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
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
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 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
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
From Cosmic Bounces to Primordial Black Holes: The Role of Primordial Magnetic Fields
Indian Institute of Technology (Indian School of Mines)（印度理工学院（印度矿业学院））
研究非奇异ekpyrotic反弹产生的原初磁场对原初黑洞形成的作用，通过保留有限波数截断计算曲率谱等，确定原初黑洞丰度，明确有限波数截断和坍缩假设在关联反弹磁生成与原初黑洞丰度中的关键作用。
2026-10-16 astro-ph.CO gr-qc
Big bounce and inflation from gravitational four-fermion interaction
四费米子引力相互作用是由挠率引起的，并且在普朗克尺度下占主导地位。这种相互作用的规则的轴-轴部分本身并不能阻止引力压缩。然而，反常的矢量-矢量相互作用以一种自然的方式导致大反弹和暴胀。
2012-07-25 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
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
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
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
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
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
Big bounce from spin and torsion
爱因斯坦-嘉当-夏玛-基布尔引力理论自然地扩展了广义相对论，以解释物质的内在自旋。由狄拉克场的自旋产生的时空扭曲，在极高密度的费米子物质中引起引力排斥，并阻止奇点的形成。因此，当能量密度$ε\propto gT^4$在$n^2/m_\textrm{Pl}^2$（自然单位）的量级时，大爆炸被反弹所取代，其中$n\propto gT^3$是费米子数密度，$g$是热自由度的数量。如果早期宇宙只包含已知的标准模型粒子（$g\approx 100$），那么大反弹时的能量密度大约是普朗克能量的15倍。宇宙的最小比例因子（在反弹时）大约是PDMATHAMR的1/2，小于它的当前值，给出$\approx 50 \mum$。如果在早期宇宙中存在更多的费米子，那么自旋-扭转耦合会导致较低能量和较大尺度因子的反弹。最近对来自伽马射线暴的高能光子的观测表明，即使在普朗克长度以下的尺度上，时空也可能表现出经典的行为，这支持了大反弹的经典自旋扭转机制。这样的经典反弹阻止了收缩宇宙中的物质达到可能发生量子反弹的条件。
2012-08-30 astro-ph.CO gr-qc
Big-Bounce with Finite-time Singularity: The $F(R)$ Gravity Description
大爆炸宇宙学的另一种观点是大反弹宇宙学。在$F(R)$修正引力的背景下，我们研究了在反弹点处具有IV型奇点的反弹宇宙学。我们调查的哈勃半径的演变，我们详细研究原始的宇宙学扰动的问题。正如我们所证明的，对于奇异反弹，起源于反弹附近的宇宙时代的原始扰动，不产生标度不变的光谱和短波长模式，在这些退出视界后，不冻结，但随时间线性增长。在介绍了宇宙学扰动研究之后，我们讨论了奇异反弹模型的可行性，我们的结果表明奇异反弹必须与另一种宇宙学方案相结合，或者应该进行适当的修改，才能导致可行的宇宙学。对慢滚参数的研究也得到了同样的结果，表明对于一定的参数值，奇异弹跳理论在奇点处是不稳定的。我们还共形变换的约旦框架奇异反弹，正如我们所证明的，爱因斯坦框架度量导致一个大撕裂奇点。因此，约当框架中的IV型奇点在爱因斯坦框架中变成了大撕裂奇点。最后，我们简要地研究了一个广义奇异宇宙模型，它包含两个IV型奇点，具有相当吸引人的特点。
