Inflation in multi-field random Gaussian landscapes
我们研究多场随机高斯景观中的慢卷暴胀。景观被假定为小领域,与相关长度远小于普朗克尺度。然后,暴胀通常发生在景观的小块区域,位于拐点或鞍点附近。我们发现,暴胀的轨道是典型的接近场空间中的一条直线,和暴胀的统计特性是类似的一维景观。这种多场暴胀的图像是相当不同的戴森布朗运动模型所提出的,我们讨论了这种差异的原因。我们还讨论了从膨胀的假真空到拐点和鞍点附近的隧穿,并表明隧穿端点倾向于集中在景观中的平坦方向。
2018-02-12 gr-qc hep-th
Inflation in random Gaussian landscapes
我们开发的分析和数值技术研究统计的慢卷通货膨胀随机高斯景观。作为这些技术的一个例子,我们分析了在一个一维景观的小场膨胀。我们计算的概率分布的最大数量的e倍和密度波动的频谱指数$n_s$和它的运行$α_s$。这些分布具有普遍的形式,对高斯系综的关联函数不敏感。我们概述了我们的方法可能的扩展到大量的领域和模型的大领域的通货膨胀。这些方法不受布朗运动技术中固有的潜在不一致性的影响,该技术已被用于大多数早期处理中。
2017-01-05 gr-qc hep-th
Initial conditions for slow-roll inflation in a random Gaussian landscape
从景观的角度来看,我们的宇宙开始于从一个永恒膨胀的母真空中的量子隧穿,然后是一段时间的缓慢膨胀。我们研究了隧穿过程,并计算了初始条件和慢卷暴胀的e-折叠数的概率分布,通过小场一维随机高斯势来模拟景观。我们发现,这样的景观是完全符合观测,但未来的空间曲率检测的概率是相当低的,$P \sim 10^{-3}$。
2017-05-04 gr-qc hep-th
Plateau Inflation from Random Non-Minimal Coupling
一般的非最小耦合可以将标量势的任何高阶项推到场空间中足够远的地方,以产生观测上可行的平台暴胀。我们提供的分析和数值证据表明,这一般发生在一个非最小耦合强度$ξ$的顺序$N_e^2$。在这种情况下,非最小耦合场在暴胀期间是次普朗克的,因此不受大多数高阶项的影响。对于较大的$ξ$值,暴胀预言向普朗克的最佳点收敛。后者包括由CMB归一化参数得到的$ξ\simeq 10^4$,从而为测量的暴胀观测量提供了一个自然的解释。
2016-06-21 gr-qc hep-th
Manyfield Inflation in Random Potentials
我们构建了具有许多随机相互作用场的暴胀模型,并利用这些模型来研究宇宙学观测量的产生。我们建模的潜力作为多维高斯随机场(GRF),并确定强大的代数简化,第一次,使人们有可能访问的多场极限的通货膨胀GRF潜力。专注于小场,慢卷,近似鞍点膨胀的潜力与亚普朗克尺度上的结构,我们构建了明确的例子,涉及多达100个领域,并生成统计合奏包括164,000模型,涉及5至50个领域。对于支持至少60个e-折叠暴胀的子集,我们使用“传输方法”和$δN$形式主义来确定暴胀结束时宇宙学观测值的预测,包括原始扰动的功率谱和局部非高斯性。我们发现三个关键结果:i)普朗克相容性并不罕见,但未来的实验可能会排除这类模型; ii)在多场极限下,这些模型的预测与以前的结果吻合得很好,但比以前的结果更尖锐,这些结果是使用通过非平衡随机矩阵理论构建的势得出的; iii)尽管有大量的多场效应,非高斯性通常非常小:$f_{\rm nl}^{\rm loc} \ll 1$。我们的结论是,许多“通用预测”的单场膨胀可以紧急功能的复杂的通货膨胀模型。
2018-02-20 astro-ph.CO hep-th
Is Brane Inflation Eternal?
