Random versus holographic fluctuations of the background metric. I. (Cosmological) running of space-time dimension
几年前,在因果动力学三角剖分[hep-th/0505113]和量子引力的重整化群方法[hep-th/0508202]的框架下,通过对晶格量子引力的数值模拟,发现了时空维随时空区域大小而变化的深刻的量子引力效应。不幸的是,在这些方法中,在较短尺度下的维数有效变化的解释和物理意义并不清楚。该文致力于研究两个问题.首先,我们发现,在有限的时空分辨率(通常由量子引力所暗示)面前的计盒维数显示了一种简单的方式,即如何理解这种效应的定性和定量特征。其次,考虑背景空间的随机涨落和全息涨落的两种最有趣的情况,我们发现,正是随机涨落给出了运动维,从而导致牛顿平方反比定律的修正与单圈引力辐射修正的修正完全一致。
2009-08-08 astro-ph gr-qc hep-th
Running of the Spectrum of Cosmological Perturbations in String Gas Cosmology
我们计算了弦气体宇宙学中宇宙学扰动谱的运行,利用了早期哈格多恩阶段和后期辐射阶段之间的过渡的平滑参数化。我们发现,在简单的单标量场暴胀模型的运行具有相同的符号。它的大小与$(1 - n_s)$($n_s$是光谱的斜率指数)成正比,因此它在参数上比暴胀宇宙学中的大,在暴胀宇宙学中它与$(1 - n_s)^2$成正比。
2017-08-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing the running of the cosmological constant with Type Ia Supernovae at high z
在量子场论的背景下,“宇宙学常数“随时间演化的概念看起来很自然,因为它正好反映了真空能量随宇宙典型能量的变化。在Ref的特定帧中。[30]在普朗克尺度M_P附近的一般量子效应可能引起低能的“运行CC”,只要M_P以下的所有大质量粒子都是平滑的退耦。CC的变化率保持缓慢,没有微调,与H^2 M_P^2相当。它可以用单个参数ν来描述,该参数可以从已经计划的实验中使用高z下的SNe Ia来确定。ν的允许值范围主要来自核合成限制。目前Ia型超新星的样本还不能区分“恒定”CC或“运行”CC。在这项工作中提出的数值模拟表明,SNAP可以探测预测的CC的变化,要么排除这种想法或确认以后预期的演变。
2004-02-10 astro-ph gr-qc hep-ph
Nonlocality of quantum matter corrections and cosmological constant running
半经典对引力作用量的贡献包括各种项,包括度规的零阶、二阶和四阶导数,以及这些项的非定域形状因子。在特定的公制背景或特定的规范固定下,对其中一些项的贡献可能会与其他项混淆。我们提出了一个批判性的分析最近的作品中的张量结构和导数的数量在引力的作用没有得到适当的考虑。考虑到这些相关的方面,我们表明,虽然由于量子涨落的质量或无质量的标量以及费米子和矢量场的一些贡献可能是由于“运行”的宇宙学常数,在现实中,他们对应的四阶导数项的行动。
2022-08-09 gr-qc hep-th
Cosmological constant and quantum gravitational corrections to the running fine structure constant
考虑了具有宇宙学常数的Einstein-Maxwell理论中量子引力对电荷重整化群行为的贡献。量子引力被证明是导致不存在的运行电荷的贡献时,宇宙学常数消失。这重新开启了罗宾逊和威尔切克提出的改变高能规范理论标度行为的可能性,尽管我们的结果有所不同。我们展示了一个紫外不动点的可能性,它直接与宇宙学常数有关。
2008-09-23 hep-th
Constraints from observational data for a running cosmological constant and warm dark matter with curvature
空间曲率的引入可以改变物质扰动的演化,影响大尺度结构的形成。我们量化的非零空间曲率的影响,在LSS的形成与运行真空能量密度和温暖的暗物质组件的宇宙学模型。构造并分析了密度扰动的演化及其功率谱的修正形状。
2020-08-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Asymptotic Regimes in Quantum Gravity at Large Distances and Running Newtonian and Cosmological Constants
我们考虑一个可重正化的高阶导数标量理论,它被用作大距离(量子引力的红外相)量子引力的有效理论。得到了耦合常数--特别是牛顿常数和宇宙学常数--的渐近区域(特别是渐近自由红外区域)。牛顿常数和宇宙学常数在红外渐近自由区的运行对于解决宇宙学常数问题和估计静态引力势的超前对数修正可能是相关的。
1994-04-12 hep-th
Running of effective dimension and cosmological entropy in early universe
