Adiabatic Media Inflation
我们研究了绝热自引力介质驱动的膨胀动力学，扩展了以前对流体和固体膨胀的研究。这类介质包括理想流体、零温度固体和有限温度固体。利用有效场论描述，计算了慢滚、超慢滚和$w$介质暴胀（$w$常数在$-1 <w <-1/3$范围内的暴胀相）情况下等能量密度超曲面$ζ$的标量曲率微扰和共动标量曲率微扰${\cal R}$的功率谱.对张量模进行类似的计算。绝热介质的特点是内禀熵扰动，可以给一个显着的贡献，功率谱，并可以用来产生所需的原始黑洞的种子。对于这样的介质，温伯格定理通常被违反，并且在超视界尺度上，$ζ$和${\cal R}$都不守恒，而且$ζ\neq {\cal R}$也不守恒。再加热对于预测印记原始扰动的光谱变得至关重要。我们研究了膨胀过程中$ζ$和${\cal R}$之间的差异如何引起$Λ$ CDM中的相对熵扰动。
2019-11-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Consistency relations and conservation of $ζ$ in holographic inflation
众所周知，在单钟暴胀中，曲率扰动$ζ$在超视界尺度上是时间常数。在标准的体描述中，这可以很简单地从体中能量动量张量的局部守恒得出。另一方面，在全息描述中，曲率扰动的恒定性必须与边界理论中RG流的性质有关。在这里，我们表明，在单时钟全息暴胀，$ζ$的时间无关性的的截断独立性的能量动量张量的边界理论，并从所谓的一致性关系的顶点功能与软腿。
2016-06-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Adiabatic regularization of functional determinants in cosmology and radiative corrections during inflation
我们表示的in-in泛函行列式给出了一个标量场在宇宙时空中传播的单圈有效势的模式函数指定的真空的理论，然后应用绝热正则化，使这个裸势有限。在这种设置中，绝热正则化提供了一个特殊的重整化处方，隔离了宇宙膨胀的影响。应用我们的研究结果确定了对标量场暴胀模型中经典暴胀子势的辐射修正，并导出了超视界曲率微扰的有效势，它编码了超视界下模的散射.虽然由此产生的对宇宙学观测值（如非高斯性）的修改结果很小，但它们在穿越视界后明显出现。
2015-11-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Adiabatic out-of-equilibrium solutions to the Boltzmann equation in warm inflation
我们表明，在温暖的通货膨胀，几乎恒定的哈勃速率和温度导致绝热演化的粒子数密度与热浴相互作用，即使热平衡不能维持。在这种情况下，与平衡值相比，数密度被抑制，但是相空间分布近似保持平衡形式，具有较小的振幅和稍微较小的有效温度。作为一个应用，我们明确地构建了一个重子生成机制在暖膨胀的基础上，在这样一个膨胀演化状态的粒子的非平衡衰变。我们表明，这通常会导致小的重子等曲率扰动，在普朗克卫星设定的范围内。这些都与主要的绝热曲率扰动，但表现出不同的光谱指数，这可能构成了一个吸烟枪重子在温暖的通货膨胀。最后，我们讨论了其他应用的发展前景的动态演变的平衡态。
2018-02-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianities in Multifield Inflation: Superhorizon Evolution, Adiabaticity, and the Fate of fnl
我们研究了两个场暴胀中局域形式的大fnl的超视界产生。我们计算的两个和三个点的观测值在一般类的潜力，允许使用三角洲N形式主义的分析处理。出于在绝热模式中视界外的曲率扰动的守恒以及观察到的功率谱的绝热性的动机，我们跟踪fnl^{local}的演化，直到它通过有效的单场暴胀的阶段被驱动到绝热解。我们发现，虽然大的fnl^{local}可能会在暴胀过程中产生，这样的非高斯性是暂时的，并将呈指数衰减的宇宙学波动接近绝热性。
2011-06-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On reaching the adiabatic limit in multi-field inflation
本文计算了超引力环境下一类新提出的双场无标度暴胀模型的标量谱指数$n_s$和张量标量比$r$。我们表明，为了获得正确的预测，它是至关重要的，要考虑到曲率和等曲率扰动引起的动力学项的非正则形式之间的耦合。这种耦合增强了曲率扰动，并抑制所得到的张量标量比的千分之一的水平，即使对于慢滚参数$ε\sim 0.01$的值。除了这些特定的模型，我们强调，通货膨胀的多场模型是先验的预测，除非一个供应后通货膨胀时代的处方，或绝热极限达到通货膨胀结束之前。我们研究的条件，使我们能够实际上得到的预测模型中的研究，通过分析的各种贡献的有效isocurvature质量一般两个领域的通货膨胀模型。特别是，我们指出了一个普遍的几何贡献，这是重要的通货膨胀结束时，它可以直接从通货膨胀的拉格朗日，独立于一个特定的轨迹。最后，我们指出旁观者场可以导致暴胀结束时的含时功率谱的振荡特征。我们演示了如何这些功能可以半解析模型，以及它们可能带来的理论不确定性。
2014-12-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Renormalization of the inflationary perturbations revisited
在这项工作中，我们澄清方面的弯曲背景下的重正化集中在暴胀扰动的振幅的潜在后果。我们提供了一个替代的观点，经常使用的绝热处方推导绝热减法项和传统的重整化之间的对应关系。具体来说，我们展示了如何绝热减法可以表示为一组计数器项，通过重新定义裸参数的行动。我们的绝热减法表示，然后让我们很容易地找到其他重整化处方不同，只有有限的部分计数器条款。作为我们的主要结果，我们提出了二次暴胀如何可以一致地表示作为裸宇宙学常数和普朗克质量的重新定义的暴胀扰动谱的重整化，使可观察到的预测与未重整化的结果相一致。
2018-04-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On Adiabatic Renormalization of Inflationary Perturbations
