与晚期宇宙学模型对偶的反弹和坍缩宇宙

我们利用 Jordan 框架- Einstein 框架对应关系来探索具有对比宇宙学演化的对偶宇宙。我们研究了 Einstein 框架和 Jordan 框架之间的映射，其中 Einstein 框架宇宙描述了由暗能量和非相对论性物质驱动的物理宇宙的晚期演化。Brans-Dicke 引力理论被认为是 Jordan 框架中的对偶标量-张量理论。我们证明，具有 ΛCDM 模型宇宙学演化的 Einstein 框架宇宙，总是对应于一个由 Brans-Dicke 理论支配的反弹 Jordan 框架宇宙。另一方面，具有非相对论性物质分量的暗能量 quintessence 模型被证明总是与具有转向点（即反弹或坍缩）的 Brans-Dicke Jordan 框架对偶。quintessence 场的状态方程演化决定了转向点是反弹还是坍缩。对于所有情况，Jordan 框架转向点都可以通过选择适当的 Brans-Dicke 参数调整到任何位置。这本质上导致了物理宇宙晚期演化的替代描述，即 Jordan 框架中反弹或坍缩的 Brans-Dicke 宇宙。因此，暗能量的效应可以等效地视为共形连接宇宙中的空间坍缩。我们进一步研究了这种共形映射对线性扰动的稳定性。当前加速宇宙的有效反弹和坍缩描述可能对宇宙学背景中扰动和量子涨落的演化产生有趣的影响。