Decaying Lambda cosmology, varying G and holography
我们讨论一类均匀和各向同性,空间平坦,衰减的Lambda宇宙学,在一个模型的领域,其中引力常数G是宇宙学时间的函数。除了通常的德西特解决方案,在后期的模型的特点是由一个恒定的比例之间的物质和总能量密度。其中一个是惯性膨胀,其中物质密度参数等于1/3,宇宙年龄满足Ht = 1。从考虑符合全息猜想,有人认为,在非减速的解决方案中,惯性膨胀是唯一可以接受的从热力学的观点,和随时间变化的宇宙学项必须是正比于哈勃参数的平方,结果较早获得使用不同的参数。
2005-03-05 astro-ph gr-qc
CMB Anisotropy in the Decaying Neutrino Cosmology
基于几个天体物理学的原因,假设宇宙中有接近临界密度的轻(~30 eV)中微子,它们以辐射方式衰变,寿命为~10^{23}秒,这是很有吸引力的。在这样的宇宙学中,宇宙早期被再电离,宇宙微波背景的最后散射面显著加宽。计算了宇宙微波背景中温度涨落的角功率谱。正如预期的那样,相对于标准情况,声学峰值被显著阻尼。这将使即将到来的MAP和普朗克探测器任务对衰变中微子宇宙学进行明确的测试。
1998-07-27 astro-ph hep-ph
Friedmann cosmology with decaying vacuum density
在解决观测到的小宇宙学常数值与量子场论得到的大宇宙常数值之间不相容性的几个建议中,我们可以找到一个衰减真空能量密度的想法,它导致宇宙演化早期的高值变成现在观测到的小值。在本文中,我们考虑的真空密度的变化规律最近提出的Schutzhold的弯曲,膨胀的背景下,其特征在于真空密度成比例的哈勃参数的量子场估计的基础上。我们表明,在一个各向同性和均匀的,空间平坦的模型的上下文中,相应的解决方案保留了既定的标准宇宙学的功能,并且,此外,是根据所观察到的宇宙学参数。我们的方案提出了一个初始阶段占主导地位的辐射,其次是一个尘埃时代足够长的时间,以允许结构的形成,并由宇宙学项占主导地位的时代,这往往渐近地德西特宇宙。假设物质密度等于真空能量密度的一半,正如观测所建议的那样,我们得到宇宙年龄为Ht = 1.1,减速参数等于-1/2。
2005-03-09 astro-ph gr-qc
A Low Matter Density Decaying Vacuum Cosmology from Complex Metric
本文提出了一种低物质密度衰减真空宇宙学,假定宇宙的半径是一个复量\hat{R},如果它被认为具有零能量动量张量。但我们发现当半径为实数时,它包含物质。使用爱因斯坦-希尔伯特作用原理,物理比例因子R(t)=| \hat{R}|等于(R_0^{2} + t^{2})^{1/2},其中R_0表示t=0时宇宙的有限半径。由此产生的物理图像大致上是旧Ozer-Taha模型的理论依据。新模型没有任何宇宙学问题。特别地,它确定了哈勃参数的当前值H_p的界限:0.85 < H_ptp < 1.91,并且不存在年龄问题。我们认为总能量密度由相对论/非相对论物质、正真空能量和状态方程p_K = -(1/3)rho_K的物质组成(纹理或一般K物质),并对目前的非相对论时代作出以下预测:Omega_{M,n.rel.} \approx 2/3,Omega_{V,n.rel.} \approx 1/3,Omega_ <<1,Omega_K \approx 1,其中对应于K-物质的参数取为1。证明了具有复度规的时空具有变号性质。利用量子宇宙学的考虑,它表明,波函数的峰值附近的经典轮廓的演变和最小半径R_0的非奇异模型被预测为可比的普朗克长度。PACS编号:98.80 Hw、04.20、04.60
2000-07-20 astro-ph gr-qc hep-th
Connections among three roads to cosmic acceleration: decaying vacuum, bulk viscosity, and nonlinear fluids
我们讨论了三个不同的类模型之间的连接经常用来解释后期宇宙加速:衰减宇宙学项,体粘滞压力,和非线性流体。我们专注于在零阶等价的模型,在这个意义上,它们导致相同的解决方案的尺度因子的演变。更具体地说,我们展示了明确的例子,这种等价性是显而易见的,其中包括一些众所周知的模型属于每个类,如幂律λ项,一个模型与恒定粘度,和修改Chaubergin气体。我们还获得了新的解析解,其中一些模型,包括一个新的宇宙项的Ancillary。