本文认为,早期宇宙是从一个二维描述的高能态开始的,当宇宙演化到辐射支配相时,高能态又恢复到四维态。这种情况与最近的观点一致,即量子引力在紫外线下应该是有效的二维,在红外线下恢复为四维。建立了宇宙粒子视界内有效维运行与熵运行之间的关系,即,当有效维数从2变为4时,相应的熵从全息熵变为适合于辐射的正常熵。这些结果可以推广到高维情形。
2020-12-09 gr-qc hep-th
A Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker cosmological model with running Lambda
可变暗能量的想法在文献中已经被多次接受,并从许多不同的角度来看。Quintessence只是最近流行的一种实现这一想法的方式,但到目前为止收效甚微。另一种可能性是把宇宙项λ看作一个"运行量“,就像电磁耦合常数一样。然而,λ是一个四维参数的事实意味着它可能服从一个特殊的重整化群方程,在低能量下,该方程可能由普朗克尺度附近物理学产生的λ ~ H^2 M_P^2形式的“软扰动”贡献所支配。这个值与CMB和高Z超新星的测量值大致相同。这种“重整化”的FLRW宇宙学可能会揭示自己是一个健全的,可检验的,在弯曲时空中的量子场论中的变量λ模型的建议。
2004-01-25 astro-ph gr-qc hep-ph
Dynamical System Analysis of Cosmologies with Running Cosmological Constant from Quantum Einstein Gravity
我们讨论了一种机制,诱导宇宙尺度上的时间依赖的真空能量。它基于正宇宙学常数宇宙中低能量子涨落引发的不稳定性诱导重整化。我们采用动力学系统方法研究Friedmann-Robertson-Walker宇宙学的定性行为,其中宇宙学常数在低能下按照这种非微扰标度动态演化.它将表明,它是可能实现“两个制度”的暗能量阶段,其中一个不稳定的早期阶段的幂律演化的标度因子是由一个加速膨胀时代在晚些时候。
2011-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Matter-antimatter asymmetry and other cosmological puzzles via running vacuum cosmologies
目前的天文观测成功地解释了目前的宇宙学范式的基础上的和谐模型($Λ_0$ CDM +通货膨胀)。然而,这样一个场景是由描述宇宙演化不同阶段的成分的异质混合组成的。特别是,它没有给出一个统一的解释连接的早期和晚期的时间加速通货膨胀制度,这是由许多亿元分离。和谐模型的其他挑战包括:早期的奇点或宇宙从量子引力体系中出现,从暴胀到标准辐射阶段的“优雅”退出,以及巧合和宇宙学常数问题。我们在这里表明,一个简单的运行真空模型或一个依赖于时间的真空可以提供洞察上述一些开放的问题(包括一个完整的宇宙历史),也可以解释观察到的物质反物质不对称后,最初的通货紧缩时期。
2018-05-24 gr-qc hep-ph hep-th
Cosmological constant, renormalization group and Planck scale physics
从普朗克尺度M_P的一般量子效应出发,我们发现,如果所有大质量粒子从M_P到最轻中微子的质量之间存在一个平滑的退耦,那么低能下宇宙学常数(CC)的重整化群运行是可能的。我们讨论的理论意义,这运行的“老”和“新”的宇宙学常数的问题。有趣的是,CC的运行意味着量子场论和宇宙学之间有很强的关系,这在不久的将来应该可以通过测量CC的立方红移依赖性在SNAP等实验中观察到。
2003-05-25 astro-ph gr-qc hep-ph
Tilt and Running of Cosmological Observables in Generalized Single-Field Inflation
采用有效场论方法研究暴胀微扰,详细分析了曲率生成的拉格朗日算子对各种观测量的影响,重点是它们的尺度运行。在二次阶,我们解决了运动方程在下一个领先的领先阶在一个非常普遍的单场膨胀理论的广义慢滚近似。我们推导出由此产生的功率谱,它的倾斜和运行。然后,我们专注于原始的非高斯振幅f_{NL}来源于一个特定的相互作用项的贡献。我们表明,运行的f_{NL}可以大大大于慢滚参数所规定的。
2010-10-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The scaling evolution of cosmological constant
在量子场论中,真空作用量的参数服从重整化群运行。特别是,"宇宙学常数"在量子场论中不是常数,更不应该是零。本文在弯曲时空标准模型的框架下,继续前人的工作,导出了粒子对宇宙常数和引力常量的贡献。在更高的能量下,计算在锐截止近似中进行。我们评估,在两个不同的框架,是否宇宙学和引力常量的标度依赖性破坏原始核合成。最后,讨论了宇宙学常数运行的宇宙学意义。
2002-02-26 astro-ph gr-qc hep-ph
Nonholonomic Ricci Flows and Running Cosmological Constant: 3D Taub-NUT Metrics
根据拓扑三维Taub-NUT-AdS/dS时空的作用,研究了具有宇宙学常数的Einstein空间的Ricci流可以用非齐次Einstein空间中的某些类非完整框架、度量和线性联络形变来模拟的一般论断.
