Loop Quantum Cosmology: Effective theories and oscillating universes
尽管它在解释当前的观测方面取得了巨大的成功，但所谓的宇宙学"标准"模型面临着一些根本的未解决的问题。其中最重要的是那些与宇宙起源及其早期演化的性质有关的问题。关于起源问题，主要的困难是，在经典的广义相对论框架内，"起源"几乎总是一个物理定律失效的单一事件，因此不可能研究这样一个事件或在它之前的时代。最近的研究表明，圈量子宇宙学可以提供一个非奇异的框架，可以解决这些问题。这里的关键作用是由量子效应发挥的，即修正经典的运动方程，这是纳入有效的方程用于开发宇宙学的情况。在这一章中，我们将考虑在这样一个框架内出现的三种主要类型的量子效应，并讨论它们对有效方程的某些影响。特别是，我们讨论了这种校正如何能够允许建设的非奇异的宇宙起源，这是过去永恒的，振荡和自然出现到一个暴胀阶段的紧急情况。这些场景为宇宙的起源和早期阶段提供了一个物理上合理的图景，这在原则上是可以检验的。我们特别注意这些不同类型的校正项之间的相互作用。鉴于到目前为止，还没有在一般环境中完整推导出此类校正，因此重要的是要牢记基于部分纳入此类效应的情景的一致性和稳健性问题。
2008-02-28 gr-qc
Quantum Tunneling Effect in Oscillating Friedmann Cosmology
结果表明，量子宇宙学中的隧穿效应不仅在宇宙演化的开始或结束时是可能的，而且在宇宙膨胀最大的时刻也是可能的。一个正曲率膨胀的弗里德曼宇宙会自发地完全改变它的演化状态，{ \it没有}物质含量的任何变化，避免了坍缩，并陷入标度因子的非零值之间的振荡。另一方面，一个振荡的非奇异宇宙可以自发地隧穿到一个振荡的状态。明确给出了这种隧穿的概率。它与非相对论物质（尘埃）的数量成反比，如果负的宇宙学常数接近于零，它就会从某个固定值增长到1。
1995-04-18 astro-ph gr-qc hep-th
Non-oscillating vacuum states and the quantum homogeneity and isotropy hypothesis in Loop Quantum Cosmology
本文研究了Ashtekar和Gupt提出的量子均匀性和各向同性假设（QHIH）与所选真空应导致功率谱不振荡的要求之间的相容性。QHIH限制了圈量子宇宙学（LQC）中宇宙学扰动的真空态选择。我们仔细检查这些作者遵循的程序，以构建一组满足QHIH的状态，以及如何在这组内确定一个首选的真空。我们发现一个步骤，这不是在这个过程中明确规定的，在更换的一组状态，最初允许的QHIH与一个替代的一套，更易于管理。事实上，这些集合中的第一个不包含已经在QHIH的大多数实现中用于分析LQC中的扰动的功率谱的状态。我们把注意力集中在QHIH挑选出的原始集合上，并研究它的一些元素是否可能显示出非振荡行为。我们表明，在本文中使用的技术适用的范围内，这种可能性是可行的。因此，用于LQC中的真空状态的物理限制的上述两个标准是彼此兼容的而不是排他性的。
2021-12-29 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
Tunneling decay rate in quantum cosmology
在正则量子宇宙学中，宇宙的波函数缺乏明确的时间依赖性。然而，时间演化可以通过半经典超空间变量隐含地存在，而这些变量本身在经典动力学中依赖于时间。本文将这种方法应用到Graham等人最近提出的振荡宇宙模型中，通过扩展该模型，使其包含一个无质量的、最小耦合的标量场$ϕ$，它对动力学的影响很小，但可以起到“时钟”的作用，我们确定了振荡宇宙的衰变率.
2015-03-02 gr-qc hep-th
Quantum instability of an oscillating universe
在量子宇宙学的框架下研究了具有大质量共形耦合标量场的振荡紧致Friedmann宇宙。的标量场被视为一个扰动，我们寻找的解决方案的惠勒-德威特方程描述稳定的模型的定态。我们假设先前在文献中讨论过的量子不稳定性的来源（粒子产生和隧穿到零尺寸）是不存在的。然后，我们表明，在相当一般的假设下，量子不稳定性的另一个来源，防止存在的定态与本地波函数的标量场模式的方向。
2019-10-09 gr-qc
The Vacuum State of Primordial Fluctuations in Hybrid Loop Quantum Cosmology
我们研究了混合圈量子宇宙学中原初涨落真空所起的作用。我们考虑的情况下，暴胀子潜力是一个质量项和未扰动的量子几何圈量子宇宙学的有效动力学。在这种情况下，现象上有趣的解具有暴胀前状态，其中暴胀子的动能主导于势。对于这些类型的解决方案，我们表明，原始功率谱强烈依赖于真空的选择。我们详细研究的情况下，绝热状态的低阶和非振荡的真空介绍了马丁德布拉斯和奥尔梅多，都强加在反弹。绝热光谱通常在大尺度下被抑制，并且在中间尺度下随着功率的增加而显示快速振荡。在非振荡真空中，大尺度下存在功率抑制，但不存在快速振荡。我们认为，振荡是由于施加初始绝热条件的区域中的动力学优势，他们也将在广义相对论。最后，我们讨论了我们的结果的初始时间和模型的其他数据的变化的敏感性。
2018-09-26 gr-qc
Distortion of the standard cosmology in R+R^2 theory
在$R^2$ -引力中研究了从“开始”到现在的宇宙历史。假设最初曲率标量$R$足够大以引起适当的充气持续时间。由振荡的$R(t)$产生的引力粒子导致了从暴胀的优雅退出，但早期宇宙的宇宙演化与标准宇宙的宇宙演化截然不同，直到宇宙年龄达到振荡曲率$R(t)$衰减率的倒数的量级。这种对标准宇宙学的偏离可能会对原始黑洞和重子生成的形成产生明显的影响。在稍后的时间，经过指数衰减的曲率振荡，宇宙学可能会恢复正常。
2018-11-26 astro-ph.CO gr-qc
Scalar-Induced Gravitational Waves in a $Λ$CDM Cosmology
我们重新考虑了在空间平坦的Friedmann-Lemaintre-Robertson-Walker时空中标量扰动引起的引力波，重点是物质和$Λ$主导的时代。在物质支配期间，亚视界模式不是自由的，并且通常应用的对张量扰动的导数的近似是有缺陷的。我们分析表明，这导致了显着高估的能量密度谱。此外，我们还证明了在存在宇宙学常数的情况下会出现规范依赖的非振荡张量扰动。作为对解析计算的补充，我们数值计算了类普朗克$Λ$ CDM宇宙学中相应的现今谱，发现在共形牛顿规范中物质与$Λ$支配之间的跃迁过程中出现了非振荡生长模.
2023-03-30 astro-ph.CO 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
Classical Universe emerging from quantum cosmology without horizon and flatness problems
我们将量子力学的复德布罗意-玻姆公式[1]应用于一个空间封闭的均匀各向同性的早期宇宙，其物质内容是辐射和尘埃完美流体。然后，我们证明了一个膨胀的经典宇宙可以从一个振荡的（具有复杂的标度因子）量子宇宙中出现，而没有奇点。此外，在这个过程中得到的宇宙没有视界或平坦性问题。
2016-09-15 gr-qc hep-th
Period-doubling bifurcation in strongly anisotropic Bianchi I quantum cosmology
推广Lukash和Schmidt的计算，求解了以最小耦合质量标量场$ϕ$为源的Bianchi I型宇宙学模型的小超空间的Wheeler-DeWitt方程.与其他方法相反，我们允许强各向异性。结合解析和数值方法，我们对$ϕ$应用绝热近似，发现了倍周期分岔的新特征。这种分叉发生在宇宙学量子边界附近，即，具有振荡$ψ$ -函数的准经典区域的边界，其中WKB-近似是好的。数值计算表明，这样一个“宇宙学量子边界”的概念是明确定义的，因为超过这个边界，WKB近似就不再适用了。这一结果证实了在量子宇宙学中引入宇宙学量子边界的充分性。
1999-12-16 gr-qc
Oscillating scalar field as dark matter through the cosmological epochs
本文提出一种不依赖时间平均和扰动行为假设的标量场暗物质处理方法，证明其从振荡开始起在超视界尺度及整个宇宙演化中均能重现冷暗物质行为，并澄清金斯尺度误解、发现辐射主导时期的金斯效应类比。
2025-04-11 gr-qc
Lorentzian quantum cosmology from effective spin foams