2007-02-15 astro-ph gr-qc
Coupled phantom field in loop quantum cosmology
研究了圈量子宇宙学中指数势耦合下的虚标量场暗能量与正压暗物质流体的模型。在这种情况下,我们推导出一个封闭的宇宙动力学自治系统。圈量子宇宙中的膨胀即使在虚场存在的情况下也有反弹。从暗物质到暗幻影能量的更大衰减导致在幻影场中存储更大的能量。这导致了该领域的进一步转折点。更大的耦合也会延迟反弹时间。在幻象衰减的情况下,幻象密度的振荡使得物质密度的增加产生微小的振荡。
2007-07-03 astro-ph gr-qc hep-th
Pre-classical solutions of the vacuum Bianchi I loop quantum cosmology
对角化Bianchi A类模型的圈量子化,导致在量子水平上的哈密顿约束的偏差分方程。根据所谓的前经典解的存在性,给出了检验可行半经典极限的一个判据。我们证明了真空Bianchi I模型量子方程的前经典解的存在性。所有这些解都避免了经典的零体积奇异性。
2005-09-08 astro-ph gr-qc hep-th
Lorentz invariance, vacuum energy, and cosmology
这篇文章回顾了最近的工作,一个新的方法来解决宇宙学常数的问题,它从宏观行为的保守相对论微观变量q。首先讨论真空能量密度的静力学,然后讨论宇宙学背景下的动力学。
2008-11-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Decaying Vacuum Energy and Deflationary Cosmology in Open and Closed Universes
考虑了任意曲率宇宙中真空能量密度衰减的非奇异紧缩宇宙模型。无论$k$的值如何,这些模型的特征在于任意的时间尺度$H_I^{-1}$,它决定了宇宙的初始温度和真空能量密度的最大值,真空的缓慢衰减产生了目前观察到的宇宙的所有物质能量。如果$H_I^{-1}$是普朗克时间的量级,模型从普朗克温度开始,宇宙学常数的当前值满足理论上建议的$Λ_I/Λ_0 \simeq 10^{118}$。它还表明,所有的模型允许一个密度参数$Ω_0 <2/3$和宇宙的年龄是大到足以同意与观测,即使与最近的测量所建议的高值$H_0$。
1995-08-09 astro-ph gr-qc hep-ph
Dynamic vacuum variable and equilibrium approach in cosmology
考虑了一个修正引力理论,它具有四种形式的场强F,可变的引力耦合参数G(F)和标准的物质作用量。这个理论提供了一般真空变量q作为四形式振幅F的具体实现,并允许研究其动力学。该理论给出了一个平坦的弗里德曼-罗伯逊-沃克宇宙,有效真空能量密度(宇宙学“常数”)快速振荡,其振幅渐近地下降到零。外推到宇宙的当前年龄,平均真空能量密度的数量级与当前宇宙观测到的近临界真空能量密度一致。在标准的弗里德曼-罗伯逊-沃克框架中,这种类型的振荡真空能量密度甚至可能构成所谓的冷暗物质的重要部分。
2008-09-18 astro-ph gr-qc hep-th
Matter fields from a decaying background Lambda vacuum
我们提出了一个替代框架来解释可见宇宙的当前状态。我们的方法是基于一个动态的"宇宙学常数",出发点是一个衰减的真空产生的物质。正如我们所指出的,这样一个动力学λ与广义相对论的一般要求并不矛盾。通过假设暴胀和大爆炸核合成,我们可以仅用一个我们称之为真空支配穿越红移z_c的参数来求解物质Omega_{m,0}和真空Omega_{Lambda, 0}的分数密度。我们对z_c加以限制,以得到一个目前真空占主导地位的宇宙,其特征密度与观测结果一致。该模型指出,在星系团间的空隙中可能存在新形成的暗物质。我们认为,这些问题中的一些可以通过后者的长程引力势吸积到集群。如果是这样的话,那么星系团暗物质晕在其径向密度分布中可能不会表现出明显的截止。此外,如果大量新产生的物质已经排到星系团上,那么CMB功率谱可能有利于比目前观察到的星系团中束缚的暗物质密度值更低的暗物质。我们的方法的最后一个特点涉及到物质生产的综合效果,由一个衰减的真空和不同的速度,物质和真空将稀释的比例因子。这样的组合可能会创造一个宇宙的条件,在这个宇宙中,真空和物质密度会稀释,并朝着可比的振幅发展。从这个意义上说,该模型为巧合问题提供了一个自然的、概念上简单的解释。
2002-08-13 astro-ph gr-qc
Scalar field description of decaying-$Λ$ cosmologies
讨论了由时变宇宙学项驱动的宇宙学可以用与理想流体耦合的标量场描述的条件。提出了一种动态重构势场的算法,该算法与给定的唯象$Λ$模型具有相似性。作为一个工作的例子,通货紧缩的宇宙学,它从一个纯粹的德西特真空状态演变成一个稍微修改的FRW宇宙学被认为是。研究发现,这是具有渐进指数势的非奇异暖暴胀的一个例子。相对于其他标量场描述的衰减真空宇宙学的差异进行了处理,并指出可能的扩展。
2002-01-04 astro-ph gr-qc
Late Decaying Dark Matter, Bulk Viscosity and the Cosmic Acceleration
我们讨论的宇宙学中,冷暗物质开始衰变到相对论粒子在最近的一个纪元(z < 1)。我们表明,大的熵产生和相关的体积粘度从这样的衰变导致加速宇宙学所需的观测。我们调查的影响衰减冷暗物质在一个λ = 0,平坦,最初的物质主导的宇宙学。我们表明,该模型满足宇宙学约束的红移距离关系的Ia型超新星。这种模型中的年龄也与最古老的恒星和球状星团的限制相一致。这种晚期衰变的暗物质的可能候选者被提出,并对这种宇宙学范式进行了额外的观测测试。
2008-01-06 astro-ph
Late Time Decay of the False Vacuum, Measurement, and Quantum Cosmology
最近的建议,晚时间量子动力学可能是重要的解决宇宙学问题与我们所观察到的宇宙需要考虑几个微妙的问题与量子宇宙学,我们在这里描述。如果我们能够正确地将概率测度与永恒暴胀和弦景观联系起来,那么解决这些问题将是重要的。
2008-10-25 astro-ph gr-qc hep-ph
Vacuum Fluctuations and Cosmology
引力场真空涨落的概念在宇宙学中占有重要地位。极早期宇宙的强可变引力场放大了这些涨落,并将它们转化为宏观的宇宙学扰动。由于基本过程是参量放大,微扰被置于压缩真空量子态中。我们可能已经在某些宇宙学观测中看到了这些过程的表现。
1996-03-10 astro-ph gr-qc hep-ph
Fate of the Universe, Age of the Universe, Dark Matter, and the Decaying Vacuum Energy
结果表明,在真空能量衰减为a^{-2}的宇宙学模型中,宇宙的命运不是由曲率常数k决定的,而是由有效曲率常数k_{eff}决定的,其中a是宇宙的标度因子.有人认为,一个k=1的封闭宇宙可能永远膨胀,换句话说,因为k_{eff}可能分别=0或-1,所以可以模拟平坦宇宙或开放宇宙的膨胀动力学。两个这样的模型,其中一个真空不与物质相互作用,在另一个,它的,进行了研究。结果表明,只要真空与物质相互作用,真空状态方程p_{vac} = -ρ_{vac}可以在衰减真空宇宙学中实现。在源红移为2时,计算了引力透镜的光学厚度随物质密度和模型中其他参数的变化。宇宙的年龄进行了讨论,并表明是兼容的新依巴谷下限11 Gyr。提出了随时间变化的真空能量作为暗物质的可能性。
1999-11-14 astro-ph
Supernova constraints on decaying vacuum cosmology
越来越多的观测证据表明,我们宇宙的膨胀正在经历一个晚期加速。在众多描述这一现象的方案中,宇宙学常数似乎是最简单、最自然的解释。然而,尽管它的观测成功,这种可能性加剧了众所周知的宇宙学常数问题,需要一个自然的解释,它的小,但非零,值。在本文中,我们考虑了一个由变化的宇宙学项驱动的宇宙学方案,其中真空能量密度随哈勃参数线性衰减。我们发现,这个模型是没有区别的,从标准的早期辐射阶段是由一个长期的尘埃为主的时代,直到最近的变化的宇宙学项成为主导,加速宇宙膨胀。为了测试这种情况的可行性,我们使用了最新的Ia型超新星数据,即,高Z SN搜索(HZS)团队和超新星遗产调查(SNLS)合作数据。特别是,对于SNLS样本,我们已经发现目前的物质密度和哈勃参数分别在区间[0.27,0.37]和[0.68,0.72](在95% c.l.),这与目前接受的这些参数的估计值非常一致。
2006-07-04 astro-ph gr-qc
Large volume quantum correction in loop quantum cosmology: Graviton illusion?
由大体积真空各向同性圈量子宇宙学导出的对爱因斯坦-希尔伯特哈密顿量的量子修正与量子化模糊参数无关。这里表明,这种修正可以被视为由于单圈“引力子”贡献而产生的有限体积引力卡西米尔能量。在真空情况下,次引导量子修正和在非真空情况下,甚至引导量子修正依赖于模糊参数。我们可以回想起,这些事实上是微扰量子引力的类似特征,众所周知,纯引力(在壳层上)是单圈有限的,而更高圈的贡献甚至不能重整化。这些来自非微扰量子化的量子修正的特征,揭示了一个主要的开放问题,即如何在量子引力的非微扰和微扰方法之间进行沟通。
2005-04-25 astro-ph gr-qc hep-th
Cosmology with Self-Adjusting Vacuum Energy Density from a Renormalization Group Fixed Point
研究了牛顿常数和宇宙学常数随时间变化的宇宙学。$G$和$Λ$的尺度依赖性由一组重整化群方程控制,该方程以一致的方式耦合到爱因斯坦方程。假设了红外引力重整化群不动点的存在,并探讨了这一假设的宇宙学意义。事实证明,在宇宙晚期,真空能量密度会自动调整,以便精确地等于物质的能量密度,并且减速参数接近$q = -1/4$。这种情况可能解释了最近观测到的高红移Ia型超新星和宇宙微波背景辐射的数据,而无需引入精粹场。
2002-10-15 astro-ph gr-qc hep-ph
Amplification of Vacuum Fluctuations in String Cosmology Backgrounds
暴胀弦宇宙学背景比传统的暴胀背景能更有效地放大微扰,因为微扰的振幅在视界外可能会增大,而不是保持不变。如果不加以计量,增长模式会限制线性化扰动描述的有效性范围。然而,即使在有限的线性范围内,这种增强的放大也可能导致标准暴胀情景中意想不到的现象学后果。特别是,一个遗迹引力子背景的生产足够强,在未来被探测到的LIGO,和/或产生的随机电磁背景足够强,种子的宇宙磁场,并负责观察到的大尺度各向异性。
1995-06-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmology of Vacuum
简单地从几何学的观点和从基本粒子物理学的标准模型的观点讨论宇宙的真空成分。对宇宙学常数的计算值(Zeldovich近似)进行了讨论。空间真空的一个新的组成部分(引力真空凝聚)涉及到它的产生,它在我们的宇宙中有固定的时间。此外,真空自组织现象必须包括在宇宙演化的物理考虑。
2007-12-29 astro-ph
Bulk Viscosity, Decaying Dark Matter, and the Cosmic Acceleration
我们讨论的宇宙学中,冷暗物质粒子衰变成相对论粒子。我们认为,这种衰变可能会自然地导致宇宙流体的体积粘度。对于衰变寿命与现在的哈勃年龄相当的宇宙来说,这种体粘滞性作为一种有效的负压进入宇宙能量方程。我们调查这个负压是否有足够的大小来解释观测到的宇宙加速。我们发现,一个单一的衰变物种在一个平坦的,暗物质占主导地位的宇宙学没有宇宙学常数不能重现所观察到的震级红移关系从Ia型超新星。然而,延迟的体积粘度,可能是由于级联的衰变粒子可能能够占明显的宇宙加速的一个重要部分。这种情况下可能的候选非相对论粒子包括不育中微子或规范介导的衰变超对称粒子。
2006-09-25 astro-ph
Neutrinos in a vacuum dominated cosmology
我们探讨了真空主导的宇宙学中的中微子动力学。首先,我们证明了这样的几何形状将引起大质量中微子本征态的相变,并计算了相变。我们还计算了在这种几何中中微子飞行时间的延迟。将我们的结果应用于目前观测到的背景真空能量密度,我们发现,中微子源进一步比$1.5 Gpc$远离这两个影响变得不平凡,是标准相对论修正的顺序。这些源位于可观测的哈勃深空内。理论上有趣的结果也是潜在的有用的,在未来,随着检测技术的改进。例如,这种对来自超新星等遥远来源的中微子的影响,可以用一种独立的方法来代替标准烛光,以限制暗能量密度和减速参数。讨论扩展到研究这样一个真空支配的时空对中微子振荡的Caianiello惯性或最大加速度(MA)效应。假设MA现象存在,我们发现,它的形式所产生的目前所观察到的真空能量密度仍然有很小或没有可测量的影响中微子相演化。
2001-09-27 astro-ph gr-qc
Time-Dependent Vacuum Energy Induced by D-Particle Recoil
我们认为宇宙学的一个“物质参考系”的D粒子的框架,包括量子反冲引起的闭弦探测粒子的影响。我们发现一个依赖于时间的贡献,宇宙学真空能量,这弛豫为零的$\sim 1/ t^2$为大的时间$t$。如果这个能量密度占主导地位,宇宙就会以$R(t) \sim t^2$的比例因子膨胀。我们表明,这种可能性是兼容的高红移超新星最近的观测约束,也可能尊重早期宇宙学所施加的真空能量的时间变化的其他唯象界。
1998-10-29 astro-ph gr-qc hep-th
Decaying cosmological parameter in the early universe from NKK theory of gravity
利用最近介绍的一种形式主义,我们研究宇宙的早期演化过程中的宇宙学参数的衰减,其演化是由真空状态方程。本文用随机方法对来自非紧Kaluza-Klein(NKK)理论的暴胀子场进行非微扰处理,研究早期宇宙中能量密度涨落的演化。
2005-11-15 astro-ph gr-qc hep-ph
f(R) Cosmology from q-Theory
从量子真空的宏观理论出发,用守恒相对论性电荷(一般用带标号a的q^{(a)}表示),我们在低能极限下得到了一种与宇宙学有关的特殊类型的f(R)模型。宏观量子真空理论允许我们在物理基础上区分不同的唯象f(R)模型。
2009-02-08 astro-ph cond-mat.other gr-qc
Dark energy and decompactification in string gas cosmology
我们研究弦气体宇宙学中额外维的稳定性。真空能和有趣的重子在动力学上变得重要之后,导致了去致密化。弦气能稳定重子的作用,但不能稳定真空能的作用。然而,我们发现重子和弦的相互作用可以导致可见维度的加速,而不需要真空能量。
2006-02-06 astro-ph hep-ph hep-th
The Problem of Vacuum Energy and Cosmology (A lecture presented at the 4th Colloque Cosmologie, Paris, June, 1997; to be published in the Proceedings)
量子场论预言真空能量(或者说宇宙学常数)应该比现有的天文极限大50-100个数量级。这个问题的可能的解决方案的一个非常简短的审查。讨论了无质量矢量场或二阶张量场的反作用对真空能量的调节机制。
1997-08-06 astro-ph
Current and future supernova constraints on decaying $Λ$ cosmologies
我们调查观测约束,从现在和未来的超新星数据的一大类衰变真空宇宙学。在这种情况下,真空能量密度的当前值由小于1的正$β$参数量化。通过假设物质密度参数($Ω_{\rm{m}} = 0.35 \pm 0.07$)的高斯先验,我们发现$Ω_{\rm{m}} = 0.34^{+0.14}_{-0.12}$和$β= 0.62^{+0.12}_{-0.24}$(95% c.l.)作为当前数据的最佳拟合值。我们表明,虽然目前的数据不能提供限制性的约束$Ω_{\rm{m}} - β$平面上,未来的SNe数据将大大限制允许的空间参数。还简要讨论了动力学$Λ$方案和标量场宇宙学之间的等价性。
2002-12-20 astro-ph gr-qc
The Late Time Behavior of False Vacuum Decay: Possible Implications for Cosmology and Metastable Inflating States
我们在这里描述如何后期的衰变状态,这是预测偏离指数形式,而通常是微不足道的后果,可能有重要的宇宙学意义的情况下,假真空衰变。它可能会增加永恒暴胀的可能性,并可能有助于解释在晚期观察到小真空能量的可能性,以及反对衰变为大负能量(反德西特空间)的真空态,这是由某些弦论考虑所激发的。几个有趣的开放性问题,包括观察一个亚稳态宇宙的宇宙学配置是否可以限制其推断的寿命。
2007-11-24 astro-ph hep-ph hep-th
Simple quantum cosmology: Vacuum energy and initial state
一个静态的非奇异的10维普朗克尺度的封闭弗里德曼宇宙,充满了状态方程为w = -2/3的完美流体,可以通过11维时空中从无到有的量子涨落自发产生。从这种状态的量子跃迁可以引发参考文献2 [广义相对论和引力33,1415,2001 - gr-qc/0103021]中概述的暴胀量子宇宙学。在没有微调的情况下,宇宙学预测大约60个e-折叠的暴胀和真空能量密度,这只取决于额外空间维度的数量(7),G,h,c以及引力强度与强力强度之间的比率。这个真空能量在宇宙总能量中所占的比例取决于哈勃常数。根据WMAP、SDSS、哈勃关键项目和Sunyaev-Zeldovich的哈勃常数估计值以及X射线通量测量值,其范围为60至72 km/(Mpc sec)。在中程哈勃常数为65 km/(Mpc sec)的情况下,参考文献2中的模型预测Ω-sub-Lambda = 0.7
2005-01-05 astro-ph gr-qc hep-ph
Exact solutions of Brans-Dicke cosmology and the cosmic coincidence problem
我们给出了Brans-Dicke理论的一些宇宙学解,其特征是真空能量密度衰减和相对物质密度恒定。有了这些特征,他们就阐明了宇宙学常数的问题,导致了目前的小真空项,以及真空和物质能量密度之间的恒定比率。通过固定解的唯一自由参数,我们得到了与相对物质密度、宇宙年龄和红移-距离关系相一致的宇宙学参数。
2005-10-28 astro-ph gr-qc
Cosmology With Interacting Dark Energy
早期的宇宙暴胀,再加上最近的观测,即宇宙目前是由低密度真空能量主导的,导致了至少两个现代宇宙学必须解决的潜在问题。首先,有一个老的宇宙学常数问题,有一个新的转折:巧合问题。其次,宇宙学仍然缺乏一个模型来预测观测到的当前宇宙加速,并确定未来是否会退出这种状态(就像以前的暴胀情况一样)。这就构成了一个动力学问题。在这篇文章中,提出了一个框架来解决这两个问题,基于处理宇宙背景真空(暗)能量的动力学和相互作用。宇宙的行为就像一个真空驱动的宇宙引擎,在寻找平衡的过程中,总是通过真空能量耗散增加其惯性(内能)来对真空引起的加速做出反作用。这个过程将宇宙真空(暗)能量与物质耦合,通过在衰减的真空能量密度和物质场中相应的共振能量密度中建立振荡,在这些场中产生未来方向的越来越可比的振幅。通过对这些耦合振荡的相对幅度设定界限,该模型提供了一个自然且概念上简单的渠道来讨论重合问题,同时还提出了一种处理动力学问题的方法。一个具有有用观测意义的结果是一个状态方程w(t),它特别预测了当前宇宙的一个变量,准周期,加速度。这一结果可以通过未来的观测技术(如SNAP)直接进行检验。
2003-12-03 astro-ph gr-qc
The Cosmology of Nothing
70多年来,物理学家们已经认识到,自然界的真空远非空无一物。氢原子兰姆位移的发现,为量子真空的真实性提供了戏剧性的验证。规范理论的出现使我们相信真空的物理学更加丰富,有可能存在瞬子、真空相变、真空缺陷(单极子、畴壁、宇宙弦和非拓扑孤子)、真空能量和简并真空态(具有物理定律的不同局部实现)。宇宙学提供了一个独特的实验室来探索“无”的物理学。在这个演讲中,我专注于真空能量对宇宙学的影响-特别是通货膨胀-并讨论大量的观察结果,这些观察结果正在测试通货膨胀范式,并正在探索虚无的物理学。我还讨论了真空能在动力学上扮演重要角色(作为宇宙学常数)的可能性。
1997-03-28 astro-ph hep-ph
Vacuum Bubble in an Inhomogeneous Cosmology
本文研究了新真空泡在含有宇宙学常数的径向非均匀Lemaitre-Tolman-Bondi背景中的传播。这阐明了经典的演化隧道气泡通过一个亚稳态曲率不均匀性,并将在景观的背景下相关。我们要求LTB背景中的物质轮廓满足弱能量条件。对于满足这一限制的样品配置文件,我们发现,气泡的演变(在物理上相关的坐标固有的壳)在很大程度上不受本地不均匀性的存在。我们的设置也应该是一个有用的玩具模型,用于捕获环境不均匀性对膨胀区域的影响。
2008-04-10 astro-ph hep-ph hep-th
Can vacuum decay in our Universe?
我们采用唯象的方法研究了衰变真空宇宙学($Λ(t)$ CDM)的宇宙学演化。在这个框架下,几乎所有目前的真空衰减模型可以统一在一个简单的方式。我们认为,让真空衰变来解决微调问题的想法是不符合宇宙学观测。本文还讨论了观测与$Λ(t)$ CDM对抗中的一些问题。利用有效的状态方程,我们指出$Λ(t)$ CDM是幻影宇宙学的一个可能的候选者。此外,针对有效状态方程可能存在的问题,我们构造了有效暗能量密度。最后,我们讨论了线性微扰的演化。
2004-12-21 astro-ph
The Cosmological Moduli Problem, Supersymmetry Breaking and Stability in Postinflationary Cosmology
弦论中宇宙学模问题解的综述。现存唯一可行的建议是兰德尔和托马斯提出的中间规模通货膨胀。超对称性保持动力学可以赋予模很大的质量,但它受到宇宙学的强烈约束,并且需要存在具有不同于任何已知真空的性质的弦真空态。这样的机制不能给量子质量,除非对超势的不同指数小贡献之间存在抵消。我们的研究还表明,具有负真空能量的有效势的驻点并不对应于后暴胀宇宙学方程的驻点解。这表明超对称破缺是暴胀宇宙学成功的必要条件。
1995-01-13 astro-ph hep-ph hep-th
Studying the decay of the vacuum energy with the observed density fluctuation spectrum
今天宇宙学的主要问题之一是解释观测到的宇宙加速。目前的观测数据与这个问题的最简单的解决方案是一致的,这是基于真空能量。衰减的真空能量是一个非常有吸引力的解决方案。它可以将目前加速宇宙的真空能量的价值与过去创造暴胀时代的价值联系起来。我们在这里研究的模型表明,真空能量衰减到冷暗物质(CDM),并表明,从宇宙微波背景(CMB)数据以及大型星系调查(例如,斯隆数字巡天)对真空能量的衰减率提出了严格的限制。由真空能量衰减产生的CDM会稀释密度涨落谱,这种密度涨落谱产生于原始宇宙,在低红移的大型星系巡天中观测到。我们的结果表明,真空能量到CDM的衰减率是非常小的。
2004-09-08 astro-ph
Investigation of the polarizable vacuum cosmology
