Inhomogeneous Dark Fluid and Dark Matter, Leading to a Bounce Cosmology
这篇简短的综述的目的是描述当暗流体与暗物质耦合时,具有线性非均匀含时状态方程的暗能量宇宙学模型。这可能导致反弹宇宙学。我们认为等效的EoS参数的比例因子$a$的指数,幂律,或双指数律的描述。稳定性问题进行了讨论,考虑周围的反弹,在早期以及在后期,宇宙的临界点的小扰动。论文的后半部分是关于粘性流体宇宙学中暗能量与暗物质的耦合。我们允许体积粘度$ζ=ζ(H,t)$是哈勃参数和时间的函数,并考虑小裂口,伪裂口,和反弹宇宙。这些宇宙学模型的特征属性的解析表达式。
2015-03-10 gr-qc
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
Polymer Quantization of the Isotropic Universe: comparison with the Bounce of Loop Quantum Cosmology
我们实现聚合物量子力学的哈密顿制定的各向同性宇宙在这两个代表性的标准Ashtekar-Barbero-Immirzi连接和一个新的广义坐标共轭的宇宙体积。由此产生的动力学是一个弹跳宇宙学;当量子化类体积变量时,大弹跳是宇宙学动力学的内在截止,而当使用标准连接时,弹跳密度结果取决于准备好的波包的初始条件。然后,我们比较所产生的反弹的性质与出现在圈量子宇宙学,其中的依赖性的临界密度的初始条件时,最小面积本征值是实施在一个共动表示,而不是物理的。我们的结论是,如果一方面,考虑到Ashtekar-Barbero-Immirzi连接在整个圈量子引力中所具有的特权SU(2)特征,更可取的方案应该是一个密度取决于初始条件的大反弹,另一方面,在聚合物宇宙学的背景下证明的等价性可能是一个有利于环量子宇宙学改进方案可行性的暗示,尽管它不是通过特权变量集来表达的。
2021-11-03 gr-qc
A non-polynomial gravity formulation for Loop Quantum Cosmology bounce
近年来,人们利用所谓的拟引力方法对广义相对论的Friedmann方程进行了类似于圈量子宇宙学的修正。在本文中,我们提出了一种替代的方法来推导这个修改的弗里德曼方程通过所谓的非多项式引力方法,这包括添加几何非多项式高阶导数项的希尔伯特-爱因斯坦作用,这仍然是多项式,并导致二阶微分方程在Friedmann-Lemaintre-Robertson-Walker时空。我们的显式作用量是Helling提出的无穷项有效作用量的实现。在非零宇宙学常数存在的情况下,也研究了该模型,找到并研究了一个新的精确反弹解。
2017-09-05 gr-qc
Numerics of Bianchi type II and type IX spacetimes in effective loop quantum cosmology
本研究通过数值方法求解有效圈量子宇宙学中Bianchi II型和IX型时空的动力学,分析Kasner指数的反弹演化规律,并发现Bianchi IX型时空的混沌行为及邻近解在经典再坍缩阶段发散最显著的特征。
2023-09-27 gr-qc
Newtonian Cosmology with a Quantum Bounce
人们早就知道,在一定的假设下,由广义相对论推导出的宇宙学弗里德曼方程也可以在牛顿框架内得到。我们利用这个结果和对牛顿势的量子修正,导出了一组量子修正的弗里德曼方程。我们研究这些修改后的宇宙学方程的解决方案,特别注意量子校正的符号的行为。我们发现不同的量子效应关键取决于这个符号。其中一个解与其他量子模型,如圈量子引力或非对易几何,在性质上有相似之处。
2016-05-26 gr-qc
On entropic cosmology, late time acceleration and the quantum bounce
Instituto Politécnico Nacional(国立理工学院);Universidad de Guanajuato(瓜纳华托大学);University of the Basque Country UPV/EHU(巴斯克地区大学)
该研究提出圈量子宇宙学中量子反弹与暗能量的统一熵描述,推导弗里德曼方程并证实二者的熵起源。
2026-08-20 gr-qc
Exact solutions for Big Bounce in loop quantum cosmology
本文研究了具有圈量子引力完整修正的平坦(k=0)FRW宇宙模型.所考虑的宇宙包含一个无质量标量场和宇宙学常数λ。我们发现该模型在不同的配置的解析解,并研究其在整个相空间的动力学行为。我们显示明确的影响,λ的定性和定量的解决方案。即使在正λ的情况下,没有初始和最终奇点的振荡解也会出现在某些量子化方案的一般情况下。
