Preheating and Reheating in Inflationary Cosmology: a pedagogical survey
本文综述了暴胀宇宙学中预热现象的最新研究进展。我们首先讨论的预热时间尺度和粒子生产的Mathieu和Lam'e近似内的参数放大的早期阶段的估计，我们分析其精度和局限性。强调了在能量守恒方案中，包括非线性场论方程在内的自洽计算的必要性。回顾了包括场反作用的大N计算。对于自发破缺理论，分析了对称性恢复问题。讨论了对称性恢复的可能性和判据。
1996-09-27 astro-ph hep-ph
Preheating with non-minimally coupled scalar fields in higher-curvature inflation models
在高曲率暴胀模型（$R+α_n R^n$）中，我们研究了标量场$χ$与时空曲率$R$（$ξR χ^2$）非极小耦合的参量预热。在$R^2$ -膨胀模型的情况下，对于相当小的$ξ$值，即$|ξ|< several. Although the maximal fluctuation $ \sqrt{< χ^2 >}_{max} \approx 2 \times 10^{17} $ GeV for $ \approx-4 $ is almost the same as the chaotic inflation model with a non-minimally coupled $ × $ field, the growth rate of the fluctuation becomes much larger and efficient preheating is realized. We also investigate preheating for $ R^4 $ model and find that the maximal fluctuation is $ \sqrt{< χ^2 >}_{max} \approx 8 \times 10^{16} $ GeV for $ \approx-35 $，有效预热变得可能。
1999-06-28 astro-ph gr-qc hep-ph
Preheating the universe in hybrid inflation
现代宇宙学的基本问题之一是解释今天宇宙中所有物质和辐射的起源。暴胀模型预测，暴胀结束时标量场的振荡将把暴胀子的相干能量密度转化为大量粒子，这是宇宙目前熵的原因。从暴胀时代到辐射时代的过渡最初被称为再加热，我们现在了解到它可能由三个不同的阶段组成：预热，即均匀暴胀子场相干地衰变成玻色子波（标量和/或矢量）具有大的占据数;逆反应和再散射，其中不同的能带混合;最后是退相干和热化，其中这些波分裂成热化的粒子，并在一定温度下获得黑体光谱。这三个阶段是非微扰、非线性和不平衡的，我们才刚刚开始了解它们。在这次演讲中，我将集中在预热部分，把重点放在混沌和混合暴胀预热之间的差异。
1998-04-01 astro-ph hep-ph
Aspects of Preheating after Inflation
在暴胀宇宙学中，构成宇宙的粒子是在暴胀后由于与振荡暴胀子场的相互作用而再加热的过程中产生的。我们简要地回顾了缓慢再加热的基础知识，和快速预热的阶段，当粒子产生爆炸性的参数共振制度。参数共振的非微扰、非平衡特性改变了再加热的许多特性。对于这些程序，我们将强调预热的几个方面：参数共振对暴胀模型的结构依赖性，包括$V(ϕ)={m^2 \over 2}ϕ^2$，${λ\over 4}ϕ^4$，$1-\cos {ϕ\over f}$ ;“重新散射”的创建粒子;和相变后的通货膨胀。
1998-02-17 astro-ph hep-ph hep-th
Inflation After Preheating
膨胀后的预热可能导致非热相变与对称性恢复。即使在再加热期间产生的波动的总能量密度与具有恢复对称性的状态中的真空能量相比相对较小，也可能发生这些相变。因此，在某些暴胀模型中，由于预热后的对称性恢复，我们会遇到第二个非热暴胀阶段。我们回顾了非热相变理论，并对二次暴胀阶段的膨胀因子作了预测。然后，我们提出的晶格模拟验证这些预测的结果，并讨论我们的结果可能产生的影响，在非热相变的拓扑缺陷形成的理论。
2000-04-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Tachyonic Preheating
本文回顾了暴胀后的预热理论，重点讨论了最近在自发对称性破缺理论中发现的快子预热现象。这是由于标量场在其有效势顶部附近的快子不稳定性造成的。与通常的预期相反，快子不稳定性在一次振荡内将大部分能量非常迅速地转化为碰撞的经典波的能量。有效的快子预热是典型的混合暴胀的情况下，包括超对称性动机和膜暴胀模型。
2001-07-26 astro-ph hep-ph hep-th
DEFROST: A New Code for Simulating Preheating after Inflation
在暴胀结束时，动力学不稳定性可以迅速地将均匀冷暴胀子的能量沉积到其他场的激发中。这一过程被称为预热，是相当剧烈、不均匀和非线性的，必须用数值方法研究。本文提出了一种新的模拟膨胀宇宙中标量场动力学的程序。与现有的替代方案相比，它显着提高了计算的速度和准确性，并完全用于3D可视化。我们重现以前发表的结果预热简单的混沌暴胀模型，并进一步研究非线性动力学的暴胀衰变。令人惊讶的是，我们发现这些场并不想像人们想象的那样热化。进化并没有直接达到平衡，而是停留在一个相当简单但相当不均匀的状态。特别是总能量密度的一点分布函数在各种双场预热模型中具有普遍性，并且可以用对数正态分布来描述。人们很容易把这种状态归因于标量场湍流。
2008-10-29 astro-ph hep-ph
Reheating and Preheating after Inflation
假设在暴胀过程中，所有的能量都包含在一个缓慢滚动的暴胀子场$ϕ$中。构成宇宙的粒子是由于与膨胀后相干振荡的场$ϕ$的相互作用而产生的。粒子产生的主要通道是参数共振的非微扰区，即预热。本文简要地评述了预热理论的一些最新发展。作为原型，我们使用膨胀宇宙中的模型${λ\over 4}ϕ^4 + {m^2 \over 2}ϕ^2+ {g^2\over 2}ϕ^2χ^2$。在不同的参数域中，预热$(ϕ\to χ)$或$(ϕ\to δϕ)$的特征是不同的，从规则Lamé到随机参数共振。幸运的是，在许多重要的情况下，都能找到简单的解析共振解，最终，一幅统一了不同状态的图出现了。
1998-02-10 astro-ph hep-ph hep-th
Preheating in an Expanding Universe: Analytic Results for the Massless Case
分析结果预热在平坦和开放的混沌膨胀模型，为无质量的暴胀子衰减到进一步的暴胀子量子的情况下。它表明，在这两种情况下的预热非常相似，在闵可夫斯基时空。此外，预热空间平坦和开放的膨胀模型之间的定量差异仍然是为了$10^{-2}$的混沌膨胀的初始条件在这里考虑。
1997-04-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Gravity Waves from Tachyonic Preheating after Hybrid Inflation
研究了混合暴胀模型中预热产生的引力波的随机背景。我们调查不同的动力学制度，在这些模型中的预热，我们计算得到的重力波谱，使用分析估计和数值模拟。我们讨论了重力波的频率和振幅对各种势参数的依赖关系。我们发现，大区域的参数空间导致重力波，可能是在即将到来的干涉实验，包括先进的LIGO观测，但这通常需要非常小的耦合常数。
2008-12-15 astro-ph gr-qc hep-ph
Preheating in Supersymmetric Hybrid Inflation
研究了一类超对称混合暴胀模型的预热问题。超对称性导致势中只有一个耦合常数，因此均匀场只有一个振荡的固有频率，其经典演化因此不同于一般（非超对称）混合模型。我们强调在这些模型中的混合效应的重要性，它可以显着改变颗粒的生产率。我们进行了一般性的研究与均匀场的粒子的生产率，并显示如何预热是有效的，在生产这些量子。其他粒子种类的预热将依赖于模型，为了研究这一点，我们考虑了一个现实的工作模型的超对称混合通货膨胀，解决了强CP问题，通过近似Peccei-Quinn对称性，这是我们以前提出的。我们研究在这个模型中的轴子生产，并表明，适当地考虑到字段之间的混合抑制轴子的生产，但提高了其他粒子的生产。最后，我们证明了在这个模型中，有关闭轴子生产的效果，离开轴子安全的实验范围内的反反应效应的重要性。
1999-04-13 astro-ph hep-ph
Preheating in New Inflation
在过去的十年中，对混沌暴胀和混合暴胀的预热进行了详细的研究。然而，在新的通货膨胀情景中，再加热期间的非微扰效应实际上仍然没有得到探讨。本文采用解析和数值相结合的方法，对新一轮通货膨胀中的预热现象进行了全面的分析。我们发现，在最简单的新暴胀模型中，暴胀子场的均匀分量的衰减和由此产生的自发对称性破缺过程通常几乎是瞬间发生的：对于GUT尺度上的新暴胀，它只需要场分布的大约5次振荡。均匀暴胀子场的衰减是如此有效，因为快子预热和参数共振的综合效应。在这个阶段，均匀振荡的暴胀子场衰减成暴胀子场的波的集合，具有反暴胀子质量量级的典型波长。这个阶段之后通常是暴胀子场衰变为其他粒子的漫长阶段，这可以用暴胀后再加热的微扰方法来描述。所得的再加热温度通常相当低。
2005-01-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological perturbations from inhomogeneous preheating and multi-field trapping
我们考虑多场俘获模型中的非均匀预热。曲率扰动是由不均匀的预热引起的，它在增强对称点（ESP）处引起多场俘获，导致e折叠数的波动。而不是考虑简单的预热后再加热，我们考虑的情况下，肩通货膨胀引起的捕获。当额外的光标量场被捕获在其势的局部最大值时，在这个弱暴胀期间产生e折叠数的波动。这种情况可能看起来类似于锁定或热膨胀，甚至类似于混合膨胀，但我们将证明，目前产生曲率扰动的机制与其他机制非常不同。与传统的陷胀情形不同，我们没有假设ESP出现在暴胀子势的某个不稳定点上。这个假设在最初的场景中是至关重要的，但在多场模型中并不重要。我们还讨论了在晚时振荡中的非均匀预热，在这种情况下，曲率起伏的大小可以被增强以适应低暴胀尺度。
2007-07-11 astro-ph hep-ph hep-th
Preheating in Derivatively-Coupled Inflation Models
我们研究了暴胀子与标量场和规范场耦合的理论中的预热。这种耦合可能在暴胀的自然模型中占主导地位，其中暴胀子势的平坦性与暴胀子的近似移位对称性有关。我们比较我们的结果与以前研究的模型与非导数耦合。对于足够重的标量物质，参数共振在再加热宇宙方面是无效的，因为暴胀子与物质的耦合非常弱。如果标量物质场是光，导数耦合会导致轻微的长波长不稳定性，使物质场达到非零期望值。然而，在这种情况下，光标量的长波长波动在膨胀过程中产生，导致大量的宇宙学问题。相反地，暴胀子与规范场的类轴子耦合，在暴胀期间不会导致长波长涨落的产生。然而，同样由于与暴胀子的耦合很弱，参量共振在产生规范场量子方面是无效的。
2007-11-27 astro-ph hep-ph
The Preheating - Gravitational Wave Correspondence
引力波方程在暴胀后的振荡再加热过程中形成了一个参数共振系统，当用外尔张量的电磁部分来表示时。这与预热直接类似。对于具有二次势的混沌暴胀，这个类比是准确的。由此产生的引力波谱的放大开始于混沌暴胀的宽共振区，但很快就向窄共振区移动。这增加了振幅，并打破了在暴胀过程中产生的张量谱的尺度不变性，这种效应可能是可以检测到的。然而，在一阶相变模型和具有连续熵产生的“暖”暴胀模型中，参数放大是不存在的。
1997-09-24 astro-ph gr-qc hep-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
Dynamics of tachyonic preheating after hybrid inflation
本文用解析方法和数值模拟研究了混合暴胀结束时标量场的不稳定性。我们改进了以前的研究，充分考虑到暴胀子场，并表明，不稳定模式的范围敏感地依赖于暴胀子场的速度，从而对哈勃率，在年底的通货膨胀。如果形成拓扑缺陷，则其数密度由最短不稳定波长决定。最后，我们发现暴胀子场的振荡放大了能量密度的不均匀性，导致局部对称性恢复和更快的热化。我们相信这解释了为什么快子预热在将能量从暴胀子零模式转移出去时如此有效。
2002-03-20 astro-ph hep-ph hep-th
Preheating after N-flation
我们研究了N-flation中的预热，假设Marčenko-Pastur质量分布，在暴胀开始时的等能量初始条件和相等的轴子-物质耦合，其中物质被认为是一个单一的，无质量的玻色子场。通过数值分析，我们发现通过参数共振的预热被抑制，表明微扰预热的旧理论是适用的。虽然张量标量比，非高斯参数和标量谱指数计算N-膨胀是类似的单场膨胀（至少在一个观测可行的参数区域），我们的研究结果表明，预热的物理可以显着不同的单场的情况。
2008-04-17 astro-ph hep-th
Theory and Numerics of Gravitational Waves from Preheating after Inflation
暴胀后的预热涉及到大的、随时间变化的场不均匀性，这是经典的引力辐射源。如果暴胀发生在足够低的能量尺度上，那么由此产生的光谱可以通过直接探测实验来探测。本文提出了一种理论和算法，用解析和数值方法计算膨胀宇宙中随机标量场的非均匀背景产生的引力波的能量密度谱。我们得到了随机场随机介质发射重力波的一般解析结果，可以检验数值计算的有效性/准确性。我们将我们的方法与文献中的其他数值方法进行了对比，然后将其应用于混沌暴胀后的预热。在这种情况下，我们能够检查分析我们的数值结果，这与以前的作品显着不同。我们讨论了重力波谱是如何随时间建立起来的，并发现其峰值的振幅和频率以一种相对简单的方式依赖于预热过程中放大的特征空间尺度。然后，我们估计的峰值频率和振幅的频谱产生在两个模型的预热后的混合通货膨胀，这对于某些参数可能是相关的重力波干涉实验。
2007-11-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Constraints on generating the primordial curvature perturbation and non-Gaussianity from instant preheating
我们分析模型的通货膨胀，在膨胀过程中存在的等曲率扰动转换成原始曲率扰动在瞬间预热。这可能是由于在充气或预热期间存在的场之间的不对称性。我们考虑了模型必须满足的所有约束条件，以便在理论上有效并满足观测结果。我们表明，在所有的模型提出的约束是非常紧的，需要特殊的初始条件的模型工作。在暴胀过程中对称性被强烈破坏的情况下，非高斯参数f_NL通常很大且为负。
2008-12-03 astro-ph hep-ph hep-th
Non-linear Preheating with Scalar Metric Perturbations
我们已经研究了预热场扰动在3维晶格中，包括标量度量扰动的影响，在两个通用的模型的通货膨胀：混沌通货膨胀与四次潜在的，和标准的混合通货膨胀。我们已经准备了初始状态的经典演化系统的消失矢量和张量度量扰动，符合约束方程，能量和动量约束。非线性演化不可避免地产生矢量和张量模式，这反映了在演化过程中约束方程的满足程度。标量度规扰动的感应预热不足以对场产生反作用，但它可以影响矢量和张量模的演化。对于耦合$g$和势能高度$V_0^{1/4}$的某些值，在混合暴胀中就是这种情况。例如，对于$V_0^{1/4} \simeq 10^{15}$ GeV，标量扰动的预热使得它们在张量和矢量的演化方程中的源项变得与场各向异性应力的源项相当。
2007-09-21 astro-ph hep-ph
Nongaussianity from Tachyonic Preheating in Hybrid Inflation
在之前的工作中，我们表明，由于快子（瀑布）场对二阶曲率扰动的贡献，混合暴胀模型中可能会产生大的非高斯性和CMB功率谱中的非标度不变失真。在这里，我们澄清，纠正和扩展这些结果。我们发现，只有当快子在整个膨胀过程中仍然很轻时，才会发生大的非高斯性，而当快子很重时，对光谱的n=4污染是主要的影响。我们找到了非高斯性对弯喉膜反膜膨胀参数的限制。对于超引力的F项和D项暴胀模型，我们从谱畸变效应得到了非平凡的约束。我们还确定，我们的分析适用于复杂的快子场。
2007-03-12 astro-ph hep-ph hep-th
Non-equilibrium electroweak baryogenesis from preheating after inflation
我们提出了一个新的情况下，在混合暴胀模型的重子生成在电弱尺度，其中标准模型希格斯场触发结束的通货膨胀。重子生成成功的条件之一，即偏离热平衡，在暴胀后的预热阶段自然达到。暴胀子振荡导致Higgs和规范场的长波位形具有较大的占据数，从而导致较大的sphaleron跃迁速率。我们估计这个率在第一阶段的再加热和评估的重子产生的数量由于一种特定类型的高维CP违反运营商。宇宙通过费米子相互作用在低于临界值$T_{rh} < 100$ GeV的温度下热化，防止产生的重子不对称被冲洗掉。（1+1）维的数值模拟支持了我们的理论分析。
1999-03-08 astro-ph gr-qc hep-ph
Preheating in Hybrid Inflation
我们研究了混合暴胀中预热的可能性。这种情况涉及至少两个标量场，暴胀子场$ϕ$和对称破缺场$σ$。我们发现，这些场在暴胀后的行为，以及预热（由于参数共振产生粒子）的可能性，关键取决于耦合常数$λ$（场$σ$的自相互作用）与耦合常数$g^2$（$ϕ$和$σ$的相互作用）的比值。对于$λ\gg g^2$，场$σ$在暴胀后不久的振荡变得非常小，并且所有的能量都集中在振荡场$ϕ$中。对于$λ\sim g^2$，两个场$σ$和$ϕ$都以相当混乱的方式振荡，但最终它们的运动稳定下来，并且产生$χ$粒子的参数共振成为可能。对于$λ\ll g^2$，场$ϕ$在暴胀后的振荡变得非常小，所有的能量都集中在振荡场$σ$中。如果场$ϕ$和$σ$的有效质量比哈勃常数大得多，或者如果这些场耦合到其他光标量（或矢量）场$χ$，则预热可以是有效的。在最近提出的混合模型与第二阶段的通货膨胀后的相变，预热和通常的再加热是低效的。因此，在很长一段时间内，宇宙保持在压力消失的状态。因此，在这些模型中，在相变过程中产生的密度差可以增长和坍缩，形成原始黑洞。在一定条件下，膨胀后的大部分能量密度将储存在小黑洞中，这些小黑洞随后将蒸发并重新加热宇宙。
1997-12-21 astro-ph hep-ph hep-th
Lattice calculation of non-Gaussianity from preheating
如果在暴胀结束时存在轻标量场，它们的非平衡动力学，如参量共振或相变，可以产生非高斯密度扰动。我们展示了如何使用非线性格点场论模拟和分离宇宙近似计算这些扰动。在无质量预热模型中，我们发现，一些参数值被排除在外，而其他导致可接受的，但可观察到的非高斯水平。这表明预热可以是评估暴胀模型可行性的一个重要因素。
2008-09-30 astro-ph hep-ph
When can preheating affect the CMB?
我们讨论的原则，通货膨胀模型的选择预热可以影响CMB。这是一个（相当小的）子集，这些模型在大尺度上具有不可忽略的熵/等曲率扰动。我们研究属于此类的新模型--具有负非最小耦合的双场暴胀和混合/双/超自然暴胀模型，其中熵扰动的快子增长可以导致曲率扰动的变化，${\cal R}$，在超哈勃尺度上。最后，我们提出的证据对最近的索赔变化的${\cal R}$在没有大量的超哈勃熵扰动。
2002-04-02 astro-ph gr-qc hep-ph
Phase transitions from preheating in gauge theories
我们通过研究阿贝尔Higgs模型的数值晶格模拟表明，非热相变所产生的膨胀后的预热在规范Higgs模型在相当一般的情况下是可能的。这可能导致形成规范拓扑缺陷，如果膨胀结束的尺度足够低，预热后会导致电弱重子生成。
2000-07-18 astro-ph hep-ph hep-th
Preheating and Supergravity
在这个演讲中，对膨胀后预热理论的最新发展进行了简要的回顾。在暴胀宇宙学中，构成宇宙的粒子是在暴胀后由于它们在再加热过程中与移动的暴胀子场相互作用而产生的。在超引力激发的暴胀模型中，玻色子和费米子都被创造出来。在玻色子扇区中，粒子产生的主要通道是由具有最大特征指数的玻色子以指数速度产生的参数共振的非微扰区域。在费米子部分，领先通道对应于费米子的参数激发状态，它尊重泡利阻塞，但与微扰期望显着不同。在超引力中，我们还必须考虑引力子和模场的产生，它们是宇宙学上危险的遗迹。本文讨论了具有运动背景标量的弯曲时空中引力子方程的推导。我们描述了最近的结果，从预热，这可能会把强有力的限制暴胀模型的引力子的生产。
1999-08-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Chaotic dynamics in preheating after inflation
我们研究了暴胀后预热中的混沌动力学，其中暴胀子$ϕ$通过相互作用$(1/2)g^2ϕ^2χ^2$耦合到另一个标量场$χ$。我们首先估计的准均匀场$χ$的大小在开始重新加热的大场暴胀子潜力$V(ϕ)=V_0ϕ^n$通过评估的幅度的$χ$波动的尺度大于哈勃半径在膨胀结束。在预热期间，场$χ$的参数激发可以引起两个动态标量场之间的混沌。对于四次势（$n=4$，$V_0=λ/4$），$g^2/λ<{\cal O}(10)$的混沌实际上发生在线性区域，在此之前，所产生的粒子的反反应变得重要。这种分析得到了几种不同的混沌存在标准的支持。对于二次势（$n=2$）的混沌的签名是没有发现的时候，在反反应开始工作，类似的情况下，四次势与$g^2/λ\gg 1$。
2005-12-07 astro-ph gr-qc hep-ph
GUT Baryogenesis after Preheating
在暴胀结束时，宇宙被冻结在一个相干标量场中具有能量密度的近零熵状态，必须被“压缩”才能产生观测到的熵和重子数。我们认为重子不对称性是由大统一理论（GUT）玻色子在暴胀后的预热阶段非热衰变产生的。我们表明，重子生成是可能的暴胀子质量的顺序为10^{13} GeV和一个GUT希格斯玻色子质量的顺序为10^{14} GeV，从而解决了许多缺点所面临的GUT重子生成在旧的再加热方案。
1996-10-24 astro-ph hep-ph
Generating the curvature perturbation with instant preheating
本文研究了暴胀子末端曲率扰动产生的一种新机制。对原始曲率扰动的主要贡献可能产生于瞬时预热期间。该机制将与光场相关的等曲率扰动转换为曲率扰动，其中“光场”不是暴胀子场。这种机制在暴胀模型中很重要，其中动能在暴胀结束时很重要。我们展示了如何将这种机制应用于各种膜膨胀模型。
2007-02-13 astro-ph 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
Dynamics of Symmetry Breaking and Tachyonic Preheating
我们用三维晶格模拟重新考虑了自发对称性破缺动力学的老问题，并发展了一个由于标量场的旋节不稳定性而发生的快子预热理论。超速电子预热是如此有效，对称性破缺通常在场分布的单个振荡内完成，因为它朝向其有效电势的最小值滚动。作为该理论的一个应用，我们考虑在混合通货膨胀的情况下，包括超对称性激励的F-长期和D-长期通货膨胀模型的预热。我们发现，在混合通货膨胀的预热是典型的快子和一个均匀的组成部分的标量场驱动通货膨胀的振荡阶段结束后，一个单一的振荡。我们的结果也可能是相关的理论在重离子碰撞中的无取向手征凝聚体的形成。
2000-12-13 astro-ph cond-mat.stat-mech gr-qc
Light Scalars and the Generation of Density Perturbations During Preheating or Inflaton Decay
暴胀后的再加热可以通过暴胀子衰变或暴胀子振荡产生的粒子的有效参数共振产生而发生。如果产生的粒子与在暴胀期间是轻的标量相互作用，那么在这个时代就会产生显着的超视界密度扰动。这些扰动可以是高度非高斯的。
