一个导致现实宇宙学的各向异性、非奇异早期宇宙模型

我们提出了一个新颖的宇宙学模型，其中双轴 Bianchi IX 几何中的标量场物质导致了一个非奇异的“薄饼”解：超曲面体积在“大爆炸”时刻瞬时变为零，但所有物理量，如曲率不变量和物质能量密度，仍然保持有限，并平滑地穿过大爆炸。我们证明了存在穿过大爆炸的测地线，但也存在不完备的测地线，它们在大爆炸处围绕一个拓扑闭合的空间维度无限螺旋，使其至多成为一个拟正则奇点。因此，该模型让人联想到 Taub-NUT 真空解，因为它具有双轴 Bianchi IX 几何，并且其演化在拟正则奇点处表现出维度约化；然而，这两个模型相当不同，我们将在未来的工作中展示这一点。这里我们专注于模型的宇宙学含义，并展示标量场如何驱动各向同性化和暴胀，从而提出了一个问题：最大尺度上的结构是否是在宇宙仍为扁球状时形成的（Pitrou 等人和 Contaldi 等人也提出了这一点）。我们还讨论了模型在双轴性小扰动下的稳定性，并与宇宙学扰动进行了类比。最后，我们提出了一个单独的反弹解，它推广了封闭 FRW 宇宙中已知的反弹解。