在本文中,我们表明,永恒的通货膨胀的随机游走型一般是不存在的膜膨胀的情况下。根据膜暴胀宇宙的起源,假真空型的永恒暴胀仍然是很有可能的。由于暴胀子是有限尺寸的紧致体中D3-膜相对于反D3-膜的位置,因此它的值是有界的。在DBI暴胀中,弯曲空间也限制了标量涨落的幅度。这些上限对永恒暴胀的可能性施加了强有力的约束。我们发现,由于暴胀子场的随机行走的永恒的通货膨胀是不存在的KKLMMT慢滚的情况下和DBI的情况。对于慢滚情况,还使用Langevin方程进行了更仔细的分析,得到了非常相似的结果。我们讨论了在膜膨胀中获得随机游走型永恒膨胀的可能途径。在多喉膜暴胀的情况下,膜可能是由量子隧穿产生的,并滚出喉。由于隧穿过程,在这种情况下不可避免地会发生假真空型的永恒膨胀。由于这些场景有不同的宇宙学预测,更多来自宇宙微波背景辐射的数据将有望选择我们宇宙所经历的特定场景。
2006-08-21 astro-ph gr-qc hep-th
Non-Uniqueness of Classical Inflationary Trajectories on a High-Dimensional Landscape
在弦景观的激励下,暴胀可能发生在高维复杂势上。我们提出了一种新的方法来构造一些高维随机势,并在此基础上研究场空间中高达50维的暴胀。特别地,研究了经典暴胀轨线的随机分岔。结果表明,分叉概率增加的功能的维数。这些随机分叉与观测结果不一致,并且在复杂的景观上极大地限制了暴胀的参数空间。例如,在10维中,只有参数空间体积的$10^{-3} \sim 10^{-6}$导致唯一的经典轨迹。其余的被随机分叉排除。
2015-05-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Kahler Moduli Inflation in Type IIB Compactifications: A random tumble through the Calabi-Yau landscape
在本文中,我们提出了一个初步的探索的卡-丘景观的背景下,Kahler模量通货膨胀。我们回顾如何慢卷的标量势的要求转化为一个几何约束的Kahler几何的真空。这个约束导致硬约束的模空间几何形状,我们认为这种约束的影响,出现在IIB型字符串紧化的O3/O 7 orientifold上的字符串景观。最值得注意的是,我们发现,通货膨胀的约束是独立的模空间尺寸和只有6.57%的几何检查支持高尺度Kahler模通货膨胀。
2016-06-06 astro-ph.CO hep-th
Flatness of Minima in Random Inflationary Landscapes
我们研究了随机多项式势函数的相对极小值支持慢卷条件的可能性。与重正化性和有界性相一致,出现在势中的系数被选择为相对于暴胀发生时的能量标度是一阶的。调查的单场的情况下,说明了一个窗口,其中的潜力满足慢滚条件。当有两个标量场时,我们发现概率依赖于系数分布的选择。均匀分布产生在随机势中找到合适的最小值的$0.05\%$概率,而最大熵分布产生$0.1\%$概率。
2019-07-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation in Random Landscapes with two energy scales
我们在弦论的启发下,研究了多维景观中的暴胀现象,其中Kahler模的能量标度通常被假定为远低于复结构模和量子场的能量标度.我们认为,在这样的景观,慢卷通货膨胀的动力学是由低能量的潜力,而通货膨胀的初始条件是由隧道通过高能量的障碍。然后,我们使用的比例因子截断措施,以计算的概率分布的膨胀e倍的数量和密度波动的幅度$Q$,假设低能量的景观是由一个随机高斯势与相关长度远小于$M_{\rm pl}$。我们发现,分布$Q$有一个独特的形状和首选域,这取决于参数的低能量景观。我们讨论了一些观测的影响,这种分布和它对景观参数的约束。
2018-08-10 gr-qc hep-th
Inflation in Multi-field Modified DBM Potentials
研究了非平衡随机矩阵理论过程中产生的随机势中的多场暴胀。我们做了一个新的修改的过程中,包括海森的元素和高度的潜力,类似于随机高斯场(RGF)之间的相关性。我们提出了超过50,000个暴胀模拟的结果,涉及5-100个领域。对于第一次,我们目前的结果$\mathcal{O}(100)$字段使用完整的“运输方法”,没有慢卷近似。我们的结论是,普朗克兼容性是一个共同的预测这样的模型,但显着的等曲率功率在年底的通货膨胀是可能的。
2018-10-18 astro-ph.CO hep-th
On the Unlikeliness of Multi-Field Inflation: Bounded Random Potentials and our Vacuum
基于随机矩阵理论,我们计算的鞍点和极小值的可能性,在一类随机势软有界的上下,所需的有效性低能量的有效理论。施加此界限导致其条目具有非零平均值的随机质量矩阵。如果场空间的维数很大,暴胀是罕见的,发生在鞍点附近(如果有的话),因为对于势的公共值,鞍点比最小值或最大值更有可能发生。由于势的有界性,后者分别对于罕见的低/大值变得更加普遍。基于对正宇宙学常数的观测,我们得出结论,如果不引用人择论证,暴胀之后(很可能是暴胀期间)的场空间维数必须很低,因为偶然遇到亚稳态deSitter真空的替代方案是极不可能的。
2012-06-21 astro-ph.CO hep-th
Partial Differential Equations with Random Noise in Inflationary Cosmology
随机噪声出现在许多物理问题中,其中观测器没有跟踪整个系统。暴胀宇宙学就是一个很好的例子,它是目前描述极早期宇宙的范式,人们通常只对子系统的时间依赖性感兴趣。在暴胀宇宙学中,假设一个缓慢滚动的标量场会导致空间大小的指数增长。在这一阶段结束时,标量场开始振荡,并将其能量传递给常规物质。这种转移通常涉及参数共振不稳定性。本文回顾了作者与Walter Craig合作研究随机噪声在振荡暴胀子场中物质场的参数共振不稳定性中所起的作用。我们发现,这里研究的噪声的特定理想化形式使得不稳定性更有效。作为推论,我们得到了安德森局域化的一个新的证明.