2007-10-11 gr-qc hep-th math-ph
Can the cosmological "constant" run? - It may run
利用标准量子场论,我们讨论了爱因斯坦方程中宇宙学常数(CC)项可能运行的几个理论方面。目前工作的基本动机是强调,这种可能性也应该考虑到考虑动力学模型的暗能量(DE),现在主要集中在识别DE与相关的一个或多个特设标量场的能量密度。与此同时,我们解决最近发表的(或私下传达给我们的)一些批评,试图对这种运行的基本可能性提出质疑。在这项工作中,我们认为,虽然没有全面的证明CC运行,也没有严格的证明非运行。特别是,最近在文献中引用的一些所谓的“非运行定理”,在我们看来,是完全没有实质性的和形式上不正确的。因此,CC运行的方式仍然是开放的,我们借此机会对这一领域的现有技术进行教学回顾,包括简短的历史叙述。
2008-10-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Inconsistencies from a Running Cosmological Constant
我们研究的一般问题,是否尺度相关的宇宙学常数可以与一般的协方差,一个自然产生的问题,在治疗量子引力的耦合常数通常运行的结果,重整化群的影响。本文从几个方面对这一问题进行了探讨,包括显协变泛函积分方法、二维协变连续统微扰理论、引力格点方法、非定域有效作用量方法和有效场方程方法。在所有情况下,我们发现宇宙学常数不能随尺度变化,除非一般协方差被正则化过程明确地打破。我们的结果有望对当前的量子引力计算有一定的影响,但更普遍的是,应该适用于宇宙学真空能量问题的唯象方法。
2013-05-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observable (?) cosmological signatures of superstrings in pre-big bang models of inflation
杂合超弦和I型超弦的U(1)规范场与介子的不同耦合,可能会在极早期宇宙演化的遗迹上留下印记。工作的背景下,前大爆炸的情况下,我们讨论了区分这两种模型之间的可能性,通过互相关观测宇宙磁场和原始引力波背景。
2005-12-20 astro-ph gr-qc hep-th
Supersymmetry, Cosmological Constant and Inflation: Towards a fundamental cosmic picture via "running vacuum"
在爱因斯坦提出广义相对论一个世纪之际,我试图通过一个玩具但不平凡的模型来解决现代宇宙学中的一些开放问题。具体来说,我想把以下几点联系起来:(i)今天宇宙学常数的小,(ii)宇宙从大爆炸后的暴胀时代到现在的演化,(iii)引力扇区中的局部超对称性(超重力)在早期的时候有一个破碎的光谱,通过在四维N=1超引力的简单玩具模型的上下文中使用“运行真空”的概念。该模型的特点是动态破缺的局部超对称性,在早期宇宙引力子凝聚的形成引起的。正如我将讨论的,有一个Starobinsky型的暴胀时代的特点,在这个模型中,这是兼容的,与当前的宇宙学数据,提供了一个给定的约束,满足一些树级参数的模型和重整化的宇宙学常数的de Sitter背景中使用的分析。然后,将“运行真空”概念应用于暴胀出口处的有效场论,就可以(在宇宙时间内)与辐射主导时期以及随后与宇宙的当前时期建立平滑的联系,其特征是宇宙常数对宇宙能量密度的贡献很小(但占主导地位)。在这种方法中,今天宇宙学常数的小是由于上述约束的失败(由于量子引力非微扰效应)。
2015-12-19 gr-qc hep-th
A string-inspired running-vacuum-model of cosmology, primordial-black-hole dark matter, and the current tensions in cosmological data
该研究提出一种带反常与挠率的弦启发宇宙学运动真空模型,可缓解H₀与结构增长宇宙学张力,提升暴胀期原初黑洞密度,使其可作为暗物质组分并在辐射主导期引力波中留痕。
2023-06-13 gr-qc hep-ph hep-th
The Hubble tension as an effect of the renormalization of fundamental constants and cosmological parameters
本文提出用 $G$、$Λ$ 等基本常数和宇宙学参数的尺度跑动解释哈勃张力,认为 CMB 与超新星测得的不同 $H_0$ 源于探测尺度差异。
2025-09-29 gr-qc hep-th
Running G and Λat low energies from physics at M_X: possible cosmological and astrophysical implications
宇宙学的重整化群方法是从量子场论的角度研究弯曲时空中宇宙学参数可能演化的有效方法。在这篇工作中,我们继续了我们以前的研究,即基于在M_P附近的很高能量标度M_X下物理学引起的潜在低能效应的RG方法。在本例中,我们假设牛顿常数G和宇宙学项Λ都可以是标度参数μ的函数。结果表明,G(μ)按照对数律演化,这可能导致引力的渐近自由,类似于QCD中的规范耦合。同时Λ(μ)随μ二次演化。当μ=H时,我们研究了这些定律的相容性和宇宙学结果。此外,我们建议将这种方法扩展到天体物理领域后,确定本地RG规模在银河系的水平。事实证明,开普勒的天体力学第三定律得到了量子修正,这可能有助于解释星系平坦的旋转曲线,而无需引入暗物质假设。在我们的框架中,这些效应(宇宙学效应和天体物理学效应)的起源可以与M_X= 10^{16-17} GeV的物理学相联系。
