The spectrum of gravitational waves in an f(R) model with a bounce
我们提出了一个暴胀模型之前，反弹的度量$f(R)$理论。在这个模型中，修正的引力只影响宇宙的早期阶段。我们用Bogoliubov系数的方法分析了这种情况下的引力波的预测谱。我们表明，有独特的（振荡）信号的频谱非常低的频率，即，对应于当前进入地平线的模式。
2013-02-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Following the density perturbations through a bounce with AdS/CFT Correspondence
一个反弹宇宙模型，称为耦合标量快子反弹（CSTB）宇宙，已经被证明可以解决视界，平坦性和均匀性问题以及大爆炸奇点问题。此外，从反弹前收缩阶段所产生的原始密度扰动的尺度不变谱被证明是稳定的对时间的演化。在这项工作中，我们研究了详细的动力学的反弹和它的印记上的尺度不变性的频谱。当空间曲率变大时，反弹点附近的引力相互作用动力学可能是强耦合的。没有一个先验的理由来期望物质密度的原始扰动的谱指数可以被保留。通过AdS/CFT对应，将反弹动力学全息编码到弱耦合的对偶Yang-Mills系统的动力学中，我们可以安全地演化出完全可控的宇宙扰动谱。通过这种方式，我们可以比较反弹后的频谱与反弹前的频谱：在CSTB模型中，我们明确地表明，在收缩阶段产生的原始密度扰动的频谱保持其稳定性以及在整个反弹过程中的尺度不变性。
2019-01-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Fluctuations through a Vibrating Bounce
研究了非奇异弹跳宇宙学中宇宙学扰动的演化，其中弹跳相叠加了标度因子的振荡。我们确定的长度尺度的波动的最终频谱获得印记的非平凡的反弹动力学。这些印记在频谱中表现为阻尼振荡特征的形式，在尺度小于特征值和增加的红色的频谱在所有的尺度作为小反弹的数量增加。
2017-11-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The tensor bi-spectrum in a matter bounce
物质反弹是宇宙在早期以物质为主的阶段收缩的反弹场景。这样的情形会导致张量扰动的尺度不变谱，就像德西特暴胀一样。在这项工作中，我们检查张量双谱是否可以区分暴胀和反弹的情况。使用Maldacena形式主义，我们分析评估张量双频谱在一个物质反弹的任意三角形配置的波矢。我们发现，在宇宙学的兴趣尺度，非高斯参数$h_{_{\rm NL}}$的张量双谱的振幅的特征是相当小的德西特通货膨胀相比，相应的值。在暴胀过程中，张量扰动的振幅在超哈勃尺度上冻结，这种行为导致了所谓的张量双谱和压缩极限下的功率谱之间的一致性条件。相比之下，在弹跳场景中，张量扰动的幅度随着接近弹跳而强烈增长，这表明一致性条件在这种情况下将是无效的。我们明确地表明，一致性关系确实违反了物质反弹。我们讨论了结果的影响。
2015-11-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bouncing universes and their perturbations : a simple model revisited
我们重新考虑了[1]中研究的空间封闭的Friedmann-Lemaitre宇宙的玩具模型，该模型由一个大质量标量场驱动，它准指数地收缩，反弹，然后进入标准暴胀时期。我们发现，物质密度扰动方程可以解析求解，至少在一些“慢滚”参数的最低阶。因此，我们可以给出，在这个极限，明确的频谱反弹后的扰动方面的反弹前的初始频谱。我们的结果是双重的。如果反弹前增长和衰减模式在反弹时具有相同的数量级，则反弹前增长模式的频谱被携带到反弹后衰减模式（“模式反转”）。另一方面，如果，更可能的是，前反弹增长模式占主导地位，那么在下一个顺序的分辨率表明，他们的频谱很好地结转，减少幅度，反弹后增长模式。
2004-05-01 astro-ph gr-qc hep-th
Towards the bounce inflationary gravitational wave
在跳涨情形中，跳涨是无奇性的，而跳涨的优点得到保留。我们解析计算了其原始引力波（GW）的功率谱，并给出了包括反弹相物理在内的普遍结果。光谱在大尺度下获得截止，而在截止尺度附近的振荡是相当剧烈的，这是由反弹的细节决定的。我们的工作表明，大尺度的原始引力波可能编码了暴胀前$\sim 60$倍左右的反弹物理过程。
2016-05-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
