On Features and Nongaussianity from Inflationary Particle Production
暴胀子和任何附加场之间的相互作用可以导致暴胀期间粒子产生的孤立爆发（例如，来自参数共振或相变）。暴胀粒子的产生通过红外级联机制，在可观测到的宇宙学涨落的光谱和双谱中留下局部特征。我们关注于暴胀子和等暴胀子之间的简单原型相互作用g^2（x_0-x_0）^2χ^2，从两个方向扩展了以前对这个模型的研究。首先，我们通过从格点场论模拟中提取概率分布函数的矩来量化所产生的非高斯性的大小。我们认为，对于合理的耦合值g^2，粒子产生的双谱特征是可以观察到的。其次，我们发展了一个详细的分析理论的粒子生产和IR级联在通货膨胀，这是非常符合数值模拟。我们的形式主义显着改善以往的方法，一贯将宇宙的膨胀和度量扰动。我们使用这种新的形式主义来估计粒子生产的双谱的形状，表明这是区别于其他机制，预测大nongaussianity。
2010-10-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-standard primordial fluctuations and nongaussianity in string inflation
在弦论中，暴胀场景通常涉及大量的光标量场，它们的存在可以丰富暴胀时期产生的原初涨落的后暴胀演化。我们提供了一个简单的例子，这样的后暴胀处理内的显式字符串暴胀的建设，使用卡勒模量作为暴胀的框架内的大体积IIB型字符串通量紧致化。我们认为，在这一广泛的类别内的暴胀模型往往有一个选择标量是足够轻的宇宙学相关的，其贡献的原始波动谱可以竞争的标准方式产生的暴胀。因此，这些模型经常预测在普朗克卫星可能观测到的水平f_NL ~ O（10）上的非高斯性，在弯曲子情景的弦实现中，双谱由具有压缩形状的三角形最大化。我们认为，这样一个信号的观测将强烈倾向于弦宇宙学，如这些预测在非常早期的宇宙多场动力学。
2010-07-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nongaussianity from Particle Production During Inflation
在各种模型中，暴胀子的运动可以在暴胀期间触发一些非暴胀子粒子的产生，例如经由参数共振或相变。这种模型最近引起了人们的兴趣，原因有很多，包括在陡峭的势能上减慢暴胀子运动的可能性。在这篇评论中，我们表明，产生的粒子和暴胀凝聚之间的相互作用，可以导致一个新的机制产生宇宙学的暴胀波动。我们用一个简单的原型模型g^2（λ-λ_0）^2χ^2来说明这种效应，这个模型描述了暴胀子λ和等暴胀子χ之间的相互作用。这种相互作用在超对称性和弦论的各种暴胀模型中是很自然的。利用格点场论模拟和解析计算，我们研究了χ粒子的量子产生及其随后从凝聚态τ（t）中的再散射，从而产生轻暴胀子涨落δ τ的韧致辐射.这种机制导致了原始功率谱中的可观察特征。我们得到这些功能的观测约束，并讨论其影响流行的通货膨胀模型，包括膜/轴子monodromy。暴胀粒子的产生也导致了一种非常新颖的非高斯特征，这种特征可能在未来的任务中被观察到。我们认为，这种机制提供了一个简单的和动机良好的选择，以产生大的非高斯性，没有微调的膨胀轨迹或呼吁重新求和的无限系列的高维算子。
2010-10-26 astro-ph.CO hep-th
Beyond the Hubble scale: Super cosmic variance and nongaussianity as a portal to the superhorizon
如果在我们的哈勃体积中的宇宙学扰动是非高斯的，那么它们将耦合到我们的哈勃体积之外的任何更大的扰动模式。这对暴胀的建模有重要的影响：在我们的哈勃体积中测量的标量功率谱和光谱指数将取决于超哈勃扰动的邻近背景。换句话说，探测到非高斯性意味着可能有一个通往超视界的入口。出于同样的原因，排除非高斯性将排除功率谱的大小和运行是超级宇宙变化的偶然性的可能性。在这篇文章中，我们提供了一个紧凑的超宇宙方差的推导，调查最近的结果，并显示如何实验限制nongaussianity有助于排除它。