2005-01-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Revisiting the decoupling effects in the running of the Cosmological Constant
我们重新讨论了真空能量的重整化群中重粒子的退耦效应。我们发现运行的真空能量源于希格斯凝聚在整个能量范围内,并表明它的行为如预期的简单的尺寸参数,这意味着它表现出二次灵敏度的重粒子的质量在红外制度。分析了这种运行对宇宙学常数测量值的微调问题的影响,导出了对给定模型的质量谱的约束。我们表明,在标准模型(SM),这种微调约束不满足,而在无质量理论,这种约束形式上符合众所周知的Veltman条件。我们还提供了一个非常简单的扩展SM的饱和,这一约束使我们能够正确地预测辐射希格斯质量。还给出了常曲率空间的推广。
2017-08-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial universe with the running cosmological constant
从理论上讲,不排除宇宙学常数在红外区的运行。另一方面,从量子场论的观点来看,宇宙晚期由于宇宙学常数的变化而释放的能量不能进入物质区。由于这个原因,这种运行的现象学界限并没有足够的限制。在早期宇宙中,情况可能有所不同,当时引力场足够强,可以从真空中有效地创造粒子。我们开发了一个框架,系统地探索这种可能性。我们认为,这种运行发生在暗物质已经退耦并发生膨胀的时期,而重子近似无质量,由于真空能量的衰减,可以从真空中大量产生。我们用简化的相对论气体模型来描述暗物质,考虑了宇宙背景和线性扰动的动力学,计算了真空衰变对物质功率谱和第一个CMB峰的影响。此外,使用CMB+BAO+SNIa的组合数据,我们找到了模型自由参数的最佳拟合值。
2020-09-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Weighing neutrinos in the presence of a running primordial spectral index
三年的WMAP(WMAP3),结合其他宇宙学观测星系团和Ia型超新星(SNIa),喜欢一个非零运行的原始光谱指数独立的低CMB多极。基于这一特点,我们研究了宇宙学对中微子质量的约束,这严重依赖于我们对原始波动的光谱形状采取什么样的先验,考虑到可能的运行。结果发现,对三个中微子质量之和的限制比对原始谱形采用幂律先验时的m_v < 0.90eV(2 σ)更严格,m_v < 0.76eV(2 σ)。
2006-12-18 astro-ph gr-qc hep-ph
The running vacuum in effective quantum gravity
本文简要回顾了基于有效作用量的Vilkovisky和DeWitt版本的、具有宇宙学常数的量子广义相对论中的重整化群的研究工作。在此基础上,我们讨论了这种形式的重整化群在具有运行牛顿常数和真空能量密度的宇宙学模型中的应用前景。
2021-12-02 gr-qc hep-th
Cosmological Signature of New Parity-Violating Interactions
除了在弱相互作用中观察到的那些,自然界是否产生了宇称违背的任何表现?一张宇宙微波背景(CMB)温度和极化的地图将提供一个新的P破坏的签名。我们给出了两个新的P违反相互作用的例子,这可能与普朗克尺度物理学,通货膨胀和/或精髓有关,这将引起这样的签名。虽然这些效应很可能无法被MAP和普朗克探测器探测到,但它们可能会被未来专门的CMB偏振实验探测到。
1999-07-23 astro-ph gr-qc hep-ph
Density Perturbations for Running Cosmological Constant
密度和度规扰动的动力学研究了以前开发的模型,其中真空能量衰减到物质(反之亦然)是由于重整化群(RG)运行的宇宙学常数(CC)项。CC的演化依赖于单个参数ν,它表征了普朗克尺度以下未知高能理论物质场的量子效应所产生的CC的运行。符号ν表明玻色子或费米子在竞争中占主导地位。假设绝热制度和各向同性应力张量的扰动谱计算。此外,CC项的扰动是从考虑中的RG模型所建议的最简单的协变形式产生的。相应的数值分析表明,当ν>0时,与标准LCDM模型相比,在低尺度(大波数)下物质功率谱会耗尽,而当ν<0时,在低尺度下会有过剩的功率。我们发现LSS数据排除了|ν|> 10^{-4},而值|ν| < 10^{-6}看起来完全可以接受。当ν<0时,在低尺度下的过剩功率迅速增长,并且边界更严格。从粒子物理学的观点来看,|ν| \sim 10^{-6}对应于大统一理论标度M_X \sim 10^{16} GeV以上的质谱中的"沙漠“。我们的结果与其他承认暗物质和暗能量之间相互作用的动力学模型中得到的结果是一致的。我们发现,物质功率谱分析是一个高效的方法来发现一个可能的真空能量的尺度依赖性。
2007-01-26 astro-ph gr-qc hep-ph
Renormalization group running cosmologies - from a scale setting to holographic dark energy
在弯曲的时空背景下,量子场论中自然会出现一个依赖于尺度的宇宙学常数$Λ$和牛顿常数G,从而导致运行宇宙学的重整化群。在这些宇宙学模型中讨论了尺度设置过程,并强调了尺度的解释。这种设置引入了暗能量,而没有调用类似于精粹的场,并且可以应用于各种问题。与尺度相关的$Λ$和G也被自然地纳入广义全息暗能量模型,并应用于宇宙学的不同方面。
2007-07-25 astro-ph gr-qc hep-ph
On the possible running of the cosmological "constant"
