Counting Pockets with World Lines in Eternal Inflation
我们考虑长期存在的难题,如何获得有意义的概率在永恒的通货膨胀。我们证明了一个新的算法来计算口袋宇宙类型的概率分布,给定一个multiacua暴胀的潜力。计算出的概率分布是有限的,并且明显与规范无关。我们认为,在某些情况下,这种技术可以应用于不赞成一些永恒的膨胀潜力。
2006-03-27 astro-ph hep-th
Eternal Inflation
暴胀模型的基本工作进行了总结,随着论点,强烈建议,我们的宇宙是通货膨胀的产物。有人认为,基本上所有的暴胀模型都会导致(未来)永恒的暴胀,这意味着会产生无限多的口袋宇宙。虽然其他口袋宇宙是不可观测的,但它们的存在对我们评估理论和从中提取结果的方式有影响。宇宙是否有一个开始的问题被讨论过,但没有明确的答案。然而,似乎永恒膨胀的宇宙确实需要一个开始。
2001-01-29 astro-ph gr-qc hep-ph
Is Noncommutative Eternal Inflation Possible?
我们研究了在非对易时空中发生永恒暴胀的条件。我们发现,在这种情况下,永恒暴胀发生的可能性被大大抑制。如果在非对易性很弱的低能区(紫外区)不发生永恒暴胀,那么在整个暴胀历史中也不会发生永恒暴胀。在此基础上,我们论证了时空非对易性的性质是永恒暴胀的初始条件。
2007-06-21 astro-ph gr-qc hep-th
Non-Gaussian features of primordial fluctuations in single field inflationary models
本文计算了单场暴胀模型中原初标量和张量涨落的三点关联函数。我们得到明确的表达式中的慢滚限制的答案是两个通常的慢滚参数。在特定限制下,三个点函数完全由两个点函数的谱的倾斜度确定。我们还对这种计算与dS/CFT和AdS/CFT的关系作了一些评论。我们强调,(A)dS/CFT可以看作是关于宇宙波函数的陈述。
2005-05-06 astro-ph hep-ph hep-th
Topological Defects as Seeds for Eternal Inflation
我们用解析方法和早期宇宙随机过程的计算机模拟研究了暴胀宇宙的整体结构。我们证明了宇宙的整体结构在很大程度上取决于暴胀机制。在最简单的混沌暴胀模型中,宇宙看起来像是一个热化相的海洋,围绕着永久自我复制的暴胀区域。在暴胀发生在对应于亚稳态的有效势的局部极值附近的理论中,宇宙看起来像是围绕着热化相岛的德西特空间。即使状态$ϕ= 0$不稳定,但有效势具有离散对称性$ϕ\to =-ϕ$,也会出现类似的图像。在这种情况下,宇宙被分成包含不同阶段的域。这些畴将被畴壁彼此隔开。但是,与普通的领域壁不同,这些领域壁会膨胀,并且它们的厚度会呈指数增长。在具有连续对称性的理论中,暴胀产生指数膨胀的弦和被热化相包围的单极子。膨胀的拓扑缺陷是稳定的,它们会不断产生新的膨胀的拓扑缺陷。这意味着拓扑缺陷可能扮演着永恒暴胀的不可摧毁的种子的角色。
1994-02-20 astro-ph gr-qc hep-ph
New Constraints on Oscillations in the Primordial Spectrum of Inflationary Perturbations
我们重新讨论了用宇宙学数据限制暴胀势的步骤的问题。我们认为,在暴胀潜力的一个步骤产生定性相似的振荡的原始功率谱,独立的暴胀模型的细节。我们提出了一个唯象的描述这些振荡和约束这些功能,使用选择的宇宙学数据,包括重子峰值数据的关联函数的发光的红色星系在斯隆数字巡天。我们的结果表明,标准宇宙学参数的振荡的简并几乎不存在。包括新的数据严重收紧振荡参数的参数空间上的约束,相对于旧的工作。这证实了最简单的暴胀模型的扩展可以成功地用宇宙学数据来约束。
2007-01-12 astro-ph hep-ph
The inflationary prediction for primordial non-gaussianity
我们推广了δN形式,使得当初始场扰动为高斯型时,δ N给出了原始曲率扰动的所有随机性质.这种计算只需要知道某类未受扰动的宇宙。本文给出了非高斯性的主要信号--高斯噪声的双谱归一化\fnl的计算公式。文中给出了该公式的应用实例,并解释了它与宇宙学扰动理论的关系。
2005-09-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Monopoles as Big as a Universe
