Type V singularities with inhomogeneous equations of state
近年来,人们对宇宙学奇点的兴趣显著增长,特别是随着宇宙晚期加速和暗能量的发现,对未来奇点的兴趣更大。最近的工作已经看到了一个适当的分类,这种奇异性分为强和弱的基础上,他们的力量,与弱奇异性是喜欢突然,w和大冻结奇异性和强奇异性一样的大裂缝。这导致了这种奇异性在各种类型的分类,如大裂缝是1型,w-奇异性是V型等,而奇异性的I型IV型已讨论生动地考虑到非齐次状态方程(EOS),同样没有尝试为V型奇异性。因此,在本文中,我们在考虑了非均匀状态方程后,详细讨论了各种宇宙学中V型奇点的形成。我们考虑了在四种不同宇宙学背景下的两种非齐次形式的状态方程:标准广义相对论宇宙学、渐近安全宇宙学、受修正面积熵关系、广义不确定原理、全息重整化和Chern-Simons引力启发的宇宙学(所有这些都可以用修正的Friedmann方程的相同形式来描述)和f(R)引力宇宙学。我们详细地表明,人们看到一些非常大的差异时,V型奇点的发生条件作出这样的考虑。在f(R)引力宇宙学的特殊情况下,我们看到V型奇点被完全去除了。这项工作表明,V型奇点的产生和形成受到人们所考虑的状态方程形式的影响最大,比人们选择的背景宇宙学更大。
2022-10-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Barotropic index w-singularities in cosmology
我们发现一个明确的宇宙模型,它允许一种特殊类型的宇宙奇点,我们称之为$w$ -奇点。这种奇异性具有有限的尺度因子,能量密度和压力为零,并且唯一的奇异行为出现在与时间相关的正压指数$w(t)$中。它不同于IV型宇宙学奇点,因为它不表现出哈勃参数的高阶导数的发散,也不同于大刹车,因为它不满足反Chaubergin气体状态方程。我们还发现了$w$ -奇点和大爆炸奇点之间有趣的对偶性。$w$ -奇点的物理例子出现在$f(R)$、标量场和膜宇宙学中。
2009-04-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Multiple $Λ$CDM cosmology with string landscape features and future singularities
多重$Λ$ CDM宇宙学研究的方式是正式的卡西米尔效应的经典模拟。这样的宇宙学对应于一个依赖于时间的暗流体模型,或者说,对应于它的标量场表示,并且它是由弦景观图像激发的。在该方案中构建的几个暗能量模型的未来演变进行了仔细的研究。事实证明,几乎总是可以选择模型中的参数,使它们与最新和最准确的天文值相匹配。为此,我们提出了几个宇宙,它们模仿(多个)$Λ$ CDM宇宙学,但在遥远的未来表现出小撕裂、渐近德西特或I、II、III和IV型有限时间奇点行为,在大撕裂、小撕裂和伪撕裂宇宙学的情况下,所有束缚物体都解体了。
2012-06-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Exotic singularities and spatially curved Loop Quantum Cosmology
我们利用一个足够普遍的唯象模型来研究$k = \pm 1$ Friedmann-Robertson-Walker模型和圈量子宇宙学在过去和未来的演化中各种奇异类空奇点的出现.我们强调的非平凡的作用所发挥的内在曲率为这些奇点和新的物理出现在普朗克尺度。我们证明了量子引力效应一般地解决了所有的强曲率奇点,包括大撕裂和大冻结奇点。当空间曲率为负时,弱奇异性,包括突然的和大的刹车奇异性被量子引力忽略,就像以前在空间平坦模型中发现的那样。有趣的是,对于空间封闭的模型,存在弱奇点可能在过去的演化中发生时被解决的情况。空间封闭模型表现出另一个新的特点。对于一类特殊的状态方程,这个模型还展示了圈量子宇宙学中的一个额外的物理分支,一个与父分支分离的婴儿宇宙。我们的分析将以前关于平坦模型中强曲率奇异性的分辨率获得的结果推广到具有非零空间曲率的各向同性时空。
2010-12-06 astro-ph.CO gr-qc
Classical and quantum Big Brake cosmology for scalar field and tachyonic models
研究了经典和量子理论中宇宙学奇异性之间的关系,比较了几种具有大制动奇异性的模型--基于标量场的模型和基于快子-伪快子场的两种模型的经典和量子动力学.结果表明,量子回避效应是不存在的大刹车型的软奇点,而它是目前的大爆炸和大紧缩奇异性。因此,存在某种经典-量子对应,因为在经典宇宙学中,软奇点是可穿越的,而强大爆炸和大挤压奇点是不可穿越的。