2005-01-15 astro-ph hep-ph hep-th
Equation of state and Beginning of Thermalization After Preheating
我们研究了后暴胀预热后场的非平衡非线性动力学。在预热过程中，均匀暴胀子中的能量以指数方式迅速转移到高度占据的非平衡非均匀模式中，这些模式随后向平衡方向发展。在预热过程中激发的红外模式在热化完成之前很久就朝着饱和分布发展。我们在预热期间和预热后立即计算状态方程。在实际的热平衡建立之前很久，它就迅速地向辐射主导发展。这个跃迁的确切时间是暴胀子和衰变产物之间耦合的非单调函数，当耦合在几个数量级上变化时，它的变化非常微弱（大约10^（-35）s）。这一结果被应用到细化的膨胀过程中产生的扰动的物理波长和折叠的数量N之间的关系。我们还讨论了预热调制扰动理论的影响。最后，我们认为，宇宙的热历史的许多问题应解决的预热化，说明这一点与计算的扰动生产的引力子后立即混乱的通货膨胀。我们还强调了三腿暴胀子相互作用的预热和热化在膨胀的宇宙中的动力学的影响。
2005-07-08 astro-ph hep-ph hep-th
Inflation and Preheating in NO models
我们研究暴胀模型，其中的暴胀场的有效势没有最小值，而是逐渐减少，在大$ϕ$。在这样的模型中，暴胀子场在暴胀后不再振荡，它的有效质量变得非常小，因此基于振荡暴胀子场衰变的再加热标准理论不适用。在很长一段时间内，这种非振荡（NO）模型中唯一的再加热机制是基于膨胀宇宙中的引力粒子产生。这种机制效率很低。我们将表明，它可能会导致宇宙学问题与大的等曲率波动和生产过剩的危险遗物，如引力子和模场。我们还注意到，在这些模式中的再加热阶段的初始条件的设置应重新考虑。如果存在暴胀子场$ϕ$与另一个标量场$χ$的相互作用${g^2} ϕ^2χ^2$，则所有这些问题都可以在最近提出的即时预热场景的背景下得到解决。我们表明，即时预热的NO模型的机制是更有效的比通常的引力粒子生产机制，即使耦合常数$g^2$是非常小的，$10^{-14} \ll g^2 \ll 1$。
1999-06-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Restoring the sting to metric preheating
相对增长的领域和度规扰动在预热是敏感的初始条件设置在前面的通货膨胀阶段。最近的工作表明，这可能会保护超级哈勃度量扰动在预热期间免受共振放大。我们表明，这种可能性是脆弱的和敏感的特定形式的暴胀子和其他领域之间的相互作用。在两类预热中自然不存在这种抑制，其中（1）在膨胀期间非暴胀子场的真空远离原点变形，或（2）在膨胀期间非暴胀子场的有效质量很小，但在预热期间很大。与$g^2 ϕ^2 χ^2$耦合的简单玩具模型不同，大多数真实的粒子物理模型都包含这些其他特征。此外，他们一般导致绝热和等曲率模式和非高斯疤痕上的超级哈勃尺度。大尺度相干磁场也可能自然出现。
2000-02-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Preheating, Supersymmetry Breaking and Baryogenesis
暴胀后预热阶段产生的标量场的涨落是如此之大，以至于它们能比暴胀本身更强地破缺超对称性。即使在通常的高温修正被指数抑制的理论中，这些涨落也可能导致沿着有效势的平坦方向的对称性恢复。我们的结果表明，预热后的非热相变可能在阿弗莱克-戴恩机制产生的原始重子不对称性的关键作用。特别是，重子不对称性可能产生于宇宙演化的早期阶段，在预热时代，而不是当哈勃参数成为引力子质量的时候。
1996-06-23 astro-ph gr-qc hep-ph
Metric preheating and limitations of linearized gravity
最近，人们已经清楚，在预热量子场涨落的共振放大必须伴随着标量度规扰动的共振放大，因为这两者是统一的爱因斯坦方程。此外，这种“公制预热”增强了粒子的产生，并导致重力再散射效应，即使在线性顺序。在具有强预热（q \gg 1）的多场模型中，度规扰动是非线性驱动的，通常在超哈勃尺度（k \to 0）上具有最强的放大。这种放大是因果的，是由于暴胀子凝聚的超哈勃相干性，并伴随着熵扰动的共振增长。放大使线性化的爱因斯坦场方程的使用失效，而不管初始条件的微调量。这在所有尺度上都有严重的影响--从大角度的宇宙微波背景（CMB）各向异性到原始的黑洞。我们研究了双场模型中的（q，k）参数空间，并引入非线性时间t_{nl}作为线性化爱因斯坦方程崩溃的时间尺度。预计逆反应效应将关闭线性共振，但不能消除现有的放大，这威胁到强预热的可行性时，面对CMB。我们讨论了逃避上述结论的方法，包括膨胀的第二阶段和只预热到费米子。最后，我们排名已知类的通货膨胀从最强的（混乱和强耦合的混合通货膨胀）到最弱的（隐藏部门，温暖的通货膨胀）的扭曲的原始频谱由于这些共振预热。
1999-09-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Preheating - cosmic magnetic dynamo ?
我们研究了几种不同模型中预热和膨胀过程中大尺度磁场的放大。预热可以在宇宙学尺度上共振地放大种子场。然而，在存在导电性的情况下，谐振的效果通常被削弱，而所产生的磁场的幅度敏感地取决于在预热和热化阶段期间导电性的演变。此外，我们讨论几何磁化，其中放大的磁场发生通过耦合到曲率不变。由于负耦合不稳定性，这在膨胀期间可以是有效的。最后，我们讨论了打破共形平坦的背景度规，从而磁场可以通过在度规预热标量度规扰动的增长刺激。
2001-02-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Preheating and the Einstein Field Equations
我们开创了一个框架，用于研究通货膨胀后的预热和参数共振，而不诉诸任何近似，无论是在引力微扰理论或场的演化。我们通过数值求解后暴胀宇宙中的爱因斯坦场方程来做到这一点。在这封信中，我们展示了如何比较我们的结果规范不变微扰理论。然后，我们验证了Finelli和Brandenberger对$m^2ϕ^2$暴胀中超视界模的分析（hep-ph/9809490），表明它们不会被共振效应放大。最后，我们对模式之间的非线性耦合进行了初步的研究，这在原始度规扰动经历参量放大的模型中是很重要的。
1999-01-15 astro-ph gr-qc hep-ph
Preheating with Trilinear Interactions: Tachyonic Resonance
我们研究了玻色子三线性相互作用在混沌暴胀后预热中的作用。三线性相互作用项允许大质量暴胀子粒子的完全衰变，这是向辐射支配过渡所必需的。我们发现，通常三线性项是次显性在预热的早期阶段，但它实际上放大了四腿相互作用驱动的参数共振。在三线性项在预热期间占主导地位的情况下，该过程通过具有共振效应的周期性快子放大发生，这是如此有效，以至于预热在几个暴胀子振荡内完成。我们发展了一个分析理论，这个过程，我们称之为快子共振。我们还数值研究了三线性相互作用对预热后动力学的影响。三线性项最终来占主导地位的预热后，导致更快的rescattering和热化比可能发生没有它。最后，我们调查的非重正化相互作用项在预热过程中的作用。我们发现，如果它们存在，它们通常在混沌暴胀模型中占主导地位（同时仍处于可控状态）。由于这些项而产生的预热通过修改后的超声波共振形式进行。
2006-06-19 astro-ph hep-ph hep-th
Non-Gaussianity from Instant and Tachyonic Preheating
我们研究非高斯在两个不同的预热模型：即时和tachyonic。在瞬时预热中，非高斯性来源于通过两个标量场的耦合扰动产生的局部项。我们发现，非高斯参数是由$f_{NL}^ϕ\sim 2g < O(1)$，其中$g$是一个耦合常数，使瞬间预热是不太可能受到WMAP或普朗克。在快子预热的情况下，非高斯性仅仅来自快子物质的不稳定性，并且被发现是大的。我们发现，对于单场暴胀，目前的WMAP数据意味着一个约束$V_{0}^{1/4}/M_{P}\leq 10^{-4}$的尺度上的快子不稳定性。我们认为，快子预热限制也是有用的字符串驱动的暴胀模型。
2005-03-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Resonant particle production with non-minimally coupled scalar fields in preheating after inflation
研究了标量场$χ$与时空曲率$R$（$ξR χ^2$）以及暴胀子场$ϕ$（$g^2ϕ^2χ^2$）非极小耦合时的共振粒子产生.在$g < 3 \times 10^{-4}$的情况下，$ξ$效应在某些参数范围内辅助$g$共振。然而，对于$g > 3 \times 10^{-4}$，由于$ξ$抑制效应以及逆反应效应，$g$ -共振不被$ξ$效应增强。如果是$ξ\approx -4$，则产生的$χ$ -粒子的最大涨落是$g < 1 \times 10^{-5}$的$\sqrt{< χ^2 >}_{max} \approx 2 \times 10^{17}$ GeV，这大于与$g \approx 1 \times 10^{-3}$的最小耦合情况。
1999-06-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Can topological defects be formed during preheating ?
我们研究了具有势g的标量场Φ的动力学行为，|Φ| ^2-η ^2）^2/2（g=自耦合常数，η=对称性破缺尺度），并弄清楚在预热过程中是否会形成拓扑缺陷。特别地，我们关注GUT缺陷（η \sim 10^{15}GeV - 10^{17}GeV），并考虑三种类型的波动。第一个是由于参数共振产生的，第二个是由于势的负曲率，最后一个是在暴胀过程中产生的。我们寻找标量场的均匀部分通过参量共振衰变产生的非热涨落不导致缺陷形成的参量区域。我们发现这个区域相当宽，并且在暴胀后不会产生GUT缺陷。这一事实表明，光场有效质量平方的正性和产生与均匀模振幅相当的大涨落并不是完全对称性恢复的充分条件。
1997-12-03 astro-ph hep-ph
Gravitational waves in preheating
我们研究引力波在暴胀之后的预热时期的演化。暴胀子的振荡驱动了标量场涨落的参数共振增长，尽管超哈勃张量模式没有被强烈放大，但它们确实带有预热的印记。这在外尔张量中可以清楚地看到，外尔张量提供了对引力波的协变描述。
2000-02-25 astro-ph gr-qc hep-ph
Multi-field fermionic preheating
在多个标量场的存在下，在预热过程中费米子的产生表现出一系列与估计暴胀后引力子丰度相关的有趣行为。我们提出了非微扰分析这种现象在6维参数空间中的一个不断扩大的背景，特别注意即时和直接费米子预热之间的相互作用。在宽共振区，我们发现瞬时费米子的产生对暴胀过程中长波标量场模的抑制很敏感。此外，通过暴胀子衰变的共振费米子预热的标准场景可以通过瞬时预热来显著修改，甚至可能导致产生的费米子数量的减少。我们明确地包括度量扰动的影响，并证明他们是重要的，在小耦合，但不是在强耦合，由于快速饱和的泡利界。
2000-07-13 astro-ph gr-qc hep-ph
Stochastic Gravitational Wave Production After Inflation
在许多暴胀模型中，加速膨胀的时期以预热结束，这是一个高度非热的演化阶段，在此期间暴胀子将能量泵入与之耦合的一组特定的场动量模式。这必然会引起大的，瞬态密度不均匀性，可以源一个显着的频谱的引力波。在本文中，我们考虑了预热过程中产生的引力波的一般性质，对几个特定的暴胀模型的频谱进行了详细的计算，并确定了需要进一步研究的问题。特别是，我们认为，如果这些引力波存在，它们必然会落入直接探测实验可行的频率范围内-从实验室到太阳系尺度。我们从数值模拟中提取了$λϕ^4$和$m_ϕ^2 ϕ^2$暴胀后预热的引力波谱，发现它们导致了$Ω_{gw}h^2\sim 10^{-10}$左右的引力波振幅。这比暴胀期间产生的原始引力波的振幅要高得多。然而，这些引力波的典型波长比LIGO尺度短得多，尽管在极端情况下，它们可能在拟议的BBO任务所能达到的尺度上可见。我们调查可能的实验方法来检测预热过程中产生的任何引力波背景。
2006-03-22 astro-ph gr-qc hep-th
On Metric Preheating
我们考虑了超视界度规涨落的产生，在一个预热的时期，在标量场χ的平方耦合的暴胀子的存在。我们发现，在暴胀过程中，有效宽共振的要求伴随着超视界δχ量子涨落的严重衰减.采用微扰理论与反作用包括作为空间平均到二阶的标量场和度量，我们认为，通常的膨胀预测的度量扰动的规模相关的结构形成没有强烈修改。
1999-06-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Non-Gaussianity from massless preheating
预热可以将暴胀结束时出现的光标量场的超视界涨落转换为可观测的密度扰动。我们详细展示了如何晶格场论模拟和分离的宇宙近似可以用来计算这些扰动和预测的非线性参数fNL。我们还提出了一个简单的近似方案，可以重现这些结果分析。应用这些方法的无质量预热模型，我们确定的参数值，排除了过高的非高斯性水平。
2008-09-30 astro-ph hep-ph
Preheating and symmetry restoration in collisions of vacuum bubbles
在一阶暴胀中，相变是由膨胀的真真空气泡的碰撞完成的。如果气泡碰撞产生大量携带与自发破缺对称性相关的量子数的软标量粒子，那么对称性恢复可能会发生在"预热“阶段，其方式类似于慢卷膨胀的预热阶段的对称性恢复。由于气泡碰撞导致不均匀性，存在非均匀对称性恢复的可能性，其中恢复仅发生在壁碰撞的区域中。
1996-02-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Are black holes over-produced during preheating?
我们提供了一个简单但有力的论据，原始黑洞（PBH）的生产一般不{ \em不}超过天体物理界在膨胀后的共振预热阶段。这一结论是支持完全非线性晶格模拟的各种模型在二维和三维，其中包括重散射，但忽略度量扰动。我们研究预热放大密度扰动在哈勃尺度的程度，并表明，在年底的参数共振，功率谱是普遍的，没有记忆的功率谱在年底的通货膨胀。此外，我们展示了如何从指数的概率分布的密度扰动变化时，非常小的尺度高斯平滑的哈勃尺度-原始黑洞形成的研究的关键长度-从而证明了高斯的标准假设。
2004-10-28 astro-ph gr-qc hep-ph
Preheating of massive fermions after inflation: analytical results
在混沌暴胀之后费米子的非微扰产生是最近几个研究的对象。然而，在膨胀的宇宙中产生大质量费米子的最有趣的情况下，结果到目前为止只知道数字。我们提供了非常简单和可读的分析公式，无论是所产生的费米子的光谱和它们的总能量密度。它们的推导与玻色子的推导密切相关，并利用了这样一个事实，即产生发生在费米子频率非周期性变化的非常短的时间间隔内。我们的公式表明，如果忽略宇宙的膨胀，共振带的存在，当后者被包括在内时，它们消失了。与玻色子情形一样，这最后一种效应是由于展开赋予整个过程的随机性。在最后一部分的工作中考虑了反作用。我们所有的分析结果与以前的数值结果在后者的有效性制度非常一致。然而，一个更准确的尺度为所产生的费米子的能量密度在这里找到。
2000-06-09 astro-ph hep-ph hep-th
Non-Gaussianity from Preheating
我们考虑了一个两场暴胀模型，其中二阶度规扰动可以通过预热过程中的参数共振放大。我们证明，可以出现一个相当大的增强的非高斯源的本地条款通过耦合扰动。我们认为，非高斯参数可以大到f_{NL} ~ 50。我们的研究结果可以为未来的CMB实验提供一个有用的预热测试。
2005-03-18 astro-ph gr-qc hep-ph