2014-02-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Nongaussian and nonscale-invariant perturbations from tachyonic preheating in hybrid inflation
我们表明，在混合通货膨胀，它是可能产生大的二阶扰动的宇宙微波背景由于不稳定的快子场在预热。我们仔细计算这种效果的快子贡献的规范不变的曲率扰动，澄清一些混乱的文献中关于非局部条款的快子曲率扰动，我们明确表明，这些条款是不存在的。我们定量计算了快子场在预热阶段产生的非高斯性，并将实验对非线性参数f_{NL}的约束转化为对模型参数的约束。我们还表明，从快子场的非标度不变的二阶扰动可以变得大于暴胀子产生的一阶扰动，导致更强的约束比那些来自nongaussianity。用无量纲耦合g的对数表示的被排除区域的宽度，随着普朗克质量与快子VEV之比的对数，即\log（M_p/v）线性增长;因此，如果暴胀尺度v很小，那么很大的区域就被排除了。我们将这些结果应用到弦理论的膜-反膜暴胀中，得到弦耦合的严格上界g_s < 10^{-4.5}。
2006-05-12 astro-ph hep-ph hep-th
An inflationary model with small scalar and large tensor nongaussianities
我们研究了一个模型的通货膨胀的标量扰动几乎是高斯，而有相当大的（等边）nongaussianity张量部门。在这个模型中，一个与暴胀子引力耦合的滚动赝标量放大了矢量场的真空涨落。矢量源既有标量的也有张量的度量扰动。这两种扰动都是非高斯的，但是由于螺旋度守恒，张量有更大的振幅，因此标量扰动的非高斯性可以忽略不计。此外，这种方法产生的张量是手性的。在平天近似下，我们研究了张量非高斯性的限制如何影响宇宙微波背景中宇称破坏的可探测性。我们希望该模型具有有趣的模式非高斯性的偏振光谱的CMB。
2013-11-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Nonlocal Inflation
我们考虑在含有无穷多个导数的非定域场论中实现暴胀的可能性。这样的结构在弦场论和许多玩具模型中自然出现，比如p-adic弦。在回顾了高导数理论的复杂性（鬼和不稳定性）后，我们讨论了具有无穷多个导数的理论的初值问题和微扰稳定性。接下来，我们将考察这些理论的暴胀动力学和现象学。非定域暴胀可以进行，甚至当潜在的天真太陡，一般预测大的非高斯在宇宙微波背景。
2008-11-05 astro-ph gr-qc hep-ph
Electromagnetic coupling effects in natural inflation
在这项工作中，我们研究了自然暴胀中的电磁耦合的影响，在一个系统的方式使用Schwinger-Keldysh形式主义。相应的影响功能评估到一个循环的水平。它可以被解释为由于一个单一的随机力。因此暴胀子场的运动方程以朗之万方程的形式给出。最后计算了暴胀子场的两点和三点关联函数。它们分别与暴胀子场的功率谱和非高斯性有关。
2019-07-14 gr-qc hep-th
Monodromy inflation at strong coupling: $4π$ in the sky
我们提出了一个简单的有效场论制定的一般家庭的单场通量monodromy模型，在大的字段值的强耦合效应可以平坦的潜在和激活运营商具有更高的权力的衍生物。这些模型是辐射和非微扰稳定的，可以很容易地维持膨胀的$\ga 60$倍。该动力学结合了大场混沌暴胀和$k$ -暴胀的特点，两者都可以抑制张量振幅。将张量-标量比降低到观测界$r \lesssim 0.1$以下，同时将标量谱指数$n_s$保持在实验界内，要么产生等边非高斯性$f_{NL}^{eq} \simeq {\cal O}(1)$，接近当前的观测界，要么最终产生非常小的$r$。
2017-09-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Adiabatic regularization of functional determinants in cosmology and radiative corrections during inflation
我们表示的in-in泛函行列式给出了一个标量场在宇宙时空中传播的单圈有效势的模式函数指定的真空的理论，然后应用绝热正则化，使这个裸势有限。在这种设置中，绝热正则化提供了一个特殊的重整化处方，隔离了宇宙膨胀的影响。应用我们的研究结果确定了对标量场暴胀模型中经典暴胀子势的辐射修正，并导出了超视界曲率微扰的有效势，它编码了超视界下模的散射.虽然由此产生的对宇宙学观测值（如非高斯性）的修改结果很小，但它们在穿越视界后明显出现。
2015-11-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonanalyticity and On-Shell Factorization of Inflation Correlators at All Loop Orders
本研究针对任意圈阶含大质量交换的暴胀关联函数的非局域信号非解析行为，提出穷尽式信号检测算法，推导多版本在壳因子化定理与显式解析表达式，推广切割规则并给出示例验证。
2023-08-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Stability issues of nonlocal gravity during primordial inflation
本文研究了初始条件设定在原初暴胀阶段的非定域引力模型的宇宙学演化。我们特别研究了三种模型，即所谓的RT、RR和$Δ_4$模型，它们是我们小组以前介绍过的。我们发现，RR和$Δ_4$模型在通货膨胀期间也有一个稳定的演变。RT模型有一个明显的不稳定性，但我们表明，由于与膨胀尺度相比，与非局部项相关的尺度很小，这种不稳定性是无害的，并且RT模型即使在原始膨胀阶段设置初始条件也有可行的演变。
2018-11-29 astro-ph.CO hep-th
Cosmology in nonlocal gravity
本文回顾了广义相对论紫外非局域延拓框架下类$R^2$暴胀的研究进展，论证需超越曲率平方阶非局域引力以构建自洽宇宙演化框架，给出相关观测预言并探讨了该领域的开放问题与前景。
2023-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Case for Nonlocal Modifications of Gravity
要使广义相对论在大尺度上起作用，需要大量未被探测到的奇异暗物质和暗能量，这就要求我们研究引力的修正。唯一稳定的，基于度量的和不变的广义相对论的替代品是$f(R)$模型。这些模型可以解释原初暴胀，但它们不能排除暗物质或暗能量。我主张引力的非定域修正，不是作为新的基础理论，而是作为原初暴胀过程中产生的红外量子所产生的引力真空极化。我还讨论了对这个想法提出的许多反对意见中的一些。
2018-07-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Anisotropy and inflation in Bianchi I brane worlds
在对膜的体积影响进行更一般的假设之后，我们扩展了Maartens等人和Santos等人关于Bianchi I膜世界的渐近行为的一些结论。由于非局部各向异性应力诱导的散装，在我们的大多数模型中，膜不各向同性和非局部能量不消失的极限中，平均半径趋于无穷大。我们还发现了一种有趣的可能性，即由于宇宙学常数引起的暴胀可能被与体的相互作用所阻止。我们表明，平均半径的问题可以完全解决在我们的模型，其中包括作为特殊情况下，在上述参考文献中。
2003-12-17 gr-qc hep-th
Geometry and dynamics of the brane-world
弦论的最新发展导致了5维扭曲时空模型，在这个模型中，标准模型场被限制在3维膜（观测到的宇宙）中，而引力可以在第五维中传播。引力在低能时定域在膜附近，即使额外维是非紧的。回顾这些膜世界模型的经典几何和动力学。膜上的场方程以两种方式修正了广义相对论方程：由于膜的嵌入，局部的5维效应被印在膜上，并且在高能量下是显著的;非局部效应产生于5维外尔张量。外尔张量将潮汐（库仑）、重力磁和引力波效应从5-D非定域引力场传递到膜上。局部高能效应改变了暴胀的动力学，并增加了由暴胀产生的标量和张量扰动的幅度。非定域效应在宇宙学扰动中引入了新的特征。它们在标量扰动中诱导出非绝热模，在矢量和张量扰动中诱导出质量模，并且即使在没有物质涡度的情况下，它们也能支持矢量扰动。在天体物理学中，局域和非局域效应对引力坍缩和黑洞解带来了根本性的改变。
2001-04-17 astro-ph gr-qc hep-th
Integrating out Heavy Fields in Inflation
我提出的程序集成出量子场的质量M是远远高于哈勃尺度H德西特空间。有效的相互作用和密度矩阵明确计算一个简单的例子，并被发现是H/M阶，在时间上的非局部分布，并包含一个高度振荡的阶段。这种与静态时空结果的根本背离表明，这些新工具对于构造有效的暴胀势是必要的。有效耦合自然形成相对能量传递ΔE/M的微扰级数，其系数可以与观测值进行比较。
2012-03-17 hep-th
Cosmological dynamics on the brane
在兰德尔-桑德拉姆类型的膜世界宇宙学中，三维膜上的动力学方程与广义相对论方程的不同之处在于，它们带有嵌入效应和五维体中自由引力场的效应。我们导出了膜上引力场和物质场的协变非线性动力学方程，然后线性化得到膜上的微扰方程。局部能量-动量修正仅在非常高的能量下才有意义。在体的非局部引力场的膜上的印记是更微妙的，我们提供了一个仔细的分解成非局部能量密度，通量和各向异性应力的这种效果。非定域能量密度决定了离膜方向的潮汐加速度，并通过广义Raychaudhuri方程对抗奇异性的形成。与非局部能量密度和通量不同，非局部各向异性应力不是由膜上的演化方程决定的。特别是，宇宙微波背景的各向同性可能不再保证弗里德曼几何。绝热密度扰动耦合到非局部体场中的扰动，一般来说，系统在膜上不是封闭的。但在超哈勃尺度上，密度扰动可以由膜观测者评估。膜上的张量扰动在暴胀过程中被局部体效应抑制，而非局部效应可以作为源或汇。膜上的涡度像广义相对论中那样衰减，但非定域体效应可以产生重力-磁场，因此在没有涡度的情况下可以产生矢量扰动。
2000-08-08 astro-ph gr-qc hep-ph
One-loop effective potential in nonlocal scalar field models
本文用微扰方法计算了非定域标量场理论中的单圈有效势。我们发现理论的非定域性引起的影响总是很小，并讨论了这一结果的后果。特别是，我们认为，在物质场的单圈校正，这是不可能找到信号的非局域性的理论在宇宙学观测，因为，即使在膨胀时，能量非常高，非局域性引起的校正预计是非常小的。
2015-11-11 gr-qc hep-th math-ph
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
A Caveat on Building Nonlocal Models of Cosmology
宇宙学的非定域模型可能来自引力子环对原初暴胀时期有效场方程的修正。虽然Schwinger-Keldysh形式主义会自动产生因果和守恒的有效场方程，但迄今为止提出的模型都是纯粹的唯象。两种技术已被用来生成因果和保守的场方程：要么改变不变的非局部有效作用，然后通过临时替换任何先进的格林函数与其推迟的对应物来执行因果关系，或者将因果非局部性引入场方程的一般近似中，然后执行保守。我们在这里指出，这两种技术访问非常不同的模型类别，它们中的任何一个都可能代表实际上从基础理论中产生的东西。
2014-05-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonlocal Metric Realizations of MOND
我讨论的相对论性的扩展MOND的度量夫妇通常的问题。我认为，MOND可能是一个残留的影响，从真空极化的红外引力子在原始膨胀过程中产生的。如果是这样的话，对引力场方程的MOND修正将是非定域的。非局部性也会导致当一个构造度规场方程再现塔利-费舍尔关系，以及足够弱的透镜。我给出了最简单的一类模型的全场方程，并将这些方程专门用于与宇宙学相关的几何。最后，我勾勒出未来研究的方向。
2014-03-26 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Cosmological Daemon
经典版本的大爆炸宇宙学宇宙模型在时间的开始包含一个奇点，因此场方程中的时间变量应该超过半条线。讨论了具有无穷多个导数的非局部弦场论方程，指出了整条实直线上的非局部算子与半条实直线上的非局部算子的一个重要区别。我们使用的热方程方法，并表明，在半行除了通常的初始数据的一个新的任意函数（外部源）发生，我们称之为守护函数。守护函数控制着宇宙的演化，类似于热力学中的麦克斯韦恶魔。宇宙和多元宇宙是与守护进程环境交互的开放系统。在最简单的情况下，非定域标量场简化为通常的与外部源耦合的定域标量场，这在暴胀的随机方法中讨论过。守护进程源代码可以帮助获得具有小标量场的混沌膨胀场景。
2011-06-21 gr-qc hep-th
Braneworld effective action and origin of inflation
我们在双膜Randall-Sundrum模型中构造了膜世界有效作用量，并证明了辐射模扮演了一个标量场的角色，使作用量的非定域部分基本上局部化.这个领域的非最小曲率耦合反映了违反AdS/CMT对应膜分离的有限值。在膜张力与Randall-Sundrum平坦膜值的小失谐下，辐射子模可以起到暴胀子的作用。暴胀动力学对应于膜在排斥膜间暴胀子-辐射子势场中的分离运动，暗示了演化后期（大膜分离）由残余宇宙学常数引起的存在加速阶段。我们讨论了在这个模型中固定初始条件的可能性，从隧道或无边界宇宙状态，正式取代传统的模量稳定机制braneworld创建的概念。
2002-01-08 hep-th
Stochastic inflation as an open quantum system II: open effective field theory and stochastic matching
Princeton University（普林斯顿大学）
本文提出将随机膨胀视为开放量子系统，并构建了针对长波模式减少密度矩阵的开放有效场论，揭示了其两个重整化群流：传统Wilsonian通道和源于开放性的随机通道。通过硬截断方案聚焦随机通道，识别了高斯和非高斯扩散作为影响功能的有效算子，并展示了它们通过时间区域方法匹配到扰动完整理论的关联子和形式因子。在高斯阶之外，匹配数据不再是局部Wilson系数，而是非局部和非马尔可夫的Wilson核。最后，通过将硬截断替换为分析调节器，首次尝试构建该开放有效场论的连续版本，并用质量标量场作为例子演示随机重整化。
2026-09-29 gr-qc hep-th
Gauge-field production during axion inflation in the gradient expansion formalism
我们研究了一种新的梯度展开形式，描述了一组双线性电磁函数在位置空间中的时间演化的爆炸生产的规范场在轴子膨胀。基于这种形式主义，我们能够同时考虑到两个重要的影响，迄今为止，大多是孤立地处理：（i）的反作用的规范场的产生的暴胀场的演变和（ii）Schwinger对生产的带电粒子在强规范场的背景。这使我们能够表明，由于施温格效应的规范场生产的抑制可以防止在场景中，它本来是相关的反反应。此外，我们指出，感应电流，$\boldsymbol{J} = σ\boldsymbol{E}$，也抑制了束戴维斯真空波动深处的哈勃视界。我们描述了这种抑制由一个新的参数$Δ$，这是有关的时间积分的电导率$σ$，从而使整个系统的描述固有的非本地的时间。最后，我们展示了如何我们的形式主义可以用来构建高精度的解决方案的规范场在傅立叶空间，这作为一个起点，为丰富的进一步的唯象应用，包括现象学的原始扰动和重子生成的模式功能。
2021-12-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The curvature perturbation at second order
我们给出了一个明确的关系，直到二阶项，标量场的波动定义在空间平坦的切片和均匀密度切片的曲率扰动。这个表达式是计算多场暴胀中二阶及以上可观测量的必要成分。我们表明，传统的宇宙学扰动理论和“分离宇宙”的方法产生等效的超视界波数的表达式，特别是所有的非局部项可以从微扰理论表达式中消除。
2016-05-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