该研究首次利用有效自旋泡沫计算洛伦兹量子德西特宇宙的有限时间演化，分析离散面积谱效应，并证实高阶Shanks变换可有效处理高振荡发散求和，为量子宇宙学计算提供新工具。
2024-08-19 gr-qc
The Oscillating Universe: an Alternative to Inflation
本文的目的是表明，“振荡宇宙”是一个可行的替代通货膨胀。我们提醒说，这个模型提供了一个自然的解决方案的平坦性或熵和标准宇宙学的视界问题。我们研究了封闭宇宙中密度扰动的演化并确定了其功率谱。结果导致了前一个周期可能是什么样子的限制。我们认为，目前宇宙的大部分辐射熵可能起源于前一个周期产生的引力熵。我们表明，在非常大的尺度上测量功率谱，原则上可以决定我们的宇宙是封闭的，平坦的还是开放的。
1996-01-05 astro-ph gr-qc
Causality, Time Arrow and Half Cycling Universe
如果有人把因果关系引入量子宇宙学，那么无边界宇宙的处方就应该修改。我们表明，与微扰模式相关联的时间的热力学箭头应该是反向的振荡霍金模型的最大膨胀。对于配备时间箭头的观察者来说，宇宙将在半个周期后终止其演化。
1998-04-13 gr-qc
Iso-spectral potential and inflationary quantum cosmology
利用量子力学的因式分解方法，我们得到了幂律暴胀宇宙学中的一类等谱标量势。该结构是基于散射惠勒-德威特解决方案。这些等谱线具有新的特征，它们给出了结束暴胀的机制，以及出现新的暴胀时期的可能性。这个过程可以推广到其他宇宙学模型。
2006-06-29 gr-qc
Oscillating gravitational potential due to ultralight axion: linear theory
在康普顿波长小于视界尺度的假设下，导出了超轻轴子作为宇宙暗物质引起的振荡引力势。一个新的振荡项被发现占主导地位的规模大于量子牛仔尺度上的先前已知的。在宇宙学的线性微扰的背景下，这个新的术语可能在未来的观测中更相关。导出了零剪切规范中密度微扰的量子应力和引力势的量子振荡。结果表明，相对论分析中的轴子流体与相对论零压流体和牛顿零压流体有很大的不同，只在密度微扰中对应于牛顿流体。这种一致性要求相对论分析在大于康普顿波长的尺度上有效。
2021-12-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bouncing universe of entropy-corrected Friedmann equations
研究量子引力效应以避免大爆炸奇异性是必要的，因此振荡宇宙的概念被引入作为标准宇宙学模型的替代方案。因此，由熵-面积关系的量子修正所产生的弗里德曼方程为研究振荡宇宙提供了可能。然而，除了测量弹跳解的必要性之外，未知常数参数的值仍然是一个公开辩论的问题。在本文中，我们考虑修改后的弗里德曼方程与对数熵校正，以评估奇异的自由宇宙学解决方案的任何值的所谓的常数前因子和各种弯曲的宇宙。结果认为，使用动力系统技术和采用相平面分析的非奇异演化的完整分类。
2017-09-14 gr-qc
Primodial power spectrum in loop quantum cosmology for different regularizations
本研究探究圈量子宇宙学中不同正则化方案对原初功率谱的影响，采用适配背景动力学的真空态与反弹附近近似得到解析谱，发现功率抑制尺度与各方案临界密度平方根成正比。
2025-03-20 gr-qc
Detailed analysis of the predictions of loop quantum cosmology for the primordial power spectra
我们提供了一个详尽的数值探索的预测圈量子宇宙学（LQC）的反弹后阶段的膨胀的原始功率谱的标量和张量扰动。我们通过表征现象学相关的参数空间和通过使用观测约束它来扩展以前的分析。此外，我们的特征形状的LQC-校正可观察到的数量在这个参数空间。我们的分析提供了一个框架，以更准确地对比理论与即将到来的偏振数据，它也铺平了道路，计算其他观测功率谱以外，如非高斯。
2015-09-18 gr-qc
Noether symmetric $f(R)$ quantum cosmology and its classical correlations
在$f(R)$引力场的背景下，利用Noether对称性方法讨论了平坦的FRW宇宙学.我们明确计算的形式的$f(R)$，这样的对称性存在。它表明，Noether对称性的存在产生的Wheeler-DeWitt方程的一般解决方案，其中可以表示为一个叠加态的形式$e^{iS}$。根据Hartle判据，这类波函数具有经典关联，即由于Wheeler-DeWitt方程解的振荡行为，经典宇宙的涌现是可以预期的。根据这种解释，我们还给出了$f(R)$宇宙模型的Noether对称经典解.
