Stringy Gravity: Solving the Dark Problems at `short' distance
在对称性原理的指导下，弦论预言的不是广义相对论，而是它自己的引力，它假定弦的整个封闭无质量扇区是几何的，因而是引力的。就$R/(MG)$而言，即以质量标准化的无量纲径向变量，弦引力在无穷远处与广义相对论一致，但在短距离处对其进行了修改。在很短的距离上，引力甚至可以是排斥力。这些可能解决暗物质和能量问题，因为它们本质上是由小的$R/(MG)$观测产生的：长距离除以更重的质量。我们解决了相关的微分几何弦引力，弦等效原理，弦测地线和最小耦合到标准模型。我们强调的概念，“双重尚未衡量”坐标系，其中的规范轨道对应于一个单一的物理点和适当的距离之间的两个规范轨道定义的路径积分。
2017-07-27 gr-qc hep-th
How to Test Stringy Dark Energy?
通过协变拉格朗日形式估计状态方程$w = p/ρ$，我们认为弦暗能量预言了$w < -1$，一个比宇宙学常数或精华更大的负压.这将导致后来宇宙膨胀从减速到加速的转变; $w = - 4/3$被简单地认为是一个说明性的例子。
2002-12-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Stringy Neutralino Dark Matter in Light of CDMSII
最近，CDMS实验报告了可能的第一个直接探测到的暗物质。我们更新的直接检测中性伴子暗物质的约束条件所产生的一个现实的字符串模型，从相交的D6膜考虑到最近的数据从CDMS合作。我们发现在超对称性参数空间中存在着定义明确的区域，在那里可以得到满足CDMS和所有其他实验极限的中性伴子暗物质。这导致了一组不同的超伴子和希格斯光谱，可以在LHC进行测试。
2009-12-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Towards a Stringy Resolution of the Cosmological Singularity
我们研究了杂合弦论的低能有效作用量的宇宙学解，包括可能的首阶$α'$修正和一个介子的势能。我们考虑的可能性，包括这样的弦修正可以解决初始宇宙学奇点。由于这些修正的确切形式是未知的，所以构造高阶导数项，使得当度规是德西特时空时它们消失。所构造的项与来自散射振幅和弦世界面β函数计算的已知限制兼容。分析和数值技术被用来构建一个奇点自由宇宙学解决方案。在晚期和低曲率时，度规渐进地为Minkowski，并且膨胀子被冻结。在高曲率区域，宇宙进入德西特相。
2003-07-06 astro-ph gr-qc hep-ph
Current Acceleration from Dilaton and Stringy Cold Dark Matter
我们认为，弦论具备所有的成分，可以为我们提供冷暗物质的候选者，并解释我们宇宙目前的加速。在任何一般的弦紧化中，弦子都扮演着重要的角色，因为它耦合到标准模型和其他重的非相对论性自由度，如弦缠绕模式和包裹膜，我们统称它们为弦冷暗物质。这些耦合是非通用的，这导致了一个有趣的动力学的滚动转子。最初，它的潜力可以跟踪辐射和物质，同时最近开始主导动力学，触发加速阶段。这种情况下，可以实现，只要重子也强烈耦合到一些重模式。我们提供这些模式的例子。我们提供了分析和数值计算结果，并与目前的超新星结果进行比较。这有利于某些字符串候选人。
2005-10-20 astro-ph hep-ph hep-th
Stringy Dark Energy Model with Cold Dark Matter
研究了在严格可解的弦暗能量模型中加入冷暗物质的宇宙学后果。该模型的动机是考虑我们的宇宙作为一个缓慢衰减的D3-膜。这个D-膜的衰变在弦场论框架中描述。得到了精确解相对于CDM能量密度初值小波动的稳定性条件，数值构造了由不含CDM的精确解吸引的CDM能量密度大初值解.与LambdaCDM模型相比，该模型中的哈勃参数不是时间的单调函数。对于特定的初始数据，DE状态参数w_{DE}也不是时间的单调函数。对于这些情况，存在两个独立的时间区域，其中w_{DE}小于-1接近-1。
2005-07-13 astro-ph hep-ph hep-th
A Wave-function for Stringy Universes
我们定义了弦论宇宙学背景下的波函数。我们给出了一个处方计算其规范以下的早期分析在广义相对论。在欧几里德延拓下，本文讨论的宇宙学是用紧的仿费米世界片系统来描述的。为了定义波函数，我们提供了一个T-折叠描述的仿费米子共形场论，以及相应的弦宇宙学。在具体的例子中，我们计算波函数的范数，并评论其作为模量函数的行为。
2007-07-27 hep-th
Stringy Space-Time Foam, Finsler-like Metrics and Dark Matter Relics
我们讨论了在D粒子时空泡沫背景下的弦宇宙学中热暗物质（DM）遗迹丰度的变化。由于大质量DM与泡沫中的D粒子缺陷的相互作用，在背景时空上的反反应导致时空度规中的量子涨落。我们证明，这些导致存在额外的源项的玻尔兹曼方程用于确定热暗物质遗迹丰度。源项由诱导度规变形的具体形式决定;后者取决于DM粒子在与D粒子缺陷相互作用期间的动量转移，因此类似于芬斯勒度规。在大额外维引起的低弦标度的情况下，我们的结果可能对寻找可行的超对称模型具有唯象意义。
2010-09-15 gr-qc hep-ph hep-th
Stringy World Branes and Exponential Hierarchies
我们描述杂化弦和M理论实现的兰德尔Sundrum（RS）的情况下，$\cx N=2$和$\cx N=1$超对称的散装。超对称性只能在世界膜上破缺，这是一种解释宇宙学常数很小的假设。一个有趣的预测，从弦的对偶性是产生一个翘曲因子为传统的II型卡拉比-丘3倍紧化。另一方面，我们认为，需要在RS解释的层次结构的假设是很难满足的弦论的背景下。
2000-12-08 hep-th
The Cosmological Slingshot Scenario: a Stringy Proposal for the Early Time Cosmology
在宇宙弹弓方案中，我们的宇宙是一个D3-膜，它在IIB超引力的扭曲卡-丘紧化的4d非紧方向上延伸。早期宇宙学对应于一个时期，在这个时期，膜在一个弯曲的喉道内运动，在这个喉道中，不为零的角动量确保了膜的轨迹有一个转折点。D3-膜上相应的诱导度规经历了一个带有反弹的宇宙学演化。在这个框架中，标准宇宙学的均匀性、平坦性和各向同性问题可能被避免。可以发现的原始扰动的功率谱的膜嵌入，它是一致的WMAP数据。
2008-05-14 astro-ph gr-qc hep-th
Stringy corrections to a time-dependent background solution of string and M-Theory
我们考虑M理论中最简单的时间相关背景之一，描述了M理论维度的收缩，其他空间维度是静态的。当M-理论维数变小时，在奇异宇宙学背景下的弦论就能很好地描述这种情况，在这个背景下，弦耦合趋于零，但$α'$ -修正在宇宙奇点附近变大。我们计算这些$α'$ -修正，无论是背景和线性化的扰动，在杂化弦论，并表明它们可以复制的映射从十一维M-理论。
2007-04-13 hep-th
The Cosmological Slingshot Scenario: A Stringy Early Times Universe
提出了一个早期宇宙的宇宙学模型。在这个模型中，宇宙是一个在卡-丘空间的弯曲喉道中运动的游荡膜。非零的角动量会导致膜轨迹的转折点，并导致一个生活在膜上的观察者所经历的反弹宇宙学。宇宙经历了一个减速的收缩，然后是一个加速的膨胀，没有大爆炸奇点。虽然加速运动的e-折叠数很低（小于2），但由于没有初始奇点和违反高能时海市蜃楼物质的能量条件，我们的模型中不存在标准的宇宙学问题。密度扰动也计算在我们的模型中，我们发现一个轻微的红色光谱指数与WMAP数据的兼容性可以忽略不计的张量扰动。
2008-05-08 astro-ph gr-qc hep-th
A Stringy Mechanism for A Small Cosmological Constant - Multi-Moduli Cases -
基于随机变量函数概率分布的性质，我们提出了一个简单的弦机制，它倾向于具有小宇宙学常数Λ的亚稳真空.作为这种方法的一个例子，我们在本文中研究特别简单，但非平凡的模型的凯勒隆起在大体积通量紧化的情况下，在IIB型弦论，在模型中引入的所有参数被视为固定常数的物理动机，或作为随机变量与一些给定的均匀概率分布。我们确定了超对称极小点处超势W_0的值w_0，并发现由此产生的概率分布P（w_0）在w_0=0处达到峰值，而且这种峰值行为随着复结构模数的增加而增强.亚稳态真空的所得概率分布P（Λ）也在Λ-> 0时达到峰值，对于正Λ和负Λ。P（Λ）的这种峰化/发散行为随着模数的增加而加强。在Λ> 0的一些情况下，Λ的可能值随着模的数量增加而呈指数下降。还提到了伴随着非常小的Λ的光宇宙学模量问题。
2013-01-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Lectures on Warped Compactifications and Stringy Brane Constructions
在这些讲座中，我们讨论了5维引力或弦论中膜世界的两个不同方面。在前两节课中，我们回顾了关于5d引力理论的翘曲紧致化如何改变等级问题和宇宙学常数问题的伪装的工作，并讨论了在这方面仍然不清楚的几个问题。在接下来的两节课中，我们将描述弦论中的微观结构，其中涉及到包裹在卡-丘流形的循环上的D-膜。重点是在膜世界体积场论中计算超势。这样的计算可能是理解超对称破缺和模稳定化的必要步骤，并且作为卡拉比-丘空间量子几何的探测器具有内在的兴趣。
2000-09-29 hep-th
Stability Analysis of the Cosmological Dynamics of $O(D,D)$-complete Stringy Gravity
本文研究了 $O(D,D)$-complete Stringy Gravity 的宇宙学动力学，通过推导自治形式的 Friedmann 方程并分析临界点稳定性，揭示了标量场、辐射和物质等情形下的加速阶段及其存在条件。
2024-08-23 gr-qc hep-th
Multiple dark matter scenarios from ubiquitous stringy throats
我们讨论了有多个卡鲁扎-克莱因（KK）的暗物质候选人，自然产生的通用IIB型弦论紧化的情况下的可能性。这些暗物质候选者存在于卡-丘流形的各个喉部。原则上，它们可以在四维空间中具有不同的质量范围，这取决于喉咙的层次弯曲。我们表明，宇宙学界和四维有效的理论描述的一致性对参数空间和几何的喉咙施加了很强的约束。一个相当独立的模型的方法，我们发现，质量尺度允许KK暗物质粒子在不同的喉咙可以在0.1 eV和10 TeV之间变化，这取决于喉咙的几何形状。因此，宇宙中可能同时存在不止一种冷（也可能是热和）的暗物质成分。这种多重暗物质的情况可能会削弱传统超对称暗物质候选者的束缚，也可能解释我们宇宙中额外的相对论自由度。
2013-03-25 astro-ph.CO hep-ph 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
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
Stringy Spacetime Uncertainty as an Alternative to Inflation
本文指出，为弦论提出的时空测不准关系具有很强的宇宙学意义，它可以解决平坦性问题和视界问题，而不需要暴胀。我们对早期的宇宙做了最少的假设。
2001-02-19 astro-ph gr-qc 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
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
`Stringy' Newton-Cartan Gravity
我们构建了一个“弦”版本的牛顿-嘉当引力，其中伽利略观测者的概念起着核心作用。我们提出的测地线运动方程的基本字符串和散装运动方程的引力势，这是一个对称张量相对于字符串的纵向方向。给出了包括非零宇宙学常数的扩展。我们强调对称性和（部分）规范我们的建设。我们的研究结果提供了一个方便的起点，调查的应用程序的AdS/CFT对应的基础上的非相对论性“弦”Galilei代数。
2012-06-22 gr-qc hep-th
Axions in Type IIA Superstring Theory and Dark Matter
受M-理论紧化物理的启发，我们利用D 6-膜物理研究了U（1）_PQ Peccei-Quinn整体对称的带开弦轴子场的IIA型超弦模型.这种实现扩展了类SM的对称性，并有助于介导电弱对称性破缺。在Calabi-Yau三阶体上的IIA型紧化中，用D_2和D_6-膜来处理相关的轴子能量标度。利用费米子质量标度和弦论的结果，讨论了IIA型内部空间中包围3-圈的相交D 6-膜所允许的轴子窗口.用一个D2-膜包裹一个产生（1+3）维弦瞬子的3圈来处理开弦轴子扇区的非微扰效应。根据已知的实验数据，轴子的真空期望值和所涉及标量的质量标度为SM中的弦物理效应提供了一个探索的途径，也为一种可能的轴子暗物质候选者提供了可能.
2017-10-22 hep-th
Stringy Hidden Valleys
我们研究规范理论准隐藏部门被添加到MSSM的字符串一致性条件，否则将不被满足。我们专注于弱耦合的II型orientifold紧化所激发的规范规范理论。这类模型独立的特征包括反常的U（1）_V对称性，它保护信使质量并对超势耦合有很强的影响，重和轻Z'玻色子的丰富现象学，以及通过Green-Schwarz机制进行反常抵消所需的轴子耦合。我们讨论的可能性暗物质和超对称性破缺的光这些通用功能。暗物质必然是非重子的，尽管许多暗物质候选者具有弱相互作用。大多数模型都有一个U（1）_V Y Y异常，它的消除需要耦合，这使得暗物质湮灭通过中间轴子或异常Z'玻色子成为光子，就像最近提出的两种情况一样。通常有一个额外的非反常U（1）对称性，它可以产生亚稳超对称性破缺的类费耶特模型。通过SQCD也可以实现超对称性的破缺，并且味道质量通常得到保护。中介的自然可能性包括规范中介、Z'中介和D-instanton中介，尽管不可能通过为字符串一致性添加信使来实现最小规范中介。
2012-10-18 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
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
Can we have a stringy origin behind $Ω_Λ(t)\propto Ω_m(t)$?
受当前观测的启发，即暗能量$Ω_Λ$的丰度与物质密度$Ω_{m}$的比值是这样的，即$Ω_{m}/Ω_Λ\sim 0.37$，我们提供了一个弦启发的唯象模型，在这里我们解释了这个一阶比，宇宙学常数的小，以及最近的宇宙加速。我们观察到，任何有效的理论的动机是一个更高的维度的物理提供了不同的强度的标准模型和暗物质组件的radion/radion耦合。假设Radion/Radion是一个动力学场，我们证明了$Ω_Λ(t)$跟踪$Ω_{m}(t)$，并且最近占主导地位。
2004-08-09 astro-ph gr-qc hep-ph
Stringy WIMP Detection and Annihilation
我们计算了半真实相交D6膜模型的直接暗物质探测自旋无关和质子自旋相关截面。横截面进行比较，目前的暗物质直接探测实验的最新限制，以及未来的暗物质实验的预测结果。交叉D6膜模型的允许参数空间显示与所有当前的实验约束，包括那些区域满足WMAP和超临界弦宇宙学（SSC）的限制在宇宙中的暗物质密度。此外，我们计算的间接检测伽马射线通量产生的中性子湮灭的D6膜模型和比较通量的费米伽马射线空间望远镜的投影灵敏度。最后，我们计算的直接和间接的检测截面，以及伽马射线通量产生的WIMP湮灭的单参数模型进行比较，其中的单参数模型是一个高度约束的mSUGRA参数空间的子集，使软超对称破缺项的共同的高更诺质量的函数，这是常见的许多弦紧化。
2009-06-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Relating the Cosmological Constant and Supersymmetry Breaking in Warped Compactifications of IIB String Theory
有人提出，观测到的宇宙学常数值与超对称性破缺标度M_{susy}通过公式λ \sim M_p ^[4]（M_{susy} /M_p）^[8]相关。我们指出，一个类似的关系自然出现在余维两个解决方案的扭曲时空变紧的弦论，其中非各向同性stringy模量诱导一个小的，但积极的宇宙学常数。
2002-10-28 hep-th
An Exact String Theory Model of Closed Time-Like Curves and Cosmological Singularities
研究了弦论在包含封闭类时曲线（CTC）区域的时空中传播的精确模型，CTC区域与大爆炸和大挤压所限定的有限宇宙学区域分离。该模型是一个非平凡的嵌入到杂合弦论的陶布-NUT几何与完整的共形场论（CFT）的定义，发现了十多年前作为一个杂合陪集模型。有一个CFT的定义，使这是一个很好的实验室研究的弦的命运的CTC，陶布宇宙学，和米尔恩/米斯纳型年代学地平线分开他们。为了揭示弦修正对这种几何的作用，我们计算了α修正对几何的完整集合。我们观察到，陶布NUT的关键特征坚持在精确的理论，以及出现了一个区域的空间与欧氏签名的时间类曲率奇点的限制。尽管这样的评论还为时过早，但它们在精确几何中的持久性表明，弦论能够理解米尔恩/米斯纳奇点和CTC的物理意义，尽管它们在广义相对论中具有病态的性质。这也可能支持CTC在某些物理情况下可行的可能性，并且可能是大爆炸前宇宙学场景中的天然成分。
2004-10-22 hep-th
Stringy black-hole gas in $α'$-corrected dilaton gravity
我们讨论的原始“弦”黑洞可能形成的高曲率阶段之前的反弹过渡到标准的宇宙演化阶段的气体的属性。我们表明，这种弦孔气体占主导地位的政权可以一贯描述的显式解决方案的字符串有效行动，包括一阶$α'$修正。我们提出了一个相空间分析，这样的解决方案的稳定性比较从不同的行动，包括$O(d,d)$对称配置的可能性得到的结果。
2018-11-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
String Theory and the First Half of the Universe
本文详细研究了暴胀结束至热大爆炸之间的弦模驱动宇宙学，指出跨普朗克场偏移需弦论完备化，并揭示了微扰增长增强及标准模型耦合变化在重子生成、暗物质和引力波产生中的潜在应用。
2024-02-15 astro-ph.CO 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
The cosmological constant problem in heterotic-M-theory and the orbifold of time
变色龙场是质量随环境物质密度而增加的量子场。最近，变色龙场已被用于解决修正的藤井模型- MFM中的宇宙学常数问题[Phys Rev D82（2010）044006]。然而，在那篇论文中，引力基本上是在半经典水平上处理的。在这篇文章中，进一步讨论了MFM的弦起源：正如我们将看到的，MFM可以从杂化M理论中得到。因此，我们得到了引力的量子描述，并且因为我们选择弦质量作为UV截止，所以理论是有限的。MFM的这种弦起源为我们解决宇宙学常数问题提供了更强的理论基础。在我们的分析中，时间将在$S^1/Z_2$ orbifold上紧化，这种特殊的时间紧化有许多结果。例如，我们将看到，在引力是规范理论的时间演化的意义上，量子引力和量子规范理论实际上是同一个理论。这可能是关键，以获得一个非近似的稳定潜力的弦框架中的电子。本文将进一步讨论不同共形框架在量子水平上的不等价性。正如我们将看到的，在我们的方法中，我们基本上使用了一个唯一的共形框架：粒子质量依赖于场的框架。需要注意的是：我们没有考虑大质量弦态和红外发散。
2016-07-10 hep-th
Graceful exit from a stringy landscape via MSSM inflation
弦景观的宇宙学演化预计将包括多个阶段的旧膨胀与大宇宙学常数结束的隧道。旧的暴胀有一个众所周知的优雅退出问题，因为可观测的宇宙变得空无一物，没有任何熵。同时，在寻求再加热的自由度，重要的是，最后阶段的通货膨胀再加热标准模型部门。众所周知，暴胀可以沿着最小超对称标准模型（MSSM）的平坦方向自然发生，解决再加热问题，但初始条件需要很大程度的微调。在本文中，我们研究如何MSSM平坦方向的通货膨胀可以嵌入到弦论景观，以解决旧的通货膨胀的优雅退出问题和MSSM通货膨胀的微调问题，阐述了Bousso和Polchinski的想法。旧暴胀期间MSSM平坦方向的波动创造了具有有利于永恒暴胀的初始条件的区域，这也允许宇宙学常数继续松弛。膨胀的最后阶段还提供了MSSM膨胀的所有常见好处，包括直接重新加热到标准模型自由度。
2007-05-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Gauging Away a Big Bang
我们认为，在弦论的无张力阶段，弦的规范对称性是不间断的，（至少有一些）宇宙学奇点可以理解为规范假象。我们提出了两个概念上相关，但不同的证据：一个依赖于时空，另一个世界片。
2017-09-01 hep-th
Bouncing and Accelerating Solutions in Nonlocal Stringy Models
研究了一类受弦场论启发的非定域标量场驱动的宇宙学模型。在特殊情况下，标量场是一个弦介子或弦快子。这些模型的一个显著特点是跨越了幻影鸿沟。我们揭示了这种现象的性质，表明它是由一个等价的初始非本地模型的模型与无限多的本地字段，其中一些是鬼。构造了模型的变形，使其具有精确解。这些变形包含锁定电位，稳定的解决方案。提出了弹跳解和加速解。
2007-10-10 astro-ph gr-qc hep-th
Dynamical String Tension in String Theory with Spacetime Weyl Invariance
基本弦长是弦论的重要组成部分，它明确地打破了尺度不变性。然而，在场论中，我们最近证明，引力常量，这是直接相关的字符串长度，可以提升到一个动力场，如果标准模型耦合到重力（SM+GR）被提升到一个局部尺度（Weyl）不变的理论。更高的规范对称性揭示了以前未知的领域补丁，其列入把经典共形不变SM+GR成测地线完整的理论与新的宇宙学和可能进一步的物理后果。在本文中，这一概念被扩展到弦论，通过展示它如何可以被外尔解除与局部尺度对称性作用于目标空间背景场。在这个过程中，弦的张力（基本的弦长度）被提升为动力场，与场论的平行发展相一致。然后，我们提出了一个弦论在测地线完整的宇宙弦的背景下，这表明以前无法想象的方向弦探索非常早期的宇宙。
2014-07-15 hep-th
Remarks on cosmological issues in some string theoretic brane worlds
我们研究，在一定的弦紧化导致在5维膜世界的宇宙学常数的（自）调整和恢复标准的宇宙学演化的机制。我们表明，自调谐只能发生，只要超对称性是不破缺的（除非额外的假设），调整后的宇宙学常数为零超对称性破缺和恢复标准的进化是同一个问题，验证以前的声明中的一般，即不一定弦理论膜世界。然而，我们要强调的是，与一般的膜世界相反，在一般的膜世界中，上述调整需要微调，而弦膜世界由于存在紧致空间而包含一个额外的积分常数，因此只允许用积分常数进行调整。
2001-11-14 hep-th
Quantum Moduli Spaces of $N=1$ String Theories
一般来说，具有$N=1$超对称性的弦模型不会有超出微扰理论的模量;弦的非微扰效应以及低能场论现象，如胶子凝聚，将提升任何平坦的方向。在这篇笔记中，我们描述的模型，其中的某些子空间的模空间生存非微扰。离散的$R$对称性禁止任何固有的弦效应，而动力学的考虑控制着场论效应。幸存的子空间是一个高度对称的空间，系统被吸引到这个子空间的潜力，我们计算。这类模型可能对对偶性的考虑有用，并提出了关于弦论的令人不安的宇宙学问题。我们的考虑还提出了一种机制，用于固定的期望值的可持续发展。
1995-09-18 hep-th
The 3.5 keV Line from Stringy Axions
粒子天体物理学中一个有趣的结果是最近从星系团中探测到一条无法解释的3.5千电子伏线。一个有前途的模型，它可以解释的信号和它的非观测矮球状星系的形态，涉及到7千电子伏的暗物质粒子衰变成一对超轻的轴子，转换成光子的磁场的集群。鉴于轻轴子自然出现在4D弦真空，在本文中，我们提出了一个微观实现的IIB型通量紧致化的框架内，这个模型。暗物质是一个局部的闭弦轴子，由于对超势的次显性多瞬子修正，它产生了一个微小的质量，并通过动力学混合耦合到一个几乎没有质量的开弦轴子上，这个开弦轴子生活在奇点处的D3-膜上。这种超轻轴子与光子的相互作用是由U（1）动力学混合引起的。在描述了卡-丘几何和膜设置，我们讨论了深入的模量稳定，由此产生的质谱和强度的所有相关的耦合。
2017-10-16 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Closed Strings in Misner Space: Stringy Fuzziness with a Twist
米斯纳空间（Misner space），也被称为洛伦兹轨道折叠（Lorentzian orbifold）$R^{1,1}/boost$，是具有宇宙学奇点的弦论最简单的树能级解。利用算符和电流代数方法计算了包含扭曲态的树能级散射振幅。我们发现，由于激发模的零点量子涨落，具有大缠绕数$w$的扭弦在$\sqrt{\log w}$尺度上是模糊的，该尺度可以比弦尺度大得多。波函数被一个算子$\exp(Δ(ν) \partial_+ \partial_-)$模糊，这让人想起非对易几何的莫亚尔积，由于$Δ(ν)$是实数，它调制的是波函数的振幅而不是相位，并且在其原点是纯引力的。计算了两个扭曲态与一个快子或引力子的散射振幅，得到了一个有限结果。发现两个扭曲态和两个非扭曲态的散射振幅是发散的，这是由于中间缠绕的弦的传播与消失的助推动量。利用Nappi-Witten平面波中$p^+$非零态的三点振幅，通过解析延拓法计算了三个扭曲场的散射振幅，发现三点顶点的非定域性对于某些运动学组态是发散的.我们的三点振幅的结果允许在原则上计算，以领先的顺序，由于凝聚的相干缠绕字符串的度量上的反作用。
2004-10-15 hep-th
Cosmological Implications of Domain Walls due to Duality Invariant Moduli Sector of Superstring Vacua
本文研究了一类超弦真空中紧化半径为$T$的对偶（$PSL(2,{\bf Z})$）不变势的宇宙学意义。我们发现，尽管只有一个最小值的基本域的$T$字段有两种类型的非超对称域壁：一个是与离散的Peccei-Quinn对称$T\to T+i$，类似于轴子域壁，和另一个与非紧对称$T\to 1/T$，类似于$Z_2$域壁。第一个是由弦状的宇宙弦束缚的。这种畴壁的尺度取决于隐$E_8$规范群情况下的高吉诺凝聚尺度（${\cal O} (10^{16}$ GeV），而极小值之间的间隔为$M_{pl}$阶。我们讨论了墙的形成及其宇宙学意义：墙必须被清除，要么被弦状的宇宙弦和/或暴胀切断。由于没有通常的基布尔机制来创造弦，要么我们必须假设它们存在$ab initio$，要么我们必须得出弦宇宙学需要暴胀的结论。这里讨论的非微扰势似乎不能给出所需的暴胀时期。
1992-06-01 hep-ph hep-th
The species scale and the refined TCC bounds
Sharif University of Technology（谢里夫理工大学）
本文研究了弦论中时间依赖背景下的物种尺度与改进TCC界限，探讨了其对de-Sitter时空寿命和宇宙学常数的影响，并论证了TCC与改进TCC与大爆炸奇点的不相容性。
2026-10-27 hep-th
Why the Cosmological Constant is so Small ? A String Theory Perspective
在没有自由参数（除了弦尺度$M_S$）的情况下，IIB型弦论中的动力学通量紧致化决定了宇宙学常数（真空能量密度）$Λ$和普朗克质量$M_P$都是用$M_S$表示的，从而得到了它们之间的关系。根据初等概率论，我们发现，在宇宙弦论图景中，亚稳定的德西特真空中有很大一部分往往具有指数小的宇宙学常数$Λ$，与弦尺度$M_S$或普朗克尺度$M_P$相比，即，$Λ\ll M_S^4 \ll M_P^4$。在这里，我们用一个简单的标量场$ϕ^3$（或$ϕ^4$）模型与通量耦合来说明基本的弦理论，以说明这是如何发生的，以及如何绕过通常的辐射不稳定性问题（因为没有参数需要微调）。这些低位的半经典德西特真空往往伴随着轻标量玻色子/轴子，因此希格斯玻色子质量等级问题也可能得到改善。
2018-03-16 hep-th
Stringy multifield quintessence and the Swampland
我们考虑耦合到两个标量场的引力的4D有效描述内的精粹模型。这些理论被认为可以在不需要任何平坦势的情况下产生后期宇宙加速的可行模型，因此它们可能与dS沼泽猜想一致。在本文中，我们研究了在弦论中一致地嵌入这种结构的可能性。我们确定的情况下，quintessence字段是封闭的字符串通用模或非通用模，如爆破模式。我们一般表明，没有与今天的宇宙学参数兼容的轨迹存在，如果从物质主导的初始条件。值得注意的是，如果早期的起点是动力学支配的阶段，那么与观测相符的普遍轨迹确实会出现。然而，要在坚实的基础上证明这种初始条件的选择是正确的，远非易事。最后，我们通过研究这类模型中的Q球形成，并讨论在这里分析的所有情况下来自Q球安全的约束。
2022-06-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological spectrum of two-point correlation function from vacuum fluctuation of Stringy Axion field in De Sitter space: A study of the role of Quantum Entanglement
本文研究了量子纠缠对两体量子场论系统中真空均方涨落的两点关联函数及其本征功率谱的影响。我们所考虑的场论是从紧致到四维的IIB型弦论中产生的轴子场的有效理论。我们用三种不同的方法计算了真空涨落的功率谱，即（1）量子纠缠态的场算符展开（FOE）方法，（2）混合量子态的约化密度矩阵（RDM）方法和（3）非纠缠态（NES）方法。对于无质量的轴子场，在所有这三种形式中，我们在首阶重现了文献中熟知的精确标度不变功率谱。我们观察到由于量子纠缠的存在，这三种形式的子主导项是不同的。因此，这样的修正项打破了FOE，RDM和NES形式主义在超视界极限分析之间的退化。另一方面，对于有质量的轴子场，我们得到了与标度不变性的微小偏差，并精确地量化了小尺度下功率谱的谱倾斜。此外，对于无质量和有质量的轴子场，我们发现在大尺度下FOE、RDM和NES的功率谱具有明显的特征，这是量子纠缠的结果。我们还发现，这样的大尺度效应是可比或大于德西特空间的曲率半径。最重要的是，在不久的将来，如果实验探索早期宇宙现象，人们可以检测到这样小的量子效应。在这样的情况下，就有可能测试量子纠缠在原始宇宙学中的意义。
