Dynamic cancellation of a cosmological constant and approach to the Minkowski vacuum
重新考虑了用$q$理论解决宇宙学常数问题的方法.新的观察是,由于时空曲率产生量子力学粒子的反反应,有效的经典$q$理论得到了修改。此外,普朗克尺度宇宙学常数被添加到作用量密度的势项,以表示零点能量和相变的影响。空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙的动力学方程,然后发现给一个稳定的方法闵可夫斯基真空,吸引子行为的初始边界条件的字段上的有限域。接近闵可夫斯基真空是缓慢的,并引起粒子视界的暴胀型增加。
2016-09-03 gr-qc hep-th
Instantaneous vacuum and States of Low Energy for a scalar field in cosmological backgrounds
本文为与经典标量场耦合的量子标量场构造了瞬时真空态,并与特定解的低能态比较,证明在物理条件下两者高度相似。
2023-03-31 gr-qc hep-th
Gluonic vacuum, q-theory, and the cosmological constant
在以前的工作中,q理论被引入到描述一个保守的微观变量q的引力宏观行为。本文用q理论研究了量子色动力学中的胶子凝聚。剩余真空能量密度(即,膨胀宇宙的宇宙学常数)估计为K_{QCD} ^3/ E_{Planck} ^2,弦张力K_{QCD} \approx(10^2 MeV)^2,引力标度E_{Planck} \approx 10^{19} GeV。这个估计的唯一输入是广义相对论、量子色动力学和当前宇宙的哈勃膨胀。
2009-03-28 gr-qc hep-th
Stochastic approach of gravitational waves in presence of a decaying cosmological parameter from a 5D vacuum theory of gravity
我们发展了一种随机方法来研究在黎曼平坦的5D几何背景下,在宇宙学参数衰减的情况下,在暴胀时期产生的引力波。我们得到的平方张量度规涨落强烈依赖于宇宙学参数$Λ(t)$,我们最后说明的形式主义与衰减的$Λ(t)$的一个例子。
2008-03-20 gr-qc hep-th
Vacuum polarisation of Dirac fermions in the cosmological de Sitter-global monopole spacetime
本文研究了位于宇宙学de Sitter时空中的点状全局粒子诱导的狄拉克费米子场的真空极化效应。首先,我们推导出四个正交狄拉克模式在此背景下,在一个封闭的形式。使用这些模式量子化场,然后我们计算费米子凝聚,$\langle 0| \overlineΨ Ψ| 0\rangle$,以及真空期望值的能量动量张量的大质量狄拉克场,以特定的方式正规化。我们已经使用阿贝尔-普拉纳求和公式,以提取这些数量的全球性的贡献,并研究了它们的变化数值相对于相关参数。
2022-03-24 gr-qc hep-th
Twisting type N vacuums with cosmological constant
我们提供了第一个例子的真空度规与宇宙学常数,有一个扭曲的四重主零方向。
2007-10-28 gr-qc
Realistic cosmological model with dynamical cancellation of vacuum energy
我们提出了一个具有补偿标量场的模型,该标量场对宇宙曲率的反作用将可能的真空能量密度抵消到依赖于时间的临界能量密度的量级。因此,该模型同时解决了真空能量补偿之谜,精度达到120个数量级,并解释了观测到的暗能量的存在。在早期阶段,建议的宇宙学模型可能会经历指数膨胀,而无需额外的暴胀子场。
2003-07-25 astro-ph gr-qc hep-th
Cosmological constraints in a two branes system for a vacuum bulk
我们研究了一个嵌入在5维时空中的两个3-膜系统,其中第五维是在$S^{1}/Z_{2}$轨道上压缩的,两个膜之间的空间是真空。在假设各向同性和均匀时空的条件下,我们探讨了可见膜的动力学受隐藏膜的动力学和填充膜的可能组分的影响,研究了两种不同的情况:假设一个常数状态方程和暴胀标量场,以及它在膜演化中的可能后果。
2012-10-22 gr-qc hep-th
Non-singular, vacuum, stationary space-times with a negative cosmological constant
我们构造了无穷维非奇异定态时空族,即具有负宇宙学常数的真空爱因斯坦方程的解。
2006-05-30 gr-qc
Renormalization of vacuum energy in linearized quantum gravity
在线性化的量子引力中,平均能量-动量的移动可以通过平均引力场的移动来补偿。这使得重整化方案能够自然地消除量子真空涨落对宇宙学常数的贡献,解决了弱引力场的旧宇宙学常数问题。
2007-08-27 gr-qc hep-th
The Cosmological Constant and Lorentz Invariance of the Vacuum State
解决宇宙学常数问题的一个希望是确定一个对称性原理,基于该原理,宇宙学常数可以被减少到零,或一个微小的值。这里,我们注意到,要求真空态是洛伦兹不变量显著降低了真空能量密度的理论值。因此,这也减少了宇宙学常数的观测值与其理论期望值之间的差异,从123个数量级下降到56个数量级。我们发现,在一个循环水平,无质量粒子不产生任何贡献的宇宙学常数。洛仑兹对称性的另一个重要结果是引力等级的稳定性:宇宙学常数(除以牛顿常数)并不以重整化群尺度的四次幂的形式运行,而只是以几何的形式运行。
2011-05-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Ground state of the universe and the cosmological constant. A nonperturbative analysis
引力-物质系统的物理哈密顿量取决于时间的选择,真空自然被认为是它的基态。我们研究了体积时间规范中具有标量场的膨胀宇宙。我们表明,真空能量密度计算从由此产生的哈密顿量是一个非线性函数的宇宙学常数和时间。这一结果为时间、宇宙学常数和真空能量之间的关系提供了一个新的视角。
2016-02-11 gr-qc hep-th
The Gravitational Instability of the Vacuum: Insight into the Cosmological Constant Problem
基于与超导相移的类比,提出了一种抑制宇宙学常数的机制,在超导相移中,自由费米子与弱引力场微扰耦合,处于不稳定的假真空状态。费米子与引力场的耦合产生了动量为零的费米子凝聚,相变通过在真空能量中产生正的能隙$Δ$($\sqrtΛ$)诱导非微扰跃迁到真正的真空态,其中$Λ$是宇宙学常数。在强耦合极限下,一个大的宇宙学常数会导致早期宇宙的暴胀,然后是一个弱耦合极限,在这个弱耦合极限下,由于能隙依赖于费米表面费米子的密度,$D(ε)$,随着宇宙的膨胀,$\sqrtΛ$会以指数速度消失,这预示着现在宇宙中的宇宙学常数很小。
2004-06-23 astro-ph gr-qc hep-th
A non-perturbative Hamiltonian approach to the cosmological constant problem
最近有人提出,宇宙学常数的问题,在一个非微扰的框架是密切相关的时间和物理哈密顿量的选择。我们进一步发展了这一想法,通过计算的非微扰真空能量密度的函数的宇宙学常数与多种选择的时间。我们还包括宇宙的空间曲率,并在经典水平上将这种计算推广到宇宙学之外。我们表明,真空能量密度取决于时间的选择,并在几乎所有的时间计,是一个非线性函数的宇宙学常数。这种非线性关系是对真空能量密度的一种计算,给出了宇宙学常数的任意值。因此,在这个非微扰的框架下,宇宙学常数的问题不会出现。我们还讨论了为什么传统的宇宙学常数问题不是适定的,并制定和回答的问题:“真空引力?最后,我们给出了从非微扰引力物质理论到平坦背景下量子力学的一个推导。