尽管许多杰出的宇宙学观测为引力场方程中的非零宇宙学常数(CC)项提供了强有力的证据,但这个量的理论地位似乎远远落后于观测的成功。因此,重新审视量子场论(QFT)中CC项的一些基本方面似乎是及时的。我们强调,在弯曲的时空中,没有任何先验的东西可以阻止这个项潜在地具有与量子效应相关的温和的运行行为。值得注意的是,这可能是暗能量的动力学性质的起源,与文献中考虑的许多其他流行的选择相反。在讨论这种可能性时,我们还讨论了最近关于这种运行可能性的一些批评。我们的结论是,虽然没有全面的证据证明CC运行,但也没有证据证明CC不运行。这个问题只能通过更深入地理解弯曲时空背景下大质量量子场的真空贡献来解决。我们认为,这样的调查是在未来几年的基础理论宇宙学的最重要的努力之一的核心。
2009-10-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Signature of Tachyon Condensation
本文在三次费米子弦场论的框架下考虑了开弦快子凝聚的动力学,其中包括与闭弦无质量模、引力子和引力子的非最小耦合。开弦快子和介子的耦合是在线性介子背景和平坦时空中由开弦场论激发的。我们注意到,介子引力提供了几个限制的快子凝聚,并明确表明,介子的影响的快子凝聚是必不可少的,并提供了一个显着的效果:振荡的哈勃参数和状态参数成为宇宙学尺度。我们给出了这些振荡的周期(0.1-1)Gyr的估计,并注意到这一周期与观测到的振荡周期(0.15-0.65)Gyr分布的类星体光谱的一个很好的协议。
2008-06-17 astro-ph gr-qc hep-th
Nonholonomic Ricci Flows and Running Cosmological Constant: I. 4D Taub-NUT Metrics
在这项工作中,我们构造和分析精确的解决方案,描述里奇流和四维(4D)Taub-NUT时空的非完整变形。本文概述了构造Ricci流解的一种新的几何技巧。分析了一般非对角度量和相关非线性连接结构时空的一些概念问题。通过限制Einstein流方程和Ricci流方程的积分簇类,在某些特定的物理条件下,允许从具有非平凡挠率的引力/Ricci流模型到具有Levi-Civita连接的构型的限制.
2007-02-02 gr-qc hep-th math-ph
Some implications of signature-change in cosmological models of loop quantum gravity
在高密度下的信号变化是环圈量子引力模型中变形时空结构的可能结果。这篇文章提供了一个概念性的讨论宇宙学的情况下,应用的数学结果的混合型偏微分方程(Tricomi问题)的影响。虽然有效方程的签名变化已被证明是局部规则的,因此可靠的,环量子引力的基础理论可能面临着一些全球性的问题,在其半经典的解决方案。
2015-03-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Resolution of the cosmological constant problem by unimodular gravity and signature reversal symmetry
Department of Physics \. I zmir Institute of Technology G \" u lbah c e, Urla 35430, \. I zmir, Turkey
本文通过单模引力和符号反转对称性解决宇宙学常数问题的第二部分,将四维时空视为高维bulk中的膜,从而解释宇宙学常数的微小值。
2026-04-07 gr-qc hep-th
Constraints on small-scale cosmological fluctuations from SNe lensing dispersion
我们提供了超新星透镜色散的小尺度宇宙学密度功率谱的预测。参数化的原始功率谱与运行$α$和运行的运行$β$的光谱指数,我们排除了大的积极的$α$和$β$参数,导致太大的透镜色散超过目前的观测上限。我们运行了无碰撞暗物质粒子的宇宙学N体模拟,以研究具有正运行参数的原始功率谱的非线性演化。当进入非线性区域时,功率谱的初始小尺度增强在很大程度上被消除。例如,即使在$k>10h {\rm Mpc}^{-1}$处的线性功率谱被增强了$1-2$数量级,该增强也大大降低到后期的$2-3$的因子($z \leq 1.5$)。因此,由暗物质涨落引起的透镜色散对运行参数的约束很弱。当包括重子冷却效应(这大大增强了小尺度的集群),约束是可比的或更严格的普朗克约束,取决于UV截止。需要对重子过程的非线性物质谱进行进一步的研究,以达到严格的约束。
2015-04-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Holographic Signatures of Cosmological Singularities
为了深入了解宇宙学奇异性的量子本质,我们研究了规范/引力对偶中的各向异性Kasner解。体向奇点演化的对偶描述涉及变形de Sitter空间扩张分支上的N = 4个超Yang-Mills,并且定义良好。我们使用锚定在边界上的类空测地线计算大尺寸的杨-米尔斯算子的两点算子。在视界尺度附近的奇异性和大边界分离时的衰减在不同方向上以不同的速率表现出强烈的特征。更一般地说,边界演化表现出类似于暴胀中的粒子生成过程。这使我们猜想,宇宙学奇异性的量子性质的信息被编码在边界波函数的长波长特征中。
2014-11-19 gr-qc hep-th
Overall signature of the metric and the cosmological constant
本文研究了度规整体符号变化与宇宙学常数符号改变的一致性,并展示了如何从 AdS 时空的一部分经典地产生开放的 dS 区域,将其解释为 $a^2<0$ 的经典虚空间扩展。
2023-10-31 gr-qc hep-th