我们表明,与标准的信念相反,原始单极子膨胀指数膨胀期间在新的暴胀宇宙的情况。此外,即使周围空间的暴胀结束,磁单极子的暴胀也没有结束。因此,原初单极子(以及在暴胀过程中产生的其他拓扑缺陷)可以作为暴胀宇宙永恒自我复制过程的种子。
1994-02-11 astro-ph hep-ph hep-th
Inflationary parameters and primordial perturbation spectra
我讨论如何在非常早期的宇宙膨胀参数描述可能与原始微扰谱。对宇宙微波背景(CMB)中各向异性的精确观测,如WMAP卫星提供的观测,为了解极早期宇宙的物理学提供了一个前所未有的窗口。对于在高能下探索物理学的推测模型的理论家来说,宇宙微波背景辐射为我们提供了一个检验我们想法的机会。
2003-06-25 astro-ph hep-ph
Inflation and Eternal Inflation
暴胀模型的基本工作进行了总结,随着论点,强烈建议,我们的宇宙是通货膨胀的产物。在新的和混沌模型的机制,导致永恒的通货膨胀进行了描述。虽然由永恒暴胀产生的口袋宇宙的无穷大是不可观测的,但有人认为,永恒暴胀有真正的后果,从理论模型中提取预测的方式。在定义概率在永恒膨胀时空的模糊性进行了审查,重点是从同步规范正则化技术的结果的duplexness悖论。Vilenkin的建议,以避免这些问题进行了讨论。
2000-02-07 astro-ph
Prospects of Inflationary Cosmology
在这篇综述中,我简要地描述了暴胀理论从基于过冷和虚真空膨胀的设想到永远膨胀的自我复制暴胀宇宙理论的演变。本文介绍了Ω < 1的暴胀宇宙学的最新发展,并讨论了通过比较暴胀宇宙学的预言与观测数据来验证暴胀宇宙学的可能性。我认为,有可能验证和证伪暴胀宇宙学的许多特定模型,但很难扼杀暴胀的基本思想。似乎最好的(甚至可能是唯一的)方法是提出一个更好的宇宙学理论。
1996-10-10 astro-ph gr-qc hep-ph
Formation of MACHO-Primordial Black Holes in Inflationary Cosmology
作为一个非重子解释的大质量致密晕天体,提出了一个唯象模型,预测形成的原始黑洞在所需的质量尺度。利用多重标量场的暴胀宇宙模型中产生的原始等曲率涨落,实现了所要求的初始密度涨落特征。
1995-09-06 astro-ph
Inflationary preheating and primordial black holes
暴胀后的预热可能会在参数空间的许多区域过度产生原始黑洞。作为一个例子,我们研究了具有无质量自相互作用暴胀子的双场模型,考虑了二阶场和度规反作用效应作为空间平均。我们发现,一个复杂的被子以上的高斯PBH过度生产阈值的参数区域出现由于曲率扰动的增强在所有尺度上。通过PBH过度生产来限制现实的通货膨胀模型应该是可能的,尽管许多问题,如再散射和非高斯性,仍然没有解决或探索。
2001-01-11 astro-ph gr-qc hep-ph
A volume-weighted measure for eternal inflation
我提出了一个新的体积加权概率测量宇宙学的“多元宇宙”的情况下,涉及永恒的通货膨胀。“再热体积(RV)截止”计算在条件为有限的再热超曲面的一部分上可观测量的分布。RV测度是规范不变的,不受“膨胀悖论”的影响,并且与暴胀开始时的初始条件无关。在含有标量暴胀子的慢卷暴胀模型中,RV调节的概率分布可以通过求解非线性扩散方程得到。我讨论了可能的应用程序的新措施,以“景观”的情况下,气泡成核。作为示例,我在一个简单的玩具景观中计算RV度量的预测。
2008-07-10 astro-ph gr-qc hep-th
Formation of intermediate-mass black holes as primordial black holes in the inflationary cosmology with running spectral index
天体物理质量尺度上的原初黑洞(PBH)的形成是暴胀宇宙学的一个自然结果,如果原初扰动谱具有像今天观测推断的那样的大的负的谱指数,因为需要双暴胀来解释它,并且在某些天体物理尺度上的波动在两者之间的场振荡制度中被增强。有人认为,PBH因此产生的可以作为中等质量黑洞(IMBH)的超亮X射线源(ULXs),通过选择适当的值的模型参数在其自然范围内。我们的方案可以在不久的将来进行观测测试,因为一旦我们指定光谱指数的值及其在大尺度上的运行,PBH的质量是唯一确定的。
