Cosmological Constraints on Entropic Cosmology with Matter Creation
我们研究了熵力宇宙学模型与物质创造的可能性和能量交换之间的体积和视界的均匀和各向同性的平坦宇宙。我们考虑了三种不同的熵,Bekenstein的,非广延Tsallis-Cirto的和四次熵,加上物质产生率的唯象函数形式来模拟不同的熵力模型,并对它们施加观测约束。我们发现,虽然他们中的大多数基本上是无法区分的标准$Λ$ CDM的情况下,贝肯斯坦熵力模型的物质创造率成正比的哈勃参数是统计高度青睐$Λ$ CDM。作为一般的结果,我们还发现,霍金温度参数$γ$,它涉及的能量交换之间的体积和宇宙的边界,和物质的创造率$Γ(t)$,必须非常小,以重现观测数据。
2020-09-03 astro-ph.CO gr-qc
Particle creation in a f(R) theory with cosmological constraints
本文在$f(R)=R-β/R^n$修正引力理论的框架下,研究了超大质量实标量粒子的产生问题。该分析仅限于均匀各向同性平坦辐射支配宇宙。我们将所得结果与标准的带宇宙学常数的爱因斯坦引力($ΛCDM$模型)进行了比较,发现在$f(R)$模型中产生的粒子总数密度与标准情况非常接近.另一个有趣的结果是,产生的粒子的光谱在早期是独立的$β$。
2014-02-20 astro-ph.CO gr-qc
Exact solutions and particle creation for nonconformal scalar fields in homogeneous isotropic cosmological models
解决了描述均匀各向同性时空标度因子的问题,通过重新定义质量和动量,使与曲率非共形耦合的标量场的精确解可以由共形耦合场的解得到.在这些情况下,显式表达式的时间依赖于大尺度因子的阿贝尔积分的形式。得到了具有曲率的Gauss-Bonnet型耦合标量场的精确解,并证明了相应的非共形附加在引力场产生粒子时起主导作用.
2013-04-06 gr-qc hep-th
Squeezed Vacua and the Quantum Statistics of Cosmological Particle Creation
我们用压缩态的语言系统地描述了宇宙学粒子产生中的两个问题:a)粒子产生对初始态的依赖性。我们特别考虑了数态、相干态和压缩态。b)自发粒子产生和受激粒子产生的关系及其对初始态的依赖性。我们还提出了粒子数的波动,预期其相关的量子场和时空的真空敏感性定义噪声的结果。
1993-12-08 gr-qc
On the Cosmological Models with Matter Creation
Prigogine-Géhéniau-Gunzig-Nardone的物质创造模型是重新定义的创造压力,不会导致不可逆的绝热演化在常数比熵。与由此产生的自由选择一个特定的气体过程中,一个平坦的FRWL宇宙模型提出了基于三个输入特性:(i)一个完美的流体组成的理想气体,(ii)准绝热多方过程,(iii)一个特定的粒子产生率。这样的模型导致了对膨胀宇宙的后期加速的描述,从减速到加速状态的自然过渡。只使用了弗里德曼方程和热力学热力学定律,没有对暗能量成分作任何假设。该模型还允许明确确定作为时间的函数的所有变量,包括熵,非保守的特定熵和加速阶段开始的时间。通过$Om$诊断建立与暗能量模型(特别是精华)的对应形式。与和谐宇宙学$Λ$ CDM模型的物质主导的时代和目前的时代的加速膨胀也建立了通过两个模型的轻微修改。
2019-11-11 gr-qc hep-th
Thermal Particle Creation in Cosmological Spacetimes: A Stochastic Approach
随机方法的基础上的影响功能的形式主义,在较早的文件中介绍了治疗粒子创建近均匀加速探测器和坍缩质量在这里应用于治疗热辐射和近热辐射在某些类型的宇宙膨胀。它表明如何在一个统一的概念和方法框架下,在不同的宇宙时空和两个明显不同的类黑洞和宇宙时空的热辐射的外观可以理解。
1997-04-27 gr-qc
Concordance Cosmology with Particle Creation
在晚期FLRW时空中暗粒子的恒定速率创造提供了一个符合精确观测测试的宇宙学模型。在这种背景下,物质产生的反反应意味着真空能量密度与哈勃参数成线性比例,这与低能膨胀时空中QCD凝聚体的真空期望值一致。在这种情况下,宇宙学常数和符合问题都得到了缓解。我们讨论的宇宙学模型,在这种情况下产生的,并提出了一个联合分析的观测结果的第一个声学峰的宇宙微波背景(CMB)各向异性谱,哈勃图的超新星Ia型(SNIa),重子声学振荡(BAO)的距离尺度和分布的大尺度结构(LSS)。我们表明,一个很好的一致性得到,虽然与一个更高的值,目前的物质丰度比标准模型。
2014-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Entropy generation in cosmological particle creation
一个非常简化的宇宙模型被认为是为了提出一种替代的方法,在非常早期的宇宙不可逆的演化。量子阶段的熵产生可以被认为是系统不稳定性的结果。粒子的产生就是由这种不稳定性引起的。
2000-06-07 gr-qc
Cosmological Pair Creation of Charged and Rotating Black Holes