2008-02-23 gr-qc
Big Bounce in Dipole Cosmology
本文从圈量子引力的偶极近似出发,导出了宇宙学的大反弹方案。我们表明,一个非奇异的演化发生在任何物质场,并认为,通过考虑一个无质量的标量场作为一个关系时钟的动力学,半经典性质的初始状态被保存在反弹的另一边。因此,这个模型加强了圈量子宇宙学和完整理论之间的关系。
2010-10-06 gr-qc hep-th
Big-Bounce cosmology in the presence of Immirzi field
将Immirzi参数推广为一个标量场,并在引力存在的情况下对相应的动力学系统进行了哈密顿分析。我们确定了一些SU(2)连接,推广了Ashtekar-Barbero变量,并根据它们重写了约束条件,将经典公式设置为适合于环路量子化。然后,我们考虑限制到一个平坦的各向同性宇宙模型时得到的约化系统。通过模拟环路量子化通过一个有效的半经典处理,我们概述了量子效应是如何能够驯服的初始奇异性在同步时间和当Immirzi场被视为一个关系时间。
2016-07-04 gr-qc
Loop quantum cosmology of k=1 FRW: A tale of two bounces
我们考虑k=1的Friedman-Robertson-Walker(FRW)模型在圈量子宇宙学,特别注意在量子化过程中的歧义的存在。在空间非平坦的各向异性模型中,如Bianchi II和IX,通过闭合完整性定义曲率的标准方法是不允许的。相反,人们必须通过开放完整性来近似连接来实现量子约束。在平坦k=0的FRW和Bianchi I模型的情况下,这两种量子化方法是一致的,但在封闭的$k$ =1的FRW模型的情况下,它们可能产生不同的量子理论。在这篇手稿中,我们探讨这两个量子化和不同的有效描述,他们提供的弹跳循环宇宙。特别是,正如我们详细说明的那样,最显著的区别是,在新量子化方法定义的理论中,循环宇宙交替通过的不是一个而是两个不同的反弹。我们表明,对于一个“大”的宇宙,这两个反弹是非常相似的,因此,实际上是无法区分的,接近的动力学的完整性为基础的量子理论。
2011-05-18 gr-qc
Testing loop quantum cosmology
圈量子宇宙学预言,量子引力效应解决了大爆炸奇点,并将其替换为宇宙反弹。此外,圈量子宇宙学还可以改变原始宇宙学扰动的形式,例如在暴胀模型中降低大尺度下的能量,或者在物质反弹场景中抑制张量与标量的比值;这两种效应是圈量子宇宙学潜在的观测测试。在这篇文章中,我回顾了这些预言和其他预言,并简要讨论了圈量子宇宙学中的三个开放问题:它与圈量子引力的关系,trans-Planckian问题,以及从洛伦兹时空到欧几里德时空的可能过渡。
2017-02-28 gr-qc
Gravitational waves from the Big Bounce
在本文中,我们研究的引力波的产生在大反弹阶段的启发,圈量子宇宙学。我们考虑了完整修正对张量模方程的影响。我们发现,它们的行为就像额外的有效引力子质量,抑制引力波的创建。然而,这种影响可以用扰动的方法来处理。我们研究简化模型没有这些修正,并找到其精确的解析解。对于这个模型,我们计算了从大反弹阶段的引力波的频谱。对于低能模,得到的谱减小到零。基于这一观察,我们指出这种效应可以导致低CMB多极抑制,并给出了一个潜在的方法来测试圈量子宇宙学模型。我们还考虑了反弹后通胀阶段的情况。得到的功率谱给出了定性解释的CMB频谱,包括低多极抑制。这一结果对在圈量子宇宙学中构造一致的反弹+暴胀模型是一个挑战。
2008-07-04 gr-qc
Big-bounce cosmology from quantum gravity: The case of a cyclical Bianchi I universe
我们分析了一个Bianchi I模型的经典和量子动力学的存在下,一个小的负宇宙学常数表征其演化的尘埃-时间二元论。我们证明,在一个典型的度量方法,宇宙学奇异性被删除对应于一个积极的定义值的尘埃能量密度。此外,量子大反弹通过一个定义良好的半经典极限与宇宙转折点相连。然后,我们可以可靠地推断,所提出的方案是兼容的周期性宇宙图片。我们还展示了如何,当尘埃能量密度的贡献是足够高的,所提出的方案可以扩展到比安奇九宇宙学,因此它可以被视为一个范例的通用宇宙学模型。最后,我们调查的宇宙动力学上观察到的截止的起源,演示了如何大反弹的演变可以模仿相同的半经典的情况下,负的宇宙学常数被替换通过聚合物离散化的宇宙体积。然后建立了这两个参数之间的直接比例律。
2016-09-01 gr-qc
On the propagation across the big bounce in an open quantum FLRW cosmology