2008-08-21 astro-ph hep-ph
Direct Detection of Primordial Gravitational Waves in a BSI Inflationary Model
我们调查的可能性,直接检测未来的空间干涉仪的随机引力波(GW)的背景下产生的暴胀阶段在一类可行的$Λ$ CDM BSI模型。在$10^{-3}$ Hz附近的频率,发现最大值$Ω_{gw}(ν)\sim 3\times 10^{-15}$,与单场慢卷暴胀模型相比,改进了大约一个数量级。这大概不足以在不久的将来进行调查。
1999-06-17 astro-ph gr-qc hep-ph
Inflationary Cosmology as a Probe of Primordial Quantum Mechanics
我们表明,暴胀宇宙学可以用来测试统计预测的量子理论在非常短的距离和在非常早的时间。隐变量理论,如德布罗意和玻姆的导波理论,允许存在具有非标准场涨落的真空态(“量子非平衡”)。我们发现暴胀膨胀可以将微观非平衡态转移到宏观尺度,导致宇宙微波背景的反常功率谱。结论仅弱依赖于de Broglie-Bohm动力学的细节。我们讨论,特别是,非平衡打破原始(标量)功率谱的标度不变性。我们还展示了非平衡态如何产生具有非随机相位和模式间相关性(原始非高斯性)的原始扰动。我们解决的可能性低功率异常在大角度尺度,并显示它可能会产生从量子噪声的非平衡抑制。最近的观测被用来设定一个近似的界限,在早期宇宙中违反量子理论。
2010-09-09 astro-ph hep-th quant-ph
Liberating the Inflaton from Primordial Spectrum Constraints
我讨论了一种机制,使光谱指数的原始光谱和通货膨胀阶段相互独立。如果一个标量场获得了一个适当的含时质量,那么在暴胀的任何阶段都有可能产生绝热的、高斯尺度不变的密度扰动谱。作为一个例子,我提出了一个简单的模型,其中的时间依赖的质量产生的耦合的暴胀子的第二个标量。我提出的机制可能有助于在粒子物理学理论中实现一个成功的暴胀方案,而不会产生慢滚势。
2003-10-17 astro-ph hep-ph hep-th
Off-equilibrium dynamics of the primordial perturbations in the inflationary universe: the O(N) model
以O(N)模型为例,研究暴胀子的自相互作用对原始扰动动力学的影响。在考虑相互作用时,必须采用自洽的非平衡态形式来研究暴胀背景场的演化及其涨落与反作用的关系。在Hartree分解框架内,我们证明了O(N)模型在非平衡过程之后至少有两个可观测的剩余:原始密度扰动的运行谱指数和相空间中扰动模之间的相关性.我们发现谱指数的运行完全取决于能量从暴胀背景场通过粒子产生过程转移到其波动的速率以及背景场本身的动力学。此外,由于非平衡演化,场涨落的幅度与尺度有关。因此,波动的尺度依赖性产生能量密度扰动的相空间模式之间的相关性,而在每个Hartree模式的波动的一点函数仍然是高斯。更重要的是,原始扰动的模-模相关性取决于自相互作用的动力学{ \it以及}暴胀的初始条件。因此,我们建议,运行的频谱指数和相空间模式之间的相关性将是两个可观察到的化石,以探索通货膨胀的时代,甚至超越。
2004-03-25 astro-ph gr-qc hep-ph
The Phase Transition to Eternal Inflation
对于慢卷暴胀,我们研究了到永恒状态的相变。从一个有限的暴胀体积出发,我们考虑宇宙在再加热时的体积作为序参量。我们证明了经典暴胀子速度存在一个临界值,\dot <$^2/H^4 = 3/(2 π^2),在这个临界值处,再加热体积的概率分布经历一个急剧的转变。特别是,对于亚临界暴胀速度,所有分布矩都变得无穷大。我们表明,在同一个过渡点的系统开发一个非零的概率有一个严格的无限再热体积,同时保留有限的概率为有限的值。我们的分析代表了系统在慢滚参数和H^2/M_P1 ^2的最低阶的精确量子处理。
2008-09-21 astro-ph gr-qc hep-th
Accuracy of slow-roll formulae for inflationary perturbations: implications for primordial black hole formation
