Recent advances in extended inflationary cosmology
扩展暴胀理论是实现暴胀宇宙理论的一种有希望的新方法。本文综述了最近的进展,包括一个新的,更强大的机制,结束扩展的通货膨胀,一个新的预测的密度波动谱产生的扩展的通货膨胀,并发现扩展的通货膨胀可以产生引力波,可以显着增加宇宙背景的各向异性。1992年5月14日至16日,阿姆斯特丹,
1992-12-16 astro-ph
On Regularization Scheme Dependence of Predictions in Inflationary Cosmology
我们发现,存在着一个大类的正则化计划的概率预测的理论中的自复制的暴胀宇宙,所有这些消除了明显的依赖于时间reparametrization。然而,所有这些方案都导致找到各种类型的后暴胀宇宙的相对概率的不同答案。此外,所有这些方案都未能在暴胀子场的范围以外的暴胀边界的末端附近的重参数化不变。因此,我们认为,在目前的理解水平,简单的正则化计划与截止在相等的时间超曲面是一样好,最近提出的更复杂的程序,试图修复的时间重新参数化的依赖。
1995-11-22 astro-ph gr-qc hep-th
Minimal Theoretical Uncertainties in Inflationary Predictions
在暴胀过程中,原始能量密度涨落是由红移出视界的近似德西特真空量子涨落产生的,之后它们被冻结为背景曲率中的微扰。在本文中,我们证明了存在一个内在的理论不确定性的暴胀预测的曲率微扰,由于失败的著名的规定,以指定唯一的真空。具体来说,我们表明,两个经常使用的处方定义的初始真空状态-Bunch-Davies处方和绝热真空处方(即使绝热的真空指定的顺序是无穷大)-未能指定的真空唯一的通用膨胀时空中的膨胀的总持续时间是有限的。尽管没有任何trans-Planckian效应或有效场论截止相关效应,这个结论仍然成立。我们量化的不确定性,这是适用于慢卷暴胀的情况下,以及一般FRW时空,并发现不确定性一般是小的。这种不确定性应视为所有曲率摄动计算的最小不确定性。
2003-06-04 astro-ph hep-ph hep-th
Exploring the Gamma Ray Horizon with the next generation of Gamma Ray Telescopes. Part 1: Theoretical predictions
讨论了下一代伽玛射线望远镜在伽玛射线视界探测中的物理潜力。它表明,在伽马射线探测阈值的降低可能会打开窗口,使用精确的确定的伽马射线地平线作为红移的函数,要么把强约束河外背景光建模或获得相关的独立约束,在一些基本的宇宙学参数。
2004-06-17 astro-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
Stochastic gravitational waves backgrounds: a probe for inflationary and non-inflationary cosmology
物理场景,导致高能量的随机引力波背景(频率范围从$μ$ Hz到GHz)进行检查。在某些情况下,对数能谱的典型振幅甚至可以比普通暴胀预测大8个数量级。讨论了产生的引力子的能量密度与频率的关系中的标度违反。
1999-12-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Inflationary Cosmology: Exploring the Universe from the Smallest to the Largest Scales
理解宇宙的行为主要依赖于对物质最小单元及其基本相互作用的认识。暴胀宇宙学是探索粒子物理学和引力之间这些相互联系的一个非常成功的框架。暴胀理论对宇宙目前的状态做出了几个预测--比如它的整体形状、大尺度的平滑度和小尺度的结构--这些预测正在被新一代的天文测量以前所未有的精度进行检验。这些预测与最新观测结果之间的一致性是非常有希望的。与此同时,物理学家们正忙着试图理解暴胀对物质、能量和时空本质的终极意义。
2005-02-16 astro-ph hep-th
Confrontation of a Double Inflationary Cosmological Model with Observations
在一个现实的双暴胀模型中产生的绝热扰动的非无标度阶跃谱的CDM模型与最近的观测数据进行了比较。相对于具有平坦($n=1$)初始谱的标准CDM模型,该模型包含两个额外的自由参数。COBE实验的结果用于确定自由的总体光谱归一化。得到了星系偏置参数、“细胞计数”方差、星系角关联函数、体流特征速度和马赫数检验的预测结果。也被认为是星系和类星体形成的条件。观测数据强烈限制了其余两个模型参数的允许值。然而,一个非空的区域,他们满足所有考虑的测试被发现。
1993-09-29 astro-ph
Short Distance Physics and the Consistency Relation for Scalar and Tensor Fluctuations in the Inflationary Universe
最近的讨论表明,短距离物理学可能会显著改变暴胀宇宙中量子涨落的行为,并改变标准的大尺度结构预测。这样的修改可以被看作是由于真空状态的不同选择。我们发现,这种变化通常会导致违反众所周知的标量张量比和张量谱指数之间的一致性关系。真空效应可以对标量和张量功率谱的通常预测引入可观察到的调制。
2002-05-30 astro-ph hep-ph hep-th
Inflationary predictions for scalar and tensor fluctuations reconsidered
我们重新考虑标量(能量密度)波动谱指数(n_s)和张量/标量比(r)的暴胀预测,使用离散的,模型无关的微调程度的措施,以获得一个给定的组合(n_s,r)。我们发现,除了许多不必要的微调程度的情况下,n_s是小于0.98,可测量地不同于确切的Harrison-Zel'dovich。此外,如果n_s \gtrsim 0.95,根据目前的测量,张量/标量比满足r \gtrsim 10^{-2},这是一个在拟议的宇宙微波背景极化实验和直接引力波搜索中应该可以探测到的范围。
2006-03-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Predictions from an anisotropic inflationary era
本文研究了从均匀各向异性的Bianchi I型宇宙出发的暴胀相的预言。在讨论了背景时空的演化后,着重讨论了e折叠数和各向同性,求解了微扰方程,预言了暴胀结束时曲率微扰和重力波的功率谱。早期各向异性相的主要特征是:(1)谱与模式方向的依赖性,(2)曲率扰动与重力波之间的耦合,以及(3)两个重力波偏振在大尺度上不共享相同谱的事实。所有这些效应只在大尺度上才有意义,在恢复各向同性的小尺度上消失。它们依赖于一个特征尺度,该尺度可以(但先验地不一定)被调整到某种可观察的尺度。为了固定的初始条件,我们提出了一个程序,概括了一个标准的通货膨胀中使用的,但考虑到这一事实,即WKB制度违反了在早期的剪切占主导地位。我们强调,存在模式,不满足WKB条件在剪切主导的制度,并在膨胀结束时的振幅取决于未知的初始条件。在这样的规模下,通货膨胀失去了其可预测性。这项研究铺平了道路,以确定一个原始剪切的宇宙学签名,无论比安奇I时空。因此,它强调了WKB体系对于得出暴胀预言的重要性,并证明了当e-折叠数足够大时,在弗里德曼-勒梅特时空中的暴胀预言收敛于暴胀预言,但在e-折叠数较少的暴胀时代,它们不那么稳健。
2008-05-01 astro-ph gr-qc hep-th
Predictions of the Gamma-Ray Burst Model of Ultra High Energy Cosmic Rays
本文描述了超高能宇宙射线产生的宇宙学伽马射线暴(GRB)模型,并讨论了目前支持该模型的观测证据。提出了模型的几个预测,这将使它能够通过未来的高能宇宙线和γ射线实验进行检验。如果观测到伽玛暴模型的预测特征,它们不仅将证实该模型,而且还将提供关于源群的信息,并将允许研究星系间磁场的未知结构。
1996-12-06 astro-ph
Gamma-ray Burst Models: General Requirements and Predictions
无论伽马射线暴的最终能量来源是什么,由此产生的一系列物理事件都可能导致一个相当普遍的、几乎不可避免的场景:一个相对论性的火球,在它变得光学薄之后,它的能量就会消散。这对于宇宙学距离和晕距离都是可以预期的。在这里,我们探讨了这种情况下的观测动机,以及由此产生的模型在不同波段的光子生产的后果,经典的伽马射线爆发的能量和时间结构。
1995-02-21 astro-ph
Inflationary Cosmology Connecting Dark Energy and Dark Matter
暗能量的Kination主导的精粹模型具有一个有趣的特征,即与标准宇宙学的预测相比,热冷暗物质的残余丰度可以显著增强。以前的处理,这样的模型不包括一个现实的嵌入通货膨胀的初始条件。我们通过构造一个可行的暴胀模型来弥补这种情况,在这个模型中暴胀子和精粹场是相同的标量自由度。在暴胀之后,通过暴胀子的强推或“踢”来实现Kination支配,并且根据模型参数可以实现足够的再加热。这使我们能够探索模型依赖和模型无关的宇宙学预测这种情况。我们发现,测量的B模式CMB偏振可以排除这类情况下几乎独立的模型。我们还讨论了这类模型的其他实验可访问的签名。
2007-10-09 astro-ph hep-ph hep-th
Trans-Planckian dispersion and scale-invariance of inflationary perturbations
我们调查的不敏感性的预测暴胀模型的普朗克能量物理的修改。我们考虑的修改包括用非线性色散关系代替通常的色散关系。这种解决问题的方法最近受到了关注,矛盾的结果被发现。我们的主要结果是表明,绝热的模式传播和两个感兴趣的尺度,普朗克尺度和宇宙学视界尺度的分离,是足够的条件的预测是不变的。然后,我们表明,几乎所有的模型满足第一个条件,如果第二个得到满足。因此,非线性色散的引入不太可能对宇宙学扰动的功率谱产生任何明显的影响。
2001-02-02 astro-ph gr-qc hep-th
Possibly Large Corrections to the Inflationary Observables
我们指出,暴胀观测量的理论预测一般可能会改变的领域是比哈勃率在通货膨胀期间,其动力学通常被忽略的存在。他们引入的修正可能很容易大于二阶贡献的慢滚参数和精度预期在即将到来的实验。
2007-11-26 astro-ph gr-qc hep-ph
Stationarity of Inflation and Predictions of Quantum Cosmology
我们描述了几种不同的制度,这是可能的暴胀宇宙学。最简单的一种是没有宇宙自我复制的暴胀。在这种情况下,宇宙不是静止的。第二个机制存在于一个广泛的暴胀模型中,是具有暴胀域自我复制的永恒暴胀。在这种情况下,具有给定密度和给定场值的域的局部性质不依赖于这些域产生的时间。在一个自我复制的宇宙中找到一个具有给定性质的区域的概率分布可能是平稳的,也可能不是平稳的,这取决于暴胀模型的选择。我们给出了模型的例子,其中每一种可能性都可以实现,并讨论了我们的结果对量子宇宙学的一些影响。特别是,我们提出了一个新的机制,这可能有助于解决宇宙学常数的问题。
1994-08-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Particle decay in inflationary cosmology
我们利用动力学重整化群研究了暴胀过程中粒子的弛豫和衰变。这项研究使我们能够对膨胀宇宙中的衰变率给出一个有意义的定义。作为一个更一般的场景的前奏,该方法在这里被应用到研究通过三线性耦合到无质量的共形耦合粒子,无论是波长远大于和远小于哈勃半径的德西特膨胀的粒子的衰变。对于超视界模,我们发现衰变形式为η ^{Gamma 1},其中η为共形时间,并且我们给出了耦合中Gamma 1到首阶的显式表达式,该表达式在de Sitter时空的Hawking温度方面具有值得注意的解释。我们证明,如果衰变场的质量M << H,那么暴胀过程中的衰变率比闵可夫斯基时空结果增加了2 H/[π M]。对于比哈勃半径小得多的波长,我们发现衰减定律是e^{-alpha/[k H C(eta)},其中C(eta)是标度因子,alpha由三线性耦合的强度决定。该结果表明,在水平交叉时,长波长模式的功率受到抑制。在所有情况下,我们发现一个实质性的增强衰减规律相比,闵可夫斯基时空。这些结果表明标量密度波动的频谱以及非高斯性的潜在影响。
2004-07-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Quantum Cosmology and the Structure of Inflationary Universe
在这篇评论中,我考虑了与通货膨胀有关的几个不同问题。我将从宇宙的波函数开始。这个问题是相当古老的,但最近有一些新的见解,基于自我复制的暴胀宇宙理论。然后我们将讨论暴胀宇宙的平稳性和在量子宇宙学背景下利用暴胀的随机方法进行预言的可能性。回到暴胀理论更实用的方面,我们将用$Ω< 1$讨论暴胀模型。最后,我们将描述基于参数共振效应的宇宙再加热理论的几个方面。
1995-08-08 astro-ph gr-qc hep-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
Revisiting the calculations of inflationary perturbations
我们提出了一个新的近似方案,使我们能够提高两个特定类别的通货膨胀模型的通货膨胀扰动的功率谱的分析预测的准确性。在这些模型中,有具有单项势的混沌暴胀、幂律暴胀和自然暴胀(最大暴胀)。在回顾了建立的一阶结果,我们计算的振幅和光谱指数为这些类别的模型在高阶的慢卷参数的标量和张量扰动。
2001-06-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Robustness of the inflationary perturbation spectrum to trans-Planckian physics
它的调查,如果预测的通货膨胀的情况下,从量子真空涨落产生的标量和张量扰动的频谱是强大的相对于修改的色散定律的频率超过普朗克尺度。对于一大类这样的狭义相对论和广义相对论的修正,在超高频下不违反WKB条件,预测保持不变。相反的可能性被排除,因为由于目前的宇宙膨胀,没有大量的创造粒子。后一个论证也禁止在量子态中产生粒子,这种量子态使得在普朗克边界穿越的时刻给定模式的能量密度最小化(与绝热真空态中的粒子产生相反,绝热真空态现在非常小)。
2001-07-16 astro-ph gr-qc hep-ph
Kinematic Constraints to the Key Inflationary Observables
观测量$T/S$和$n-1$是检验和理解暴胀的关键。($T$、$S$和$n-1$分别量化了引力波和密度扰动对CMB各向异性的贡献以及密度扰动与标度不变形式的偏差。)在没有标准模型的情况下,对$T/S$和$n-1$没有明确的预测或它们之间的关系。通过重新制定的方程通货膨胀,我们表明,模型通常预测$T/S \approx -5(n-1)$或0,特别是,如果$n>0.85$,$T/S$预计是$>10^{-3}$。
2000-06-22 astro-ph hep-ph
The Classical and Quantum Inflaton: the Precise Inflationary Potential and Quantum Inflaton Decay after WMAP
我们澄清经典暴胀子模型,考虑他们作为有效场论`a la Ginzburg-Landau。在这种方法中,排除纯φ ^4势的WMAP声明意味着在m ~ 10^{13}GeV尺度下暴胀子质量项的存在。以统一的方式研究了混沌、新的和混合暴胀模型。在所有情况下,暴胀子势都具有V(φ)=m^2 M_{Pl} ^2 v的形式(phi/ M_{Pl}),其中v(varphi)中的所有系数都是一阶的,如果这种势对应于超对称破缺,则susy标度为sqrt{m M_{Pl} }~10^{16}GeV,这与大统一理论标度相一致.对于红色倾斜谱,新暴胀倾向于出现,而对于蓝色倾斜谱,混合暴胀则是最好的选择.在这两种情况下,我们都得到了暴胀子质量与张量/标量比r和标量谱指数ns的解析关系式:10^6 m/ M_{Pl} = 127 sqrt{r| 1-n_s|其中数值系数遵循WMAP幅度。我们回顾了暴胀过程中的量子现象,这些现象对CMB各向异性和偏振中的相关观测量有贡献,重点讨论了暴胀子的衰变.暴胀子与标度不变功率谱的偏离由一个小参数Δ来度量. Δ也调节红外发散.在慢卷暴胀中,Δ是慢卷参数的简单函数.在暴胀膨胀中,量子涨落可以通过闵可夫斯基所禁止的过程自衰减。我们计算了慢滚过程中暴胀子量子涨落的自衰减:超视界涨落在共形时间内以eta^{Gamma}形式衰减,其中新的标度维数Gamma用振幅、n_s和r表示。我们…
2005-03-06 astro-ph gr-qc hep-ph
Spinodal Decomposition and Inflation: Dynamics and Metric Perturbations
我们使用非平衡态量子场论的闭合时间路径形式结合非微扰Hartree近似分析了暴胀宇宙学中的旋节分解动力学。除了一般的分析,我们还计算了两个特别重要的暴胀模型的详细演化:λ φ ^[4]新暴胀和自然暴胀。我们计算的度量波动所造成的膨胀相变在慢滚近似,表明存在一个制度的暴胀子场的量子波动的结果在一个显着的偏差,从标准结果的原始密度扰动谱的预测。我们给出了单个暴胀子场演化导致功率谱蓝倾(即n_s > 1)的例子,并证明了场涨落可能导致涨落的标量幅度显著低于标准预测,从而稍微缓解了暴胀微调问题。我们明确地表明,度量扰动谱导致的通货膨胀取决于在开始的状态的通货膨胀阶段。
1999-12-22 astro-ph gr-qc hep-ph
On the Problem of Predicting Inflationary Perturbations
我们研究了在暴胀模型中计算密度扰动的标准方法的理论基础。我们发现:(1)时滞形式(由Guth和Pi在1982年引入)仅在暴胀被de Sitter解很好地描述并且状态方程几乎不变时有效;(2)视界交叉/贝塞尔近似扩展到非指数暴胀,但仅在状态方程缓慢变化时有效。规范不变微扰方程的模式模式的集成是唯一的方法可靠的一般模型。对于快速变化的状态方程的模型,校正导致显着不同的预测微波背景各向异性。一个重要的推论是,从各向异性数据中“重建”暴胀子势的方法对于一般模型是不可靠的。
1997-09-03 astro-ph hep-ph
On the degree of scale invariance of inflationary perturbations
许多(如果不是大多数的话)暴胀模型预测密度扰动谱的幂律指数接近于1,尽管不是精确地等于1,|n-1| \sim O(0.1),这意味着密度扰动的谱几乎是,但不完全是,标度不变的。某些模型允许n显著小于1(n \sim 0.7);光谱指数显著大于1更难以实现。我们表明,n \approx 1是通货膨胀和“自然性”的慢滚条件的结果,因此是通货膨胀的一般预测。我们讨论了什么是需要偏离标度不变性显着,然后显示,通过明确的建设,存在光滑的潜力,满足成功的通货膨胀的所有条件,并给予$n$大2。
1999-08-14 astro-ph hep-ph
Testing and comparing tachyon inflation to single standard field inflation
我们比较了标准的单标量场暴胀的预测与由快子场驱动的暴胀相。定义了快子暴胀的慢滚形式,导出了标量和张量扰动的谱以及一致性关系。在最低阶,标准粒子暴胀和快子暴胀的预言是相同的。高阶偏差的存在和它们的观测相关性进行了讨论。我们讨论了一些典型的暴胀快子势的观测结果,并与最近的数据进行了比较。所有的模型预测的标量光谱指数的负的和非常小的运行,它们始终位于1 $σ$轮廓的数据集。然而,蓝色标量谱指数和大重力波的制度是没有探索这些模式。
2004-03-11 astro-ph hep-ph
De Broglie-Bohm Prediction of Quantum Violations for Cosmological Super-Hubble Modes
大爆炸时的量子非平衡假设被证明具有可观测的结果。对于一个标量场的扩展空间,我们表明,放宽到量子平衡(在德布罗意-玻姆理论)被抑制的场模式的量子时间演化满足一定的不平等,导致在“冻结”的早期量子非平衡这些特定的模式。对于早期辐射主导的膨胀,不等式意味着相应的物理波长大于(瞬时)哈勃半径。这些结果使得在特定的宇宙学模型中首次对非平衡态偏离量子理论的情况进行定量预测成为可能。我们讨论了一些可能的后果:对宇宙微波背景的暴胀预测的修正,非暴胀的超哈勃场相关性,以及遗留的非平衡粒子。
2008-04-29 astro-ph hep-th quant-ph
The Trans-Planckian Problem of Inflationary Cosmology
在目前大多数基于弱自耦合标量物质场的暴胀模型中,暴胀的周期是如此之长,以至于在暴胀周期开始时,对应于宇宙当前大尺度结构的共动尺度的物理波长小于普朗克长度。因此,在这些模型中,通常的涨落谱计算涉及将低能物理(在物质和引力领域)外推到这种物理不适用的区域。在本文中,我们证明了通常的宇宙学涨落谱的暴胀预测确实依赖于超普朗克尺度物理学的隐藏假设。我们引入了一类修改的色散关系,以模仿超普朗克尺度物理的可能影响,并表明在某些情况下,从通常的预测通货膨胀的重要偏差。讨论了这一结果对统一基础物理学和早期宇宙学的意义。
2001-05-15 astro-ph gr-qc hep-ph
Confrontation of Double-Inflationary Models with Observations
我们考虑具有两个相互作用标量场的双暴胀模型,一个是具有势$\frac{1}{2}m_l^2ϕ_l^2$的轻标量场$ϕ_l$,一个是具有势$\fracλ{n}ϕ_h^n$和$n=2,4$的重标量场$ϕ_h$。CDM与初始谱的绝热扰动在这些模式中产生的观测进行了比较。这些模型包含两个以上的自由参数比标准的CDM模型与初始尺度不变的频谱。我们规范化我们的光谱COBE DMR和比较的预测与观测的偏置因子,大规模的奇特的速度,类星体和星系形成和Stromlo-APM计数细胞分析。用$n=4$的模型被数据排除,而对于$n=2$模型,考虑宇宙方差,发现与观测相容的参数的小窗口。
1994-03-17 astro-ph gr-qc
Towards a warped inflationary brane scanning
我们提出了一个详细的系统比较翘曲膜膨胀的意见,纳入模量稳定和紫外线体物理的影响。我们明确地构建了一个例子的暴胀子潜在的移动D3膜在整个扭曲变形conifold的运动。这使我们能够精确地识别宇宙微波背景的相应尺度。由于批量通量或本地化源的影响参数化使用规范/弦对偶。接下来,我们进行一些样本扫描,以探索完整的潜力的参数空间,并首先证明,没有散装效应,可以有大的退化参数集与观测一致的预测。然而,当包括了整体扰动时,观测预测通常就被破坏了。为了保持一致,需要通过微调高度抑制体效应的幅度。
2009-08-31 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
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
Inflationary Cosmological Perturbations of Quantum-Mechanical Origin
本文旨在介绍通货膨胀理论。我们首先描述了背景时空在慢卷阶段的行为,并分析如何膨胀结束和宇宙重新加热。然后,我们提出了宇宙学扰动理论,特别强调它们在暴胀期间的行为。特别是,我们讨论的量子力学性质的波动,并显示如何的不确定原理固定的振幅的扰动。在下一步中,我们计算的暴胀功率谱的慢滚近似和比较这些理论预测最近的高精度测量的宇宙微波背景辐射(CMBR)各向异性。我们展示了这些数据是如何约束基本的暴胀高能物理的。最后,我们总结了一些关于trans-Planckian问题的猜测,认为这个问题可以让我们打开一扇迄今为止从未被探索过的物理现象的窗户。
2004-06-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Trans-Planckian Physics and Inflationary Cosmology
由于在早期宇宙的暴胀期间发生的准指数红移,目前对应于宇宙学长度的波长在暴胀的早期阶段通常是次普朗克的。本演讲讨论了解决这个问题的两种方法,这两种方法都表明,暴胀宇宙学的标准预测-使用经典广义相对论和弱耦合标量物质场论-对于跨普朗克尺度的物理变化并不稳健。一种方法利用通常的自由场纯量物质理论的修正色散关系,另一种方法利用时空非对易性的一些性质--这是弦论中预期的特征。因此,宇宙学观测可能被用作探索trans-Planckian物理的窗口。我们还推测了一种新的方式获得通货膨胀的基础上修改的色散关系的普通辐射。
2002-11-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Mode Generating Mechanism in Inflation with Cutoff
在大多数暴胀模型中,时空膨胀到这样的程度,即宇宙尺度的模起源于波长至少比普朗克长度小几个数量级的模。因此,最近的研究证实,对宇宙微波背景扰动的暴胀预测通常对普朗克尺度的假设很敏感。在这里,我们提出了一个框架的场论弯曲的背景与一个合理的类型的紫外线截止。我们发现一个明确的机制,在宇宙膨胀过程中不断产生新的(共动)模式。我们的研究结果允许的CMB扰动谱的预测的数值计算。
2000-09-13 astro-ph gr-qc hep-th
Anisotropic Inflation from Vector Impurity
我们研究了一个带有矢量不纯的暴胀情形。我们表明,宇宙经历各向异性暴胀膨胀由于一个由矢量确定的首选方向。利用慢滚近似,我们得到了一个确定暴胀宇宙各向异性的公式。我们讨论了这种情况下可能观察到的预测。特别强调了曲率扰动可以诱发原初引力波。因此,即使在低尺度的暴胀中,也可能在暴胀期间产生相当数量的原始引力波。
2008-08-01 astro-ph gr-qc hep-ph