Some Remarks on Anthropic Approaches to the Strong CP Problem
$θ$的特殊价值是对人类景观概念的挑战。我们简要地回顾了一个合适的轴子可能产生的人择要求的暗物质的可能性。然后,我们考虑了Kaloper和Terning的另一种建议,即$θ$可能与宇宙学常数相关。我们注意到,在一个景观中,人们期望$θ$由一个或多个轴子的期望值确定。我们讨论了如何离散值的$θ$可能出现的能量分布占主导地位的QCD,并发现要求是相当严格的。考虑到这样的离散性,我们发现有限的情况下,小$θ$可能会被选择的宇宙学常数的人择要求。
2018-05-17 hep-ph hep-th
Density Perturbations and the Cosmological Constant from Inflationary Landscapes
对宇宙学常数的人择理解需要后期的真空能量从宇宙的一个区域扫描到另一个区域。如果暴胀期间的真空能量也扫描,宇宙的各个碎片就会获得指数级不同的体积。在一般的慢卷暴胀情况下,我们发现原始密度扰动的归一化概率分布会发生急剧变化,导致观测者中测量到COBE值为10^-5的比例呈指数级下降。通货膨胀的景观应该避免这种“σ问题”,我们探索的功能,可以让他们这样做。一种可能性是,在慢卷暴胀之前,真空的概率分布是极其尖锐的,基本上选择了一个人类允许的真空。这样的选择可能发生在永恒暴胀理论中。第二种可能性是暴胀景观有一个特殊的性质:尽管扫描导致体积呈指数级变化的斑块,但密度扰动的值在这种扫描下不会变化。这第二种情况比第一种情况更可取,部分原因是平坦的暴胀子势可以由人择产生,部分原因是人择选择小的宇宙学常数更成功。
2005-06-27 astro-ph hep-th
Anthropic Distribution for Cosmological Constant and Primordial Density Perturbations
人择原理已被提出来解释观测到的宇宙学常数值。在这里,我们重新审视这一建议,允许宇宙之间的尺度不变的原始宇宙学密度扰动的振幅的变化。我们从玩具暴胀模型中推导出这个振幅的先验概率分布,其中暴胀子势的参数平滑地分布在可能的宇宙中。我们发现,对于这样的概率分布,我们生活在一个典型的,人类允许的宇宙中的可能性通常是相当小的。
2004-09-29 astro-ph gr-qc hep-th
Towards a non-anthropic solution to the cosmological constant problem
许多概率措施在多重宇宙指数依赖于一些可观察到的参数,从而产生潜在的问题,如偏置,Q-灾难等,在本文中,我们探讨了一种可能性,即指数失控的依赖不应被视为一个问题,但作为一个功能,可以帮助我们解决所有参数的景观,包括宇宙学常数的值,而不使用人择的考虑。
2010-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Calculable Toy Model of the Landscape
最近的讨论弦理论景观的动机,我们提出了大量的真空模型的场论实现。这些模型包含多个U(1)规范群,可以解释为在紧致空间中具有通量的高维规范理论模型的解构版本。我们发现,这些模型的真空结构是非常丰富的,定义的参数空间区域与不同类别的稳定真空分离的边界。这使我们能够明确地计算物理量,如超光速破缺标度、R对称性的存在与否,以及稳定真空与不稳定真空的概率。此外,我们发现,这种景观图片演变与能源,真空进行相变,因为它们跨越不同地区之间的边界景观。我们还表明,超重力效应是至关重要的,以稳定这些真空中的大多数,为了允许取消的宇宙学常数的可能性。
2005-04-22 hep-th
Relaxion: A Landscape Without Anthropics
松弛机制提供了一个潜在的优雅的解决方案,而无需诉诸人择或其他微调参数的层次结构问题。这种机制引入了一个类轴子场,称为弛豫,其期望值决定了电弱层次以及QCD强CP违反$\barθ$参数。在暴胀期间,希格斯质量的平方被选择为负值,并且在一个理论中等级很小,这与特胡夫特的技术自然性标准是一致的。然而,在Graham、Kaplan和Rajendran(2015)提出的原始模型中,弛豫子并没有解决强CP问题,事实上,它对强CP问题有贡献,因为弛豫子与希格斯场的耦合以及弛豫子线性势的引入产生了很强的CP破坏。我们解决了这个紧张局势,考虑通货膨胀与哈勃尺度,这是在QCD尺度以上,但低于弱标度,并估计哈勃温度依赖的轴子质量。因此,在暴胀期间的弛豫势与今天的弛豫势有很大不同。我们发现,提供的膨胀哈勃尺度之间的弱规模和约3 GeV,弛豫解决的层次结构,强CP,和暗物质的问题,在技术上是自然的。
