The Landscape of String Theory and The Wave Function of the Universe
我们探讨的可能性,量子宇宙学的考虑可以提供一个选择原则的景观弦真空。我们提出,宇宙从弦时代出现在一个热激发态,并确定,在一个迷你超空间模型,隧道到景观上的不同点的概率。我们发现,宇宙出现并开始其经典演化的隧穿终点的势能由原始温度决定。考虑到模势的一些一般性质,我们认为隧穿到模势的尾部是不利的,最有可能出现的点是在极值附近,而这个极值不太可能在模空间的外部区域,那里的紧凑体积非常大,弦耦合非常弱。作为一个具体的例子,我们讨论了我们的论点的模稳定的KKLT模型的应用。
2005-11-24 gr-qc hep-th
A Renormalization Group Approach to the Cosmological Constant Problem
在早期的论文中,有人提出,由于共振隧穿效应,隧道从一个大的宇宙学常数$Λ$网站在stringy漫画景观可以快速,而隧道从一个小的$Λ$网站可能需要指数长的时间。借用安德森局域化跃迁电导的重整化群分析,我们将景观视为一个多维随机势,发现景观的广阔性导致在一个小的临界值$Λ_{c}$处从$Λ> Λ_{c} $的快速隧穿到$Λ_{c} > Λ>0$的抑制隧穿的急剧转变.景观中的流动性使得永恒的通货膨胀非常不可能。作为一个例子,我们发现,$Λ_{c}$可以很容易地指数小相比,弦/普朗克尺度。这些性质可能有助于我们找到一个定性的理解,为什么今天的暗能量是如此之小。
2007-09-15 hep-th
Open inflation in the landscape
在弦景观的背景下,开放的暴胀情景重新引起了人们的兴趣。由于在弦景观中存在大量的亚稳德西特真空,通过气泡成核隧穿跃迁到较低的亚稳真空是很自然的。虽然根据观测界,Omega_0与1的偏差很小,但我们认为,对于张量型微扰,这种小偏差对大角度CMB各向异性的影响是显著的.我们考虑的情况下,有一个大的层次之间的能量尺度的量子隧穿和慢卷膨胀的有核气泡。如果隧穿后的势足够陡,则在慢卷暴胀之前会出现一个快卷阶段。在这种情况下,功率谱基本上是由慢卷暴胀期间的哈勃速率决定的。如果不存在这种快速滚转相位,则功率谱在大角度分量中保持高能量密度的记忆。当气泡壁面张力较小时,由于壁面波动模的影响,大角度分量的振幅会增强。因此,我们可以构建一些模型,其中Ω_0与1的偏差大到足以产生可测量的效果。我们还考虑了一类更一般的模型,其中的假真空衰变可能会发生由于霍金-莫斯隧道,以及涉及多个标量场的模型。我们讨论了这些模型中的标量扰动,并指出,大量的这样的模型已经被观测数据排除在外,除非有一个很长的阶段后,隧道慢卷膨胀。这些结果表明,观测数据使我们能够检验关于弦论势结构和暴胀最后阶段持续时间的各种假设。
2011-08-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Tunneling in Theories with Many Fields
亚稳态真空景观的可能性提出了一个问题,即真空的哪一部分是真正长寿的。任何可能的真空态都有许多邻近的衰变路径,所有可能的衰变都必须被抑制。这种现象的一个有趣的模型由具有四阶随机势的$N$标量组成。在这里,我们表明,缩放的典型最小反弹行动与$N$是容易理解的,并不同于文献中的声明。我们讨论了更现实的景观模型的扩展。
2015-09-16 hep-ph hep-th
Vacuum statistics and stability in axionic landscapes
我们研究真空统计和稳定性随机公理景观。为此,我们开发了一种算法,用于快速评估隧道作用,在大多数情况下,准确度在10%以内。我们发现真空的稳定性与其能量密度密切相关,随着能量密度的降低,寿命迅速增长。真空具有大于给定值的隧穿作用$B$的概率$P(B)$作为$B$中的慢幂律下降。这与随机四次电位的研究形成鲜明对比,随机四次电位的研究发现$P(B)$呈快速指数下降。我们的研究结果表明,相对稳定的真空(如$B> 100$)的总数与字段$N$的数量呈指数增长,并可以得到非常大的$N\gtrsim 100$。这类模型的问题在于,稳定的真空集中在势的绝对最小值附近,因此如果不进行微调,就无法解释观测到的宇宙学常数值。为了解决这个困难,我们考虑修改的模型,其中的轴子获得二次质量项,由于他们的混合与4形式的字段。这导致了一个更大的景观,具有更广泛的真空能量分布。在这样的模型中,相对稳定的真空的数量仍然可以非常大。
2016-01-24 gr-qc hep-th
The Cosmological Constant Problem and Inflation in the String Landscape
早期的一篇论文指出,对弦景观的量子处理是必要的。这表明宇宙的波函数在景观中是移动的,直到宇宙达到一个亚稳态,其宇宙学常数$Λ_0$小于临界值$Λ_c$,其中$Λ_c$估计是指数小普朗克尺度。由于这个网站有一个指数长的寿命,它很可能是今天的宇宙。我们调查的具体方案的基础上,这种量子扩散性质的宇宙景观,并找到一个合理的情况下,早期宇宙。在这种情况下,在最后一次快速隧穿到$Λ_0$($<Λ_c$)位置时,所有能量都存储在成核气泡壁中,仅在气泡碰撞和热化后才释放为辐射。因此,即使$Λ_0$加上辐射大于$Λ_c$,只要辐射不使$Λ_0$真空不稳定,也选择$Λ_0$位点。结果是暴胀必须在最后一次快速隧穿之前发生,因此自然出现的暴胀场景是扩展的膜暴胀,其中膜运动包括滚动,快速隧穿,慢滚动,跳跃和渗透的组合。我们指出,在膜世界中,核合成过程中的辐射主要是在标准模型膜上(膜辐射,与体辐射相对)。这种区别可能会导致有趣的动态。我们认为这份文件是未来调查的路线图。
2008-07-03 hep-th
Inflation in Random Landscapes with two energy scales
我们在弦论的启发下,研究了多维景观中的暴胀现象,其中Kahler模的能量标度通常被假定为远低于复结构模和量子场的能量标度.我们认为,在这样的景观,慢卷通货膨胀的动力学是由低能量的潜力,而通货膨胀的初始条件是由隧道通过高能量的障碍。然后,我们使用的比例因子截断措施,以计算的概率分布的膨胀e倍的数量和密度波动的幅度$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$有一个独特的形状和首选域,这取决于参数的低能量景观。我们讨论了一些观测的影响,这种分布和它对景观参数的约束。
2018-08-10 gr-qc hep-th
Spontaneous Creation of Inflationary Universes and the Cosmic Landscape
我们研究了一些引力瞬子解,这些解提供了在弦论的膜世界背景下自发产生暴胀宇宙的自然实现。退相干由于耦合的更高(微扰)模式的度量以及物质场修改哈特-霍金波函数的德西特空间。把这个新的波函数推广到弦论中,我们提出了弦论中的一个原理,希望它能把我们带到我们生活的特定真空中,从而避免人择原理。作为这一思想的一个例证,我们给出了量子隧穿到各种弦真空的概率的唯象分析。我们发现首选的隧穿是通向暴胀宇宙(就像我们早期的宇宙),而不是通向宇宙学常数非常小的宇宙(即,而不是一个10维非紧化的德西特宇宙。这种较好的解是有趣的,因为它们提供了一种宇宙学机制,在暴胀时期稳定额外的维度。
2004-06-29 gr-qc hep-ph hep-th
The Overshoot Problem in Inflation after Tunneling
我们表明,通常的参数大的超调问题的小字段的通货膨胀的情况下,如果发起的科尔曼-德Luccia(CDL)隧道过渡从早期的真空中的小通货膨胀规模的限制相比,隧道规模。对于低功率单项式出口电位$V(ϕ)\simϕ^n, n<4$,我们推导出的过冲量的表达式。从上方看,这是由从隧穿中出现后和到达电势的慢滚区之前穿过的陡峭势垒的宽度所限定的。对于$n\geq 4$,我们表明,过冲是完全不存在的。我们将这个结果通过二项式推广到一般势的级数展开式,以及任意有限初速度的暴胀子的情形。这使得小场和大场暴胀的初始条件的相空间在通过CDL隧穿填充的弦论真空中处于相同的地位。
2011-09-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Natural and Multi-Natural Inflation in Axion Landscape
我们提出了一个景观的许多轴子,其中的轴子潜在的转移对称性破缺效应收到各种贡献。我们表明,超普朗克衰变常数的轴子的存在是非常常见的轴子景观范围广泛的数量的轴子和移位对称性破缺条款,因为意外对齐的轴子。有效的暴胀模型是轴子景观中的自然暴胀或多自然暴胀,取决于轴子的数量和移位对称性破缺项。BICEP 2和普朗克之间的张力可能是由于对暴胀子势的小调制或隧穿后沿重轴子的势变陡。如果轴子势的典型高度是$(10^{16-17}{\rm \,GeV})^4$量级,那么我们宇宙经历的慢卷膨胀的总持续时间不会明显大于$60$。
2014-07-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A Realistic Unified Gauge Coupling from the Micro-Landscape of Orbifold GUTs
我们考虑5维超对称场论,其中超对称性被Scherk-Schwarz机制破缺(或者等价地,被Radion的F项VEV破缺)。在这样的模型中,辐射子有效势可以根据5d规范耦合、5d场论的UV截止和场的内容来计算。我们提供了简单的,明确的公式的两个回路的有效势的领先的一部分。我们的分析特别适用于5D orbifold GUT的动机杂种优势orbifold模型。我们专注于这种类型的潜在现实的模型,并作出额外的假设,紫外截止尺度是相同的强耦合尺度的5D规范理论。考虑到我们的稳定化机制,5d半径现在根据5d规范耦合和模型的场含量是固定的。这意味着有效的四维规范耦合的预测仅在场内容的模型。鉴于“微观景观”提供的不同可能的分布之间的散装和膜的标准模型领域,我们发现一个子集的模型与现实的统一规范耦合。我们还讨论了两种可能性的“提升”我们的超对称性打破AdS真空:一个是基于可能存在的弱翘曲,其他呼吁F-条款在一个额外的膜本地化超对称性打破部门。
2009-08-14 hep-ph hep-th
Does string theory predict an open universe?
