Singularity and exit problems in two-dimensional string cosmology
一个广泛的类的二维环校正的引力模型表现出宇宙学的解决方案,插入之间的字符串微扰真空和背景渐近平坦的度量和线性增长的引力子。相应的树级解的曲率奇异性被平滑掉,但没有分支变化发生。因此,即使在非微扰势的存在下,系统也不会被物理上有趣的具有常数π介子的不动点所吸引,弦宇宙学的出口问题仍然存在。
1996-07-16 gr-qc hep-th
Little Rip, $Λ$CDM and singular dark energy cosmology from Born-Infeld-$f(R)$ gravity
我们用简化的共形方法研究了Born-Infeld- $f(R)$引力场的晚期宇宙加速动力学。我们发现,在有限时间未来奇点的情况下,可能会出现小撕裂、$Λ$ CDM宇宙和暗能量宇宙等多种宇宙效应。与方便的玻恩-因费尔德引力不同,在没有物质的情况下,只有德西特膨胀可能出现,显然任何FRW宇宙学都可以从玻恩-因费尔德- $f(R)$理论的共形版本中重建。尽管$f(R)$的显式形式是由共形近似确定的,但在这种方法中,两个度量之间的关系可以改变,以产生任何所需的FRW宇宙学。
2014-05-13 gr-qc hep-th
Absence of Singularity in Loop Quantum Cosmology
结果表明,各向同性的小超空间中的宇宙学奇异性自然地被量子几何所消除。已经在运动学水平,这是由一个有界的运营商,即使在初始奇点的经典量发散的逆比例因子表示的事实表明。完整的论证来自于量子动力学的分析。由于量子几何,量子演化发生在离散的时间步长中,并且当体积变为零时不会崩溃。相反,时空可以延伸到经典奇点之前的一个分支,与耦合到模型的物质无关。对于大体积,得到了正确的半经典行为。
2001-02-14 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
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
Non-singular string cosmology via $α^{\prime}$ corrections
在弦论中,一个重要的挑战是证明大爆炸奇异性是否可以通过高阶导数$α'$修正来解决。本文基于Hohm-Zwiebach公式,构造了玻色引力子系统的一系列具有完全$α^{\prime}$修正的非奇异非微扰宇宙学解.在微扰区域,这些解完全符合文献中给出的微扰结果。我们的结果表明,大爆炸奇异性确实可以平滑的高阶导数$α'$修正。
2019-10-09 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
Non-singular superstring cosmology in two dimensions
我们回顾了最近提出的一种构造超弦宇宙学演化的方法,这种方法没有Hagedorn不稳定性和初始奇点。我们在两个维度的混合模型中说明了这些想法。
2011-07-24 gr-qc hep-ph hep-th
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
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
String inspired braneworld cosmology
我们考虑膜世界的场景,包括超弦理论提出的爱因斯坦-希尔伯特作用量的主要修正,高斯-邦纳项。我们得到并研究了宇宙动力学的完整方程组。我们发现它们与Randall-Sundrum方案中的形式相同,但具有随时间变化的四维引力常数和宇宙学常数。研究散装几何,我们表明,这种变化是由散装曲率项参数化的质量的黑洞。最后,我们发现这些曲率项和物质之间存在耦合,这可能与早期宇宙宇宙学有关。
2002-05-20 astro-ph gr-qc hep-th
Future singularities and Teleparallelism in Loop Quantum Cosmology
我们证明了如何完整性校正在圈量子宇宙学(LQC)防止大撕裂奇点通过引入一个二次修改的能量密度$ρ$的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker(FLRW)时空中的弗里德曼方程在一个一致的和有用的方式。此外,我们调查是否其他类型的奇异性,如II型,III型和IV型奇点生存或避免LQC时,宇宙充满正压流体状态方程$P=-ρ-f(ρ)$,其中$P$是压力和$f(ρ)$的函数$ρ$。结果表明,LQC中不存在小撕裂宇宙学。然而,伪Rip宇宙学的发生,其中幻影宇宙渐近地接近德西特一个,是成立的,并给出相应的例子。有趣的是,LQC中赝Rip宇宙学中束缚结构的衰变总是比Einstein宇宙学中的衰变需要更长的时间。我们对未来奇点的研究推广到修正的遥平行引力中,其中兰德尔-桑德拉姆方案中的LQC和膜宇宙学是最好的例子。值得注意的是,$F(T)$引力可能会导致包括小裂口在内的所有类型的未来奇点。
2013-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-singular cosmology in a model of non-relativistic gravity
本文提出了一个在3+1维时空中幂次计数可重整化的非相对论引力理论模型。当应用于宇宙学时,相对论违反项导致暗辐射分量,如果暗辐射具有负能量密度,则会引起反弹。此外,我们研究了非奇异宇宙学的循环扩展,其中宇宙周期性地经历收缩和膨胀。在这两种情况下,背景理论都在量子水平上得到了很好的定义。
2009-10-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the Initial Singularity Problem in Two Dimensional Quantum Cosmology
研究了如何将二维量子引力中的相互作用置于强耦合区的问题。它表明,最一般的相互作用符合这种对称性是一个刘维尔项,包含两个参数$(α, β)$满足代数关系$2β- α=2$,以确保封闭的同胚代数。该模型是经典的解决方案,它包含作为一般解决方案的时间奇异性。理论是量子化的,我们证明了在$τ=0$中传播振幅降为零。这一结果表明,经典奇异性被量子效应平滑了,而bing-bang概念可以被看作是一个经典外推而不是一个物理概念。
1996-02-29 gr-qc hep-th
String-inspired cosmology
我讨论的宇宙学模型要么来自弦论,要么受到M理论的启发。特别是我讨论的解决方案,在低能量有效的理论和作用的dielon,模量和反对称形式领域的尺寸减少有效的行动。前大爆炸模型是一种尝试,试图利用宇宙学的解决方案,使观测预测。然后,我讨论了在最近的膜世界模型中发现的有效引力理论,我们生活在一个嵌入在五维时空中的3-膜上,以及宇宙学扰动的研究如何使我们能够测试这些想法。
2002-03-12 astro-ph 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
Singular Bouncing Cosmology from Gauss-Bonnet Modified Gravity
我们研究了如何通过经典真空$F(G)$引力产生在反弹点处具有IV型奇点的宇宙反弹。我们集中我们的调查的行为的真空$F(G)$理论附近的第四类奇异弹跳点,我们也解决了所得到的解决方案的稳定性,通过处理作为一个动力系统的运动方程。此外,我们还研究了背景度规的标量扰动是如何演化的,重点是IV型奇异弹跳点附近的宇宙学时间。最后,我们还研究了哪种拟真空$F(G)$引力能描述奇异反弹宇宙学。
2015-11-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Singular hypersurfaces and thin shells in cosmology
University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学)
本文提出了一种基于奇异超曲面的宇宙学模型,通过推导应力能张量并构造不同解家族,探讨了其在全息和量子宇宙学中的应用。
2026-02-28 gr-qc hep-th
Quantum Gravity inspired nonlocal gravity model
考虑了一个由非微扰量子引力研究所激发的非定域引力模型。这个模型,如果正确的话,表明存在强烈的IR相关效应,这可能导致一个有趣的晚期宇宙学。我们直接在有效的行动中实施IR修改。我们表明,在一些假设的初始条件下,这个模型描述了一个观测可行的背景宇宙学也符合当地的重力测试。
2017-11-09 gr-qc hep-th
Circular Polarization of Primordial Gravitational Waves in String-inspired Inflationary Cosmology
我们研究了原初引力波圆偏振的产生机制。圆偏振是在弦激发的宇宙学中由高斯-邦纳项驱动的超膨胀过程中产生的。由高斯-邦纳项引起的张量模不稳定性和由引力陈-西蒙斯项引起的宇称破坏是该机制的基本组成部分。我们还讨论了产生的圆偏振的引力波的可探测性。事实证明,单场暴胀的简单模型与CMB的观测结果相矛盾。为了克服这个困难,我们提出了一个双场暴胀模型。在这个双场模型中,引力波的圆极化是在大爆炸观测器(BBO)或分赫兹引力波天文台(DECIGO)设计的频率范围内产生的。
2008-03-10 astro-ph gr-qc hep-th
Superstring-Inspired E_6 Unification, Shadow Theta-Particles and Cosmology