2018-04-04 gr-qc hep-th
A Cosmological Reconstruction of the Higgs Vacuum Expectation Value
本文提出一个嵌入大统一理论的类Higgs自相互作用标量场玩具模型来驱动宇宙加速,引发自发对称性破缺并导致质子-电子质量比$μ$的宇宙学变化,基于运动学参数jerk进行宇宙学重构,并将理论计算的$μ$变化与铯原子钟数据观测进行比较。
2024-09-24 gr-qc hep-th
The Quantum Vacuum and the Cosmological Constant Problem
宇宙学常数问题产生于广义相对论和量子场论之间的交叉点,被认为是现代物理学的一个基本问题。本文描述了与量子场论中真空概念密切相关的宇宙学常数问题的历史和概念起源。我们批判性地讨论了这个问题如何依赖于物理实真空能的概念,以及为了使这个问题得到很好的定义,广义相对论和量子场论之间的关系是如何假设的。
2000-12-28 gr-qc hep-th quant-ph
Vacuum of the Standard Model and its Cosmological Aspects
最近,我们提出了真空的定义,并提出了对称性破缺的机制。在这个机制中,产生了额外的无质量场,真空场。我们将这种方法应用于粒子物理的标准模型,得到了该模型的真空区。标准模型的真空场是一个具有电磁性质的四维矢量场。这个场在$ U(1)_{em} $规范变换下是不变的。我们推测它可能是许多宇宙学现象的原因,如暴胀、暗能量和宇宙磁场。
2017-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the Inevitable Lightness of Vacuum
在这篇文章中,我们提出了一个新的理解的宇宙学常数的问题,建立在实现真空能量密度可以表示在相空间体积。我们引入了一个紫外-红外正则化,它意味着真空能量和熵之间的关系。把这个观点和熵的全息界限结合起来,就得到了一个与观测一致的宇宙学常数的界限。由此可见,宇宙是大的,而宇宙学常数自然是小的,因为宇宙充满了大量的自由度。
2023-03-30 gr-qc hep-th
General Relativity with small cosmological constant from spontaneous compactification of Lovelock theory in vacuum
结果表明,通过真空中Lovelock引力的自发紧化,可以得到具有小宇宙学常数和小额外维的四维Einstein引力。假设额外维是常曲率的紧致空间,广义相对论在某些类Lovelock理论中得到恢复,这些理论必然具有三次或更高阶的曲率项。这将更高的维度限制为至少7。值得注意的是,四维中的有效规范耦合和牛顿常数与高维中的引力常量不成比例,而是相对于它们的标准值发生了位移。这种效应开辟了新的场景,在更高维度的最大对称解可以通过隧穿或通过鬼凝聚的引力模拟衰减到紧致时空。事实上,这就是需要额外维度和四维宇宙学常数都很小的情况。
2009-09-09 gr-qc hep-th
Cylindrically Symmetric Vacuum Solutions in Higher Dimensional Brans-Dicke Theory
给出了Brans-Dicke理论中含有和不含宇宙学常数的高维静态柱对称真空解.我们表明,对于一个负的宇宙学常数和特定值的参数,这些解决方案的一个特定的子类,包括高维拓扑黑洞型解决方案与平坦的地平线拓扑。我们简要地将讨论扩展到稳态真空和$Λ-$真空解。
2010-07-25 gr-qc hep-th
On the vacuum entropy and the cosmological constant
一般认为,渐近德西特宇宙的熵是以德西特视界的面积(以普朗克单位表示)为界的。基于对真空量子涨落熵的分析,我们认为这种全息束缚的存在构成了对观测到的宇宙学常数值的一种可能的解释,从理论上证明了Zel'dovich 35年前提出的一个关系。
2003-07-03 astro-ph gr-qc hep-th
Vacuum fluctuation, micro-cyclic "universes" and the cosmological constant problem
我们指出,标准的宇宙学常数问题本身是有问题的,因为它试图将非常大尺度的均匀宇宙学模型应用于非常小(普朗克)尺度的现象。在小尺度下,时空和真空应力能都是高度不均匀的,并且波动很大。这是惠勒的“时空泡沫”的一个版本。我们表明,这种“泡沫”结构将产生一个大的积极贡献的平均宏观宇宙空间曲率。为了抵消这种贡献以匹配观测,通常定义的有效宇宙学常数$λ_{\mathrm{eff}}=λ_B+8πG\langleρ\rangle$必须取一个大的负值。由这个大的负$λ_{\mathrm{eff}}$引起的时空动力学与宇宙的循环模型相似,在这个意义上,在小尺度上,空间中的每一点都是一个“微循环宇宙”,它遵循着一系列永恒的膨胀和收缩之间的振荡。此外,如果裸宇宙学常数$λ_B$占主导地位,由于量子真空应力能量张量涨落产生的弱参量共振效应,在振荡的每个微周期内,每个“微宇宙”的大小都会以缓慢的加速速率增加一点点。这样,在小尺度下产生的大宇宙学常数就隐藏在可观测的尺度下,不需要将$λ_B$精确到$10^{-122}$的精度。这至少解决了旧的宇宙学常数问题,并表明正是量子真空涨落充当了加速我们宇宙膨胀的暗能量。
2019-12-21 gr-qc hep-th
Vacuum energy fluctuations, the induced cosmological constant and cosmological reconstruction in non-minimal modified gravity models
在具有常标量场的de Sitter背景下,得到了非最小标量修正引力的单圈有效作用量,并计算了相应的诱导宇宙学常数.结果表明,非最小修正引力下的量子效应可能诱导早期de Sitter宇宙,即使这种解在经典水平上不存在.经典重建的理论提出了这样一种方式,所产生的理论有一个宇宙学的解决方案,统一早期的通货膨胀与后期的加速。
2009-09-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A fine tuning free resolution of the cosmological constant problem
在最近的一篇论文中,我们发现,一个费米子凝聚体形成的引力相互作用,由于费米子的协变耦合存在的扭转费米子接触相互作用。凝聚隙对裸宇宙学常数有负的贡献。在这封信中,我们表明,宇宙学常数的问题可以解决没有微调裸宇宙学常数。我们演示了一个初始宇宙学常数较大的宇宙如何经历暴胀,在此期间,能隙随着宇宙体积的增加而增加。最终,这个间隙变得足够大,可以抵消宇宙学项,暴胀结束,我们最终进入一个宇宙学项几乎为零的宇宙。我们提供了一个详细的数值分析系统的方程管理自我调节松弛的宇宙学常数。
2007-02-08 gr-qc hep-th
The Vacuum and the Cosmological Constant Problem
这里我们要讨论的是,宇宙学常数问题的存在是因为真空在量子场论中的定义方式。一段时间以来,人们已经知道,QFT是规范不变的某些条款-如真空极化张量的一部分-必须明确消除或通过某种形式的正则化,然后再重整化。最近的研究表明,缺乏规范不变性是真空定义方式的结果,重新定义真空使理论是规范不变性的也可能提供宇宙学常数问题的解决方案。
2008-06-20 gr-qc
Flat Vacuum Branes Without Fine Tuning
我们构造的解决方案,在纯引力体与平坦的真空膜没有微调的理论常数。我们的解包含一个或两个膜,并且具有拓扑S^1 x R^4,没有Z_2对称性。它们在四维洛伦兹群有效作用于膜上的情况下不是不变的,但这一事实的重要性只有在研究了它们的微扰之后才会变得清楚。
2002-08-21 gr-qc hep-ph hep-th
A note on the cosmological constant problem
提出了一个宇宙学常数问题的推测解。本文认为,虽然真实的量子真空能量密度为$M_P^4$量级,但由于量子引力真空态中存在大量的散射过程,所观测到的经典真空能量密度可能要小得多.
