Notes on Axion, Inflation and Graceful Exit in Stringy Cosmology
研究了树能级弦与介子和轴子有效作用的经典运动方程和相应的Wheeler-De Witt方程。然后分析了某些情形下的优美退出问题。
1997-01-23 hep-th
Inflation Free, Stringy Generation of Scale-Invariant Cosmological Fluctuations in D = 3 + 1 Dimensions
我们提出了一个替代宇宙暴胀的方案来产生宇宙结构的初始种子。宇宙学涨落是由理想弦气体的能量密度在三个紧凑的空间维度上的热涨落产生的。弦的统计力学揭示了在三个紧凑的空间维度上,宇宙尺度上的宇宙学涨落的标量功率谱在闭弦上是标度不变的,而在开弦上是红色的.这一代的热涨落发生在弦气体宇宙学的哈格多恩时代,在没有引发暴胀时代的情况下,扰动进入辐射主导时代。波动的幅度与理论上两个长度尺度的比率成比例,即,普朗克长度除以弦的长度。由于较短波长的模式在哈格多恩阶段结束时退出哈勃半径较晚,与长波长的模式相比,标量波动向红色倾斜。
2006-07-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Stringy Effects During Inflation and Reheating
我们在多喉弦紧化的背景下考虑暴胀宇宙学。在喉道之间的翘曲差异很大的情况下,弦和卡鲁扎-克莱因物理学可以对暴胀和再加热的宇宙学产生潜在的可观察的修正。首先,我们证明了一个非常低的弦尺度在基态紧致化是不兼容的高哈勃尺度在通货膨胀期间,我们建议,紧致化的几何形状在通货膨胀期间被改变。在这种配置中,最低尺度刚好在哈勃尺度之上,这与有效场论兼容,但仍然导致潜在的可观察到的CMB修正。此外,在适当的区域的参数空间,我们发现,再加热导致一个阶段的长开弦的标准模型部门(通常的辐射占主导地位的阶段之前)。我们勾勒宇宙学的长弦阶段,我们讨论可能的观测结果。
2005-09-22 astro-ph hep-ph hep-th
Brane Inflation : String Theory viewed from the Cosmos
膜暴胀是弦论中膜世界框架下早期宇宙暴胀宇宙图景的具体实现。解释了这种现实场景的自然性和鲁棒性。讨论了它对宇宙微波背景辐射中宇宙学观测量的预言,特别是可能出现的明显的弦特征,如大非高斯性或大张量模,这些特征偏离了慢滚方案的预言。作为隐藏的暗物质的弦KK模式也是一种可能性。膜暴胀的另一个普遍结果是在暴胀结束时产生宇宙弦。这些宇宙弦只不过是被拉伸到宇宙尺度的超弦。这些宇宙超弦的性质及其随后的宇宙学演化为标度网络,在不久的将来,通过宇宙学,天文学和/或引力波测量,开辟了可能的探测。目前,宇宙学数据已经对这种情况的细节施加了强有力的限制。在宇宙学观测中找到独特的弦特征,将大大有助于揭示特定的膜暴胀情形,验证弦论和膜世界图景。精确的测量甚至可以揭示通量紧致化的结构。不管最后的结果如何,我们都看到弦论正在面对数据并做出预测。
2006-11-14 astro-ph gr-qc hep-th
Trieste lectures on solitons in noncommutative gauge theories
我们提出了一个教学介绍非对易的规范理论,他们的弦起源,和非微扰效应,包括非线性和瞬子解决方案
2000-11-24 hep-th
Lectures on Inflation
探索宇宙的起源?一个轻量级的通货膨胀理论的入门指南。
2016-09-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stringy Spacetime Uncertainty Principle and a Modified Trans-Planckian Censorship Criterion
本文研究弦时空不确定关系(STUR)对暴胀宇宙学的启示,通过要求涨落模式不受STUR非局域性影响,得出比跨普朗克审查准则弱2倍的暴胀e-foldings数与能标上限,该界限仍与典型单场暴胀模型相冲突。
2024-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Lectures on Inflationary Cosmology
本文对暴胀宇宙学的历史和现状作了一个概述。本文讨论的最新发展包括混合暴胀情景、再加热理论和暴胀拓扑缺陷理论。我们还讨论了一个稳定的自我复制的暴胀宇宙的理论,以及它可能的影响,以评估最可能的值的引力和宇宙学常数。最后,我们讨论了暴胀宇宙中可能的非微扰大尺度密度偏离临界密度的一些初步结果。
1994-10-12 astro-ph gr-qc hep-ph
Hypergeometric Potential Inflation and Swampland Program in Rescaled Gravity with Stringy Corrections
本文在弦重标度引力中提出从弦修正项推导超几何标量势的算法,构造 $(m,n)$ 模型族,并结合普朗克数据与沼泽地猜想验证其在慢滚小参数下的可行性。
2024-07-08 gr-qc hep-th math-ph
TASI Lectures: Cosmology for String Theorists
这些笔记简要介绍了现代宇宙学,主要集中在理论问题上。一些注意力被放在弦论的学生可能感兴趣的方面,在宇宙学对弦论的限制和弦对宇宙学的贡献这两条双向街道的两边。1999年在科罗拉多大学博尔德分校理论高级研究所的讲座的稍微更新版本。
2000-11-30 astro-ph hep-ph hep-th
String Excitation by Initial Singularity of Inflation
我们讨论了暴胀初始奇异性对弦振动模的激发。暴胀的初始奇异性通常发生在有限的Hubble参数下,Hubble参数通常小于弦尺度,因此弦效应在Hubble参数附近是否变得显著还不清楚.借助Penrose极限,我们发现当Krolak分类意义下的奇异性较强时,无限重的振荡模被激发.我们证明了Starobinsky和山顶通货膨胀的初始奇点,假设慢滚通货膨胀到过去的无穷大,是强大的。因此,在这些膨胀模型的早期阶段,严格的修正是不可避免的。我们还发现,在非慢滚情形下,山顶暴胀的初始奇异性可能是弱的。
2021-10-29 gr-qc hep-th
Stringy-Running-Vacuum-Model Inflation: from primordial Gravitational Waves and stiff Axion Matter to Dynamical Dark Energy
在以前的工作中,我们推导出了弦宇宙的运行真空模型(RVM),它提供了一个有效的描述从暴胀到现在的时代的四维弦启发宇宙学的演变。在这个“弦RVM”版本的背景下,假设早期宇宙的特征是纯粹的引力自由度,来自无质量的引力弦多重态,包括反对称张量场。后者起着重要的作用,因为它的对偶产生了一个“刚性”的引力轴子“物质”,这反过来又耦合到引力异常项,假设在早期时代是非平凡的。在存在原始引力波(GW)扰动的情况下,这种反常耦合导致类似于RVM的动力学暴胀,而没有外部暴胀子。我们在这里回顾这个框架,并讨论潜在的场景生成这样的原始GW,其中形成不稳定的域壁,最终崩溃的非球对称的方式,引起GW。我们还注意到,在后暴胀时代,当产生适当的势能时,同一类型的“刚性”轴子物质可以提供宇宙中的暗物质(DM)的(一部分),它很可能是超轻的,这取决于弦启发模型的参数。总而言之,RVM暴胀的新(弦)机制保留了原始(更唯象的)RVM的基本结构,以及它的主要优点:即,一种优雅退出和产生大量熵的机制,能够解释视界问题。它还预言了公理暗能量和目前宇宙中存在的本质型温和动力学暗能量(DE),两者都是宇宙演化暴胀阶段的“活化石”。
2020-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Oscillation in power spectrum of primordial gravitational wave as a signature of higher-order stringy corrections
在低能有效弦论中,$α'$修正涉及到介子场与高斯-邦纳项的耦合。我们假设,介子势是微调,使介子场可能会迅速振荡,而周围的最小潜力,但通货膨胀的背景不受影响。通过数值计算,我们发现,如果在暴胀结束前的约$\sim 60$ e-折叠时刻开始振荡,$α^\prime$修正可能会给暴胀引力波谱带来不寻常的振荡,这种振荡可能会在CMB B模偏振中留下可测量的印记.
2016-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
TASI Lectures on Inflation
在一系列的五个讲座中,我回顾了暴胀宇宙学。我首先描述了弗里德曼-罗伯逊-沃克(FRW)宇宙学的初始条件问题,然后解释如何通货膨胀,早期的加速膨胀,解决这些问题。接下来,我将描述暴胀如何将微观量子涨落转化为宇宙结构形成的宏观种子。我提出了充分详细的标量和张量波动的原始谱著名的计算。然后,我定义的逆问题,从观测的宇宙微波背景波动提取信息的通货膨胀时代。目前的观测证据通货膨胀和未来的机会,通货膨胀的测试进行了讨论。最后,我通过对弦论中的暴胀的解释,回顾了将暴胀与基础物理联系起来的挑战。
2012-11-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Three Advanced Lectures on Inflation
University of Southern Denmark(南丹麦大学)
本文是2024年Nordita冬季学校关于暴胀的讲座笔记,涵盖原初暴胀理论、慢滚暴胀/准德西特时空的线性和非线性扰动理论。
2026-06-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Stringy constraints on primordial electromagnetic fields in axion inflation
研究弦论有效作用量中原初电磁场的产生,用DBI作用量替代常规轴子暴胀方案,发现场强受弦标限制,且因Chern-Simons耦合系数为O(1),磁发生仅能在弦景观的有限区域实现。
2024-07-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Lectures on inflation and cosmological perturbations
这些讲座的目的是给一个教学介绍通货膨胀和生产的原始扰动,以及审查的一些最新发展,在这一领域。在简短的介绍之后,我们回顾了热大爆炸模型的主要原理,以及它的局限性。这激发了对慢滚动标量场引起的宇宙暴胀的研究。然后,我们转向宇宙学扰动的分析,并解释真空量子涨落如何在暴胀阶段被放大。下一步是将暴胀过程中产生的扰动与辐射主导阶段宇宙流体的扰动联系起来。这些讲座的最后一部分给出了更一般的暴胀模型的审查,涉及多个领域或非标准的动力学条款。虽然这些模型更复杂,但它们通常是由高能物理激发的,它们可以导致在最简单的暴胀模型中无法预期的特定特征。在介绍了一个非常一般的形式主义来描述扰动的多场模型与任意的动力学条款,几个有趣的情况下。我们还强调熵扰动的多场模型的背景下的作用。最后,我们详细讨论了原始微扰的非高斯性和一些可能产生可检测水平的非高斯性的模型。
2010-01-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The most general four-derivative Unitary String Effective Action with Torsion and Stringy-Running-Vacuum-Model Inflation: Old ideas from a modern perspective
National Technical University of Athens(雅典国立技术大学);King’s College London(伦敦国王学院)
本文从局部场重定义角度重新审视弦启发的曲率平方有效作用式,要求保持扰动弦散射矩阵不变,发现额外四导数项在StRVM框架中为次主导项,不影响相关宇宙学物理。
2026-03-22 gr-qc hep-th
Cosmological fluctuations: Comparing Quantum and Classical Statistical and Stringy Effects
宇宙学涨落理论假设宇宙在暴胀前的状态是一个与引力耦合的标量场的量子真空。观测到的宇宙微波背景起伏被解释为量子起伏。在这里,我们考虑替代解释的经典计算的标量和张量功率谱的经典统计分布,这可能是在量子宇宙学文献中的消相干的前暴胀过程的后果,取代了Bunch-Davies量子真空。在数学上,它们基本上是相同的计算。然而,如果我们采取后一种解释,那么我们可以用例如弦论的基本长度尺度来代替普朗克长度。特别地,这改变了暴胀的尺度与标量功率谱之间的关系,但使表征双谱的参数在首阶不变。然而,差异将在环路扩展中的更高阶处出现。我们还讨论了与低声速和/或一段时间的耗散膨胀(温膨胀)的理论。
2016-04-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Radion Stabilization by Stringy Effects in General Relativity
我们考虑气体的封闭字符串(处理量子力学)的背景下,一个维度是紧致的圆上的效果。在我们解决了与时间相关的背景对我们所关心的弦谱方面的影响之后,我们推导出弦气体的能量-动量张量,并研究了由此产生的时空动力学。我们表明,各种各样的轨迹是可能的紧致维度的半径,这取决于弦气体的性质,包括一个演示的上下文中的广义相对论(即没有一个介子)的解决方案,其中额外的维度的半径振荡的自对偶半径,而不调用的问题,违反了各种能量条件。特别地,我们发现在弦气体处于热平衡的情况下,紧化维度的半径动态地稳定在自对偶半径,在此之后,通常的Friedmann-Robertson-Walker宇宙学的三个非紧化维度可以设置一个时期。我们表明,我们的Radion稳定机制需要一个stringy实现的通货膨胀的标量场驱动的通货膨胀无效,我们的机制。我们还表明,我们的稳定机制是一致的观测范围。
2005-01-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Les Houches lectures on inflationary observables and string theory
这些讲座涵盖了通货膨胀的一些基本机制的理论结构和现象学。由于暴胀对量子引力效应的敏感性,对这个问题的全面处理需要“紫外线完成”,同时使用低能场论对可观测量进行了优雅的参数化。弦论为暴胀提供了新的机制,其中一些受到重要的观测测试,高度紫外敏感的张量模式测量就是一个主要的例子。虽然紫外线的完成是不能直接通过实验获得的,但其中一些机制有助于激发对与数据分析相关的低能理论和特征空间进行更系统的分析,包括搜索功率谱中的非高斯性和附加结构。我们包括弦紧化的教学概述,重点是候选的膨胀子和它们的对称结构。在最后一课中,我们讨论了暴胀中的思想-实验观测量问题,发展了依赖于弦论中标量势结构的规范-引力对偶性的一般化。
2013-11-10 astro-ph.CO hep-th
Stringy Model of Cosmological Dark Energy
简要介绍了一个w<-1的宇宙学暗能量弦场论非定域模型。本文总结了SFT非定域模型的最新进展和存在的问题,并指出了SFT非定域模型在宇宙学,特别是在暴胀和宇宙学奇点中的应用所涉及的一些理论问题。
2007-10-16 hep-th
Some inequalities bridging stringy parameters and cosmological observables
通过要求暴胀过程中有效场论描述的有效性,本文导出了三个有趣的弦和宇宙学参数,即张量标量比($r$)、弦耦合($g_s$)和紧化体积(${\cal V}$)之间的一些特殊不等式.在推导这些不等式时,我们明确要求暴胀尺度和暴胀期间的哈勃参数远低于卡鲁扎-克莱因(KK)质量尺度、弦尺度和四维普朗克质量。对于在IIB型定向折叠压缩框架下发展的暴胀模型,通过满足我们的不等式,我们研究了由三个参数$(r, g_s, {\cal V})$构成的参数空间的区域,发现同样的方法可以显著地减小可用参数空间的大小.此外,我们评论通过比较引力子质量($m_{3/2}$)与哈勃尺度($H$),这也提供了一个张量标量比($r$)的下限,当$m_{3/2} <H$的情况下,获得进一步的限制参数。我们还说明了我们的边界在一些特定的类字符串(启发)模型的结果。
2016-07-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Higher Spins and Stringy AdS5xS5
在这个演讲中,我回顾了最近的工作更高自旋全息。在对AdS/CFT对应作了一个记号的闪现之后,我将讨论HS对称性的增强,并推导出在这个极限下AdS 5上微扰IIB型超弦激发的谱。然后,我将成功地将它与通过波利亚理论获得的自由N=4 SYM谱进行比较。在HS多重态中分解光谱,我最终将勾勒出如何将“La Grande Bouffe”表述为“la Stueckelberg”。
2004-09-29 hep-th
Inflationary physics and transplanckian conjecture in the Stringy Running-Vacuum-Model: from the phantom vacuum to the true vacuum
