无时间起点的一般相对论宇宙学

我们发现，一般相对论自然可以避免宇宙奇点。目前已有若干无奇点模型，要么假设额外的人为物质内容，要么仅在解空间中占据零测度的区域无奇点，或是在高能条件下偏离一般相对论。经过大量不确定性后，人们普遍认为宇宙学膨胀或不膨胀都无法解决初始奇点问题。近期的奇点定理进一步强化了这一观点。本文构建了一个自然无奇点的膨胀宇宙学模型，满足：1)仅使用经典一般相对论，2)仅假设最一般的膨胀物质内容，3)属于混沌膨胀类型。该膨胀类型是当今最广为接受的，因为它对初始条件的微调要求最低。还证明了通过放弃物质与几何最小耦合的常规化简，可以违反零能条件，从而规避相关奇点定理。