2017-01-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Big bounce and closed universe from spin and torsion
我们分析了爱因斯坦$--$-嘉当引力理论中均匀各向同性宇宙的动力学。自旋和扭转之间的耦合阻止了引力奇异性，并以非奇异的大反弹取代了大爆炸，宇宙从收缩过渡到膨胀。我们发现，一个封闭的宇宙存在，只有当产品的标度因子和温度高于一个特定的阈值，相反，平坦的宇宙和开放的宇宙，这是不受限制的。在暴胀期间，这个乘积必须增加到另一个阈值，这样宇宙才能达到暗能量加速。
2019-03-01 astro-ph.CO gr-qc
The simplest origin of the big bounce and inflation
挠率是弯曲时空中的量子力学所要求的几何对象，它可以自然地解决广义相对论和宇宙学的基本问题。由扭曲产生的黑洞宇宙学，可能是一种结合了大反弹和暴胀思想的场景，这是最近著名宇宙学家争论的主题。
2019-02-28 astro-ph.CO gr-qc physics.pop-ph
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
Turning Big Bang into Big Bounce: I. Classical Dynamics
在圈宇宙学的圈几何背景下，分析了平坦Friedmann-Robertson-Walker模型中的大反弹（BB）跃迁。我们在经典水平上解决了理论的约束，确定了物理相空间，并找到了狄拉克观测量的李代数。我们用可观测量来表示物质的能量密度和几何函数。这是经典理论的修改的环路几何负责BB。特定于BB的经典能量标度取决于一个参数，该参数应该由宇宙学数据固定或在量子水平上理论确定，否则能量标度保持未知。
2009-10-26 astro-ph.CO 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
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
Big Bounce and inhomogeneities
本文以含引力波的真空宇宙时空（Gowdy时空）量子化为例，用圈量子宇宙学方法研究了非均匀宇宙的动力学.在有效层面进行的分析显示：（一）初始大爆炸奇点被取代（如在均匀宇宙模型的情况下）由一个大反弹，加入确定性的两个大宇宙，（ii）在反弹的宇宙大小至少是相同的数量级的背景均匀宇宙，（iii）为每一个引力波模式，当不均匀性强烈地支配反弹动力学时，在非常早和非常晚的时间处的幅度的差异具有消失的统计平均值，而当动力学处于近真空状态时，该平均值为正，从而统计上放大了不均匀性。
2009-02-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Converting entropy to curvature perturbations after a cosmic bounce
我们研究两个领域的反弹宇宙学中，原始的扰动是在一个ekpyrotic或一个物质为主的收缩阶段。我们使用一个非奇异的幽灵凝聚反弹模型来跟踪宇宙的反弹到膨胀阶段的扰动。与绝热扰动相反，在大尺度上，绝热扰动在整个反弹过程中是守恒的，熵扰动在反弹阶段可以显着增长。如果它们在反弹之后被转换成绝热/曲率扰动，则它们通常形成对微波背景中所观察到的温度波动的主要贡献，这可以具有若干有益的含义。对于Ekpyrotic模型，这种机制放松了对Ekpyrotic势的振幅的约束，同时自然地抑制了非高斯性的内在量。对于物质反弹模型，与相关的原始引力波相比，该机制放大了标量扰动。
2016-10-05 astro-ph.CO hep-th
Evidences for bouncing evolution before inflation in cosmological surveys
暴胀宇宙学与先前的非奇异反弹可以导致原始密度波动的变化。一个重要的预测是，功率谱的幅度可能会在临界尺度上发生跳跃。在这封信中，我们提出了一个唯象参数化的原始功率谱在这种情况下，面对最新的宇宙学数据的跳跃功能。执行一个全球性的拟合，我们利用这种可能性，通过宇宙学测量来约束反弹参数推导出一种新的方法。结合CMB，LSS和SNIa的数据，我们的结果有趣地揭示了一个非奇异的反弹，如果存在的话，应该是一个快速反弹，发生在一个非常高的能量尺度，因为我们得到的反弹参数的上限。
2010-09-17 astro-ph.CO
Direct dark matter searches - Test of the Big Bounce Cosmology
我们认为，使用暗物质粒子的质量和它的相互作用截面作为一个吸烟枪信号的存在，在我们目前观察到的宇宙的演化的早期阶段的大反弹的可能性。对这个宇宙在反弹前收缩和反弹后膨胀时期产生的暗物质的研究揭示了一个新的场所，可以实现我们现在宇宙中观测到的遗迹丰度。具体而言，它预测的特性关系，管理暗物质质量和相互作用的横截面和热平均横截面的$1/2$的一个因素相比，在标准宇宙学的非热生产，需要创建足够的暗物质粒子，以满足目前观察到的遗迹丰度，因为暗物质被创建在反弹前收缩，除了反弹后膨胀。由于产生率低于哈勃膨胀率，因此保存了反弹宇宙演化的信息。因此，一旦暗物质质量和相互作用截面的值在实验室中通过直接检测获得，这种替代途径就成为反弹宇宙情景的签名预测。这使我们考虑标量暗物质候选者，如果它是光，对暗物质搜索有重要意义。
2016-01-15 astro-ph.CO hep-ph
A big bounce, slow-roll inflation and dark energy from conformal gravity
本文研究了基于闵可夫斯基空间SO（4，2）共形群的引力规范理论的宇宙学部分。我们允许常规的物质耦合到时空度规以及物质耦合到测量特殊保形变换的场。一个有效的宇宙学常数是通过运动方程的解动态产生的，这使我们能够恢复宇宙的后期加速度。此外，源自普通宇宙物质（即尘埃和辐射）的引力场在非常早期的宇宙中被显著削弱，这具有用大反弹取代大爆炸的效果。最后，我们发现，这种反弹之后是一段时间的近指数慢滚膨胀，可以持续足够长的时间来解释大尺度均匀性的宇宙微波背景。
2017-05-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
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
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
Gravitational Wave Constraints on the Bouncing Energy Scale of Big Bounce Cosmology
本研究建立了大反弹宇宙学中反弹能量标度与随机引力波背景谱的解析关系，结合多频段探测器数据给出首个系统约束，排除大部分模型，仅支持物质主导收缩模型。
2025-02-26 astro-ph.CO
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
Observational hints on the Big Bounce
在本文中，我们研究可能的观测后果的反弹宇宙学。我们考虑一个模型，其中一个阶段的通货膨胀之前的宇宙反弹。虽然我们在本文中只考虑了反弹是由于圈量子引力，但这里给出的大多数结果可以应用于不同的反弹宇宙学。我们集中讨论的情况下，标量场，作为宇宙的收缩的结果，是从底部的势阱。场被放大，最终实现标准慢卷暴胀的阶段。这样的演化通过大尺度上的额外振荡和阻尼来修改标准暴胀扰动谱。我们从宇宙微波背景辐射的观测中提取了模型的参数。特别地，暴胀子质量的值等于$m=(2.6 \pm 0.6) \cdot 10^{13}$ GeV。在我们的考虑中，我们以WMAP卫星七年的观测为基础。我们提出了新的观测一致性检查阶段的缓慢滚动的通货膨胀。我们调查的条件，必须满足，使大反弹效应的观察成为可能。我们将它们转化为对模型参数的要求，然后将观测约束放在模型上。基于圈量子宇宙学中通常的假设，从宇宙学观测中证明了Barbero-Immirzi参数受$γ<1100$的约束.我们已经比较了大反弹模型与标准的大爆炸场景，并表明目前的观测数据是不够的信息来区分这些模型。
2010-05-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Unification of a Bounce with a Viable Dark Energy Era in Gauss-Bonnet Gravity
在这项工作中，我们将证明，这是可能的，在一个统一的方式来描述一个原始的反弹与暗能量时代，在高斯-邦纳修改重力的背景下。特别是，早期反弹具有原始标量曲率扰动的近尺度不变功率谱，而暗能量时代是可行的，这意味着它模仿了$Λ$ -冷暗物质模型，并且与普朗克2018年宇宙学参数数据兼容。此外，我们的分析表明，暗能量时代是免费的暗能量振荡，这发生在$f(R)$重力的背景下。我们通过研究高斯-邦纳模型的$f(R)$扩展进一步解决了后一个问题，我们表明，$f(R)$引力部分的行动实际上产生了暗能量振荡的红移$z\sim 4$。
2020-10-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