在以前的工作中,我们把宇宙学的运行真空模型(RVM)嵌入到弦论的框架中。具体地说,我们考虑了一个弦启发的宇宙学与原始引力波(GW)和引力异常,这被认为是导致,通过适当的凝聚在非常早期的宇宙时代,动力学暴胀,RVM型,而不需要额外的暴胀子场。对于暴胀时代的慢滚性质,存在于弦的引力多重态中的基本轴子场,即卡尔布-拉蒙(KR)轴子,起着至关重要的作用。在本文中,我们进一步研究这个模型,并证明了几个新的事实,完成我们以前的研究。我们澄清的背景KR轴子,这构成了一种形式的刚性物质,占主导地位的前RVM膨胀时代的宇宙所扮演的不同角色。我们表明,KR轴子当结合引力陈-西蒙斯贡献一起服从一个特殊的状态方程$p=-ρ$,与负能量密度$ρ< 0$,我们称之为“幻影真空”。最后,由于引力陈-西蒙斯凝聚的贡献,这个状态转变为标准真空状态,这使得总的$ρ_{\rm total} =-p_{\rm total} >0$。在这一点上,RVM真空图像自然出现,具有真正真空类型的总体状态方程。我们发现,我们的情况是一致的trans-Planckian审查假设,鉴于KR轴子的变化率只需要次普朗克值。我们还讨论了在超引力模型的背景下,可以嵌入到我们的弦论框架中的一些明确的方案创造的GW。{最后,我们讨论如何RVM在我们的情况下可以帮助缓解目前的紧张局势的$Λ$ CDM。}
2021-11-05 gr-qc hep-ph hep-th
Introductory review of cosmic inflation
这些课堂讲稿介绍了宇宙暴胀。特别是,我将审查的基本概念的通货膨胀,产生的密度扰动,并重新加热后,通货膨胀。
2003-04-28 astro-ph gr-qc hep-ph
Lectures on string/brane cosmology
概述了弦论的一些宇宙学方面。强调了最近的发展,特别是试图从弦论中的膜动力学推导出膨胀或膨胀的替代品。还讨论了具有潜在宇宙学意义的时间相关背景,如负张力膜和S膜以及滚动弦快子所提供的背景。
2002-10-30 astro-ph hep-ph hep-th
An Effect of $α'$ Corrections on Racetrack Inflation
我们研究了$ α'$修正对Kähler势在体积稳定和赛道膨胀上的影响。在一个经典的超引力分析是合理的区域,弦修正仍然可以正确地分析模量稳定和通货膨胀的开始有关。
2006-02-28 hep-th
Folded Inflation, Primordial Tensors, and the Running of the Scalar Spectral Index
我讨论折叠暴胀,暴胀模型嵌入在一个多维标量势,如弦景观。在折叠暴胀期间,场点沿着在势中转过几个角的路径演化。折叠暴胀可以导致相对较大的张量对宇宙微波背景的贡献,同时保持所有场小于普朗克尺度。我猜想,如果折叠膨胀产生一个显着的原始张量振幅,这将一般与非平凡的尺度依赖的原始标量扰动谱。
2005-01-06 astro-ph hep-ph hep-th
Conceptual Problems of Inflationary Cosmology and a New Approach to Cosmological Structure Formation
尽管标量场驱动的暴胀模型在唯象学上取得了巨大的成功,但它仍然存在着一些重要的概念性问题。新的基础物理学将需要解决这些问题。弦论是自然界所有四种力的统一量子理论的候选者。正如我们将要看到的,弦论可能导致一种与暴胀宇宙学完全不同的宇宙学背景,并且可能承认一种新的弦机制,它是宇宙学涨落的一个大致标度不变的谱的起源。
2007-01-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Brane Interaction as the Origin of Inflation
我们从一个角度重新分析了具有膜-膜相互作用的膜暴胀,其中包括膜-反膜相互作用的特殊情况。如果自然是用今天的膜世界场景的弦实现来描述的(任意紧化),如果在早期宇宙中存在一些额外的膜,我们发现暴胀时代通常是非常自然的,当最后一个膜碰撞时,以大爆炸结束。在一个有趣的膜暴胀的情况下,建议一般弦模型的建设,我们使用的密度扰动观察到的宇宙微波背景和耦合统一,发现弦尺度是可比的大统一尺度。
2002-03-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Stringy Running Vacuum Model and current Tensions in Cosmology
本文在弦论运行真空模型(RVM)背景下,唯象地考察了由量子效应引发的RVM能量密度项,发现其不仅能与数据相符,还能有效缓解当前宇宙学中哈勃常数与星系结构增长的张力。
2023-11-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A-Genus and the Sigma Model
这套课堂讲稿提出了一个迂腐的推导过程,推导出时空循环空间的$ {\hat A} $ -亏格与$ N=1/2 $西格玛模型的亏格一配分函数之间的联系。它的结论与一些意见可能的概括$ {\hat A} $属自然遵循从“弦”的观点,但尚未进行数学探讨。这套课堂讲稿是针对不熟悉$ N=1/2 $西格玛模型的数学听众而设计的。
1994-06-04 hep-th
TASI Lectures on Emergence of Supersymmetry, Gauge Theory and String in Condensed Matter Systems
课堂讲稿由四个部分组成。在第一部分中,我们回顾了在量子临界点实现突现超对称的2+1维晶格模型。第二部分致力于一种现象,称为分馏规范玻色子和分馏粒子出现作为低能量激发的结果,规范中性粒子之间的强相互作用。第三部分讨论了在大N极限下出现弦激发的临界自旋液态的稳定性和低能有效理论。在最后一部分中,我们讨论了为一般量子场论导出全息理论的一种尝试。
2010-12-16 cond-mat.str-el hep-lat hep-ph
Inflation, quantum fluctuations and cosmological perturbations
这些讲座的目的是给一个教学介绍的主要目前的图片非常早期的宇宙。在对广义相对论和标准大爆炸模型作了初步的回顾之后,本文讨论了下列问题:暴胀、经典相对论性宇宙学扰动理论和暴胀过程中由标量场量子涨落产生的扰动。
2004-05-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Cryptons: a stringy form of decaying superheavy dark matter, as a source of the ultra high energy cosmic rays
密码子是弦隐藏扇区中物质的亚稳态束缚态,其动态确定的质量M_X约为10^{12} GeV,寿命τ_X大于或约为10^{18} yr,可以通过暴胀产生,其丰度接近于近临界宇宙所需的丰度。它们的衰变碎片可能是撞击地球大气层的最高能粒子的原因。最近的发展,这一惊人的假设进行了审查,表明NESTOR或PIERRE AUGER项目可能能够证实或反驳密码子的存在。
1998-09-25 astro-ph hep-ph hep-th
A Status Review of Inflationary Cosmology
本讲座的第一个目的是强调两个领域的最新进展,在暴胀宇宙学,即再加热和量子理论的宇宙学扰动。第二个目标是讨论目前实现基于基本标量物质场的暴胀的重要概念问题,并提出解决这些问题的一些新方法。
2001-01-11 astro-ph gr-qc hep-ph
TASI Lectures on Remnants from the String Landscape
超弦理论在理论上是非常有前途的,但是巨大的弦真空景观和(可能)非常大的潜在弦尺度意味着它们可能永远不会被直接检验。然而,与所观察到的世界相一致的混凝土结构经常导致可观察到的残余物,即,新的粒子或特征,显然是紫外线理论的意外结果,并且通常不是由粒子物理学或宇宙学的标准模型的特定缺陷所激发的。例如,模量,轴子,大扩展规范扇区,额外的$Z'$规范玻色子,扩展希格斯/希格斯诺扇区和准手征奇异粒子是非常常见的。它们激发了另一种宇宙学范式,并可能导致在LHC上可观察到的签名。类似的特征可以出现在其他标准模型的扩展中,但在弦的情况下,它们更可能孤立地出现,而不是作为更完整的TeV尺度结构的一部分。相反,场论的无限“景观”的某些共同方面,如大的表象,在弦景观中是非常罕见的,而在沼泽地中明确观察特征可能导致证伪。在这篇文章中,常见的弦残余和他们的现象学进行了调查,并间接支持或怀疑弦论的影响进行了讨论。
2018-02-05 hep-ex hep-ph hep-th
On the Quantum Origin of Structure in the Inflationary Universe
在这个讲座中,我将对暴胀宇宙学做一个教学性的介绍,特别关注宇宙学扰动的量子产生。
2007-10-16 hep-th
Cosmic Superstrings
在受到弦论启发的膜世界宇宙学模型的背景下,宇宙超弦被认为是在膜暴胀结束时形成的。通过研究宇宙超弦网络的性质,并将其现象学结果与观测数据进行比较,我们的目标是确定成功的和自然的暴胀模型,并深入了解我们宇宙的弦描述。
2008-02-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Inflection Point Inflation and Time Dependent Potentials in String Theory
我们考虑拐点通货膨胀的模型。这种模型的主要缺点是它们遭受过冲问题。也就是说,初始条件应该被微调到宇宙膨胀的拐点附近。我们表明,字符串实现拐点通货膨胀是常见的,并提供了一个自然的解决方案的过冲问题。
2007-09-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
TASI lectures on cosmological observables and string theory
这些讲座提供了一个最新的教学处理的理论结构和现象学的一些基本机制的通货膨胀,随着结构的宇宙隆起的全息对偶的概述。由于暴胀对量子引力效应的敏感性,包括反反应和非绝热产生大自由度,因此对这个问题的全面处理需要“紫外线完成”。宇宙学观测暗示了晚期宇宙的加速膨胀,并提供了越来越精确的约束和发现潜力的振幅和形状的原始张量和标量扰动,以及它们的一些关联函数。弦论的大部分背景都具有正势能,有着丰富但仍然高度受限的解。该理论包含了新的膨胀机制,其中一些受到了重要的观测检验。虽然详细的紫外线完成是无法通过实验获得的,但其中一些机制直接刺激了对与数据分析相关的低能理论和签名空间的更系统的分析,这对由于长时间演化(危险的不相关性)和大量数据而导致的膨胀能量标度以上的物理数量级敏感。这些讲座的部分内容以前出现在Les Houches 2013年的“后普朗克宇宙学”中。
2016-06-11 astro-ph.CO hep-th
Lectures on classical and quantum cosmology
这些课堂讲稿向读者介绍了热大爆炸模型,宇宙学扰动,引力波,宇宙微波背景,膨胀,奇点问题,宇宙学常数问题和量子引力的宇宙学。
2022-08-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary Cosmology: Progress and Problems
这些课堂讲稿旨在对暴胀宇宙学作一个简短的教学介绍,重点介绍最近取得进展的领域,如再加热和宇宙学扰动理论。指出了暴胀宇宙学原理中存在的问题,指出了解决这些问题的一些新尝试,包括利用引力作用量中的高阶导数项构造非奇异宇宙,以及研究宇宙学扰动的反作用。
1999-10-20 astro-ph gr-qc hep-ph
Old Inflation in String Theory
我们提出了一个旧的通货膨胀的情况下,不需要任何慢卷暴胀的潜力,是基于一个具体的例子,字符串兼容与翘曲度量的字符串版本。我们的设置承认存在反D3-膜在深红外区域的度规和一个假真空态与正真空能量密度。后者是造成通货膨胀加速期的原因。只有当反D3-膜的数量小于临界数量时,假真空才存在,并且如果一些反D3-膜从紫外区向红外区移动,则可以实现从暴胀的优雅退出。宇宙学曲率扰动是通过曲率机制产生的。
2004-01-09 astro-ph hep-ph hep-th
Chain Inflation in the Landscape: "Bubble Bubble Toil and Trouble"
在链式暴胀模型中,一个连续的耦合标量场链驱动暴胀。我们考虑一个多维势,它有大量的碗,或局部极小值,被能量势垒隔开:暴胀发生在系统从最高能量的碗隧穿到另一个较低能量的碗,依此类推,直到它到达零能量的基态。这样的场景可能是由弦状景观中的许多真空激发的,我们的模型可以应用于其他多维势。旧通货膨胀的“优雅退出”问题得到了解决,因为在每个阶段都很容易实现再加热。场之间的耦合对场景至关重要。该模型是相当通用的,并成功的自然耦合和参数。链式暴胀成功地适用于各种能量尺度--从10 MeV尺度暴胀到$10^{16}$ GeV尺度暴胀。
2005-07-01 astro-ph hep-ph hep-th
A stringy perspective on the coincidence problem
我们认为,对于一般的弦紧化,暗能量很可能是我们宇宙终结的信号,甚至可能通过解紧化,可能对宇宙学巧合问题产生影响。由于稀缺性(缺席?)在稳定的德西特真空中,弦论中的暗能量被假定为慢卷的精粹场。当它滚动时,一座重态之塔一般会下降,在最多几百个哈勃时间后,在低能宇宙动力学中引发一个世界末日般的相变。因此,暗能量的统治不可能无限期地持续下去,至少有一个百分比的机会,我们发现自己在第一个哈勃时代。我们使用一个玩具模型的精髓耦合到一个塔的重态,明确地证明了崩溃的宇宙动力学塔变得轻。这是通过在一定时间后产生大量相应的粒子而发生的,压倒性的精华。我们还讨论了早期宇宙膨胀的一些影响。
2021-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The D-material universe
在一些作者以前的出版物中(N.E.M.,M.S.和M.F.Y.),我们已经论证了“D-物质宇宙”,即在由D-粒子弦状缺陷的集合填充的更高维块体中传播的膜世界的模型,通过其光谱中的矢量场提供了宇宙中大尺度结构生长的模型。后者对应于D粒子反冲速度激发的缺陷与弦物质和辐射的相互作用的结果膜世界。在本文中,我们首先进一步阐述了以前的研究结果的星系生长时代和分析的情况下,D粒子反冲速度流体可能“模仿”星系中的暗物质。一个透镜现象也提出了一些样本的星系,这是以前已知的修改后的重力(TeVeS)模型提供张力。目前的模型被发现与这些透镜的数据。然后,我们讨论了宇宙演化的D-物质宇宙的分析条件下,这个宇宙的晚期时代与大尺度结构连接到早期时代,在那里发生的通货膨胀。结果表明,暴胀是由早期宇宙中的D粒子的密集种群引起的,与暴胀场的作用下发挥的凝聚体的D粒子反冲速度场与相对论性弦物质的相互作用,只有足够大的膜张力和低弦质量尺度相比,哈勃尺度。另一方面,对于大的弦尺度,反冲速度凝聚场很弱,暴胀不能单独由D粒子缺陷驱动。在这种情况下,暴胀可能是由基础弦论中的介子(或其他模)场驱动的。
2016-03-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Looking Beyond Inflationary Cosmology
尽管暴胀宇宙的方案在现象学上取得了成功,但目前利用标量场实现暴胀导致了严重的概念问题,本讲座将对此进行回顾。弦论或许能提供解决这些问题的途径。把弦论和宇宙学结合起来的一个特别方法是弦气体宇宙学。总结了这种方法的基本原理。
2005-09-25 astro-ph hep-ph hep-th
Intro to Effective Field Theories and Inflation
这些笔记介绍了$Λ$ CDM宇宙学及其可能的暴胀前兆,重点是有效场论在其分析中的一些方法。目标受众是粒子物理学的研究生,例如参加讲座(为Les Houches暑期学校准备,粒子物理学和宇宙学中的有效场论,2017年7月)。
2017-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Detecting relic gravitational radiation from string cosmology with LIGO
残余引力辐射的特征光谱是由早期宇宙中的“弦膨胀”时期产生的。这个频谱是不寻常的,因为能量密度随频率迅速上升。我们表明,相关实验与两个引力波探测器正在建设的激光干涉引力天文台(LIGO)可以检测到这种遗迹辐射,在一定范围内的参数特征的基础弦宇宙学模型。
1996-09-05 astro-ph gr-qc hep-th
Note on Power-Law Inflation in Noncommutative Space-Time
本文提出了一种计算非对易幂律暴胀模型中模函数的新方法。在这个模型中,满足弦时空不确定性关系时产生的所有模式都是在暴胀期间在哈勃视界内产生的。结果表明,描述非对易时空效应的线性项对标量和张量扰动的功率谱有贡献。将该模型与\textit{Planck}和BICEP 2的最新结果进行比较,我们对模型中的参数进行了约束,发现它与观测值吻合得很好。
2014-04-01 astro-ph.CO hep-th
Cosmic Inflation: Background dynamics, Quantum fluctuations and Reheating
本文讲义教学性地介绍暴胀宇宙学,涵盖背景标量场动力学、暴胀期间量子涨落产生原初扰动及单场范式下暴胀后的再加热过程。
2024-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Basic Principles of 4D Dilatonic Gravity and Some of Their Consequences for Cosmology, Astrophysics and Cosmological Constant Problem
本文提出了一类简单的标量-张量引力模型,它只有一个标量场($Φ$上的标量场)和一个未知函数(宇宙势$U(Φ)$)。这些模型可以被认为是一个弦的启发与破碎的超对称性。它们具有以下基本性质:1)正膨胀子质量$m_Φ$和正宇宙学常数$Λ$定义了两个极其不同的尺度。所考虑的模型与已知的实验事实,如果$m_Φ> 10^{-3} eV$和$Λ=Λ^{obs}\sim 10^{-56} cm^{-2}$是一致的。2)严格满足爱因斯坦弱等效原理,并利用“基本常数不变”原理的新形式将其推广到标量-张量引力理论。3)该子同时扮演暴胀场和精粹场的角色,产生一个有序的超暴胀,并优雅地退出到渐近de Sitter时空,该时空是一个吸引子,用$\exp(-\sqrt{3Λ^{obs}} ct/2)$来逼近.充盈持续时间为$Δt_{infl} \sim m_Φ^{-1}$。4)超高频($ω_Φ\sim m_Φ$)电子振荡发生在渐近状态。5)没有微调。(The一般类型的Robertson-Walker解具有上述性质。6)宇宙学常数问题的一种新的调整机制似乎是可能的:弦框架中的巨大宇宙学常数值在过渡到唯象框架后被量子重新标度到它的观测值。
2002-07-02 astro-ph gr-qc hep-ph