本文研究了在具有正宇宙学常数的背景中带电旋转黑洞对的产生。描述这种情况的瞬子是从爱因斯坦-麦克斯韦方程组的Kerr-Newmann deSitter解构造的,并计算这些瞬子的作用,以估计对创建率和创建时空的熵。
1997-12-10 gr-qc
Cosmological particle creation: Fluctuations and an ensemble picture
我们指出,在依赖于时间的经典背景下的量子场的背景下,与一个给定的动量产生的粒子的数量在很大程度上偏离其平均值。由于相应的傅里叶模是非定域的,这种偏差表明,数算符的期望值只能在时空系综中才有意义。使用一个完整的局域化波包正交族,我们展示了如何在局域条件下对宇宙粒子的产生给出系综解释。根据这一结构,重新研究了充气后的再加热过程。
2008-10-17 gr-qc hep-ph hep-th
Gravitational Particle Creation in a Stiff Matter Dominated Universe
提出了一种在刚性物质主导的平坦Friedmann-Robertson-Walker宇宙中产生引力粒子的方案。利用量子场论计算了弯曲时空中标量粒子的初始产生,发现它强烈依赖于宇宙的标量质量和膨胀参数。粒子的产生对于质量很大的标量场和大的膨胀参数是最有效的。我们将结果应用于宇宙学,并计算了由标量场衰变产生的次级粒子的平衡温度的上限。
2016-12-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantized fields and gravitational particle creation in f(R) expanding universes
在f(R)引力理论的背景下讨论了空间平坦、均匀和各向同性宇宙的宇宙粒子产生问题。与基于广义相对论的宇宙学模型不同,共形不变度规并不禁止宇宙早期(辐射时代)无质量粒子的产生。
2009-11-03 astro-ph.CO gr-qc
Integrable Cosmological Model with van der Waals Gas and Matter Creation
本文在一个包含粒子数密度、哈勃参数和温度随时间演化的三分量自治非线性动力学系统的背景下,研究了一个含有范德瓦尔斯气体和尘埃的宇宙学模型。由于存在的对称性的模型,温度演化规律的确定(在粒子数密度方面),并与此动力系统减少到一个两个组件的一个是完全可积的。确定了全局守恒的Hamilton量,并找到了一些在低维流形上定义和守恒的特殊(第二)积分,全面研究了全局动力学的参数选择及其宇宙学意义,确定了物理意义上的参数值.
2019-11-11 gr-qc hep-th
Catalytic Creation of Baby Bubble Universe with Small Positive Cosmological Constant
我们研究了由黑洞和弦云催化的亚稳态de Sitter真空、Minkowski真空和反de Sitter真空的衰变。我们应用该方法在Banerjee,Danielsson,Dibitetto,Giri和Schillo最近提出的五维反de Sitter时空中创建四维泡沫宇宙。我们研究了气泡的产生过程中的反弹作用,发现具有非常小的宇宙学常数的$Λ^{(4)}/M^2_4 \sim 10^{-120}$级气泡,通过假设黑洞和弦云的适当质量尺度,再现气泡宇宙中物质和辐射的当前能量密度,受到催化作用的青睐。
2019-11-12 gr-qc hep-ph hep-th
Inflation driven by particle creation
FLRW时空中超亮暗粒子的产生提供了一个符合精确观测测试的宇宙学模型。在这种背景下,物质产生的反反应意味着真空能量密度与哈勃参数H成线性比例,这与低能膨胀时空中QCD凝聚体的真空期望值一致。在这种情况下,宇宙学常数和符合问题都得到了缓解。我们还探索了粒子产生过程的相反的高能极限。我们表明,它导致了一个非奇异的原始宇宙,在那里发生了早期的暴胀时代,自然再加热和退出。所产生的原始谱是尺度不变的,并假设通货膨胀持续60 e倍,我们得到一个标量期望指数n = 0.97。
2011-09-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Particle creation in cosmological space-time by a time-dependent electric field
该研究针对各向异性Bianchi I型宇宙,用半经典方法求解含时变电场的Klein-Gordon与Dirac方程,计算粒子产生密度,发现当电相互作用与弯曲时空Ricci标量成正比时粒子分布呈热态。
2024-05-14 gr-qc
On Particles Creation and Renormalization in a Cosmological Model with a Big Rip
在一个尺度因子为$a(t) = a_0 / |t|$的宇宙学模型中,得到了一个与曲率共形耦合的大质量标量场的精确解,它对应于状态方程为$ p = - 5 \varepsilon /3 $的背景物质.得到了产生粒子数密度的表达式,并研究了模型在大撕裂瞬间的行为。考虑了能量动量张量的重整化,证明了当场质量远小于普朗克质量且大撕裂时间大于普朗克时间时,共形耦合标量场的量子效应对时空度规的反作用可以忽略.