Asymptotically safe gravity as a scalar-tensor theory and its cosmological implications
本文研究了Einstein-Hilbert截断下的渐近安全引力,考虑了引力常数和宇宙学常数的重整化群运行。我们证明了该理论的经典行为等价于一类Brans-Dicke参数为零的Jordan-Brans-Dicke理论,势由重整化群方程决定.该理论可以重新表述为$f(R)$理论。在最简单的宇宙学的情况下,我们发现大-场暴胀的解决方案,普朗克尺度附近的有效场论的描述打破。最后,我们通过宇宙学扰动理论讨论了运行引力常量对背景动力学的影响。我们表明,与广义相对论的兼容性需要从运行的引力常量的应力能量张量的贡献,以考虑在微扰分析。
2011-11-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Constant Problem and Renormalized Vacuum Energy Density in Curved Background
目前的真空能量密度观察到的暗能量${ ρ}_{ \rm dark }\simeq 2.5\times10^{-47}\ {\rm GeV^{4}}$是不可接受的小相比,任何其他尺度。因此,我们在推导暗能量时遇到了严重的微调问题和理论困难。然而,在理论上有吸引力的方案已被提出并在文献中讨论:根据宇宙学常数的重整化群(RG)运行,真空能量密度可以表示为${ ρ}_{ \rm vacuum }\simeq m^{2}H^{2}$,其中$m$是标量场的质量,并且在弯曲时空中相当动态。然而,一直没有严格的证据来推导这个表达式,有一些批评的物理解释RG运行宇宙学常数。在本文中,我们重新讨论了宇宙学常数的RG运行效应,并研究了弯曲时空中的重整化真空能量密度。我们证明了${ ρ}_{ \rm vacuum }\simeq m^{2}H^{2}$描述的真空能量密度是弯曲背景的量子效应而不是宇宙学常数的运行效应。通过与宇宙学观测数据的比较,我们得到了标量场质量的一个上界,它小于普朗克质量$m \lesssim M_{\rm Pl}$。
2017-06-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Brans-Dicke cosmology mimicking running vacuum
Brans-Dicke(BD)宇宙学是从一种方法重新考虑的,在这种方法中,模型可以用$Λ$ CDM形式表示,但代价是用一个依赖于小参数$ε$的动力学准真空分量代替刚性宇宙学常数$Λ$. $ε$乘以BD参数$ω_{\rm BD}$的乘积,就可以用普通的宇宙学参数精确地确定。当$ε\to 0$时,$ω_{\rm BD}\to\infty$的GR限度恢复。我们解决了背景宇宙学的模型以及微扰方程。当拟合的宇宙学数据,我们发现,BD宇宙学,转录在这样一个有效的GR形式,似乎是竞争与$Λ$ CDM和模拟运行真空模型。
2018-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
BD-$Λ$CDM and Running Vacuum Models: Theoretical background and current observational status
本文分析了具有宇宙学常数和冷暗物质的Brans-Dicke宇宙学模型(BD- $Λ$ CDM)。与宇宙学的标准模型相比,我们发现BD- $Λ$ CDM更符合宇宙学的总体数据(SNIa+BAO+ $H(z)$ +LSS+CMB). BD- $Λ$ CDM模型可以从GR的角度被视为具有随时间演化的真空能量密度的运行真空模型(RVM)。由于这一事实,也由于其时间演变的有效引力耦合,该模型可以减轻$σ_8$和$H_0$张力在同一时间。我们还提出了不同类型的RVM的结果时,他们在宇宙学数据的光测试,我们表明,一个温和的动力学的真空能量密度可以帮助平滑上述紧张局势,从而改善$Λ$ CDM模型的性能。
2021-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Small cosmological signatures from multi-brane models
我们分析了具有模稳定的膜膨胀模型的特征。这些都是混合通货膨胀模型与非平凡的场空间的度量,可以诱导复杂的轨迹,在通货膨胀的领域。这反过来又可能导致通过偏离近尺度不变性或等曲率模式的存在,在CMB波动的功率谱上可观察到的特征。我们特别关注其中体积模量也在演化的多膜模型。我们发现,签名是高度敏感的实际轨迹在字段空间,但它们的振幅太小,即使是未来的高精度CMB实验观察。
2008-07-15 astro-ph hep-ph hep-th
Black hole formation and slow-roll inflation
如果曲率扰动谱随尺度减小而增大,则可能形成黑洞。由于在宇宙学尺度上没有观察到这种增加,黑洞的形成需要光谱指数n的强正运行n',尽管运行可能只在CMB各向异性和星系巡天探测的“宇宙学尺度”以下。产生这种运行的一个具体的和良好的动机的方式是通过运行质量模型的缓慢滚动膨胀。我们得到了一个新的观测界n' < 0.026,改进了以前的结果的两倍。我们还讨论了在更一般的情况下黑洞的生产。我们证明了通常的条件ε<< 1,|η| << 1足以导出谱{ \cal P}_k(k),引入更高阶的序参量k ^{2}等是可选的。
2008-04-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Running coupling: Does the coupling between dark energy and dark matter change sign during the cosmological evolution?
本文提出了一个描述暗能量与暗物质相互作用的运行耦合方案。在我们的场景中的暗扇区的相互作用是免费的假设,即相互作用项$Q$是成比例的哈勃膨胀率和暗扇区的能量密度。我们只使用一个时变耦合$b(a)$(与$a$宇宙的比例因子)来表征的相互作用$Q$。我们提出了一个参数化形式的运行耦合$b(a)=b_0a+b_e(1-a)$,其中早期的耦合是由一个常数$b_e$,而今天的耦合是由另一个常数,$b_0$。为了研究运行耦合的特征,我们采用了三种暗能量模型,即宇宙学常数模型($w=-1$)、常数$w$模型($w=w_0$)和含时$w$模型($w(a)=w_0+w_1(1-a)$)。我们约束模型与当前的观测数据,包括Ia型超新星,重子声振荡,宇宙微波背景,哈勃膨胀率,和X射线气体质量分数的数据。拟合结果表明,在宇宙学演化过程中,耦合$b(z)$穿过非相互作用线($b=0$),符号由负变正的时变真空方案是有利的.非相互作用线的交叉发生在大约$z=0.2-0.3$处,并且交叉行为在大约1 $σ$置信水平处是有利的。我们的工作意味着我们应该更加关注时变真空模型,认真考虑暗扇区之间变号或振荡相互作用的唯象构造。
2011-06-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Cosmological Signature of the Standard Model Higgs Vacuum Instability: Primordial Black Holes as Dark Matter
对于当前的希格斯粒子和顶质量的中心值,标准模型希格斯粒子势在$10^{11}$ GeV量级上产生了不稳定性。我们表明,这种不稳定性的宇宙学签名可能是暗物质的形式原始黑洞种子希格斯波动在通货膨胀。暗物质的存在可能不需要超越标准模型的物理学。
2018-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Signature change in matrix model solutions
研究了低维类IKKT洛伦兹矩阵模型的各种经典解的交换极限。泊松流形出现在这个极限,和他们相关的诱导和有效的度量计算。签名的变化被发现是一个共同的特点,这些流形时,二次和三次条款包括在玻色子行动。事实上,单个流形可以表现出多个特征变化。具有洛仑兹签名的区域可以作为宇宙时空的玩具模型,在签名变化时完成宇宙奇点。奇异性在交换极限之外得到解决。玩具模型的开放和封闭的宇宙时空给出了二维和四维。四维宇宙学是从非对易的复射影空间中构造出来的,它们在初始奇点附近表现出快速的膨胀。
2018-10-18 gr-qc hep-th
String-inspired running-vacuum cosmology, quantum corrections and the current cosmological tensions
本文在受弦启发的运行真空模型(RVM)中探讨了引力子圈和物质场路径积分的对数级量子修正,论证了在动力学破缺的超引力模型中,引力子修正主导物质场修正,从而缓解当前的 $H_0$ 和结构增长张力。
2023-07-26 gr-qc hep-th
Matter-Antimatter Asymmetry Induced by a Running Vacuum Coupling
我们表明,CP违反相互作用引起的运行真空和非保守重子电流之间的衍生物耦合可能会动态地打破CPT和触发重子生成通过一个有效的化学势。通过假设一个非奇异类运行真空宇宙学,它提供了一个完整的宇宙历史(从早期的暴胀de Sitter阶段到现在的准de Sitter加速),它被发现,一个可接受的重子不对称性产生了许多不同的选择模型参数。有趣的是,相同的成分(运行真空能量密度)解决了几个开放的宇宙学问题:避免初始奇点,为原始暴胀提供平滑的出口,解决了巧合和宇宙学常数问题,最后,也能够解释早期宇宙中物质-反物质不对称的产生。
2017-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Experimental signatures of cosmological neutrino condensation
宇宙学起源的中微子在足够低的温度下的超流凝聚可以为中微子振荡和宇宙加速膨胀问题提供简单而优雅的解决方案。它会产生一个小量级的晚期宇宙学常数,也会产生微小的马约拉纳质量,从中微子的味振荡中可以观察到。我们表明,在实验室中精心准备的β衰变实验将携带这样的凝聚的签名,因此,它将是可能的,要么建立或排除宇宙学尺度的中微子凝聚在实验室实验中。
2010-11-02 cond-mat.supr-con gr-qc hep-ex
Cosmological Avatars of the Landscape II: CMB and LSS Signatures