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
Cosmic Bounces and Cyclic Universes
宇宙学模型涉及从收缩到膨胀的宇宙的反弹，可以解决标准的宇宙学难题，并在不需要暴胀的情况下产生“原始”密度扰动。有些这样的模型，特别是我们关注的异火模型和循环模型，相当自然地适合弦论。我们讨论了一些与这些模型相关的主题：推理，导致ekpyrotic阶段，对即将到来的观测的预测，奇异和非奇异模型之间的差异的反弹，以及这些模型提供的预测和解释能力。
2011-06-01 astro-ph.CO hep-th
Predictions for the CMB from an anisotropic quantum bounce
我们介绍了一个扩展的标准暴胀范式上的大爆炸奇点取代各向异性反弹。与大爆炸模型不同，宇宙学扰动在过去发现了绝热状态。我们发现，这种情况下占观察到的四极调制的温度各向异性的宇宙微波背景（CMB），我们预测剩余的角关联函数E-E，B-B和T-E，连同非零温度-极化相关T-B和E-B，可以用来测试我们的想法。我们的计算基于圈量子宇宙学预测的反弹，但我们的技术和结论也适用于其他反弹模型。
2020-07-09 astro-ph.CO gr-qc
Quasi-matter Bounce Cosmology in Light of Planck
我们研究准物质反弹宇宙学的普朗克宇宙微波背景（CMB）的角度各向异性测量随着BICEP 2/凯克阵列数据。通过对宇宙收缩相准物质场状态方程$w\cong w_0+κ(η-η_0)$的线性近似，提出了一种新的原初标量功率谱。利用这一新的原始标量功率谱，结合BICEP 2/Keck阵列数据（其中$ζ= 12κ/k_*$和枢轴尺度$k_*$），我们用普朗克温度和极化率在$1σ$置信水平上约束状态方程$w_0= -\,0.00340\pm 0.00044$和一阶修正$10^{4} ζ= -1.67^{+1.50}_{-0.83}$的零级近似.标量扰动的谱指数被确定为$n_{\rm Bs}=0.9623\pm0.0055$，它位于7 $σ$远离标度不变的原始谱。我们发现尺度依赖性$n_{\rm s}$在$1σ$的置信水平和更严格的约束运行的光谱指数相比，$Λ$ CDM+ $α_s$宇宙学。在准物质反弹宇宙学中，谱指数的运行是$α_{\rm Bs}= πζ/2 c_{\rm s} = -\hspace{.5mm}0.0021 \pm 0.0016$，它在$1.3σ$水平上是非零的，而在$Λ$ CDM+ $α_{\rm s}$中，它在$0.8σ$水平上对于普朗克温度和偏振数据是非零的。准物质场密度涨落在交叉时刻的声速为$c_{\rm s} = 0.097^{+0.037}_{-0.023}$，在…
2022-02-06 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on Models with a Break in the Primordial Power Spectrum
“物质反弹”方案的一个特征是，在一个特征尺度下，功率谱中的一个中断，低于该特征尺度，谱指数从n = 1变为n = 3，该方案是宇宙膨胀的替代方案，用于产生大尺度上原始绝热波动的尺度不变谱。我们研究的约束条件，目前的宇宙学数据放置在这样一个突破的位置，更一般的突破的位置和斜率在长度尺度小于突破。我们使用的观测数据包括WMAP五年数据集（WMAP 5），来自BOOMERanG、CBI、VSA和ACBAR的其他CMB数据，来自斯隆数字巡天（SDSS，他们的发光红色星系样本）的大尺度结构数据，Ia型超新星数据（“联盟”汇编），以及斯隆数字巡天莱曼-α森林功率谱（Lyα）数据。我们采用马尔可夫链蒙特卡罗方法来约束的原始功率谱的物质反弹模型的动机的功能。我们给出了一个上限的长度尺度上的频谱中发生的突破。
2009-03-30 astro-ph.CO
Banks-Zaks Cosmology, Inflation, and the Big Bang Singularity
我们考虑了Banks-Zaks理论在宇宙学背景下接近共形点的量子行为。由于反常维度的存在，产生的压强和能量密度与辐射的压强和能量密度不同，从而产生了各种有趣的宇宙学场景。具体地说，对于给定的参数范围，人们避免了宇宙学奇点。我们提供了一个完整的“相图”的可能宇宙演化的给定参数。对于一定范围的参数，热平均的班克斯-扎克斯理论单独导致一个指数收缩的宇宙，随后是一个非奇异的反弹和一个指数膨胀的宇宙，即\textit{Inflation without a Big Bang singularity}，或简称为“dS反弹”。这样一个宇宙的温度从上到下是有界的。其结果是一个违反经典能量条件（NEC）的理论。考虑Banks-Zaks理论与一个额外的完美流体，产生一个更丰富的相图，包括标准的大爆炸模型，稳定的单一“正常”反弹，dS反弹和稳定的循环解决方案。反弹解和循环解都没有奇异性，并且NEC的破坏只发生在反弹附近。我们还提供了简单的分析条件，这些非奇异解的存在。因此，在有效场论中，我们有了一种新的替代非奇异宇宙学，它基于班克-扎克斯理论的反常维度，可能包括暴胀，而不诉诸标量场。
2020-05-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quasi-matter bounce and inflation in the light of the CSL model
连续自发局域化（CSL）模型是通过修正薛定谔方程而提出的一种解决量子测量问题的可能方案。在这项工作中，我们将CSL模型应用到两个宇宙学模型的早期宇宙：物质反弹的情况下，慢卷膨胀。特别是，我们专注于产生的经典原始的不均匀性和各向异性所产生的动力学演化，CSL机制，与量子场相关的量子态。在每种情况下，我们得到了一个预测的形状和参数表征的原始光谱（标量和张量），即振幅，光谱指数和张量标量比。我们发现，存在CSL参数值，允许其他非宇宙学实验，我们的预测的角功率谱的CMB温度各向异性是一致的最佳拟合正则模型的最新数据公布的普朗克合作。
2016-07-19 astro-ph.CO gr-qc quant-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
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
Big Bang nucleosynthesis in a weakly non-ideal plasma
我们提出了一个标准的大爆炸核合成（BBN）的情况下，解决原始锂的问题，考虑的可能性，原始等离子体可以偏离理想状态的修正。在标准BBN中，原始等离子体被假设为理想的，粒子和光子分别满足麦克斯韦-玻尔兹曼和普朗克分布。我们认为，这种原始等离子体是理想的假设可能会过度简化早期宇宙，并导致锂问题。我们发现，当原始等离子体的粒子分布仍然服从Maxwell-Boltzmann分布时，光子分布偏离Planck分布，利用Tsallis统计量参数化，可以解决原始锂问题.我们讨论了原始等离子体如何以这种特定的方式弱非理想及其对宇宙演化的影响。
2021-04-26 astro-ph.CO
Primordial magnetogenesis in loop quantum cosmology
National Institute of Technology Karnataka（卡纳塔克国立技术学院）
本文研究了循环量子宇宙学中原始磁场的生成，探讨了其标度依赖性及测量可能性。
2026-01-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bouncing universe and non-BPS branes
我们描述弦框架反弹宇宙的情况下，涉及创建和湮灭的非BPS D9膜在IIA型超弦理论。我们发现几类解决方案，其中反弹是由非BPS膜的快子动力学驱动。度量和最小化子一致地用最低阶有效作用来描述。反弹的解决方案之间插入收缩和膨胀前大爆炸（或后大爆炸）的解决方案。我们的反弹解的奇异性态与大爆炸前（或大爆炸后）解的奇异性态相同。在增加一个简单的量子势时，渐近曲率奇异性被消除，但量子仍然无限制地增长。这种电位可能是由于开管柱扇区中的$α'$校正引起的。
2009-07-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
DHOST Bounce
本文在简并高阶标量张量（DHOST）理论的框架下，利用与引力耦合的单个标量场，提出了一类新的无不稳定性的非奇异反弹宇宙学。在这种情况下，在标量张量和Horndeski/Galileon理论的框架下广泛存在于非奇异反弹宇宙学中的梯度不稳定性被DHOST引入的新算子的影响所消除，这是由于它们后来对微扰色散关系的修改。因此，我们的研究结果表明，确实有一个漏洞，这种类型的反弹的情况下，是免费的病理时，原始的扰动演变通过反弹阶段，因此理论{ \it不去}定理的非奇异反弹宇宙学的Horndeski/Galileon理论可以巧妙地回避在DHOST扩展。
2020-09-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Implication of GW170817 for cosmological bounces