讨论了绝热重整化对暴胀标量和张量扰动功率谱的影响。我们发现，绝热正则化是模糊的，因为它会导致非常不同的结果，对于不同的绝热减法计划，无论是在范围$v\equiv k/(aH) \gsim 0.1$和红外制度。所有这些方案在远紫外线$v\gg 1$中一致。因此，我们认为，在远红外区，$v\ll 1$，绝热膨胀不再有效，和非重整化光谱的物理，可测量的量。这些发现使人们对最近在文献中提倡的在视界出口处进行绝热减法（$v=1$）来确定暴胀扰动谱的有效性产生了怀疑。
2009-08-01 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Cumulative effects in inflation with ultra-light entropy modes
在多场暴胀中，一个或多个非绝热模式可能会变轻，潜在地在宇宙微波背景中引起大水平的等曲率扰动。此外，如果这些光模耦合到绝热模，它们会影响它在超视界尺度上的演化。在这里，我们考虑的情况下，一个非绝热模式变得近似无质量（“超轻”），同时仍然耦合到绝热模式，一个典型的情况下出现的伪南布-戈德斯通玻色子或模量。这种超轻模式在超视界尺度上冻结，并作为曲率扰动的恒定源，使其随时间线性增长，并有效地抑制等曲率分量。我们确定了一个Stuckelberg一样的紧急转移对称性，这种行为的基础。由于暴胀持续许多e折叠，该源的积分效应增强了绝热模式的功率谱，同时保持非绝热谱近似不变。在这种情况下，在暴胀结束时，所有的涨落，绝热的和非绝热的，都由一个自由度支配。
2017-04-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bounds on non-adiabatic evolution in single-field inflation
我们检查制度的有效性的$N$点谱预测的单场膨胀模型，调用非绝热演化的瞬态周期。这样的模型产生的振荡功能，在这些频谱跨越频率的瞬态功能的逆时间尺度。为了避免这些理论中波动的强耦合，这个尺度必须至少是膨胀期间哈勃时间的$\sim 10^{-2}/c_s$，其中$c_s$是膨胀子声速。我们表明，在这样的模型中，双谱的信噪比是有界的功率谱，从上面，这意味着搜索功能，由于非绝热演化最好集中在后者。
2014-02-07 astro-ph.CO hep-th
Loop Corrections to Cosmological Perturbations in Multi-field Inflationary Models
研究了多个DBI暴胀模型中熵模/绝热模交叉作用对绝热微扰功率谱的单圈量子修正。我们发现，由于DBI模型中的非正则动力学项，慢变参数$ε$和小声速$c_s$增强了环路修正。因此，通常，多DBI模型中的环路校正可能很大。此外，我们发现绝热/熵交叉相互作用顶点的环修正是IR有限的。
2009-07-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Holographic inflation and the conservation of $ζ$
在全息描述的通货膨胀，宇宙学的时间演化在散装预计将对应于重归一化组（RG）流的双重边界理论。在这里，我们通过计算曲率扰动$ζ$全息的关联函数来分析这种期望。为此，我们在边界处使用变形的共形场论，并使用单个变形算子。在暴胀的标准单场模型中，已知$ζ$在非常一般的条件下在大尺度下是守恒的。然而，我们发现，这是不是一般的情况下，在对偶描述。应保留较高的$ζ$的放大器的要求严重限制了RG流的可能性。在这样的限制下，功率谱$P_ζ$必须遵循精确的幂律，至少在共形微扰理论的有效性范围内。
2014-06-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Adiabaticity and gravity theory independent conservation laws for cosmological perturbations
我们仔细研究了绝热性对宇宙学扰动行为的影响。非绝热性有三种相似但不同的定义：一种适用于热力学流体$δP_{nad}$，另一种适用于一般物质场$δP_{c,nad}$，最后一种只适用于超视界尺度。如果$c_s^2=c_w^2$，则前两个定义一致，其中$c_s$是扰动的传播速度，而$c_w^2=\dot P/\dotρ$。假定绝热性为一般意义下的$δP_{c,nad}=0$，我们仅用动量守恒，导出了对任何引力理论中的任意物质场都适用的同动剪切$A_c$中的流逝函数与$δP_{nad}$之间的关系.这一关系意味着，只要有$c_s\neq c_w$，对任何引力理论，对任何物质场，只要有$δP_{nad}=0$近似，其均匀密度、随动和本征时间切片都近似一致。在广义相对论的情况下，这给出了超视界尺度上的同动曲率微扰$R_c$和均匀密度曲率微扰$ζ$之间的等价性及其守恒性。然后，我们考虑一个例子，其中$c_w=c_s$，其中$δP_{nad}=δP_{c,nad}=0$确切，但$R_c$和$ζ$之间的等价性不再成立。即我们考虑所谓的超慢卷通货膨胀。在这种情况下，$R_c$和$ζ$都不保守。特别是，对于$ζ$，我们发现，它是至关重要的，以考虑次领先的顺序项在$ζ$的空间梯度展开，以显示其不守恒，即使在超视界尺度。这是绝热性（在热力学意义上）并不总是足以确保$R_c$或$ζ$守恒的事实的一个例子。
2016-02-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Conservation of the nonlinear curvature perturbation in generic single-field inflation
我们知道，如果压力只是能量密度的函数（即，如果微扰是纯绝热的），那么在超视界尺度上的均匀能量密度（或共动或均匀哈勃）切片上的曲率微扰守恒到完全非线性阶，而与引力理论无关。在这里，我们明确表明，同样的守恒适用于一个单一的标量场占主导地位的宇宙，提供了该领域是在一个吸引子制度，一个非常一般的一类标量场理论。然而，我们也表明，如果标量场方程包含的度规的二阶时间导数，在伽利略理论的情况下，一个调用的引力场方程，以显示守恒。
2011-02-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Can Non-Adiabatic Perturbations Arise After Single-Field Inflation?
