitre-Robertson-Walker模型的协变和规范不变线性标量扰动的演化。本文用动力系统的方法对几类标量场势进行了稳定性分析。特别是,使用最近的近似的背景溶液的膨胀动力学,我们推导出条件下,均匀化发生混乱(二次和四次潜力)和新的通货膨胀。我们还证明了一个宇宙无毛的结果幂律膨胀和推广的两个标量场与独立的指数势(辅助幂律膨胀)。
2013-11-25 gr-qc
Quasilinear observables in dark energy cosmologies
在红移范围内的准线性宇宙学观测中,重建暗能量属性的基本限制是什么?本文的目的是解决这个问题,通过构建模型无关的可观的,而完全忽略了现实世界的观测的实际问题。由于广义暗能量模型中非线性物质演化产生的非高斯性的完美简并,初始条件中已经存在的非高斯性不能直接从观测中获得。通过施加一组特定的演化方程,应涵盖一系列的暗能量宇宙学,我们发现,然而,一个约束方程的线性结构增长率$f_1$表示的模型无关的观测。不满足这个约束方程的整类暗能量模型都可以排除,对于满足这个约束方程的模型,我们可以重建例如非局域偏置参数$b_1$和$b_2$。
2017-06-15 astro-ph.CO gr-qc
Loop Quantum Cosmology Scalar Field Models
在这项工作中,我们使用圈量子宇宙学修改标量张量重建技术,以调查如何反弹和暴胀宇宙学可以实现。对于暴胀宇宙学,我们将有兴趣实现中间暴胀和IV型奇异暴胀,而对于弹跳宇宙学,我们将实现超弹跳和对称弹跳。在所有情况下,我们将找到LQC完整性校正的标量张量理论的动力学项和相应的标量势。此外,我们将包括一个有效的状态方程的研究,强调在早期和晚期的时代。正如我们所证明的那样,在某些情况下,在晚时间时代可能有一个接近德西特的状态方程,这一结果可以解释为晚时间加速时代的描述。此外,在所有情况下,我们将检查的LQC完整性校正的标量张量理论的动力学稳定性,我们将面对的结果与那些来自相应的经典动力学稳定性理论。最吸引人的宇宙学方案是IV型奇异暴胀方案,其中奇点可能发生在晚期时代。正如我们所证明的,对于这个模型,在暗能量时代,发生了从非幻影到幻影暗能量时代的转变。
2018-01-08 astro-ph.CO gr-qc
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
Non-Singular String-Cosmologies From Exact Conformal Field Theories
本文用精确的共形场论构造了对应于SO(2,1)/SO(1,1)和SO(2,2)/SO(2,1)的非奇异二维和三维弦宇宙学. { \it All}半经典曲率奇异性在这两个陪集的精确理论中被取消,但出现了一些新的量子曲率奇异性。然而,考虑到不同的补丁的整体流形,允许建设的非奇异时空与宇宙学解释。在二维和三维中,我们构建了非奇异振荡宇宙学,非奇异膨胀和通货膨胀宇宙学,包括一个德西特(指数)阶段与正标量曲率以及非奇异收缩和通货紧缩宇宙学。二维和三维情况之间的相似性表明了高维陪集宇宙学的一般情况:各向异性似乎是一个普遍的不可避免的特征,宇宙学奇点一般避免,并且有可能构建非奇异宇宙学,其中一些空间维度正在经历通货膨胀,而其他维度正在经历通货紧缩。
2001-10-29 gr-qc hep-th
New exact solutions in multi-scalar field cosmology
本文利用超势方法研究多标量场宇宙学,得到了新的暴胀精确解,包括连接两个德西特宇宙的插值解以及轴子-伸缩子宇宙学的新解析解。
2023-07-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the Physical Significance of Infra-red Corrections to Inflationary Observables
暴胀观测,如功率谱,计算在一阶和更高阶的循环水平似乎是困扰大红外校正。在这个简短的说明中,我们指出,这些大的红外修正只出现在数量上是不能直接观察到的。这与关于红外效应的一般预期是一致的。
2007-12-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Possibly Large Corrections to the Inflationary Observables
我们指出,暴胀观测量的理论预测一般可能会改变的领域是比哈勃率在通货膨胀期间,其动力学通常被忽略的存在。他们引入的修正可能很容易大于二阶贡献的慢滚参数和精度预期在即将到来的实验。
2007-11-26 astro-ph gr-qc hep-ph
Non-Singular String-Cosmologies From Exact Conformal Field Theories
