New View on Quantum Gravity and the Origin of the Universe
本文是根据2006年5月24日在香港科技大学的一次物理讲座撰写的。它有5个部分和一页的参考资料和建议阅读。本节的标题是:1。宇宙的起源和量子引力2.物理学的两大范式和宇宙学的两个研究方向3.时空的介观结构和随机引力4.水动力学观点的一条脉络:时空是凝结的?5.对宇宙起源和其他问题的影响。
2006-11-10 gr-qc
Is Our Universe Natural?
不用说,我们被困在我们所拥有的宇宙中。然而,我们希望超越简单地描述我们所观察到的宇宙,并试图理解为什么它是这样而不是其他方式。物理学家和宇宙学家一直在探索越来越雄心勃勃的想法,试图解释为什么我们宇宙的某些特征并不像最初出现的那样令人惊讶。
2005-12-13 astro-ph gr-qc hep-ph
An origin of the Universe determined by quantum physics and relativistic gravity
我们讨论宇宙的演化从什么可能被称为它的量子起源。我们将不确定原理应用于特征时间尺度等于普朗克时间的宇宙的起源,以获得其初始温度和密度。我们建立,随后的演化服从爱因斯坦方程给出了目前的微波背景温度接近观测值。相同的起源允许宇宙恰好以临界密度Ω =1开始,并在进化过程中保持在临界密度的可能性。观测到的宇宙的许多其他重要特征,包括均匀性和各向同性,哈勃常数,它的最小年龄,现在的密度等,都是我们理论的预测。我们还讨论了我们的理论的可检验性。
2001-09-27 astro-ph gr-qc hep-th
The canonical quantization of the cosmic fluid in the pre-inflationary era: a new kind of Emergent Universe
本文基于标准广义相对论,通过对宇宙流体进行正则量子化来研究暴胀前的早期宇宙演化,以探寻宇宙的真正起源,并提出一种新型的非奇异涌现宇宙模型。
2023-08-15 gr-qc
Origin of the universe: A hint from Eddington-inspired Born-Infeld gravity
School of Liberal Arts and Sciences, Korea National University of Transportation(韩国交通大学生命科学与艺术学院)
本研究在爱丁顿启发玻恩-因费尔德引力中研究各向异性宇宙的初始状态,通过最大压力条件求得精确演化解,并证明该状态正则且各向异性不引发早期宇宙缺陷。
2013-12-03 gr-qc
Origin of the inflationary Universe
我们给出了量子宇宙学中暴胀宇宙如何出现的一致描述。这包括两个步骤:第一,证明了从宇宙学波函数中可以得到一个可感知的几率峰。这是通过超越半经典展开的树级来实现的。其次,由于退相干,不同半经典分支之间的干扰项小到可以忽略不计。结果给出了一个统一理论的粒子含量的约束。
1999-05-27 gr-qc
The bang of a white hole in the early universe from a 6D vacuum state: Origin of astrophysical spectrum
利用一个先前引入的模型,其中宇宙的膨胀是由一个单一的标量场受引力吸引的白洞在膨胀过程中(从一个6D真空状态),我们研究了起源的平方暴胀子波动谱的天体物理尺度。
2008-01-29 astro-ph gr-qc hep-th
Observer-Specific Universes: A Bayesian Framework for Resolving Cosmological Naturalness Problems
本文提出观察者特定宇宙的贝叶斯框架,将观察者建模为量子探测器并用Schwinger-Keldysh影响泛函导出观察者特定似然,证明其数学一致性,为宇宙学自然性问题提供无需人择推理的新思路。
2025-05-10 gr-qc
Emergent universe in theories with natural UV cutoffs
我们研究了自然紫外截止的理论中的紧急宇宙场景的实现,即最小的长度和最大的动量,在广义不确定原理中的一个新的变形参数量化。我们提取爱因斯坦静态宇宙的解决方案,我们检查他们的稳定性,通过相空间分析。正如我们所展示的,新的变形参数的作用在两个方面是至关重要的:首先,它导致了新的爱因斯坦静态宇宙临界点的出现,这在标准宇宙学中是不存在的。其次,它提供了一个优雅的退出爱因斯坦静态宇宙进入膨胀的热历史,这是需要一个完整的和成功的实现涌现的宇宙场景的方式。