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
Matter Bounce Scenario in F(T) gravity
它表明，远程并行$F(T)$引力理论结合完整性校正圈量子宇宙学（LQC）支持的物质反弹情景（MBS），这是一个潜在的替代通货膨胀的范式。回顾了物质反弹情景，根据普朗克团队提供的当前观测数据，我们总结了它必须满足的所有条件，以便成为膨胀的可行替代方案，例如提供光谱指数的理论值及其与最新普朗克数据的运行兼容，通过引力粒子产生进行再加热过程，或者预测功率谱的非高斯性中的某些特征。在最简单的正态物质主导背景下，计算了完整校正LQC和遥平行$F(T)$引力的标量扰动功率谱和张量与标量扰动之比.最后，我们已经讨论了挑战（本质上，处理非高斯性，在平面空间几何中计算3点函数的理论超越广义相对论）和问题（在完整校正LQC或本地洛伦兹依赖telepallelism的情况下的Jeans不稳定性），出现在任何反弹的情况下。
2015-01-26 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
Smoking guns of a bounce in modified theories of gravity through the spectrum of the gravitational waves
我们提出了一个暴胀模型之前的反弹在一个度量理论一个$f(R)$，其中$R$是标量曲率的时空。这个模型是渐近的德西特，使得引力作用量渐近地趋向于希尔伯特-爱因斯坦作用量，因此修正的引力只影响宇宙的早期阶段。然后，我们分析的引力波的频谱通过方法的Bogoliubov系数通过两种方式：考虑到由于修改后的引力作用在$f(R)$设置和通过简单地考虑这些扰动固有的标准希尔伯特-爱因斯坦作用。我们发现，有独特的（振荡）信号的频谱非常低的频率，即对应于目前正在进入地平线的模式。
2013-05-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Analyzing Quasi-normal modes spectrum in asymptotically de Sitter black bounces and their optical appearance
Universidade Federal do Ceará (UFC)（塞阿拉联邦大学）；University of Valladolid UVA（巴利亚多利德大学）；Universidad del Bío-Bío（比奥比奥大学）；Research Centre for Theoretical Physics and Astrophysics, Institute of Physics, Silesian University in Opava（俄帕瓦西里西亚大学物理研究所理论物理与天体物理研究中心）
本文研究渐近de Sitter黑洞反弹时空的正则性，采用伪谱方法计算其准正态模谱，结合光学观测特征，提出可通过观测区分该正则时空与奇异对应物的判别依据。
2026-08-21 gr-qc
Primordial power spectrum from a matter-Ekpyrotic bounce scenario in loop quantum cosmology
物质反弹和Ekpyrotic方案的联盟经常被研究，试图结合这两个模型的最有前途的功能。由于圈量子宇宙学（LQC）中的非微扰量子几何效应导致了自然的反弹场景，而没有任何能量条件的破坏或微调，因此在这种量子引力背景下研究物质-Ekpyrotic反弹场景是有趣的。在这项工作中，我们探讨了这个统一的唯象模型的空间平坦的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker（FLRW）宇宙中充满灰尘和标量场的LQC在一个Ekpyrotic方案，如负势。背景动力学和功率谱的共动曲率扰动的数值分析与各种初始条件和一个适当的选择的初始状态。通过改变初始条件，我们考虑不同的情况下，灰尘和Ekpyrotic领域的优势，在合同阶段。我们使用dressed度规的方法来数值计算的原始功率谱的共动曲率扰动，原来是几乎尺度不变的模式，退出视界中的物质占主导地位的阶段。但是，在一个常数Ekpyrotic状态方程的近似下使用变形代数的方法在早期的工作中得到的功率谱的恒定幅度相比，我们发现，功率谱的大小变化在演化过程中。我们的分析表明，反弹制度只留下印记的模式以外的标度不变制度。然而，对光谱指数的分析表明与观测数据不一致，因此需要进一步改进这种模式。
2020-12-18 astro-ph.CO 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