本文用精确的共形场论构造了对应于SO(2,1)/SO(1,1)和SO(2,2)/SO(2,1)的非奇异二维和三维弦宇宙学.在这两个陪集的精确理论中,所有的半经典曲率奇异性都被取消了,但出现了一些新的量子曲率奇异性。然而,考虑到不同的补丁的整体流形,允许建设的非奇异时空与宇宙学解释。在二维和三维中,我们构建了非奇异振荡宇宙学,非奇异膨胀和通货膨胀宇宙学,包括一个德西特(指数)阶段与正标量曲率以及非奇异收缩和通货紧缩宇宙学。我们详细分析这些宇宙学的行为的标度因子,标量曲率和弦耦合。在振荡宇宙学中,标量曲率的符号被量子修正改变,在非振荡宇宙学中,标量曲率随时间演化。二维和三维情况之间的相似性表明了高维陪集宇宙学的一般情况:各向异性似乎是一个普遍的不可避免的特征,宇宙学奇点一般避免,并且有可能构建非奇异宇宙学,其中一些空间维度正在经历通货膨胀,而其他维度正在经历通货紧缩。
1999-06-28 astro-ph gr-qc hep-ph
Braneworld cosmology and noncommutative inflation
在这项工作中,我们开发的补丁形式主义,一种方法提供了一个非常简单和紧凑的描述膜世界动机的宇宙学与非标准有效的弗里德曼方程。特别地,哈勃参数被假定依赖于膜能量密度H ^2 \propto ρ^q的某个幂。本文讨论了在由单个普通或超光速标量场触发的加速时代中,Randall-Sundrum(q =2)和Gauss-Bonnet(q=2/3)膜世界的高能极限.提供了暴胀动力学、解和谱。利用WMAP和其他实验的最新结果来估计宇宙学观测值,表明未来的数据和任务原则上可以区分标准四维和膜世界场景。非高斯性的问题也在非线性微扰理论中进行了研究。基本能量尺度的引入加强了这些结果。几类非对易暴胀模型被认为是和他们的特点分析在一些方式和能源制度。最后,我们建立了暴胀,循环/ekpyrotic和幻影宇宙学之间的双重关系,以及标量驱动和快子驱动的宇宙学。与四维光谱相关的确切对偶性被打破,有利于它们的膜世界对应物。由于膜上有效Friedmann方程的修正,对偶解显示出新的有趣的特征。
2005-03-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Nontrivial Dynamics in the Early Stages of Inflation
暴胀宇宙学,被视为动力系统,有相当简单的渐近行为,只要宇宙秃原理成立。然而,在暴胀过程的早期阶段,动力学行为可能非常复杂。在本文中,我们将展示如何即使是一个简单的通货膨胀的情况下,林德的“混沌通货膨胀”的建议的基础上,表现出非平凡的动力学效应,如不变的环面的分裂,形成康托里和Arnol'd的扩散。这种效应的相关性突出表现在这样一个事实上,即即使在给定的宇宙中发生或不发生通货膨胀也取决于它们。
1994-08-05 gr-qc
Exploring Bouncing Cosmologies with Cosmological Surveys
根据最近来自天空的观测数据,我们最近在理论宇宙学领域有两个重要的方向。首先,我们现在能够利用目前的观测,如普朗克和BICEP 2数据,来检验几十年前标准暴胀$Λ$ CDM的理论预测。其次,我们可以寻找新的宇宙学特征,作为探索标准宇宙范式之外的物理学的一种方式。特别是,早期宇宙模型的一个子集承认一个非奇异的反弹解决方案,试图解决大爆炸奇点的问题。近年来,这些模型取得了一系列重大发展,特别是在微扰框架方面,这些框架对当前和未来观测中可能可见的宇宙学特征做出了全新的预测。在这篇文章中,我们提出了两个非常早期的宇宙物理学的代表性范例。第一种是所谓的新物质(或物质爆炸)反弹场景,在这种场景中,宇宙从物质主导的收缩阶段开始,并过渡到爆炸阶段。在这种范式的背景下,我们提出了一些可能的机制,产生一个红色倾斜的原始曲率微扰,并面对它的一般预测与最近的宇宙学观测。第二种是物质反弹暴胀,它可以被看作是暴胀宇宙学的延伸,在暴胀之前物质会收缩。我们提出了一类可能的模型构造,并审查其对当前CMB实验的影响。最后,我们回顾了这些范式的显着成就以外的通货膨胀$Λ$ CDM模型,我们希望在未来十年的观测宇宙学的方向,新的光。
2014-06-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observables and unobservables in dark energy cosmologies
本文的目的是回答以下两个问题:(1)给定宇宙学观测的膨胀历史和线性扰动的范围内的红移和标度的精确要求,哪一个属性的暗能量实际上可以重建没有强加任何参数化?(2)这些可观测量是否足以排除一个特定的暗能量模型,以及包含单个标量场的整个一般可行模型?这份报纸有好消息也有坏消息。一方面,我们发现重建暗能量模型的目标从根本上受到物质密度Omega_m0、微扰归一化σ_8以及物质功率谱的不可观测性的限制。另一方面,我们发现,在某些条件下,宇宙学观测仍然可以排除最一般的单标量场模型,即那些基于霍恩德斯基拉格朗日的模型。
2012-12-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The geometry of inflationary observables: lifts, flows, equivalence classes
本文利用Eisenhart提升将标量场动力学转化为弯曲场空间中的测地线运动,证明暴胀可观测量可由二维提升场空间流形的几何性质表示,从而脱离具体模型仅用几何量流描述暴胀。
2023-07-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Modern Approaches to Cosmological Singularities
我们回顾了最近的工作,并提出了新的例子,在全球和定期双曲,各向同性的宇宙奇点的字符。这些包括最近的奇异相对论模型,快子和幻影宇宙以及暴胀宇宙学。
2005-01-31 gr-qc
A viable Starobinsky-like inflationary scenario in the light of Planck and BICEP2 results
最近普朗克和BICEP 2观测的CMB数据为暴胀宇宙学打开了一扇新的窗口。在这篇论文中,我们比较了三个类似Starobinsky的暴胀场景:(i)原始Starobinsky建议;(ii)一个动态破碎的SUGRA模型家族;(iii)一类“衰减”真空$Λ(H)$宇宙学。然后,我们专注于$Λ(H)$变体,它跨越了宇宙的完整宇宙历史,从早期的暴胀阶段,其次是“优雅的出口”到标准辐射制度,物质时代,最后,后期的加速膨胀。计算的有效潜力,我们发现,“运行”$Λ(H)$模型还提供了一个预测的张量-标量比的CMB频谱,$r \simeq 0.16$,这是兼容的$1σ$内的值$r=0.20^{+0.07}_{-0.05}$最近测量的BICEP 2合作。
2014-06-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Possible Signatures of Inflationary Particle Content: Spin-2 Fields
我们研究了大质量自旋2场在暴胀观测量上的印记,特别是在一致性关系的破坏上。在这种设置中,最小的暴胀场内容通过dRGT相互作用与大质量自旋2场相互作用,从而保证不存在Boulware-Deser幽灵般的自由度。自旋粒子的么正性要求,称为Higuchi约束,对可观测信号的大小起着至关重要的作用。
2017-08-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Cosmological No-Hair Theorem
普赖斯定理的一个推广给出的应用暴胀宇宙学。也就是说,我们表明,在史瓦西-德西特背景下,没有静态的解决方案,波或引力摄动方程的模式与角动量大于其内在的自旋。
1994-06-21 gr-qc
Non-Gaussianity from Excited Initial Inflationary States
我们用一种与模型无关的方法研究了初始暴胀激发态产生压缩极限$f_{NL}$的过程。我们将“兴奋”限定为Bunch Davies态的Bogoliubov变换。我们同时施加的约束,可观察到的功率谱是近尺度不变的至少三十年,今天可观察到的模式是subhorizon在通货膨胀的开始,而不会引起显着的反作用。我们证明了在超视界演化可以忽略的单场暴胀模型中,大多数激发的初始暴胀态不会产生可观测的压缩极限$f_{NL}$。其中一个模式处于Bunch Davies状态而其它两个模式处于具有$0.01<|β_k|\leq0.1$的激发态的情况可产生压缩极限$f_{NL}$,其可通过未来实验检测。
2013-03-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Frame-dependence of inflationary observables in scalar-tensor gravity
本文用格林函数方法计算了一般标量张量理论在Einstein标架和Jordan标架下慢滚近似下的三阶谱指数。使用的量是不变的下的共形重标度的度量和转换为标量函数下的重新参数化的标量场,我们表明,框架是等价的,由于这个顺序的基本假设。然而,在定义$e$ -折叠的数量时必须小心。
2019-04-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph