مقاله امواج گرانشی در یک جهان چرخه ای: انعطاف پذیری در چرخه ها و حالت خلاء

چکیده

We present a generalised calculation for the spectrum of primordial tensor perturbations in a cyclic Universe, making no assumptions about the vacuum state of the theory and accounting for the contribution of tensor modes produced in the dark energy phase of the previous cycle. We show that these modes have minimal impact on the spectrum observed in the current cycle, except for corrections on scales as large as the comoving Hubble radius today. These corrections are due to sub-horizon modes produced towards the end of the dark energy phase, persisting into the ekpyrotic phase of the next cycle as additional quanta. In relation to the vacuum state, we argue that non-Bunch-Davies quanta can easily overwhelm the energy density driving the dark energy phase, potentially compromising the model. Therefore, avoiding backreaction effects sets restrictive constraints on deviations away from the Bunch-Davies vacuum during this phase, limiting the overall freedom to consider alternative vacua in the cyclic Universe.

چکیده به فارسی (ترجمه ماشینی)

ما یک محاسبه کلی برای طیف آشفتگی های تانسور اولیه در یک جهان چرخه ای ارائه می دهیم ، و هیچ فرضیه ای در مورد وضعیت خلاء این تئوری ایجاد نمی کند و سهم حالت های تانسور تولید شده در مرحله انرژی تاریک چرخه قبلی را حساب می کند.ما نشان می دهیم که این حالت ها تأثیر کمتری در طیف مشاهده شده در چرخه فعلی دارند ، به جز اصلاحات در مقیاس به اندازه شعاع هابل که امروزه وجود دارد.این اصلاحات به دلیل حالت های زیر افق تولید شده در انتهای مرحله انرژی تاریک است و به مرحله ekpyrotic چرخه بعدی به عنوان کوانتین اضافی ادامه می یابد.در رابطه با حالت خلاء ، ما استدلال می کنیم که کوانتین های غیر بانویی می توانند به راحتی چگالی انرژی را تحت الشعاع فاز انرژی تاریک قرار دهند و به طور بالقوه مدل را به خطر می اندازند.بنابراین ، اجتناب از اثرات پس زمینه محدودیت های محدود کننده در انحرافات به دور از خلاء Bunch-Davies در طی این مرحله ، آزادی کلی در نظر گرفتن VACUA جایگزین در جهان چرخه ای را محدود می کند.