2009-11-19 gr-qc hep-th
On creation of scalar particles with Gauss-Bonnet type coupling to curvature in Friedmann cosmological models
计算了Friedmann宇宙学模型中与Gauss-Bonnet型曲率耦合的有质量和无质量标量粒子的产生。结果表明,对于质量场~ $m$,如果$ζm^2 \ll 1 $满足以下条件,则具有Gauss-Bonnet不变量的耦合参数$ζ$的影响是不显著的.在所考虑的所有情况下,所产生的粒子数在数量级上与康普顿时间的因果不连通时空区域的数量相一致,对应的是$1/m$或$\sqrtζ$。
2014-03-27 gr-qc
Bulk Viscous Cosmological Models in Barber's Second Self Creation Theory
本文考虑了Barber关于LRS Bianchi I型度规的体粘流体源的第二自产生理论,其中度规势取为$x$和$t$的函数,减速参数为常数。体积粘度系数被假定为质量密度的幂函数。讨论了模型的一些物理和几何特征
2002-07-04 gr-qc
Cosmological Creation of Vector Bosons and Fermions
原初矢量玻色子和费米子的宇宙学创造在时空中给出的强相互作用和电-弱相互作用的标准模型中描述,具有相对标准的几何间隔测量。利用重参数化不变微扰理论和量子化场的全纯表示,我们导出了所产生粒子的Bogoliubov系数和分布函数的方程。主要结果是在刚性态下的宇宙强烈地创造了纵向Z和W玻色子(由于它们的质量奇异性)。我们引入了这样一个假设,即原初产生的矢量玻色子的衰变是宇宙微波背景辐射的起源。
2001-06-19 astro-ph gr-qc
Gravitationally induced matter creation in scalar-tensor $f(R,T_{μν}T^{μν})$ gravity
本文在标量-张量$f(R,T_{\mu\nu}T^{\mu\nu})$引力框架下研究引力诱导物质产生,推导了产生率与热力学性质,并在FLRW背景下分析不同物质分布,结果表明与低红移观测数据吻合。
2024-03-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Initial Friedmann universe, its spatial flatness, matter creation, and the cosmological term
在弗里德曼方程中,只有当宇宙在空间上是平坦的时,才能避免无限大的初始密度。当比例因子为$a=0$时,这样的方程成立,当$a$为无穷小时,宇宙也必须处于真空状态。因此,物质的产生主要来自于有限$a$下弗里德曼方程的非线性。因此,对于这样一个初始真空和弗里德曼宇宙之间的对应关系,真空密度只有在它也可能有物质相时才具有引力意义。有效的宇宙学项就是由这样的真空密度产生的。
2013-06-19 gr-qc
Cosmological Particle Creation Beyond de Sitter
多年来,德西特时空一直是量子场研究的中心焦点,因为它在宇宙早期和晚期膨胀阶段的重要性。虽然德西特时空非常接近于暴胀和暗能量占主导地位的宇宙的特征,但它无助于理解辐射和物质占主导地位的膨胀。在这篇评论中,我们回顾了最近的一些作品,涉及作者,研究引力粒子创造超越德西特阶段。具体来说,我们提出了新的方面的粒子创造的辐射占主导地位的宇宙,然后提供了一个分析的时间演化的原始(Bunch-Davies)真空状态,它的粒子激发和量子与经典行为的场模式,在一个多阶段的宇宙,包括,(i)膨胀德西特,(ii)辐射为主,(iii)后期暗能量为主的阶段。
2021-07-09 gr-qc hep-th
Uncertainty relations for cosmological particle creation and existence of large fluctuations in reheating
我们导出了含时均匀各向同性经典背景中量子标量场的能量密度和压强的不确定关系,这意味着存在与真空期望值相当的大涨落.一个类似的不确定性关系是已知的,以保持场平方,因为该领域可以被视为一个高斯随机变量。我们讨论了这些结果的再加热过程中的标量场驱动的暴胀模型,其中再加热是通过相干振荡暴胀子场的衰变实现的可能影响。具体来说,我们认为,后逆反应的演变可以严重改变这些波动的存在。例如,在一个模型中,暴胀子振荡的相干性被发现在逆反应开始后的很短时间内完全丧失。因此,我们认为,进入一个光滑的阶段,在热平衡是值得怀疑的,在这样的模型和再加热可能会破坏所获得的通货膨胀的平滑。
2011-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Holography and matter creation revisited
本文对单宇宙模型中的全息暗能量方法和物质创生效应进行了研究,并讨论了一些有趣的情况。我们测试这个宇宙学的建议对最近的观测。考虑到自由宇宙学参数的最佳拟合值,该模型表现出从减速宇宙膨胀到加速宇宙膨胀的过渡。对于这类模型,由符合参数不能一致地确定减速-加速转变。在有效水平上,与整个能量密度贡献相关联的参数状态描述了目前流体类比中的精华场景。
2022-10-14 astro-ph.CO gr-qc
Dual Nature of the Ricci Scalar, Creation of Spinless and Spin-1/2 Particles as Well as a New Cosmological Scenario I
在早期的论文中,我们发现Ricci标量的行为具有双重性:(i)像一个物质场,(ii)像一个几何场。利用Ricci标量的对偶作用,导出了非均匀宇宙学模型.这些模型的基本特征是能够表现出在膨胀宇宙中致密物体的引力效应。在这里,生产的无自旋和自旋1/2粒子证明在这些模型。
2005-10-10 gr-qc
Cosmological models with bulk viscosity in presence of adiabatic matter creation and with G, c and Lambda variables
在平直FRW线元框架下,研究了具有绝热物质产生和G,c,Lambda变量的体粘滞系数随时间变化的宇宙学模型的一些性质.我们通过量纲分析找到了一组简单的解。在所有研究的情况下,发现这些常数的行为是成反比的宇宙时间。
1999-04-22 gr-qc physics.space-ph
Particle creation in FRW with variable $q$, $G$ and $Λ$
在这项研究中,粒子创建使用不同的引力和宇宙学常数和减速参数的机制已经研究了弗里德曼-罗伯逊-沃克在高维解释早期减速和目前的加速阶段。为了研究两相动力学,我们考虑了两种不同形式的标度因子的幂律展开式$a(t)=\sqrt{t^αe^{t}}$和$a(t)=\sqrt{\sin h(kt)}$。首先,我们修正了依赖于时间的$d$维场方程,给出了粒子产生和熵产生机制的一般公式。研究了粒子产生$ψ$和熵$S$、引力常数$G$、宇宙项$Λ$、能量密度$ρ$、减速参数$q$等宇宙学常数和量的时间依赖性,结果表明,除宇宙学常数$G$和熵$S$外,所有的宇宙学常数和其它量都随时间变化。在所有维度中,对于两个比例因子,其特征性地随时间减小。然而,宇宙学常数$G$和熵$S$随时间增加。此外,还发现宇宙常数$Λ$出乎意料地与粒子产生机制无关。
2018-10-09 gr-qc
Bianchi type V bulk viscous cosmological models with particle creation in General Relativity
本文在广义相对论的框架下,研究了空间均匀各向异性的Bianchi V型模型,模型中填充了具有体粘滞和粒子产生的非理想流体.颗粒生成和体积粘度被认为是独立的不可逆过程。能量-动量张量被修改以适应粘性压力和与在引力场外产生物质相关联的产生压力。通过应用哈勃参数的特殊变化规律,得到了场方程的精确解。利用这个假设,我们得到两种类型的宇宙学模型。我们在第一个模型中发现了一个奇异性,而第二个模型是非奇异的。此外,我们分别研究了体积粘度和颗粒的创建在每个模型考虑四种不同的情况。在所有情况下,针对截断、完全因果和Eckart理论获得本体粘度系数$ζ$。所有的物理参数进行了计算,并在这两个模型进行了深入的讨论。
2013-06-10 gr-qc physics.class-ph
Cosmological consequences of an adiabatic matter creation process
在本文中,我们研究了连续的物质创造的宇宙学后果与粒子的生产引力场作用于量子真空。为了说明这一点,被认为是三个唯象模型。每个模型都给出了一个等价的标量场描述。在绝热物质创生宇宙学的背景下,首次分析了对宇宙微波背景功率谱的影响。进一步,我们引入了一个模型独立的处理方法$Om$,它只依赖于哈勃膨胀率和宇宙学红移,通过对宇宙学常数的零检验来区分任何宇宙学模型和$Λ$ CDM,这意味着,对于任何两个红移,$z_1$,$z_2$,$Om (z)$都是相同的,即$Om (z_1)- Om (z_2)= 0$ .此外,这种诊断可以区分几个宇宙学模型,通过指示它们的典型/幻影行为,而不知道物质密度的准确值和哈勃参数的当前值。对于我们的模型,我们发现,粒子的产生率是成反比的$Om$。最后,考察了以视视界为界的广义热力学第二定律的有效性。
2016-04-19 gr-qc
Cosmological Particle Production: A Review
这篇文章将回顾量子粒子在膨胀宇宙中的创造。重点将放在基本的物理原理和宇宙学模型的选定应用。弯曲时空中的量子场论所需的形式将被总结,并应用于在空间平坦的宇宙中标量粒子产生的例子。创造率的估计将被给出并应用于暴胀宇宙学模型。模拟模型,说明了相同的物理原理,并可能是实验实现的也进行了讨论。
2021-12-04 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
On the Instability of Global de Sitter Space to Particle Creation
我们表明,全球de Sitter空间是不稳定的粒子创造,即使是一个大规模的自由场论没有自相互作用。O(4,1)de Sitter不变态是粒子和反粒子解在渐近过去和未来的确定相位相干叠加,因此不是真正的真空态。在由恒定均匀电场产生粒子的密切相关的情况下,构造类似于de Sitter不变量的时间对称状态,其也不是稳定的真空状态。我们提供了必要的一般框架来描述粒子的创建过程中,平均粒子数,和动力学量,如能量动量张量和电流的创建粒子在德西特和电场背景实时,建立连接到动力学理论。我们计算了在整体S^3截面的早期初始化的de Sitter空间中绝热真空态的能量-动量张量,并表明在收缩阶段的粒子产生导致在稍后的时间呈指数级大的能量密度,需要包括它们的反反应效应,并导致时空在膨胀阶段开始之前与整体de Sitter空间的大偏差。
2013-09-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological Particle Creation Using an Equal-Time Wigner Formalism
本文利用等时维格纳形式论研究平坦FLRW时空中的标量粒子产生,提出基于相空间的自然粒子数定义,并与绝热粒子数比较,探讨其物理解释及正则化影响。
2025-06-19 gr-qc hep-th
Irreversible thermodynamical description of warm inflationary cosmological models
在暖暴胀模型的框架下,利用具有物质产生/湮灭的开放系统的不可逆热力学,研究了标量场与辐射的相互作用.我们把标量场和辐射看作是均匀、空间平坦、各向同性的Friedmann-Robertson-Walker(FRW)宇宙中相互作用的两组分宇宙流体。将开放系统热力学与引力场方程一起应用于双组分宇宙流体,得到了基本的标量场-辐射相互作用模型的推广,该模型是暖暴胀模型的理论基础,衰变(产生)压力被明确地视为宇宙流体能量动量张量的一部分。具体模型描述相干振荡标量波,标量场与恒定的潜力,和标量场与希格斯型潜在的详细考虑。对于每一种情况,我们都得到了具有标量场-辐射相互作用的引力场方程的精确解和数值解,它们表明了从加速暴胀相到减速暴胀相的转变。将不可逆物质产生的暖膨胀模型的理论预测与普朗克2018年的观测数据进行了详细的比较,并得到了模型自由参数的约束条件。
2020-03-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Particle creation and decay in nonminimally coupled models of gravity
在扩展的引力模型中,与物质的非最小耦合被认为会导致不可逆的粒子产生。在本文中,我们挑战这个假设。我们认为,一个非最小的耦合的物质和引力部门的结果在宇宙学的时间尺度上的粒子动量的变化,无论粒子的创建或衰变。我们进一步认为,粒子的创建或衰变与引力的非最小耦合只能发生作为一个结果的显着偏离均匀的Friedmann-Robertson-Walker几何在微观尺度上,并提供了一个唯象描述粒子创建或衰变的宇宙演化的物质场密度的影响。
2019-03-29 astro-ph.CO gr-qc
Creation of a black hole pair with a domain wall
我们研究了在存在宇宙学常数的情况下,被畴壁隔开的黑洞对的产生。我们构造的解决方案表示一个BH对域壁和计算的欧几里德行动,以评估在背景中与预先存在的域壁的对创建的概率。BH可以是中性的,也可以是带磁性的。我们比较了带电情况下的结果与中性情况下具有相同的宇宙学常数。我们发现,无论宇宙学常数的符号如何,在四维和五维空间中,带电BH对的产生率总是比中性BH对的产生率低。欧几里德作用量等于熵的负。由于黑洞的视界面积一般随着其电荷量的增加而减小,因此可以根据电荷的增加来理解产生速率的减小。在存在宇宙学常数的四维和五维情况下,我们得到了带电黑洞对产生率与视界面积之间关系的明确证实.与中性黑洞不同,带电黑洞的畴壁宇宙的奇异性是可以避免的。
2011-08-23 gr-qc hep-th
The cosmological dark sector as a scalar $σ$-meson field
先前对膨胀时空中QCD真空的量子场估计导致暗能量分量与哈勃参数成线性比例,这给出了观测到的宇宙学项的正确数字。在这里,我们表明,这种行为也出现在经典水平,作为一个低能量,有效的$σ$模型的手征对称性破缺的结果。暗区由$σ$凝聚体及其涨落统一描述,引起衰减的暗能量和非相对论性暗粒子的均匀产生。创造率和未来的渐近de Sitter视界都由$σ$质量尺度决定。
2017-11-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Phenomenology of particle creation in Weyl geometry
本文在外尔几何框架下提出修正完美流体模型,揭示粒子产生关系的共形不变性,并给出包含外尔拉格朗日量及两个新项的产生定律。
2024-01-11 gr-qc hep-th
Irreversible matter creation processes through a nonminimal curvature-matter coupling
Prigogine { \it et al.}提出了一个有趣的宇宙学历史。他认为宇宙是一个开放的系统这种情况的特点是一个过程的物质创造,这对应于一个不可逆的能量流从引力场的无压物质流体。在这里,我们表明,引力诱导粒子的生产可能会出现从一个非最小曲率物质耦合。通过考虑等效标量张量理论,讨论了该模型的宇宙学意义。由于所有已知的自然系统都趋向于热力学平衡状态,并且假设宇宙在这方面没有什么不同,我们还讨论了达到平衡态的条件。
2015-08-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
CCDM model from quantum particle creation: constraints on dark matter mass
在这项工作中,从物质创造的量子过程的结果已被用来约束质量的暗物质粒子在加速冷暗物质模型(创造冷暗物质,CCDM)。为了考虑由于粒子产生现象引起的反反应效应,已经假设了$t^{\frac{2}{3}+\varepsilon}$形式的物质主导时代中的标度因子的小偏差$\varepsilon$。根据最近的$H(z)$数据,发现暗物质产生的粒子的质量和$\varepsilon$参数的最佳拟合值为$m=1.6\times10^3$ GeV,限制在68.3\% c.l.($1.5<m<6.3\times10^7$)GeV和$\varepsilon = -0.250^{+0.15}_{-0.096}$在68.3 c.l.对于这些最佳拟合值,模型正确地恢复了从减速到加速扩张的过渡,并承认在当前时代附近有一个正的创造率。与最近CCDM模型中的作品相反,在那里,创造率是唯象地推导出来的,在这里,我们使用了一个量子力学的结果,真正的大质量标量粒子的创造率,给出了一个自洽的理由的物理过程。这种方法也指出了所谓的“暗简并”的可能解决方案,其中人们无法区分加速宇宙膨胀的是量子真空贡献还是量子粒子产生。
2014-06-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Variable Chaplygin gas cosmologies in f(R, T) gravity with particle creation
在f(R; T)引力和粒子产生的背景下,研究了一个由可变Chaubergin气体组成的理想流体的平坦FLRW宇宙模型.所考虑的尺度因子描述了宇宙演化过程中产生的有效负压导致的宇宙加速膨胀。详细讨论了粒子产生压力对宇宙学参数的影响。通过考虑公认的自由参数值,我们还研究了具有能量条件的宇宙的晚期膨胀。状态发现诊断所考虑的情况下进行了研究和源函数随时间的演变表明几乎恒定的粒子生产在晚些时候。
2019-04-22 gr-qc hep-th
Particle creation and reheating in a braneworld inflationary scenario
本文基于扩展到体物质的RSII模型中的D-膜动力学,研究了快子暴胀中的宇宙粒子产生。物质的存在改变了翘曲因子,导致两种效果:RSII宇宙学的改变和快子势的改变。此外,弦论D-膜在其他场中支持一个U(1)规范场,它反映了连接在膜上的开弦。我们证明了快子与U(1)规范场的相互作用是如何驱动无质量粒子的宇宙学创造的,并估计了在暴胀结束时产生的再加热。
2017-07-27 gr-qc hep-th
Finite particle creation in 3+1 de Sitter space
在本文中,我们计算的粒子创造所看到的一个固定的观察者在3+1德西特空间。这种粒子的产生是使用依赖于观察者的基于几何的时间定义来计算的,该时间定义用于在两个不同的类空表面上创建场。然后计算与这两个量子化有关的Bogolubov变换,并证明所产生的粒子产生是有限的。
1994-12-05 gr-qc hep-th
Particles and gravitons creation after inflation from a 5D vacuum
我们使用Bogoliubov形式来研究粒子和引力子在再加热时期的产生,在从膨胀到辐射主导的宇宙的相变之后。利用最近提出的与引力诱导物质理论有关的形式,得到了暴胀子场涨落和暴胀结束时度规的标量涨落的模。有趣的结果是,在宇宙学尺度上,产生的粒子数大于$10^{90}$。此外,引力子的数量几乎比产生的粒子的数量小$10^{-17}$倍。在这两种情况下,这些数字在宇宙学尺度上迅速增加。
2011-10-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological scenario based on the particle creation and holographic equipartition
我们提出了一个基于粒子创生和全息均分描述宇宙演化历史的宇宙学方案。该模型试图从热力学的角度,在不引入暗能量的情况下,解决早期宇宙的暴胀和现在宇宙的加速膨胀问题。在整个宇宙的演化过程中,我们假设宇宙总是以某种方式创造粒子,并且全息均分总是满足的。此外,我们选择粒子的产生率在早期宇宙中与$H^{2}$成正比,在现在和晚期宇宙中与$H$成正比,其中$H$是哈勃参数。然后我们得到了早期宇宙的解$a(t)\propto e^{αt/3}$和$a(t)\propto t^{1/2}$以及现在和晚期宇宙的解$a(t)\propto t^δ$和$a(t)\propto e^{Ht}$,其中$α$和$δ$是参数。最后,我们得到并分析了本模型的两个重要的热力学性质。
2019-08-30 gr-qc
Dynamical Relaxation of the Cosmological Constant and Matter Creation in the Universe
在这封信中,我们讨论了优雅的退出通货膨胀和物质创造的背景下,最近的情况\cite{RHBrev}中,长波长的宇宙学扰动的反作用诱导的宇宙学常数的负贡献,并导致裸宇宙学常数的动力学松弛的问题。最初很大的宇宙学常数引起了原始暴胀,在此期间,宇宙学扰动被拉伸到哈勃半径之外。长波长起伏的累积效应以一种形式反作用于背景几何,这种形式对应于在能量动量张量上增加一个负的有效宇宙学常数。在缺乏一个有效的标量场驱动膨胀的情况下,其衰变可以使宇宙重新加热,挑战是找到一种在弛豫过程结束时产生物质的机制。在这封信中,我们指出,在模空间的场论中,代表"平坦“方向的序参量的凝聚体的衰变可以自然地提供一种物质产生机制。序参量被热涨落或量子涨落从其真空值置换,它被冻结直到哈勃常数降到足够低的值,然后开始围绕其基态振荡。在振荡期间,它可以衰变为标准模型粒子,类似于标量场驱动的暴胀模型中暴胀子的衰变。
2004-02-25 astro-ph gr-qc hep-ph
Primordial magnetic fields induced by cosmological particle creation
我们研究了辐射主导期开始时标量带电粒子产生的随机电流所产生的原始磁场。我们发现,对于10^(-6)GeV \leq m \leq 10^2 GeV的质量范围,一个足够强度的场在银河系尺度上相干地产生,从而产生不同的银河系磁场产生机制,同时仍然与观测和理论约束相一致。
1998-04-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Thermodynamics of irreversible particle creation phenomena and its cosmological consequence
以引力场为代价的粒子产生现象的研究具有很大的研究兴趣。它可能独自解决宇宙学难题,而不需要暗能量或修正的引力理论。在早期宇宙中,在优雅地退出暴胀阶段之后,它的目的是重新加热冷宇宙,这让位于热大爆炸模型。在宇宙晚期,它导致了晚期宇宙加速,而不影响标准的大爆炸核合成(BBN)、宇宙微波背景辐射(CMBR)和结构形成。在这一章中,我们简要回顾了宇宙演化的现状,发展了不可逆粒子产生现象的热力学,并研究了它在早期和晚期宇宙中的后果。
2017-08-16 gr-qc
Dynamical analysis of interacting dark energy model in the framework of particle creation mechanism
在粒子产生机制的框架下,我们研究了相互作用暗能量模型的宇宙动力学。这里提出的粒子产生机制描述了宇宙真正的非平衡态热力学。在空间平坦的Friedmann-Lema{\displaystyle Friedmartre-Robertson-Walker}宇宙中,耗散的体粘滞压力是由于粒子数的不守恒引起的.为了简单起见,我们假设理想流体粒子的产生是等熵的(绝热的),因此粘性压力服从与粒子产生速率的线性关系。由于爱因斯坦场方程的复杂性,动力学系统分析已经被用来深入理解宇宙动力学。我们已经发现了一些有趣的宇宙学场景,如暗能量主导的宇宙晚期演化,它可以模拟暗物质主导时代的精髓,宇宙学常数或幻影场。我们还得到了一个可能性,跨越幻影分界线,这是有利的观测。
2017-04-30 gr-qc
Cosmological particle creation in the lab?
由于外部条件,量子真空中产生粒子的最引人注目的例子之一是宇宙粒子的产生,这是由宇宙的膨胀或收缩引起的。早在1939年,薛定谔就明白宇宙演化可能导致正负频率的混合,这“意味着物质的产生或湮灭,仅仅是通过膨胀”。后来,帕克(帕克显然不知道薛定谔的工作)通过弯曲时空中更现代的量子场论技术导出了这种现象,随后在许多出版物中进行了研究。尽管宇宙粒子的产生通常发生在非常大的长度尺度上,但它是我们实际上可能有观测证据的这种基本效应的极少数例子之一:根据宇宙学的暴胀模型,宇宙微波背景(CMB)和基本上所有大尺度结构中各向异性的种子源于这种效应。在本章中,我们将简要讨论这一现象,并通过实验室中的模拟来描述实验实现的可能性。
2012-03-06 gr-qc quant-ph
Particle Creation in some LRS Bianchi I models
在这项工作中,我们认为粒子创造的宇宙膨胀,使用两个比安基I型各向异性模型。所研究的粒子是自旋为0和1/2的粒子。宇宙学模型具有旋转对称性,这使我们能够精确地求解运动方程。用Bogolubov变换的方法计算了产生粒子的数密度。
2021-03-11 gr-qc hep-th
Finite particle creation in 1+1 dim. compact in space
在本文中,我们计算了在空间中的$1+1$维时空紧凑的静态观察者看到的大质量粒子的产生。计算了两个类空面之间的湮灭算符和产生算符之间的Bogolubov变换。然后计算从第一个类空表面移动到第二个类空表面的静止观察者所观察到的粒子产生,并证明其是有限的,正如对具有有限空间体积的时空所预期的那样。
1994-12-01 gr-qc hep-th
Cosmological particle creation in Weyl geometry
研究了Weyl几何中存在均匀各向同性宇宙学解的可能性,它与黎曼几何的区别在于增加了Weyl向量。Weyl引力是通过构造曲率为二次且为共形不变量的引力拉格朗日量而得到的。结果表明,只要外尔矢量与物质场之间存在直接相互作用,这种解就可能存在。假设物质的拉格朗日量是理想流体的拉格朗日量,我们发现了如何实现这样的相互作用。由于二次曲率项的存在和直接相互作用,理想流体粒子可以直接从真空中产生,并且我们发现它们的产生速率的表达式似乎是共形不变的。在真空状态下“从无到有”创造宇宙的情况下,我们研究了这个问题,这个真空是否会持续下去。结果表明,真空可以持续相对于产生非粉尘物质(正压),但不能抵抗产生粉尘颗粒。这些粒子是不相互作用的,可以被认为是暗物质的候选者。
2022-12-05 gr-qc hep-th
Cosmological consequences of particle creation during inflation
考虑了膨胀过程中的粒子生成。对于那些相互作用具有引力强度或较弱的物种来说,这可能很重要。给出了自旋为零和自旋为半的粒子的一个完整但经济的形式,并假设早期宇宙中的粒子质量是哈勃参数$H$的量级,估计了粒子丰度。这两种自旋的情况大致相同,并且有人认为,对于更高自旋的粒子,特别是引力子,同样的估计也应该成立。如果暴胀能量标度是$10^{16} GeV$级,则丰度比通常的粒子碰撞机制的丰度大,但如果暴胀能量标度低得多,则不会。
1996-09-23 gr-qc hep-ph