Scale-invariant cosmology in de Sitter gauge theory
普朗克质量和宇宙学常数决定了物理宇宙中的最小距离和最大距离。相对论理论考虑了基本距离极限$\ell$与基本速度极限$c$,是基于洛伦兹对称性的德西特扩展。本文提出了一种新的德西特引力规范理论,它允许$\ell$的宇宙学演化的一致性。这个理论在局部等价于狄拉克的尺度不变版本的广义相对论,并提出了一种新的非奇异宇宙学扩展。
2021-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmic curvature from de Sitter equilibrium cosmology
我表明,德西特均衡宇宙学一般预测可观察到的曲率水平在今天的宇宙。曲率的预测值仅取决于非相对论性物质的密度与宇宙学常数中能量密度的比值,以及开始暴胀的初始气泡的曲率值。这个结果与暴胀的规模、暴胀过程中势能的形状以及宇宙学的许多其他细节无关。未来对物质密度、宇宙学常数和曲率的宇宙学测量将为我们宇宙的起源打开一扇窗户,并提供一个支持或证伪德西特平衡宇宙学的机会。
2011-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The mirror at the edge of the universe: Reflections on an accelerated boundary correspondence with de Sitter cosmology
本文求解了de Sitter动镜宇宙学的加速边界对应(ABC)。Bogoliubov系数表明粒子谱是普朗克分布,温度与视界半径成反比。量子应力张量表明能量通量的持续发射与永恒平衡一致,而粒子携带的总能量仍然是有限的。曲线时空变换到平坦时空与加速边界的说明,也显示了反德西特(AdS)时空。
2020-05-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Holography for Cosmology
我们提出了一个四维单标量暴胀宇宙的全息描述,并展示了宇宙学观测,如原始功率谱,是如何编码在三维QFT的关联函数。全息描述正确地再现了标准的暴胀预言的极限,在那里波动的微扰量子化是合理的。在相反的限制,其中重力是强耦合在早期,我们提出了一个全息描述的微扰大N QFT。启动全息唯象的方法,我们表明,模型只包含两个参数,N和一个维度的耦合常数,能够满足目前的观测约束。
2010-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Consistency of Tachyacoustic Cosmology with de Sitter Swampland Conjectures
最近的研究表明,奥贝德等人提出的德西特沼泽地理论与暴胀宇宙学之间存在着紧张关系。在本文中,我们考虑一种替代通货膨胀,'tachyacoustic'宇宙学,在光的沼泽地acquitures。在速声模型中,原始扰动是由超光速的一段时间而不是加速膨胀产生的。我们表明,速声拉格朗日函数的实现可以与德西特沼泽地猜想一致,因此原则上可以与紫外完全理论一致。我们得到了一个一般的条件,模型与$c_S > 1$是一致的沼泽地地形。
2019-10-15 astro-ph.CO hep-th
Attracted to de Sitter II: cosmology of the shift-symmetric Horndeski models
对于任何种类的物质,具有德西特临界点的Horndeski模型都可以提供一种机制来缓解宇宙学常数问题。此外,它们可以让我们理解当前宇宙的加速膨胀是当它是一个吸引子时动力学接近临界点的结果。我们表明,这个临界点确实是一个吸引子的移位对称子族的模型与这些特点。我们研究了宇宙学的情况下,考虑辐射和物质含量的结果,并得出结论,他们的背景动力学是兼容的最新观测数据。
2015-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On higher derivative gravity, c-theorems and cosmology
我们认为在3和4维,其中承认简单的c-定理,包括高达6个导数曲率不变量的高阶导数引力拉格朗日。根据迈尔斯的建议,这些拉格朗日量被限制,使得(反)德西特空间周围的波动具有二阶线性运动方程。我们在AdS/CFT和宇宙学的背景下研究c-定理。在宇宙学的背景下,单调函数是通过瓦尔德公式在视视界上定义的熵。给出了渐近(反)de Sitter的精确黑洞解.在de Sitter空间中发现了一个有趣的熵下界。讨论了D=3和D=4的宇宙学的某些方面。
2010-10-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