该研究针对开放量子FLRW宇宙学中的大反弹传播问题,结合广义相对论经典分析与量子场论计算,验证粒子可穿越大反弹,并揭示了标量传播子在不同时期的特性。
2023-04-29 gr-qc
Effective Dynamics, Big Bounces and Scaling Symmetry in Bianchi Type I Loop Quantum Cosmology
本文构造了标量无质量场Bianchi I模型中圈量子宇宙学的详细公式。在本文中,其有效的动力学研究在两个改进的策略,实现LQC离散校正。这两个方案都表明,大爆炸被大反弹所取代,当面积或体积标度因子接近普朗克体系中的临界值时,大反弹发生三次,每次在每个对角线方向上发生一次,普朗克体系是以标量场动量为参考测量的。这两种策略给出了不同的演化:在一种方案中,有效动力学与使哈密顿量有限的有限尺寸单元的选择无关;在另一种方案中,有效动力学对边界条件引入的宏观尺度作出反应。这两个方案揭示了有趣的对称性的标度,这是让人想起的关系解释的量子力学,也表明,基本的空间尺度(面积差距)可能会产生一个时间尺度。
2007-12-17 gr-qc
Energy scale of the Big Bounce
我们在经典和量子水平上研究了圈量子宇宙学(LQC)的圈几何中宇宙大反弹(BB)跃迁的性质。我们的正则量子化方法是标准LQC的替代方案。我们的方法为物理观测量如能量密度和体积算符的谱分析打开了大门。我们发现,一个不能确定的能量尺度特定于BB利用圈几何没有额外的输入观测宇宙学。
2009-09-12 gr-qc
Numerical Analysis of the Big Bounce in Loop Quantum Cosmology
具有无质量标量场的圈量子宇宙学均匀模型表明,大爆炸奇点可以被大的量子反弹所取代。为了进一步了解这种反弹的本质,我们从数值分析的角度研究了半离散圈量子引力哈密顿约束方程。为了说明的目的,我们建立了一个数值模拟的量子反弹和反射之间的波动方程的有限差分离散触发的使用非均匀网格,或等效地,反射时发现数值求解波动方程具有不同的系数。我们表明,反弹是密切相关的系统的时间更新的方法,并证明显式的时间更新一般产量反弹。最后,我们提出了一个例子,一个隐式的时间更新没有反弹,并显示回到时间,确定性的演化,达到并部分跳过大爆炸奇点。
2007-01-29 astro-ph gr-qc
Big Bounce cosmology for Palatini $R^2$ gravity with a Nieh-Yan term
我们分析了宇宙学的实现Palatini $f(R)$理论,构造了一个Nieh-Yan长期和解决方面的扭转。我们认为相关的情况下,二次校正的希尔伯特-Palatini行动的Ricci标量,模仿Starobinsky模型的度量制定。我们指出,出现了奇特的宇宙学场景,根据这种校正的迹象,能够再现反弹设置,并恢复标准的宇宙动力学在后期渐近极限。此外,我们概述了解决小撕裂动力学,这需要更深入的调查,以通过物质创造正规化。最后,我们还表明,在我们的模型中的Immirzi场是渐近冻结的时间,类似的形态圈量子引力标准制定。
2019-03-18 gr-qc
Comment on "Quantum bounce and cosmic recall" [arXiv:0710.4543]
最近导出的一个关于弹跳宇宙学的体积涨落的不等式,对于弹跳后很长时间都是半经典的状态是有效的,但它并没有足够强地限制弹跳前的涨落,从而得出结论说弹跳前的状态是半经典的,除非在很弱的意义上。
2008-11-17 gr-qc
The matter-ekpyrotic bounce scenario in Loop Quantum Cosmology
我们将使用动力系统理论的方法对圈量子宇宙学中的物质-外爆弹跳场景进行详细的研究。我们将证明,当背景是由一个单一的标量场,在很晚的时候,在收缩阶段,所有的轨道描绘一个物质占主导地位的宇宙,它演变到一个ekpyrotic阶段。在反弹之后,宇宙进入膨胀阶段,在那里轨道离开ekpyrotic制度,进入kination(也称为通货紧缩)制度。此外,这种情况支持与重力共形耦合的重质量粒子的产生,它在与核合成边界相容的温度下重新加热宇宙,也支持与重力非共形耦合的无质量粒子的产生,导致非常高的重新加热温度,但确保核合成成功。在处理宇宙学扰动时,这些背景动力学为在收缩阶段离开哈勃半径的模产生了一个接近尺度不变的功率谱,当宇宙是准物质主导时,其谱指数和相应的运行与普朗克团队最近获得的实验数据是一致的。
2017-08-13 gr-qc
Behavior of the Universe anisotropy in a big-bounce cosmology
我们研究了当宇宙的波函数的Vilenkin解释被考虑时,在刚性物质贡献的存在下Bianchi I模型的经典和量子行为。我们研究它的演化在所谓的聚合物表示的量子力学,为了表征修改的离散性质的各向同性变量的宇宙诱导形态的宇宙学奇点。我们证明,在这样一个模型中的大爆炸奇异性被删除在半经典的水平,有利于大反弹时,各向同性变量上的晶格被认为是。此外,对Misner图像中量子自由度、变量\textit{i.e}的平均值的分析以及对波包演化的研究表明,在我们的聚合物改进方案中,与初始奇点附近的宇宙各向异性相关的典型发散行为是如何消失的。事实上,各向异性在大反弹上仍然是有限的,并且它们假定的值取决于远离转折点的初始条件。最后,我们证明了所提出的方案可以扩展,与一个合适的选择的配置参数,比安奇IX宇宙学,因此它可以被视为一个范例的通用宇宙学模型。
2017-06-14 gr-qc
Bouncing Cosmology in Interacting Scalar-Torsion Gravity
本文研究相互作用远平行引力中的物质反弹宇宙学,分析两种模型的共动哈勃半径、能量条件与 EoS 参数,证实反弹时 NEC 被违反且 EoS 处于 phantom 区域。
2025-08-30 gr-qc
Creation of wormholes during the cosmological bounce
本文证明在宇宙学反弹期间无需奇异物质即可自然产生满足弱能量条件的虫洞,它们会在特定时期大量存在并改变时空因果结构,随后消失。
2025-02-06 gr-qc
Cosmological bounce and the cosmological constant problem
本文提出通过支持宇宙反弹的广义爱因斯坦方程修改,在晚期使函数趋近大值以消除宇宙学常数问题,并推广至时空涨落,同时解决奇点与负尺度因子问题。
2022-08-24 gr-qc
Energy conditions in new model of loop quantum cosmology
最近,在新的圈量子宇宙学模型中发现了一个de-Sitter历元,该模型由欧几里德和洛伦兹项的标量约束控制。新的LQC模型中的奇点自由反弹和突现宇宙学常数强烈地表明,量子修正引起的有效应力能量张量必须违反标准能量条件。在本文中,我们做了一个显式计算来分析特定的代表性能量条件的行为,即,平均零、强和主导能量条件。结果表明,平均零能量条件被违反,而主导能量条件仅在反弹点周围的一个周期被违反。更具体地,不仅在反弹点周围的周期处,而且在从反弹点到与德西特周期相对应的经典相位的整个周期处,强能量条件被违反。我们的研究结果对虫洞和时间机器的构建有一定的指导意义,因为它们通常需要奇异物质违反能量条件。
2020-11-16 gr-qc
Loop quantum gravity and the CMB: toward pre-Big Bounce cosmology
这篇简短的文章总结了圈量子引力效应对宇宙学微波背景辐射的可能影响。我们专注于半经典的条款,并表明,“大反弹”的修正,连同“前大反弹”的状态,可以修改所观察到的光谱。
2009-11-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Creation of particles in a cyclic universe driven by loop quantum cosmology
在圈量子宇宙学中,我们考虑了一个各向同性均匀宇宙。我们假设宇宙的物质组成在早期主要是尘埃物质,而在晚期是幻影物质,它构成了暗能量成分。该模型中对Friedmann方程的量子引力修正表明经典大爆炸奇异性和未来大撕裂奇异性被解决并被量子反弹所取代。事实证明,在此模型中的大反弹和大衰退有助于宇宙的循环场景。然后,我们研究了一个大质量的,非最小耦合的标量场的量子理论经历从原始反弹到晚期反弹的宇宙学演化。特别地,我们求解了标量场的Klein-Gordon方程在原始和晚期的时间区域,以研究粒子的产生现象在晚期的时间。通过计算后期产生的粒子的能量密度,我们表明,与普朗克时代的量子背景密度相比,这个密度可以忽略不计。这表明量子粒子产生的效应不会影响未来的反弹。
2015-05-22 gr-qc
Viability of the matter bounce scenario in Loop Quantum Cosmology for general potentials
我们考虑了循环量子宇宙学(LQC)中的物质反弹场景,其物理势在早期提供了一个在收缩阶段几乎以物质为主的宇宙,在膨胀阶段具有再加热机制,即,能够释放标量场的能量,创造出热化的粒子,以便与热的弗里德曼宇宙相匹配,最终在后期导致目前的宇宙加速。对于这些模型,数值求解动力学方程,我们已经看到,远程并行版本的LQC导致的理论结果,符合目前的观测数据。更准确地说,在远程并行LQC有一组解决方案,导致正确匹配的理论结果与最后BICEP 2数据,并有另一组的理论结果很好地符合{ \it普朗克}的实验数据。另一方面,在完整性校正的LQC中,张量/标量比的理论值小于远程平行LQC,这意味着总是有一组解与{ \it Planck's}数据相匹配,但对于某些势,BICEP 2实验结果不利于完整性校正的LQC。
