Banks-Zaks宇宙学、暴胀与Big Bang奇点

我们考察了宇宙学背景下Banks-Zaks理论在共形点附近的热力学行为。由于反常维数，所得压强与能量密度偏离辐射情形，并导致多种有趣的宇宙学场景。具体而言，在给定参数范围内可避免宇宙学奇点。我们给出了给定参数下可能的宇宙演化的完整“相图”。对于某参数范围，热平均的Banks-Zaks理论单独即可导致指数收缩宇宙，随后发生非奇异反弹并进入指数膨胀宇宙，即“无Big Bang奇点的暴胀”，或简称“dS反弹”。此类宇宙的温度有上下界。结果是一种违背经典零能量条件（NEC）的理论。考虑带有附加完美流体的Banks-Zaks理论，可得到更丰富的相图，包含标准Big Bang模型、稳定的单次“正常”反弹、dS反弹以及稳定循环解。这些反弹与循环解均无奇点，且NEC的违背仅发生在反弹附近。我们还给出了这些非奇异解存在的简单解析条件。因此，在有效场论框架内，我们基于Banks-Zaks理论的反常维数得到了一种新颖的替代性非奇异宇宙学，其可包含暴胀且无需借助标量场。