2014-07-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflation in a Gaussian Random Landscape
随机的、多场函数可以为自由式宇宙学设定普遍的期望。我们考虑由高斯随机函数定义的景观的通货膨胀的影响,这可能是最简单的这种情况。这个景观的许多关键属性,包括作为势中高度的函数的鞍分布,仅取决于其维数$N$和单个参数$γ$,该参数由随机函数的功率谱设置。我们发现,对于一个单一的下坡方向的鞍负质量项增长较小,相对于平均质量,作为$N$增加,结果与潜在的影响$η$ -景观场景中的问题。对于某些功率谱普朗克尺度鞍有$η \sim 1$和永恒,拓扑暴胀将是常见的,在这些情况下。较低的鞍点通常具有较大的$η$,但这些鞍点中支持暴胀的部分是可计算的,这使我们能够确定哪些情况可以提供类似于我们的宇宙。最后,通过对不同多元宇宙方案的相对可行性进行推论,我们还说明了对多元宇宙方案进行定量分析的可行性。
2021-07-22 astro-ph.CO cond-mat.stat-mech hep-th
Curvaton paradigm can accommodate multiple low inflation scales
最近的争论表明,某些曲率场可能产生宇宙学曲率扰动。由于曲率与暴胀子场无关,暴胀模型的微调有望通过曲率方案得到解决。然而,最近,D.H.Lyth讨论了在暴胀期间,即使假设曲率情况,哈勃参数也有一个很强的界限。虽然最严重的限制被回避,界限似乎是相当关键的许多模型的低通货膨胀规模。在本文中,我们试图消除这种限制。我们发现,如果有多个阶段的通货膨胀的约束是急剧修改。
2003-12-18 astro-ph hep-ph hep-th
Noncommutative Inflation and the CMB Multipoles
WMAP第一年的结果初步表明,谱指数的运行,以及在CMB谱的低多极的功率赤字。前者在非对易暴胀模型中很容易理解,而后者,正如我们将在本文中展示的,似乎仍然是一个反常现象,尽管非对易暴胀模型已经在一定程度上抑制了低多极。通过对功率谱的拟合,我们确定弦的尺度为$l_s\sim 4\times 10^{-29}$ cm。
2003-09-09 astro-ph hep-ph hep-th
Sustainability of multi-field inflation and bound on string scale
研究了多场模型中暴胀子场间相互作用项对暴胀动力学的影响。利用幂律型势和相互作用,e折叠的总数可能会大大减少,并可能导致不可接受的短时间暴胀。我们还指出,这可以放置一个边界上的基础理论,如弦论的特征尺度。利用弦论中的一个简单的多场混沌暴胀模型,弦的尺度被限制为大于大统一理论的尺度。
2009-02-11 astro-ph hep-ph hep-th
Simple emergent power spectra from complex inflationary physics
利用非平衡随机矩阵理论构造了$N_f$与标量场相互作用的随机标量势系综,并利用它们研究了小场暴胀过程中观测量的产生.对于$N_f={\cal O}({\rm few})$,这些特征明显的标量势产生高度非线性的功率谱,与观测结果不一致。对于$N_f\gg 1$,扰动的超视界演化一般是实质性的,但功率谱大大简化,变得更具预测性,大多数实现都很好地近似于线性功率谱。这提供了一个原理性的证据,证明复杂的暴胀物理可以产生简单的涌现功率谱。我们解释了如何这些结果可以理解的随机矩阵理论的大$N_f$的普遍性。
2016-10-04 astro-ph.CO hep-th
Multi-Throat Brane Inflation
我们提出了一个更普遍地出现膜膨胀的场景。我们从D3和反D3膜开始,它们位于两个不同咽喉的红外端。这种设置是一个自然的假设,在开始时,我们有一个多喉弦紧化与许多游荡的反D3-膜的结果。当D3-膜缓慢地退出高度翘曲的红外区域时,在一般由模稳定化产生的势下,会触发长时间的暴胀。在这种情况下,通常的慢滚条件是不需要的,并允许一个大的翘曲纳入兰德尔-Sundrum模型。
2005-03-02 astro-ph hep-ph hep-th
Must Cosmological Perturbations Remain Non-Adiabatic After Multi-Field Inflation?
