The Bispectrum of f(R) Cosmologies
在本文中，我们分析了一套宇宙学模拟的修改引力作用f（R）模型，宇宙加速是由一个标量场，作为第五种力的所有形式的物质。特别是，我们专注于轻度非线性尺度上的暗物质密度场的双谱。对于具有相同初始功率谱的模型，在最终暗物质功率谱也不同的情况下，暗物质双谱显示出显著的差异。考虑到星系功率谱和双谱对偏差的不同依赖性，双谱测量可以填补星系偏差隐藏功率谱差异的漏洞。或者，初始功率谱的变化也可以隐藏差异。通过构建具有非常相似的最终非线性功率谱的LCDM模型，我们表明双谱中的差异减小（<4%），并且与不完全匹配的功率谱中的差异相当。这些结果表明，双谱主要取决于功率谱，而对f（R）模型的引力信号不太敏感。物质双谱对引力的这种弱依赖性使得它对于打破与星系偏置相关的简并非常有用，甚至对于超越广义相对论的模型也是如此。
2011-11-22 astro-ph.CO gr-qc
Sourcing curvature modes with entropy perturbations in non-singular bouncing cosmologies
观测到的宇宙微波背景中的温度波动可以追溯到起源于绝热和/或熵物质扰动的原始曲率模式。在本文中，我们探讨的熵机制的背景下，非奇异弹跳宇宙学。我们表明，曲率模式自然产生的“优雅退出”，即，当平滑的缓慢收缩阶段结束，宇宙进入反弹阶段。在这里，动能成分起着关键作用，它们支配着能量密度，并推动宇宙学反弹的演化。
2020-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Covariant action for bouncing cosmologies in modified Gauss-Bonnet gravity
具有弹跳解的循环宇宙是解决大爆炸初始奇点问题的候选者。在这里我们寻求一个改进的Gauss-Bonnet引力理论中的弹跳解，它是$R+f(G)$型的，其中$R$是Ricci标量，$G$是Gauss-Bonnet项，$f$是它的某个函数.在寻找这样的弹跳解时，我们采用一种技术，将$R+f(G)$理论的微分方程降阶为二阶方程.由于广义相对论是一个方程是二阶的理论，这种降阶技术使人们能够找到微扰接近广义相对论的解。我们还建立了降阶理论的协变作用量。
2019-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bispectrum from inflation/bouncing Universe in VCDM
本文研究了 VCDM（II 型极小修改引力）模型在暴胀和反弹宇宙中的非线性相互作用与双谱，发现当 VCDM 势主导时双谱会偏离标准结果并可能违反 Maldacena 一致性关系，而反弹模型的双谱仍满足观测约束，未来局部非高斯性测量可检验该模型。
2024-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining $F(R)$ bouncing cosmologies with primordial black holes
原始黑洞（PBH）物理现象学和相关的PBH丰度约束，可以用来探索早期宇宙的物理。在这项工作中，我们调查PBH的形成过程中的标准辐射主导的时代，通过研究早期的F（R）修改的重力相位的影响，引入了一个弹跳行为，以避免初始时空奇异性问题。特别是，我们计算的能量密度功率谱在地平线交叉的时间，然后我们提取的PBH丰度的峰值理论的上下文中作为我们的$F(R)$重力反弹模型在手的参数$α$的函数。有趣的是，我们发现，为了避免从大爆炸核合成（BBN）之前的早期PBH主导的时代GW过度生产，$α$应该位于范围$α\leq 10^{-19}M^2_\mathrm{Pl}$内。这个约束可以被转换为对热大爆炸（HBB）阶段开始时的能量标度的约束，$H_\mathrm{RD}\sim \sqrtα/2$可以被重铸为$H_\mathrm{RD}< 10^{-10}M_\mathrm{Pl}$。
2022-11-15 astro-ph.CO gr-qc
Bouncing cosmologies with dark matter and dark energy
我们回顾了物质反弹的情况下，物质的内容是暗物质和暗能量。这些宇宙学预言了一个几乎标度不变的功率谱，对于标量扰动和小的张量-标量比，它具有轻微的红色倾斜。重要的是，这些模型预测了标量指数的正向运行，与最简单的暴胀和爆炸模型的预测相反，因此可能会被未来的观测所证伪。我们还审查如何反弹宇宙时空可以出现在理论中，无论是爱因斯坦方程修改或违反零能量条件的物质场包括在内。
2016-12-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Persistent Black Holes in Bouncing Cosmologies
在这篇论文中，我们探讨了这样一种观点，即黑洞可以在宇宙中持续存在，宇宙坍缩成一个大的挤压，然后反弹到一个新的膨胀阶段。我们使用一个标量场来模拟这样一个宇宙的物质含量{接近时间}的反弹，并寻找解决方案，代表网络的黑洞在一个动态的宇宙学。我们发现爱因斯坦的约束方程，提供了在最小的膨胀空间的几何形状的精确解，可以用作超球形宇宙学的演化的初始数据。这些解决方案说明，存在多个不同的黑洞可以通过反弹持续存在的模型，并允许具体计算的数量，如黑洞填充因子。然后，我们考虑在平坦宇宙学的解决方案，以及在高维空间（多达九个空间维度）。我们推导出黑洞保持不同（即避免合并）的条件，从而持续到新的膨胀阶段。这些模型的一些潜在的有趣的后果也进行了讨论。
2017-06-07 astro-ph.CO gr-qc
Running of the scalar spectral index in bouncing cosmologies
我们计算运行的标量指数在ekpyrotic和物质反弹宇宙学的情况下，并发现它通常是负的ekpyrotic模型，而它通常是积极的实现的物质反弹多个领域。这可以与通货膨胀相比较，在通货膨胀中，观察上优选的模型通常预测负运行。运行的幅度预计在$10^{-4}$和高达$10^{-2},$之间，在某些情况下导致对近期观测的有趣预期。
2015-07-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bouncing cosmologies in massive gravity on de Sitter
在具有de Sitter参考度规的质量引力框架下，研究了具有正空间曲率的齐次解和各向同性解。值得注意的是，我们发现当宇宙学物质满足强能量条件时，会发生反弹，这与经典广义相对论中发生的情况相反。这是由于弗里德曼方程中存在附加项，这些附加项取决于标度因子及其导数，并且可以被解释为有效流体。我们提出了一个详细的研究系统使用相空间分析。在确定了系统的不动点并研究了它们的稳定性之后，我们讨论了整体物理相空间中的宇宙演化。我们发现跳跃解
2013-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Large scale anomalies in the CMB and non-Gaussianity in bouncing cosmologies
我们认为，在宇宙微波背景辐射的大角度尺度上观察到的几种异常现象，在暴胀时代之前发生的宇宙反弹中有一个共同的起源。反弹在问题中引入了一个新的物理尺度，打破了暴胀的几乎尺度不变性。因此，暴胀开始时的标量扰动状态不再是Bunch-Davies真空，而是包含激发和非高斯性，这对于红外模式来说更大。我们认为，这些激发和CMB模式和较长波长的扰动之间的相关性的综合效应，可以解释所观察到的功率抑制，偶极不对称，它也可以产生一个偏好奇宇称相关。该模型还可以缓解透镜振幅$A_L$中的张力。我们采用唯象的观点，通过表征模型与一些自由参数，而不是限制到特定的弹跳理论。我们确定了我们的想法所需的最低限度的成分，并指出在文献中的理论，这些条件得到满足的例子。
2020-06-17 astro-ph.CO gr-qc
A Critical Review of Classical Bouncing Cosmologies
鉴于近年来弹跳模型的激增，我们在全面审查中收集并严格评估这些建议。普朗克数据显示了一个明确无误的红色，准标度不变，纯绝热的原始功率谱，没有主要的非高斯性。虽然这些观测结果与暴胀预言一致，但反弹宇宙学渴望提供一个替代框架来解释它们。这样的模型面临着许多问题，既有纯理论的问题，如违反NEC和不稳定性的必要性，也有宇宙学应用层面的问题，如可能存在的剪切。我们提供了一个教学介绍这些问题，并评估适合不同的建议相对于数据。例如，许多模型预测一个轻微的蓝色光谱，必须进行微调，以产生一个红色光谱指数;作为一个副作用，大的非高斯性往往导致。我们强调几个有前途的尝试，违反NEC而不引入危险的不稳定性在经典和/或量子水平。如果原始引力波被观测到，某些反弹的宇宙学，如循环的情况，就有麻烦了，而其他的仍然有效。我们的结论是，虽然大多数弹跳宇宙学远未提供暴胀范式的替代方案，但已经出现了一些有趣的提议，值得进一步研究。本审查中提出的制约因素和经验教训可指导今后的研究。
2014-12-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A solution to the anisotropy problem in bouncing cosmologies
弹跳宇宙学经常被提议作为标准暴胀的替代品，用于解释宇宙的均匀性和平坦性。在这种情况下，目前的宇宙膨胀之前是一个收缩阶段。然而，在收缩过程中，一般来说，宇宙的各向异性会增长，最终导致混沌的混合行为。这要么很难与观测相一致，要么甚至导致奇点而不是反弹。为了保持平滑和各向同性的反弹，收缩源必须具有具有$P/ρ=w>1$的超刚性状态方程。在这封信中，我们提出了一个新的机制来解决任何低能量值的$w$的各向异性问题，认为高能物理导致修改的状态方程，引入非线性项。在这种情况下，即使当$w$的低能量值小于1时，各向异性在高能量阶段期间也被强烈抑制，从而允许优美的各向同性反弹。
2009-09-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational Waves in Bouncing Cosmologies from Gauge Field Production
我们计算了早期宇宙中各种规范场源产生的引力波（GW）谱，从而将早期的暴胀计算推广到弹跳宇宙学。我们考虑规范场和标量场之间的一般耦合支配宇宙的能量密度。我们分析了避免会破坏背景演化的反向反应所需的要求。当标量仅与$F \tilde F$项耦合时，源GW谱呈指数增强，并且参数化地为真空涨落谱${\cal P}^s_T\sim ({\cal P}^v_T)^2$的平方，从而给出比标准真空谱更蓝的谱。当标量场也耦合到$F^2$项时，振幅仍然是指数增强的，但光谱可以任意接近标度不变量（仍然是轻微的蓝色）$n_T\gtrsim 0$，这与轻微的红色暴胀光谱是不同的。因此，我们有一个可观测的GW的概念证明在CMB尺度上的弹跳宇宙学。
2016-09-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bouncing Eddington-inspired Born-Infeld cosmologies: an alternative to Inflation ?
我们研究了一个均匀的和各向同性的弗里德曼-罗伯逊-沃克宇宙的背景下，爱丁顿启发的玻恩-因菲尔德引力理论的动力学。我们推广早期的结果，在辐射主导的宇宙的背景下，占一个完美的流体渗透的宇宙的演化与任意状态方程参数$w$。我们表明，反弹可能会发生$κ>0$，如果$w$是时间依赖的，我们证明，它是免费的张量奇点。我们认为，爱丁顿启发的玻恩-因菲尔德宇宙学可能是一个可行的替代暴胀范式作为解决标准宇宙学模型的基本问题。
2012-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Thermal Fluctuations and Bouncing Cosmologies
我们研究的条件下，在收缩阶段产生的非奇异弹跳宇宙学的热波动可以导致在膨胀阶段的后期宇宙学波动的尺度不变的频谱。我们考虑了点粒子气体、全息气体和弦气体。在这样确定的模型中，我们还研究了由此产生的不均匀性分布的热非高斯性。对于规则的点粒子辐射，我们发现，背景必须有一个状态方程$w = 7/3$，以获得一个标度不变的光谱，和非高斯性抑制尺度大于热波长。对于Gibbons-霍金辐射，我们发现物质主导的背景产生标度不变性，并且非高斯性很大。弦气体也简要考虑。
2009-03-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Unstable growth of curvature perturbation in non-singular bouncing cosmologies
我们考虑非奇异的弹跳宇宙学，如新的ekpyrotic模型，其中宇宙经历了一个缓慢的收缩阶段与状态方程$w \gg 1$，其次是反弹，发生在一个有限的标度因子时，量子引力修正仍然可以忽略不计。这种非奇异反弹需要违反零能量条件，其中$w$在反弹之前的某个时间下降到-1以下。在本文中，我们表明，一个组成部分的绝热曲率扰动，虽然衰减和可以忽略不计的ekpyrotic阶段，是指数放大之前，$w$接近-1，足以破坏的标度不变的扰动谱。我们讨论如何避免这个问题，例如，在奇异反弹。
2010-07-16 astro-ph.CO hep-th
Non-Gaussianity excess problem in classical bouncing cosmologies
最简单的可能导致宇宙学反弹的经典模型，它可以产生的非高斯光检查。仅关注收缩和膨胀之间的过渡，并假设在收缩阶段结束时最初是纯高斯扰动，我们发现反弹充当了一个源，使得反弹后$f_{\mathrm{NL}}$的结果值可能会大大超过所有当前限制，以至于可能对微扰膨胀的有效性产生怀疑。我们推测，如果可以假设非高斯性生产只取决于比例因子的弹跳行为，而不是对所研究的模型的具体情况，那么许多现实的模型中，一个非奇异的经典弹跳发生可能会表现出一个通用的非高斯性过剩的问题，将需要解决的每一种情况。
2015-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Implications of Planck2015 for inflationary, ekpyrotic and anamorphic bouncing cosmologies
普朗克2015的结果，结合WMAP，ACT，SPT和其他实验的早期观测，是第一个不赞成“经典”暴胀范式的观测结果。为了满足观测的限制，暴胀理论家不得不考虑平台型暴胀子势，它引入了更多的参数和更多的微调，有问题的初始条件，多重宇宙的不可预测性问题，以及一个新的“不相似问题”。有些人建议转向“后现代”暴胀范式，在这种范式中，我们可观测宇宙中的宇宙学性质只是局部有效的，并且是随机设置的，在我们视界之外的大多数区域存在完全不同的性质（甚至可能是不同的物理定律）。相比之下，新的结果与最简单版本的ekpyrotic循环模型相一致，其中宇宙在缓慢收缩期间被平滑和扁平化，然后反弹，另一个有前途的反弹理论，变形宇宙学，已经提出，可以产生独特的预测。
2015-12-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Four-dimensional Traversable Wormholes and Bouncing Cosmologies in Vacuum
在这封信中，我们指出，存在的广义相对论的解决方案与一个负的宇宙学常数在四维，其中包含孤子以及可穿越的虫洞。后者连接两个渐近局部AdS $_{4}$时空。在径向坐标的每一个常数值上，时空都是类空的扭曲AdS $_{3}$。我们计算的对偶能量动量张量在每个边界显示，它产生不同的结果。我们还表明，这些真空虫洞可以有一个以上的喉咙，他们确实是通过计算光信号从一个边界到另一个所需的时间，由测地线观察员。我们将虫洞推广到包括旋转和电荷。当宇宙学常数为正时，我们发现宇宙学处处正则，有一个或两个反弹，并且在晚期和早期与Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker度规和球形拓扑相匹配。
2018-11-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bouncing cosmologies from Born-Infeld-type gravity
Fudan University（复旦大学）；The Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究中心）
本文基于Born-Infeld电动力学构建了Born-Infeld型f(R,G)引力理论，通过五维纯修改引力嵌套，实现了曲率标量与电磁场强度标量的对应关系，从而在引力领域复制Born-Infeld电动力学结构，得到无鬼f(R,G)理论，并探讨了该理论中反弹宇宙的解及其观测后果。
2026-08-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bouncing Galileon Cosmologies
我们提出了非奇异的，均匀的和各向同性的共形Galileon模型的弹跳解。我们表明，这样的解决方案必然开始与辐射为主的收缩阶段。其次是一个五分之一的情况下，背景状态方程跨越宇宙学常数边界允许一个非奇异的反弹，这反过来又是其次是伽利略成因。我们分析了在这种背景下的宇宙学扰动谱。我们的结果表明，起伏的演变顺利，没有任何病理，但绝热模式形成一个蓝色的倾斜光谱。为了获得当前观测所要求的标度不变的原始功率谱，我们引入了一个光标量场与Galileon的动力学耦合。我们发现两个耦合产生一个标度不变的频谱，其中之一需要微调的初始条件。这个模型还预测了一个蓝色的倾斜光谱的引力波源于量子真空波动在收缩阶段。
2011-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianity Generated by the Entropic Mechanism in Bouncing Cosmologies Made Simple
微波背景辐射中的非高斯性必然会在为我们提供关于极早期宇宙物理学的线索方面发挥关键作用。然而，相关的计算，在第二，甚至第三阶微扰理论，往往是复杂的点，掩盖简单的基本物理过程。本文给出了一个简单的解析方法来近似计算由熵机制产生宇宙学扰动的循环模型的非线性参数f_{NL}和g_{NL}。我们的方法是快速的，物理上透明的，并同意与数值计算的结果。
2009-09-14 astro-ph.CO hep-th
Bounce Cosmologies in Generalized Coupling Theories
该研究在最小指数测度模型中通过线性化获得精确反弹解，为探索非奇异宇宙学提供了完整模型。
2025-04-22 astro-ph.CO gr-qc
Bouncing Cosmologies in modified gravity with space time torsion
Jamia Millia Islamia（贾米阿米尔蒂亚伊斯兰大学）；Indian Association for the Cultivation of Science（印度科学促进协会）
本文提出了一种在具有时空 torsion 的修正引力框架中实现非奇异 bounce 的方法，通过引入额外 torsion 依赖项，无需 phantom 字段或能量条件违反即可实现 bouncing 解。
2026-01-18 astro-ph.CO gr-qc
Superbounce and Loop Quantum Ekpyrotic Cosmologies from Modified Gravity: $F(R)$, $F(G)$ and $F(T)$ Theories
我们调查的实现两个弹跳范式，即超反弹和圈量子宇宙学ekpyrosis，在各种修改的引力的框架。特别是，我们专注于$F(R)$，$F(G)$和$F(T)$重力，我们重建其特定的子类，导致这样的宇宙演化。这些子类由幂律、多项式或超几何ansatzes构成，它们可以由幂律近似。实现上述两种反弹宇宙学的不同有效引力的定性相似性表明了这种反弹背后的某种普遍性。最后，进行线性扰动分析，我们证明了所获得的解决方案是条件稳定或完全稳定的。
2015-08-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Crunching, Bouncing, and Cyclical Cosmologies from Dark Sector Interactions
North-West University（西北大学）；National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)（理论计算科学国家研究所）
通过暗物质与暗能量的强相互作用，研究了在平坦宇宙中实现大坍缩或反弹的机制，并展示了循环宇宙的可能性。
2026-03-02 astro-ph.CO gr-qc
Phase-resolved field-space distance criteria in ekpyrotic, bouncing and cyclic cosmologies
Institute of Theoretical Physics, Faculty of Physics and Astronomy, University of Wrocław（弗罗茨瓦夫大学物理与天文学学院理论物理研究所）
本文研究了ekpyrotic、bouncing和cyclic宇宙学中各相位场空间距离界，提出非膨胀平滑过程的相位分辨距离标准，并探讨了各相位对标量距离的贡献。
2026-06-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Growth of structure in interacting vacuum cosmologies
我们研究了三种不同的宇宙模型中的相互作用的暗物质和真空能量的结构的增长。考虑声速为零的测地暗物质的情形，其中同步规范中的相对论性增长模与$Λ$ CDM中的一阶牛顿性增长模一致。我们研究修正的线性增长模式中存在的相互作用和线性物质的增长率，$f_1$，对比这与速度发散，$f_{rsd}σ_8$，通过红移空间扭曲观察。然后，我们推导出二阶密度扰动在这些相互作用的模型。我们确定减少双谱，对应于非线性增长的结构，并显示如何改变的形状的双谱的能量转移到或从真空。因此，双谱，或更高阶的双谱，将来可能被用来识别暗物质的相互作用。
2020-04-08 astro-ph.CO
Tracing Primordial Black Holes in Nonsingular Bouncing Cosmology
本文研究了非奇异弹跳宇宙学中原初黑洞的形成和演化。我们讨论了收缩阶段PBH的形成，并计算了PBH丰度与声速和哈勃参数的函数关系。然后，考虑到PBH在反弹阶段的演化，我们得到了PBH的密度和它们的霍金辐射。我们的分析表明，非奇异反弹模型可以从PBH的反作用的约束。
2017-05-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bouncing cosmologies and stability analysis in symmetric teleparallel $f(Q)$ gravity
该研究在对称远平行$f(Q)$引力框架下构建幂律形式的$f(Q)$反弹宇宙模型，推导平坦FLRW宇宙的场方程与精确解，分析宇宙学参数与扰动演化，证实模型大部分时间稳定且满足反弹的物态穿越条件。
2024-09-02 astro-ph.CO
Transitioning from a bounce to $R^2$ inflation
本文在修改引力框架下提出含 $R^2$ 项的经典反弹模型，证明反弹后宇宙自然进入 $R^2$ 驱动的暴胀阶段，并发现标量子有助于模型稳定性。
2023-07-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Particle Creation in Bouncing Cosmologies
我们调查标量粒子创建一组反弹模型，反弹发生由于量子宇宙学效应描述的惠勒-德威特方程。标量场可以共形地或最小地耦合到引力，并且它可以是有质量的或无质量的，没有自相互作用。分析是由一个单一的辐射流体的模型，并为更现实的情况下，模型包含通常观察到的辐射和尘埃流体，它可以适合我们的宇宙，包括一个几乎标度不变的功率谱的标量宇宙学扰动的观测功能。在共形耦合情况下，粒子的产生可以忽略不计。在最小耦合情况下，对于大质量粒子，结果在观测约束下指向相同的物理结论：粒子产生在反弹能量尺度下最重要，并且它对它的质量和背景模型中是否有尘埃都不敏感。唯一需要注意的是粒子质量大于反弹能量标度的情况。另一方面，产生的大质量粒子的能量密度取决于它们的质量和反弹的能量尺度。对于非常大的质量和深反弹，这个能量密度可以克服背景的能量密度。在无质量粒子的情况下，产生的粒子的能量密度可以变得与背景能量密度相当，只有在能量尺度相当于普朗克尺度或更高时才能发生反弹，这超出了本文的范围：我们预计，我们使用的简单惠勒-德威特方法应该只在普朗克能量以下几个数量级的尺度上有效。然而，在尘埃存在的情况下，存在红外发散，这只有在比今天的哈勃半径大得多的尺度上才变得重要。
2016-10-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bouncing Cosmology in f(Q) Symmetric Teleparallel Gravity
我们考虑f（Q）扩展的对称远程平行宇宙学，其中Q是非度量标量，并通过降阶方法约束其函数形式.通过使用这种技术，我们能够减少和整合的场方程，从而选择相应的模型引起反弹宇宙学。选定的拉格朗日然后被用来开发的哈密顿形式主义，并获得波函数的宇宙，这表明，经典的可观测宇宙可以恢复根据哈特尔标准。
2020-11-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing the Bounce Energy Scale in Bouncing Cosmologies with Pulsar Timing Arrays
本文利用脉冲星计时阵列的纳赫兹随机引力波背景数据约束弹跳宇宙学的弹跳能量标度，首次发现两个后验分支，并证明当前数据强烈偏好弹跳假说，为探索超普朗克物理和早期宇宙新物理提供了观测窗口。
2025-06-06 astro-ph.CO
Bouncing cosmology from nonlinear dark energy with two cosmological constants
本文研究了包含暗物质、辐射和具有二次状态方程暗能量的FLRW宇宙学动力学，发现了一类闭合非奇异反弹模型，并探讨了通过限制能量密度和暗能量参数以解决宇宙学常数差异的可行性。
2023-05-18 astro-ph.CO gr-qc
Exploring Bouncing Cosmologies with Cosmological Surveys
根据最近来自天空的观测数据，我们最近在理论宇宙学领域有两个重要的方向。首先，我们现在能够利用目前的观测，如普朗克和BICEP 2数据，来检验几十年前标准暴胀$Λ$ CDM的理论预测。其次，我们可以寻找新的宇宙学特征，作为探索标准宇宙范式之外的物理学的一种方式。特别是，早期宇宙模型的一个子集承认一个非奇异的反弹解决方案，试图解决大爆炸奇点的问题。近年来，这些模型取得了一系列重大发展，特别是在微扰框架方面，这些框架对当前和未来观测中可能可见的宇宙学特征做出了全新的预测。在这篇文章中，我们提出了两个非常早期的宇宙物理学的代表性范例。第一种是所谓的新物质（或物质爆炸）反弹场景，在这种场景中，宇宙从物质主导的收缩阶段开始，并过渡到爆炸阶段。在这种范式的背景下，我们提出了一些可能的机制，产生一个红色倾斜的原始曲率微扰，并面对它的一般预测与最近的宇宙学观测。第二种是物质反弹暴胀，它可以被看作是暴胀宇宙学的延伸，在暴胀之前物质会收缩。我们提出了一类可能的模型构造，并审查其对当前CMB实验的影响。最后，我们回顾了这些范式的显着成就以外的通货膨胀$Λ$ CDM模型，我们希望在未来十年的观测宇宙学的方向，新的光。
2014-06-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Singular Bouncing Cosmology: Consistency of the Effective Description
我们明确证实，空间平坦的非奇异弹跳宇宙学作为有效的理论是有意义的。在空间平坦的宇宙中存在非奇异反弹意味着零能量条件的暂时违反，这可以通过鬼凝聚阶段实现。我们计算强耦合的规模，并证明了幽灵凝聚反弹始终是值得信赖的，并且有效描述的有效性范围内的所有扰动模式仍然处于控制之下。为此目的，我们需要的扰动作用高达三阶的扰动，我们计算在平坦和共同移动的规范-因为这两个规范使我们能够突出不同的物理方面。我们的结论是，存在健康的描述非奇异的反弹宇宙学提供了一个可行的解决方案的大爆炸奇异的宇宙学模型。我们的研究结果还表明了一种变形的ekpyrotic宇宙学，其中熵扰动产生在收缩阶段，但只有在反弹后转换为曲率扰动。
2015-12-11 astro-ph.CO hep-th
Loop Quantum Cosmology Scalar Field Models
在这项工作中，我们使用圈量子宇宙学修改标量张量重建技术，以调查如何反弹和暴胀宇宙学可以实现。对于暴胀宇宙学，我们将有兴趣实现中间暴胀和IV型奇异暴胀，而对于弹跳宇宙学，我们将实现超弹跳和对称弹跳。在所有情况下，我们将找到LQC完整性校正的标量张量理论的动力学项和相应的标量势。此外，我们将包括一个有效的状态方程的研究，强调在早期和晚期的时代。正如我们所证明的那样，在某些情况下，在晚时间时代可能有一个接近德西特的状态方程，这一结果可以解释为晚时间加速时代的描述。此外，在所有情况下，我们将检查的LQC完整性校正的标量张量理论的动力学稳定性，我们将面对的结果与那些来自相应的经典动力学稳定性理论。最吸引人的宇宙学方案是IV型奇异暴胀方案，其中奇点可能发生在晚期时代。正如我们所证明的，对于这个模型，在暗能量时代，发生了从非幻影到幻影暗能量时代的转变。
2018-01-08 astro-ph.CO gr-qc
Bouncing cosmology with future singularity from modified gravity
我们研究哪一个Jordan框架$F(R)$引力可以描述IV型奇异弹跳宇宙学演化，特别强调IV型奇异性发生的点附近。宇宙学反弹的选择方式使得反弹点与IV型奇点完全重合。研究了所得到的$F(R)$引力的稳定性，并研究了所得到的Jordan框架$F(R)$引力的爱因斯坦框架标量张量理论对应物.此外，通过假设约旦框架度规是以这样一种方式选择的，使得当在爱因斯坦框架中进行共形变换时，它产生准de Sitter或de Sitter Friedmann-Robertson-Walker度规，我们研究了爱因斯坦框架标量理论情况下与普朗克2015年数据一致的观测指标。最后，我们研究了有效状态方程对应的IV型奇异反弹的行为，并在我们与其他反弹宇宙学的比较所产生的图片，我们批判地讨论了我们的分析的影响。
2015-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Radiation Bounce from the Lee-Wick Construction?
最近人们认识到，在均匀和各向同性的宇宙学背景下，由李-威克标准模型的标量场扇区模拟的物质产生了一种跳跃的宇宙学。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，如果我们不仅添加辐射，但它的李-威克伙伴，物质部门。我们发现，在一般情况下，没有反弹发生。获得反弹的唯一方法是选择具有辐射场及其Lee-Wick伙伴的非常特殊相位的初始条件。
2010-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Two Fluid Quantum Bouncing Cosmology I: Theoretical Model
Universidade Estadual de Londrina（隆德里纳州立大学）；COSMO – Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas（巴西物理研究中心）；Institut d’Astrophysique de Paris, CNRS & Sorbonne Université（巴黎天体物理学研究所，法国国家科学研究中心与索邦大学）
本文提出一个包含物质和辐射的双流反弹模型，通过量子真空涨落诱导红倾斜谱，为标准膨胀宇宙提供可行的初始条件。
2026-03-27 astro-ph.CO gr-qc
Maps of CMB lensing deflection from N-body simulations in Coupled Dark Energy Cosmologies
为了模拟宇宙微波背景辐射的弱透镜效应，我们利用耦合暗能量宇宙学模拟（CoDECS）进行了射线追踪，得到了透镜势和偏转角图。构造的地图反映了N体宇宙结构的范围从角分到度尺度。我们调查的透镜图案的变化，由于DE动力学，其特征在于不同的背景和扰动行为作为DE场和CDM之间的相互作用的结果。我们研究了三个不同背景和扰动演化的模型的结果，目的是分离它们在透镜观测量中的印记。研究的方案包括一个参考LCDM宇宙学，一个标准的耦合DE（CDE）的情况下，和一个“弹跳”的CDE的情况下。对于标准的cDE的情况下，我们发现，在透镜势的差异，结果从两个影响：增强增长的线性CDM密度波动相对于LCDM的情况下，和修改的非线性动力学的塌陷结构引起的DE-CDM相互作用。因此，CMB透镜突出了宇宙膨胀中的DE影响，即使在退化的情况下，线性物质密度扰动的振幅，通过σ_8参数化，在标准cDE和LCDM宇宙学中是相同的。对于弹跳的情况下，我们发现，透镜密度对比度和物质丰度的两个相反的行为导致了一个反直觉的效果，使透镜信号的功率比LCDM方案低10%。此外，我们分别比较了CDM和重子在CoDECS中的行为，以隔离来自与DE分量耦合的影响。我们发现，在反弹的情况下，重子显示出相反的趋势，相对于CDM，由于耦合后者与DE组件。[删节]
2013-08-06 astro-ph.CO
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
Constraining matter-bounce scenario from scalar-induced vector perturbations
本文研究物质反弹宇宙学中由标量涨落非线性诱导的次级矢量扰动，发现其振幅在满足宇宙微波背景观测时过大，威胁模型可行性。
2025-09-25 astro-ph.CO gr-qc
Analytic Gravitational Wave Spectrum in Next-to-Minimal Bouncing Cosmology
Yunnan University（云南大学）
本文提出次极小弹跳宇宙学（NMBC），通过增加早期收缩阶段在随机引力波背景谱中引入破缺幂律特征，并利用矩阵表示方法推导出解析谱表达式，证明其自洽且可避免跨普朗克问题，具有潜在可探测性。
2026-10-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Clustering in Massive Neutrino Cosmologies via Eulerian Perturbation Theory
我们引入了欧拉微扰理论来研究大质量中微子存在下宇宙学中示踪剂的成簇现象。我们的方法是基于最近获得的拉格朗日摄动理论的结果映射到欧拉框架。我们加入了有效场论反项、红外修正和偏置方案来计算单圈红移空间功率谱。为了评估我们的预测，我们比较了功率谱多极子对合成晕目录从Quijote模拟，发现很好的协议规模$k\lesssim 0.25 \,h \text{Mpc}^{-1}$。人们可以使用更高的波数获得相同的拟合精度，但是该理论不能给出线性偏差参数的正确估计。我们进一步讨论了树级双谱的影响。最后，计算循环校正在计算上是昂贵的，因此我们得到一个准确的近似，其中我们只保留内核的主要特征，如由增长率的变化所产生的。因此，我们展示了如何使用FFTLog方法来进一步加速这些减少内核的循环计算。
2021-11-11 astro-ph.CO
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