我们调查的慢滚近似计算微扰谱在通货膨胀过程中产生的准确性。哈密顿-雅可比形式用于演化具有不同历史的暴胀模型。模型确定的标量功率谱计算使用斯图尔特-莱斯慢滚近似不同的精确数值计算使用Mukhanov扰动方程。然后,我们重新讨论由暴胀产生的原始黑洞的问题。混合型暴胀模型,其中暴胀子被困在一个潜在的最小值,可以产生蓝色的功率谱和可观察到的原始黑洞的丰度。然而,这种类型的模型,现在可以坚定地排除在观测约束的标量谱指数的宇宙学尺度。我们认为,显着的原始黑洞的形成在简单的通货膨胀模型需要人为的潜力,其中有一个快速滚动到年底的通货膨胀。对于这种类型的模型,Stewart-Lyth形式主义崩溃了。文中给出了这些暴胀模型的实例和它们的标量涨落谱的数值计算。
2007-01-11 astro-ph
Structure of Primordial Gravitational Waves Spectrum in a Double Inflationary Model
详细研究了在双暴胀模型中两个标量场仅通过引力相互作用产生的引力波背景及其对遗迹微波背景大角度温度起伏的相对贡献$T/S$. $T/S$和GW谱$n_T$的斜率之间的关系被证明是一个由一个标量场和更复杂的模型驱动的慢卷膨胀之间的判别测试。它被发现,GW振幅不完全是零的频谱振荡的最小值,这个属性是一个观察,在原则上,表现GW是在一个压缩真空状态在通货膨胀。
1995-05-27 astro-ph gr-qc hep-th
(No) Eternal Inflation and Precision Higgs Physics
即使在大型强子对撞机上只观察到一个轻希格斯粒子,表明标准模型在远高于弱尺度的尺度上是未经修改的,希格斯物理学也可以产生对宇宙学具有根本意义的惊喜。众所周知,标准模型真空可能是亚稳态的,希格斯质量足够低,但衰变率的特定值具有特殊意义:对于一个非常狭窄的参数窗口,我们的宇宙还没有衰变,但目前的暴胀时期不可能是未来的永恒。确定我们是否在这个窗口需要精致但可实现的实验精度,在LHC上测量希格斯质量到0.1 GeV,在线性对撞机上测量最高质量到60 MeV,以及通过晶格上的数量级改进α s的测定。如果观测到的参数落在这个特殊的范围内,粒子物理学将确定我们宇宙的未来是一个全球性的大挤压,没有永久性的膨胀,强烈表明永久性的膨胀是由基本理论审查。如果在MSSM中发现具有适当衰变率的亚稳性,则可以得出更尖锐的结论,其中可以在TeV尺度上直接探测控制不稳定性的物理。
2008-04-02 astro-ph gr-qc hep-ph
On the divergences of inflationary superhorizon perturbations
我们讨论了红外发散,似乎困扰宇宙学扰动理论。我们表明,在随机框架内,它们是由永恒的通货膨胀,使理论预测有限的波动。使用$ΔN$形式主义的一个循环,我们证明了红外模式可以吸收到加法常数和系数的图解展开的连接部分的两个和三个点的曲率扰动函数。因此,只要适当地重新定义背景场,就允许使用任何低于永恒暴胀尺度的红外截止。当然,红外线截止的自然选择是当前的视界;其他的选择则在反射器的运行中表现出来。我们还证明了定义重整化群不变的观测量是可能的。作为一个例子,我们推导出一个非微扰,红外有限和重整化点无关的曲率微扰的两点算符之间的关系的情况下,自由的单场。
2008-02-04 astro-ph
Primordial Black Holes from inflationary models with and without Broken Scale Invariance
我们回顾了原始黑洞(PBH)产生的形式主义,并表明在视界交叉的质量方差已被系统地高估在以前的研究。我们推导出正确的表达式。在最早的形成时间,差异是最大的,仍然是非常显着的PBH质量$\sim 10^{15}$ g,一个精确的估计需要数值计算。特别地,这将导致对谱指数$n$的较弱约束。然后,我们从原始黑洞不能过于接近宇宙这一事实推导出暴胀模型的约束条件。这是做的无标度的情况下,功率谱研究较早的情况下,在一个步骤中的质量方差叠加。在前一种情况下,我们发现$n$上的各种约束,这取决于参数。在后一种情况下,这些极限可以得到更大的加强,这样人们就可以从$n$的观测极限中找到对台阶允许高度的限制。
2001-11-11 astro-ph gr-qc hep-th
A Model Of Inflationary Cosmology Without Singularity
本文提出了一个具有反弹的暴胀宇宙学模型,并研究了它的原始曲率扰动。与传统的慢滚动暴胀模型产生的近尺度不变谱相比,我们的模型产生了一个具有大尺度振荡特征的原始功率谱。我们将展示这种效应改变了宇宙微波背景(CMB)温度功率谱和大尺度结构(LSS)物质功率谱。进一步通过详细的模拟,我们将指出这种信号是可检测到的未来的观测,如普朗克和LAMOST。
2008-08-06 astro-ph gr-qc hep-ph
The exact numerical treatment of inflationary models
最近的CMB测量所达到的精度提供了对宇宙学扰动的原始功率谱形状的新见解。在暴胀宇宙学的背景下,这意味着CMB数据现在对暴胀子势的形式很敏感。目前大多数的方法致力于推导暴胀的原始功率谱,或暴胀子潜在的重建问题,依赖于近似的分析处理,可能会打破异国情调的模型。在本文中,我们数值求解背景量和所有微扰量的暴胀演化,以精确地提取原始功率谱。这种方法完全依赖于广义相对论和线性微扰理论。除了提供一个检验分析近似的工具之外,人们还可以考虑,在没有复杂性的情况下,把非标准暴胀模型当作涉及几个场的模型来处理,这些场最终与引力非最小耦合。精确的数值方法来处理CMB数据的实用性说明分析WMAP第三年的数据在单场模式的背景下。为此,我们引入了一个新的暴胀相关参数编码的再加热时代的基本属性。这个再加热参数具有显著的可观察效应,并提供了一个自洽检验的通货膨胀模型。作为一个工作的例子,边缘化的概率分布的再加热和潜在的参数与小场模型。
2015-10-07 astro-ph gr-qc hep-ph
The Volume of the Universe after Inflation and de Sitter Entropy
我们计算的概率分布后,宇宙的体积缓慢卷膨胀在永恒和非永恒的制度。远离永恒的制度的概率分布的e-折叠的数量,定义为三分之一的对数的体积,是尖锐的峰值周围的经典暴胀子轨迹的e-折叠的数量。在过渡到永恒的制度,这个概率仍然是高峰(与一阶e折叠的宽度)周围的平均值,这得到两倍大的过渡点。当一个人进入永恒状态时,体积为有限的概率迅速变得指数级小。除了开发研究永恒暴胀的技术外,我们的结果还使我们能够建立最近提出的关于非永恒区域中e折叠数量的量子推广:慢卷暴胀产生大于e^(S_dS/2)的有限体积的概率,其中S_dS是暴胀阶段结束时的de Sitter熵,小于非微扰量子引力效应引起的不确定性。这样一个界限的存在提供了一个一致性检查的想法德西特互补。
2008-12-12 astro-ph gr-qc hep-th
Circular Polarization of Primordial Gravitational Waves in String-inspired Inflationary Cosmology
我们研究了原初引力波圆偏振的产生机制。圆偏振是在弦激发的宇宙学中由高斯-邦纳项驱动的超膨胀过程中产生的。由高斯-邦纳项引起的张量模不稳定性和由引力陈-西蒙斯项引起的宇称破坏是该机制的基本组成部分。我们还讨论了产生的圆偏振的引力波的可探测性。事实证明,单场暴胀的简单模型与CMB的观测结果相矛盾。为了克服这个困难,我们提出了一个双场暴胀模型。在这个双场模型中,引力波的圆极化是在大爆炸观测器(BBO)或分赫兹引力波天文台(DECIGO)设计的频率范围内产生的。
2008-03-10 astro-ph gr-qc hep-th
Predictability crisis in inflationary cosmology and its resolution
暴胀宇宙学模型可以导致观测参数(“自然常数”)在极大尺度上的变化。在这种模型中,对今天的观测量进行概率预测的问题已经在文献中进行了研究。由于永恒暴胀产生的无限热化体积,事实证明很难获得可观测量的有意义且明确的概率分布,特别是由于规范依赖性。在本文中,我们进一步发展的规范不变的过程中提出的一个连续变化的“常数”的模型在以前的工作。该方法使用无偏选择的热化体积的连接部分作为概率分布的样本。为了实现数值计算的过程中,我们开发了两种方法适用于一个合理的广泛的一类模型:一个基于福克-普朗克方程的随机通货膨胀,和其他基于直接模拟的膨胀时空。我们提出并比较使用这些方法获得的结果。
1999-09-29 astro-ph gr-qc hep-ph
Primordial Density Perturbation in Effective Loop Quantum Cosmology
人们普遍认为,在膨胀背景下的量子场涨落产生了原始种子扰动,通过随后的演化导致了宇宙的观测到的大尺度结构。标准暴胀的情况下产生标度不变的功率谱相当一般,但它产生的原始密度扰动,除非微调,太大的振幅比观察到的。使用类似的技术,它表明,圈量子宇宙学诱导的暴胀方案可以产生标度不变的功率谱,以及小振幅的原始密度微扰没有微调。此外,它的功率谱有一个定性的独特特征,原则上可以通过观察证伪,并可以将其与标准的暴胀情景区分开来。
2005-05-09 astro-ph gr-qc hep-th
Inflation
暴胀模型的基本工作进行了总结,随着论点,强烈建议,我们的宇宙是通货膨胀的产物。我描述了密度扰动的量子起源,给出了一个启发式推导的频谱的标度不变性和领先的修正标度不变性。在新的和混沌模型的机制,导致永恒的通货膨胀进行了描述。虽然由永恒暴胀产生的口袋宇宙的无穷大是不可观测的,但有人认为,永恒暴胀有真正的后果,从理论模型中提取预测的方式。虽然暴胀一般在未来是永恒的,但在过去却不是永恒的:可以在合理的假设下证明,暴胀区域在过去的方向上一定是不完整的,因此需要一些不同于暴胀的物理学来描述暴胀区域的过去边界。在定义概率在永恒膨胀时空的模糊性进行了审查,重点是从同步规范正则化技术的结果的duplexness悖论。
2004-04-27 astro-ph
Primordial Non-Gaussianities of General Multiple Field Inflation
本文研究了爱因斯坦引力下多场暴胀模型中的原初标量非高斯性。我们考虑的模型由拉格朗日量,这是一个一般的功能的标量场和他们的第一时空导数。我们使用$δN$形式主义,涉及标量场和曲率扰动。我们计算了显式的三阶微扰作用量和在视界交叉处的曲率微扰的三点函数。在合理的假设下,在慢变参数很小且声速$c_s$接近1的情况下,我们发现非高斯性完全由这些慢变参数和由暴胀模型结构决定的其他参数决定.我们的工作推广了以前的结果,并将有助于研究非高斯性的多场暴胀模型,将在未来构建。
2009-04-03 astro-ph hep-th
Peculiar Relics from Primordial Black Holes in the Inflationary Paradigm
根据对暴胀能量尺度的各种假设,并假设一个破标不变性(BSI)类型的原始功率谱,我们探讨了原始黑洞(PBH)和普朗克遗迹在宇宙中的冷暗物质作出重大贡献的可能性。最近提出的可能性,生产普朗克遗迹在四维弦重力被认为是。进一步探讨了通过引力波进行实验探测的可能性。我们强调,通货膨胀与低能量的规模,也可能是普朗克遗物时产生的,导致必然的遗物起源于PBH,在其形成过程中,不是有效的经典,使通常的形式主义不足以为他们。
2004-02-20 astro-ph gr-qc
Classicality of primordial fluctuations and Primordial Black Holes
暴胀扰动产生原初黑洞(PBH)提供了一个物理过程,其中涨落的有效经典性在某些尺度上不成立。对于暴胀过程中产生的绝热扰动,这个尺度范围对应于质量为$M\ll 10^{15}$ g的PBH。对于质量为$M\sim M_H(t_e)$(暴胀结束时的视界质量)的PBH,在预热阶段的生成过程也可能是经典的,这与在这些尺度上通过绝热暴胀扰动形成PBH相反。对于未蒸发的PBH,生成过程基本上是经典的。
2001-11-11 astro-ph gr-qc hep-th
Recovering the Inflationary Potential and Primordial Power Spectrum With a Slow Roll Prior: Methodology and Application to WMAP 3 Year Data
我们介绍了一种新的方法,适用于通货膨胀之前的宇宙学数据集,其中包括在慢卷膨胀中的任意顺序的观测值之间的关系。这个过程基于暴胀流方程,慢滚参数在宇宙学参数集中明确出现。我们将我们的方法与其他方法进行对比,在宇宙学数据集上施加一个暴胀先验,并认为这种方法是理想的异构数据集。特别是,它将非常适合利用任何直接检测的基本张量模式的BBO式的任务。为了证明这种方法的实际用途,我们将其应用于WMAPII +All数据集,以及新发布的WMAPII数据集本身以及SDSS数据。我们发现,所有基本类的单场暴胀模型仍然允许在1- 2西格玛水平,但整体参数空间急剧限制。特别是,我们发现的证据表明,WMAPII+SDSS的组合是敏感的,在两个领先的顺序慢滚参数的二次项所产生的影响。
2006-06-16 astro-ph gr-qc hep-th
Eternal inflation, black holes, and the future of civilizations
我们讨论宇宙的大尺度结构在暴胀宇宙学和它可能对文明的长期未来的影响。虽然每一种文明都注定要灭亡,但它有可能将其积累的知识传递给未来的文明。我们考虑几种这种情况。如果宇宙学常数是正的,它最终会支配宇宙,暴胀阶段的气泡开始以恒定的速度成核。这些膨胀的气泡内的热化区域将产生新的星系和文明。原则上可以向其中之一发送消息。甚至有可能发送一个装置,其目的是在新地区重建原始文明的近似。然而,信息或设备几乎肯定会被黑洞拦截,黑洞成核的速度比膨胀的气泡快得多。新的膨胀区域的形成也可以由引力坍缩触发,但同样,这种可能性很低,而且获得积极结果所需的尝试次数是巨大的。如果暴胀的能量标度更接近普朗克标度,则可能性更高,但高能量标度会对可以传输的信息量产生严格限制。人们可以尝试完全避免量子隧穿,但这需要违反限制负能量密度大小的量子不等式。然而,量子不等式的有效性界限并不清楚,未来的研究可能会表明,所需的违反实际上是可能的。文明的未来的希望就在于此。
2000-05-16 astro-ph gr-qc hep-th
Cosmology With Many Light Scalar Fields: Stochastic Inflation and Loop Corrections
我们探讨了早期宇宙中存在大量光标量自由度的后果。我们区分了观众场和竞技场。前者的质量很小,可以对暴胀动力学做出贡献;后者要么严格无质量,要么VEV可以忽略不计。在N-flation和一般的辅助通货膨胀的情况下,通货膨胀是一个合作的现象,由N-flator场驱动,没有一个可以单独驱动通货膨胀。我们回顾了N的上界,作为暴胀哈勃尺度H的函数。然后,我们考虑随机和永恒的通货膨胀的模型与Ninerator字段表明,个别领域可能会演变随机,而整个合奏行为的确定性,以及广泛的永恒的通货膨胀的情况下,在这个政权是可能的。然后,我们计算的暴胀功率谱的单圈量子修正。这些是最大的N个旁观者领域和一个单一的竞争者领域,和N上的结果的界限总是比那些在其他方面得到的弱。我们发现,环路修正的N-膨胀功率谱不与N的规模,从而没有上限的数目的双折射字段。这一结果也意味着,至少在首阶,理论的行为就像一个复合单标量场。为了执行此计算,我们解决了一些问题与循环计算中的Schwinger-Keldysh“在”形式主义。
2009-03-20 astro-ph gr-qc hep-th
How to falsify scenarios with primordial fluctuations from inflation
我认为,原初微扰是由暴胀产生的这一命题是绝对可证伪的。远不是“预测你想要的任何东西”,高斯性和暴胀扰动的被动性强烈地限制了可能的结果。例如,下一代CMB卫星可以很容易地证明扰动没有暴胀的起源。
1996-12-10 astro-ph
A comment on trans-Planckian physics in inflationary universe
有几个工作寻找线索的trans-Planckian物理的原始密度微扰谱。在这里,我们想指出一个迄今为止被忽视的重要方面。当我们考虑一个模型,其中的原始密度扰动谱被修改,由于trans-Planckian物理,能量密度的暴胀子场的波动必然变得非常大,因此它的宇宙膨胀率的反作用不能被忽略。
2001-02-21 astro-ph
CBR anisotropy from primordial gravitational waves in inflationary cosmologies
研究了早期宇宙中由引力波扰动引起的宇宙背景辐射(CBR)的随机温度涨落。这些温度波动由角关联函数$C(γ)$描述。一个新的(更简洁和一般)推导$C(γ)$,并评估为暴胀宇宙宇宙学。这对大于几度的角$γ$产生了标准结果,但对较小的角产生了新的结果,因为我们没有对引力波模函数进行标准的长波近似。函数$C(γ)$可以展开为一系列勒让德多项式;我们使用数值方法将得到的展开系数与标准(近似)结果进行比较。我们还报告了一些进展,寻找一个封闭的形式表达$C(γ)$。
1994-09-06 astro-ph gr-qc
Pointer states for primordial fluctuations in inflationary cosmology
