Implications of GWTC-3 on primordial black holes from vacuum bubbles
本研究分析GWTC-3数据，区分天体物理与原初黑洞，发现原初黑洞主导大质量端及约30太阳质量峰值，并可能贡献过半并合事件，影响形成机制与暴胀模型。
2024-03-16 astro-ph.CO gr-qc
On the cosmological implications of the electroweak vacuum instability: constraining the non-minimal coupling with inflation
我们目前对标准模型参数的测量表明，希格斯场存在于亚稳态的电弱真空中，真空可以衰变到较低的基态，对我们的宇宙产生灾难性的影响。根据我们的观察，没有这样的事件发生在可观测的宇宙中，尽管各种充满活力的过程，可能已经触发it. This工作作为一个概述的方法，利用亚稳态的假真空宇宙膨胀过程中提供的希格斯曲率耦合$ξ$的约束。还考虑到随时间变化的哈勃率对有效希格斯势和我们过去的光锥时空几何的影响，结果在国家的最先进的$ξ$ -从二次和四次混沌膨胀，和Starobinsky一样的幂律膨胀的下限。
2021-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hubble expansion & Structure Formation in Time Varying Vacuum Models
研究了真空能量密度随时间演化的FLRW平坦宇宙模型$Λ(t)$的性质。利用不同版本的$Λ(t)$模型，即量子场真空、幂级数真空和幂律真空，我们发现主要的宇宙学函数，如宇宙的标度因子、哈勃膨胀率$H$和能量密度，都得到了解析的定义.对最近Ia型超新星数据、宇宙微波背景（CMB）位移参数和斯隆数字巡天（SDSS）星系追踪的重子声振荡（BAO）进行了联合似然分析，对$Λ(t)$方案的主要宇宙学参数进行了严格的约束。此外，我们还研究了上述真空模型的线性物质涨落场和成团增长率。最后，我们推导出了理论预测的暗物质晕质量函数和相应的集群大小晕的分布研究的所有模型。他们预期的红移分布表明，使用未来对星团丰度的实际X射线测量，将很难区分非常相似的模型（恒定真空、量子场和幂律真空）。然而，基于Sunayev-Zeldovich检测方法的聚类调查给了一些希望，以区分在高红移的密切相似的模型。
2009-09-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The spherical collapse model in time varying vacuum cosmologies
我们在平坦FLRW宇宙学模型的框架下研究了宇宙结构的维里化，其中真空能量密度随时间演化。特别是，我们的分析集中在球形物质扰动的研究，因为它们从背景膨胀中解耦，“转身”，最终崩溃。在真空能量是哈勃率$Λ=Λ(H)$的运行函数的情况下，我们推广了球形坍缩模型。这种类型的一个特别好的动机模型是所谓的量子场真空，其中$Λ(H)$是二次函数$Λ(H)=n_0+n_2\,H^2$，具有$n_0\neq 0$。我们的团队先前使用最新的高质量宇宙学数据对该模型进行了研究，以限制其自由参数，以及预测的团簇形成速率。事实证明，相应的哈勃膨胀历史类似于传统的$Λ$ CDM宇宙学。我们使用这个$Λ(t)$ CDM框架来说明球形坍缩模型的性质（维里密度，坍缩因子等）取决于所考虑的真空能量的选择（均匀的或集群的）。特别地，如果真空能量的分布是聚集的，则在特定条件下，我们可以相对于均匀真空能量的情况产生更集中的结构。
2010-09-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Swampland, Quintessence and the Vacuum Energy
最近有人指出，弦论不承认德西特真空，而这一精髓解释了当前宇宙加速膨胀的时代。对这种情况的一个提议的关键预测是暗区的时变耦合，由不断发展的精华场引起。我们注意到，具有不同耦合的宇宙学模型遭受严重的量子校正问题，超出了所有的精髓模型所共有的问题。真空能量依赖于理论中所有的质量和耦合，即使参数的微小变化也会导致对有效势的巨大修正。我们发现，在一致的量子理论中，具有不同参数的精粹模型可以通过以下方式实现：1）强制执行特殊水平的微调; 2）实现某种未知的机制，以前所未有的精度取消对有效势的所有不必要的贡献;或3）确保精粹场只耦合到非常轻的状态，而不会对重场产生反作用。
2018-09-03 astro-ph.CO hep-th
Cosmological implications of EW vacuum instability: constraints on the Higgs-curvature coupling from inflation
目前实验测量的标准模型（SM）的参数表明，我们的宇宙位于一个亚稳的电弱真空中，希格斯场很容易发生真空衰变到一个较低的状态，造成灾难性的后果。我们的测量表明，这样的事件还没有发生，尽管在我们过去的光锥中有许多不同的机制可以触发它。我们工作的重点是计算虚真空在暴胀期间衰变的概率，并用它来约束最后一个未知的可重整SM参数$ξ$，它将希格斯场与时空曲率耦合起来。更具体地说，我们推导出较低的$ξ$ -边界真空稳定性的三个暴胀模型：二次和四次混沌暴胀，和Starobinsky一样的幂律暴胀。我们还考虑了哈勃速率的时间依赖性，无论是在我们过去的光锥的几何形状和希格斯有效势，这是近似与三圈重整化组的改进补充单圈曲率修正。
2021-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Is "Dark Energy" a Quantum Vacuum Energy?
我们回顾的起源，动机，宇宙学和黑洞的影响，我们的建议，“暗能量“是不是一个量子真空能量，而是从一个外尔标度不变的非导数组成部分的引力作用。
2021-12-07 astro-ph.CO gr-qc
The dynamics of vacuum, gravity and matter: Implications on the fundamental constants
本文探讨了真空能量密度随宇宙膨胀的动力学变化，指出基本常数随宇宙膨胀缓慢漂移是宇宙学时空中QFT的通用预测，并提出了一种解决宇宙学常数问题的重整化框架。
2023-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Late-time Quantum Vacuum Decay and its Cosmological Implications
Sun Yat-sen University (Zhuhai Campus)（中山大学（珠海校区））；University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；University of Warsaw（华沙大学）
本文通过构建唯象模型，利用精确距离测量和CMB各向异性数据，研究了晚期量子真空衰变对宇宙学观测的影响，发现当前数据允许总真空能量在红移$z_t<1$时减少50%，并可通过暗物质转化和畴壁产生缓解$\Lambda$CDM模型的张力。
2026-05-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Renormalizing the vacuum energy in cosmological spacetime: implications for the cosmological constant problem
量子场论中真空能量的重整化通常受到理论难题的困扰，不仅与重整化过程本身有关，而且与最终结果通常导致与宇宙学中$Λ$的测量值不相容的非常大（有限）的贡献这一事实有关。在这里，我们计算零点能量（ZPE）的非最小耦合（大质量）的标量场在FLRW时空中使用的离壳绝热重整化技术在以前的工作。一般的离壳结果产生了一个光滑函数$ρ_{\rm vac}(H)$，它由哈勃速率的幂和/或它的时间导数组成，涉及不同的（偶数）绝热阶数$\sim H^N$（$N=0,2,4,6,...)$），也就是说，它非常明显地导致了运行真空模型（RVM）的结构。我们已经从有效作用量形式主义中验证了同样的结果，并用它来寻找运行量子真空的$β$函数。没有出现来自粒子质量的不期望的贡献$\sim m^4$，因此在$ρ_{\rm vac}(H)$中不需要对参数进行微调。此外，我们还发现更高功率的$\sim H^6$可以自然地驱动早期宇宙中的RVM暴胀。我们的计算还详细阐明了量子真空的状态方程：它被证明不是严格的PDMATHAMT，而是适度的动力学。低能量下的$ρ_{\rm vac}(H)$形式也是RVM的特征，它由一个加性项（所谓的“宇宙学常数”）和一个小的动力学分量$\sim νH^2$（$|ν|\ll1$）组成。最后，我们预测了牛顿引力耦合$G(H)$的慢（$\sim\ln H$）运行。我们的半经典QFT计算的物理结果是揭…
2023-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on the varying electron mass and early dark energy in light of ACT DR6 and DESI DR2 and the implications for inflation
Kochi University of Technology（高知工科大学）；Hokkaido University（北海道大学）
基于Hubble张力，利用DESI DR2和ACT DR6数据分析变电子质量模型和早期暗能量模型，发现电子质量比为1.0081±0.0046，EDE能量分数约束为f_EDE<0.016，并探讨了不同谱指数下暴胀模型的适用性。
2026-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark energy in quantum field theory: Implications on modern cosmology
本研究从量子场论视角探讨暗能量作为动态量子真空的可能性，提出其状态方程偏离-1，并引入新暴胀机制，通过测试超越ΛCDM的模型，为缓解宇宙学张力提供线索。
2023-11-10 astro-ph.CO gr-qc
Composite running vacuum in the Universe: implications on the cosmological tensions
本文介绍了基于量子场论的运行真空模型（RVM）及其复合暗能量扩展（如$w$XCDM），该模型通过混合运行真空与“幻影物质”，显著提升了宇宙学数据拟合质量，有效缓解了生长张力，并在使用2D BAO数据时完全消除了$H_0$张力。
2024-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Implications of Dynamical Dark Energy in the expansion of the Universe and the Structure Formation
在这篇博士论文中，详细研究了$Λ$ CDM之外的各种宇宙学模型。重点放在运行真空模型（RVM的），这可以在弯曲时空的量子场论的背景下动机。他们考虑了真空能量密度平稳演化的可能性，这种真空从宇宙学变量（如哈勃速率及其时间导数）中继承了它的时间依赖性。然而，提出的分析不仅限于动力学真空模型，但也考虑模型的暗能量，如Peebles \& Ratra标量场模型或简单的参数化，如XCDM或CPL.Their的理论预测进行了测试对丰富的宇宙学数据和拟合过程进行了测试，以获得的自由参数的限制下，所研究的模型的特征。最后，对$σ_8$和$H_0$张力进行了扩展讨论，并在具有宇宙学常数的Brans和Dicke引力框架下描述了它们的可能解，该框架模拟了具有温和的时间演化引力耦合$G$的RVM.这项研究的主要结论是，在当前的数据中发现了有利于随时间演化的暗能量密度的明显信号。
2021-05-31 astro-ph.CO gr-qc
A Cosmological Exact Solution of Complex Jordan-Brans-Dicke Theory and its Phenomenological Implications
当Brans-Dicke理论用约当标量场的形式表述时，暗能量与这个场的质量有关。我们证明，如果把Friedmann场取为复标量场，则真空方程的精确解表明，Friedmann方程有一个与标度因子的六次方成反比的项和一个常数项.可能的解释和现象学的影响，这一结果进行了讨论。
2010-12-15 astro-ph.CO gr-qc
Running vacuum interacting with dark matter or with running gravitational coupling. Phenomenological implications
爱因斯坦方程中的宇宙学项$Λ$是宇宙学“和谐”$Λ$ CDM模型的一个基本组成部分。在这个迷你回顾介绍，我们评估的可能性，$Λ$可以是一个动力学量，更具体地说，在弯曲的时空量子场论的“运行量”。在过去几年里，大量的唯象学研究表明，这种选择（有时伴随着一个运行的引力耦合）可能会治愈困扰$Λ$ CDM的一些紧张局势。“运行真空模型"的特征是真空能量密度$ρ_{\rm vac}$，它是哈勃速率及其时间导数的一系列（偶）幂。在这里，我们描述的技术量子场理论起源的RVM结构在FLRW时空，这远远超出了原来的半定性重整化群参数。特别是，我们计算重整化的能量动量张量使用绝热正则化过程，并表明它导致RVM形式。换句话说，我们发现重整化真空能量密度$ρ_{vac}(H)$演化为一个（常数）加法项加上一个领先的动力学分量${\cal O}(H^2)$。还有${\cal O}(H^4)$的贡献，这可能与早期宇宙有关。值得注意的是，重整化的$ρ_{\rm vac}(H)$并没有表现出与场质量的四次幂（$\sim m^4$）成比例的危险项。众所周知，这些项一直是麻烦的主要来源，因为它们负责极端的微调，并最终导致宇宙学常数问题。在这种情况下，当前的$ρ_{vac}(H)$是由一个常数项主导的，因为它应该是，但它获得了一个温和的动态组件$\sim νH^2$（$|ν|\ll1$），使RVM模仿精华。
2021-12-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Aspects of Higgs Vacuum Metastability
当前标准模型参数的中心实验值给出了一个惊人的结论：电弱真空的亚稳态优于绝对稳定。希格斯玻色子玻色子的亚稳态真空意味着真空衰变的发生可能会给宇宙带来灾难性的后果，事实上也是不可避免的。希格斯真空的亚稳性对宇宙学来说尤其重要，因为在早期宇宙中，有许多机制可以触发电弱真空的衰变。我们提出了一个全面的审查从希格斯真空亚稳态宇宙学的影响，以及相关的理论课题，包括重整化群的改进，量子场论在弯曲时空和真空衰变场论的教学讨论。
2019-01-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Double-layered vacuum bubbles and cosmological phase transitions
School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences（杭州高等研究院基础物理与数学学院，中国科学院大学）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（物理科学学院，中国科学院大学）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（理论物理研究所，中国科学院）；School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University（物理与天文学院，中山大学）
研究多真空环境下双层真空气泡的形成与演化，通过格点模拟展示飞越过渡如何产生双层气泡，揭示其动态特征对引力波和重子生成的影响。
2026-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bubble Clustering in Cosmological First Order Phase Transitions
量子力学一阶相变中的假真空衰减是一种在宇宙学中具有广泛意义的现象，并提出了有趣的理论挑战。在标准方法中，假设假真空衰变通过在时空中随机位置成核并随后膨胀的气泡的形成进行。在本文中，我们调查的存在下，使用最近提出的半经典的真空衰减随机描述的气泡成核网站之间的相关性。该过程采样真空涨落，然后使用经典晶格模拟进行演化。我们计算两点函数的气泡成核网站从合奏的模拟，表明成核网站集群的方式，定性类似于随机高斯场的峰值。我们定性地评估了早期宇宙相变中气泡聚集的现象学意义，其中包括随机引力波的功率谱特征，以及在永恒的通货膨胀场景中观察气泡碰撞的概率的增强或抑制。
2021-09-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dynamical Dark Energy Meets Varying Electron Mass: Implications for Phantom Crossing and the Hubble Constant
University of Sheffield（谢菲尔德大学）
本文研究了变化电子质量与动态暗能量的相互作用，探讨了幻影交叉对哈勃常数张力的缓解作用。
2025-12-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Observational constraints on decaying vacuum dark energy model
将暗能量视为变化真空的衰减真空模型（DV），近年来得到了很好的研究。真空能量随后期哈勃参数$ρ_Λ(t) \propto H(t)$线性衰减，并产生额外的物质成分。我们利用最近的超新星、伽马射线暴、重子声学振荡、宇宙微波背景、哈勃速率和星系团中的x射线等观测数据对DV模型的参数进行了约束。发现DV模型中的物质密度对比度$Ω_m$的最佳拟合值远大于$Λ$ CDM模型中的最佳拟合值。我们给出了$Ω_m-h$平面上的置信度轮廓，直到$3σ$置信水平。此外，还分别给出了$Ω_m$和$h$的归一化似然。%
2011-02-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