2020-06-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-perturbative quantum effects in stringy degenerate geometries: Vacuum created pair of $(D{\bar D})_3$-brane by a two form
在背景开弦度规存在的情况下，利用$D_4$-膜上的Kalb-Ramond场，我们得到了$(3{\bar 3})$-膜真空引力对上的带电原初黑洞.在一个突现的$(3{\bar 3})$ -膜宇宙对上的新几何被证明是受二阶几何扭转下的非微扰量子效应的影响。在形式体系中，横向于该对的小额外维度的存在确保了动力学标量场隐藏在$3$ -膜或反3-膜宇宙中。我们研究了非微扰量子真空的特性，以解释我们宇宙的加速膨胀。有趣的是，涌现膜宇宙被证明在早期起源于一个简并的弦德西特真空。对$p < 3$进行了非微扰$D_p$ -膜世界体积修正，以解释弦膜设置中精华轴子背后的一些量子效应。我们的分析表明，一个$D$ -瞬子可能是我们膜宇宙中暗能量的潜在来源。
2015-04-26 gr-qc hep-ph hep-th
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
Exponential Quintessence: curved, steep and stringy?
本研究探究指数势精质模型解释宇宙加速膨胀的可能，推导其完整宇宙学演化，给出λ的观测上限，讨论弦论起源与现象学挑战，并结合最新观测给出模型参数预测。
2024-08-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
The rotation curve of a point particle in stringy gravity
双场论建议把闭弦的整个无质量部分看作引力统一体。其中的基本对称性，包括$\mathbf{O}(D,D)$协方差，可以明确地决定标准模型和相对论性点粒子应该如何耦合到弦的闭无质量扇区。该理论还完善了奇点的概念。我们考虑最一般的，球对称的，渐近平坦的，静态真空解的${D=4}$双场论，其中包含三个自由参数，从而推广了史瓦西几何。在弦坐标系下分析点粒子的圆测地线，得到了轨道速度与质量归一化的无量纲径向变量$R/(M_{\scriptscriptstyle{\infty}}G)$的关系。旋转曲线通常具有最大值，因此在有限范围内是非开普勒曲线，而在无穷远处变为渐近开普勒曲线，$R/(M_{\scriptscriptstyle{\infty}}G)\rightarrow \infty$。采用弦框架而不是爱因斯坦框架是基本对称原理的结果。我们的结果为在$R/(M_{\scriptscriptstyle{\infty}}G)$的“短”范围内修正广义相对论来解决暗物质/能量问题开辟了一个新的方案。
2017-05-21 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Cosmological evolution of quintessence with a sign-changing interaction in dark sector
通过分析在宇宙演化过程中具有变号暗扇区相互作用的宇宙动力学系统，我们发现了一个标度吸引子，以帮助缓解宇宙符合问题。这一结果表明，这种相互作用可以给宇宙学带来新的特征。
2014-07-04 gr-qc hep-th
String Theory, the Dark Sector and the Hierarchy Problem
我们讨论暗能量，暗物质和层次问题的背景下，一般的非交换制定的弦论。在这个框架中，暗能量是由对偶时空的动力学几何产生的，而另一方面，暗物质来自于与可见物质对偶的自由度。这种弦论的表述对红外和紫外尺度都很敏感，而希格斯尺度是辐射稳定的，因为它是辐射稳定的紫外和红外尺度的几何平均值。我们还评论各种唯象签名的这种新的方法，暗能量，暗物质和层次问题。我们发现，这种新的观点的层次问题是实现在一个玩具模型的基础上的非全纯变形的弦宇宙弦。最后，我们讨论了一个新的非微扰表述的弦论的建议，它揭示了M理论和F理论，以及超对称性和全息。
2021-01-14 gr-qc hep-th