2017-10-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing the origin of our universe through primordial gravitational waves by Ali CMB project
这是《中国科学》物理、力学和天文邀请的一个研究亮点。
2016-05-10 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Origin of Structure in the Universe: Quantum Cosmology Reconsidered
基于一个更仔细的正则分析,我们激励减少量子化-在超空间量子化的意义上-稍微不均匀的宇宙学在现有文献中的狄拉克量子化的地方,并提供它在真空的情况下。这是通过考虑配置空间几何形状在不同程度的减少。其中一些幸运的是平坦的。这些几何自然坐标的解释在原来的冗余制定的众所周知的模式展开系数。
2016-04-04 gr-qc
Origin & evolution of the Universe
这篇论文的目的是质疑一些基本假设,进入建立$Λ$ CDM模型,我们的宇宙。我们关注的假设是宇宙的初始条件,宇宙中大尺度的基本力以及分析宇宙学数据时所做的近似。对于每一个假设,我们概述了它们背后的理论理解,当前用于研究它们的方法以及如何改进它们,最后我们还进行了数值分析,以量化我们提出的扩展先前假设的新解决方案/方法。
2020-06-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A possible origin of the $α$-vacuum as the initial state of the Universe
本文基于欧几里得路径积分方法,发现欧几里得虫洞场景可允许德西特不变的$α$-真空态作为宇宙创生的初始状态,从而为其提供了几何起源。
2024-04-23 gr-qc
Pre-inflation: origin of the Universe from a topological phase transition
我研究了一个模型,它描述了宇宙的诞生使用一个全球性的拓扑相变与复杂的流形的时间,$τ$,被认为是一个复杂的变量。在大爆炸之前,$τ$是一个纯粹的虚变量,因此空间可以被认为是欧几里得空间。通过研究复平面上时间的动力学旋转,考察了从预暴胀到暴胀的相变。反反应效应是使用相对论量子几何精确计算的。
2017-05-17 gr-qc hep-th
A pure general relativistic non-singular bouncing origin for the Universe
在这封信中,我们认为,从标准物理学和测量的宇宙学参数推断,宇宙的过去可能是一个非奇异的反弹。我们还表明,在这个框架中,相当严格的限制,可以把再加热温度和膨胀e折叠的数量,基本上固定$T_{RH}\sim T_{GUT}$和$N\sim 70$。我们得出了一些结论的形状的暴胀子潜力,并提出了“自然”的问题,在这种情况下。最后,我们认为,这可能会打开一个非常具体的窗口“前大反弹”的宇宙。
2020-06-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Is there a Darwinian Evolution of the Cosmos? - Some Comments on Lee Smolin's Theory of the Origin of Universes by Means of Natural Selection
对李·斯莫林来说,我们的宇宙只是一个更大的宇宙(多元宇宙)中的一个--一个不断增长的宇宙社区的成员,每个宇宙都是在黑洞形成后的反弹中诞生的。在此过程中,物理定律的自由参数值被重新处理并略有改变。这就引出了一幅多元宇宙的进化图景,在那里,拥有更多黑洞的宇宙有更多的后代。斯莫林的结论是,由于这种宇宙自然选择,我们自己的宇宙就是这样。我们宇宙对生命的热情好客被视为这种自组织过程的一个分支。- 本文概述了斯莫林的假说,它的优点、缺点和局限性,它与人择原理和进化生物学的关系,并从物理学、生物学、科学哲学、自然哲学和形而上学等不同角度对斯莫林的假说进行了评述。其中的一些要点是:(1)黑洞和生命之间没有必然的联系。原则上,生命和宇宙自然选择可以彼此独立。斯莫林也许可以解释所谓的物理常数微调,但生命仍然是一种附带现象。(2)达尔文的类比是一种不充分的模型转换。斯莫林宇宙的适合度不受其环境的限制,而只受一个内部因素的限制:黑洞的数量。此外,尽管斯莫林的宇宙有不同的繁殖率,但它们并不相互竞争。(3)斯莫林的核心主张不能被证伪。
2002-05-28 gr-qc
Does Inflation Provide Natural Initial Conditions for the Universe?
如果我们的宇宙经历了暴胀,那么它在暴胀阶段的熵要比今天低得多。由于低熵态不像高熵态那样是随机选择的,暴胀不太可能通过随机选择的初始条件而产生。为了解决这个难题,我们研究了宇宙自然状态的概念,并认为它是一个几乎空的时空。然而,如果真空空间有一个小的真空能量,暴胀就可以在这种背景下自发地开始。这种情况解释了为什么像我们这样的宇宙很可能是通过一个暴胀时期开始的,也为宇宙学的时间箭头提供了一个起源。
2005-05-09 astro-ph gr-qc hep-th
The origin of causal set structure in the quantum universe
我们讨论因果集结构的起源和宇宙中经典空间和时间的出现。假设宇宙是一个封闭的自参照量子自动机,其量子寄存器由大量基本量子子寄存器组成,我们发现两个不同但密切相关的因果集。其中之一与宇宙状态的因子分解和纠缠特性有关,并编码诸如量子相关和违反贝尔型不平等等现象。状态的分离和纠缠的概念被用来显示如何状态还原动力学产生的家庭关系,使这个因果集结构。另一个因果集结构是由量子寄存器上的可观测量(厄米算符)的因式分解性质产生的。算子骨架集的概念被用来说明这些算子的因式分解性质如何产生与爱因斯坦局域性相关的经典因果集结构。
2003-12-13 gr-qc quant-ph
Non Singular Origin of the Universe and its Present Vacuum Energy Density
我们考虑一个非奇异起源的宇宙开始从爱因斯坦静态宇宙,所谓的“涌现宇宙”的情况下,在一个理论的框架,它使用两个体积元素$\sqrt{-{g}}d^{4}x$和$Φd^{4}x$,其中$Φ$是一个度量独立的密度,作为一个额外的措施的集成。此外,曲率,曲率平方项和尺度不变性的一个量子场$ϕ$被认为是在行动。一阶形式主义。与新测度相关的运动方程的积分产生了尺度不变性(S.I.)的自发对称性破缺(S.S.B)。在S.S.B.关于S.I.,发现产生了一个非平凡的势能。在爱因斯坦框架中,我们还添加了一个宇宙学项,参数化零点波动。由此产生的介子的有效势包含两个平坦区域,$ϕ\rightarrow \infty$与宇宙的非奇异起源有关,其次是暴胀阶段和$ϕ\rightarrow -\infty$,描述我们现在的宇宙。标量场的动力学变得非线性,这些非线性有助于某些涌现宇宙解的稳定性,这些解存在于$ϕ\rightarrow -\infty$中真空能量值的参数范围内,该参数范围必须是正的但不是很大,避免了保持当前宇宙的真空能量密度小所需的极端微调。当前宇宙的零真空能量密度定义了宇宙创生的阈值。
2011-05-15 gr-qc hep-th
Future and Origin of our Universe: Modern View
正的且可能变化的λ项的存在,为我们宇宙的未来开辟了比以前通常认为的更广阔的可能性领域。确定的预测只能对有限的(尽管很大)时间间隔作出,在其他科学分支中也是如此。特别是,我们的宇宙将继续膨胀,只要λ项保持正值,并且不会衰变为其他形式的物质,即使宇宙是封闭的。两个新的影响,由于存在一个恒定的拉姆达长期进行了讨论:逆转的一个符号的红移随时间的变化足够接近的对象和不可访问的足够遥远的对象在宇宙中对我们来说。宇宙未来演化的一些更遥远和推测的可能性被列出,包括在膨胀阶段击中时空奇点。最后,在遥远的未来,我们周围的宇宙的一部分可能会由于各种量子引力效应而变得超弯曲和超密度。这让我们回到了过去,回到了我们宇宙的起源,从大约14 Gy前的超密度状态开始。根据暴胀理论,这种状态几乎是最大对称的(类德西特)。虽然这种情况似乎足以解释目前宇宙的可观测性质,并且它的预测已经被观测所证实,但初始de Sitter(暴胀)状态本身的起源问题仍然是开放的。一些关于我们的宇宙的起源,从“从无到有”到“从任何东西创造”,讨论。
1999-12-02 astro-ph gr-qc hep-ph
Is the Cosmological Constant of Topological Origin?
观测到的宇宙学常数的值带来了很大的理论问题。我们发现,宇宙的拓扑结构为它提供了一个天然的来源,在我们观测的宇宙中,将爱因斯坦-嘉当引力动态地限制在广义相对论中,拓扑不变量可以从动态的类精粹拓扑场中导出有效的宇宙学常数。通过黑洞的边界对其进行评估,得出了与观测值相一致的范围,其不确定性为三个数量级。反过来,它提供了宇宙等周常数的测量。
2020-06-13 gr-qc
Geometrical Origin of Growth of Matter Perturbations
在Finslerian宇宙学模型的框架下考虑了宇宙的密度扰动,其中宇宙的背景时空被看作是具有Finslerian扰动的空间平坦的FLRW时空。在考虑宇宙背景时空的$( α, β)$ - Finsler空间中的引力时,物质(能量)密度的不均匀性自然出现。由此产生的非均匀物质密度表明物质扰动偏离了均匀密度,它是由黎曼时空中的芬斯勒扰动引起的,从而确定了物质扰动增长的几何根源。
2022-04-19 gr-qc
Origin of cosmic magnetic fields: Superadiabatically amplified modes in open Friedmann universes
开放弗里德曼宇宙中的宇宙学磁场可以在常规电磁学的范围内经历超绝热放大。这在数学上是可能的,尽管麦克斯韦方程组具有共形不变性,因为具有非欧空间几何的弗里德曼时空并不全局共形于闵可夫斯基空间。从物理上讲,这意味着即使是今天稍微开放的宇宙也可以维持比以前预期的更强的大规模磁场。在这篇文章中,我们将更详细地研究这种纯粹的几何放大机制,重点关注双曲空间几何的暴涨弗里德曼模型中电磁模式的早期演化。这也使我们能够改进早期的数值估计,并提供剩余的,超磁放大的磁场的电流谱。
2012-07-26 astro-ph.CO gr-qc
The Origin of Matter in the Universe: Reheating after Inflation
在暴胀理论中,构成宇宙的所有物质都是在暴胀后再加热的过程中产生的。简要回顾了再加热理论的最新发展。主题列表包括再加热的基本(微扰)理论;时变背景下的量子场论;参数共振和爆炸粒子的产生;再加热的非热相变;再加热的重子生成;标量场的残余振荡,以及其他宇宙学应用。
1996-05-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Probing the origin of our Universe through cosmic microwave background constraints on gravitational waves
下一代用于测量宇宙微波背景(CMB)偏振的仪器将为打开通向原始宇宙的引力波窗口提供历史性机遇。通过对原始引力波的高灵敏度搜索,以及对相变等过程中释放的能量的更严格限制,未来十年的CMB偏振数据有可能改变我们对宇宙形成背后的物理定律的理解。
2019-03-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Could dark matter be a natural consequence of a dynamical universe?