有人声称,弦景观预言了一个开放的宇宙,具有负曲率。这个预言是大量亚稳态弦真空和描述真空隧穿的Coleman-De Luccia瞬子的性质的结果。我们检查这个说法的鲁棒性,这是特别重要的,因为它似乎是弦论的几个可证伪的说法之一。我们发现,由于subleading隧道过程,预测是敏感的未知属性的景观。在合理的假设下,像我们这样的宇宙可能是封闭的,也可能是开放的。
2008-01-07 astro-ph hep-ph hep-th
Random Polynomials and the Friendly Landscape
在hep-th/0501082中,提出了用于景观的场论“玩具模型”。我们表明,该文件的考虑进行到现实的有效拉格朗日,如那些出现的弦论。提取物理学的大量亚稳态真空,随之而来的需要更复杂的代数几何技术,我们审查。
2005-07-08 hep-th
Backreaction due to quantum tunneling and modification to the black hole evaporation process
研究了反反应对量子黑洞蒸发的影响。所使用的方法是基于量子隧穿形式主义提出的[4]。我们给出了一个更现实的画面,考虑到一个黑洞失去它的能量,而模式是隧道外的事件视界。它示出了隧道量子场模式如何影响的几何形状,以及如何在几何形状的这种变化是逮捕在量子场。利用这一点,我们计算修改后的(非热)辐射谱,关联的能量通量,并讨论与这些相关的各种问题。这里获得的结果往往是预期的物理基础上,但重要的是,我们发现他们在定量的方式。
2014-08-11 gr-qc hep-th
Exact Tunneling Solutions in Multi-Field Potentials
本研究利用隧穿势形式体系,首次提出含两个和三个标量场的非平凡真空衰变解析精确解,还将方法推广至含引力修正的情况,成果可用于近似现实势、检验猜想等多场景。
2023-12-19 gr-qc hep-ph hep-th
Exploring a new peak in the heterotic landscape
本文研究了具有Z_8 × Z_8基本群的纤维Calabi-Yau三重交换曲面X上实际杂种真空的存在性。我们的主要结果是一个不去定理,它说,(在温和的假设下)有没有稳定的全纯向量丛在X上满足所需的限制的整体一致性的杂化真空和唯象。为了证明定理,我们探讨了一些细节的傅立叶-Mukai变换的向量丛阿贝尔表面纤维。
2010-04-22 hep-th math.AG
Breeding realistic D-brane models
University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校)
相交膜提供了一个有用的机制,从弦论构建粒子物理模型,具有各种各样的理想特性。这些模型的景观可能是巨大的,并且导航到最现象学上最有趣的区域可能具有挑战性。机器学习技术可以用来有效地构建大量一致的和现象学上期望的模型。在这项工作中,我们短语的问题,找到一致的交叉D-膜模型的遗传算法,模仿自然选择进化的人口集体向最优解。对于一个四维${\cal N}=1$超对称IIA型orientifold相交的D 6膜,我们证明了$\mathcal{O}(10^6)$唯一的,完全一致的模型可以很容易地构建,并通过一个明智的选择搜索环境和超参数,$\mathcal{O}(30\%)$所发现的模型包含所需的标准模型规范群因子。有了相当大的样本,我们就可以在有和没有标准模型规范因子的限制下,对相交膜模型绘制一些初步的景观统计。
2021-12-15 cs.LG hep-ph hep-th