2008-09-26 astro-ph gr-qc hep-th
Graviton Spectra in String Cosmology
我们建议通过寻找遗迹引力子谱中的一个显著峰来揭示原始宇宙中弦时代的特征。在我们的特定模型中，这一特征终止了PDMATHAMM的增加，并引发了$ω^{-7}$的减少，它是在迄今为止被忽视的收缩通缩时代（或大爆炸前）和膨胀通胀时代（或大爆炸后）之间的标度因子的反弹过程中引起的。我们评估分析和数值的频率和强度的峰值，我们表明，他们可能会落入新一代干涉检测器的领域。峰值的存在与正则宇宙学中通常单调（增加或减少）的引力子谱不同;因此，它的检测将为弦宇宙学提供强有力的支持。
1996-08-02 gr-qc
Cosmological perturbations in coherent oscillating scalar field models
快速振荡的均匀标量场平均表现为理想流体，并且它们的内禀各向同性使得这些模型在宇宙学中非常富有成果。在这项工作中，我们将分析这些理论假设一般幂律电位$V(ϕ)=λ\vertϕ\vert^{n}/n$的扰动动力学。在波数展开的首阶，以$ω$为有效状态方程，得到了扰动有效声速的简单表达式$c_{\text{eff}}^2 = ω=(n-2)/(n+2)$。当扰动波数$k$远小于背景振荡频率$ω_{\text{eff}}$时，我们还得到了$k^2/ω_{\text{eff}}^2$的一阶修正.对于标准的大质量的情况下，我们也分析了一般的非谐贡献的有效声速。这些结果是通过一个扰动版本的广义维里定理，也研究了精确的系统都在超哈勃极限，推导出自然analogue为$δϕ$，并为子哈勃模式，利用Floquet定理。
2016-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spectral Boundary Conditions in One-Loop Quantum Cosmology
对于紧致黎曼流形上的费米子场，人们可以在局部和非局部（谱）边界条件之间进行选择。在量子宇宙学中，哈特-霍金振幅的单圈前因子可以用四维费米子算符平方本征值形成的广义黎曼ζ函数来研究。对于无质量的自旋为1/2的马约拉纳场，谱条件涉及将边界上的费米子场的一半设置为零，对应于具有正本征值的边界上的固有三维狄拉克算子的谐波。值得注意的是，对由三个球体包围的平坦背景的详细计算得出的zeta（0）=11/360与作者先前使用局部边界条件发现的相同。对自旋为3/2的场进行类似的计算，只考虑物理自由度（因此，不包括规范模和鬼模，它们对完整的贝奇-鲁埃-斯托拉-泰戈尔不变振幅有贡献），同样给出zeta（0）=-289/360，等于自然局部边界条件下的值。
1995-07-04 gr-qc
Nonequilibrium dynamics of quantum fields in inflationary cosmology
在暴胀宇宙学中研究量子场的非平衡动力学，特别强调在暴胀后再加热问题中的应用。利用Schwinger-Keldysh闭合时间路径（CTP）形式和两粒子不可约（2 PI）有效作用量，得到了一般弯曲背景时空中平均场和方差的耦合非微扰方程。对于由空间平坦FRW时空中四次自相互作用O（N）场论（具有不破缺对称性）组成的模型，数值研究了大N展开中的首阶平均场动力学。利用半经典爱因斯坦方程自洽地确定了尺度因子的时间演化。研究发现，宇宙膨胀可以显着地影响参数共振诱导粒子生产的效率。本文研究了标量暴胀子通过汤川耦合$f$与费米子场耦合时，由于暴胀子平均场振荡而产生费米子的情况。显示在单回路CTP有效作用中出现在$O(f^2)$的耗散和噪声核满足零温度波动耗散关系（FDR）。在$O(f^4)$的暴胀零模所服从的有效随机方程中含有乘性噪声。结果表明，随机性成为重要的暴胀零模的动力学结束前的再加热。讨论了热化问题，提出了一种超越Hartree-Fock近似的等时关联函数的时间局部方程的求解策略。
2002-09-03 gr-qc
Inflationary spectra from a near $Ω$-deformed space-time transition point in Loop Quantum Cosmology
对圈量子宇宙学的无反常扰动和完整修正揭示了一个$Ω$变形的时空结构，$Ω:=1-2ρ/ρ_c$，其中$Ω<0$表示类欧空间，$Ω>0$表示类洛伦兹空间。给出时空跃迁点$ρ=ρ_c/2$的初始值是合理的，但我们发现，即使对于大的$k$模，在那时也不可能定义一个类似闵可夫斯基的真空。然而，如果我们放松条件，并在$Ω=0$之后稍微给出初始值，例如，$Ω\simeq 0.2$，真空态可以很好地定义，而且慢滚近似也在该区域工作得很好。标量谱和张量谱都被认为是在圈量子宇宙学与holonomy修正的框架。我们发现，当所考虑的$k$模穿过视界时，如果能量密度相对于$ρ_c/2$不是太小，有效理论可以给出比经典理论小得多的标量功率谱，并且张量扰动谱可以蓝移.但与其他观测结果相比，由于模穿过视界时的能量密度明显小于$ρ_c$，我们得到的结果与文献中的先前工作和经典暴胀理论一致。
2016-09-27 gr-qc
Dynamical systems approach and generic properties of $f(T)$ cosmology
本文系统地分析了在广义遥平行$f(T)$引力场中含有辐射和尘埃物质的平坦Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙学模型的动力学行为。我们表明，该模型的宇宙动力学是完全由哈勃参数的函数$W(H)$，这是从函数$f(T)$构造。在减少相空间到两个维度，我们推导出的条件$W(H)$德西特不动点的发生，加速膨胀，跨越幻影划分，和有限时间奇点。根据模型参数的不同，有可能出现反弹（从收缩到扩张）或转向（从扩张到收缩），但禁止循环或振荡的情况。作为一个例子的形式主义，我们考虑幂律$f(T) = T + α(-T)^n$模型，并表明，这些只允许一个周期的加速和没有幻影划分交叉。
2017-09-03 astro-ph.CO gr-qc
Starobinsky potential and power suppression in hybrid Loop Quantum Cosmology
Instituto de Estructura de la Materia, IEM-CSIC（物质结构研究所）
该研究在含Starobinsky势的混合圈量子宇宙学框架下，采用NO-AHD真空选择，通过解析与数值方法计算原初张量功率谱，证实了近似的准确性，并发现功率谱存在由反弹背景动力学决定的特征截断。
2025-11-19 gr-qc hep-th
Inflationary spectra and observations in loop quantum cosmology
本文综述了圈量子宇宙学中暴胀观测量提取的最新进展。反体积量子修正引起大尺度宇宙学谱中功率的增长，并受到观测的约束。
2012-05-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cyclic multiverses
利用由于宇宙学中基本常数的变化而引起的奇点正则化的思想，我们研究了循环宇宙模型。我们发现两个模型的振荡和非奇异的质量密度和压力（“非奇异”反弹）正则化的变化引力常量$G$，尽管尺度因子的演变是振荡的，并具有尖锐的转折点（“奇异”反弹）。违反（大爆炸）和非违反（幻影）零能量条件模型出现。然后，我们将这个想法扩展到包含循环的个体宇宙的多元宇宙，这些宇宙的熵要么增加，要么减少，但保持净熵不变。为了深入理解这一关键思想，我们考虑了两个“平行”宇宙具有相同几何演化的双重宇宙，但它们的物理演化（物理耦合常数$c(t)$和$G(t)$）不同。一个有趣的观点是，在最大膨胀点有可能交换宇宙--这一事实在量子宇宙学中已经被注意到了。类似的情况也可能在Brans-Dicke理论的框架内，其中变化的$G(t)$被动态Brans-Dicke场$ϕ(t)$取代，尽管这些理论略有不同。
2016-07-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Instability of an emergent universe
圈量子宇宙学有效方程的振荡解被认为是“永恒的种子”，为新兴宇宙场景提供了一个可能的起点。我们研究了一个由均匀无质量标量场和负宇宙学常数组成的模型在小扰动和量子坍缩下的稳定性。我们发现，该模型具有扰动稳定和不稳定的解决方案，这两种类型的解决方案占据了重要的区域的参数空间。所有的解决方案是不稳定的崩溃量子隧穿到零尺寸。我们讨论的可能性，从崩溃产生的状态是非奇异的，所以它可能隧道回振荡制度。我们认为，宇宙很可能会演变到非常大的尺寸与大粒子占领数的状态。
2014-03-20 gr-qc hep-th
Cosmology of strongly interacting fermions in the early universe
鉴于人们对早期宇宙中产生原初黑洞的长程标量力越来越感兴趣，我们详细研究了宇宙学中费米气体与标量场相互作用的广义相对论表述。我们的主要发现是，汤川相互作用导致的解决方案，标量场振荡周围的零费米子质量和所有的能量密度衰减的辐射。一方面，我们表明，如果费米气体开始相对论，它可以保持相对论。另一方面，如果费米子一开始是非相对论性的，那么它们在所有的实际用途中仍然是非相对论性的。我们发现，在这两种情况下，费米子和标量场的能量密度作为辐射衰减。在非相对论的情况下，这是由于振荡和衰减的有效质量。这样的背景动力学问题是否有一个实质性的增强费米子密度波动在非相对论性的情况下。我们的工作可以很容易地扩展到更一般的场依赖费米子质量。对宇宙学扰动的分析将在后续工作中提出。
2021-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spectral methods in quantum field theory and quantum cosmology
本文综述了谱zeta函数在边界流形上量子场论的1-圈性质中的应用，重点是欧几里德量子引力和量子宇宙学。正如以前的文献所示，唯一在度量扰动的无穷小同态下完全不变的边界条件有一个缺点，即所得边值问题缺乏强椭圆性。然而，至少在欧几里得4球背景下，仍然有可能评估zeta（0）值，在这种情况下，它描述了一个宇宙，在小3几何的极限下，接近宇宙学奇点的概率为零。评估这一结果在这里进行，讨论其物理和数学的影响。
2012-02-06 gr-qc hep-th
Particle production in string cosmology models
我们计算光谱的粒子在一个介子驱动的动力学膨胀阶段内弦宇宙学模型。所得到的光谱取决于模型的参数和粒子的类型，并且变化很大，有些随频率增加，有些随频率减少。我们使用一种近似方案，其中所有光谱都可以用一种很好的对称形式表示，这可能暗示了潜在物理学的更深层次的对称性。我们的研究结果可以作为一个起点，详细研究遗迹丰度，暗物质的候选人，和可能的大尺度各向异性的来源。
1997-09-02 gr-qc hep-th
Primordial perturbations and inflation in a holography inspired Gauss-Bonnet cosmology
我们考虑引力的作用量，除了爱因斯坦-希尔伯特项，还包含一个里奇标量和高斯-博内不变量的函数。考虑的函数的具体形式是由全息宇宙学的动机。在背景水平上，场方程意味着修改后的弗里德曼方程，其形式与全息宇宙学中的方程相同。在一般的$k$ -暴胀假设下，我们计算了宇宙学扰动并导出了相应的功率谱.我们发现，由此产生的功率谱与全息和标准宇宙学中获得的功率谱有很大不同。谱指数和张量标量比的估计值与普朗克的结果进行了比较。
2022-01-26 gr-qc hep-th
Monte Carlo studies of quantum cosmology by the generalized Lefschetz thimble method
本文采用广义Lefschetz thimble方法的蒙特卡洛计算克服符号问题，超越极小超空间与鞍点近似研究量子宇宙学，证实Robin边界条件可使Vilenkin或Hartle-Hawking鞍点变得相关，并澄清了lapse函数积分域及复几何中读取实几何等基本问题。
2025-04-07 gr-qc hep-lat hep-th
Breaking the scale invariance of the primordial power spectrum in Horava-Lifshitz Cosmology
本文研究了Horava-Lifshitz宇宙学中原初微扰的谱倾斜。一致逼近，这是一个推广的熟悉的Wentzel-Kramers-Brillouin（WKB）方法，被用来计算光谱指数的数值和解析的封闭形式。我们阐明了谱指数如何依赖于膨胀模型和修改后的色散关系中的参数。
2009-09-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scalar spectra of primordial perturbations in loop quantum cosmology
本文主要研究圈量子宇宙学中的标量微扰。它的目的是澄清情况的方式设置初始条件和具体选择的暴胀子潜力。研究了几种单项势。这两个穿着度量和变形代数的方法被认为是。我们表明，光谱的紫外部分，这是大多数背景轨迹的物理相关区域的计算是可靠的，而红外和中间部分取决于一些明确的具体选择。
2018-09-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The perturbed universe in the deformed algebra approach of Loop Quantum Cosmology
圈量子宇宙学是一种尝试性的方法，它将宇宙建模到普朗克时代，在普朗克时代需要量子引力设置。将宇宙量子化为动力学时空是受到圈量子引力思想的启发。此外，圈量子宇宙学可以与天文观测联系起来，从而有可能根据观测来研究量子宇宙学模型。然而，要做到这一点，需要对背景演变及其扰动进行建模。后者描述了宇宙的不均匀性，这是主要的宇宙学观测。在这种情况下，我们提出了所谓的变形代数的方法，实现量子校正的扰动宇宙在一个有效的水平，非常照顾规范的问题。我们特别强调，在这个框架中，超曲面变形的代数接收量子校正，我们讨论它们的意义。原始功率谱的标量和张量的不均匀性，然后提出，假设初始条件设置在收缩阶段之前的量子反弹和众所周知的宇宙历史的膨胀阶段。这些光谱随后传播到宇宙微波背景的各向异性的角功率谱。然后，它表明，无论选择的初始条件内的有效方法的背景演变（除了它们被设置在收缩阶段），预测的角功率谱的偏振B模式超过上限目前设置的观测。排除这种特定版本的圈量子宇宙论确立了这种方法的可证伪性，尽管我们在这里不能得出结论说圈量子宇宙论或圈量子引力被排除在外。
2016-06-10 astro-ph.CO gr-qc
Prospects and Problems of Tachyon Matter Cosmology
我们认为FRW宇宙学模型的演变和线性扰动的快子物质滚向其潜力的最小值。用弦论快子的有效四维场论描述了与引力耦合的快子。在快子势$V(T)$在快子场$T_0$和$V(T_0)=0$的有限值处具有二次极小值的模型中，快子凝聚体围绕其极小值振荡，振幅逐渐减小.结果表明，其有效状态方程为$p=-ε/3$。然而，耦合到振荡背景凝聚的线性非均匀快子涨落由于参量共振的影响是指数不稳定的。在另一个有趣的模型中，快子势在$T$的无穷远处以指数方式趋近于零，在膨胀宇宙中滚动的快子凝聚体表现为无压流体。它的线性涨落加上小的度规扰动的演变类似于无压流体中的这些。然而，这个线性阶段很早就变成了一个强非线性阶段，因此，在目前宇宙中足够大的尺度上观察到的通常的准线性阶段在没有通常的粒子状冷暗物质的情况下可能无法实现。
2002-04-23 astro-ph gr-qc hep-ph
Quantum Cosmology and the Evolution of Inflationary Spectra
我们说明它是如何可能计算的光谱上的原始标量/张量扰动的量子引力效应从规范的，惠勒-德威特，量子宇宙学的方法。复合物质引力系统是通过波恩-奥本海默方法分析的，其中引力与重自由度和物质（这里用标量场表示）与轻自由度相关联。一旦确定了独立的自由度，系统就被正则量化。然后得到了控制原始光谱动力学的微分方程及其量子引力修正，并将其应用于不同的暴胀演化。最后，分析结果进行了比较，通过蒙特卡洛马尔可夫链技术和估计的自由参数，我们的方法最后得到的结果与以前的比较。
2016-09-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Comparing Analytic and Numerical Studies of Tensor Perturbations in Loop Quantum Cosmology
本文研究了Loop Quantum Cosmology中不同量子化方法对张量模式原初功率谱的影响，通过hybrid和dressed metric方法推导有效质量并求解张量扰动方程，在选定NO-AHD真空后，对比了解析近似与数值程序得到的功率谱，证明了解析近似的高准确性。
2024-09-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational constraints on loop quantum cosmology
在环量子宇宙学的暴胀情形中，在存在逆体积修正的情况下，我们给出了标量和张量扰动的功率谱的解析公式，便于与观测进行比较。由于逆体积校正可以提供强大的贡献，运行的频谱指数，包括高于二阶运行的功率谱的条款是至关重要的。利用最近的宇宙微波背景和其他宇宙学实验的数据，我们对量子修正给出了一个界限。
2011-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Perturbation Spectra and Renormalization-Group Techniques in Double-Field Inflation and Quantum Gravity Cosmology
我们通过耦合量子引力（即，具有$C^{2}$的假子规定/投影的理论$R+R^{2}+C^{2}$）到具有二次势的标量场。我们发现，存在一个微扰制度，可以描述的渐近德西特，宇宙RG流在两个耦合。由于两个标量自由度以非平凡的方式混合，绝热扰动和等曲率扰动在超视界尺度上不是RG不变的。通过使用RG不变性作为指导原则，可以识别正确的扰动。我们分别计算了NNLL和NLL阶张量和标量扰动的功率谱。RG不变性的一个意想不到的结果是理论仍然具有预测性。事实上，标量混合只影响次主导修正，因此单场暴胀的量子引力预言被证实为主导阶。
2021-07-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Comparison of primordial tensor power spectra from the deformed algebra and dressed metric approaches in loop quantum cosmology
圈量子宇宙学试图抓住圈量子引力的主要思想，并将它们应用于整个宇宙。在这个框架内的两个主要方法已被认为是迄今为止的宇宙学扰动的研究：修饰度规的方法和变形代数的方法。它们都有优点和缺点。在这篇文章中，我们准确地比较了他们的预测。特别是，我们计算相关的原始张量功率谱。我们显示-数值和分析-大尺度行为是相似的两种方法和兼容的广义相对论通常的预测。反之，小尺度行为则截然不同。最重要的是，我们表明，在明确计算的波数范围内，这两种方法都同意的预测，此外，不同于标准的广义相对论，不依赖于未知参数。在中等尺度下的功率谱的这些特征可能构成一个普遍的循环量子宇宙学预测，有望导致观测测试和约束。我们还提出了一个完整的分析研究的背景演化的弹跳宇宙，可用于其他目的。
2015-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial power spectra for scalar perturbations in loop quantum cosmology
本文给出了圈量子宇宙学中暴胀情形下小标量微扰的功率谱。本文考虑了耦合到有质量标量场的具有平坦空间截面的Friedmann-Robertson-Walker时空的混合量子化方法。我们研究的标量扰动的量子动力学的有效背景下，这种混合的方法。在我们的研究中，我们考虑不同阶数的绝热态。对于他们，我们发现，混合量化是在很好的协议与穿着度量方法的预测。我们还提出了一个初始真空态的微扰，并计算了原始和各向异性的功率谱，以定性地比较与目前的观测普朗克任务。我们发现，我们的真空状态是在很好的协议与他们，大尺度各向异性的功率谱的抑制。我们比较与其他选择已经在文献中研究。
2016-06-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
From CFT Spectra to CMB Multipoles in Quantum Gravity Cosmology
本文基于可重整化的量子引力的共形场论（CFT），研究了宇宙的暴胀过程。结果表明，随着引力势振幅的逐渐减小，幂律CFT谱逐渐接近Harrison-Zel'dovich-Peebles型谱。非高斯性参数保持在单位阶内，这是由于非同态不变性。宇宙微波背景辐射角功率谱在大尺度下的急剧下降被认为是量子引力Λ QG（\simeq 10^{17}）GeV动力学标度存在的结果。计算了角功率谱，并与质量为χ^2/dof \simeq 1.1的WMAP 5和ACBAR数据进行了比较。
2010-05-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the Dependence of the Spectra of Fluctuations in Inflationary Cosmology on Trans-Planckian Physics
我们计算了暴胀宇宙学中度规涨落的功率谱，从初始条件开始，当波长等于某个临界长度$\ell_{_{\rm C}}$时，一模一模地施加这些初始条件，该临界长度对应于一个新的能量标度$M_{_{\rm C}}$，在这个新的能量标度下，trans-Planckian物理变得重要。在这种情况下，功率谱可能与通常框架中计算的功率谱不同（这相当于选择绝热真空状态）。结果的分数差异取决于膨胀期间哈勃膨胀率$H_{\rm inf}$与新能量标度$M_{_{\rm C}}$之间的比率$σ_0$。我们展示了如何以及为什么不同的选择的初始真空状态（源于不同的假设trans-Planckian物理）导致分数的差异，这取决于不同的权力的$σ_0$。正如我们所强调的，功率一般也取决于计算的是密度涨落的功率谱还是引力波的功率谱。
2003-06-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Inflation and Alternatives with Blue Tensor Spectra
我们研究了原初引力波谱的倾斜。通过分析BICEP 2和POLARBEAR数据，显示出蓝色倾斜的暗示。基于此，我们从超早期宇宙学模型中探索了蓝张量谱的可能性，包括零能条件违反暴胀、一般初始条件暴胀、弦气体宇宙学等。对于最简单的G-暴胀，蓝张量谱也蕴含着蓝标量谱。一般来说，具有蓝色张量谱的暴胀模型具有很大的非高斯性。另一方面，弦气体宇宙学预言了具有高高斯涨落的蓝色张量谱。如果进一步的实验确实证实了蓝色张量谱，那么非高斯性就成为区分暴胀和替代性的一个检验。
2014-10-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