2011-07-17 gr-qc hep-ph hep-th
On the quantitative calculation of the cosmological constant of the quantum vacuum
人们普遍认为,作为暗能量的候选者之一,宇宙学常数应该与量子真空直接相关。然而,尽管几十年的理论效应,仍然没有对观测到的宇宙学常数的定量解释。在这项工作中,我们考虑了包括量子真空在内的整个宇宙的量子态。埃弗雷特的相对态表述、真空量子涨落和爱因斯坦场方程在宏观尺度上的有效性意味着我们的宇宙波函数可能是具有不同宇宙学常数的态的叠加。在这个量子宇宙的密度矩阵表述中,准热平衡态用一个具有最大几率的特定宇宙学常数来描述。在没有任何拟合参数的情况下,由理论模型中的简单方程得到的由宇宙学常数(暗能量)引起的真空能量密度与宇宙临界密度之比为68.85%,这与目前最好的天文观测值68.5%非常吻合。
2018-05-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological Evolution of the Higgs Boson's Vacuum Expectation Value
我们指出宇宙的膨胀导致了希格斯玻色子真空期望值的宇宙学时间演化。在粒子物理学的标准模型中,当量子色动力学(QCD)的标度保持不变时,希格斯粒子真空期望的宇宙学时间演化导致费米子和电弱规范玻色子质量的宇宙学时间演化。对$μ=m_e/m_p$的宇宙学时间演化的精确测量因此提供了对粒子物理学和宇宙学的标准模型的检验,其中$m_e$和$m_p$分别是电子和质子的质量(基本上由QCD标度决定)。这个比率可以用现代的原子钟来测量。
2017-07-21 gr-qc
Phantom cosmology with a decaying cosmological function $Λ(t)$ induced from five-dimensional (5D) geometrical vacuum
从5维Riemann平坦度规出发,以几何方式引入一个可变的宇宙学函数$Λ(t)$,研究了对于每一个能够产生幻影宇宙学的4维动力学超曲面,是否有一个几何准则来选择一个合适的宇宙学函数$Λ(t)$.
2008-07-10 gr-qc
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
False vacuum decay in a brane world cosmological model
本文研究了膜世界模型中的假真空衰变。我们研究真空衰变通过科尔曼-德Luccia瞬子,推导出明确的近似表达式的科尔曼-德Luccia瞬子,这是接近霍金-莫斯瞬子和比较的结果与那些已经得到的爱因斯坦的相对论。
2006-01-12 gr-qc
Non-vacuum initial states for the cosmological perturbations and the back-reaction problem of inflation
在暴胀理论的框架中,假设微扰的量子态是一个非真空态会导致一个困难:一般来说,非真空初始态意味着暴胀子场量子的大能量密度,而不是宇宙学项类型,这可能会阻止暴胀阶段。在这篇简短的笔记中,我们详细讨论了为什么会这样,由于考虑了一般的非真空初始状态,因此关注了可能的非高斯特征。
2002-06-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Vacuum Energy, Cosmological Supersymmetry Breaking and Inflation from Colliding Brane Worlds
在碰撞膜世界的背景下,我讨论了一个玩具宇宙模型,与E。Gravanis,可以说它产生了暴胀和一个放松到零的宇宙学“常数”,与超对称性破缺(TeV)尺度相比,它在层次上很小。超对称破缺是由磁化环面上膜世界的紧化引起的。关键的因素是弦论在可观测的膜世界上的非临界性(非共形性),它在碰撞中产生,因此被看作是这个系统偏离平衡的原因。与超对称破缺标度相比,当代真空能的层次很小,因此归因于弛豫。
2002-10-01 gr-qc hep-ph hep-th
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
Bianchi Type V Viscous Fluid Cosmological Models in Presence of Decaying Vacuum Energy
本文研究了具有变宇宙项$Λ$的Bianchi V型粘性流体宇宙模型。本文研究了在均匀各向异性Bianchi V型时空背景下哈勃参数$H$的变化规律。该模型是渐近各向同性的,剪切粘度的存在加速了各向同性。该模型描述了一个统一的宇宙膨胀历史,表明初始减速膨胀和后期加速阶段。模型的宇宙学后果也进行了讨论。
2012-02-13 gr-qc
Quintessential inflation from a variable cosmological constant in a 5D vacuum
我们探索了一个有效的四维宇宙学模型的宇宙中可变的宇宙学常数控制其演变和压力保持负沿所有的膨胀。这个模型是从一个5D真空状态(类空间)额外的坐标被认为是非紧的。膨胀是由暴胀子场产生的,暴胀子场被认为是与引力非最小耦合的。我们从实验数据中得出结论:暴胀子与引力的耦合是弱的,但在宇宙演化的不同时期是变化的。
2007-05-16 gr-qc
From de Sitter to de Sitter: decaying vacuum models as a possible solution to the main cosmological problems
衰变真空宇宙学模型在两个极端(极早期和晚期)的德西特阶段之间平稳地演化,能够解决或至少减轻一些宇宙学难题,其中包括:(i)奇点,(ii)视界,(iii)从暴胀中顺利退出,以及(iv)重子生成问题。我们在这里的基本目的是讨论如何也可以缓和基于从德西特到德西特演化的一大类运行真空宇宙学的符合问题。也有人认为,即使是宇宙学常数的问题变得不那么严重,提供的两个限制德西特流形的特征尺度预测的第一性原理。
2018-07-25 gr-qc
Signature change, vacuum condensation and cosmological constant
我们提出了另一种模型的对偶对称性,根据以前获得的发散理论,包括一个标量场,一个内部矢量和度量签名。在某些小尺度上,出现了一个有效的标量场方程,其势的作用类似于希格斯势,其中度规签名起着序参量的作用。一旦形成从欧几里德到洛伦兹的签名变化,这个希格斯场的非零真空凝聚就会发生。这个真空周围希格斯场激发的质量尺度可能在洛伦兹扇区中对宇宙学常数有贡献,这与观测结果一致。
2008-06-24 gr-qc
Contribution of Kaluza-Klein modes to vacuum energy in models with large extra dimensions $&$ the Cosmological constant
本文研究了大额外维模型中拓扑能的产生。这个能量的起源是由于额外维度的紧化而导致的标准闵可夫斯基真空的拓扑变形。这种变形被认为是由于大量的卡鲁扎-克莱因引力模式而产生的有效的、有限的能量密度。它的重整化值被认为取决于额外维度的大小,而不是理论的UV截止值。它表明,如果这个能量密度是有助于所观察到的宇宙学常数,将有非常严格的界限上的额外维度的数量和它们的大小。
2002-10-08 gr-qc hep-ph hep-th
Non-trivial, static, geodesically complete, vacuum space-times with a negative cosmological constant
我们构造了一类新的具有负宇宙学常数的真空爱因斯坦方程的无奇性静态洛伦兹四维解。新的度规家族包含有或没有黑洞区域的时空。还建立了两个唯一性结果。
2002-11-01 gr-qc math.DG
Gravitation of the Casimir Effect and the Cosmological Non-Constant
粒子物理学真空的零点涨落的总能量引起了宇宙学常数的问题,而真空的差异引起了真正的物理现象,如卡西米尔效应。因此,我们认为,零点能量约束之间的两个平行的导电板-代理固体切片的宇宙学常数-作为一个方便的实验室,在其中调查的引力和惯性的真空能量。本文计算了弱引力场中的Casimir效应,得到了真空应力能和由于时空曲率引起的板上引力的修正。这些结果表明,如果宇宙学常数是由于零点能量,那么它很容易受到引力源引起的波动。
2002-09-16 astro-ph gr-qc hep-th
Towards a solution of the cosmological constant problem
基本粒子物理学的标准模型和广义相对论可以通过引入一个真空变量来扩展,这个真空变量是导致目前宇宙学常数(真空能量密度)几乎消失的原因。这个真空变量的显式实现可以通过三形式规范场、以太型速度场或任何其他适合于描述对应于洛伦兹不变量子真空的平衡态的场。扩展的理论,没有微调,闵可夫斯基型解的场方程与时空无关的领域,并提供了,因此,一个可能的解决方案的主要宇宙学常数的问题。
2010-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
From vacuum nonsingular black hole to variable cosmological constant
我们概述了一类全局正则球对称解的最小耦合GR方程渐近de Sitter在原点和渐近Schwarzschild在无穷远。源项将正则中心的de Sitter真空与无穷远处的Minkowski真空光滑地连接起来,对应于宏观上由径向上的应力-能量张量不变量的代数结构定义的各向异性球对称真空。德西特-史瓦西几何描述了一个真空非奇异黑洞,在霍金蒸发的过程中,它朝着一个没有视界的自引力粒子状结构G-块演化。时空对称性从中心的德西特群到无穷远处的洛伦兹群平滑地变化,ADM质量的标准公式将其与德西特真空在对称性恢复的尺度上取代奇点联系起来。这类度规很容易推广到非零背景宇宙学常数的情况。一个源项光滑地连接了两个具有不同宇宙学常数的de Sitter真空,这使得将各向异性球对称真空与r相关的宇宙学项联系起来成为可能。
2002-01-17 gr-qc
A Cosmological Constant That is Too Small
我们构造了一个弦论的真空,其中真空能量的大小为普朗克单位的$< 10^{-123}$。遗憾的是,真空能量的符号是负的,某些超对称性仍然没有破缺。
2022-01-11 gr-qc hep-ph hep-th
Vacuum Polarization in an Anti-de Sitter Space as an Origin for a Cosmological Constant in a Brane World
本文证明了反德西特空间中量子场的真空极化在其中的膜世界中自然产生一个小的但非零的宇宙学常数,并解释了宇宙中宇宙学常数的质量密度与普朗克质量密度的极小比值(\approx 10^{-123})宇宙学观测表明,我们只需要一个四维膜世界(我们的宇宙)生活在一个五维反德西特空间,曲率半径r_0 \sim 10^{-3}cm,基本普朗克能量M_P \sim 10 ^9 GeV,以及质量为m \sim r_0^{-1} \sim 10^{-2}eV的标量场。在不久的将来,将重力探测降低到\sim 10^{-3}cm的尺度,这将是对模型的检验。
2003-10-08 astro-ph gr-qc hep-th
Cosmological cancellation of the vacuum energy density
我们提出了一个简单的模型,提供了一个动态的真空能量密度的抵消机制出现在一个裸露的宇宙学常数,量子涨落的物质场或相变的结果的形式。这个“共形补偿器模型”是基于爱因斯坦和约旦框架之间的共形耦合$A(φ)$。这将第二个标量场$λ$耦合到物质能量-动量张量的迹线,包括裸宇宙学常数,并作为动力学拉格朗日乘子。结果,标量$λ$弛豫到一个值,该值抵消了真空能量密度对弗里德曼方程的贡献,并在物质相变后根据真空能量密度的变化调整自身。这通过背景标量场$φ$的时间依赖性绕过了温伯格定理。辐射时代,真空能量被取消,以自然的方式恢复。通过标量场对物质能量密度的跟踪,也可以恢复物质时代,以及暴胀和暗能量时代,它们对应于抵消机制变得无效的状态。这表明,暴胀、暗能量和真空能量密度的环形化可能与相同的机制有关。在这种情况下,避免了通常的真空能量微调,虽然暗能量时代的开始在适当的时间没有得到解释。
2019-08-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Vacuum structure for scalar cosmological perturbations in Modified Gravity Models
对于一般的修正引力模型f(R,G),我们发现了一种新的不稳定性,如果背景不是de Sitter的话,这种不稳定性可以在真空中产生于宇宙学扰动的标量模。特别是,短波长模式,如果稳定的话,通常具有线性依赖于波数k的群速度。因此,这些模式一般都是超光速的。我们还讨论了一般情况下这些标量模将是幽灵状的条件。这些模型有一个子类,由函数f(R,G)的性质定义,f(R)和f(G)模型属于这个子类,但是它不具有这个特征。
2009-06-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological dark fluid from five-dimensional vacuum
在引力诱导物质理论的框架下,我们导出了场方程的5D解,该解可以描述暗流体(暗物质加暗能量)状态方程具有几何起源的4D宇宙学场景。没有一个自然的分离暗扇区到不同的组件,然后该模型可以提供一个几何解释暗简并在宇宙学场景中的存在。
2011-07-01 gr-qc
Cosmological and Astrophysical Probes of Vacuum Energy
真空能在宇宙学相变期间发生变化,并且在相变之前的时期变得相对重要。对于一个可行的宇宙学来说,相变后的真空能量必须由下一个相变的临界温度决定,这从另一个角度揭示了宇宙学常数问题。在这里,我们建议在不同于我们目前真空的情况下实验测试真空能量的性质。一个有希望的途径是考虑中子星中QCD的高密度相效应。这类相具有与正常相不同的真空期望值和不同的真空能量,它们可以对中子星的质量贡献一个数量级的分数。对中子星质量的精确观测可以潜在地产生关于真空能量的引力特性的信息,这可以显著地影响它们的质量-半径关系。对宇宙真空能量演化的一个更直接的检验,可以从对原始引力波频谱在对应于相变的频率上的精确观测中推断出来。虽然传统宇宙学预测的量子色动力学和电弱相变的自由度决定的频谱步骤,真空能量的调整机制可以显着改变这一点。此外,可能存在其他相变,其中真空能量的影响可以显示为光谱中的峰。
2015-02-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological expansion governed by a scalar field from a 5D vacuum
我们考虑一个单一的领域从一个五维(5D)真空状态的宇宙膨胀。在适当的变量变化下,宇宙可以有效地被看作是四维膨胀的,并有一个有效的状态方程来描述宇宙演化的不同时期。在这里的例子中,宇宙首先描述了一个膨胀阶段,然后是减速膨胀。此后,宇宙被加速,并描述了一个典型的膨胀,最终,在未来,真空占主导地位。
2006-04-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Asymptotically Safe gravity and non-singular inflationary Big Bang with vacuum birth
本文导出了纯真空诞生时代初始宇宙周期的一般非奇异加速宇宙学解。这个真空时代是由一个不断变化的宇宙学“常数”所描述的,这是由紫外固定点附近的渐近安全情景的重整化群流所提出的。在这种情况下,当能量标度降低,宇宙学“常数”变得微不足道时,就会自然地从暴胀退出到标准的减速宇宙学。在接下来的物质也存在的时期,产生了具有类似于真空情况特征的宇宙学解。值得注意的是,这组方程考虑到了粒子的产生和熵的产生。另外,在体粘滞系数不为零的情况下,发现了熵产生和再加热。至于运动方程,它们通过加入尊重Bianchi恒等式的宇宙学“常数”的协变动力学项来修正爱因斯坦方程。所提出的框架的一个进步是,它确保了对宇宙的量子真空诞生和随后存在物质的宇宙时代的一致描述。
2016-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the initial geometry of a vacuum cosmological spacetime
在本文的第一部分中,我们考虑具有自由$T^N$作用量的膨胀真空宇宙时空。其中,我们给出的证据表明,Gowdy时空的AVTD(渐近速度项占主导地位)的行为,其初始几何,在任何维。然后,我们给出了充分条件,以达到一个类似的结论,一个$T^2$不变的四维nonGowdy时空。在本文的第二部分中,我们考虑了具有破碎奇点的真空宇宙时空。我们引入一个单调量来刻画Kasner时空。在尺度不变的曲率界和局部体积界的假设下,给出了因果过去的一些结果。
2020-02-18 gr-qc math.DG
Solving the main cosmological puzzles with a generalized time varying vacuum energy
研究了真空能量密度随时间变化的FLRW平坦宇宙模型$Λ(t)$的动力学性质。特别地,我们研究了一个广义真空模型的动力学性质,发现在一定条件下,辐射时代的真空项为$Λ(z) \propto (1+z)^{4}$,而物质时代的真空项为$Λ(z)\propto (1+z)^{3}$到$z\simeq 3$和$Λ(z)=Λ$到$z\le 3$ .这种行为的确认将是至关重要的,因为它可以提供宇宙符合问题以及微调问题的解决方案,而不会改变众所周知的(从和谐$Λ$宇宙学)哈勃膨胀。
2009-10-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph