Starobinsky暴胀的暴胀前动力学及其在圈量子Brans-Dicke宇宙学中的推广

近来，圈量子引力的非微扰量子化方案已被推广到Brans-Dicke理论，并导出了相应的圈量子Brans-Dicke宇宙学，这为在该框架下探索暴胀模型提供了重要平台。本文考虑两种暴胀模型——Starobinsky暴胀与$\alpha$-吸引子暴胀，其宇宙学预言与Planck数据高度吻合，并系统研究它们的暴胀前动力学以及慢滚暴胀。我们表明，对于这两种模型，平坦Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker宇宙的背景演化一般可分为三个不同阶段：暴胀前量子相、量子到经典过渡，以及慢滚暴胀。暴胀前动力学由圈量子Brans-Dicke宇宙学的量子几何效应主导，相应的宇宙初始可以是膨胀或收缩，取决于暴胀子场的初始速度。研究表明，暴胀前量子相的具体演化也依赖于特定的暴胀模型。在暴胀前量子相之后，宇宙在Starobinsky与$\alpha$-吸引子势的某些初始条件下逐渐演化为慢滚暴胀。此外，为与观测数据一致，我们还发现了能够在该慢滚暴胀期间产生至少$60$个$e$-折叠的初始条件的受限参数空间。