Primordial perturbations with pre-inflationary bounce
基于非奇异宇宙学的有效场论（EFT），我们建立了一个没有鬼点和梯度不稳定性的反弹暴胀（暴胀之前是宇宙学反弹）的稳定模型.我们对标量扰动的演化过程进行了全面的模拟，发现扰动谱有一个大尺度的抑制（正如预期的那样），这与宇宙微波背景TT谱在低多极子处的功率亏损相一致，但出乎意料的是，它也显示出一个明显的低谷，这实际上提供了一个更好的拟合多极子$l\sim 20$的下降。谷的深度与反弹尺度周围的物理相关，这是模型相关的。
2017-09-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The number of negative modes of the oscillating bounces
研究了最近文献中讨论的关于振动反弹解的小扰动谱。我们的研究支持非常直观和预期的结果：具有N个节点的反弹恰好有N个齐次负模式。多个负模的存在使得这些振荡反弹解与假真空衰减过程的关系变得模糊。
2006-02-10 astro-ph gr-qc hep-th
The Matter Bounce Curvaton Scenario
起源于量子真空态的无质量标量场在物质主导的收缩宇宙中获得尺度不变的涨落谱。我们表明，这些isocurvature波动转移到一个尺度不变的曲率波动谱在一个非奇异的反弹阶段。这提供了一种机制，以增强原始绝热涨落和抑制张量标量扰动的比例。此外，这种机制导致新的来源的非高斯曲率扰动。
2011-01-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A classical bounce: constraints and consequences
我们执行一个最简单的可能的宇宙学模型中，反弹可能发生的详细调查，即动力学是由一个简单的大质量标量场在一般的自相互作用势和背景时空正弯曲的空间部分。通过相空间分析，我们给出了一个初始收缩阶段之后是一个反弹和一个持续足够长时间的暴胀阶段的条件（即，至少60-70个e-折叠）来抑制当今可观测宇宙中的空间曲率。我们发现，相当一般地，这种实现需要一些微调的初始条件。我们研究了这种背景演化对标量扰动的影响，通过传播初始幂律功率谱通过收缩相，反弹和暴胀相。我们发现，它是彻底修改，无论是频谱（k-模式混合）和振幅。它还获得，在领先的顺序，振荡的组成部分，这一点，一旦通过辐射和物质主导的时代演变，恰好是兼容的WMAP数据。
2008-06-18 gr-qc
Regular two-component bouncing cosmologies and perturbations therein
我们提出了一个全面的调查标量扰动在一个相当通用的模型，一个经常反弹的宇宙，反弹是由一个有效的完美流体与负能量密度。在反弹之前和之后很长一段时间，宇宙都是由一个具有正能量密度的源所支配的，这个源可以是一个完美的流体、一个标量场，或者任何其他具有内在等曲率扰动的源。在这个框架内，我们提出了一种分析方法来准确估计大规模标量扰动的谱，直到它们在反弹后很长一段时间内重新进入。我们还提出了一个简单的方法来确定非奇异规范不变变量通过反弹，并提出了广泛的数值测试的结果，在几种可能的实现方案。在任何情况下，我们都没有发现反弹前增长模式的巴氏势的谱可以转移到反弹后的常数模式。
2005-09-08 gr-qc hep-th
Cosmological Big Bounce Transition
在非标准圈量子宇宙学（LQC）的背景下，分析了量子FRW模型的大反弹跃迁。基本可观测量用于分解复合可观测量。能量密度算子的谱是有界的和连续的。体积算子的谱是下有界的，并且是离散的。它具有定义体积的量子的等距离水平。这种离散性可能意味着在半经典水平上时空存在泡沫结构，这种泡沫结构可以在天体宇宙观测中探测到。非标准LQC方法有一个自由参数，应该以某种方式固定该参数以指定大反弹转换。
2011-01-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Primordial scalar power spectrum from the Euclidean Big Bounce
在圈量子宇宙学的有效模型中，完整性修正与时空对称性的变形有关。变形的最明显的表现是伴随着比例因子的非奇异弹跳动力学的欧几里得相位的出现。本文以质量标量场为物质内容，计算了该模型中标量扰动的功率谱。瞬时和绝热真空型标量扰动的初始条件施加在收缩阶段。通过欧几里德区域的演化计算的基础上的时间方向的外推法向的向量柯西超曲面在洛伦兹域。所获得的功率谱的特征在于在IR制度和振荡的中间能量范围内的抑制。此外，紫外线分析的推测性延伸揭示了功率的特定上升。
2016-01-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Turning big bang into big bounce: II. Quantum dynamics
在非标准圈量子宇宙学（LQC）的背景下，分析了量子FRW模型的大反弹跃迁。基本可观测量用来表示复合可观测量。能量密度算子的谱是有界的和连续的。体积算子的谱是下有界的，并且是离散的。它具有定义体积的量子的等距离水平。这种离散性可能意味着在半经典水平上时空存在泡沫结构，这种泡沫结构可以在天体宇宙观测中探测到。非标准LQC方法有一个自由参数，应该以某种方式固定该参数以指定大反弹转换。
2010-08-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Requiem to "Proof of Inflation" or Sourced Fluctuations in a Non-Singular Bounce
本文证明具有源生涨落的非奇异反弹宇宙可稳定穿越反弹阶段，标量谱被增强而张量谱不变，预言 $r\lesssim 10^{-2}$，从而表明测量 $r$ 不能作为暴胀的证明。
2023-08-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial gravitational waves in a quantum model of big bounce
我们量子化并求解了充满理想流体的量子Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker时空中的引力波动力学。经典模型是制定规范。通过将流体变量设置为内部时钟，将哈密顿约束去参数化。然后对所获得的缩减的（即，物理的）相空间进行量化。我们的量子化过程是根据两种不同的相空间对称性，即，Weyl-Heisenberg对称性的扰动变量，和仿射对称性的背景变量。作为一个吸引人的结果，初始奇点被移除，并被量子反弹所取代。量子模型依赖于一个自由参数，它是由量子化自然产生的，并决定了反弹的尺度。我们用三种不同的方法（“薄视界”、解析和数值方法）研究了量子化引力波在反弹过程中的动力学，得到了一致的结果，并确定了辐射支配宇宙的原初功率谱。其次，我们利用瞬时辐射-物质跃迁传递函数对宇宙晚期进行了近似预测，并用LIGO和Planck数据对我们的模型进行了约束。我们还对当今宇宙的量子不确定性进行了估计。
2018-04-12 gr-qc
Smoking-gun signatures of bounce cosmology from echoes of relic gravitational waves
College of Physics, Sichuan University（四川大学物理学院）；Department of Astronomy, School of Physical Sciences, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学物理科学学院天文学系）；CAS Key Laboratory for Researches 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）
本文发现非奇异反弹宇宙中遗迹引力波的有效势有两个峰，导致干涉振荡特征，可在高频段被当前和未来引力波探测器检验。
2026-06-19 astro-ph.CO gr-qc
Probing signatures of bounce inflation with current observations
本文的目的是利用现有的观测资料来探讨弹跳宇宙学的特征。基于具有高导数项的反弹暴胀模型，提出了原生功率谱的一般参数化，其中包括反弹时间尺度和能量尺度等典型反弹参数。通过对Planck 2015、BAO和JLA的当前数据组合应用马尔可夫链蒙特卡罗分析，我们报告了参数的后验概率分布。我们发现，弹跳模型可以很好地解释CMB观测，特别是TT功率谱的大尺度亏损和振荡。
2018-06-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A quasi-matter bounce equivalent to Starobinsky inflation
在本文中，我们构造了一个反弹模型，模仿Starobinsky暴胀模型。我们的构造依赖于Wands的对偶性，这表明Mukhanov-Sasaki方程通过适当地改变其含时质量项而具有对称变换。这种构造性方法的优点之一是，可以控制对原始功率谱的每一个贡献，并检查我们可以在多大程度上用不同的场景模拟给定的原始模型。特别是，我们表明，映射到一个准物质反弹的Starobinsky膨胀给出了正确的标量谱指数$n_s-1$和张量标量比$r$之间的关系。
2019-02-13 gr-qc hep-th
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
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
Cosmological perturbations through a simple bounce
我们提出了一个简单的标量场模型，产生非奇异宇宙学解的详细研究。我们研究了均匀和各向同性背景的定性动力学和非均匀线性扰动的演化。我们计算的超哈勃尺度上产生的扰动的频谱在坍缩阶段从初始真空波动小尺度上，然后通过反弹演变这些数值。我们表明，有一个规范中的扰动保持良好的定义和小的整个反弹，即使在其他常用的规范的扰动变得大或不明确。我们表明，在崩溃阶段计算的共动曲率扰动提供了一个很好的估计所产生的大尺度绝热扰动在膨胀阶段，而Barket规势是由什么成为一个衰减模式反弹后占主导地位。我们表明，幂律崩溃阶段的比例因子成正比的$(-t)^{2/3}$可以产生一个尺度不变的频谱的绝热标量扰动的膨胀阶段，但张量扰动的幅度放置重要的限制，允许的初始条件。
2004-07-20 astro-ph gr-qc hep-th
Tensor Perturbations from Bounce Inflation Scenario in f(Q) Gravity
该研究在f(Q)修正对称远平行引力中构建反弹暴胀模型，分析张量扰动稳定性与功率谱演化，发现稳定参数区可出现正倾斜并增强原初引力波。
2024-03-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Observational Implications of Loop Quantum Cosmology
本文在圈量子宇宙学的框架下研究了暴胀的现实模型。暴胀阶段之前是量子反弹阶段。我们展示了通货膨胀的参数如何依赖于在收缩前反弹阶段建立的初始条件。我们的研究表明，反弹阶段很容易为通货膨胀设定适当的初始条件。随后，我们研究了由于量子引力修正而可能产生的观测效应。我们进行初步的观测约束的Barbero-Immirzi参数$γ$，临界密度$ρ_{\text{c}}$和参数$λ$。在下一步中，我们将研究扰动对功率谱的影响。我们计算了从反弹和从联合反弹+通货膨胀阶段的扰动谱。基于这些研究，我们指出了将量子宇宙学模型与天文观测联系起来的可能途径。利用Sachs-Wolfe近似计算了超水平CMB各向异性谱。我们表明，量子宇宙学效应可以，在自然的方式，解释抑制低CMB多极。我们表明，微调是不需要在这里和模型是一致的观察。我们还分析了量子宇宙学的其他可能的探测，并讨论了其实施的前景。
2009-08-29 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
Pre-inflationary scalar perturbations on closed universes in loop quantum cosmology
本文在圈量子宇宙学闭合宇宙模型中数值研究暴涨前标量扰动演化，发现即使空间曲率很小，原初功率谱相对标准幂律谱仍可能出现显著偏差。
2024-11-25 gr-qc
Anomalies in the CMB from a cosmic bounce
我们探讨了一个模型的早期宇宙中，暴胀时代之前的宇宙反弹，并认为，这种情况下提供了一个共同的起源，已观察到在大角度尺度的宇宙微波背景（CMB）的异常功能。更具体地说，我们表明，功率抑制，偶极不对称性，并偏好奇宇称相关性，与振幅和尺度的依赖性与观察一致，预计从这种情况下。该模型还计算了透镜振幅中的张力。这些信号来源于CMB模式和超视界波长之间的非高斯相关性在功率谱中引起的间接效应。我们不局限于任何特定的理论，而是推导出一个家庭弹跳模型的共同特征。
2020-05-04 astro-ph.CO gr-qc
Detailed analysis of the curvature bounce: background dynamics and imprints in the CMB
如果宇宙的空间部分是正弯曲的，那么将暴胀阶段向后推不可避免地会导致经典反弹。这个简单的场景，非奇异的，没有奇异的物理学，值得详细研究。背景动力学表现出有趣的特征，并且只要考虑观测结果，背景动力学对初始条件基本不敏感。显式计算原始标量功率谱，不同的暴胀子势，和随后的CMB温度各向异性计算。结果与当前的测量结果是一致的。然而，在大尺度上可能会出现一些与标准范式有关的偏差，我们仔细地将与真空选择相关的内容与更根本的反弹本身相关的内容分开。
2022-06-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Shortcomings of the Big Bounce derivation in Loop Quantum Cosmology
给出了在圈量子引力中定义与均匀各向同性宇宙时空标度因子有关的电场算符的方法。这个过程允许将基本理论与其宇宙学实现联系起来。由于完整性与通量之间存在共轭关系，因此在基准度量中曲面的边长和面积满足一个对偶条件。因此，面积算符在圈量子宇宙学中也有一个离散谱。这一特点使得超哈密顿正则化成为整个公式的一个公开问题。
2010-06-25 gr-qc hep-th
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
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
A Nonsingular Cosmology with a Scale-Invariant Spectrum of Cosmological Perturbations from Lee-Wick Theory
我们研究了Lee-Wick型标量场理论的宇宙学。首先，我们考虑均匀和各向同性的背景解决方案，并发现它们是非奇异的，导致宇宙学反弹。接下来，我们分析了这个模型所导致的宇宙学扰动的谱。除非对李-威克理论的势函数或初始条件进行微调，否则不可能得到在反弹后有足够长的暴胀期的背景解。然而，更有趣的是，我们发现，在一般的非暴胀弹跳宇宙学中，在收缩阶段由量子真空涨落产生的扰动具有正确的形式，导致在膨胀阶段的尺度不变谱的度量不均匀性。由于背景是非奇异的，波动的演化通过反弹被明确地定义。我们还分析了在收缩阶段出现的热初始条件的波动的演变。在收缩相，由量子真空涨落引起的引力波的频谱也是标度不变的，张量与标量的比值没有被抑制。
2008-10-26 astro-ph gr-qc hep-ph
Duality and scale invariant magnetic fields from bouncing universes
最近，我们用数值方法证明了，对于非最小耦合，即标度因子的简单幂，标度不变的磁场出现在一类弹跳宇宙中。在这项工作中，我们{ \it解析}评估在此类模型的子类中产生的磁场和电场的频谱。我们说明，宇宙尺度的波数远小于波数与反弹，整个反弹的频谱的形状被保存。利用所得到的解析解，我们还说明了反弹问题是严重的。最后，我们证明了磁场的功率谱在非最小耦合函数的两参数变换下保持不变。
2016-10-10 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
Distinguishing bounce and inflation via quantum signatures from cosmic microwave background
本文提出一种基于CMBR的量子度量（动力学保真度敏感性）来区分暴胀与反弹宇宙学，通过两个相同功率谱模型展示其区分能力，并探讨未来空间任务中的应用。
2024-07-23 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
Single field matter bounce with dark energy era: comparison with CMB Planck 2018 data and best fit parameters
Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas - CBPF（巴西物理研究中心）
本文基于Planck 2018数据，通过MCMC分析比较物质反弹模型与观测，发现该模型可作为膨胀的可行替代方案。
2026-05-13 astro-ph.CO gr-qc
Quantum corrections to cosmic perturbations for a bouncing background
Universidad Autonoma de Chihuahua（奇瓦瓦自治大学）；Universidad Autonoma Metropolitana Cuajimalpa（墨西哥城自治大学夸希马尔帕校区）；Universidad Autonoma Metropolitana Unidad Iztapalapa（墨西哥城自治大学伊斯塔帕拉帕校区）
本文基于 Loop 量子宇宙学，计算了在 bouncing 背景中单个标量扰动模式的第二阶量子修正，推导了引力和标量部分的有效运动方程，并研究了 bounce 的量子修正对各向异性谱的影响。
2026-09-10 gr-qc
Effects of a Pre-inflationary de Sitter Bounce on the Primordial Gravitational Waves in $f(R)$ Gravity Theories
在这项工作中，我们研究了暴胀前的德西特反弹对原始引力波能谱的影响。具体地说，我们假设宇宙是由几个演化补丁描述的，开始于de Sitter前暴胀反弹，随后是准de Sitter慢卷暴胀时代，随后是常数状态方程参数异常再加热时代，随后是辐射和物质支配时代和后期加速时代。真空$f(R)$引力可以实现反弹和暴胀时代，$f(R)$引力和完美物质流体的协同作用可以实现异常再加热和晚期加速时代。使用众所周知的重建技术，我们发现，除了从物质和辐射的统治时代，这是实现相应的物质流体的$f(R)$重力可以实现每个演化补丁。相应地，我们计算了原始德西特反弹的阻尼因子，正如我们所展示的，与没有反弹的情况相比，信号只能被一个引力波未来的实验检测到。我们详细讨论了我们的结果的后果和未来的前景。
2022-10-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Properties of fluctuating states in loop quantum cosmology
在圈量子宇宙学中，体积涨落和相关性的值决定了演化态的动力学是否表现出反弹。特别令人感兴趣的是只支持产生这种演化的哈密顿量的谱的正或负部分的状态。它在这里示出的频谱上的限制性支持并不显着限制体积波动的可能值。
2019-06-07 gr-qc
Loop quantum cosmology, non-Gaussianity, and CMB power asymmetry
我们认为，在宇宙微波背景（CMB）中观察到的异常功率不对称性可能起源于暴胀之前的宇宙反弹。在圈量子宇宙学（LQC）中，大爆炸奇点一般被量子引力效应引起的反弹所取代。我们计算了暴胀非高斯性的光谱，并表明可观测尺度与较长（超视界）波长模式之间的强相关性是由于LQC反弹中扰动的演化而产生的。这些相关性是强烈的尺度依赖性，并诱导偶极占主导地位的调制在大角度尺度的CMB，与观测一致。
2015-07-16 astro-ph.CO gr-qc
Self-consistent bounces in two dimensions
我们计算反弹的解决方案，描述假真空衰变在一个Phi**4模型在两个维度中的Hartree近似，从而超越了通常的单圈校正的衰变率。我们利用涨落算符的零能量模函数来数值计算泛函行列式和格林函数。因此，我们避免了离散化的频谱的必要性，因为它是必要的，当一个使用基于本征函数的数值技术。正则化是以标准微扰理论的类比进行的;哈特里近似的重正化是基于两粒子点不可约（2 PPI）方案。对自洽的解决方案的迭代收敛的参数范围。在这个范围内，我们发现的修正领先的单圈近似是相对较小的，不超过一个数量级的总过渡率。
2004-11-19 gr-qc hep-ph 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
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
Quantum matter bounce with a dark energy expanding phase
通过分析包含一个指数势标量场的量子宇宙学方案，我们得到了一个宇宙模型，该模型实现了从非常大尺度的经典尘埃收缩，即模型的初始排斥子，并在奇点附近移动到刚性物质收缩，由于量子反弹而避免了奇点。然后宇宙进入一个刚性物质膨胀阶段，然后进入暗能量时代，最后回到尘埃膨胀阶段，即模型的最后吸引子。因此，我们得到了一个非奇异的宇宙学模型，其中一个单一的标量场既可以描述弹跳模型的物质收缩相，也可以描述瞬态膨胀的暗能量相。由于宇宙在遥远的过去必然是尘埃主导的，因此在这个时代可以很容易地施加通常的绝热真空初始条件，避免了在弹跳模型中考虑暗能量时出现的常见问题。
2017-08-03 gr-qc quant-ph
Analytical investigation of pre-inflationary effects in the primordial power spectrum: From General Relativity to hybrid Loop Quantum Cosmology
这项工作是一个分析研究的主要差异之间的经典暴胀效应的快速滚动制度和印记的混合圈量子宇宙学（LQC）的原始功率谱。有效的LQC解决方案的现象学的兴趣通常包含一个经典时期的动力学优势之前，慢卷膨胀，与功率谱的后果，在这里，我们试图告诉除了发生在附近的反弹混合LQC的现象。对于这种比较，我们使用相同的标准选择的真空态的原始扰动，无论是在相对论宇宙学的背景下，LQC宇宙学的背景。作为对问题的第一近似，我们的研究忽略了慢卷暴胀区的准德西特演化（而不是德西特）的影响，以及动力学主导时代和慢卷时期之间典型的短暂过渡。我们的研究结果表明，虽然这两种研究类型的影响可以导致一个激烈的功率抑制在红外部门的频谱，模式规模，发生这种情况的LQC比经典的相对论宇宙学大得多，相应的规模有关的时空曲率在反弹和发病的通货膨胀，分别。
2021-09-30 gr-qc