我们在传统的广义相对论中构造了渐近平坦时空上的孤立复合系统的引力质量,并研究了这个量何时被很好地定义。对于静止时空,这个量被认为精确地等于物理(ADM)质量。然而,在没有类时基灵矢量的情况下,这两个质量是否相等仍然是一个悬而未决的问题。这是特别恰当的,因为我们的宇宙有一个“起源”,因此没有这样的杀戮矢量。此外,如果这些质量不一致,那么复合系统的行为就好像它们有一个“暗分量”,其引力质量将不等于存在的物理质能。这种明显差异的存在确实在星系和星系团中普遍存在,尽管目前它被归因于暗物质的存在。我们的结论是,动力学时空中这些质量之间的关系的理论问题已经成熟,值得关注。
2020-11-19 gr-qc
The Archaic Universe: Big Bang, Cosmological Term and the Quantum Origin of Time in Projective Cosmology
本文提出了一些宇宙学的反思,在定性和定性水平,建议由Fantappie和Arcidiacono投影相对论。首先将讨论这个理论中两种类型的奇点之间的区别:几何(德西特视界)和物理(大爆炸,大挤压)。几何奇点存在的原因深深植根于惯性原理和相对性原理,而物理奇点则与物质的创造或毁灭有关。在这个框架中,量子力学介绍了通过一个特定的解释玻姆全息运动。最后,讨论了宇宙学项产生的可能机制。在所描述的情景中,没有出现任何形式的通货膨胀。
2008-08-09 gr-qc
Origin of masses in the Early Universe
提出了一个新的模型,其中Casimir机制是宇宙诞生之初普朗克时期质量和共形对称破缺的来源。其机制是Casimir能量和相应的凝聚态,它们是由真空公设和共形不变哈密顿量关于量子基本场算符的正规序引起的。结果表明,卡西米尔顶夸克凝聚指定的希格斯粒子质量的值,而不涉及希格斯快子质量,这是把等于零。Casimir机制给出了标量场自相互作用的另一个耦合常数值,而不是标准模型给出的值。
2015-02-01 gr-qc
Origin of Magnetic Fields in the Universe Due to Nonminimal Gravitational-Electromagnetic Coupling
基本上,宇宙中产生磁场B的唯一现有理论是在螺旋星系中产生10^{-20} G量级的种子场,该种子场随后被认为通过发电机过程或10^{-12} -10 ^{-10}量级的种子星系际场放大到观察到的10^{-6} - 10 ^{-5} G。G被坍缩和差动旋转放大。然而,今天还没有令人满意的发电机理论。我们证明了在旋涡星系中10^{-6} - 10^{-5} G的磁场是由非最小引力-电磁耦合直接获得的,而不需要显著的发电机放大。
1997-01-28 astro-ph gr-qc
Detectability of the primordial origin of the gravitational wave background in the Universe
在各种原始波动傅立叶功率谱中出现的峰值是暴胀情景的一般预测。我们调查是否未来的实验,特别是卫星实验普朗克,将能够检测到可能出现的这些峰值的B模式极化多极功率谱。这将为引力波的原始背景的存在提供决定性的证据。
2000-05-12 astro-ph gr-qc hep-ph
Origin of Structure in a Supersymmetric Quantum Universe
在这份报告中,我们提出了目前的剧目的量子宇宙学模型,将非均匀场模式的超对称方式。特别地,我们引入了超对称FRW模型的扰动。我们模型的量子态具有无边界(哈特尔-霍金)提议的典型性质。这种解决方案可能会导致一个无标度的密度扰动谱。
1997-10-27 astro-ph gr-qc hep-th
Connecting The Non-Singular Origin of the Universe, The Vacuum Structure and The Cosmological Constant Problem
我们考虑一个非奇异起源的宇宙开始从爱因斯坦静态宇宙,所谓的“涌现宇宙”的情况下,在一个理论的框架,它使用两个体积元素$\sqrt{-{g}}d^{4}x$和$Φd^{4}x$,其中$Φ$是一个度量独立的密度,作为一个额外的措施的集成。此外,曲率,曲率平方项和尺度不变性的一个量子场$ϕ$被认为是在行动。一阶形式主义。与新测度相关的运动方程的积分产生了尺度不变性(S.I.)的自发对称性破缺(S.S.B)。在S.S.B.关于S.I.,发现产生了一个非平凡的势能。在爱因斯坦框架中,我们还添加了一个宇宙学项,参数化零点波动。由此产生的介子的有效势包含两个平坦区域,$ϕ\rightarrow \infty$与宇宙的非奇异起源有关,其次是暴胀阶段和$ϕ\rightarrow -\infty$,描述我们现在的宇宙。标量场的动力学变得非线性,这些非线性为理论产生了一个非平凡的真空结构,并负责某些涌现宇宙解的稳定性,它存在于$ϕ\rightarrow -\infty$中真空能量值的参数范围内,该参数范围必须是正的,但不是很大,避免了保持当前宇宙真空能量密度小所需的极端微调。非平凡的真空结构是至关重要的,以确保从新兴阶段,到暴胀阶段,最后到现在的缓慢加速宇宙的平稳过渡。当前宇宙的零真空能量密度定义了宇宙创生的阈值。
2013-05-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Possible Origin of Dark Matter, Dark Energy, and Particle-Antiparticle Asymmetry
在本文中,我们提出了一个可能的起源暗物质和暗能量从爱因斯坦方程的一个原始宇宙的解决方案,这是在以前的文件。我们还分析了狄拉克方程在这个原始宇宙中的粒子-反粒子不对称性的可能来源。我们还提出了一些量子真空成分的候选者--幽灵原初粒子。
2010-09-30 gr-qc
The Origin of the Entropy in the Universe
利用压缩理论讨论了相对论粒子在时变力作用下量子隧穿中的熵产生。它表明,如果一个经典的粗粒度熵相空间体积,有一个不可避免的熵增加,由于位置和动量方差的变化。熵变可以通过简单的表达式$ΔS=\ln\cosh 2r$来量化,其中$r$是测量势垒的“高度”和“宽度”的挤压参数。我们认为,宇宙可能已经获得了它的初始熵的量子挤压从“没有”,并简要讨论了我们的建议的影响。
1997-03-13 gr-qc hep-th
Quantum origin of the early inflationary Universe
本文详细介绍了最近提出的一种利用量子宇宙学中的圈效应产生暴胀能量标度的机制。本文从无边界和隧穿量子态两种量子态讨论了早期暴胀宇宙的量子起源,并给出了这两种量子态下混沌暴胀宇宙分布函数的普适有效作用量算法。对于具有大的负常数$ξ$的非最小相互作用的暴胀子场驱动的隧穿模型,通过在该分布函数中找到一个尖锐的概率峰,计算了暴胀的能量标度.这个峰的次普朗克参数(相应的哈勃常数$H\simeq 10^{-5}m_P$的平均值,它的量子宽度$ΔH/H\simeq 10^{-5}$和暴胀e折叠数$N\geq 60$)与暴胀理论的观测状况符合得很好,只要理论的耦合常数受到亚对称的(准)超对称性质可能强制执行的条件的约束普朗克粒子物理模型。
1996-12-02 gr-qc
Mutated Hilltop Inflation : A Natural Choice for Early Universe
我们提出了一个适合于单个标量场的暴胀模型,它属于山顶暴胀的宽类。我们导出了与暴胀有关的大多数物理量的解析表达式,并表明它们都代表了暴胀模型所要求的真实行为。我们进一步的观测验证结果,制定理论的扰动的基础上,我们的模型,然后由这些可观察到的参数的值的估计。我们的模型被发现是在良好的协议与观测数据。因此,与模型相关的特征使我们推断,这种山顶暴胀可能是解释早期宇宙的自然选择。
2010-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Einstein static universe, GUP, and natural IR and UV cut-offs
我们在斯奈德非对易空间构建的广义不确定原理框架下研究爱因斯坦静态宇宙。结果表明,形变参量可以诱导出一个服从全息原理的有效能量密度,它起着宇宙学常数的作用。利用这种有效能量密度的全息特性,我们引入了依赖于基于GUP的有效状态方程的自然IR和UV截止。此外,我们还提出了一个解决宇宙学常数问题的方法。该解基于爱因斯坦方程仅耦合到由形变参数引起的基于全息的微小表面能密度(宇宙学常数),而不是具有$M_P^4$级贡献的基于量子引力的大体积能量密度(真空能量)的结果。
2018-02-16 gr-qc hep-th
How does SU($N$)-natural inflation isotropize the universe?
研究了SU($N$)规范场耦合的赝标暴胀系统的均匀各向异性动力学。为了了解初始各向异性宇宙在这样的暴胀模型中是如何各向同性的,我们导出了在Bianchi I型几何中获得轴对称SU($N$)规范场组态的方程,并讨论了一种确定其各向同性子集的方法,这些子集是其后期吸引子的候选者.每个各向同性解由SU($N$)代数的相应SU(2)子代数表征。数值结果表明,在SU(3)规范场的情况下,各向同性宇宙是一个普适的晚时吸引子。有趣的是,我们发现在暴胀过程中,由不同SU(2)子代数表征的两种不同规范场组态之间会发生跃迁。我们澄清了这种情况发生的条件。这种转变可能会在宇宙微波背景和原始引力波背景上留下可观测的印记。
2023-02-10 astro-ph.CO gr-qc
Quantum Origin of the Early Universe and the Energy Scale of Inflation
在量子宇宙学的单圈近似下,讨论了早期暴胀宇宙的无边界量子态和隧穿量子态的量子起源。对这两种状态导出了混沌暴胀宇宙学分布函数的一个通用有效作用量算法,并通过在此分布函数中寻找一个尖锐的概率峰,计算了由具有大的负非最小相互作用常数$ξ$的暴胀子场驱动的隧穿模型的暴胀能量标度.这个峰的次普朗克参数(相应的哈勃常数${\mbox{\boldmath $ H $}}\simeq 10^{-5}m_P$的平均值,它的量子宽度$Δ{\mbox{\boldmath $ H $}}/{\mbox{\boldmath $ H $}}\simeq 10^{-5}$和暴胀e折叠数${\mbox{\boldmath $ N $}}\simeq 60$)与暴胀理论的观测状况符合得很好,假设理论的耦合常数受到可能由次普朗克粒子物理模型的(准)超对称性质所强制的条件的约束。
1995-10-17 gr-qc
Physics from scratch. Letter on M. Tegmark's ``The Mathematical Universe''
在最近的一篇文章中,M。泰格马克提出了一个假设,即我们已知的宇宙是一个“无行李”的数学结构,在许多其他可能的结构中,它也对应于其他物理宇宙-数学宇宙假设,MUH。自然地,问题出现了,比如如何从数学结构中获得我们世界的物理特性,或者存在多少可能性使宇宙与我们的宇宙最小相似。在这封信中,我们提出了一些结果,可以被视为加强MUH,因为他们给了一些提示,推导时空在当前物理学从一个行李免费的数学结构。具体地说,我们认为,一套数学结构,可以解释为一个时空的描述是急剧减少,如果承认一些自然的最小对称性假设。此外,经典伽利略-牛顿时空和相对论时空的显然非常特殊的形式不是任意的,不能被视为"任意许多其他可能性中的两种可能性“。事实上,这样的理论是由一个单一的数学结构决定的,它只允许四种可能的时空类型。最后,我们展示了对称性的最小假设如何被赋予一个简单的物理解释,即,他们以自然的方式获得“行李”。
2008-03-06 gr-qc
On the origin of the holographic universe
在这项工作中,我们重新审视全息暗能量的概念已经提出了宇宙学的应用。更精确地说,通过考虑一方面由格点场论产生的熵和另一方面黑洞的贝肯斯坦-霍金熵的界限,我们表明,所谓的全息暗能量不能像文献中所声称的那样容易地被模拟。此外,电子$(g-2)$实验的限制再次考虑。结果表明,对电子磁动量的修正为${\mathcal{O}}(10^{-23})$量级。
2023-01-11 gr-qc hep-ph hep-th
Creating the Universe Without a Singularity and the Cosmological Constant Problem
我们考虑一个非奇异起源的宇宙从爱因斯坦静态宇宙的理论框架中使用两个体积元素$\sqrt{-{g}}d^{4}x$和$Φd^{4}x$,其中$Φ$是一个度量无关的密度,也曲率,曲率平方项,一阶形式主义和尺度不变性的一个标量场$ϕ$被认为是在行动。在爱因斯坦框架中,我们还添加了一个宇宙学项,参数化零点波动。由此得到的介子的有效势包含两个平坦区域,一个是与宇宙的非奇异起源有关的$ϕ\rightarrow \infty$,另一个是描述我们现在宇宙的$ϕ\rightarrow -\infty$。令人惊讶的是,$ϕ\rightarrow \infty$的奇异性和稳定性的避免意味着$ϕ\rightarrow -\infty$是正的但很小的真空能量。当前宇宙的零真空能量密度是宇宙创生的“门槛”。这需要一个修正的突现宇宙场景,宇宙虽然非常古老,但它确实有一个开始。
2013-06-19 gr-qc
On the Origin of Time and the Universe
我们提出了一个新的解决方案的低熵和时间之箭的宇宙初始状态之谜。我们的方法来自物理学的一个具体的推广矩阵理论提出了在早期的工作作为基础的量子理论的重力。特别是动态状态空间的这一理论,无限维模拟的Fubini研究度量在一个复杂的非线性格拉斯曼,最近已研究了Michor和芒福德。这个空间上任何两点之间的测地线距离为零。在这里,我们表明,这个数学结果转化为一个热的描述,零熵状态和大爆炸后的时间箭头。这被建模为一个远离平衡,大的波动驱动,“冻结加热”亚稳有序相变的非线性耗散动力系统。
2008-04-23 gr-qc hep-th
Brane Isotropisation in Extra-Dimensional Tolman-Bondi Universe
我们考虑嵌入在一个额外的维托尔曼-邦迪宇宙中的3-膜的动力学空间的起源起着特殊的作用。嵌入的选择,使诱导物质分布在膜尊重球对称的物质在额外的维空间。研究了探测膜上的海市蜃楼宇宙学,得到了一个非均匀各向异性的四维宇宙学,其中空间的起源也是特殊的。然后,我们专注于围绕原点的空间几何,并表明诱导几何,这是最初的非均匀和各向异性,收敛到一个各向同性和均匀的弗里德曼-勒梅特四维时空。例如,当一个3-膜被嵌入一个5d物质主导的模型中时,原点周围的4d动力学收敛到一个辐射主导时代的弗里德曼-勒梅特宇宙。我们分析了这个各向同性的过程,并表明它是一个晚时间吸引子。
2012-04-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Natural solution to the naturalness problem -- Universe does fine-tuning
我们提出了一种新的机制来解决微调问题。我们从一个多局部动作$ S=\sum_{i}c_{i}S_{i}+\sum_{i,j}c_{i,j}S_{i}S_{j}+\sum_{i,j,k}c_{i,j,k}S_{i}S_{j}S_{k}+\cdots$开始,其中$S_{i}$是普通的局部动作。然后,该系统的配分函数由\begin{equation} Z=\int d\overrightarrowλ f(\overrightarrowλ)\langle f|T\exp\left(-i\int_{0}^{+\infty}dt\hat{H}(\overrightarrowλ;a_{cl}(t))\right)|i\rangle,\nonumber\end{equation}给出,其中$\overrightarrowλ$表示其哈密顿量由$\hat{H}(\overrightarrowλ;a_{cl}(t))$给出的系统的参数,$a_{cl}(t)$是由弗里德曼方程确定的宇宙的半径,并且由$S$确定的$f(\overrightarrowλ)$是$\overrightarrowλ$的光滑函数。如果$\overrightarrowλ$的值$\overrightarrowλ_{0}$在积分中占主导地位,则可以解释为参数被动态调整为$\overrightarrowλ_{0}$。我们表明,它确实发生在一些…
2015-09-20 gr-qc hep-ph hep-th
Initial Energy of a Spatially Flat Universe -- a Hint of its Possible Origin
本文探讨了空间平坦宇宙的初始能量特征,指出其动能与引力能之和为零但总能量非零,并分析了这一特征对宇宙可能起源于量子涨落的重要影响。
2022-01-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A quantum black hole universe
利用Prevoius的一篇论文中得到的结果,在该论文中,我发现了Schwarzschild黑洞事件视界附近粒子产生区域的上限,并假设所有产生的能量都将被黑洞吸收,推导出了事件视界增长的自然幂律。这个结果可以解释质量非常大的银河系黑洞的存在。这个结果在宇宙学尺度上的应用表明,如果我们从一个普朗克大小的黑洞开始,那么这样一个黑洞的自然增长将产生一个密度等于宇宙当前临界密度的黑洞。这样的黑洞宇宙将处于永恒的膨胀状态。
2009-08-02 gr-qc
Natural validation of the second law of thermodynamics in cosmology
本文证明热力学第二定律在从暴胀到暗能量时代的整个宇宙演化中自然成立,无需奇异条件,并指出只有 $ω= -1/3$ 的流体才与表观视界达到热平衡,对应宇宙加速与减速的转变。
2025-02-04 gr-qc
Anisotropic universes with conformal motion
通过对Bianchi I时空中的共形Killing矢量施加自然的几何和运动学条件,证明了一类轴对称度规存在共形运动。这个类包含爱因斯坦方程的新的精确解,包括各向异性辐射宇宙,各向同性在晚些时候。
1996-02-09 gr-qc
Loop Quantum Cosmology: Effective theories and oscillating universes
尽管它在解释当前的观测方面取得了巨大的成功,但所谓的宇宙学"标准"模型面临着一些根本的未解决的问题。其中最重要的是那些与宇宙起源及其早期演化的性质有关的问题。关于起源问题,主要的困难是,在经典的广义相对论框架内,"起源"几乎总是一个物理定律失效的单一事件,因此不可能研究这样一个事件或在它之前的时代。最近的研究表明,圈量子宇宙学可以提供一个非奇异的框架,可以解决这些问题。这里的关键作用是由量子效应发挥的,即修正经典的运动方程,这是纳入有效的方程用于开发宇宙学的情况。在这一章中,我们将考虑在这样一个框架内出现的三种主要类型的量子效应,并讨论它们对有效方程的某些影响。特别是,我们讨论了这种校正如何能够允许建设的非奇异的宇宙起源,这是过去永恒的,振荡和自然出现到一个暴胀阶段的紧急情况。这些场景为宇宙的起源和早期阶段提供了一个物理上合理的图景,这在原则上是可以检验的。我们特别注意这些不同类型的校正项之间的相互作用。鉴于到目前为止,还没有在一般环境中完整推导出此类校正,因此重要的是要牢记基于部分纳入此类效应的情景的一致性和稳健性问题。
2008-02-28 gr-qc
Implications of the Reduction Principle for Cosmological Natural Selection
斯莫林(Smolin,1992)提出,标准模型参数的微调问题可以用达尔文的宇宙再生产过程--宇宙自然选择(CNS)--来解释,在这个过程中,黑洞会产生参数稍有改变的后代宇宙。如果传输定律发生变化,则参数的变化和继承定律也受CNS影响。这是Nei(1967)通过修饰基因的进化理论引入的理解遗传传递的策略,本文采用了他的方法。当变异机制本身发生变化时,它们服从于费尔德曼(1972)的进化还原原理,即选择有利于更忠实的复制。Karlin(1982)的一个定理允许人们将这一原理推广到生物遗传学之外,推广到CNS中未知的遗传规律。CNS的约化原理说明了一个一般的多类型的宇宙创造的分支过程模型包含竞争的继承法律。最忠实的继承法则支配着宇宙的整体。因此,归约原理提供了一种机制来解释宇宙之间高度的继承保真度。此外,它揭示了在遗传机制存在变异的情况下,自然选择有两个不同的目标:最大化适应度和忠实遗传。在适应性和忠实性之间的权衡打开了一种可能性,即进化的基本参数是妥协,而不是最大化宇宙生产的局部最优,在这种情况下,它们的局部非最优性可能指向它们参与了宇宙遗传机制。
2013-02-20 gr-qc math.PR q-bio.PE
Machian Origin of the Entropic Gravity and Cosmic Acceleration
我们讨论了出现的相对论效应在马赫宇宙与全球首选的框架,并使用热力学的考虑,以澄清引力的起源作为一个熵力和起源的暗能量/宇宙加速有关的霍金-Unruh温度在宇宙的视界。
2011-10-19 gr-qc hep-th physics.gen-ph
On the difficulty of generating gravitational wave turbulence in the early universe
Galtier和Nazarenko [1]最近发表的一篇文章提出,弱非线性引力波可能会导致湍流级联,能量从高频模式流向低频模式,反之亦然。对于早期宇宙学来说,这是一个有趣的命题,因为它可以为引力背景提供一些“自然”的初始条件。在本文中,我们使用ADM形式主义表明,给定一些简单的,可以说,自然的假设,这样的初始条件导致膨胀(或崩溃)的时空在一个时间尺度上比湍流级联快得多,这意味着级联是不可能有足够的时间来发展在一般条件下。我们提出了可能的方法,可以减轻膨胀,使级联时间来发展。
2018-03-28 gr-qc
A common origin of two accelerating universes: inflation and dark energy
本研究通过构建暴胀子及其衰变规范玻色子对的量子理论,发现暴胀衰变的类快子质量修正可使暴胀子逃逸势阱,为早期暴胀与晚期暗能量加速提供共同起源机制,还识别出新型超辐射机制并与Dicke模型对比。
2025-03-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph