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
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
A Focused Review of Quintom Cosmology: From Quintom Dark Energy to Quintom Bounce
Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；CAS Key Laboratory for Research in Galaxies and Cosmology, School of Astronomy and Space Science, University of Science and Technology of China（中国科学院星系与宇宙学重点实验室，中国科学技术大学天文与空间科学学院）；Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室）；University of the Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Theoretical Physics Division, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所理论物理部）；School of Nuclear Science and Technology, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学核科学与技术学院）
本文回顾了 Quintom 宇宙学，重点讨论了 Quintom 跳跃和循环宇宙，探讨了动态黑暗能量理论及其在宇宙学中的应用。
2025-11-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bounce Inflation Cosmology with Standard Model Higgs Boson
将早期宇宙的宇宙学与粒子物理学的标准模型联系起来是非常有趣的。本文尝试用标准模型希格斯玻色子构造一个反弹暴胀模型，其中Higgs场的有效势考虑了单圈修正。在该模型中，Galileon项的引入消除了反射时的鬼模。此外，由于费米子环修正可以使部分Higgs势为负的事实，人们自然地在收缩相中获得大的状态方程（EoS）参数，这可以消除各向异性问题。在反弹之后，该模型可以驱动宇宙进入标准希格斯膨胀阶段，这可以产生几乎标度不变的功率谱。
2015-12-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
G-Bounce Inflation: Towards Nonsingular Inflation Cosmology with Galileon Field
我们研究了一个非奇异的反弹暴胀模型，它可以驱动早期宇宙从一个收缩阶段，反弹到一个普通的暴胀阶段，然后再加热的过程。除了在标准宇宙学方案中避免了大爆炸奇点的反弹外，我们还利用Horndesky理论设计了拉格朗日量的动力学和势形式，从而使反弹宇宙学中的两大问题，即鬼现象和各向异性问题都不会出现。宇宙学扰动既可以产生于收缩相，也可以产生于暴胀相，后者的功率谱是标度不变的，符合观测数据，而前者的扰动具有非平凡的特征，可以通过大尺度结构实验进行检验。我们还将我们的模型拟合到CMB TT功率谱。
2015-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Towards Anisotropy-Free and Non-Singular Bounce Cosmology with Scale-invariant Perturbations
我们研究了无幽灵广义Galileon宇宙学框架下的非奇异反弹实现，它可以进一步摆脱各向异性问题。考虑类Ekpyrotic势，我们可以得到一个总的状态方程（EoS）大于一个在收缩阶段，这是必要的演化是稳定的对小的各向异性波动。由于这样一个大的EoS禁止伽利略场产生所需形式的扰动，我们另外引入曲率场，它可以在一般情况下产生所观察到的近尺度不变的光谱。特别是，我们提供了近似的解析和精确的半解析表达式下，弹跳的情况是与观测一致的。最后，组合的Galileon-curvaton系统在反弹后没有大撕裂。
2013-09-17 astro-ph.CO 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
Constraining a de Broglie--Bohm quantum bounce cosmology with Planck data
Scuola Superiore Meridionale（南方高等学院）；INFN Sez. di Napoli（那不勒斯 INFN 分部）；Universidade do Estado do Rio de Janeiro（里约热内卢州立大学）；Faculdade de Tecnologia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro（里约热内卢州立大学技术学院）
本文提出利用普朗克数据约束德布罗意-玻姆量子 bounce 宇宙学模型，通过量子 bounce 解决奇点问题，并揭示其对 $H_0$-$σ_8 $ 矛盾的缓解机制。
2026-02-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Matter Bounce Scenario in Loop Quantum Cosmology
在物质反弹的情况下，尘埃主导的收缩时空产生标度不变的扰动，假设一个非奇异的反弹宇宙学，传播到膨胀的分支，并为辐射主导的时代设置适当的初始条件。由于这种情况取决于反弹的存在，因此在循环量子宇宙学的背景下考虑它似乎是合适的，在循环量子宇宙学中，反弹的宇宙自然出现。在圈量子宇宙学中，对于一个无压坍缩的宇宙，反弹后标量扰动的预测功率谱是标度不变的，张量与标量之比可以忽略不计。状态方程为$P = - ερ$的标量场的标量微扰的标度不变性可以有轻微的红色倾斜，其中$ε$是一个小正数。然后，张量扰动的功率谱也几乎是标度不变的，具有与标量扰动相同的红色倾斜，并且张量与标量之比预计为$r \approx 9 \times 10^{-4}$。最后，为了使预测的标量扰动振幅与观测相符，圈量子宇宙学中的临界密度必须是$ρ_c \sim 10^{-9} ρ_{\rm Pl}$量级。
2013-03-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bounce and cyclic cosmology in new gravitational scalar-tensor theories
我们在新的引力标量-张量理论框架下研究了反弹和圈性的实现。在这些理论中，拉格朗日量包含里奇标量及其一阶和二阶导数，在一个特定的组合，使他们免费的鬼，并转化为爱因斯坦框架，他们被证明是一个子类的双标量扩展的广义相对论。我们提出的反弹要求的解析表达式，我们研究所涉及的功能，可以产生一个给定的比例因子的必要的定性行为。考虑到这些定性形式，我们颠倒的过程，我们构建合适的简单拉格朗日函数，可以产生反弹或循环的比例因子。
2018-07-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial non-Gaussianities of scalar and tensor perturbations in general bounce cosmology: Evading the no-go theorem
指出k-本质场驱动的物质反弹宇宙学不能同时满足张量-标量比和曲率微扰的非高斯性的观测界。在本文中，我们表明，这是不是在更一般的标量张量理论的情况下。为了做到这一点，我们评估的功率谱和双谱的标量和张量扰动的一般合同背景下的Horndeski理论。然后，我们讨论了如何区分收缩模型从膨胀的基础上非高斯签名的张量扰动。
2019-09-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bounce cosmology in generalized modified gravities
我们调查的反弹实现的框架中产生的广义修正引力Finsler和Finsler的几何。特别是，更丰富的内在几何结构反映在弗里德曼方程中可以驱动反弹的额外自由度的外观中。我们研究各种芬斯勒和芬斯勒样结构。在广义非常狭义相对论以及切丛上的类芬斯勒引力的情况下，我们证明了不容易得到反弹。然而，在Finsler-Randers空间中，诱导标量各向异性可以满足反弹条件，并且容易获得反弹解。最后，对于包含非线性连接的一般理论类，会诱导出一个新的标量场，导致一个标量张量结构，可以很容易地驱动反弹。这些特征揭示了芬斯勒和类芬斯勒几何的能力。
2019-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Evading the theoretical no-go theorem for nonsingular bounces in Horndeski/Galileon cosmology
我们表明，一个非奇异的反弹，鬼和梯度不稳定性的自由，可以实现在Horndeski或广义Galileon宇宙学的框架。特别是，我们首先回顾，理论上的不去定理，它指出上述是不可能的，是基于两个非常强的假设，即一个特定的量不能在反弹期间不连续，只有一个反弹。然而，正如我们在目前的工作中所示，第一个假设不仅可以在一般的Horndeski/Galileon场景中被违反，而且在Horndeski/Galileon引力子类内的反弹点处也必然被违反，其中$K(ϕ,X)$在$X=0$处变为零。此外，关于第二个假设，这是至关重要的，在改进版本的定理，声称即使非线性免费的病理可以实现，它将导致病理在无限的过去或无限的未来，我们表明，如果需要的话，它可以回避考虑循环宇宙学，与无限序列的非奇异反弹免费的病理，它禁止宇宙在无限的过去或无限的未来达到“有问题的”状态。最后，为了使分析更加透明，我们提供了明确的例子，可以实现无理论病理的非奇异反弹。
2019-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bouncing cosmology in modified Gauss-Bonnet gravity
我们用高斯-博内不变量$\mathcal{G}$研究了$F(\mathcal{G})$引力中的反弹宇宙学。我们重建了$F(\mathcal{G})$引力理论，实现了早期宇宙的弹跳行为，并考察了其宇宙学解的稳定性条件。结果表明，在修正的高斯-邦纳引力中，自然会发生指数和幂律标度因子的反弹行为。我们还推导了$F(\mathcal{G})$重力模型来产生爆炸情景。此外，我们构造了由两个指数函数之和构成的尺度因子的反弹，并证明了在相应的修正Gauss-Bonnet引力中不仅可以发生早期反弹，而且可以发生晚期宇宙加速。此外，在这个统一模型的反弹和后期的解决方案进行了明确的分析。
2014-04-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Universal features of quantum bounce in loop quantum cosmology
本文在圈量子宇宙学（LQC）的{ \em the dressed metric approach}框架下，分析研究了平坦Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker（FLRW）宇宙及其线性微扰的演化.假设背景的演化由暴胀子在量子反弹时的动能控制，我们发现在暴胀前阶段，背景的演化及其扰动都与暴胀势无关.在此期间，扰动的有效势可以很好地近似为Pöschl-Teller（PT）势，从中我们可以解析地找到模函数，然后计算出慢卷暴胀开始时相应的Bogoliubov系数，对任何具有单个标量场的暴胀模型都有效。施加Bunch-Davies（BD）真空在收缩阶段之前的反弹时，所有的模式都在哈勃视界内，我们表明，粒子一般是由于前膨胀动力学创建。将它们与慢卷膨胀阶段中获得的结果相匹配，我们研究了膨胀前动力学对标量和张量功率谱的影响，并找到了可以通过当前和即将到来的观测进行测试的特征。特别是，为了与普朗克2015年的数据保持一致，我们发现宇宙自反弹以来至少膨胀了$141$ e倍。
2017-09-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bounce inflation in $f(T)$ Cosmology: A unified inflaton-quintessence field
在$f(T)$引力框架下研究了一个优美地退出Friedmann-Robertson-Walker（FRW）减速宇宙的反弹暴胀模型，其中$T$是远程平行中的挠率标量.我们研究了宇宙的热演化，该模型预测了一个超冷宇宙在预收缩阶段，这是一致的慢卷模型的要求，而它执行一个再加热期的收缩结束时的最高温度略低于大统一理论（GUT）的温度。然而，它与热大爆炸后期的辐射温度相匹配。由于有效引力扇区的状态方程表明，我们的宇宙是由远平行引力自加速的。我们假设物质分量是一个正则标量场。我们得到了由$f(T)$理论诱导的标量场势。该模型的功率谱几乎是尺度不变的。此外，我们表明，该模型统一的暴胀和quintessence领域在一个单一的模型。此外，我们重新审视了$f(T)$反弹宇宙学中的原始波动，以研究在预收缩阶段产生的波动。
2016-10-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Robustness of the primordial power spectrum in hybrid loop quantum cosmology to approximations near the bounce
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡大学）；Instituto de Estructura de la Materia, IEM-CSIC（物质结构研究所）；Università degli Studi di Roma “La Sapienza”（罗马第一大学）
该研究证明了混合圈量子宇宙学中计算特定真空态原初功率谱的解析近似的鲁棒性，发现反弹附近扰动有效质量的不同近似若捕捉到反弹特征尺度，所得功率谱无显著差异。
2026-08-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Triple crossing positivity bounds, mass dependence and cosmological scalars: Horndeski theory and DHOST
本文利用最新的完全交叉对称正性约束，基于量子场论基本原理，对Horndeski及DHOST等宇宙学标量有效场论进行上下界约束，发现质量依赖扩大正性区域，并排除了若干模型。
2023-11-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Bounce and cyclic cosmology in extended nonlinear massive gravity
本文研究了在广义非线性大质量引力支配下的非奇异反弹和循环宇宙学演化，其中引力子质量被提升为标量场势。该理论的额外自由度可能导致某些能量条件的违反，并通过两种不同的机制驱动周期性：要么在给定的Stuckelberg标量函数下使用适当选择的标量场势，要么在给定的标量场势下使用适当选择的Stuckelberg标量函数。我们的分析表明，扩展的非线性大质量引力可以显著改变宇宙早期和晚期的演化。
2012-10-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Fermi-bounce Cosmology and scale invariant power-spectrum
利用广义相对论与费米子场的非平凡耦合，我们发展了一个非奇异的弹跳宇宙学。由于费米子的负能量密度贡献，通常的大爆炸奇点得以避免。我们的理论是没有幽灵的，因为产生反弹的费米子算子等价于没有动力学项的扭转。物理系统由标准的广义相对论加上引力的拓扑扇区，以及用非最小耦合的狄拉克场描述的费米子物质组成。我们表明，在收缩阶段产生的标度不变的功率谱可以恢复通过适当的选择费米子数密度和裸质量，从而提供了一个可能的替代方案的通货膨胀的情况。
2014-11-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Fermi-bounce cosmology and the fermion curvaton mechanism
通过引入一个在高能尺度下发生BCS凝聚的费米子场，可以得到非奇异的弹跳宇宙学。本文通过释放辐射态和凝聚态之间的相变附近的能能量密度来稀释反弹附近的各向异性应力。为了解释几乎标度不变的CMB谱，需要另一个费米子场。我们研究了一种可能的曲率机制，即在没有凝聚的情况下，当质量比背景场轻时，两个费米子场相互作用。我们表明，凭借费米子曲率机制，我们的模型可以很好地满足最新的宇宙学观测，和费米子物种可能会实现一个宇宙学的跷跷板机制后，微调模型参数。
2014-06-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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的圈几何中宇宙学大反弹跃迁的性质。我们的正则量子化方法是标准圈量子宇宙学的一种替代方法。我们使用的一个演化参数有一个明确的解释。我们的方法打开了大门，分析光谱的物理观测量，如能量密度和体积算子。我们发现，没有观测宇宙学的额外输入，人们不能通过使用环几何来确定大反弹特有的能量尺度。
2009-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
$Λ$CDM Bounce Cosmology without $Λ$CDM: the case of modified gravity
本文给出了一个$Λ$ CDM弹跳模型的$F(R)$引力描述，它不需要物质流体或宇宙学常数.正如我们明确证明的那样，构成$Λ$ CDM弹跳模型的两个宇宙纪元可以由$F(R)$引力产生，这可以导致加速宇宙学。由此产生的F（R）引力具有爱因斯坦框架暴胀性质，与最新的普朗克观测数据一致。这两个$F(R)$重力稳定性的性质进行了彻底的调查，也重力粒子的生产，必要的功能的可行性的$Λ$ CDM反弹的情况下，也得到了解决。正如我们将展示的，$Λ$ CDM反弹模型可以成功地用纯$F(R)$引力描述，具有吸引人的唯象属性，我们对此进行了广泛的讨论。
2015-02-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bounce and cyclic cosmology in weakly broken galileon theories
我们在弱破缺伽利略理论的框架下研究了系统的反弹性和循环性的实现。我们研究反弹和循环的解决方案在背景水平，重建的潜力和伽利略功能，可以引起一个给定的比例因子，并提出了分析表达式的反弹要求。我们继续详细调查的扰动，跨越弹跳点后产生各种可观的，如标量和张量谱指数和张量标量比。虽然手头的情况下，所有反弹模型的缺点，即，它提供了一个大的张量标量比，引入一个额外的光标量显着减少它通过动力学放大的等曲率波动。
2017-04-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Ekpyrotic loop quantum cosmology
我们认为ekpyrotic范式的循环量子宇宙学的背景下。在圈量子宇宙学中，经典的大爆炸奇点由于量子引力效应而被解决，因此宇宙的收缩的ekpyrotic分支和它后来的膨胀相通过平滑的反弹连接起来。因此，可以明确地确定标量扰动的演化，从收缩ekpyrotic阶段通过反弹和反弹后的扩展时代。对于ekpyrotic宇宙，已经有人提出了一个或两个标量场的可能性，这里将考虑这两种情况。在单个标量场的情况下，发现反弹后曲率扰动的常模具有蓝谱。另一方面，对于两个标量场的宇宙学模型，当熵的尺度不变扰动在曲率扰动中产生附加项时，在反弹后膨胀宇宙学中的功率谱几乎是尺度不变的，因此与观测结果一致.
2013-07-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Matter Bounce Cosmology with the f(T) Gravity
我们表明，f（T）引力范式，其中引力是由任意函数的扭转标量描述，可以提供一种机制，实现弹跳宇宙学，从而避免大爆炸奇点。在构造了最简单的f（T）物质反弹模型后，我们研究了宇宙学扰动的标量和张量模式。我们的研究结果表明，在标量部门的度规扰动导致的背景依赖的声速，这是一个区别于爱因斯坦引力的功能。此外，我们得到了一个标度不变的原始功率谱，这是符合宇宙学观测，但患有一个大的张量标量比的问题。然而，这可以通过引入额外的场来避免，例如物质反弹曲率。
2011-10-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
T-Model Inflation and Bouncing Cosmology
我们研究了一个封闭宇宙学的动力学，其物质来源是一个共形耦合的标量场与破缺的${\rm SO}(1,1)$对称性，这对应于$α$ -吸引子Linde和Kalosh提出的。在场的重新定义之后，这种模型产生了“T模型”的暴胀势，其动力学提供了暴胀相和经典反弹。我们表明，宇宙可以经历反弹远离量子引力的制度。我们分析在此背景下的扰动，特别注意的双反弹的情况下（与反弹之间的快速lapse）的长波长模式的影响。我们证明，这些模型的预测与观测结果吻合得很好，并可能解释在低倍数的CMB功率的抑制。
2020-01-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Warm bounce in loop quantum cosmology and the prediction for the duration of inflation
我们研究和估计概率预测的持续时间的前膨胀和慢滚阶段后，在循环量子宇宙学的反弹，确定如何在前反弹阶段的辐射的存在影响这些结果。我们提出了我们的分析不同类别的通货膨胀的潜力，其中包括单项幂律混沌类型的潜力，即，为二次，四次和六次潜力，也为希格斯对称性破缺潜力，考虑不同的真空期望值在后一种情况下的值。我们得到的概率密度函数的膨胀e倍的数量和其他相关的数量为每个模型，并产生概率结果从这些分布。这项研究使我们能够讨论在何种条件下，每个模型最终可能导致可观察到的签名的频谱上的宇宙微波背景，否则，也被排除在没有预测足够的量的加速膨胀。辐射对每个模型预测的影响被明确量化。所得到的结果表明，圈量子宇宙学中的暴胀e折叠数不是先验的任意数，但原则上可以是一个可预测的量，即使结果取决于模型和暴胀状态开始之前宇宙中的辐射量。
2020-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Stable bounce and inflation in non-local higher derivative cosmology
原初暴胀的最大问题之一是暴胀时空是过去不完全的。这主要是因为爱因斯坦的GR遭受了类似于空间的大爆炸奇点。最近的研究表明，爱因斯坦引力的无幽灵、非局部高导数紫外线修正可能能够通过非奇异反弹来解决宇宙学大爆炸奇点。在这种非定域宇宙学模型的框架内，我们将研究在过去的大反弹之前的暴胀轨迹周围的亚哈勃和超哈勃扰动，并证明暴胀轨迹具有紫外线完成，并且扰动不受任何病理学的影响。
2012-09-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Searching for a matter bounce cosmology with low redshift observations
物质反弹的情况下，允许一个相当大的参数空间，宇宙学波动最初退出哈勃半径时，背景能量密度小。在这种情况下，它的扩展版本，低能量自由度可能是负责的统计特性的宇宙微波背景功率谱在大的长度尺度。一个有趣的结果是，这些模式可能只在相对较晚的时间才被观察到。因此，低红移观测可以为各种弹跳模型提供证据，甚至是证伪。我们提供了一个例子，最近暗示潜在的偏离$Λ$冷暗物质宇宙学的结果从暗物质和暗能量相互作用。同样的相互作用允许物质反弹模型产生一个红色的倾斜与宇宙微波背景实验证实的原始曲率扰动。
2016-03-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Parity violation in primordial tensor non-Gaussianities from matter bounce cosmology
本文研究物质弹跳宇宙学中的原初张量非高斯性，发现非动力学耦合下其振幅仍小于慢滚暴胀情形，引入动力学耦合后可增强非高斯性并有望通过宇宙微波背景实验检验。
2024-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The high-density regime of kinetic-dominated loop quantum cosmology
我们研究了态的动力学微扰扩展约圈量子宇宙学的谐波系统，表现出反弹。特别地，分析了系统的一阶和二阶矩的演化方程。这些时刻反作用于状态的期望值的轨迹，从而改变反弹时的能量密度。这种分析是各向同性圈量子宇宙学耦合到一个标量场与一个小的，但非零的恒定电位，因此在一个政权中，物质的动能占主导地位。讨论了动力学相干态存在的解析限制条件和这些系统中半经典性的意义。一个数值研究的轨道状态，保持半经典的反弹表明，至少对于这样的国家，反弹持续存在，其性质是类似的标准情况下，在其中的时刻的国家是完全忽略。然而，反弹密度确实发生了变化，这意味着当势不再可以忽略时，量子反弹可能无法保证发生。
2010-12-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial full bispectra from the general bounce cosmology
本文计算一般反弹宇宙学收缩阶段标量与张量扰动的完整自双谱及交叉双谱，比较两类分支的非高斯振幅和形状，并给出满足理论与观测约束的可行参数空间。
2025-02-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Loop Quantum Cosmology Matter Bounce Reconstruction from $F(R)$ Gravity Using an Auxiliary Field
利用带辅助场的重建技术，我们研究了哪些$F(R)$引力能产生物质反弹宇宙学解。由于物质反弹哈勃参数的特定函数形式，经过一些简化后，重建技术导致与物质反弹场景中相同的哈勃参数。通过对大、小宇宙时间$t$极限的研究，我们发现了哪些$F(R)$引力能产生物质反弹哈勃参数。在小宇宙时间极限的情况下，对应于大曲率值，$F(R)$引力是$F(R)\sim R+αR^2$，这是一个膨胀产生的引力，而在小曲率，或等效的，大宇宙时间，$F(R)$引力产生物质反弹哈勃参数的相应极限，是$F(R)\sim \frac{1}{R}$，一个已知会产生晚期加速度的引力。因此，我们有一个物理上吸引人的图片，其中约旦框架$F(R)$重力，模仿物质反弹的解决方案，在大和小的曲率，可以产生Starobinsky通货膨胀和后期的时间加速度。此外，当在上述极限曲率情况下考虑时，对应于重建技术的比例因子几乎完全与物质反弹场景比例因子一致。这是详细审查，以检查在这些限制情况下的重建方法的有效性，并根据我们的分析，实现了准确的协议。
2015-10-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Towards testing the general bounce cosmology with the CMB B-mode auto-bispectrum
本文研究了具有非最小导数耦合的一般反弹宇宙学模型，评估了其CMB B模极化的三点相关函数，发现B模自双谱信噪比在$\ell_{\rm max}=100$时可达5.39，有望通过未来CMB实验检验。
2024-04-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bouncing and inflationary dynamics in quantum cosmology in the de Broglie-Bohm interpretation
该研究在德布罗意-玻姆诠释框架下探究平坦FRW宇宙的量子宇宙学，得到刚性物质量子反弹解，分析暴胀动力学对反弹参数的依赖并结合宇宙学观测给出参数约束。
2023-07-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-singular Bounce Cosmology from Lagrange Multiplier $F(R)$ Gravity
在这项工作中，我们研究的背景下的拉格朗日乘子广义$F(R)$引力理论的引力非奇异{反弹宇宙}。我们指定我们的研究通过使用一个特定的变体形式的众所周知的物质{反弹宇宙学}，与比例因子$a(t) = \left(a_0t^2 + 1 \right)^n$，我们证明，对于$n < 1/2$，原始曲率扰动产生的收缩时代。特别是，我们明确地表明，扰动模式退出视界在一个大的负时间在收缩时代，这反过来又使“低曲率”制度，时代的观测指标的计算有关的原始功率谱可以被认为是可靠的。利用拉格朗日乘子$F(R)$引力的重构技术，构造了能实现这种宇宙演化的有效$F(R)$引力的形式，并确定了原初曲率扰动的功率谱.相应地，我们计算了原始曲率扰动的谱指数和张量标量比，我们面对这些与最新的观测数据。我们还解决了原始度规扰动的稳定性问题，为此，我们确定了$F(R)$的形式，它实现了整个宇宙时间范围内的非奇异宇宙学$-\infty < t < \infty$，通过求解弗里德曼方程没有“低曲率”近似。然而，由于所得微分方程的高度复杂性，本研究采用数值方法进行。我们还调查了目前的背景下的能源条件。在标准$F(R)$引力的背景下，还研究了非奇异反弹的现象学。
2019-10-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Observing the Big Bounce with Tensor Modes in the Cosmic Microwave Background: Phenomenology and Fundamental LQC Parameters
几十年来，人们一直在研究用反弹代替标准大爆炸的宇宙学模型。然而，由于两个原因，情况在过去几年中发生了巨大的变化：第一，因为探测早期宇宙的新方法已经出现，特别是由于宇宙微波背景;第二，因为一些基础理论--特别是圈量子宇宙学--明确地预测了反弹，至少对于均匀模型来说是这样。在这篇文章中，我们详细研究了下一代B模宇宙微波背景实验中可以约束或测量的唯象参数。我们指出，一个重要的观察窗口可能会打开。然后，我们表明，这些约束可以转换成非常有意义的限制的基本圈量子宇宙学参数。这使早期宇宙成为一个无价的量子引力实验室。
2010-12-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the Instability of the Lee-Wick Bounce
最近人们认识到，从李-威克型标量场理论构造的模型，在均匀和各向同性的背景宇宙学水平上，产生一个弹跳宇宙学。然而，由无压力物质引起的反弹宇宙学通常对相对论性物质（即辐射）的加入不稳定。在这里，我们研究的可能性，获得一个弹跳宇宙学，如果我们加入辐射耦合到李-威克标量场。这种耦合原则上将允许能量从辐射流向物质，从而为辐射能量提供了一个排放口。然而，我们发现，它需要一个极不可能微调的初始阶段的场配置足够的辐射能量流入物质。对于一般的初始条件，演化导致一个奇点，而不是一个光滑的反弹。
2011-04-16 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Bounce cosmology from $F(R)$ gravity and $F(R)$ bigravity
我们重建了$F(R)$引力模型，并给出了指数和幂律形式的标度因子，在这些模型中，反弹宇宙学可以被实现。通过分析背景解的扰动，我们研究了重构模型的稳定性。此外，我们还研究了一个尺度因子为指数和形式的$F(R)$引力模型，在这个模型中，早期宇宙的反弹和晚期宇宙的加速可以统一实现。因此，我们建立了一个二阶多项式型模型的$R$，并表明它可以是稳定的。此外，当比例因子用指数形式表示时，我们导出了空间曲率为非零时的多项式型$F(R)$重力模型和空间曲率为零时的一般型重力模型。此外，对于指数形式的比例因子，实现弹跳行为的$F(R)$双重力模型的重建。研究发现，在物理和参考度规中，尽管收缩和膨胀率通常是不同的，但都可以发生弹跳现象。
2013-12-13 astro-ph.CO 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
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) $规范场的陈-西蒙斯项。这些耦合导致手征引力波的产生，手征引力波通过引力-轻子数反常产生轻子数不对称。这种轻子的不对称性随后被平衡的裂子过程再处理，产生重子的不对称性。我们发现成功的引力Leptogenesis是可能的Ekpyrotic反弹宇宙学通过这两种机制。
2021-05-14 gr-qc hep-ph
Two Field Matter Bounce Cosmology
我们重新审视了在[arXiv：1206.2382]中首次开发的非奇异物质反弹场景，该场景从物质主导的收缩期开始，并过渡到收缩的Ekpyrotic阶段。我们认为这两个领域的物质，其中第一个发挥的作用，经常的问题，和第二个负责的非奇异反弹。由于主导物质场是有质量的，所以诱导的曲率涨落最初不是标度不变的，而第二个标量场的涨落（最初是熵涨落）是标度不变的。我们研究了初始熵扰动到曲率波动的物质为主的阶段的收缩，并表明，后者成为近尺度不变的大尺度上，但蓝色倾斜的小尺度。我们研究了曲率和熵涨落通过反弹的演化，并表明两者都有一个尺度不变的光谱，这是蓝倾斜的小尺度。然而，我们发现，熵波动的幅度是远远小于曲率扰动，由于引力放大的曲率扰动在反弹阶段。
2014-03-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Fluctuations in a Hořava-Lifshitz Bouncing Cosmology
霍瓦瓦-利夫希茨引力是一个潜在的紫外完备理论，对早期宇宙有着重要的意义。特别是，在空间曲率的存在下，有可能获得非奇异的弹跳宇宙学。这种反弹是由于引力作用中的高阶空间曲率项而实现的。在这里，我们扩展了研究的线性宇宙学扰动在Hoenava-Lifshitz引力耦合到物质的情况下，空间曲率。在没有空间曲率的情况下，我们发现标量度量扰动没有额外的动力学自由度。我们研究的波动通过反弹的演变，并表明，解决方案始终保持非奇异。如果我们从收缩阶段亚哈勃尺度上的量子真空涨落开始，并且如果收缩阶段由无压物质主导，那么对于$λ= 1$和红外极限，后期的扰动是尺度不变的。因此，霍瓦瓦-利夫希茨引力可以实现结构形成的“物质反弹”情景。
2009-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational signatures of a non-singular bouncing cosmology
我们研究了一个宇宙学的情况下，通货膨胀之前的反弹。在这种情况下，膨胀的主要缺点之一的原始奇点被非奇异的反弹所取代，在此之前宇宙经历了一个收缩阶段。我们的出发点是Falciano等人（2008）研究的弹跳宇宙学，我们通过详细研究通过弹跳的宇宙学扰动的转移和讨论弹跳宇宙学可能的观测效应来完成。我们着重于对称反弹，计算了收缩、反弹和暴胀阶段的宇宙学扰动演化。我们推导出一个表达式的Mukhanov-Sasaki扰动变量在开始的通货膨胀阶段，以下反弹。而不是在Bunch-Davies真空中，它被发现处于取决于反弹时间尺度的激发态。然后，我们表明，这诱导振荡叠加在近标度不变的原始谱标量和张量扰动。我们讨论了这些振荡在宇宙微波背景和物质功率谱中的影响。我们提出了一种新的方法来间接测量的空间曲率能量密度参数在这个模型的上下文中。
2011-06-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Matter Bounce Loop Quantum Cosmology from $F(R)$ Gravity
使用重建方法，我们调查的$F(R)$理论，有或没有物质流体的存在下，可以产生的完整性校正的圈量子宇宙学的物质反弹的情况。我们的研究主要集中在宇宙时间的两个极限，大宇宙时间极限和小宇宙时间极限。对于前者，我们发现，在非相互作用和非相对论性物质的存在下，再现物质反弹解的晚期时间极限的$F(R)$引力实际上是Einstein-Hilbert引力加上幂律项。在早期的时间极限，因为它对应于大的时空曲率，假设约旦框架是由一个一般的度量，当它被共形变换到爱因斯坦框架，产生一个加速的弗里德曼-罗伯逊-沃克度规，我们发现明确的标量场依赖于时间。在证明了Einstein坐标系中的解确实在加速后，我们计算了由$F(R)$理论的Einstein坐标系标量-张量对应理论导出的谱指数，并与普朗克实验数据进行了比较。为了实现所得到的图片，我们嵌入的$F(R)$引力显式的圈量子宇宙学框架引入holonomy校正的$F(R)$引力。这样，对应于$F(R)$重力的最终暴胀图像可以被校正，以便在某种程度上与当前的实验数据相一致。
2014-12-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Little Rip, Pseudo Rip and bounce cosmology with generalized equation of state in non-standard backgrounds
本文研究了在存在粘性流体的情况下，利用广义状态方程在非标准宇宙学背景下探讨Little rip、Pseudo rip和Bounce cosmology，并发现这些场景在Chern-Simons宇宙学和RS-II Braneworld中的行为与广义相对论宇宙存在显著差异。
2024-07-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-adiabatic Evolution of Primordial Perturbations and non-Gaussinity in Hybrid Approach of Loop Quantum Cosmology
虽然圈量子宇宙学（LQC）预言了Friedmann-Robertson-Walker（FRW）时空在标准慢卷暴胀之前的背景演化的稳健量子反弹，从而解决了大爆炸奇点，但对于宇宙学扰动有几种不同的量子化过程，例如，{ \em变形代数，穿着度规和混合量子化}。本文用混合方法研究了原始微扰的量子反弹效应。这种方法的主要差异是在量子反弹的有效正质量的背景，这是占主导地位的动能的暴胀子场在反弹的演化，而这个质量总是非正的穿着度规的方法。正是这种有效质量的正性，在量子反弹的初始时刻违反了原始微扰的绝热演化。在假设背景的演化受暴胀子在反弹时的动能支配的情况下，我们发现标量和张量扰动的有效势都可以用Pöschl-Teller（PT）势很好地近似描述，这使我们能够找到扰动的解析解，从这些解析表达式中，我们可以详细地研究原始微扰的非绝热演化。特别是，我们推导出它们的量子反弹效应，并研究它们的观测约束。此外，还探讨了量子反弹效应对非高斯性的影响及其对解释CMB中观测到的功率不对称性的意义。
2018-11-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