这是该系列中的第二篇论文,该论文将景观模型的预测与宇宙学观测相对抗。在这里,我们展示了如何修改的弗里德曼方程由于长波长模式上定义的景观上的宇宙波函数的散肩效应留下独特的签名的CMB光谱和大尺度结构(LSS)。我们表明,字符串校正的效果是抑制$σ_8$和CMB $TT$光谱在大角度,从而使WMAP和SDSS数据$σ_8$到协议。我们发现有趣的功能印记的物质功率谱$P(k)$:功率被抑制在大尺度上,表明原始空隙竞争的ISW效应的可能性。此外,功率在结构和子结构尺度$k\simeq 10^{-2-0} h~{\rm Mpc}^{-1}$上增强。我们的吸烟枪从其他类似的CMB和LSS的预测来自宇宙剪切和温度各向异性之间的相关性,这表明一个noninflation通道的贡献LSS,与独特的振铃功能的非局域纠缠显示在结构和子结构尺度。
2006-12-13 astro-ph gr-qc hep-ph
Dark Matter and Dark Energy Interactions: Theoretical Challenges, Cosmological Implications and Observational Signatures
暗物质和暗能量相互作用的模型已经被提出来解决巧合问题。我们回顾的动机需要引入这样的相互作用,它的背景动力学的影响,以及它如何修改的线性扰动的演变。我们使用最新的观测数据来测试模型,我们发现这种相互作用与当前的天文学和宇宙学数据是兼容的。最后,我们描述了即将到来的数据集,从当前和未来的设施,正在建设或设计,将允许更清楚地了解暗区的物理。
2016-04-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Growth index of matter perturbations in running vacuum models
首次导出了真空能量依赖于红移的FLRW平坦宇宙模型的物质扰动增长指数。这种类型的一个特别好的动机模型是所谓的量子场真空,其中除了一个领先的常数项$Λ_0$,还有一个$H^{2}$ -依赖性的功能形式的真空,即$Λ(H)=Λ_{0}+3ν(H^{2}-H^{2}_{0})$。由于$|ν|\ll1$,这种形式赋予了温和动力学的真空能量,这种动力学影响了背景和微扰水平上主要宇宙学观测量的演化。具体地说,在微扰水平上,我们发现运行的真空宇宙学模型的增长指数是$γ_{Λ_{H}} \approx \frac{6+3ν}{11-12ν}$,因此它很好地扩展了$Λ$ CDM模型的结果,$γ_Λ\approx 6/11$。
2015-11-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Cosmological Constant Problem and Running Vacuum in the Expanding Universe
众所周知,量子场论(QFT)导出了一个巨大的宇宙学常数$Λ$值,这与宇宙学观测结果严重不符。我们在这里审查这个基本的理论难题(“宇宙学常数问题”)的某些方面,并强烈主张赞成的可能性,宇宙真空密度$ρ_{\rm vac}$可能是温和的发展与膨胀率$H$。这样一个“运行真空模型”(RVM)的建议预测了一个有效的动态暗能量,而无需假设新的特设领域(精髓等)。利用弯曲时空中QFT的绝热重整化方法,我们发现$ρ_{\rm vac}(H)$获得了由量子物质效应引起的动力学分量${\cal O}(H^2)$.也有${\cal O}(H^n)$($n=4,6,..$)的贡献,其中一些可能引发早期宇宙的膨胀。值得注意的是,量子重整化$ρ_{\rm vac}(H)$的演化不受与场质量的四次幂($\sim m^4$)成比例的危险项的影响。传统上,这些项一直是麻烦的主要来源,因为它们是宇宙学常数问题的极端微调特征的原因。然而,在所研究的上下文中,$H_0$周围的晚时间$ρ_{\rm vac}(H)$是由一个主导项($ρ_{\rm vac}^0$)加上前面提到的温和动力学分量$\propto ν(H^2-H_0^2)$(与$|ν|\ll1$)给出的,这使得RVM模仿精华。最后,在现象学方面,我们表明,RVM可能有助于缓解一些最具挑战性的问题(所谓的“紧张局势”)困扰如今的观测一致性的“和谐”$Λ$ CDM模…
2022-07-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Pseudo Euclidean-Signature Harmonic Oscillator, Quantum Field Theory and Vanishing Cosmological Constant
研究了伪欧氏空间中的谐振子。一个简单的过程表明,尽管这样的系统可能具有负能量,但它是稳定的。在量子化理论中,必须适当地定义真空状态,然后对应于正特征分量的零点能量被对应于负特征分量的零点能量抵消。然后将这一原理应用于标量场系统。假设域空间中的度量具有签名(+. - - -),并表明真空能量,从而宇宙学常数,则正好为零。该理论还预言了存在稳定的负能量场激发(所谓的“奇异物质”),它们是排斥性引力场的来源,是建造时间机器和阿尔库别雷超快曲速引擎所必需的。
1998-12-15 hep-th