基本的宇宙学预测的“极化真空”引力理论由于迪克,早于标量张量理论,调查和测试其符合目前的观测。一个类似弗里德曼的方程推导出的理论,在一个显着的方式不同的GR,它表明,大爆炸是不是一个解决方案:初始的比例因子可能很小,但不为零,必须有零的一阶导数。给出了密度参数组合的理论预测的详细图表。结果表明,这些预测是兼容的年龄和减速参数,和最大可观测的红移与目前的估计,提供的物质密度$Ω_m$是接近发光物质密度,即提供没有大量的丢失质量。对于这些最佳拟合参数,该理论预测的最高初始温度对于BBN来说太小了,并且可能太小而无法支持辐射主导的时代。该理论预测的双星系统的辐射功率是GR预测的2/3,因此与观测到的PSR 1913 + 16的轨道衰变率不一致。有一些讨论可能的发展,包括和解,通过住宿的真空各向异性,和PV和Yilmaz理论和准稳态宇宙学之间的关系。
2004-02-03 astro-ph
Decaying Dark Energy in Higher-Dimensional Gravity
我们使用观测宇宙学的数据来限制广义相对论的高维扩展,其中有效的四维暗能量密度(或宇宙学“常数”)随时间衰减。特别是,我们研究这种衰减的暗能量的宇宙年龄,大尺度结构的形成,大爆炸核合成和Ia型超新星的星等红移关系的影响。其中两个测试(年龄和星等-红移关系)对理论的自由参数(类似于德西特半径的宇宙学长度尺度L)设定了适度的下限。如果超新星星等的实验不确定性可以在z=1附近降低,这些极限将得到改善。
2007-07-20 astro-ph
Inflationary cosmology and thermodynamics
我们提出了一个简单的和物理上一致的宇宙学与由于真空衰变辐射的量子产生的唯象模型。热力学和爱因斯坦方程导致了一个方程,其中$H$由粒子数$N$决定。通过指定粒子生成速率$Γ=\dot{N}/N$,得到了$H$的二阶演化方程,从而完成了该模型。我们提出了一个简单的$Γ$,它是自然定义的,并符合物理条件:(a)熵产生率开始于最大值;(b)初始真空(辐射)是一个非奇异的规则真空;(c)创建率最初高于膨胀率$H$,但随后下降到$H$以下。因此,$H$的演化方程有一个非常简单的精确解,其中非绝热暴胀时期平稳地退出到辐射时期,没有再加热过渡。对于这个解,我们给出了宇宙尺度因子、辐射和真空的能量密度、温度、熵和超视界标量扰动的精确表达式。
1997-12-03 astro-ph
Cosmology, inflation, and the physics of nothing
这四个讲座涵盖了现代宇宙学的四个主题:宇宙学常数,宇宙微波背景,膨胀和宇宙学作为普朗克尺度物理学的探测。基本的主题是,宇宙学给了我们一个独特的窗口,“无物理学”或真空的量子力学性质。暴胀理论假设真空能量,或者类似的东西,是塑造早期宇宙演化的主导力量。最近的天体物理学观测表明,真空能量,或者类似的东西,也是今天宇宙的主要组成部分。因此,宇宙学为我们提供了一种方法来研究粒子物理学中加速器无法达到的重要部分。本课程面向研究生,他们对广义相对论和基本量子场论的知识只有一点了解。
2004-07-21 astro-ph hep-ph
Discovering internal symmetry in cosmology
内部(非几何)对称性被认为是宇宙学中的一种新现象。对称性将宇宙真空与非真空形式的宇宙能量联系起来,这些能量是暗物质、重子和辐射。认为宇宙内部对称性的起源和物理本质是由于早期宇宙中引力和电弱尺度物理的相互作用。与此对称性相关的时间无关的特征数被发现在普朗克能量和电弱能量标度。宇宙内部对称性提供了一个框架,它建议一个一致的解决方案,既“宇宙巧合问题”和“自然性问题”,已被认为是最严重的挑战,目前的概念在宇宙学和基础物理学。
2001-09-29 astro-ph
Deflationary $Λ(t)$ cosmology: observational expressions
讨论了由衰减真空能量密度驱动的一大类FRW型模型的经典宇宙学检验。解析表达式的回望时间,宇宙的年龄,光度距离,角直径,星系数计数与红移的推导和它们的意义进行了详细讨论。它被发现,标准FRW的结果显着改变,表明这样的测试可能会限制这些模型的物理参数,这也是在协议的加速膨胀所建议的最新SNe Ia型观测。
2002-03-06 astro-ph