我们构造了一个新的宇宙学模型,该模型考虑了宇宙早期四维空间中超弦激发的E_6统一。我们发展了一个概念,平行存在于自然的普通和阴影世界不同的宇宙演化。
2010-12-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Generalized Second Law of Thermodynamics in Cosmology
在宇宙学中,一个经典的和量子力学的广义热力学第二定律意味着以能量条件的形式对宇宙的有效状态方程的约束,许多已知的宇宙学解都遵守这种约束,并且与禁止某些宇宙学奇异性的熵边界相容。在弦宇宙学中,第二定律提供了关于非奇异解的存在性的新信息,以及从夸克驱动的暴胀中优雅退出跃迁的性质。
2000-03-06 gr-qc hep-th
A string-inspired running-vacuum-model of cosmology, primordial-black-hole dark matter, and the current tensions in cosmological data
该研究提出一种带反常与挠率的弦启发宇宙学运动真空模型,可缓解H₀与结构增长宇宙学张力,提升暴胀期原初黑洞密度,使其可作为暗物质组分并在辐射主导期引力波中留痕。
2023-06-13 gr-qc hep-ph hep-th
A Class of LQC--inspired Models for Homogeneous, Anisotropic Cosmology in Higher Dimensional Early Universe
圈量子宇宙学对(3 + 1)维均匀各向异性宇宙的动力学进行了修正,从而使它在过去一般是一个大反弹而不是一个大爆炸奇点。这种改进的动力学可以很好地描述了有效的运动方程。我们根据经验将这些有效的运动方程推广到(d + 1)维。广义方程涉及两个功能,可以被认为是一类LQC -启发模型(d + 1)维早期宇宙宇宙学。作为一种特殊情况,我们现在可以得到一个既没有大爆炸奇点也没有大反弹的宇宙,但它在过去渐近地接近一个“哈格多恩样”相,在那里它的密度和体积保持不变。在一些特殊情况下,我们也得到了显式解。
2016-10-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Correspondence between Loop-inspired and Braneworld Cosmology
膜世界场景是由弦/M理论激发的,并且可以通过它们修改爱因斯坦引力的传统弗里德曼方程的方式来表征。然而,量子引力的另一种方法是圈量子宇宙学计划。在半经典极限下,这种情况下的宇宙动力学也可以用一组修正的弗里德曼方程来描述。我们证明,这两种范式之间的动态对应关系可以建立在有效场方程的水平。这使得定性相似的功能之间的两种方法进行比较和对比,以及提供了一个框架,用于查看膜世界的情况下,受约束的哈密顿系统。作为这种对应关系的具体例子,我们说明了代表标度解的不同宇宙学背景之间的关系。
2005-10-06 astro-ph gr-qc hep-th
Non-singular Cyclic Cosmology without Phantom Menace
本文综述了循环宇宙学的最新进展。广义相对论中典型的非奇异循环模型需要具有负有效能量密度的非常规流体,以抵消物质成分并导致非奇异反弹。然而,这种非常规流体的存在通常会导致量子不稳定性,并使理论不明确。在目前的工作中,我们遵循另一种方式,获得两个场景的非奇异循环宇宙演化的引力理论超越广义相对论的背景下。自由度检验表明,这两个模型不受幻影威胁的影响。我们的分析表明,如果循环宇宙学描述整个宇宙,超越爱因斯坦的引力理论可能是预期的。
2011-08-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Absence of the Kasner singularity in the effective dynamics from loop quantum cosmology
在经典的广义相对论中,对初始奇点的一般方法通常被理解为BKL方案。在这种情况下,与Bianchi IX模型一样,真空Bianchi I模型的精确奇异Kasner解也起着关键作用。利用真空Bianchi I模型圈量子化得到的有效经典哈密顿量,得到了由于离散参数而非奇异的精确解。该解决方案的参数化完全相同的方式作为通常的卡斯纳解决方案,并减少到卡斯纳解决方案的离散参数为零。在有效的哈密顿量水平上,避免卡斯纳奇异性使用的机制不同于圈量子宇宙学的“逆体积”修改特性。
2005-04-30 astro-ph gr-qc hep-th
Towards a non-singular pre-big bang cosmology