对GW170817及其电磁对应物的探测揭示了引力波的速度与光速$c_T=1$一致。受GW170817所蕴含的物理可能与原始宇宙有关的启发，我们分别用$c_T=1$和$c_T=1$在超越Horndeski理论和简并高阶标量张量（DHOST）理论中构造了空间平坦稳定（贯穿整个演化过程）的非奇异反弹模型. $c_T=1$的约束虽然限制了可行模型的空间，但简化了建模过程。
2019-03-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Estimation of imprints of the bounce in loop quantum cosmology on the bispectra of cosmic microwave background
本文提出LQC原初双谱的解析模板，计算CMB温度与极化约化双谱，发现反弹振荡项贡献可忽略，故LQC的CMB双谱近似同于慢滚暴胀。
2023-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Nonperturbative analysis of the evolution of cosmological perturbations through a nonsingular bounce
在弹跳宇宙学中，原始波动是在宇宙收缩阶段产生的，然后才反弹到当前的膨胀阶段。对于一个非奇异的反弹，曲率和各向异性增长迅速的反弹阶段，提出了问题的可靠性摄动分析。本文用非微扰方法研究了非奇异反弹中绝热微扰的演化，包括非奇异反弹的数值模拟和计算非线性微扰的协变形式。我们表明，反弹被破坏的宇宙区域具有显着的不均匀性和各向异性的背景能量密度，但在相对均匀和各向同性的区域实现。足够小的扰动，符合观测约束，可以通过非奇异反弹与非线性的变化可以忽略不计。我们遵循的尺度不变扰动产生的类物质的收缩阶段通过反弹。它们在膨胀阶段的幅度由收缩阶段的增长模式决定，并且在整个反弹过程中保持了尺度不变性。
2013-08-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Bounce-Inflation Scenario to Alleviate Cosmological Tensions and Lensing Anomaly
本文提出原初反弹-暴胀场景，通过拟合 Planck 2018 和 SPT3G 数据缓解哈勃张力和 S8 张力，并在扩展模型中使哈勃张力降至约 3σ 水平、消除 S8 张力。
2025-02-19 astro-ph.CO gr-qc
The Biological Big Bang: The First Oceans of Primordial Planets at 2-8 Million Years Explain Hoyle/Wickramasinghe Cometary Panspermia
1996年，吉布森/席德的流体重力动力学（HGD）宇宙学预测，大爆炸核合成过程中的原始H-He^4气体在300千光年时变成了地球质量行星的原球状星团团块。第一批恒星是由这些3000 K气体行星合并而成的。由恒星和超新星产生的化学物质C、N、O、Fe等，然后在许多还原性氢气行星上播种氧化物，使它们成为具有金属铁镍核的热水海洋。临界温度为647 K的水海洋孕育了第一个有机化学物质和第一个生命，并通过新的（HGD）行星合并恒星形成机制产生的彗星分布到宇宙大爆炸的10^80颗行星上。生物大爆炸的情景发生在200万年前液态海洋凝结和800万年前它们冻结之间。HGD宇宙学非常自然地解释了霍伊尔/维克拉马辛哈彗星胚种论的概念，它为自然发生提供了一个巨大的、热的、有营养的宇宙原始汤，以及在整个宇宙中传播所产生的生命形式及其进化的化学机制的手段。HGD宇宙学为天体生物学提供了原始天体物理学基础。由于对地球上复杂生命的观测，一致性ΛCDMHC宇宙学已经过时。
2011-09-06 astro-ph.CO
Non-Gaussianity in Loop Quantum Cosmology
我们将圈量子宇宙学（LQC）的唯象推广到二阶微扰。我们的动机是双重的。一方面，由于LQC预测了发生在普朗克尺度下的宇宙反弹，二阶贡献可能大到足以危及先前结果所依赖的微扰膨胀的有效性。另一方面，普朗克合作组所得到的原初非高斯性的上界也将在LQC现象学的探索中发挥重要作用。我们发现，在LQC反弹产生几个数量级的非高斯性的增强，在反弹的曲率半径大于长度尺度。尽管如此，我们发现人们仍然可以依靠微扰膨胀来预测原始微扰。我们讨论的后果，我们的结果LQC和它的预测宇宙微波背景。
2018-02-26 astro-ph.CO gr-qc