From de Sitter to de Sitter: A Thermal Approach to Running Vacuum Cosmology and the Non-Canonical Scalar Field Description
本文用非平衡态热力学推导运行真空解析表达式,描述从初始到最终德西特态的宇宙演化,并用非正则标量场实现忠实建模。
2024-08-29 astro-ph.CO gr-qc
Cosmology of the de Sitter Horndeski models
对于任何种类的物质,具有德西特临界点的Horndeski模型都可以提供一种机制来缓解宇宙学常数问题。我们研究了两类族的宇宙学演化-线性模型和具有位移对称性的非线性模型。我们的结论是,后者的模型可以提供一个与最新的观测数据兼容的背景动力学。
2015-10-29 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Perturbation Theory Using the FFTLog: Formalism and Connection to QFT Loop Integrals
本文提出了一种计算宇宙学扰动理论中圈的新方法。这种方法是基于近似的$Λ$ CDM类宇宙作为一个有限的复杂的幂律宇宙的总和。分解自然使用FFTLog算法实现。对于幂律宇宙学,所有的圈积分形式上等价于无质量量子场论的圈积分。这些积分有广义超几何函数的解析解。我们提供了明确的公式,单圈和双圈功率谱和单圈双谱。我们的方法的一个主要优点是,计算的困难部分与宇宙学无关,只需要做一次,并且可以回收用于任何相关的预测。标准回路图的评估可以归结为一个简单的矩阵乘法。我们证明了这种方法的应用程序,以更高的多重性/循环关联函数的承诺。
2017-08-27 astro-ph.CO hep-th
More on McVittie's Legacy: A Schwarzschild - de Sitter black and white hole embedded in an asymptotically $Λ$CDM cosmology
最近,Kaloper、Kleban和Martin重新研究了McVittie解,并提出了一个与普遍持有的观点相反的观点,即该解在膨胀的宇宙中包含一个黑洞。在这里,我们证实了他们的主要结论,但继续检查,在一些细节,一个特定的解决方案,渐近的$Λ$ CDM宇宙学。我们表明,部分边界的解决方案包含内部分歧的两个领域的Schwarzschild-de Sitter时空,所以这两个黑洞和白洞的视野一起形成了部分边界的McVittie解决方案。我们继续表明,零和弱能量条件得到满足,并在解决方案中的主导能量条件几乎处处满足。这里的解决方案是通过一个系统的结构的保角图的基础上详细的数值积分的零测地线方程。我们发现McVittie解存在一个退化极限,在该极限处分歧双球消失.对于宇宙学常数为零的解,我们没有发现弱零奇点的发展。相反,我们发现,在这种情况下,要么有一个黑洞到初始奇点的未来,要么有一个白洞到它的过去。
2011-07-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing de Sitter from the horizon
本文利用 de Sitter 时空视界间的关联函数探测因果菱形物理,推广了拟正规谱并联系 Källén-Lehmann 谱密度,引入有限温度有效场论,从幺正性导出参数正性约束。
2023-06-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Attracted to de Sitter: cosmology of the linear Horndeski models
我们考虑Horndeski宇宙模型,与一个minisuperspace拉格朗日线性的领域的衍生物,能够筛选任何真空能量和物质的内容,导致一个空间平坦的德西特真空固定的理论本身。此外,我们调查的宇宙演化独立的材料内容的特定模型,并使用它们来理解这个框架的一般特征。我们还考虑更现实的模型,我们表示的“长期长期”和“三脚架”模型,重点关注的情况下,临界点确实是一个吸引子的解决方案和宇宙学的历史是特别感兴趣的。
2015-05-06 astro-ph.CO gr-qc
Gauge Field Mimetic Cosmology
我们将模拟宇宙学推广到包含规范不变$p$形式的模型。$0$ -形式的情形再现了模拟暗物质的著名结果,$1$ -形式对应于规范场模拟模型,而$2$ -形式的模型是$4$时空维中$0$ -形式模型的Hodge对偶.我们研究了新的规范场模拟模型的宇宙学应用,并表明它产生了一个能量密度分量,它模仿了空间曲率的作用。在麦克斯韦项的存在下,该模型也支持平坦,开放和封闭的类德西特宇宙学背景,而空间几何是平坦的所有三种情况。我们进行了宇宙学扰动分析,并表明该模型在开放的类de Sitter解的情况下是稳定的,而在封闭的类de Sitter解的情况下,它遭受鬼不稳定性.
2018-09-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
de Sitter Gauge Theory of Gravity: An Alternative Torsion Cosmology
本文研究了一个基于德西特规范理论(dSGT)的新宇宙学模型。通过一些变换,我们发现,在尘埃宇宙中,dSGT的宇宙学方程可以形成一个自治系统。对该系统进行了动力学分析,找到了9个临界点,其中存在一个正吸引子和一个负吸引子。正吸引子向我们表明,我们的宇宙最终将进入指数膨胀阶段,这与$Λ$ CDM的结论相似。并进行了数值计算,验证了动力学分析的结论。最后,我们将模型参数和初始值拟合到Union 2 SNIa数据集,给出参数的置信度轮廓,并获得dSGT参数的最佳拟合值。
2011-11-08 astro-ph.CO gr-qc
Dynamics and cosmological constraints on Brans-Dicke cosmology
我们使用来自遥远的Ia型超新星的观测数据,哈勃函数$H(z)$测量,来自Alcock-Paczy{\displaystyle {\displaystyle {\frac {A}ski检验的信息,和重子声学振荡,研究了Brans-Dicke宇宙学模型的观测约束。我们的分析是基于修改后的Friedmann函数的动力学研究Brans-Dicke宇宙学附近的德西特状态。动力系统的定性理论使我们能够在这个状态附近获得三种不同的行为。我们发现一个线性的方法的de Sitter状态$ω_{\textrm{BD}}=-0.8606^{+0.8281}_{-0.1341}$,一个振荡的方法的de Sitter状态$ω_{\textrm{BD}}=-1.1103^{+0.1872}_{-0.1729}$,和一个鞍型临界点$ω_{\textrm{BD}}=-2.3837^{+0.4588}_{-4.5459}$所代表的瞬态de Sitter状态。我们得到了Brans-Dicke标量场在现历元的质量为$m_ϕ\sim H_{0}$。模型比较的贝叶斯方法用于区分所获得的模型。我们表明,观测数据指向的值的$ω_{\textrm{BD}}$参数接近的玻色子弦论的低能极限所建议的值。
2014-11-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraints on String Cosmology
弦论包含了像东方折叠平面这样的支持高阶导数相互作用的源。这些相互作用使得在超引力中被禁止的静态通量紧致化成为可能。它们还可能导致违反加速宇宙所需的强能量条件(SEC)。我们研究如何大的违规是可能的杂合弦紧化到四维的背景下。我们发现,德西特解决方案仍然是不可能的,但经典禁止反德西特解决方案是可能的。
2012-02-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Holography for inflation using conformal perturbation theory
本文给出了一类暴胀慢滚模型的精确的、定量的全息描述。双QFT是一个变形的三维CFT由一个几乎边际运营商,其中,在我们考虑的模型中,产生RG流到附近的IR固定点。这些模型描述了山顶暴胀,其中暴胀子从无限过去(对应于双QFT的IR固定点)的局部最大值滚动到无限未来(对应于双QFT的UV)的附近局部最小值。通过纯全息方法,我们计算了标量和张量宇宙学扰动的谱和双谱。这些可观测量全息映射到的QFT双折射可以使用共形微扰理论计算,即使当对偶QFT是强耦合的。光谱和双谱都可以用CFT变换器来表达,CFT变换器通过共形不变性固定,直到几个常数。因此,慢卷暴胀微扰子的形式是由德西特等距从不动点的微扰破缺决定的。将常数设置为AdS/CFT在固定点处获得的值,我们发现与已知的慢滚功率谱和非高斯性表达式完全一致。
2012-11-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Breakdown of Semiclassical Methods in de Sitter Space
长期以来,人们都知道德西特空间中的无质量相互作用标量场在大于哈勃距离的长度尺度上会经历大的波动。在凝聚态物理中,临界点附近也会出现类似的情况,在这种更好理解的情况下,这些大的涨落表明了平均场方法在这一领域的失败。我们认为,对于德西特空间中的非戈德斯通标量,这些波动也可以被解释为信号的半经典方法广泛用于整个宇宙学的完全崩溃。通过对de Sitter空间中Feynman图的红外性质进行幂次计算,我们发现,对于通过λ π ^4$相互作用的大质量标量,当质量小于m \simeq \sqrt λH/2π(H是哈勃尺度)时,对环近似的控制将失去。我们简要讨论了暴胀宇宙学的一些潜在含义。
2010-07-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmology in ghost-free bigravity theory with twin matter fluids: The origin of "dark matter"