2014-12-01 gr-qc
Quantum Ekpyrotic mechanism in Fermi-bounce curvaton cosmology
在费米反弹曲率机制下,分析了Einstein-Cartan-Holst-Sciama-Kibble理论中非动力学扭转场对四个费米子相互作用的单圈辐射修正.我们发现,从单回路辐射校正产生的贡献修改的能量动量张量,{ \it模仿}一个有效的Ekpyrotic流体的贡献。由于这些原因,我们称这种效应为{ \it量子Ekpyrotic}机制。这导致了能量-动量张量的各向异性贡献的动力学清洗,而没有引入任何新的额外的Ekpyrotic流体。我们讨论的弹跳机制的稳定性,并推导出重整化群流的维度耦合常数$ξ$,检查其符号的任何变化发生的反弹。这加强了支持挠曲率反弹宇宙学作为暴胀范式的替代候选者的理论动机。
2018-10-12 gr-qc hep-th
Quasi-isotropic cycles and non-singular bounces in a Mixmaster cosmology
Bianchi IX Mixmaster时空是爱因斯坦方程最普遍的空间齐性解,它可以代表空间平均的宇宙。我们引入了两种新的机制,导致在一个Mixmaster宇宙与非奇异的反弹,这是准各向同性。具有非线性状态方程的流体允许非奇异反弹。使用负各向异性应力成功地使这个宇宙各向同性化,并减轻了众所周知的Mixmaster混沌行为。因此,宇宙可以是一个永恒的混合器,经历由反弹分隔的无限系列不同的周期,其中相当大一部分周期是各向同性的,足以用辐射时代以后的标准弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克模型很好地近似。
2019-03-14 astro-ph.CO gr-qc
Numerical evolution of squeezed and non-Gaussian states in loop quantum cosmology
近年来,高斯初始态的数值模拟已经证明了在各种模型中存在量子反弹。关于反弹和相关物理的鲁棒性的一个关键问题是理解更一般的初始状态的量子演化,这些初始状态可能显着偏离高斯性并且可能没有明确定义的峰值特性。这种状态的分析,包括压缩和高度非高斯状态,一直是计算上的挑战,直到现在。在这篇手稿中,我们克服了这些挑战,通过使用嵌合体计划的空间平坦,均匀和各向同性的模型来源于一个无质量的标量场。我们证明,在这个模型中的量子反弹发生,即使是高度压缩或非高斯多峰和半经典状态的相似之处。反弹的存在被认为是强大的,是独立的状态的属性。压缩态和非高斯态的演化在性质上与高斯态的演化相似,并且满足对反弹过程中相对涨落增长的强约束。我们还比较了有效动力学的结果,发现,虽然它捕捉到了压缩和高度非高斯态演化的定性方面,它总是低估了反弹体积。我们表明,各种性质的演变,如能量密度在反弹,是在一个完全可解的圈量子宇宙学模型的任意状态的预测非常一致。
2014-06-12 gr-qc
Gravitational Leptogenesis in Bounce Cosmology
我们调查是否成功的引力Leptogenesis可以发生在Ekpyrotic收缩阶段。两种可能的途径是将Ekpyrotic标量耦合到引力的陈-西蒙斯项,或耦合到$ U(1) $规范场的陈-西蒙斯项。这些耦合导致手征引力波的产生,手征引力波通过引力-轻子数反常产生轻子数不对称。这种轻子的不对称性随后被平衡的裂子过程再处理,产生重子的不对称性。我们发现成功的引力Leptogenesis是可能的Ekpyrotic反弹宇宙学通过这两种机制。
2021-05-14 gr-qc hep-ph
Stable analytic bounce in non-local Einstein-Gauss-Bonnet cosmology
我们考虑最一般的曲率二次弦激励的非局部作用量的修正爱因斯坦引力。我们提出了精确的解析宇宙学解,包括反弹的,并发展了相关的技术,为进一步研究这类模型。我们还阐述了扰动形式主义,并认为,发现反弹解决方案是稳定的反弹阶段。
2013-02-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Effect of the Inverse Volume Modification in Loop Quantum Cosmology
在圈量子宇宙学中,当物质密度接近临界密度$ρ_c$(普朗克密度的量级)时,宇宙通过反弹来避免奇点。在改进的LQC框架下,在引力和物质两个部分引入逆体积修正后,我们发现逆体积修正可以降低反弹能量尺度,并且非奇异反弹的存在是普遍的。对于扩展分支中的向后演化,根据初始状态的不同,演化轨迹分为两类。具有较大初始能量密度的一类导致在区域$a>a_{ch}$中出现反弹,其中$a_{ch}$标记不同的反向体积修改区域。具有较小初始能量密度的另一类演化回到区域$a<a_{ch}$。在这个区域中,标量场的能量密度和弹跳能标都随着后向演化而减小。然而,在深修改区域中,由于逆体积修改,标量场被冻结,使得当反弹能量标度减小到等于标量场的能量密度时存在反弹。用数值方法给出了第二类反弹的演化图象。
2007-04-26 gr-qc
Analysis of big bounce in Einstein--Cartan cosmology
我们分析了一个均匀和各向同性的宇宙在爱因斯坦-嘉当引力理论的动力学。费米子的自旋产生时空扭曲,阻止了引力奇点,并以非奇异的大反弹取代了大爆炸。我们表明,一个封闭的宇宙存在,只有当它的尺度因子和温度的一个特定的函数是高于某个阈值,而一个开放的和平坦的宇宙没有这样的限制。我们还表明,反弹的比例因子是双重的:随着温度的增加,然后减少,比例因子减少,增加,减少,然后增加。
2019-06-27 astro-ph.CO gr-qc
Bounce cosmology in $f(\mathcal{R})$ gravity
本文分析了Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker(FLRW)背景下修正的$f(\mathcal{R})$引力模型.在$f(\mathcal{R})$引力理论中考虑了不同的可行模型,研究了弹跳宇宙学的作用,解决了标准大爆炸宇宙学中奇异性的困难.在$f(\mathcal{R})$引力理论的不同可行模型下,绘制了宇宙学约束在宇宙时间规定下的分布,并研究了反弹情况。此外,利用红移参数重建了修正引力,并编制了推断宇宙加速膨胀的宇宙学参数。最后,局势稳定性评估与声速功能,这说明后期的稳定性。
2021-02-06 gr-qc hep-th
Effective Dynamics in Bianchi Type II Loop Quantum Cosmology
我们数值研究的解决方案的有效方程的Bianchi II模型内的“改进”圈量子宇宙学(LQC)动力学。物质源是一个无质量的标量场。我们进行了系统的研究空间的解决方案,并专注于几个几何可观的行为。我们证明了大爆炸奇异性被反弹所取代,并且点状奇异性不会使能量密度边界饱和。在尺度因子中有多达三个方向的反弹,在扩展中有一个全局反弹,剪切呈现多达四个局部最大值,并且在反弹处可以为零。这使得解决方案的密度大于最大密度的各向同性和Bianchi我的情况下。的渐近行为表现得像一个比安奇我模型,和有效的解决方案连接各向异性的解决方案,即使当剪切是零的反弹。所有已知的事实比安奇我被复制。在“真空极限”,解决方案是这样的,几乎所有的动力学是由于各向异性。由于Bianchi II在Bianchi IX模型和Belinskii,Khalatnikov,Lifshitz(BKL)猜想中起着重要的作用,我们的结果可以提供一个直观的理解在一般类空奇点附近的行为,当环几何校正存在。
2012-03-08 gr-qc
Effective Improved-GUP Cosmology: Emergent FLRW Universe without a Bounce
University of Alberta(阿尔伯塔大学);Universidad Autónoma de Zacatecas(萨卡特卡斯自治大学);Universidad de Guanajuato(瓜纳华托大学)
本文研究了空间平坦的 FLRW 宇宙与无质量标量场耦合的有效动力学,通过改进的广义不确定性原理(GUP)启发变形,发现经典奇点被非奇异、涌现宇宙取代,且无 bounce。改进方案解决了几何 GUP 参数导致的异常问题,并提升了宇宙向经典态演化的速度。
2026-04-07 gr-qc
Coherent semiclassical states for loop quantum cosmology
空间平坦的无质量标量场的Friedman-Robertson-Walker(FRW)宇宙学模型可以用一个完全可解的模型来描述。这已经被用来证明:i)取代大爆炸奇点的量子反弹是普遍的; ii)所有状态的能量密度都有一个上限; iii)在反弹之前,晚期的半经典状态必须是半经典的。在这里,我们考虑一个家庭的精确解的理论,对应于广义相干高斯和压缩状态。我们分析了基本物理观测量的行为,并基于物理考虑对状态施加限制。这些结果是足够的选择,从所有的广义相干态,那些行为在后期的半经典。然后,我们研究这些国家的反弹附近的最“量子行为”的预期属性。事实证明,状态在反弹时保持尖锐的峰值和半经典,并且在整个时间演化过程中,动态非常接近“有效理论”。我们比较了压缩态和高斯半经典态的半经典性质,得出高斯态的半经典性质更好。特别是,反弹前后相对波动的不对称性可以忽略不计,因此排除了所谓“宇宙遗忘”的说法。
2011-05-25 gr-qc
Separate universes in loop quantum cosmology: framework and applications
我提出了一个流线型的审查如何分离宇宙的方法宇宙学扰动理论可以用来研究在圈量子宇宙学的长波长标量微扰的动力学,然后用它来计算如何长波长曲率微扰跨越圈量子宇宙学反弹假设一个恒定的状态方程。类似的计算是可能的张量模式使用的结果从一个互补的方法宇宙学扰动理论在圈量子宇宙学的基础上有效的哈密顿约束。一个有趣的结果是,张量-标量比可以在反弹期间被量子引力效应抑制或放大,这取决于主导动力学的物质场的状态方程。特别地,如果状态方程位于-1/3和1之间,则张量-标量比的值将在反弹期间被抑制,在某些情况下被显著抑制。
2016-04-25 gr-qc
Genericness of Big Bounce in isotropic loop quantum cosmology
在圈量子宇宙学中,各向同性奇点的缺失可以在一个有效的经典描述中被理解为宇宙表现出一个大反弹。我们表明,与标量物质场,大反弹是通用的意义上说,它是独立的量化模糊性和细节的标量场动力学。宇宙在反弹点的体积由一个参数表示。它提供了一个最小长度尺度,作为密度扰动计算的截止值,从而影响其振幅。
2004-12-08 astro-ph gr-qc hep-th
Big-Bounce in Quantum f(R)-Cosmology: Polymer Dynamics with Internal Time
Sapienza University of Rome(罗马第一大学);INFN Section of Rome, Sapienza University of Rome(罗马国立核物理研究所罗马分部,罗马第一大学);ENEA, Fusion and Nuclear Safety Department, C.R. Frascati(意大利国家新可再生能源技术局聚变与核安全部弗拉斯卡蒂研究中心)
本文研究了量子f(R)宇宙学中基于内部时间的聚合动力学,揭示了大反弹宇宙学的出现及与传统模型的对比。
2026-01-23 gr-qc
Holography constrains quantum bounce
量子圈宇宙学的最新研究表明,宇宙在从先前的坍缩阶段演化时会经历一次反弹。然而,在非暴胀物质源的情况下,在反弹期间,该方案似乎强烈违反了全息束缚S \leq A/4,其中A现在代表反弹的横截面积。我们还给出了一个简单的论点,为什么反弹后的任何通货膨胀阶段是不可能的,由于事先耗散的标量场动能阶段到定期的物质成分。
2012-12-18 gr-qc
Matter Bounce in Horava-Lifshitz Cosmology
Horava-Lifshitz引力,一个最近提出的UV完全可重整引力理论,可能会导致一个反弹的宇宙学。在本文中,我们认为Horava-Lifshitz宇宙学可能会产生一个具体的实现的物质反弹的情况下,从而产生一个替代暴胀产生的尺度不变谱的宇宙学扰动。在这种情况下,量子真空涨落在反弹前阶段离开哈勃半径,并且在反弹之前光谱被转换成超哈勃尺度上的尺度不变光谱,因为长波长模式比短波长模式经历更长时间的波函数压缩。曲率波动谱的尺度不变性在反弹期间和之后被保留。这种情况的一个独特的预测是双谱的幅度和形状。
2009-04-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Bounce Scenario with a Novel Parametrization of Bulk Viscosity
本文在广义相对论框架下提出体粘滞系数的新型参数化形式,研究其导致的非奇异反弹宇宙学解,证明反弹点违反NEC和SEC而满足DEC,并通过线性扰动分析确认场景的稳定性。
2024-07-21 gr-qc
On the propagation across the big bounce in an open quantum FLRW cosmology
在IKKT矩阵理论框架下研究了标量场在开放FLRW反弹型量子时空中的传播。在本文的第一部分中,我们采用广义相对论的工具来研究零和类时测地线在经典水平。这个分析揭示了无质量和有质量的非相互作用粒子可以穿过大反弹。然后,我们利用量子场论技术来评估的标量场传播。在晚时间区域,我们发现它类似于平坦闵可夫斯基空间的标准费曼传播子,而在早期,它控制着穿过大反弹的传播,并在时空的相对片上的两点之间产生了定义明确的相关性。
2022-10-02 gr-qc hep-th
The Matter Bounce Alternative to Inflationary Cosmology
一个具有初始物质主导的收缩阶段的弹跳宇宙学,在此阶段中,目前用宇宙学观测探测的尺度退出哈勃半径,提供了一种替代暴胀的机制,用于产生几乎尺度不变的宇宙学扰动谱。在这篇评论文章中,我首先讨论了物质反弹场景中宇宙学波动的演化,然后讨论了实现这种场景的各种尝试。观测签名,这将使该问题的反弹,以区别于通货膨胀的范式进行了讨论。
2012-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Nonsingular, big-bounce cosmology from spinor-torsion coupling
爱因斯坦-嘉当-夏玛-基布尔引力理论通过将其反对称部分--挠率张量--视为动力学变量,消除了广义相对论中关于仿射联络必须对称的约束。扭转张量和狄拉克旋量之间的最小耦合产生自旋-自旋相互作用,这在极高密度的费米子物质中是重要的。我们表明,这样的相互作用避免了非物理的大爆炸奇点,取而代之的是一个尖状反弹在一个有限的最小尺度因子,在此之前,宇宙是收缩。这种情况也解释了为什么现在的宇宙在最大尺度上看起来是空间平坦的,均匀的和各向同性的。
2012-07-04 astro-ph.CO gr-qc
Universal scattering laws for quiescent bouncing cosmology
宇宙学反弹发生在许多引力理论中。我们定义的奇异散射映射相关的大规模几何反弹(假设没有BKL振荡)和编码的理论微观细节之前和之后。通过对所有合适的局部映射进行分类,我们发现了三个普遍的规律:Kasner指数的标度,物质的正则变换,方向度量标度。在弦论、圈量子宇宙学和修正的物质模型中,比安奇I的反弹确实遵循了这些原则;我们的分类确定了非均匀性和各向异性如何穿越反弹,并精确地提取了依赖于模型的自由度。
2021-03-15 astro-ph.CO gr-qc
Bounce, Turnaround, and the Anisotropy Problem in Cyclic Cosmology on a Brane with a Timelike Extra Dimension
Indian Institute of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院);Prayoga Institute of Education Research(普拉约加教育研究所)
该研究提出在各向异性膜世界中实现均匀速率膨胀,通过抑制各向异性剪切和保持背景稳定,提供了一个非奇异且观测上可行的宇宙模型,统一了早期宇宙动力学与精确宇宙学。
2026-11-04 gr-qc
Causal Viscous Fluids and Non-Singular Cosmological Bounces
Department of Physics, Faculty of Science, Istanbul University(伊斯坦布尔大学理学院物理系)
本文研究了通过因果粘性流体在不同引力理论中实现非奇异宇宙反弹的机制,展示了粘性在解决奇点问题中的统一作用。
2025-08-26 gr-qc
Chimera: A hybrid approach to numerical loop quantum cosmology
各向同性时空中量子反弹的存在是圈量子宇宙学(LQC)中的一个关键结果,迄今为止已经证明在所有研究的模型中都会出现。在大多数模型中,反弹已经使用数值模拟研究了涉及尖锐峰值和反弹体积远大于普朗克体积的状态。一个重要的问题是确认存在的反弹状态,有一个广泛的传播,或反弹接近普朗克体积。这种状态的数值模拟需要很大的计算域,使得它们非常昂贵,并且迄今为止已经实现的技术实际上不可行。为了克服这些困难,我们提出了一个有效的混合数值方案,使用的属性,在小时空曲率,量子哈密顿约束LQC,这是一个差分方程的体积均匀离散化,可以近似的惠勒-德维特微分方程。通过仔细选择一个混合空间网格,允许使用偏微分方程在大容量,并与一个简单的几何坐标的变化,我们得到了一个令人惊讶的减少计算成本。该方案使我们能够探索制度,迄今为止无法实现的各向同性模型在LQC。我们的方法也有望显着降低计算成本的数值模拟在各向异性LQC使用高性能计算。
2013-11-12 gr-qc
Quasi-dust ekpyrotic scenario in Loop Quantum Cosmology
Western University(韦仕敦大学);Rotman Institute, Western University(韦仕敦大学罗特曼研究所);Instituto de Estructura de la Materia, IEM-CSIC(材料结构研究所,西班牙国家研究委员会)
本文研究了在环量子宇宙学框架下,结合物质反弹机制和ekpyrotic收缩的宇宙反弹模型,通过两个场再现原始功率谱特征,探讨了反弹机制及反弹后扰动的演化。
2025-09-07 gr-qc