2017-12-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Is There a String Theory Landscape: Some Cautionary Notes
有证据表明,弦论拥有稳定和/或亚稳定基态的大离散性,在四维空间中具有零或四个超对称性。我批判性地讨论这个证据的性质。假设这种“景观”存在,对某些数量的人择解释几乎是不可避免的。我解释说,这种景观很可能导致预测的低能量超对称性。但我们认为,低能物理学的许多特征不是人择的,正如目前所理解的那样,景观图会把它们弄错。这表明这种观点是潜在的可证伪的。此外,如果它是正确的,许多问题必须通过更传统的科学解释来回答。这是基于2003年在辛辛那提大学和ITP举行的QTS 3会议上的演讲。
2004-02-17 hep-ph hep-th
Falsifiable anthropic model from the string landscape
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University(中山大学物理与天文学院);CSST Science Center for the Guangdong-Hong Kong-Macau Greater Bay Area(粤港澳大湾区子午线工程科学中心)
该研究将轴子宇宙与负宇宙学常数结合,应用人择论证,预测特定Ω_m范围概率,解决暗能量问题。排除慢滚和快滚,预测中等滚动力学,给出双参数化。当前数据对ΛCDM和幽灵模型有拒绝倾向,对ALAverse有偏好,未来可进一步检验。
2026-09-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Anthropic Bounds on Lambda from the No-Boundary Quantum State
我们表明,人择不可避免地出现在量子宇宙学预测的一般框架。在那里,人择推理的预测依赖于宇宙的量子态所隐含的先验。为了说明这一点,我们计算由无边界波函数指定的概率,用于我们目前在暴胀景观模型中观测到的λ和Q值,其中这两个量都是变化的。在人择的值范围内,无边界状态在λ上产生近似平坦的分布,并且强烈支持小的Q值。这恢复了温伯格对λ的成功预测。
2013-12-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probabilities in the Arkani-Hamed-Dimopolous-Kachru landscape
在以前的一篇论文中,我们发现,在Bousso和Polchinski提出的弦论“离散”的背景下,宇宙学常数概率分布变化很大。然而,宇宙学常数的成功人择预测关键取决于平坦先验分布的假设。我们证明,我们的Bousso-Polchinski分布的交错字符将出现在任何景观模型,产生一个密集的低能量常数的频谱从一个广泛的分布状态的参数空间的基本理论。在这里,我们计算的体积分布$Λ$在更简单的Arkani-Hamed-Dimopolous-Kachru景观模型,确实证明了这一猜想。
2006-11-22 hep-th
Distribution of supersymmetry mu parameter and Peccei-Quinn scale f_a from the landscape
扫描软超对称性破坏参数的弦论景观与MSSM假设为低能量有效场论-使用幂律绘制大软条款加上人择选择的派生弱标度是在我们的测量值的四分之一-预测峰值概率m_h~125 GeV的超粒子质量通常超出了LHC运行2的范围。这种多重宇宙模拟通常假设超对称守恒超势μ参数的固定值在假设的人为范围内,μ <~ 350 GeV。然而,根据超对称mu问题的假设解决方案,实际上可以导出预期的mu项分布。在本文中,我们研究了超对称μ问题的两种解决方案。第一种是基于假设的Z_{24} ^R离散R对称性的重力安全Peccei-Quinn(GSPQ)模型,该模型允许出现重力安全的偶然近似Peccei-Quinn全局对称性,这也解决了强CP问题。第二种情况是Giudice-Masiero解决方案,其中mu项有效地充当软项,并且具有对大值的线性绘制。对于第一种情况,我们也给出了PQ尺度f_a的预期景观分布;在这种情况下,弱尺度人类学将其范围限制在f_a~ 10^{11} GeV左右的宇宙学甜蜜区。
2021-04-08 hep-ph hep-th
Stretched extra dimensions and bubbles of nothing in a toy model landscape
使用简单的6D结条件,我们描述了两个令人惊讶的几何形状。首先,在dS4xS2真空之间转变的情况下,S2可以被拉伸得显著大于转变之前和之后的真空值。然后,我们发现,天真的不稳定性,以解压缩实际上是一个泡沫的什么都没有。
2010-01-12 gr-qc hep-th
Drake Equation for the Multiverse: From the String Landscape to Complex Life
有人认为,宇宙学中广泛采用的智能(典型)观察者存在的选择标准通常被称为“人择条件”,只是原始生命的先决条件。生命的存在并不意味着智慧生命的存在。相反,从单细胞到复杂的多细胞生物体的转变远非微不足道,需要行星平台上严格的额外条件。试图解开必要的步骤,导致从一个假设的多元宇宙的宇宙选择的生命和复杂的生命的存在。有人建议,目前所谓的“人择原理”应改为“前生物原理”。"
2010-02-08 astro-ph.CO hep-th physics.pop-ph
Random Polynomials and the Friendly Landscape
在hep-th/0501082中,提出了用于景观的场论“玩具模型”。我们表明,该文件的考虑进行到现实的有效拉格朗日,如那些出现的弦论。提取物理学的大量亚稳态真空,随之而来的需要更复杂的代数几何技术,我们审查。
2005-07-08 hep-th
Exploring a simple sector of the Einstein-Maxwell landscape
我们探索四维爱因斯坦-麦克斯韦景观作为一个玩具模型,在其中我们可以制定一个由电磁场稳定的球体紧化。用J球代替紧致化球,得到了(2 J +2)维Einstein-Maxwell景观的一个简单扇区.在这个玩具模型中,我们分析了一些在弦论中很难发现的性质,包括:完全模稳定性,稳定性条件和状态计数。我们还展示了如何在这个模型中构建人择状态。详细比较了这一景观的主要特点和布索-波尔钦斯基景观。最后,我们推测这些现象在弦论中的影响。
2013-02-14 gr-qc hep-th
Consequences of moduli stabilization in the Einstein-Maxwell landscape
一个玩具景观部门被引入作为一个紧化的爱因斯坦-麦克斯韦模型的产品的两个球。该模型的特点包括:模量稳定性,一种有效宇宙学常数的分布,它不同于Bousso-Polchinski景观的类似分布,以及不存在所谓的“阿尔法星”问题。当Kachru-Kallosh-Linde-Trivedi稳定机制被天真地应用于Bousso-Polchinski景观的状态时,就会出现这个问题。该模型还包含人择状态,可以很容易地构建,而不需要任何微调。
2013-02-14 gr-qc hep-th
A Review of Distributions on the String Landscape
我们回顾了一些基本的通量真空计数技术和结果,侧重于弦真空景观的不同区域的属性分布,并评估其现象学意义。我们讨论的主题包括:如何稳定模量和如何计算真空的概述;有效场论的适用性;概率和统计分析的用途和区别(以及与人择原理的关系);景观上各种参数的分布,包括宇宙学常数、规范群秩和超对称性破坏尺度;“友好景观”;开弦模量;在所有的点,我们试图将这项研究的真空现象学是实验可行的数量有限的。
2006-05-24 hep-ph hep-th
Higgs and superparticle mass predictions from the string theory landscape
对超对称性从弦中突破的尺度的预测,至少可以追溯到十年前德内夫和道格拉斯关于通量真空统计的工作。假设在隐藏扇区中存在各种超对称破缺F和D项,并且它们的值在D=4,N=1的有效超引力模型的景观中均匀分布,导致预期景观会拉向幂律行为P(m(soft))~ m(soft)^n所青睐的大值软项。另一方面,类似于温伯格对宇宙学常数的预测,我们可以假设弱尺度的人择选择与测量值(m(W,Z,h)~ 100 GeV)相差不远。在引力介导的低能有效理论中,超势μ项<< m(3/2),就像在佩西-奎因对称性的辐射破缺等模型中发生的那样,这使统计分布在景观上偏离了参数Delta(EW)的截止值,它测量了m(Z)-μ质量关系的微调。统计和人择拉动的综合效应有利于低能现象学,这或多或少对紫外物理学是不可知的。虽然软项的均匀选择n=0会产生太低的m(h)值,但对于负三线性项,取n=1或2最有可能产生m(h)~125 GeV。当n>=1时,m(squarks,slepton)(1,2)~10-30 TeV,而m(t1)~ 1-2 TeV,存在分裂世代的拉力。最可能的胶子质量大约在3-4 TeV-显然超出了HL-LHC的范围(尽管所需的准简并希格斯仍然可以达到)。我们评论超对称对撞机和暗物质搜索的后果。
2018-02-24 hep-ph hep-th
The status of cosmological natural selection
的问题作出预测的理论,可能的低能量参数的景观进行审查。这样的理论产生可证伪的预测可行的实验的条件。它表明,宇宙学的自然选择的假设满足这些条件,从而表明,它是可能的,继续做物理景观,而不调用人择原理。特别是,无论由黑洞反弹产生的宇宙系综是否是由随机过程(如永恒暴胀)产生的更大系综的子系综,这都是正确的。讨论了Vilenkin在hep-th/0610051中对宇宙自然选择的一个新的批评。它依赖于对量子引力的红外和紫外行为的假设,而这些假设是不太可能成立的。
2006-12-18 hep-th
Vacuum Selection on Axionic Landscapes
我们计算的最小值的分布,达到动态的多场轴子景观,数值和分析。由于存在移位对称性和可能的对齐效应(KNP机制),这样的景观非常适合于暴胀模型的构建。由此产生的动态达到最小值的分布与基于计数所有真空的天真期望有很大不同。由于动态选择效应,这些差异在存在许多场的情况下更加明显:当场沿着势向下滚动时,最好是低位的极小值,而轨迹也更有可能被许多附近的极小值之一捕获。我们发现,常见的分析参数的基础上随机矩阵理论在大$D$ -极限估计分布的极小值是不够的定量参数有关的动态达到的。这种差异并不局限于axionic潜力。我们提供了一个经验表达式的期望值,这样的动态达到最小值的高度,并认为,宇宙学常数的问题并没有减轻人择参数的情况下。我们进一步评论的可能性,在大的D-极限的公理景观的通货膨胀。
2016-04-18 astro-ph.CO hep-th
End-of-the-World Branes and Inflationary Predictions for Rocky and Swampy Landscapes
Heidelberg University(海德堡大学);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器中心)
本文提出了一种框架,用于在多元宇宙中基于终结之世膜的存在,预测暴胀的尺度,区分了Swampy和Rocky景观中不同的宇宙学预测机制。
2024-11-18 gr-qc hep-th
The distribution of Omega_k from the scale-factor cutoff measure
我们的宇宙可能包含在一个不断膨胀的多元宇宙中的一个分散的泡沫中。一个有希望的措施来调节这样一个多元宇宙的发散时空体积是标度因子截止,其中一个特点是泡沫没有奖励有一个较长的持续时间的慢卷膨胀。因此,根据像我们这样的气泡中暴胀的e折叠数的景观分布,我们可能希望测量时空曲率。我们研究了最近提出的一个景观中的通货膨胀卡通模型,并发现我们宇宙中的曲率远高于宇宙方差预期值的合理机会(约10%)。人择选择并不强烈地选择像观测到的那样小的曲率(相对较大的值),这意味着曲率的观测界限可以用来排除通常给出太少通货膨胀的景观模型。
2009-12-18 astro-ph.CO hep-th
Moduli Stabilisation and the Statistics of Axion Physics in the Landscape
弦论实现的QCD轴子通常被认为属于人择窗口,其中衰变常数在GUT标度附近,初始失准角必须调整到接近零。在本文中,我们重新审视这一说法,通过研究统计的轴子物理的弦景观。我们适当考虑模量稳定,因为稳定的saxion是至关重要的,以确定相应的axionic合作伙伴的物理性质。我们专注于模型独立的情况下,封闭的字符串轴子在IIB型通量紧致化,并发现它们的衰变常数和质谱功能的对数,而不是幂律分布。在有效场论的控制下,大多数闭弦轴子是超轻的类轴子粒子,而与爆破模相关的轴子自然可以扮演QCD轴子的角色。因此,IIB型通量真空的数量与一个封闭的弦QCD轴子与一个中间的尺度衰减常数和一个自然值的失准角仅在数学上被抑制。在最近的一篇论文中,我们发现这也与超对称破缺尺度的对数分布相关,这提供了一个有趣的迹象,表明弦景观中大多数(如果不是全部)现象学上有趣的量可能具有对数分布。
2021-05-06 hep-ph hep-th
The Distribution of Vacua in Random Landscape Potentials
景观宇宙学假定存在一个复杂的,多维的,标量的潜力-“景观”-与大量的亚稳态极小值。随机矩阵和随机函数在许多方面提供了景观的玩具模型,允许探索与这些场景相关的概念问题。我们计算的相对数量和最小值的真空能量$N$ -维高斯随机势的函数$Λ$的斜率,量化相关的概率密度,$p(Λ)$。在归一化之后,$p(Λ)$仅取决于维数$N$和单个自由参数$γ$,该自由参数与随机函数的功率谱相关。对于具有高斯功率谱的高斯景观,正最小值的分数随着$N$超指数地收缩;在$N=100$,$p(Λ>0) \approx 10^{-1197}$。同样,海森矩阵的典型特征值表明,最平坦的接近典型最小值的方法随着$N$而变平坦,而两个最平坦方向的斜率之比随着$N$而增长。我们讨论了这些结果的影响,沼泽地和传统的人为约束景观宇宙学。特别是,对于参数值,当正的最小值是非常罕见的,最平坦的最小值的方法,其中$Λ\approx 0$是非常平坦的比典型的最小值,越来越精华的解决方案的可行性。
2020-10-13 astro-ph.CO cond-mat.stat-mech hep-th
Precision Cosmology and the Landscape
在回顾了宇宙学常数问题之后--为什么λ不是巨大的?- 我概述了20世纪80年代末出现的两种基本方法,并指出每种方法都做出了明确的预测。精确的宇宙学实验现在表明宇宙学常数不为零。这一结果强烈支持环境方法,其中真空能量可以在宇宙中广泛分离的区域中离散变化。解释这种偏离第一原理的变化的需要构成了对基本理论的观测约束。我回顾的论点,弦论满足这一约束,因为它包含一个密集的离散亚稳真空。巨大的真空景观需要新的统计方法来推导预测,它促使我们重新审视我们在最大尺度上对时空的描述。我讨论了宇宙动力学的影响,我推测,加权真空的熵产生可能允许事先免费的预测,不诉诸明确的人择参数。
2006-11-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Signals of Inflation in a Friendly String Landscape
在Freivogel { \it et al}之后,我们考虑了弦真空景观的预测(或“友好”)区域中的暴胀,正如Arkani-Hamed,Dimopoulos和Kachru所模拟的那样。在这样的区域中,不受对称性保护的超可重整化算子的维数系数,如真空能量和标量质量平方,可以自由扫描,研究的对象是人类或“环境”条件下的可观测量的概率分布。在这种情况下,我们研究的统计预测(倒置)混合通货膨胀模型,其中的性质的暴胀是概率分布。我们得到的观测量的分布,包括偏离平坦度$|1-Ω|$,标量宇宙学扰动$n_s$的谱指数(及其尺度依赖性$dn_s/d\log k$),和张量标量扰动之比$r$。曲率上的环境约束意味着$η$ -膨胀问题的解决方案,其中预测的$(1-n_s)$分布指示接近当前观测的值。我们发现一个相对较低的概率($<3%$)的“就这样”的通货膨胀与可测量的偏离平坦。在这些模型中,最好采用中等通货膨胀率。
2006-04-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Probabilities in the Bousso-Polchinski multiverse
利用最近介绍的方法来计算气泡丰度在一个永恒的膨胀时空,我们调查的宇宙学常数$Λ$的Bousso-Polchinski景观模型的背景下的体积分布。我们发现,由此产生的分布有一个交错的外观,这是在鲜明的对比,预期的平坦分布。以前成功预测观测值的$Λ$已铰链的假设,一个平坦的体积分布。为了使我们的交错分布与$Λ$的观测结果相一致,BP模型必须在$Λ$的人为范围$ΔΛ_A$内产生大量的真空,这样,在对某个适当的尺度$δΛ\llΔΛ_A$进行平均后,分布就可以变得平滑。
2006-05-04 astro-ph gr-qc hep-th
A volume-weighted measure for eternal inflation
我提出了一个新的体积加权概率测量宇宙学的“多元宇宙”的情况下,涉及永恒的通货膨胀。“再热体积(RV)截止”计算在条件为有限的再热超曲面的一部分上可观测量的分布。RV测度是规范不变的,不受“膨胀悖论”的影响,并且与暴胀开始时的初始条件无关。在含有标量暴胀子的慢卷暴胀模型中,RV调节的概率分布可以通过求解非线性扩散方程得到。我讨论了可能的应用程序的新措施,以“景观”的情况下,气泡成核。作为示例,我在一个简单的玩具景观中计算RV度量的预测。
2008-07-10 astro-ph gr-qc hep-th