2012-06-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum cosmology and late-time singularities
暗能量模型的发展激发了人们对不同于传统大爆炸和大挤压奇点的宇宙学奇点的兴趣。我们回顾了在经典和量子宇宙学中与软宇宙学奇点有关的一类广泛的现象。我们讨论的分类奇点从几何的角度来看,并从有限大小的对象的行为的角度来看,跨越这样的奇点。我们讨论了一些详细的量子和经典宇宙学的模型的基础上完美的流体(反Chaubergin气体和反Chaubergin气体加灰尘),模型的基础上的Born-Infeld型领域和模型的标量场与潜在的领域本身成反比。我们还详细讨论了具有尖点势的标量场模型中的幻影分界线交叉现象。然后讨论了对模型有效作用量的量子修正对Friedmann方程的修正以及这种修正对软奇点的性质和存在性的影响。我们还回顾了量子宇宙学的模型,其中宇宙的初始量子态是由密度矩阵(混合态)。最后,我们讨论了膜世界宇宙学模型中出现的奇异奇异性。
2013-08-26 gr-qc hep-th
A causal viscous cosmology without singularities
研究了具有暗能量源的各向同性均匀宇宙模型。该源是用具有最小因果修正的粘性相对论流体模拟的。在这个模型中,分析了下列条件对参数的限制:a)能量密度随时间无奇点,b)标度因子随时间增加,c)宇宙在当前时刻加速,d)暗能量状态方程w有界且接近-1。结果表明,对于以下两种情况,这些条件都是成立的。i)当输运系数(τ_{n})为负时,与因果修正有关,且a_0限制条件为|联系我们|> 2/3,其中ε是相对论体积粘度系数。状态方程是在"幻影"能源部门。ii)τ_{n}为正时,在"k-本质"扇区。对状态方程为常数的情况进行了精确计算,发现选项(ii)相对于(i)更有利,因为在(ii)中熵总是增加,而在(i)中没有发生这种情况。
2017-04-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Ambient cosmology and spacetime singularities
我们提出了一种新的方法来解决时空奇点和宇宙审查问题的广义相对论。这是基于这样的想法,即标准四维时空是具有流体源的5维爱因斯坦方程的环境度规的共形无穷大。然后,我们发现,在四维时空奇点的存在是由周围的5-度规的渐近性质的约束,而后者的非简并关键取决于宇宙审查举行的边界。
2015-01-13 gr-qc hep-th
Phantom singularities and their quantum fate: general relativity and beyond
宇宙学的观测允许暗能量是由幻影场引起的可能性。这些场通常会导致宇宙晚期奇点的出现。我们在这里审查的地位幻影奇点和他们的可能避免在一个量子理论的引力。我们首先介绍幻影能量并讨论它在宇宙学中的行为。然后,我们列出了各种类型的奇点,可以从它的存在。我们还讨论了幻影的行为是由另一种引力理论模仿的可能性。最后,我们将讨论这些模型的量子宇宙学,并讨论在何种意义上可以避免幻影奇点。
2019-10-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum Singularities in Horava-Lifshitz Cosmology
本文从量子宇宙学的角度分析了最近提出的Horava-Lifshitz(HL)引力理论。利用通常的量子宇宙学方法,我们研究了HL引力背景下充满辐射的量子Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker(FLRW)宇宙。我们发现,这个宇宙是量子力学非奇异的两种不同的方式:尺度因子$<a>(t)$的期望值永远不会消失,如果我们放弃详细的平衡条件Horava建议,宇宙的量子动力学是唯一确定的初始波包和没有边界条件在$a=0$确实是必要的。
2012-08-19 gr-qc hep-th
Singularities in loop quantum cosmology
我们证明了简单的标量场模型可以在圈量子宇宙学(LQC)的有效弗里德曼动力学中产生曲率奇异性。我们发现奇异解的空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙学与一个典型的标量场和一个负指数势,或与一个幻影标量场和一个正的潜力。虽然LQC避免大爆炸或大撕裂型奇点,我们发现突然奇点的哈勃率是有界的,但里奇曲率标量发散。我们的结论是,有效的方程LQC本身是不足以避免奇异性的发生。
2008-11-29 astro-ph gr-qc hep-th
Towards Quantum Cosmology without Singularities
本文研究量子化后宇宙学奇点的消失。从一个5D卡鲁扎-克莱因的方法,作为第一步,我们的非球形度量的一部分,和非线性场。这些经典奇异的场在量子化后变得光滑。此外,我们认为,非微扰量子修正的纳入形成一个量子势。从技术上讲,该过程对应于2d量子引力,我们讨论了几个模型。从4d的角度来看,这个过程是一个半经典的方法,只有量子和模物质场。
1994-07-07 gr-qc hep-th
Infinity Wars: Three Types of Singularities in Non-supersymmetric Canonical Gravity and String Theory
我们讨论三种不同类型的无穷大,发生在非超对称正则引力和弦论。我们认为紫外线微扰奇异性在非超对称重力耦合的问题,以及这些是如何相关的非超对称字符串的β函数的环路修正。接下来,我们考虑这些方程中出现的经典宇宙学奇点,并讨论非超对称弦论的杜达斯和穆拉德的一个特殊的奇异宇宙学。最后,我们讨论了量子宇宙学中与拓扑变化相关的无限性,并讨论了如何使用非超对称弦量子宇宙学来解决这些问题。
2023-02-22 gr-qc hep-th
Singularities in loop quantum cosmology
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);University of Massachusetts Amherst(马萨诸塞大学阿默斯特分校)
本文研究了环量子宇宙学中早期宇宙动力学的量子效应,发现现有模型要么与时空结构不一致,要么存在物理奇点,提出新的有效弗里德曼方程和非奇异背景动力学。
2025-07-10 astro-ph.CO gr-qc
Absence of initial singularities in superstring cosmology
在一个基本成分是点粒子的宇宙中,似乎没有任何明显的机制来避免宇宙学标准模型中物理量的初始奇点。相反,在弦论中,即使在经典时空的层次上,这些奇点也可能不存在。这是弦在紧致空间中的基本自由度的结果,这就需要重新解释甚小宇宙的含义。我们讨论了弦在经典和量子水平上的基本自由度,弦的最小尺寸(弦的不确定原理),t-对偶对称性,以及高能量密度下的弦热力学,然后描述这些考虑是如何解决初始奇异性问题的。我们努力使这篇文章保持独立,让非弦理论家也能读到。
1997-08-10 gr-qc hep-th
Singularity formation in asymptotically safe cosmology with inhomogeneous equation of state
近年来,人们对宇宙学奇点的兴趣显著增长,特别是随着宇宙晚期加速和暗能量的发现,对未来奇点的兴趣更大。虽然这样的探索以前已经在各种修改的引力和量子引力启发的宇宙学(除了标准的广义相对论宇宙学),没有这样的努力,直到现在还没有采取了在宇宙学的重整化群方法的领域,因此我们已经开始了这一旅程。在这项工作中,我们考虑在一个渐近安全的宇宙学中的截止尺度是成比例的哈勃参数的宇宙学奇点的形成。我们考虑了一个动机良好的非齐次形式的状态方程(EOS)。我们首先深入研究这个宇宙学的一些基础知识,并表明这样一个场景允许幻影和宇宙进化的精髓形式之间的过渡。然后,我们可以有I型-IV型奇点在这样的宇宙学的各种版本的状态方程和奇点可以发生在有限和无限的时间。这些奇点发生的条件与标准宇宙学中的奇点发生的条件有很大不同,其中的公式甚至更加复杂。有趣的是,这种差异是在宇宙学模型中不需要任何自由参数的情况下产生的,这通常是人们通过各种修改的引力/ QG启发的宇宙学方法进行相同追求时所观察到的。此外,我们表明,通常的奇异性去除方法,如共形异常效应和f(R)引力效应,并没有提供太多的希望在这个宇宙学的奇异性去除。
2022-11-09 gr-qc hep-th
Standard and exotic singularities regularized by varying constants
我们回顾了各种新的奇点在均匀和各向同性FRW宇宙学不同于标准的大爆炸和大挤压奇点,并建议如何这些奇点的性质可以受到不同的基本常数。
2013-08-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Lev Landau and the problem of singularities in cosmology
我们考虑不同方面的宇宙学奇点的问题,如BKL振荡的方法来奇点,在附近的奇点在多维和超弦宇宙模型和它们的连接与这样一个现代数学分支的无限维李代数的宇宙动力学的新功能。此外,我们还考虑了在宇宙加速现象发现后的近十年中被广泛讨论的一些新的宇宙学奇点。
2008-03-18 gr-qc hep-th physics.hist-ph
Again About Singularity Crossing In Gravitation And Cosmology
该研究围绕引力与宇宙学中的奇点穿越问题展开,分析量子宇宙学下奇点消失条件、量子粒子在奇点附近的行为,并探索场重参数化与奇点消除关联的通用构建方法。
2024-11-04 gr-qc hep-th
Some remarks on singularities in quantum cosmology
我们讨论了在两个简单的宇宙学模型中,经典奇异性在量子化后能坚持到什么程度。
1996-11-27 gr-qc
Inaccessible Singularities in Toral Cosmology
经典宇宙学中熟悉的爆炸/挤压奇点最近又被新的奇点所扩充:裂缝奇点、突然奇点等等,这些奇点往往与末态有关。在这里,我们考虑一种替代的可能性的初始状态:一个奇点,它具有新颖的属性是无法访问的物理定义良好的探头。这些奇异性自然出现在具有环形空间截面的宇宙学中。
2007-02-19 astro-ph gr-qc
Reply to "A Comment on Singularities in Quantum Cosmology"
我们认为,Gotay和Demaret [1,gr-qc/9605025]最近评论的理由是有缺陷的。我们认为,与他们的断言相反,我们以前的论文[2,3,4]是正确的,并且确实反驳了他们的猜想,即量子宇宙学奇点在经典水平上是由时间的选择预先确定的。
1996-05-20 gr-qc
Hořava-Lifshitz scalar field cosmology: classical and quantum viewpoints
本文研究了一个无细致平衡条件的可投影的Hodava-Lifshitz宇宙学,它与一个非线性自耦合标量场最小耦合.在小超空间框架下,构造了该模型的超哈密顿量,得到了标度因子和标量场的经典解。由于这些解表现出各种类型的奇点,我们在量子宇宙学的惠勒-德威特方法的背景下提出了模型的量子化。由此产生的量子波函数,然后使用调查的可能性,避免经典奇点由于量子效应,这表明自己在这些奇点附近的重要性。
2021-02-21 gr-qc hep-th
Modified gravity: walk through accelerating cosmology
本文综述了在修正引力下加速(主要是暗能量)宇宙学。特别注意的是宇宙学导致有限时间的未来奇异的$F(R)$,$F(G)$和$\mathcal{F}(R,G)$修改的重力。通过增加$R^2$项消除有限时间未来奇点,同时统一了早期暴胀和晚期加速。在具有拉格朗日乘子的$F(R)$引力模型中考虑了加速宇宙学,包括统一暴胀与暗能量的情形。此外,我们还研究了$F(R)$重力下的畴壁解。进一步研究了标量投影的协变高阶导数引力。
2013-02-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Avoidance of future singularities in loop quantum cosmology
我们考虑未来奇点的命运在圈量子宇宙学的有效动力学。非微扰的量子几何效应,导致$ρ^2$修改的弗里德曼方程在高能量导致在一般的解决方案的奇异性时,能量密度$ρ$发散在未来的弗里德曼动力学的奇异性。这样的量子效应导致避免了大撕裂,随之而来的是一个稳定的宇宙。突然奇异性的解决方案,当压力发散,但能量密度接近一个有限值的情况下,取决于后者的比例的临界能量密度的数量级普朗克。如果这个比值大于1,宇宙就逃脱了突然的未来奇点,变成振荡的。
2006-05-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Bianchi I model in terms of nonstandard loop quantum cosmology: Classical dynamics
在圈量子宇宙学的圈几何学背景下,分析了比安奇I宇宙的宇宙学奇点。我们解决了理论的哈密顿约束,并找到了基本可观量的李代数。物理复合可观量是用基本可观量定义的。通过围绕一个循环的完整性对经典理论的修正消除了奇点。然而,我们的模型有一个自由参数,无法在我们的方法中确定。在我们修正的经典理论量子化之后,用观测宇宙学的数据检验这个模型是可能的。
2009-12-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Bianchi IX model in Loop Quantum Cosmology
Bianchi IX模型经常被用来研究广义相对论的奇点附近的结构。其经典的混乱,预计有,通过BKL的情况下,甚至对一般的非均匀奇点的方法的影响。因此,这是一个流行的模型来测试由引力的量子理论提出的对广义相对论的修改的后果。本文详细证明了圈量子引力的修正导致非混沌的有效行为。这是实现的方式,独立的量化模糊性,建议一个新的外观在初始和最终的奇点。
2004-04-08 gr-qc hep-th
Generic absence of strong singularities and geodesic completeness in modified loop quantum cosmologies
在圈量子宇宙学中,哈密顿约束的不同正则化产生了修改的圈量子宇宙学,即mLQC-I和mLQC-II,这导致了性质上不同的普朗克尺度物理。我们进行了全面的分析,在这些修改后的循环宇宙学中使用有效的时空描述的各种奇点的分辨率,并与早期的结果在标准的循环量子宇宙学比较。我们发现,体积保持非零和有限的有限时间演化的所有考虑圈宇宙模型。有趣的是,即使膨胀标量和能量密度由于量子几何而有界,曲率不变量仍然可能由于有限体积处的压力奇异性而发散。这些分歧被证明是无害的,因为测地线演化不打破,没有强奇点存在于有效时空的循环宇宙学。利用一个唯象物质模型,研究了各种奇异的强奇异性和弱奇异性,包括大撕裂奇异性、突发奇异性、大冻结奇异性和IV型奇异性。我们表明,在标准的圈量子宇宙学,大撕裂和大冻结奇点解决mLQC-I和mLQC-II,但量子几何效应不解决突然和IV型奇点。
2019-05-23 astro-ph.CO gr-qc
Are singularities the limits of cosmology?
我们参考爱因斯坦的广义相对论中奇点的经典定义(基于测地线不完全性)以及其他一些标准来评估宇宙学中奇点的性质。我们回顾什么不同的(非大爆炸)类型的奇点是可能的,即使在最简单的宇宙学框架的弗里德曼宇宙学。我们还表明,由于物理常数的可变性,各种宇宙学奇点可能会被删除或改变。
2021-03-19 gr-qc physics.hist-ph physics.pop-ph
Future Singularities and Completeness in Cosmology
我们回顾了最近的工作,宇宙奇点的存在和性质,可以形成在一般的演化过程中,以及特定的宇宙时空在广义相对论。首先,我们讨论了测地不完全时空存在的必要条件和充分条件的基础上的张量分析的测地方程。然后,我们分类的各向同性的全球双曲宇宙的可能的奇点,使用贝尔-罗宾逊切片能量密切监测的渐近性质的领域附近的奇点。这种分类包括了各向同性宇宙中所有已知形式的时空奇点,也预测了新的类型。
2006-06-04 gr-qc
On rips and cosmological singularities in a universe merging with baby universes
本文在宇宙与其他“婴儿”宇宙合并以驱动晚期膨胀的多元宇宙场景下,首次探测了撕裂场景与未来宇宙学奇点,并通过检验两个合并模型证明此类模型中不会出现任何撕裂或未来奇点。
2024-09-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Resolution of type IV singularities in quantum cosmology
我们讨论了经典IV型奇点在量子宇宙学中的命运。该框架是惠勒-德威特量子化应用于均匀和各向同性的宇宙与一个广义的Chaubergin气体描述的完美流体。这样的流体可以通过标量场动态地实现。我们处理的情况下,一个标准的标量场的正动能和一个标量场的负能量(幻影场)。我们首先介绍经典的解决方案。然后,我们详细讨论了这些模型的惠勒-德威特方程。我们能够给出特殊情况下的解析解,并得出一般情况下的结论。采用“如果波函数在经典奇异性区域内为零,则奇异性为零”的准则,我们发现,只有对Wheeler-DeWitt方程的特解,才能避免IV型奇异性.我们比较这个结果与早期的结果发现其他类型的奇点。
2014-02-06 gr-qc
Dual Space-Time and Nonsingular String Cosmology
利用超弦理论的T-对偶对称性和双场论的双几何,我们证明了均匀各向同性宇宙的宇宙学奇异性消失。事实上,在爱因斯坦引力中,一个明显的大爆炸奇点对应于一个在双重维度中膨胀到无限大的宇宙。
2018-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Fermionic quantum cosmology as a framework for resolving type IV singularities
本文提出利用Eisenhart-Duval提升和Born-Oppenheimer近似在微超空间中求解Dirac方程,从而将费米子自由度纳入宇宙学模型,实现了对IV型经典奇点的量子正则化。
2025-09-11 gr-qc
Loop quantum cosmology and singularities
圈量子引力被认为可以消除诸如大爆炸和大挤压奇点之类的奇点。这种信念是基于所谓的圈量子宇宙学的研究,它涉及到量子引力的简化模型。在本文中,奇异性的问题进行了分析的范围内的Bohmian制定的圈量子宇宙学。在这个公式中,除了波函数之外,还有一个实际的度规,它随机演化(而不是像非相对论性玻姆力学中的粒子演化那样确定性地演化)。因此,只要这个实际度量是奇异的,就发生奇异性。结果表明,对于具有任意常空间曲率和宇宙学常数的均匀各向同性Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker时空,在耦合到无质量均匀标量场的圈量子宇宙学中,永远不会得到大爆炸或大挤压奇点.这应该与惠勒-德威特理论的玻姆公式中可能存在奇点的事实形成对比。
2017-09-10 gr-qc quant-ph
The problem of singularities and chaos in cosmology
我们考虑不同方面的宇宙学奇点的问题,如BKL振荡方法的奇点,新功能的宇宙动力学在附近的奇点在多维和超弦宇宙模型和它们的连接与这样一个现代分支的数学无限维李代数。本文还讨论了宇宙学奇点振荡方法的混沌性。结论包含了一些关于宇宙的过去和未来的思考,根据大爆炸和大挤压宇宙学奇点的振荡方法。
2010-06-14 gr-qc
Emerging singularities in the bouncing loop cosmology
在本文中,我们计算$\mathcal{O}(μ^4)$修正的完整性在圈量子引力,通常不考虑。这种修正的容许量与新的量化方案的选择是等效的。圈量子宇宙学中的量子化模糊性允许这种额外的自由度,并且所提出的校正与标准方法一致。我们将这些修正应用于平坦FRW宇宙模型,计算了修正的Friedmann方程。我们发现,反弹出现在模型与标准的$\mathcal{O}(μ^2)$量子化方案被转移到更高的能量$ρ_{\text{bounce}} = 3 ρ_{\text{c}}$。哈勃参数中的极点也出现在对应于\emph{hyper-inflation/deflation}相位的$ρ_{\text{pole}} = {3/2} ρ_{\text{c}}$中。该极点表示比例因子为有限的曲率奇点。在这种情况下,奇点和反弹共存。此外,我们发现,只有当考虑最低阶的量子修正时,才会出现普通的弹跳解。高阶修正可以导致非微扰效应。
2008-02-14 gr-qc hep-th
Reconstruction of $f(T)$ gravity: Rip cosmology, finite-time future singularities and thermodynamics
证明了以$T$为挠率标量的$f(T)$引力中存在有限时间未来奇点。通过对有限时间未来奇点的认识,我们重建了一个$f(T)$引力模型。此外,它明确地表明,低功率型修正项$T^β$($β>1$),如$T^2$项,可以消除有限时间未来的奇异性$f(T)$重力。此外,我们还研究了在早期宇宙中实现暴胀的$f(T)$模型、$Λ$ CDM模型、小Rip宇宙学和赝Rip宇宙学。结果表明,小Rip和伪Rip宇宙学的束缚结构的衰变发生在相同的方式在重力与相应的暗能量流体。我们还讨论了在$f(T)$引力作用下,恒星坍缩中的含时物质不稳定性。此外,我们还讨论了$f(T)$引力中的热力学问题,并证明了在有限时间未来奇点附近,当视界内的温度与视视界的温度相同时,热力学第二定律是成立的.
2012-04-12 gr-qc
Structure of infinity in cosmology
我们讨论了最近的事态发展有关的某些爆破方法适用于宇宙学奇点和渐近分析。我们回顾了在各种当前流行的主题中获得的结果,并描述了正在进行的关于具有各种极端状态的宇宙,高阶引力和某些膜世界模型的研究。
2013-02-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum Cosmology Without Singularities: A New Approach
该研究采用与多相互作用宇宙(MIU)模型相关的量子势方法建模量子引力效应,发现零宇宙的存在可消除大爆炸等经典宇宙学奇点,还能为退相干、泡宇宙形成及低熵初始态等宇宙学谜题提供解释。
2025-09-04 gr-qc hep-th
Quantum propagation across cosmological singularities
初始奇点是标准宇宙学中最令人不安的特征,人们希望量子效应能解决这个问题。本文研究具有共形(Weyl)不变物质的量子宇宙学.我们表明,将尺度因子扩展到负值是很自然的,允许一个巨大的、坍缩的宇宙通过量子“反弹”演化成一个像我们这样的膨胀宇宙。我们计算费曼传播弗里德曼-罗伯逊-沃克背景准确,确定好奇的病理弯曲(开放或封闭)的宇宙的情况下。然后,我们包括各向异性,固定的运营商订购的量子哈密顿量施加协方差下字段重新定义,并再次找到精确的解决方案。我们展示了如何复杂的经典的解决方案,让一个规避的奇异性,同时保持有效性的半经典近似。最简单的各向同性宇宙位于临界边界上,超过临界边界就会有质的不同行为,并有可能出现不稳定。额外的标量提高了理论的稳定性。最后,我们研究了半经典传播的非均匀扰动的平面,各向同性的情况下,在线性和非线性顺序,表明,至少在这个水平上,没有粒子生产的反弹。这些结果构成了一个有前途的新方法的基础上量子宇宙学和解决大爆炸奇点。
2017-05-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Singularities in a Scalar Field Quantum Cosmology
进一步研究了以无质量标量场为源的空间平坦Friedmann-Robertson-Walker宇宙的量子理论。经典模型是奇异的,在Arnowitt-Deser-Misner正则量子化的框架下讨论了宇宙演化,特别是量子引力坍缩问题.结果表明,在时间与标量场等同的物质-时间规范中,经典模型在$t=-\infty$或$t=+\infty$处是奇异的,而量子模型是非奇异的.后者的行为反驳了一个猜想,根据该猜想,量子宇宙学奇点是由时间的选择在经典水平上预先确定的。
1995-09-21 gr-qc
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
Singularities in Inflationary Cosmology: A Review
我们在这里回顾最近的一些结果表明,暴胀宇宙学模型必须包含初始奇点。我们还提出了一个新的奇异性定理。初始奇点的问题在暴胀宇宙学中重新出现,因为暴胀一般来说是未来永恒的。因此,人们自然会问,暴胀模型能否以非奇异的方式延续到无限的过去。我们讨论的结果表明,这个问题的答案是“不”。这意味着我们不能用暴胀来回避宇宙诞生的问题。我们还认为,我们的新定理表明-在某种意义上,我们在论文中解释-宇宙不可能无限老。
1996-12-15 gr-qc
Classical and quantum Big Brake cosmology for scalar field and tachyonic models
研究了经典和量子理论中宇宙学奇异性之间的关系,比较了几种具有大制动奇异性的模型--基于标量场的模型和基于快子-伪快子场的两种模型的经典和量子动力学.结果表明,量子回避效应是不存在的大刹车型的软奇点,而它是目前的大爆炸和大紧缩奇异性。因此,存在某种经典-量子对应,因为在经典宇宙学中,软奇点是可穿越的,而强大爆炸和大挤压奇点是不可穿越的。
2013-02-27 gr-qc
Indeterministic Quantum Gravity and Cosmology VII. Dynamical Passage through Singularities: Black Hole and Naked Singularity, Big Crunch and Big Bang
本文是文献[gr-qc/9409010,gr-qc/9505034,gr-qc/9603022,gr-qc/9609035,gr-qc/9609046,gr-qc/9704033]的继续。这篇论文的目的是把奇点-局部的(黑洞和裸奇点)和全局的(大爆炸和大挤压)-纳入不确定性量子引力和宇宙学的动力学中。问题是奇点是否是动态可通过的,即,一个以奇点结束的动力学过程是否可以扩展到奇点之外。答案是肯定的。局部奇异性是平凡可通的,而全局奇异性的可通性可以调用CPT变换。奇点的可通过性意味着脉动的黑洞和振荡的宇宙。对于局部奇点,逃逸效应发生:在奇点附近,量子物质离开引力势阱。关键词:回火奇点,强奇点,平凡通道,CPT通道,脉动黑洞,逃逸效应,振荡宇宙
1997-04-15 gr-qc
Curvature invariants, geodesics and the strength of singularities in Bianchi-I loop quantum cosmology
我们研究了圈量子宇宙学中的量子几何对时空曲率不变量的影响以及Bianchi-I模型中各向异性应力消失时测地线的可拓性。利用有效哈密顿方法,我们发现,尽管量子几何效应限制了能量密度以及膨胀标量和剪切标量,但在特殊条件下,曲率不变量的发散是可能的.然而,正如LQC中的各向同性模型一样,这些并不一定意味着物理奇点。这种奇异事件的测地线和强度的分析,指向所有已知类型的强奇异性的一般解决方案。我们说明这些结果的情况下,一个完美的流体与任意有限状态方程$w > -1$,并表明,曲率不变量变成有界的,导致没有强奇异性。与经典理论不同,测地线进化不会崩溃。我们还讨论了可能的概括突然奇点,可能会出现在一个非零体积,导致分歧的曲率不变量。这种有限体积奇异性被证明是弱的和无害的。
2012-04-11 gr-qc
Elimination of cosmological singularities in quantum cosmology by suitable operator orderings
广义相对论的正则量子化并没有产生一个唯一的引力量子理论。这在一定程度上是由于操作符排序模糊。在本文中,我们调查的作用,不同的经营秩序的问题上是否发生大爆炸或大紧缩奇点。我们这样做的背景下,一个弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克宇宙与布朗-库查尔尘埃的迷你超空间模型。我们发现,对于某一类算子序,这样的奇异性被消除,而不必施加边界条件。
2019-08-15 gr-qc
Nature of singularities in anisotropic string cosmology
我们研究了存在高斯-邦纳项的各向异性弦宇宙学模型中奇点的性质。我们分析了两个字符串引力模型-介子驱动和模驱动的情况下-在Bianchi I型背景没有轴子场。在这两种情况下,奇点可以分为两种方式-决定性奇点,其中系统的主要决定因素消失,以及普通奇点,其中至少有一个宇宙的各向异性膨胀率发散。在玻色子的情况下,这两个奇点中的任何一个都不可避免地出现在系统的演化过程中。在模的情况下,非奇异宇宙学解存在于渐近的过去和未来与行列式$D=+\infty$和D=2,分别。在这两种情况下,非奇异轨迹在未来或过去通常满足行列式奇点在过去/未来的解决方案是奇异的,除了例外情况下的时间导数的符号是负的。这意味着行列式奇异性可能发挥至关重要的作用,导致奇异的解决方案在各向异性的背景。
2002-04-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Dilaton Quantum Cosmology in Two Dimensions
我们考虑一个耦合到一组共形场的可重正化二维量子引力模型作为量子宇宙学的玩具模型。我们讨论了模型的宇宙学解,并研究了由于量子修正而引起的反反应的影响。因此,当物质密度低于某个阈值时,在弱耦合区域会形成新的奇点,这表明它们在完整的量子理论中不会被去除。我们还解决了惠勒-德威特方程。根据宇宙的量子态,奇点可能出现在波函数不振荡的量子区域,即,当经典时空没有明确定义的时候。
1992-11-22 gr-qc hep-th
Loop Quantum Cosmology: Physics of Singularity Resolution and its Implications
本文总结圈量子宇宙学中各类时空的奇点消解现象及物理意义,分析不同量子化方案下结果的鲁棒性,指出量子几何离散性使大爆炸被大反弹取代,还为经典暴胀等图景提供紫外完备描述。
2023-04-11 astro-ph.CO gr-qc
The role of energy conditions in $f(R)$ cosmology
能量条件可以在定义宇宙演化中发挥重要作用。特别是宇宙流体的加速/减速,以及大撕裂奇点的出现,可能与能量条件所施加的约束有关。在这里,我们讨论这个问题的$f(R)$重力考虑共形变换。宇宙学解和状态方程可以根据能量条件进行分类。还观察到了从Jordan框架到Einstein框架变换的一些能量条件的质的变化。
2018-03-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum Cosmology
本文为《数学物理百科全书》撰写的综述,概述量子宇宙学的核心思想与成果,涵盖正则量子化、概念问题、奇点解决及与弦理论和圈量子引力的联系。
2024-09-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Spacetime Singularities
我们在这里提出了我们的基本理解和爱因斯坦引力理论的时空奇点的最新发展的概述。讨论了与奇点的物理意义和含义有关的几个问题。奇异性的性质和存在被认为是广义相对论所预言的宇宙中超超致密区的形成。这样的奇点在大质量恒星的引力坍缩和宇宙起源的宇宙学中发展。可能的天体物理学意义的时空宇宙中的奇点的发生。我们详细讨论了奇点引起的一些深刻而关键的基本问题,如宇宙的审查和宇宙的可预测性,引力坍缩中的裸奇点及其与当今黑洞物理的关系,以及它们在现代相对论天体物理学和宇宙学中的天体物理意义。
2013-11-03 astro-ph.HE gr-qc hep-th