结果表明，非绝热宇宙学扰动不会出现在一个单一的标量暴胀子场的暴胀后的再加热期间。
2004-05-18 astro-ph hep-ph hep-th
Post-inflationary behavior of adiabatic perturbations and tensor-to-scalar ratio
我们解释了为什么它是如此困难，甚至可能是不可能的，以增加宇宙张量标量扰动比在宇宙的后暴胀演化。然而，与最近的一些主张相反，在不违反现代量子场论任何规则的最简单的暴胀模型中，张量扰动可以相对较大。
2005-09-12 astro-ph gr-qc hep-ph
A note on inflationary scenario with non-minimal coupling
本文考虑非最小耦合暴胀子场的一阶微扰理论，不假定绝热状态方程。一般来说，非最小耦合理论中的扰动可能是非绝热的。然而，在慢滚假设下，微扰理论可能看起来像绝热理论。在微扰理论的框架下，我们得到的谱指数和非最小耦合参数的界与前人用绝热状态方程得到的结果一致。
2013-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Influence of gauge artifact on adiabatic and entropy perturbations during inflation
在最近的出版物中，我们提出了一种方法来计算局部可观测宇宙中的规范不变变量，它仅限于整个宇宙的一部分。为了提供可观测涨落的理论预言，我们需要在局域宇宙中保持规范不变性，这被称为真正的规范不变性。真正的规范不变性的重要性是突出的原始波动在红外（IR）极限的研究。在要求真正的规范不变性时，保证了对原始波动的IR回路校正的稳定性。真正的规范不变性也会对可检测的涨落产生影响。我们证明了在可观测尺度下，如果我们要求真正的规范不变性，用常规微扰理论计算的双谱在压缩极限中消失。这表明，传统的双谱，在这个限制，占主导地位的计量人工制品，这是无法观察到的。这些研究是在通货膨胀的单场模型中进行阐述的。在本文中，我们将我们的论点推广到多场模型的通货膨胀，其中，除了绝热场，熵场可以参与生成的原始波动。我们将发现熵场可以产生可观测的涨落，这些涨落不能被局域宇宙中的规范变换所消除。
2011-05-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Warm Inflation in the Adiabatic Regime- a Model, an Existence Proof for Inflationary Dynamics in Quantum Field Theory
在一个多场模型中考察了热膨胀。解的展开e-折叠和标量密度扰动。非平衡动力学被限制在一个区域，这个区域仅仅稍微偏离热平衡，并且所有的宏观运动都是绝热的。在这样一种状态下，非平衡动力学是很好定义的，只要取代热平衡状态的宏观运动发生得足够慢。该解决方案具有可调的参数，允许观测的一致性方面的膨胀e-折叠和密度扰动在全绝热制度，从而确保一个有效的解决方案制度。对于粒子物理学，该模型是非标准的，因为它需要大量的场$> 10^4$。粒子物理/字符串解释的模型和解决方案进行了讨论，它可以容纳大的字段数的要求。
2000-06-27 astro-ph gr-qc hep-ph
Mimetic Curvaton
本文研究了多场拟引力引起的暴胀模型的原始扰动，其中暴胀过程中有两个场，从而产生绝热和等曲率扰动模。我们发现，尽管由于约束方程的存在，原绝热微扰模式确实失去了动力学项，但通过引入曲率机制，即把其中一个场看作曲率场，绝热微扰实际上可以从暴胀结束时的等曲率微扰转移过来.详细的计算进行了通货膨胀和随之而来的物质占主导地位的时代。因此，绝热模的所谓“非传播问题”实际上不会对多场模拟暴胀模型造成损害。
2023-01-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Multi-field inflation from holography
我们首次利用全息术研究了多场暴胀现象。体光标量场对应于边界理论中的近边缘算子，对偶量子场论是这种算子对CFT的变形。我们计算了一个简单模型中绝热和熵扰动的功率谱，发现绝热曲率扰动在熵扰动存在时不守恒，但当熵扰动为零或模型实际上是单标量模型时，绝热曲率扰动变得守恒，这与宇宙学扰动理论的预期一致.
2014-10-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Towards a Cosmological Dual to Inflation
我们推导出所有单位声速的单场宇宙学，在动力学吸引子背景上产生尺度不变的曲率扰动。我们确定了三个不同的阶段：慢卷膨胀;一个缓慢收缩的绝热ekpyrotic阶段，描述了一个快速变化的状态方程;和一个新的绝热ekpyrotic阶段在缓慢膨胀的背景。所有这些产生相同的功率谱。简并性在3点水平上被打破：与慢卷暴胀的近似高斯谱不同，绝热爆炸在小尺度上预测了大的非高斯性。
2011-06-30 astro-ph.CO hep-th
Bispectrum at NLO in single field inflation: conservation and squeezed limit
本文研究了单场膨胀中NLO双谱的守恒性与压缩极限，通过验证其与功率谱平方之间的一致性关系，揭示了在特定极限下双谱恒等式仍保持成立的现象。
2025-05-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Adiabatic and Isocurvature Perturbation Projections in Multi-Field Inflation
目前的数据与单场暴胀的预测吻合得很好。然而，在宇宙微波背景数据中看到的半球形不对称性可能暗示了一个潜在的问题。推广到多场模型可以提供一种可能的解释。模拟多场暴胀中的微扰的一个有用方法是研究微扰沿着和垂直于背景场轨迹的投影。这些对应于绝热和等曲率扰动。然而，重要的是要注意，通常没有相应的绝热和等曲率场。本文的目的是强调场重定义和微扰投影之间的区别。我们提供了一个详细的推导的演变的等曲率扰动表明，没有假设的绝热或等曲率场是必要的。我们还展示了如何这个演化方程是一致的场协变演化方程的等曲率扰动在平场空间限制。
2013-08-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Ward Identity Constraints on Loop Corrections in Non-Attractor Inflation
Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；School of Science, Jiangsu University of Science and Technology（江苏科技大学理学院）；School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学杭州高等研究院基础物理与数学学院）
本文探讨了强相互作用膨胀模型中超水平曲率扰动的守恒性，揭示了环形修正对红外功率谱的非微扰约束，建立了非线性量子涨落的对称性框架。
2026-05-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Solid Inflation
我们开发了一个宇宙学模型，其中原始暴胀是由“固体”驱动的，“固体”被定义为服从某些对称性并自发破坏其中某个子组的三个衍生耦合标量场的系统。对称性破缺的模式与标准暴胀模型有很大的不同：时间平移是不破缺的。这使得我们的模型无法符合绝热微扰的标准有效场论描述，从而对宇宙学扰动的动力学产生了至关重要的影响。最值得注意的是，曲率扰动中的非高斯性异常大，f_NL ~ 1/（ε. c_s^2），并且具有一种新颖的形状：在压缩极限处达到峰值，各向异性依赖于如何接近极限。其他不寻常的特征包括在膨胀过程中没有绝热波动模式-这并不影响它们的存在和膨胀后的近尺度不变性-以及张量模式的轻微蓝色倾斜。
2012-10-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Effective Field Theory of Multi-Field Inflation a la Weinberg
我们采用有效场论的方法多场膨胀，这是一个推广的温伯格的工作。在这种方法中，除了拉格朗日量中的标准项之外，还考虑了第一修正项。这些项包含包括标量场和度量在内的场的四阶导数。结果表明，可能的形状的相互作用项最终导致非高斯的一般形式主义。此外，一般来说，声音的声速是不同的，但几乎是统一的。由于在这种方法中，绝热模式最初没有被区分，所以我们定义了一个特定的双场模型的绝热以及熵模式。结果表明，绝热模和熵模的非高斯性在形状和振幅上是相关的。结果表明，即使速度接近1大的非高斯性是可能的多场的情况下。非高斯性的量取决于哈勃单位中相空间中经典路径的曲率，使得它对于大曲率是大的。此外，还强调指出，由于位移对称性和初始扰动，绝热扰动和熵扰动的时间导数不发生变换。虽然它们的两个特定组合在这种对称性下是不变的，但这些组合应该被用来构造多场暴胀的有效场论。
2012-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Theory of Self-Resonance After Inflation, Part 1: Adiabatic and Isocurvature Goldstone Modes
我们发展了暴胀后的自共振理论。我们研究了一大类包含多个具有内部对称性的标量场的模型。为了说明，我们经常专门研究4维势，但我们推导出一般势的结果。这是两部分系列论文的第一部分。在第1部分中，我们特别关注长波长模式的行为，这些模式被发现支配着大多数重要的物理学。由于暴胀子背景自发地破坏了时间平移对称性和内部对称性，我们得到了Goldstone模;这些是绝热模和等曲率模。我们发现的潜力时，一个大的不稳定带存在于长波长的这些模式的一般条件。对于绝热模式，这由从时间平均势导出的声速确定。而对于等曲率模式，这是由从时间平均辅助电位导出的速度确定的。有趣的是，我们发现，这种不稳定带通常存在于这些类别的模式之一，而不是同时。我们专注于在场空间中径向演化的背景，如由膨胀设置的，并且还提到与Q球相关的圆形轨道。在第二部分[1]中，我们从多粒子量子力学的基本描述中导出中心行为，并引入对称性的弱破缺来研究预热对粒子-反粒子产生的修正。