即使在多场暴胀中产生非绝热扰动,如果暴胀后的宇宙进入局部热平衡时代,没有非零守恒量,扰动也会变成绝热的,只要波长在视界之外,即使局部热平衡不再适用,扰动也会保持绝热。当重子由大质量粒子的非平衡衰变产生时,或者当暗物质粒子脱离局部热平衡时,与不完美的局部热平衡相关的小的初始非绝热扰动仍然很小。
2004-07-20 astro-ph hep-ph hep-th
End of multi-field inflation and the perturbation spectrum
我们研究了由多个解耦的标量场驱动的暴胀模型的动力学,并计算了哈勃参数和暴胀结束时最轻场的振幅,这可能是暴胀后有趣或可能危险的宇宙学后果的原因。结果非常简单,与单场暴胀的结果相似,主要取决于质量的基本谱。质量分布受到密度扰动功率谱P和谱指数n的严格约束。总质量标度给出了P的振幅,而n受场的数量和分布中质量之间的间距的影响。大质量场的退出效应使得微扰谱通常比单场暴胀谱更红。我们使用两种不同的质量分布来说明这一点。
2007-01-12 astro-ph hep-ph hep-th
Random Matrices and the Spectrum of N-flation
在弦论中,N-暴胀是暴胀的一个很有希望的嵌入,其中许多弦轴子结合起来驱动暴胀。我们刻画了具有非退化轴子质量的一般N-膨胀模型的动力学性质。虽然单个轴子的精确质量以一种复杂的方式依赖于紧化细节,但质量的分布可以用非常有限的微观知识来计算:质量分布的形状是一种涌现的性质。我们使用随机矩阵理论表明,一个典型的N-flation模型的质量谱分布根据Marchenko-Pastur定律。这种分布依赖于一个参数,即轴子的数目除以模空间的维数。我们用这个结果来描述一般的N-暴胀模型的暴胀动力学和现象学。我们产生一个模型的合奏,并使用数值积分来跟踪轴子的演变和由此产生的标量功率谱。在实际的初始条件下,功率谱比单场$m^2ϕ^2$暴胀的功率谱要红得多。我们的结论是,随机矩阵模型的N-膨胀是令人惊讶的听话,并有丰富的现象,不同的可测试的方式从单场$m^2ϕ^2$通货膨胀。
2006-04-10 hep-th
Kinetic Term Anarchy for Polynomial Chaotic Inflation
我们认为,可能会出现一个相对平坦的暴胀子势超普朗克场值与近似的移位对称性,如果动力学项的系数为许多单重标量受到一定的随机分布。暴胀子势一般包含各种移位对称性破缺项,导致谱指数和张量标量比的预测值与简单二次混沌暴胀的预测值可能存在较大偏差。我们重新审视超引力中的多项式混沌暴胀。
2014-06-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Generation of perturbation after multi-field inflation
我们探索了一种新的可能性,即多场暴胀模型中的某些暴胀子场满足谱指数的观测值,从而使它们通过暴胀后动力学产生的曲率扰动可能与当前的观测有关。我们用一个简单合理的多场混沌暴胀模型来说明这一点,该模型是从弦论出发的。可能的非高斯性和张量标量比简要说明。
2007-10-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Exposition to Staggered Multi-Field Inflation
我调查多领域的通货膨胀模型与领域的通货膨胀过程中衰减,导致交错通货膨胀。这个特征在许多由弦论激发的模型中是很自然的,例如,如果暴胀子与膜间距离有关,而膜在暴胀过程中开始湮灭。一个简短的阐述提供了一个分析框架,使计算的领先阶校正的观测量,即标量谱指数。
2008-09-18 astro-ph hep-th
Multifield DBI Inflation and Non-Gaussianities
我们分析了多场DBI膨胀,这可能会出现在膜膨胀模型的轨迹,并表明,在典型的慢卷膨胀的轨迹是相同的。我们计算的功率谱,发现更高的衍生条款的DBI行动导致抑制的贡献,从等曲率扰动。我们还计算了由等曲率扰动产生的双谱,并发现它导致了独特的功能。
2008-01-15 astro-ph gr-qc hep-ph
The Scale of Inflation in the Landscape
我们确定的频率区域的小场膨胀的维格纳景观作为一个近似随机超引力/IIB型通量紧致化。我们发现,小场膨胀发生指数更经常比大场膨胀的原始引力波的权力,从通货膨胀一般是联系在一起的规模膨胀。对于小场模式,这低于观测范围。然而,我们发现,小场膨胀占主导地位的最高的通货膨胀的能量尺度与次普朗克场范围兼容。因此,我们预计在即将到来的CMB测量中目前无法检测到典型的张量标量比$r\sim {\cal O}(10^{-3})$。
2013-03-13 hep-th
Vector Inflation
我们提出了一个方案,其中通货膨胀是由非最小耦合的大规模向量场驱动。在一个各向同性的均匀宇宙中,这些场的行为与一个有质量的最小耦合标量场的行为几乎相同。因此,我们的模型与标量场的混沌暴胀模型非常相似。对于矢量场,展开的各向同性可以通过考虑三重正交矢量场或以$N$随机定向矢量场为代价来实现。在最后一种情况下,$1/\sqrt{N}$阶膨胀的实质各向异性持续到膨胀结束。最轻的矢量场也可能迫使宇宙的后期加速。
2008-06-10 astro-ph gr-qc hep-th
Renormalization in Liouville gravity and stochastic inflation
Harvard University(哈佛大学);Princeton University(普林斯顿大学);Institute for Advanced Study(高等研究院)
该研究联系刘维尔引力与随机暴胀,通过物理推导得到KPZ标度关系,揭示刘维尔体积重正化崩溃对应永恒暴胀转变,还探讨了与随机曲面数学概率方法的关联。
2026-08-28 gr-qc hep-th
Systematics of multi-field effects at the end of warped brane inflation
我们在膜暴胀的背景下研究了额外的光标量场在暴胀结束时产生显着功率谱和非高斯性影响CMB尺度观测的可能性。我们认为,具体的机制概述了Lyth和描述必要的标准,它是潜在的重要在一个扭曲的喉咙。我们还讨论了不同的机制,提升真空能量,可以导致不同的主导贡献的暴胀子势接近年底的通货膨胀。然后,我们将这样的标准应用到迄今为止最详细的膜暴胀模型之一,并表明,通货膨胀可以持续到咽喉的尖端,但对于特定的稳定的暴胀轨迹,轻剩余等距方向变得退化。我们还估计了非简并剩余等距的其他通货膨胀轨迹的影响。
2008-10-13 astro-ph gr-qc hep-ph
Random Walk in the Boundary and Slow Roll in the Bulk
本研究基于慢滚暴胀与共形零模随机游走的对偶性,用二维Fokker-Planck理论推导暴胀参数,结合纠缠熵凹性与最大熵原理,给出暴胀势凹性的结论及ns、r的观测预测,提出曲率扰动产生图景。
2023-04-30 hep-th
Multi-field inflation from a higher derivative N = 1 Supergravity model
研究了N = 1超引力模型的宇宙学演化,该模型对偶于耦合到标量场的高阶导数超引力模型,使得在爱因斯坦坐标系下该模型是无鬼的。我们发现,这个模型承认慢卷通货膨胀的解决方案,基本上显示两个领域的通货膨胀。与Starobinsky暴胀模型相比,该模型计算的宇宙学参数在可接受的范围内,修正量为lnN/N,N是e折叠的数量。
2020-10-28 hep-ph hep-th
Curvaton mechanism after multi-field inflation
从曲率机制出发,研究了多场暴胀后曲率微扰的演化。过去的数值研究表明,多场暴胀会导致暴胀后曲率扰动的显著演化,同时也会产生显著的非高斯性。我们揭示了这种演化的内在机制,并证明了这种演化在典型的双场暴胀模型中是可能的。
2013-03-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
New constraints on multi-field inflation with nonminimal coupling
本文研究了多场模型中暴胀和再加热过程中的动力学和扰动,其中第二标量场$χ$与标量曲率($(\frac12 ξRχ^2$)非极小耦合。当$ξ$为正值时,通常对大尺度各向异性的暴胀预测几乎不会改变,而在大$ξ$的预热过程中,亚哈勃模式中的$χ$波动会被放大。对于负值的$ξ$,然而,长波模式的$χ$波动表现出指数增长在通货膨胀期间,导致强烈的增强超哈勃度量扰动,即使当$|ξ|$是小于1。这是因为有效$χ$质量在充盈期间变为负值。我们通过产生的密度扰动的幅度来约束$ξ$和初始$χ$的强度。避免超哈勃曲率扰动的非绝热增长的一种方法是通过与暴胀子的耦合来稳定$χ$质量。因此,在这些模型中,预热可能是必要的,以保护暴胀阶段的稳定性。
2000-08-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Hybrid Inflation with Planck Scale Fields
BICEP 2的观测结果如果得到证实,将指出在暴胀时期存在高尺度的暴胀和大的场漂移。非紧弦模空间是这些现象的一个暗示性的设置。虽然不太可能用弱耦合模型来描述,但人们可以写出与已知宇宙学特征相容的似是而非的有效场论。这些模型可以被看作是一个大的混合通货膨胀领域的推广。我们注意到密切的相似之处,小和大的领域轴子模型。本文概述了成功的模膨胀的要求,并给出了满足这些要求的有效场论的例子。所需的调谐很容易表征。这些模型也可以被认为是混沌膨胀的模型,在某种程度上,我们描述。在模块化的框架中,人们可以预期任何可能的佩切-奎因对称性在暴胀期间都可能被严重破坏,轴子将具有哈勃尺度的质量;在这种情况下,等曲率波动将被抑制,初始失准角将被固定,而不是随机变量。
2015-09-09 hep-ph hep-th
Staggered Multi-Field Inflation
我们研究多场暴胀的情况下,在一个交错的方式退出模型的领域。在弦论的某些多场暴胀体系中,这个特征是很自然的。例如,当场与凝聚的快子相关时,或者当膜湮灭时,膜间距离变得毫无意义时,它就可以显现出来。考虑到一个可分离的潜在的,并促进字段的数量的一个光滑的时间依赖的函数,我们推导出的形式主义来处理这些模型在背景和扰动水平,提供一般表达式的标量谱指数和运行。我们在适当的限度内恢复了例如动态放松的宇宙学常数的已知结果。我们进一步表明,等曲率扰动在通货膨胀期间被抑制,使扰动是绝热的,近高斯。由此产生的结果可以解释为一种新的暖暴胀,在弦论中很容易实现,而且没有暖暴胀的许多缺点。为了验证形式主义的适用性,我们考虑三个具体的模型:一个简单的玩具模型(优雅的退出成为可能),多重快子暴胀(场数量的恒定衰减率和可忽略的慢滚贡献与观测结果非常一致)和M理论中多个M5膜的暴胀(膜的狭窄堆叠产生了一致的场景)。
2008-10-26 astro-ph hep-th
A Smooth Landscape: Ending Saddle Point Inflation Requires Features to be Shallow
我们考虑在高维场空间中鞍点附近驱动的暴胀,这是弦理论中最有可能的慢卷暴胀类型;为了找到一个足够平坦的区域,需要调用人择参数。为了使所有的暴胀子在暴胀后都有大质量,并产生一个小而正的宇宙学常数,场空间中的轨迹需要终止于暴胀平台上的一个洞,引入一个弯曲的暴胀结束超曲面。我们计算非高斯性(双和三光谱)所造成的这个弯曲的超曲面,并找到一个负的,潜在的大,局部非线性参数。为了与目前的观测范围保持一致,这个洞需要很浅,也就是说,在自然单位中要比深度宽得多。为了避免把我们的真空挑出来当作特殊的(即比正的宇宙学常数所要求的更特殊),我们推断场空间上的所有特征都应该是类似的浅的,这严重限制了人们可以用来建立暴胀模型的景观类型。我们证明使用截断傅立叶级数与随机系数,这是抑制的频率越高,这样一个平滑的景观模型的随机潜力,在文献中经常没有一个很好的先验的原因。
2013-07-01 astro-ph.CO hep-th
The Measure for the Multiverse and the Probability for Inflation
我们在暴胀宇宙学的框架下研究测度问题。构造了历史空间的测度,并将其应用于通货膨胀模型。使用这种措施,它表明,概率的广义单场慢卷膨胀持续$N$ e倍抑制因子$\exp(-3N)$,和概率的广义$n$场慢卷膨胀抑制一个更大的因子$\exp(-3nN)$。一些非暴胀模型,如循环模型,就不会遇到这种困难。
2007-04-09 astro-ph gr-qc hep-th
On the Validity of the Effective Theory of (Multi-)Field Inflation
Sapienza University of Roma(罗马第一大学);University of Rome Tor Vergata(罗马第二大学);I. N. F. N. - Rome Tor Vergata(意大利国家核物理研究所-罗马托尔维加塔分部)
通过Dirac括号处理标量场的混合与第二类约束,确定低能有效理论中量子扰动的希尔伯特空间和振幅,并估计高阶导数修正的大小,应用于希格斯暴胀、Starobinsky模型、自然暴胀和山顶暴胀等模型。
2026-05-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Multi-Natural Inflation
我们提出了一个多自然暴胀模型,其中单场暴胀子势由两个或多个正弦势组成,这些正弦势大小相当,但具有不同的周期性,可能具有非零的相对相位。该模型是通用的,足以实现大字段和小字段的通货膨胀。我们发现,在一个模型中,两个正弦势,预测值的光谱指数和张量标量比位于$1σ$区域的普朗克数据。特别是,与原始的自然暴胀相比,衰变常数没有下限。我们还证明,在一定的限制下,多自然暴胀可以近似为山顶四次暴胀模型。
2014-05-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmological perturbations from multi-field inflation
我们简要地回顾了在最简单的暴胀模型中宇宙学扰动谱的标准推导。然后,我们考虑模型与几个标量场,描述的拉格朗日与任意依赖的动力学条款。我们说明我们的一般形式主义的情况下,多场DBI通货膨胀。
2008-09-15 astro-ph gr-qc hep-th
On Gaussian Random Supergravity
研究了高维随机景观中亚稳真空的分布和慢卷暴胀的可能性。我们考虑景观的两个例子:高斯随机势和有效的超重力势通过高斯随机超势和平凡的凯勒势定义。为了研究这些景观,我们引入了一个随机矩阵模型,描述了各种衍生物之间的相关性,我们提出了一个有效的算法,允许高维随机场的数值研究。利用这些新的工具,我们发现,绝大多数的亚稳临界点的$N$维随机超引力是近似超对称的$|F|\ll M_{\text{susy}}$或超对称。这样的近似超对称点是景观中的动力学吸引子,随机选择的临界点是亚稳态的概率标度为$\log(P)\propto -N$。我们认为,随机超引力导致潜在的有趣的暴胀动力学。
2014-05-01 hep-th
Multi-Natural Inflation in Supergravity and BICEP2
我们重新审视最近提出的多自然暴胀和它的实现在超重力的BICEP 2结果。多自然暴胀是一个单场暴胀模型,其中暴胀子势由多个正弦函数组成,并且已知可以产生相当大的运行谱指数,这放松了BICEP 2和普朗克结果之间的紧张关系。在本文中,我们表明,多自然暴胀可以容纳一个广泛的值的$(n_s, r)$,包括频谱指数接近甚至高于单位。如果张力被其他的来源,如暗辐射、热暗物质或非零中微子质量所解决,这将是有利的。我们还讨论了在弦论的实施的影响。
2014-03-31 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Multi-field G-inflation
我们提出了一个多域扩展的(广义)G-膨胀,基于协变多伽利略和他们的推广保持二阶场方程。我们计算了宇宙学扰动的二次作用量。通过比较宇宙学扰动的计算公式,指出多场DBI伽利略暴胀不包含在多场广义G暴胀中.结果表明,广义协变多伽利略理论不是最一般的二阶场方程多标量张量理论。
2013-10-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Suppression of Entropy Perturbations in Multi--Field Inflation on the Brane
在能量高于膜张力时,标量场沿势向下滚动的动力学相对于广义相对论的预言有所改变。这些修改意味着,除其他事项外,更陡峭的潜力可以用来驱动一个时代的缓慢滚动通货膨胀。我们研究了束缚在膜上的两个标量场驱动的暴胀过程中熵和绝热模的演化。我们表明,在通货膨胀过程中产生的熵扰动量被抑制相比,由广义相对论的预测。因此,在膜世界的多重场暴胀中,如果暴胀是以远高于膜张力的能量驱动的,那么初始条件就不重要了。
2002-08-22 astro-ph gr-qc hep-th
Inflation on a Slippery Slope
我们研究通货膨胀在一个随机的多场潜力,使用技术开发的马什等人。潜在的是一个函数的大量领域,我们选择的参数,使通货膨胀只发生在地区的潜力是偶然平坦的。使用改进的估计动力学的特征值排斥,我们能够描述的陡峭的潜在的通货膨胀的进展。我们提供了暗示性的参数,但不是一个证据,由此产生的标量功率谱一般不同意的意见。我们还指出了两个问题的模型方面:有没有明确定义的概率分布的梯度的潜力,并在字段空间中的小距离的潜力的演变是非物理的。
2016-07-29 hep-th
Multi-Natural Inflation in Supergravity
我们证明了最近提出的多自然暴胀可以在四维${\cal N}=1$超引力框架内实现。暴胀子势主要由两个正弦势组成,这两个正弦势大小相当,但具有不同的周期性,可能存在非零的相对相位。对于亚普朗克衰变常数,多自然暴胀模型被简化为轴子山顶暴胀。我们发现,考虑到相对相位的影响,光谱指数可以增加,以更好地拟合普朗克的结果,相对于山顶四次通货膨胀。我们还考虑了一个可能的UV完成字符串启发模型的基础上。有趣的是,在暴胀期间的哈勃参数必然小于引力子质量,避免了可能的模量不稳定。文中还讨论了再加热过程和非热稀薄成因。
2014-04-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Revisiting non-Gaussianity of multiple-field inflation from the field equation
本文利用场方程的方法研究了多场暴胀模型的非高斯性。本文首先回顾了多场暴胀的背景和微扰理论,然后导出了二阶微扰的Klein-Gorden方程。然后,利用$δN$形式,计算了光场扰动的树级双谱,最后给出了曲率扰动$ζ$的相应参数$f_{NL}$.我们还比较了我们的结果与一个已经得到的拉格朗日形式主义,并发现它们是一致的。这一工作有助于我们更深入地理解暴胀微扰理论。
2008-04-03 astro-ph gr-qc hep-th
Multi-Stream Inflation: Bifurcations and Recombinations in the Multiverse
在这封信中,我们简要回顾了多流暴胀方案,并讨论了它在弦论景观和暴胀多元宇宙中的意义。在多流暴胀中,暴胀轨迹遇到分叉。如果这些分叉处于暴胀的可观测阶段,那么可能会发生有趣的观测效应,例如CMB中的域围栏,非高斯性,特征和不对称性。另一方面,如果分叉发生在永恒暴胀阶段,它提供了一种永恒暴胀中泡沫宇宙的另一种创造机制,以及一种局部终止永恒暴胀的机制,这降低了永恒暴胀的度量。
2010-01-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Large non-Gaussianity from multi-brid inflation
最近提出了一种多分量混合暴胀模型,称为多桥暴胀,其中包括非高斯参数f_{NL}在内的各种可观测量都可以解析计算。特别地,对于具有指数势的双桥暴胀模型和暴胀的终点是场空间中的椭圆的条件,我们发现,当保持其他观测量在与观测一致的范围内时,对于某些暴胀轨迹,只要两个质量的比值很大,大的非高斯性是可能的。人们可能会问,由此产生的大非高斯性是否是特定于这种特殊形式的势和暴胀结束的条件。本文考虑了一个多桥暴胀模型,其势函数为标量场分量中的二次项的指数函数。我们还考虑了一个更一般的椭圆类的通货膨胀结束比以前研究的。然后,重点讨论了双桥暴胀的情况,我们发现,即使在等质量的情况下,大的非高斯性在本模型中也是可能的。然后,通过调整模型参数,我们发现,存在的模型,其非高斯性和张量标量比都足够大,在不久的将来被检测到。
2009-02-17 astro-ph gr-qc hep-th
Position Space CMB Anomalies from Multi-Stream Inflation
临时畴壁是在多流暴胀的分叉时期产生的。计算了这种畴壁对旁观者场扰动的观测效应,我们认为暴胀扰动与旁观者场的情况有相似之处。畴壁在天空中诱导出一个优先方向,影响扰动的角分布。产生多极子的相关抑制以及在优选方向上的多极矩的对准。多流暴胀的其他观测方面,包括半球不对称性和冷点也简要回顾。
2013-10-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
More fields are different: Stochastic view of multi-field inflationary scenario
该研究从随机视角探讨多场暴胀,发现小噪声区域下场的数量决定暴胀终止与否,极多场的暴胀或无法形成可观测宇宙,揭示场数量对暴胀结局的关键影响。
2025-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Early Universe: inflation and cosmological perturbations
在简要概述了广义相对论和宇宙学之后,我们介绍了暴胀的基本概念,暴胀是目前早期宇宙最有动力的模型。我们描述了最简单的暴胀模型,基于一个单一的标量场,并讨论了原始的宇宙学扰动是如何产生的。然后,我们回顾了最近的发展有关的多场通货膨胀模型,特别是多场Dirac Born Infeld通货膨胀。
2008-11-26 astro-ph gr-qc hep-th
Large Gravitational Waves and Lyth Bound in Multi Brane Inflation
结果表明,在杂化M理论中,多重M5膜暴胀产生了一个可探测的引力波功率谱,其张量分数$r$通常大于投影的实验灵敏度$r_{exp} = 0.01$ .一个可测量的引力波功率谱需要一个大的暴胀能量标度和一个超普朗克暴胀子变分。它们分别为粒子理论模型的建立提出了严重的问题。可靠的有效场论描述。这些问题在多膜暴胀模型和多M5-膜暴胀模型中得到缓解甚至不存在。
2008-09-30 hep-th