在非暴胀宇宙中产生标度不变的张量扰动

人们普遍认为，近期对大幅张量扰动的探测强烈支持早期宇宙的暴胀图景。这一共识依赖于爱因斯坦广义相对论在早期宇宙有效的假设。在本文中，我们表明，如果当时的引力理论被标量 - 张量理论所修正，那么在辐射主导时期之前的收缩阶段可以产生近乎标度不变的原初张量扰动。标度不变性保护张量扰动在大尺度上不被抑制，它们可能具有显著的振幅以符合 BICEP2 的结果。我们构建了一个模型来实现这一目的，并表明宇宙在长时间收缩后可以反弹至热大爆炸，且几乎与此同时，通过稳定标量场，引力理论趋近于广义相对论。从理论上讲，如果我们变换到引力理论为广义相对论的参考系，此类模型与暴胀模型是对偶的。对偶模型通过共形变换相关联。通过这项研究，我们强化了只有共形不变量（如标量和张量扰动）才是物理量的观点。辐射时期之前的背景演化取决于参考系，没有物理意义。不可能通过后期的宇宙学探针来区分不同的图景。