Scale-Invariant Bounce Cosmology in Weyl f(Q) Gravity with Quintom Signature
Netaji Subhas University of Technology（印度国立副宗主国技术大学）；Jamia Millia Islamia（贾米亚米利亚伊斯兰大学）；University of KwaZulu-Natal（夸祖鲁-纳塔尔大学）
Weyl f(Q)引力中通过非奇异bounce解决初始奇点问题，展现quintom行为和暗能量动态。
2026-01-31 astro-ph.CO gr-qc
$Λ$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
Towards a Nonsingular Bouncing Cosmology
利用具有非平凡势和非标准动力学项的单个标量场物质，提出了一种非奇异弹跳宇宙学。该势源是一个动态吸引子解，它具有消除小振幅各向异性的爆炸收缩。在高能量密度时，场演化成鬼凝聚，导致非奇异反弹。在反弹之后，有一个平滑的过渡到标准的膨胀辐射和物质主导的阶段。利用线性宇宙学扰动理论，我们跟踪了整个宇宙演化过程中曲率起伏的每一个傅立叶模。使用非奇异弹跳宇宙学的标准匹配条件，我们验证了光谱指数在弹跳过程中不会改变。我们发现，有一个受控的周期的波动幅度的指数增长的扰动（但不是引力波）周围的反弹点，这并不无效的微扰处理。这种增长导致了一种自然的抑制机制，即张量与标量比值的波动。此外，我们还研究了各种初始条件下曲率涨落的原始功率谱的产生。对于纯真空的初始条件，在离开哈勃半径的尺度上，在Ekpyrotic收缩阶段，光谱是深蓝色的。对于热粒子初始条件，产生标度不变谱的一种可能性是利用收缩Ekpyrotic阶段背景状态方程的特殊值。如果在Ekpyrotic阶段之前有一段时间的物质主导的收缩，那么原始功率谱在大尺度上几乎是尺度不变的（在物质主导阶段退出哈勃半径的尺度），但在小尺度上获得大的蓝色倾斜。
2012-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Singular Bouncing cosmology from Phantom Scalar-Gauss-Bonnet Coupling: Reconstruction with Observational Insights
Amity University Kolkata（阿弥提大学加尔各答分校）
通过 phantom 标量场与高斯-博内耦合重构无奇点反弹宇宙，结合观测数据验证其物理合理性和观测可行性。
2026-02-02 astro-ph.CO gr-qc
Accelerating Cosmology and Phase Structure of F(R) Gravity with Lagrange Multiplier Constraint: Mimetic Approach
研究了具有位势和Lagrange乘子约束的拟$F(R)$引力。在这些理论的背景下，我们介绍了一种重建技术，使我们能够实现任意的宇宙学，给定的哈勃率和任意选择的$F(R)$重力。我们通过实现与当前观测（普朗克数据）和众所周知的弹跳宇宙学相一致的宇宙学来验证我们的方法。我们的方法的特点是$F(R)$引力可以任意选择，所以我们可以有吸引人的特点的模仿方法结合已知的一些$F(R)$引力的特点，统一了早期和晚期的加速度。此外，我们还研究了拟$F(R)$引力下de Sitter点的存在性和稳定性.在不稳定的de Sitter点的情况下，它表明，优雅退出通货膨胀发生。我们还研究了Jordan标架拟$F(R)$引力的Einstein标架对应理论，通过从唯象的角度研究一个非常有趣的双标量场模型，讨论了该理论的一般性质和量子分析。利用双标量场理论，计算了双标量场模型的观测指数。此外，我们广泛地研究了对应于模拟$F(R)$引力的动力系统，通过寻找不动点和研究它们的稳定性。最后，我们修改了我们的重建方法，以反函数的方式，从而得到$F(R)$引力可以实现一个特定的宇宙学演化，给定的模拟势和拉格朗日乘子。
2015-12-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Effects of the ekpyrotic mechanism on inflationary phase in loop quantum cosmologies
Baylor University（贝勒大学）
研究在圈量子宇宙学框架下，ekpyrotic机制如何通过标量场有效状态方程大于1来控制收缩相中的剪切，并确保暴胀阶段足够长以解决宇宙学问题。
2026-05-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The dynamics of matter bounce cosmology in Weyl-type $f(Q,T)$ gravity
本文在Weyl型$f(Q,T)$引力框架下构建线性物质反弹模型，分析动力学参数与稳定性，以探讨避免大爆炸奇点的可行性。
2024-05-12 astro-ph.CO