暴胀宇宙学中的原始涨落在波长大于哈勃尺度时通过退相干获得经典性质。虽然退相干是有效的,但它并不完全,因此原始相关性的很大一部分仍然保留到现在。我们解决的指针状态,提供了一个经典的基础上的波动相对于环境(其他领域)的影响的问题。从开放系统的量子理论(林德布拉德方程)的应用方法,我们表明,这个基础是由窄高斯近似场振幅的本征态。我们计算了涨落的冯诺依曼熵和线性熵。它们与每个场模式的最大熵的比率定义了熵意义上的部分退相干的程度。我们还确定了部分退相干的时间,使魏格纳函数积极无处不在,在通货膨胀期间的超级哈勃模式,几乎是独立的耦合到环境中,只是略大于哈勃时间。另一方面,假设一个代表性的环境(光子浴),子哈勃模式的消相干时间是有限的,只有当一些真正的耗散存在。
2007-03-20 astro-ph gr-qc quant-ph
Model-Independent Measurement of the Primordial Power Spectrum
在重力波最小量的暴胀模型中,密度涨落的原始功率谱$A_S^2(k)$与基本宇宙学参数一起,完整地描述了对宇宙微波背景(CMB)各向异性和大尺度结构的预言.在这里,我们展示了如何通过结合微波各向异性探测器(MAP)和斯隆数字巡天(SDSS)的星系红移测量数据来强烈约束$A_S^2(k)$和宇宙学参数。我们允许$A_S^2(k)$是一个自由的功能,从而探测功能的原始功率谱上的所有尺度。MAP和SDSS具有尺度依赖的测量误差,在天体物理学上有趣的尺度上以相反的方向减少;它们相互补充,允许测量独立于暴胀模型的原始功率谱,为我们提供早期宇宙物理学的宝贵信息,并提供正确暴胀模型的线索。
1998-12-15 astro-ph
Primordial black holes under the double inflationary power spectrum
最近的研究表明,膨胀宇宙中近临界坍缩产生的原初黑洞(PBH)具有与渐近平坦时空中产生的黑洞相似的质量标度关系。与质量在视界质量附近形成的黑洞(I型)不同,具有标度关系的黑洞(II型)可以在给定的形成时间以一定的质量范围形成。在一般情况下,只有在PBH的形成集中在一个时代的情况下被认为是。然而,如果密度涨落具有相当大的振幅和平滑的尺度依赖性,预计PBH的形成可能在很宽的时期范围内。在本文中,我们研究了PBH的形成这两种类型的假设功率谱的双暴胀模型,其中小尺度波动可以有很大的振幅独立的CMBR的各向异性。在不限制PBH形成时间的情况下,重新构建了Ⅱ型PBH的质谱。假设双暴胀功率谱是光滑连接的双简单幂律谱。在假设的功率谱下,在较晚的时间形成的小PBH的积累是重要的,并且两种类型的质量范围显着扩大。由于我们假设的平滑谱,PBH质谱远比观测到的C13O谱平滑。为了符合观测结果,需要一个更尖的光谱。
2000-05-08 astro-ph
The Inflationary Paradigm: Predictions for CMB
我们回顾为什么寻找宇宙的大尺度性质的因果解释支持的想法,即一个延长的加速膨胀期,称为通货膨胀,原始核合成之前。暴胀的结果是,所有先前存在的经典结构都被冲掉,而原始密度涨落(大尺度结构的种子)则是真空量子涨落放大的结果。的频谱的属性推导和比较的CMB各向异性的频谱。协议是惊人的。
2004-04-01 astro-ph
Tilting the Primordial Power Spectrum with Bulk Viscosity
在冷暗物质模型的背景下,目前的观察表明,暴胀模型,产生一个倾斜的原始功率谱可以忽略不计的引力波提供了最有前途的机制来解释大规模集群。产生这种谱的暴胀势的一般形式是一个双曲函数,在物理上被解释为一个理想的正压流体的能量-动量的体粘滞应力贡献。这相当于将状态方程展开为截断的泰勒级数。粒子物理模型,导致这样的潜力进行了讨论。
1993-12-16 astro-ph
Running spectral index and mode-mode correlation of inflationary perturbations from off-equilibrium effects
研究了O(N)模型中暴胀子对原始微扰动力学的非平衡效应。采用自洽的非平衡形式来研究暴胀背景场的演化及其随反反应效应的涨落。我们发现了两个可观测的残留物:原始密度扰动的运行谱指数和相空间中扰动模式之间的相关性,这将作为探测暴胀时代的印记,甚至超越。
2004-03-02 astro-ph