Bouncing cosmology in a curved braneworld
我们从一个具有动力学膜和非零膜宇宙学常数的扭曲膜世界场景中探索了我们宇宙中非奇异反弹的可能性。这样的模型自然地包含了一个标量扇区，称为源自理论模的半径。膜宇宙学常数的存在使膜成为非平坦的，并在四维有效作用量中产生了一个势项和一个非正则的辐射场动力学项。动力学项在模量的演化域中表现出类似幻影的行为，这导致违反了在弹跳宇宙中经常观察到的零能条件。辐射子势和动力学项的相互作用使得辐射子场能够从正常状态演化到幻影状态，在幻影状态下，宇宙通过非奇异反弹从收缩时代过渡到膨胀时代。对这种背景演化的标量和张量扰动的分析表明，原始观测量，标量扰动幅度$\mathcal{A}_s$、张量标量比$r$和标量谱指数$n_s$与普朗克卫星报道的当前约束一致。的影响进行了讨论。
2021-01-06 gr-qc
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
Evidence for bouncing evolution before inflation after BICEP2
BICEP 2合作报告了一个原始宇宙微波背景（CMB）B模式的检测与张量标量比$r=0.20^{+0.07}_{-0.05}$（68% C.L.）。然而，这个结果与最近的普朗克极限，$r<0.11$（95% C.L.），关于约束通货膨胀模型。在这封信中，我们考虑了一个暴胀宇宙学，它具有一个先前的非奇异反弹，这引起了原始扰动的可观测特征。一个有趣的现象是，无论是原始标量和张量模式可以有一个阶梯功能的功率谱，这很好地抵消了张量多余的功率在CMB温度功率谱。通过进行全局分析，我们获得了68%的C. L。从Planck+WP和BICEP 2数据一起对模型参数的约束：跳跃尺度$\log_{10}(k_{\rm b}/{\rm Mpc}^{-1})=-2.4\pm0.2$和反弹与暴胀的频谱振幅比$r_B\equiv P_{\rm m} / A_{\rm s} = 0.71\pm0.09$。我们的结果表明，反弹暴胀情景可以同时解释Planck和BICEP 2观测，比标准的$Λ$ CDM模型更好，并且可以通过未来的CMB偏振测量进行验证。
2014-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Is Bianchi I a Bouncing Cosmology in the Wheeler-DeWitt picture?
我们提供了一个跳跃宇宙学出现的量子图像，根据的想法，半经典行为的宇宙走向奇点是不可用的，在许多相关的迷你超空间模型。特别地，我们研究了真空中的Bianchi I模型，采用各向同性的Misner变量作为量子演化的内部时钟。在相对论性标量场中，这个小超空间表象中的惠勒-德威特方程和克莱因-戈登方程之间的同构使得我们可以分别确定与坍缩和膨胀宇宙相关的正频率解和负频率解。我们澄清了如何比安奇我本地化的波包可扩展的奇点时，接近，因此在普朗克区域的模型演化的半经典描述失去了其可预测性。然后，我们根据相对论性量子力学的标准方法，通过引入一个类爆炸物质成分，模拟了一个含时势项，打破了频率分离，计算了坍缩宇宙转变为膨胀宇宙的跃迁幅度。特别是，当坍缩宇宙中各向异性的动量共轭平均值与膨胀宇宙中相应的平均值足够接近时，这种“量子大反弹”的跃迁概率获得最大值，这取决于进出宇宙波包的方差。这种反弹前和反弹后平均值之间的对称性反映了半经典反弹宇宙学中发生的事情，不同之处在于这里两个分支的连接发生在纯概率水平上。
2022-03-02 gr-qc
Probing signatures of bounce inflation with current observations
本文的目的是利用现有的观测资料来探讨弹跳宇宙学的特征。基于具有高导数项的反弹暴胀模型，提出了原生功率谱的一般参数化，其中包括反弹时间尺度和能量尺度等典型反弹参数。通过对Planck 2015、BAO和JLA的当前数据组合应用马尔可夫链蒙特卡罗分析，我们报告了参数的后验概率分布。我们发现，弹跳模型可以很好地解释CMB观测，特别是TT功率谱的大尺度亏损和振荡。
2018-06-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A classical, non-singular, bouncing universe
我们提出了一个经典的，非奇异的弹跳宇宙学模型，而不违反零能量条件（NEC）。场的内容是广义相对论加上一个真正的标量场与一个典型的动力学项，只有重整化，多项式型自相互作用的标量场在约旦框架。宇宙开始以真空能量为主，并在$t=-\infty$收缩。我们考虑一个封闭的宇宙，具有正的空间曲率，这是负责宇宙反弹没有任何NEC违反。Ricci标量和标量场之间的$Rϕ^2$耦合在反弹期间驱动标量从初始假真空到真真空。该模型是次普朗克在其整个演变和每个维度的参数是低于有效场论尺度$M_P$，所以我们预计没有鬼型或快子不稳定性。这个模型解决了视界问题，并将共同运动的粒子测地线扩展到过去的无穷大，从而得到一个测地线完备的宇宙，没有奇点。我们解决弗里德曼方程和标量场的运动运动方程数值，并在一定的近似下解析。
2021-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Challenges and Obstacles for a Bouncing Universe in Brane Models
在带电AdS黑洞的背景中演化的膜一般表现出从收缩阶段到膨胀阶段的平滑过渡的弹跳行为。我们详细研究了各种情况下这种行为的条件和后果。对于一个宇宙常数主导的膜，我们得到一个奇点自由，暴胀时代，这是证明是兼容的，只有一个中等规模的基本普朗克质量。对于辐射主导的膜，只有当背景电荷值超过非极值黑洞所允许的值时，才会发生弹跳行为。对于物质主导的膜，黑洞质量影响膜的固有体积或膨胀率。我们还考虑了在两个不同的带电AdS黑洞时空的不对称背景下膜的演化，发现在空临界膜的情况下，只有当黑洞质量差小于一定值时，才会发生弹跳行为。本文还研究了膜曲率项对早期和晚期反弹的影响。
2003-05-16 astro-ph gr-qc hep-ph
Non-Singular Bouncing Universes in Loop Quantum Cosmology
圈量子宇宙学中的非微扰量子几何效应预言了高能量下弗里德曼方程的$ρ^2$修正。二次项是负定的，当物质的能量密度等于普朗克密度量级的临界值时，会导致一般的反弹。在不违反正能量条件的情况下，实现了任意物质的非奇异反弹。通过进行定性分析，我们探讨了通货膨胀和循环模型的潜力反弹的性质。对于前者，我们表明，通货膨胀的轨迹是反弹后的动力学的吸引子，这意味着通货膨胀可以和谐地嵌入LQC。对于后者的困难与奇异性循环模型可以克服。我们证明了在标量场为负的情况下，通过使原Cyclic模型势略为正，可以用一个小的变化来构造非奇异的Cyclic模型。
2006-07-17 astro-ph gr-qc hep-th
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
Evolution of the early universe in Einstein-Cartan theory
本文通过相空间分析研究Einstein-Cartan理论中早期宇宙的演化，发现宇宙在时不变状态方程下得到Planck 2018观测支持，且更可能起源于反弹态。
2025-05-03 gr-qc
Effective equations of motion for constrained quantum systems: A study of the Bianchi I loop quantum cosmology
提出了一种新的数学框架，导出了具有内时钟的受约束量子系统的有效运动方程。在接近经典行为的领域中，量子演化近似于一个有限的耦合系统，但常微分方程坚持弱强加的哈密顿约束。对于具有自由无质量标量场的比安奇I模型中的圈量子宇宙学的简化版本，由此产生的有效运动方程证实了先前研究预测的弹跳场景：大爆炸奇点被解决，并被大反弹所取代，大反弹最多发生三次，每个对角线方向一次，当定向密度接近普朗克密度区的临界值时。研究还表明，反向反应是由量子修正引起的，它改变了弹跳期方向密度的精确值。此外，作为对称性约简的一个例子，我们研究各向同性出现的各向异性Bianchi I模型的上下文中的有效运动方程。
2008-12-04 gr-qc
Nonsingular cosmological models with strong gravity in the past
在标量-张量Horndeski理论中，非奇异宇宙学模型--反弹和起源--是有问题的，因为潜在的鬼和/或梯度不稳定性。绕过这个障碍的一种方法是在渐近过去（“过去的强引力”）将有效普朗克质量发送到零。人们可能会怀疑这个特征是早期强耦合问题的信号。然而，宇宙学背景的经典处理是合理的，只要强耦合能量标度始终保持比经典演化的标度高得多。我们构造了这类模型，即（i）经历暴胀时代到kination的跳跃宇宙（ii）宇宙在反弹之后立即经历一个跳跃阶段;（iii）起源和反弹的结合，宇宙从平坦的时空开始，然后收缩和反弹到膨胀时期;（iv）“标准”成因，回避了以往的强耦合问题。所有这些模型都是稳定的，背景的扰动都不是超光速的。
2021-10-01 gr-qc hep-th
Gravity-Driven Acceleration of the Cosmic Expansion
这里表明，一个动态的普朗克质量可以驱动宇宙的尺度因子加速。驱动宇宙加速的负压与普朗克场不寻常的动能密度相一致。既不需要势能，也不需要宇宙学常数。这表明一个纯粹的引力驱动的动能膨胀。虽然不排除这种可能性，但加速度的爆发往往太弱，无法解决宇宙学的初始条件问题。为了说明动力学加速，提出了三种不同的宇宙学。一个这样的例子，一个跳跃的宇宙，证明了非奇异的附加特征。加速度也被认为是在共形相关的爱因斯坦框架中，普朗克质量是常数。
1994-06-15 astro-ph gr-qc
From a Bounce to the Dark Energy Era with $F(R)$ Gravity
在这项工作中，我们考虑了一个宇宙学的情况下，宇宙合同最初具有反弹的行为，因此，在它反弹后，它减速后，像进化的物质占主导地位，并在非常大的积极时间，它经历了一个加速阶段。我们的目标是在$F(R)$引力理论的背景下研究这种演化，并将模型与最近的观测结果定量地进行比较。利用几种重建技术，我们分别解析地得到了宇宙在两个极端阶段，特别是在反弹期附近和时间晚期的$F(R)$引力的形式。利用这样的分析结果，并通过采用适当的边界条件，我们数值求解$F(R)$引力方程，以确定宇宙时间的大范围值的$F(R)$的形式。数值求解的$F(R)$引力实现了宇宙某些宇宙学时期的统一，特别是从非奇异反弹到物质主导时期和从物质主导到晚时暗能量时期。在此基础上，求出了宇宙的哈勃参数和有效状态方程参数，并讨论了该模型的几个定性特征。哈勃半径在反弹的两侧渐近地趋于零，这导致在反弹点附近产生原始曲率扰动模。相应地，我们计算了反弹点附近的标量和张量扰动的功率谱，并相应地确定了可观测的量，如标量曲率扰动的谱指数，张量与标量的比值，因此，我们直接面对目前的模型与最新的普朗克观测。此外，$F(R)$重力暗能量历元与Sne-Ia+BAO+H（z）+CMB数据进行了对比。
2020-09-21 gr-qc
Late-Time Alleviation of the Hubble Tension in CPL Cosmology with Massive Neutrinos via Bayesian Physics-Informed Neural Networks
Lorestan University（洛雷斯坦大学）
研究在CPL宇宙学框架下，利用贝叶斯物理信息神经网络对哈勃常数进行分析，结合多种晚期观测探针数据，探讨暗能量动力学和中微子质量对哈勃张力的影响，结果显示该方法能有效缓解哈勃张力，是精密宇宙学的有力工具。
2026-09-15 astro-ph.CO gr-qc
Bounce universe with finite-time singularity
这项工作解释了IV型奇点（温和奇点）的存在如何影响弹跳宇宙的动力学。特别是，我们研究反弹宇宙学的背景下出现的第四类奇点的鬼免费高斯-邦纳引力理论。根据IV型奇点出现的时间，可能会出现三种不同的情况--分别是奇点出现在反弹之前、反弹之后或反弹的瞬间。然而，在所有这些情况下，我们发现，在奇异性的情况下，“全球”影响时空，标量功率谱变得红色倾斜和张量标量比太大，与观测数据一致。基于这些发现，我们研究了一个不同的反弹的情况下，也出现了IV型奇点，和奇点影响的时空“本地”周围的时间，当它发生。因此，与先前的场景不同，第二弹跳场景中的扰动模式可能在远离深度收缩阶段中的弹跳的地方产生。这最终导致了可观测量与普朗克数据的同时兼容性，并确保了反弹模型的可行性，其中IV型奇点对奇点时间周围的时空具有局部影响。
2022-05-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing for the Cosmological Parameters with PLANCK Measurement
利用模拟的Planck数据研究了宇宙学参数特别是暗能量的EoS、暴胀参数、中微子质量和宇宙曲率的约束。首先利用现有的观测数据（包括ESSENCE、WMAP 3、Boomerang-2K 2、CBI、VSA、ACBAR、SDSS LRG和2dFGRS）确定宇宙学参数，并采用最佳拟合模型作为模拟的基准模型。在模拟中，我们注意到动力学暗能量在宇宙学参数确定中的作用。我们添加模拟SNAP数据来进行所有模拟。使用现有的数据，我们发现Quintom暗能量模型是温和的青睐，而\LambdaCDM仍然是一个很好的拟合。在动力学暗能量框架下，对暴胀参数m_v和Ω_{K}的约束比\LambdaCDM中的约束弱.有趣的是，我们发现，在\LambdaCDM模型中被排除在2σ之外的具有“蓝”倾斜的暴胀模型，在存在暗能量动力学的情况下，完全在2σ区域内。中微子质量的上限被削弱了2倍（95% C.L.），对于暗能量状态方程的两种参数化形式，m_v <1.59 eV，m_v <1.53 eV。平坦宇宙与当前的数据非常吻合，即，|Ω_{K}|<0.03（95% C.L.）利用模拟的Planck和SNAP数据，动力学暗能量和\LambdaCDM可以在4σ处区分开来.并且可以明显减小暴胀参数m_v和Ω_{K}的不确定性。我们还用模拟的Planck和CMBpol数据约束了可能的宇宙学CPT破坏的旋转角Δα，发现我们的结果…
2008-01-16 astro-ph gr-qc hep-ph
New constraints on interacting dark energy from cosmic chronometers
我们使用最新汇编的观测哈勃参数测量估计的差分进化的宇宙计时器，结合本地值的哈勃常数最近测量精度为2.4%，约束宇宙学的情况下，暗能量直接与暗物质部门相互作用。为了减少参数之间的简并，我们还考虑了标准探针，例如来自联合光变曲线（JLA）样本的Ia型超新星，重子声学振荡距离测量（BAO）和来自普朗克2015年估计的宇宙微波背景数据。我们的分析表明，暗能量和暗物质之间的直接相互作用是温和的味道，而暗能量状态方程参数是w < - 1在3 $σ$的置信水平。
2016-07-08 astro-ph.CO gr-qc
Tension and constraints on modified gravity parametrizations of $G_{\textrm{eff}}(z)$ from growth rate and Planck data
我们构建了一个更新和扩展汇编的增长率数据组成的34个点，包括模型依赖性的校正。为了最大限度地提高数据点的独立性，我们还构建了一个由18个数据点组成的汇编子样本（“黄金”增长数据集）。我们测试了这个数据集的一致性与最佳拟合普朗克15/ $Λ$ CDM参数的背景下，广义相对论（GR）使用的演化方程的生长因子$δ(a)$与$w$ CDM。我们发现在$\sim 3 σ$水平之间的最佳拟合参数$w$（暗能量状态方程），$Ω_{0m}$（物质密度参数）和$σ_8$（尺度$8h^{-1}$ Mpc上的物质功率谱归一化）和相应的普朗克15/ $Λ$ CDM参数的张力。我们表明，张力消失，如果我们允许有效的牛顿常数的演变，参数化为$G_{eff}(a)/G_N = 1 + g_a(1-a)^n-g_a(1-a)^{2n}$与$n\ge2$其中$g_a$，$n$是模型的参数，$a$是比例因子和$z = 1/a-1$是红移。该参数化满足三个标准：a. $G_{eff} > 0$，b.与大爆炸核合成（$G_{eff}(a\ll 1)/G_N=1$）的一致性，c。与太阳能系统测试（$G_{eff}(a=1)/G_N=1$和$G_{eff}'(a=1)/G_N=0$）一致。我们表明，从增长数据得到的最佳拟合形式的$G_{eff}(z)$对应于减弱重力在最近的红移（$z$的递减函数），我们证明了这种行为是不符合…
2017-07-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Slow-rolling down the curvature: a reassessment of the Planck constraints on $ϕ^2$ inflation in a closed universe
University of Sheffield（谢菲尔德大学）；University of Cologne（科隆大学）
本文在闭合二次暴胀模型中自洽处理曲率参数与原初谱，重新分析普朗克数据，发现对负曲率的偏好从>3.5σ降至~2.5σ（plik）或~2σ（CamSpec），并解释了低ℓ功率抑制，但仅部分缓解高ℓ透镜异常。
2026-06-15 astro-ph.CO gr-qc
Modified Friedmann equations and non-singular cosmologies in $d=4$ non-polynomial quasi-topological gravities
Abdus Salam Centre for Theoretical Physics, Imperial College London（阿卜杜斯·萨拉姆理论物理中心，伦敦帝国理工学院）
研究非多项式曲率准拓扑引力中修正的弗里德曼方程，发现三种无大爆炸奇点的宇宙模型，包括de Sitter相、反弹宇宙和渐近闵可夫斯基起源。
2026-07-15 astro-ph.CO gr-qc