我们讨论的$β$ -函数方程的空间平坦,$(d+1)$维宇宙学背景的弦环展开中的最低阶,但在$α'$的所有订单的一般特征。在常曲率和线性项的特殊情况下,这些方程化为$(d+1)$未知数的$(d+1)$代数方程,其解可以作为奇异最低阶前大爆炸解的晚期正则化吸引子.我们说明了一阶的例子中的现象,从而提供了一个明确的实现以前的turbured过渡从弦子到弦相的弱耦合制度的弦宇宙学。$α'$修正和弦环的补充作用,完成过渡到标准的宇宙学方案也简要讨论。
2019-11-23 gr-qc hep-th
String Vacua with Massive boson-fermion Degeneracy & Non-Singular Cosmology
我们讨论了弦真空的边缘变形与大量玻色子费米子简并对称性(MSDS),从早期的非几何时代的宇宙学演化的宇宙。特别是,我们讨论了最近的结果弦机制,解决了哈格多恩分歧和初始奇点问题。基于2010年9月10日在希腊科孚岛研究所举行的宇宙学与弦研讨会上的演讲。
2010-10-29 hep-th
Double Field Theory Inspired Cosmology
双场论提出了一种广义时空作用量,它在分量场的水平上具有明显的T-对偶性。计算了Kalb-Ramond场为零时双场论的宇宙学解。事实证明,双场论提供了一个比标准弦宇宙学更一致的方法来构造宇宙学解。我们构造的解决方案,消失和非消失的对称性保持的狄俄尼索斯潜力。这些解将大爆炸前和大爆炸后的演化集合在一个单一的线元素中。这个新的特征为理论包含额外维度提供了一种自然的方式。我们的研究结果表明,从各向异性的早期阶段的各向同性阶段,没有任何特殊的初始条件,在以前的模型相比,一个平滑的演变。此外,我们证明了在不同的演化阶段,对偶空间的收缩会自动导致普通空间的膨胀阶段和减速膨胀。
2013-12-19 gr-qc hep-th
Kerr-NUT-de Sitter as an Inhomogeneous Non-Singular Bouncing Cosmology
在没有奇异物质存在的情况下,我们给出了具有正宇宙学常数和电磁场的广义相对论的精确非奇异反弹解。这些解的特点是在一个方向上空间不均匀,同时它们也可以包含非平凡的电磁场线。这种不均匀性可能很大,例如,在宇宙的一个区域可能有一次反弹,而在其他地方可能有两次反弹。由于反弹之后是一个加速膨胀的阶段,这里描述的度量也允许研究具有非齐次初始条件的(测地线完全)暴胀模型。我们的解包含两个Killing矢量,并且可以被重新解释为具有非平凡NUT荷的Kerr-de Sitter黑洞的无病理内部区域.值得注意的是,在这个宇宙学背景下,NUT参数并没有引入任何弦奇点,也没有引入封闭的类时曲线,而是使几何处处规则,通过反弹消除了大爆炸奇点。
2019-04-15 gr-qc hep-th
Non-singular bounce scenarios in loop quantum cosmology and the effective field description
在圈量子宇宙学中,由于非微扰的量子引力效应,一般得到了非奇异的弹跳宇宙学。在标准的广义相对论中,如果存在一个具有非标准动力学项的标量场,在高能量密度下,场演化成鬼凝聚并引起非奇异反弹,也可以得到类似的图像。在弹跳阶段,扰动可以通过引入Horndeski算子来稳定。将物质分为尘埃场和外爆标量场,在背景和微扰两个层次上比较了圈量子宇宙学和具有非标准动力学项的非奇异弹跳有效场模型中的动力学.我们发现,这两个设置共享许多重要的属性,包括它们都产生标度不变的标量扰动的结果。这表明,早期宇宙的某些量子引力效应可以用有效场模型来模拟。
2014-03-12 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
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
Dual description of a 4d cosmology
在S^7/Z_k上紧化的M理论允许一个四维的、渐近的AdS宇宙学。全息对偶由具有非超对称边缘变形的ABJM理论组成。在弱t Hooft耦合下,对偶理论具有UV不动点,从而可以构造共形场论对偶。对偶理论有一个无限的瞬子族,我们能够完全求和。由此产生的理论自发地打破全球共形对称,但显然是单一的和非奇异的。我们的研究结果指出,在量子宇宙学的奇点,测量和共形因子问题的全息决议。
2012-11-06 gr-qc hep-th
Inflation in string-inspired cosmology and suppression of CMB low multipoles
我们构建了一个弦启发的非奇异宇宙学的情况下,暴胀子场被驱动的潜力之前,优雅的出口采用低能量弦有效的作用与orbifold紧。这就为暴胀子提供了一个初始条件,使暴胀子产生足够数量的$e$折叠,并在慢卷暴胀过程中产生一个几乎尺度不变的原始密度扰动。我们的方案提供了一个有趣的可能性,以解释抑制功率谱在低多极由于存在的模驱动阶段之前,慢卷膨胀,从而可以留下一个强大的印记额外的维度在观察到的CMB各向异性。
