修改环量子宇宙学中宇宙演化的普适性质

本文系统研究了在修改环量子宇宙学模型（mLQC-I）框架下，随着各种内驱动势能（包括混沌势能、Starobinsky势能、广义Starobinsky势能、一阶与二阶多项式势能、广义T模型及自然内驱动）的演化规律。在所有这些模型中，大爆炸奇点均被量子弹跳取代，宇宙演化在弹跳前后均为普适性的，且只要演化以弹跳时单色场动能为主，演化对内驱动势能的依赖较弱。特别地，在弹跳前阶段，宇宙演化可普遍划分为三个不同阶段：非弹跳阶段、过渡阶段和非de Sitter阶段。在非弹跳阶段，宇宙演化立即发生在量子弹跳前，此时由单色场动能主导演化，因此单色场的方程状态约为1，$w \approx 1$。随后，内驱动势能取代动能，$w$迅速从1下降至-1。该过渡阶段非常短暂，迅速转变为非de Sitter阶段，此时有效的普朗克尺度宇宙常数占据主导地位，支配收缩相位的其余部分。在整个弹跳前阶段，膨胀因子与单色场的演化均可由解析解近似表示，这些解析解是普适的且独立于内驱动势能。