2017-08-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Adiabaticity and the Fate of Non-Gaussianities: The Trispectrum and Beyond
将[1011.4934]的分析扩展到双谱之外，我们探索了局部非高斯性的超视界生成及其随后的绝热性方法。工作与一类的两个领域的通货膨胀模型与潜在的服从处理与Δ N形式主义，我们发现，是f_{NL} ^{本地}的情况下，当地的三谱参数tau_{NL}和g_{NL}是指数驱动的值，这是缓慢滚动抑制，如果波动被驱动到一个绝热模式的一个阶段，有效的单场通货膨胀。我们认为，一般的考虑应该确保类似的行为将举行的局部形式的高点相关性以及。
2011-10-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Lorentz boost and non-Gaussianity in multi-field DBI-inflation
我们证明了在多场DBI暴胀模型中宇宙学扰动的高阶作用量是通过从膜的静止坐标系到膜运动坐标系的Lorentz推进得到的。我们证实，这种简单的方法提供了相同的第三和第四阶行动的领先秩序在慢滚和小声速限制，作为那些由通常的ADM形式主义。作为应用，我们计算了多场DBI暴胀模型中由内禀四阶接触相互作用引起的原曲率微扰的首阶连通四点函数.在第三阶，相互作用哈密顿量纯粹是由膜的静止标架中的第二阶作用量的提升而产生的。升压以相同的方式作用于绝热模式和熵模式，因此绝热模式和熵模式之间存在对称性。但在四阶时，由于静止坐标系中的内在四阶作用量以及拉格朗日量和相互作用哈密顿量之间的差异，这种对称性被打破。因此，与三点函数相反，在四点函数中，纯绝热分量和包括熵贡献的分量的动量依赖性是不同的。这表明三谱可以区分多场DBI暴胀模型和单场DBI暴胀模型。
2009-07-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Models of inflation and the spectral index of the adiabatic density perturbation
如果绝热密度扰动是导致大尺度结构和cmb各向异性的原因，那么在可预见的将来，它的谱指数$n$将以$Δn\sim .01$的精度被测量。这正是区分许多通货膨胀模型所需要的准确性。它们中的大多数都有一个以常数项为主的暴胀势$V\simeq V_0(1\pmμϕ^p)$。除了$0\lsim p\lsim 2$之外，预测是$n=1\pm (2/N)(p-1)/(p-2)$，其中$N$是宇宙尺度离开视界后$e$的倍数。其通常位于$0.9\lsim n\lsim 1.1$范围内。对于$p=2$，有$n=1\pm 2\Mpl^2 μ$，其中$\Mpl=(8πG)^{-1/2}$。一般的超引力理论给出了阶数$\pm H^2$对暴胀子质量平方$m^2$的贡献，而暴胀则需要$|m^2| << H^2$。保持$m^2$小的建议进行了调查，强调其对$n$的影响。最后，讨论了多分量暴胀（如“双重”暴胀）的情况。在所有情况下，计算绝热密度微扰谱的最佳方法都是从这样一个假设开始的：在超视界尺度上平滑之后，宇宙沿着每一条共动世界线的演化实际上与具有相同初始暴胀子场的未微扰宇宙中的演化相同。可能的等曲率密度扰动进行了简要讨论，与一个简单的推导的事实，即低多极的cmb各向异性是6倍大的绝热密度扰动。
1996-09-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Global adiabaticity and non-Gaussianity consistency condition
在单场暴胀的背景下，超视界尺度上随动切片上的曲率扰动（$\R_c$）的守恒性是推导双谱压缩极限与原始曲率扰动谱之间一致性条件所需的假设之一。然而，$\R_c$的守恒仅在扰动达到绝热极限后才成立，在绝热极限下，$\R_c$的恒定模式优于其他模式（通常是衰减模式）。在这种情况下，在热力学意义上定义的非绝热压力扰动，$δP_{nad}\equivδP-c_w^2δρ$，其中$c_w^2=\dot P/\dotρ$，在超视界尺度上通常也可以忽略不计。因此，人们可能认为绝热极限与热力学绝热性相同。事实并非如此。换句话说，热力学绝热性不是超视界尺度上$\R_c$守恒的充分条件。在本文中，我们考虑模型，满足$δP_{nad}=0$在所有尺度上，我们称之为全球绝热性（GA），这是保证，如果$c_w^2=c_s^2$，其中$c_s$是相速度的扰动的传播。已知的示例是超慢滚（USR）充气的情况，其中$c_w^2=c_s^2=1$。为了推广USR，我们开发了一种方法来找到GA K-膨胀模型的拉格朗日从行为的背景量的比例因子的函数。应用这种方法，我们表明，确实存在广泛的一类GA模型与$c_w^2=c_s^2$，这使得$\R_c$增长超地平线尺度，因此违反了非高斯一致性条件。
2016-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary perturbations with Lifshitz scaling
引力自由度在高能量下可能服从Lifshitz标度，而不是洛伦兹不变性，就像霍洛维茨娃关于量子引力的提议中所发生的那样。我们研究的后果，这一建议的原始扰动在通货膨胀产生的频谱。打破四维同胚（Diff）不变性下降到叶理保持Diff在Hoelava-Lifshitz（HL）重力导致出现的标量自由度的重力部门，khronon，它描述了动态的时间叶理。人们可以天真地认为，暴胀子和khronon之间的混合将危及超级哈勃尺度下绝热扰动的守恒。这确实发生在理论的可投射版本中。相比之下，我们发现，在HL引力的不可投射的版本，khronon获得的有效质量远大于哈勃尺度之前的哈勃穿越时间和绝热曲率扰动$ζ$来源的暴胀子波动的波动。结果表明，在超哈勃尺度下，绝热扰动$ζ$的行为与有效的单场系统相同，其谱在时间上是守恒的。通过对暴胀子色散关系的修正，将Lifshitz标度印在$ζ$的功率谱中.指出了张量标量比与原初引力波谱倾斜之间的相容关系的破坏，并认为它可以提供暴胀时代洛伦兹破坏的信号.
2018-03-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Decoupling of large-scale, adiabatic inflationary perturbations from enhanced small-scale modes at one-loop
Queen Mary University of London（伦敦大学玛丽女王学院）；University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）；University of Sussex（萨塞克斯大学）
本文研究了大规模绝热膨胀扰动与增强小尺度模式在一级循环中的解耦问题，采用δN公式和单独宇宙方法，发现反作用源于非线性或初始条件修正，且结果具有尺度不变性。
2026-01-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Effective theories of single field inflation when heavy fields matter
我们计算了单场暴胀模型的低能有效场论（EFT）展开，该模型起源于包含多个其他标量场的母理论。通过假设母理论中的所有其他自由度相对于暴胀子都有足够的质量，只要满足某些广义绝热性条件，就有可能推导出在扰动下对任意阶有效的EFT。这些条件允许一致的低能量EFT描述，即使当暴胀子偏离其绝热最小值沿其缓慢滚动的轨迹。通过概括的形式主义，确定绝热模式与戈德斯通玻色子的自发破缺的时间平移对称性之前的重场的整合，我们表明，这种不变性的父理论决定了整个非微扰结构的后裔EFT。这个理论的耦合可以完全用绝热扰动的降低的声速来表示。由此产生的操作员扩展与其他场景（如标准单次充气或DBI充气）的操作员扩展不同。特别是，我们重新推导出某些运营商如何可以成为瞬态强耦合沿暴胀子轨迹，符合慢卷和EFT扩展的有效性，印记功能的原始功率谱，我们推导出相关的三次运营商，意味着不同的签名，在原始的双谱可能很快会受到约束的意见。
2012-05-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Axion inflation with cross-correlated axion isocurvature perturbations
在超弦理论的框架下，我们研究了暴胀的情况，其中暴胀子是一个产生绝热曲率扰动的轴子，而存在另一个产生等曲率扰动的轻轴子。我们讨论了弦轴子之间的非平凡耦合是如何普遍产生的，并通过具体的例子计算了绝热模和等曲率模之间的互相关。基于Planck对一般相关等曲率扰动的分析，我们证明了轴子单值暴胀倾向于相关等曲率模的存在，而自然暴胀则不倾向于相关等曲率模.
2015-09-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Solid Consistency
我们认为固体暴胀中的$isotropic$标量涨落在超视界极限下是绝热的。在固相过程中，这种绝热模式具有独特的特点：恒定能量密度切片和共动切片不重合，它们的曲率，分别由$ζ$和$\mathcal R$参数化，都随时间演变。这种绝热模的存在意味着Maldacena的压缩极限一致性关系在长模上角平均后成立。一个长波长球标量模与几个短标量模或张量模的关联函数是由短模的标量因子的标度行为固定的，与固体膨胀作用或再加热动力学无关。
2017-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-gaussianity from the bispectrum in general multiple field inflation
研究了具有一般动力学项的多场暴胀模型的双谱的非高斯性。这些模型包括多场K-暴胀和多场Dirac-Born-Infeld（DBI）暴胀。我们发现，在一般情况下，绝热和熵扰动的声速是不同的，它们可以小于1。然后可以增强非高斯性。多场的DBI膨胀被证明是一个特殊的情况下，两个声速是相同的，由于一个特殊形式的动力学项。我们导出了包含度量扰动的精确二阶和三阶作用量。在小声速极限和慢滚展开的超前阶，我们导出了曲率扰动的三点函数，它依赖于绝热扰动和熵扰动。如果熵扰动的声速与绝热声速不同，则熵扰动的贡献具有不同的动量依赖性，这为区分多场模型与单场模型提供了可能。另一方面，在多场DBI情况下，熵扰动的贡献具有与纯绝热贡献相同的动量依赖性，并且它仅改变三点函数的振幅。这可能有助于缓解DBI通胀模型的约束。
2008-06-04 astro-ph gr-qc hep-th
Symmetries and Loops in Inflation
在本文中，我们证明了曲率微扰zeta在单场暴胀中的超视界守恒作为算子陈述成立。这意味着所有的zeta函数在循环展开中的所有阶都是与时间无关的。我们的结果直接来自基础理论的局部性和自同构不变性。我们还探讨了zeta守恒，单场相容关系和复合算子重整化之间的关系。
2012-11-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Heavy fields, reduced speeds of sound and decoupling during inflation
我们讨论和澄清有效的单场论的有效性，通过整合出重度的自由度的制度，绝热扰动传播的抑制声速的通货膨胀。我们通过构造表明，在暴胀背景下，声速仍然受到抑制，慢卷持续足够长的时间，这确实是可能的。在这类模型中，重场影响绝热模式的演变的方式是一致的物理低和高能量的自由度去耦。我们强调等曲率模式的有效质量和传播的高能量模式的本征频率之间的区别。至关重要的是，我们发现，定义高频模式的质量间隙随着转向的强度而增加，即使天真的重（等曲率）和轻（曲率）模式变得更强耦合。绝热性始终保持不变，导出的有效场论保持在弱耦合状态，满足了对所得原始功率谱的所有当前观测约束。此外，这些模型允许一个显著大的等边非高斯性。
2012-05-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Perturbations in generalized multi-field inflation
本文研究了多场暴胀模型的线性扰动，该模型的拉格朗日量是标量场和一个整体动力学项的一般函数，该整体动力学项将它们的时空梯度与任意场空间度规结合起来。我们的分析包括最近研究的k-暴胀，DBI暴胀及其多场扩展。对于这类模型，我们计算了线性扰动对二阶的作用。我们分解成一个（瞬时）绝热模式，平行于背景轨迹，和熵模式的扰动。我们表明，所有的熵模式传播的光速，而绝热模式传播的有效声速。我们还确定了特定的熵模式的组合来源的曲率扰动大尺度上。然后，我们研究了一些细节的情况下，两个标量场：我们明确地写在一个紧凑的形式的绝热和熵模式的运动方程，并讨论其量子涨落和原始功率谱。
2008-05-31 astro-ph gr-qc hep-th
Short distance and initial state effects in inflation: stress tensor and decoherence
我们提出了一个一致的低能量有效场论框架参数化的影响，新的短距离物理暴胀，和他们可能的观测签名在宇宙微波背景。考虑Robertson-Walker（RW）时空中量子标量场的一般均匀各向同性初态，条件是它们的紫外行为与耦合到引力的协变守恒应力张量的重整化一致.在泛函薛定谔图像中，这些态是相干的、压缩的、混合态，其特征是高斯密度矩阵。这个高斯的参数接近那些绝热真空在大波数，并根据一个有效的经典哈密顿量的时间演变。在de Sitter时空中的$α$压缩态的一个复参数族不属于这个UV允许类，除了对应于Bunch-Davies态的特殊参数值。我们确定了一般紫外绝热允许态对暴胀功率谱和应力张量期望值的有限贡献，并得到了最近提出的一些暴胀初态短程修正模型的可观测性和反反应效应的定量极限。对于所有的紫外线允许的状态，二阶绝热基础提供了一个很好的描述粒子在扩大RW宇宙。由于de Sitter空间中无质量、最小耦合标量场不存在粒子产生，因此在最简单的自由场暴胀模型中不存在相位退相干。我们将绝热正则化应用于宇宙学中退相干泛函的重整化，以证实这一结果。
2005-06-13 gr-qc hep-th
Evolution of fNL to the adiabatic limit
我们研究多场模型中的暴胀扰动，zeta通常会演化到所有等曲率模式衰减--“绝热极限”。我们使用数值方法来探索的非线性参数fNL的敏感性的过程中，实现这一限制，发现一个明显的依赖模型特定的数据，如在慢辊故障或再加热的时间尺度的时间。在模型的总和可分离的潜在的isocurvature模式衰减之前的慢滚阶段结束时，我们给出了一个分析标准的渐近值fNL是大的。其他例子可以使用瀑布场来终止暴胀，而fNL是瞬时大的，由从山脊下降或收敛到山谷引起。我们表明，这两种类型的演变区分的符号的双谱，并给出近似表达式的峰值fNL。
2012-09-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The effective field theory of multi-field inflationary fluctuations
本文构建了基于绝热扰动和非绝热物质涨落的多场暴胀有效场论，在准德西特退耦极限下给出二次混合与三次相互作用的简单形式，并阐明其与非线性西格玛模型的关系及超越已知模型唯象学的探索方向。
2024-05-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Soft Metric Fluctuations During Inflation
本文利用有效场论方法证明暴胀期间超视界标量和张量度规涨落的全阶守恒，并阐明该守恒源于对称性与幂次计数，且对圈修正及重场耦合保持鲁棒。
2025-02-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Perturbations and the Weinberg Theorem
宇宙学扰动理论中著名的温伯格定理指出，在超视界尺度上，总是存在两个绝热标量模，其中的同动曲率微扰是守恒的。特别是，当扰动是从一个单一的来源，如在单场模型的通货膨胀，这两个允许的独立的解决方案是绝热和超地平线尺度上的守恒。在文献中很少有已知的例子违反这一定理。我们重新讨论了这一定理，指出了在非吸引子暴胀、流体暴胀、固体暴胀模型和伪共形宇宙模型中违反这一定理的一些技术假设的漏洞。
2015-08-13 astro-ph.CO hep-th
Inflation Dynamics and Reheating
我们回顾了单场和多场的膨胀理论，特别注意绝热和熵/等曲率扰动的动力学，这些扰动提供了检验膨胀模型的主要手段。我们回顾了暴胀后的再加热和预热的理论和唯象，对多场暴胀的引力和非引力特征进行了统一的讨论。此外，我们涵盖的膨胀理论与额外的维度和模型，如曲率的情况下，调制再加热，提供替代方法产生大规模的密度扰动。最后，我们讨论了有趣的观测影响，可以导致绝热等曲率的相关性和非高斯。
2006-02-02 astro-ph gr-qc hep-ph
Primordial perturbations and non-Gaussianities in DBI and general multi-field inflation
本文研究了具有多个标量场和任意动力学项的一般暴胀模型中的宇宙学扰动，重点研究了Dirac Born Infeld（DBI）暴胀的多场扩展.在最一般的情况下，我们计算的二阶作用的线性扰动的动力学。专门为DBI，我们表明，绝热和熵模式传播的{ \it共同}有效的声速，从而在声音的地平线交叉放大。在小声速极限下，我们发现熵模的振幅比绝热模的振幅大得多。在一般情况下，我们还得到了三阶作用量，这对于研究暴胀过程中产生的原始非高斯性是有用的。在DBI的情况下，我们计算占主导地位的贡献，非高斯性，这取决于绝热和熵模式。
2008-06-02 hep-th
Multifield Dynamics in Higgs-otic Inflation
在希格斯暴胀中，$h^0$和$H^0$ MSSM希格斯场的复杂中性标量组合以混沌的方式扮演暴胀子的角色。如果系统嵌入到弦论中，使得希格斯场参数化D膜位置，则该势将免受大暴胀子处的大跨普朗克修正的影响。暴胀子势则由DBI+CS D-膜作用量给出，在大场下近似为线性行为。暴胀子标量势是一个具有特定非正则动力学项的双场模型。以前的宇宙学参数（即标量和张量扰动）的计算没有考虑模型的全部2场特征，特别是忽略了等曲率扰动的存在及其与绝热模的耦合。众所周知，对于一般的2-场势，这种效应可能会显着改变给定模型的观测特征。我们进行了全面的分析绝热和等曲率扰动的希格斯耳2场模型。我们表明，该模型的预测性增加相比，绝热近似。等曲率微扰适度地反馈到绝热涨落中。然而，等曲率分量在充气结束时呈指数衰减。张量标量比在$r=0.08-0.12$区域内变化，与普朗克/BICEP的结果一致。
2015-05-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Adiabatic and entropy perturbations in cosmology
这篇博士论文研究了宇宙学中非绝热微扰的影响和产生。我们研究绝热（曲率）和熵（isocurvature）扰动期间产生的宇宙膨胀，是由多个标量场与任意相互作用势。在场空间中进行局部旋转以分离出绝热和熵模式。由此产生的场方程明确显示如何在大尺度上熵扰动源绝热扰动，如果背景的解决方案遵循一个弯曲的轨迹在字段空间，以及如何绝热扰动不能源熵扰动在长波长的限制。我们表明，为什么一般预期的绝热和熵扰动是相关的通货膨胀结束。然后，我们考虑膨胀后的两个字段预热，检查条件下，熵扰动可以改变大规模的曲率扰动，并显示我们的新形式主义具有优势的数值稳定性时，背景解决方案遵循一个非平凡的轨迹在字段空间。然后，我们比较了最新的宇宙微波背景数据与理论预测，包括相关绝热和CDM等曲率扰动。我们发现，有一个相关的等曲率扰动的幅度和光谱倾斜之间的简并。然后，我们研究兰德尔-桑德拉姆型膜世界宇宙学中的扰动。密度扰动在体中产生外尔曲率，这反过来又通过应力-能量扰动对膜产生反作用。体效应产生非绝热模式，即使当物质扰动是绝热的，并改变背景动力学。
2001-12-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Anisotropic separate universe and Weinberg's adiabatic mode
在分离论域方法中，一个非均匀论域被重新表述为一组胶合的许多均匀局部斑块。这是梯度展开和$δN$形式主义的本质，它们已被广泛用于解决宇宙的长波长演化。在本文中，我们表明，分离论域方法可以被普遍使用，只要所考虑的理论是本地的，并保持空间的同胚不变性。针对这两个条件，我们还澄清了所谓的温伯格绝热模式存在的条件。值得注意的是，分离宇宙的方法和$δN$形式主义也适用于大尺度上的剪切模型，也适用于修正的引力理论，接受四维非同构不变性的破坏。广义的$δN$形式使我们能够计算所有的大尺度涨落，包括引力波。我们还讨论了各向异性暴胀和超慢卷暴胀的几个含义。
2021-01-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflaton field potential producing the exactly flat spectrum of adiabatic perturbations
本文给出了寻找暴胀子标量场的势问题的精确解，对于这种势，在早期宇宙的de Sitter（暴胀）阶段产生的绝热扰动具有完全平坦（或Harrison-Zeldovich）的初始谱。这个解超出了慢滚近似和高阶修正的范围，所得到的势取决于两个任意的物理常数，其中一个决定了扰动的幅度。对于小（零）值的其他常数，一个长期（无限）的暴胀阶段与缓慢滚动的暴胀子场存在。
2005-07-08 astro-ph gr-qc hep-th
Inflation in Energy-Momentum Squared Gravity in Light of Planck2018
本文研究能量动量平方引力的宇宙动力学。通过将物质场能量动量张量的平方（$ζ\, \textbf{T}^{2}$）与爱因斯坦-希尔伯特作用量相加，得到爱因斯坦场方程，并研究了守恒定律。证明了$ζ\, \textbf{T}^{2}$项的存在打破了物质场的能量动量张量守恒。然而，在这个模型中，一个有效的能量动量张量在时间上是守恒的。以FRW度规为背景，我们得到了Friedmann方程，并利用该方程研究了$ζ\,\textbf{T}^{2}$模型中的宇宙暴胀.我们对扰动参数进行了数值分析，并将结果与Planck 2018在$68\%$和$95\%$ CL上的不同数据集进行了比较，得到了对耦合参数$ζ$的一些约束。我们证明了\textbf {对于$0< ζ\leq 2.1\times 10^{-5}$，$ζ\, \textbf{T}^{2}$引力是观测上可行的暴胀模型。
2021-07-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