2003-12-12 astro-ph gr-qc hep-ph
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
Nonsingular Universes in Gauss-Bonnet Gravity's Rainbow
在本文中,我们将研究FRW宇宙学在爱因斯坦引力和高斯-邦纳引力下的彩虹形变。我们将证明FRW宇宙学中的奇异性可以被移除,因为FRW度规的彩虹变形。我们将得到FRW宇宙学摆脱奇点所需的一般约束。我们将观察到,高斯-邦纳引力的引入可以显著改变获得非奇异宇宙所需的约束。我们将使用一个彩虹函数的动机从硬光谱的伽马射线暴变形的FRW宇宙学,它将被明确地证明,这样的变形消除了奇异性的FRW宇宙学。
2017-04-20 gr-qc hep-th
One-Loop Superstring Cosmology and the Non-Singular Universe
我们研究了弦膨胀中单圈项的宇宙学意义。特别是,我们发现非奇异的解决方案之间的收缩宇宙和膨胀的宇宙插值,并表明,这些解决方案提供了一种机制,以消除空间封闭的FRW宇宙学特有的初始条件问题。此外,我们进行数值计算表明,非奇异宇宙学不需要仔细选择的初始条件,并估计可能的高阶项的大小在字符串扩展。
1996-09-28 astro-ph gr-qc hep-th
Dark energy cosmology from higher-order, string-inspired gravity and its reconstruction
本文研究了在动态演化的标量场与黎曼不变量耦合的情况下,在爱因斯坦-希尔伯特作用量中加入弦曲率修正的修正引力的宇宙学效应.该方案展示了宇宙学感兴趣的晚期宇宙的几个特征。结果表明,高阶弦修正可以导致一类与最近的观测相一致的暗能量模型。该模型可以产生quintessence、deSitter或phantom暗能量,在最后一种情况下,不依赖于负动能场。对任意给定的宇宙学,给出了一般标量-高斯-博内引力场重建程序的详细处理。给出了加速宇宙(精粹宇宙、宇宙学常数宇宙或幻影宇宙)中重建标量势的显式例子。最后,在经典水平上建立了与修正的$F(G)$引力的关系,并将其推广到包含曲率的三阶项。
2006-07-24 astro-ph 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
On Brane Cosmology and Naked Singularities
膜世界奇点进行了分析,强调奇异空间的奇异性难题自然解决的超引力的情况下。这些裸奇点要么是类时的,要么是零的,对应于无质量粒子到达它们所需的有限或无限的共形时间。从量子力学的角度,我们证明了膜世界的裸奇点是不一致的。事实上,我们发现类时奇点不是波规则的,所以波包的时间演化在它们附近不是唯一定义的,而零奇点吸收入射辐射。最后,我们强调,对于奇异空间中的超引力,存在一个拓扑障碍,由此裸奇点必然被第二边界膜屏蔽掉。
2001-05-28 hep-th
String-inspired Teleparallel Cosmology
本论文是一个非常通用的字符串启发引力理论的尝试,基于一个字符串的作用,在teleparel重力,其中包括一个特定的功能,取决于标量场和它的动能,以及扭转和边界项,嵌入也可能从teleparel高斯-Bonnet不变量的影响。我们的研究重点是FLRW宇宙学。在我们推导出相关的普适引力理论的宇宙学方程之后,我们着重于弦激发的耦合,通过考虑不同的分析技术来研究。第一种分析技术是基于线性稳定性理论,通过引入适当的无量纲变量,使我们能够研究相空间的结构和相关的物理效应。在这种情况下,我们得到了对应于物质和暗能量主导解的不同宇宙学解,实现了物质和暗能量主导时代之间可能的过渡。对于每一种宇宙学解,我们讨论了相应的物理特征,得到了由于动力学效应对耦合常数的可行约束。物理特征的动力学研究还包括通过微调初始条件深入到物质时代的数值分析,获得特定耦合函数的有效状态方程的可能轨迹。
2020-11-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Spectrum of Fluctuations in Singularity-free Inflationary Quantum Cosmology
我们计算了在明显无奇性的量子宇宙学背景下一般标量场真空涨落的功率谱。功率谱由通常的尺度不变谱加上尺度相关修正给出。这些都是由德西特时空中定义明确的量子涨落引起的,导致了标量场的修正色散关系。最主要的修正量与哈勃尺度和普朗克质量的比值成正比。光谱的最大相对变化在10%的水平上,并且可能在未来的CMB实验中观察到。
2005-11-28 astro-ph gr-qc hep-th
Accelerating cosmology in modified gravity: from convenient $F(R)$ or string-inspired theory to bimetric $F(R)$ gravity
我们考虑修正引力,它可以描述宇宙的早期膨胀和/或晚期宇宙加速。特别是,我们讨论了$F(R)$,$F(G)$,弦启发和标量爱因斯坦-高斯-邦纳引力的性质,包括它们的FRW方程和流体或标量张量描述。研究了最简单的加速宇宙学,描述了用暗能量统一描述暴胀的可能性。开发了一个宇宙学重建程序,该程序允许从修正引力得到所要求的宇宙演化。作为推广,我们提出了无鬼理论的质量$F(R)$双引力。它的标量-张量形式被证明是最简单的公式。给出了这种双引力的宇宙学重建方法。证明了在$F(R)$双引力中暗能量暴胀的统一描述是可能的。
2013-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Summing over Non-singular Paths in Quantum Cosmology
针对路径积分表述中DeWitt边界条件定义不明的问题,研究者将基于Batalin-Fradkin-Vilkovisky表述的镜像法应用于量子宇宙学,推导了DeWitt传播子与波函数,验证了其与特定模型下Wheeler-DeWitt方程解的一致性。
2024-01-25 gr-qc hep-th quant-ph
Singularity Avoidance in Nonlinear Quantum Cosmology
我们扩展了我们以前的研究的影响信息理论动机的非线性校正的惠勒-德维特方程的minisuperspace计划FRW宇宙。首先,我们表明,即使当几何是双曲的,和物质的宇宙学常数,非线性仍然可以提供一个屏障,屏幕的初始奇点,就像在平坦的宇宙的情况下。其次,在平坦的情况下,我们表明,在一个自由的无质量标量场的存在下,奇异性避免是微扰可能的一个非常大的类初始未微扰的量子态,推广我们以前的讨论使用高斯态。
2009-02-17 gr-qc hep-th quant-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
Non-singular Brane cosmology with a Kalb-Ramond field
我们提出了一个模型,其中一个3-膜是嵌入在一个翘曲的5维背景与一个kalb-Ramond 2-形式。我们发现,它是可能的,以找到静态的解决方案的形式的带电dS/AdS的黑洞,可能有一个负的质量参数。3-膜在这个块体中的运动产生了由负暗辐射项引起的有效的四维反弹宇宙学。这个模型避免了以前在Reissner-Nordstrøm-AdS体中出现的非奇异膜世界宇宙学的不稳定性。
2008-05-12 hep-th
Observational constraints on the modified cosmology inspired by string T-duality
Universidad de Lleida(莱里达大学);Durban University of Technology(德班理工大学);National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)(南非理论与计算科学国家研究所);Universidad Catòlica del Norte(北天主教大学);Shiraz University(设拉子大学)
通过引入零点长度修正并利用热力学方法推导修正弗里德曼方程,结合贝叶斯推断和MCMC采样对模型参数进行约束,发现与ΛCDM模型的偏差极小,两者统计上等价。
2025-10-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Singular compactifications and cosmology
本文总结了我们最近在M-理论的含时Calabi-Yau紧化中研究五维Kasner宇宙学的结果。额外态的动力学在跃迁点变得无质量,并产生标量势,有助于稳定模量,并触发短时间的加速宇宙膨胀。
2003-11-04 hep-th
Non-singular Ekpyrotic/Cyclic model in Loop Quantum Cosmology
在各向异性存在的情况下,利用圈量子宇宙学的有效框架,研究了非微扰量子引力效应在Ekpyrotic/Cyclic模型中的作用。我们表明,量子几何修改的普朗克尺度附近的动力学方程中理解的Bianchi-I时空在圈量子宇宙学的量子化,导致经典奇异性的决议,并导致在一个非奇异过渡的宇宙从收缩到膨胀的分支。在普朗克体系中,宇宙经历多次小的反弹,各向异性剪切在整个演化过程中保持有界。一个新的功能,这是缺乏各向同性模型,是一个自然的转折点的模场从负区域的潜在的循环现象,如在原来的范式设想。我们的工作表明,在Ekpyrotic/Cyclic模型中引入量子引力效应可能会导致一个可行的场景,而不会违反零能量条件。
2009-10-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th