本文基于无鬼双引力理论研究了Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker(FLRW)时空的动力学。假设耦合参数保证de Sitter空间和Minkowski时空的存在,我们发现具有“孪生”尘埃物质场的时空有两个稳定的吸引子:一个是de Sitter加速宇宙,另一个是物质支配宇宙.虽然有相当数量的初始数据导致de Sitter宇宙,但我们也发现了物质支配的宇宙或具有未来奇点的时空。宇宙无毛猜想并不完全成立,但加速膨胀可以自然发现。将$Λ$ -CDM模型作为吸引子得到。我们还表明,在弗里德曼方程中的暗物质成分,它起源于另一个孪生物质,可以比重子物质大5倍左右,通过选择适当的耦合常数。
2014-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Wilsonian Cosmology: de Sitter (in)Stability
King’s College London(伦敦国王学院)
该研究开发了威尔逊型函数重整化群的标量宇宙学框架,推导了势的非微扰流方程与耦合弗里德曼方程,分析了德西特真空的两种情况,发现质量项可稳定系统,为暗能量和暴胀研究提供新吸引子。
2026-08-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-local gravity in D-dimensions: Propagator, entropy and bouncing Cosmology
我们提出的引力子传播的无穷衍生物,$D$维,非本地的行动,高达二次阶曲率周围的闵可夫斯基背景,并讨论了这类引力理论所需的条件是鬼免费的。然后,我们研究的引力熵的德西特和反德西特背景下,比较与最近推导出的结果为史瓦西黑洞,推广到任意$D$维,其中熵是简单地由面积法。为了更清楚地说明差异,采用了将熵分解成其$(r, t)$和球形分量的新方法。最后,我们讨论的de-Sitter熵的框架内的非奇异弹跳宇宙学。
2015-11-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmology in rotation-invariant massive gravity with non-trivial fiducial metric
研究了具有5个自由度的SO(3)不变质量引力的宇宙学.与以前的研究相比,我们允许一个非平凡的基准度量,这可以通过调用,例如,一个类似于牛顿的全球对称性来证明。我们写的均匀和各向同性的运动方程在这个更一般的设置和识别,特别是,德西特解决方案。然后,我们研究了均匀宇宙学解周围的线性扰动,通过推导控制标量,矢量和张量模式的动力学的二次拉格朗日。因此,我们得到的条件是良好的行为的扰动。我们表明,它是可能的,找到德西特解决方案的扰动是弱耦合和稳定的,即没有幽灵或梯度不稳定性。
2014-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmology of non-local f(R) gravity
我们考虑一类特殊的非局部f(R)的GR的修正。非定域算子的结构是由弦场论和p-adic弦论激发的。明确推导出的频谱和制定的模型的无鬼影的条件。我们特别注意的经典稳定性的de Sitter解决方案在我们的模型和制定的条件,模型参数有一个稳定的配置。在膨胀过程中的de Sitter阶段的描述不稳定的配置的相关性进行了具体讨论。
2019-08-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Single Past Null Geodesic in the Lemaitre-Tolman-Bondi Cosmology
这项工作提供了一个一般性的讨论空间非均匀Lemaintre-Tolman-Bondi(LTB)宇宙学,以及它的基本性质和许多有用的相关量,如宇宙学距离。我们应用单零测地线的概念,产生一些简单的分析解决方案,如红移的观测量。作为单零测地线技术的一个应用,我们进行了一个分形方法的抛物LTB模型,比较它的空间均匀的爱因斯坦-德西特宇宙学。结果表明,标准模型,在这种情况下所代表的Einstein-de Sitter宇宙学,可以等价地描述的分形分布的物质,因为我们发现,不同的单一分形维数描述不同的尺度范围内的抛物线LTB物质分布。结果表明,在大范围内,分形维数为0.5的抛物LTB模型近似于爱因斯坦-德西特宇宙的物质分布。
2013-12-17 astro-ph.CO gr-qc
Nonsingular Decaying Vacuum Cosmology and Entropy Production
研究了描述两个极端(早期和晚期)德西特时代之间整个宇宙历史演化的衰变真空宇宙学的热力学行为。详细讨论了从早期deSitter到辐射阶段的热演化过程。解析地确定了温度演化规律和熵增函数。有效无质量粒子的熵最初为零,但在当前哈勃半径内不断演化到目前的最大值,以自然单位表示为$S_0 \sim 10^{88}$。利用德西特时空的Gibbons-Hawking温度关系,我们发现原始和晚期真空能量密度之比为$ρ_{vI}/ρ_{v0} \sim 10^{123}$,这是量子场论的一些简单估计所要求的.
2015-03-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On de-Sitter Geometry in Cosmic Void Statistics
从几何概念的4维deSitter配置的领域在欧几里德3-空间和建模的宇宙中的空隙作为领域,我们表明,在这个配置空间的均匀分布意味着一个幂律的空隙数密度是一致的结果从偏移集形式主义和数据,为中间范围的空隙体积。也可以估计大尺度结构的尺度维数。我们还讨论了限制测量几何形状对空隙统计的影响。这是de-Sitter几何在宇宙学中的一个新的应用,也为宇宙学中的自相似性提供了一个新的几何视角。
2013-11-28 astro-ph.CO gr-qc
Efficiently evaluating loop integrals in the EFTofLSS using QFT integrals with massive propagators
提出一种基于拟合线性功率谱为类大质量传播子函数的新方法,通过预计算宇宙学无关张量并缩并,高效解析计算EFTofLSS中的圈积分,已用于BOSS单圈双谱分析。
2023-02-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A dynamical inflaton coupled to strongly interacting matter
本文将Einstein-inflaton方程与全息术描述的强耦合量子场论自洽耦合,证明该模型能依次产生暴胀宇宙、再加热阶段及最终由热平衡量子场论主导的宇宙。
2024-05-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Domain wall annihilation -- a QFT perspective
本文提出一种新的解析策略,利用量子场论方法研究早期宇宙中Domain wall networks从形成到annihilation的演化,发现其面积密度遵循特定演化规律,并探讨了其在凝聚态与宇宙学中的联系及外推适用性。
2023-03-08 astro-ph.CO cond-mat.dis-nn cond-mat.other
Einstein's cosmology review of 1933: a new perspective on the Einstein-de Sitter model of the cosmos
我们提出了第一个英文翻译和分析鲜为人知的评论相对论宇宙学写的阿尔伯特爱因斯坦在1932年底。这篇文章于1933年发表在一本翻译成法语的爱因斯坦论文集上,其中包含了对宇宙静态和动态相对论模型的大量评论,最终讨论了爱因斯坦-德西特模型。这篇文章提供了一个有价值的当代洞察爱因斯坦的宇宙学在20世纪30年代,并证实他的兴趣在于发展的最简单的宇宙模型,可以解释观察,而不是探索所有可能的宇宙模型。这篇文章还证实,爱因斯坦不相信简单的相对论模型可以准确描述早期宇宙。
2015-03-27 astro-ph.CO physics.hist-ph
Graviton production in anti-de Sitter braneworld cosmology: A fully consistent treatment of the boundary condition
在我们两人最近的工作中,[Durrer & Ruser,PRL 99,071601(2007); Ruser & Durrer PRD 76,104014(2007)],考虑了在一个五维体中由于移动的时空边界(膜世界)而产生的引力子。就像导电板的存在改变了电磁真空一样,膜的存在改变了引力子真空。随着膜的移动,真空的时间依赖性通过所谓的“动态卡西米尔效应”导致粒子的产生。在我们以前的工作中,忽略了边界条件中与膜速度成线性关系的一项。在这项工作中,我们开发了一种新的方法,克服了这种近似。我们表明,以前的结果是没有修改,如果膜速度低。
2009-07-16 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
The landscape, the swampland and the era of precision cosmology
我们回顾了KKLT结构的改进版本和纯$d=4$ de Sitter超引力,包括一个幂零多重态,关于de Sitter态在弦论中不存在的各种解释。我们解释了为什么我们认为这些假设是有问题的,没有很好的动机,为什么最近提出的替代弦论模型的暗能量,忽略真空稳定,排除了宇宙学观测至少在$3σ$水平,即超过$99.7\%$的信心。
2018-10-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph