On 'Nothing'
虚无--时空的不存在--既可以是隧穿的终点,如虚无的气泡,也可以是隧穿的起点,如宇宙的量子创造。我们认为,这两个隧道可以在一个统一的框架内处理,并且,在这两种情况下,没有什么应该被认为是反德西特空间的曲率长度接近零的限制。为了研究虚无,我们研究了具有微扰稳定的额外维度的模型中的衰变,它不仅承认虚无的泡沫-拓扑变化的过渡,其中额外维度被夹断,在时空中形成一个洞-而且还承认整个拓扑保持过渡家族,它们仍然顺利地挖空并在一个极限中接近虚无的泡沫。接近这个极限的气泡解决方案,几乎等于零的气泡,给了我们一个可控的环境,在这个环境中,我们什么也不了解。有了这样的理解,我们就能够在科尔曼-德卢西亚形式主义的相对安全的基础上嵌入所提出的反向过程的机制,从无到有的隧穿,并表明霍金-图罗克瞬子并不介导宇宙的量子创造。
2012-05-16 gr-qc hep-th
Decay of flux vacua to nothing
通过推广空无的Kaluza-Klein泡,构造了描述$6d$规范理论通量紧化衰变的瞬子解.气泡的表面是由一个光滑的磁荷孤子膜,其渐近通量正是负责稳定的4d紧化。我们描述了在$6d$爱因斯坦-麦克斯韦理论中出现的各种真空的气泡几何形状的几个例子,即AdS_4 x S^2,R^{1,3} x S^2和dS_4 x S^2。与传统的解决方案,没有气泡介绍这里发生在{ \em两}球紧致流形均匀退化。
2010-09-03 gr-qc hep-th
Bubbles of nothing in binary black holes and black rings, and viceversa
我们认为,膨胀的空泡是一个普遍的特点,黑洞系统的多个或非球形的视野,出现作为一个限制的区域,被狭隘的视野。气泡是连接系统中爱因斯坦-罗森桥的最小循环,它的膨胀是通过黑洞内部熟悉的空间拉伸发生的。我们证明了这个想法(不涉及任何威克旋转)与明确的建设在四,五个维度。在这些维度中膨胀气泡的几何形状分别是静态黑洞双星和黑环的极限。这个极限使得两个黑洞或黑环内孔之间的距离变得非常小,并且黑洞的视界对应于气泡的加速视界。我们还解释了一个五维的黑洞双星如何产生一种不同类型的膨胀气泡。然后,我们表明,泡沫时空可以主机黑洞双星和黑环在静力平衡,与他们的引力被平衡对背景时空膨胀。在六维或更多维中,类似的结构是可以预期的,但这些解决方案中的大多数只能通过数值计算来获得。最后,我们认为,Nariai解决方案可以被视为包含一个不断扩大的圆形泡沫没有。
2022-07-02 gr-qc hep-th
Bubble of nothing decays of unstable theories
具有紧致额外维度的理论有时是不稳定的,会衰变成空无一物的气泡--这种不稳定性会导致时空的毁灭。我们在理论中研究这些气泡的存在,其中设置额外维度大小的模量场稳定在正真空能量上-这是任何渴望描述现实世界的理论的必要成分。使用自下而上的方法,并专注于一个五维的玩具模型,我们表明,四维德西特真空承认泡沫没有一个广泛的一类稳定的潜力。我们表明,与普通的科尔曼-德卢西亚隧道,相应的衰变率保持非零的极限消失的真空能量。潜在的影响包括一个下界的紧维的大小。
2021-12-06 gr-qc hep-ph hep-th
Two interpretations of thin-shell instantons
对于O(4)对称瞬子,它们的解析延拓有两种互补的解释.一种是无到有的解释,其中初始和最终超曲面被欧几里得流形断开。另一种是由Brown和Weinberg引入的某物对某物的解释,其中初始和最终超曲面由欧几里得流形连接。这些解释各有利弊,因此是相辅相成的。在本文中,我们考虑薄壳瞬子的解析延拓,具有较少的对称性,即,球面对称当我们考虑Farhi-Guth-Guven/Fischler-Morgan-Polchinski隧穿时,通常的文献中使用了物对物的解释。另一方面,我们也可以在一定的条件下运用无对有的解释。我们认为,对于这两种解释,我们可以给出一致的衰变率。当我们应用和解释虚无到某物的解释时,一个静止的黑洞可以发射一个膨胀的壳层,导致一个没有奇点或事件视界的时空。
2016-07-26 gr-qc hep-th
The decay of hot KK space
研究了热Kaluza-Klein时空的非微扰不稳定性。除了已知的热空间的不稳定性(四维黑洞的成核)和KK空间的不稳定性(量子隧穿引起的空泡的成核)外,我们还发现了两种新的不稳定性:5D黑洞的成核和热涨落引起的空泡的成核.这四个不稳定性由两个欧几里得瞬子控制,每个瞬子通过两个不等价的解析延拓来完成双重任务;一个的热力学不稳定性被证明与另一个的机械不稳定性有关。我还构建了由热涨落和量子隧穿混合过程形成的空泡。有一个精确的高温/低温二元性,它将黑洞的成核与虚无气泡的成核联系起来。
2015-04-30 gr-qc hep-th
Neutralizing Topological Obstructions to Bubbles of Nothing
本文提出通用自下而上方法构造无物气泡解,分析膜张力对隧穿指数影响,并揭示威尔逊线情形下气泡对应欧几里得赖斯纳-诺德斯特伦黑洞,修正衰变指数。
2023-10-13 gr-qc hep-ph hep-th
Nothing is certain in string compactifications
空无一物的气泡是一种时空不稳定性,在这种不稳定性中,一个紧凑的维度坍塌了。成核后,它以光速膨胀,留下“什么”。我们认为,拓扑和动力学机制,可以保护一个紧化对衰变到没有似乎是缺乏弦紧化一旦超对称性破缺。拓扑障碍在于一个bordism组,令人惊讶的是,它可以消失,甚至超对称兼容的自旋结构。作为一个原则的证明,我们构建了一个明确的泡沫没有$T^3$与完全周期性(超对称兼容)的自旋结构在Einstein的量子高斯-邦纳理论,这是在某些杂化和II型通量紧致化的低能量极限。在没有拓扑保护的情况下,超对称紧化完全由Coleman-deLuccia机制稳定,该机制依赖于一定的局部能量条件。在我们的例子中,非超对称GB项违反了这一点。在通量的存在下,这种能量条件得到修改,其违反可能与弱引力猜想有关。我们希望我们的技术可以被用来构建大量的新的泡沫没有在任何设置的低能量bordism组消失,包括II型紧化$CY_3$,AdS通量紧化5-流形上,和M理论7-流形。这进一步证明了任何非超对称的量子引力真空最终都是不稳定的。
2020-05-13 gr-qc hep-th
de Sitter Decays to Infinity
空泡(英语:Bubbles of nothing)是一类真空衰变过程,存在于某些具有紧致额外维度的理论中。我们调查的存在和属性的泡沫没有在模型中的标量pseudomoduli控制的额外维度的大小是稳定在正真空能量,这是一个必要的功能,任何现实的模型。我们将空泡的构造映射到一个四维Coleman-De Luccia问题上,并建立了标量势的渐近行为的必要条件,从而得到了合适解的存在性.我们进行详细的分析,在五维理论的背景下,亚稳态$\text{dS}_4 \times S^1$真空,使用解析近似和数值方法来计算的衰减率。我们发现,空泡有时存在于没有普通的科尔曼-德卢西亚衰变过程的潜力,并在我们研究的例子中,当这两个过程都存在时,空泡的衰变速率通常更快。我们的方法可以推广到其他稳定势和内部流形。
2022-03-10 gr-qc hep-ph hep-th
Tunneling with negative tension
我们描述了一个新的家庭的薄壁瞬子,负张力泡壁,介导闵可夫斯基或德西特真空之间的隧道。这些瞬子中的一些可能具有指数增强的隧穿速率,并且将支配欧几里得路径积分,这在任何支持它们的理论中代表严重的非微扰不稳定性。我们给出了这类瞬子的两种理论构造,它们是微扰稳定的,但违反了零能条件。一种是使用具有高导数动力学项的标量场理论,类似于科尔曼-德卢西亚正张力瞬子。另一种构造采用了由Z_2轨道折叠产生的负张力边界:它类似于一个“空无的气泡”,它成核并增长,消耗周围的德西特或闵可夫斯基时空。我们解释了如何频谱流的波动薄壁隧道解决方案自动保护因果关系,积极和消极的张力瞬子。我们简要地评论这些解决方案的关系,一个Kalzua-Klein“空泡”,依靠鬼凝聚的宇宙学模型,和弦论orientifolds。
2008-09-30 gr-qc hep-th
Regular Instantons in the Eddington-inspired-Born-Infeld Gravity: Lorentzian Wormholes from Bubble Nucleations
在Eddington-inspired-Born-Infeld引力(EiBI)框架下研究了O(4)对称正则瞬子解.我们发现,当标量场的动能足够大时,解的行为将偏离爱因斯坦引力下的行为。数值计算了不同参数空间下的隧穿概率。我们发现隧穿几率随着Born-Infeld耦合常数的增大而增大,本文假设Born-Infeld耦合常数为正。此外,当标量场的动能足够大时,我们发现物理瞬子解中存在颈效应。这一特征可以解释为在气泡物质化过程中形成的洛伦兹类时虫洞几何结构。
2018-10-29 gr-qc
Colliding Kaluza-Klein Bubbles
我们构造了一个精确的解决方案,描述碰撞的两个卡鲁扎-克莱因“空泡”在3+1维。当气泡碰撞时,曲率奇点形成,它隐藏在事件视界内。然而,与普通黑洞的形成不同,在这种情况下,时空类似于整个最大扩展的史瓦西解。我们还指出,有不等价的泡沫,可以构造从克尔黑洞。
2002-08-08 gr-qc hep-th
Spontaneous creation of the universe from nothing
一个有趣的想法是,宇宙可以从无到有自发地创造出来,但没有给出严格的证明。在本文中,我们提出了这样一个证明的基础上的Wheeler-DeWitt方程(WDWE)的解析解。当特殊算符序因子p=-2(或4)时,WDWE的显式解表明,一旦亚稳假真空的量子涨落产生一个小的真真空泡,无论这个泡是封闭的、平坦的还是开放的,它都能指数膨胀.当泡沫变大时,指数膨胀将结束,从而出现早期宇宙。利用de Broglie-Bohm量子轨道理论,我们明确地证明了量子势扮演着宇宙学常数的角色,并为真真空泡的指数膨胀提供了动力。所以很明显,早期宇宙的诞生完全取决于理论的量子性质。
2014-04-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark energy from instantons
我们表明,在虚时间量子度规波动的空的空间形成一个自洽的德西特引力瞬子,可以被认为是描述隧道从“没有”到德西特空间的实时(没有宇宙学常数或标量场是必要的)。第一次,这个机制被激活,产生了一个平坦的暴胀宇宙。第二次是在物质的能量密度降到阈值(瞬子的能量密度)以下后,开启它来完成宇宙学演化。在尺度因子超过这个阈值后,一个具有暗能量的宇宙学膨胀接管,这标志着红移为$1+z\approx 1.3$的暗能量的诞生,并为“符合问题”提供了一个可能的解决方案。通过隧道进入宇宙的引力子的数量必须达到$10^{122}$的数量级,才能产生观测到的哈勃常数。这个数字与真空能量无关,真空能量是“旧的宇宙学常数问题”的一个可能的解决方案。空荡荡的宇宙可能会通过隧道回到“无”来完成它的进化。在那之后,整个场景重复,它可以无休止地发生。
2013-06-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bubbles of Nothing: The Tunneling Potential Approach
本文利用隧穿势方法系统研究虚无泡(BoNs),识别出四种类型及其对应的高维理论,并分析了 BoN 衰变与标准衰变通道的相互作用及淬灭机制,展示了通量紧致化中多场 V_t 的四维描述。
2023-11-30 gr-qc hep-ph hep-th
Bubbles in the Self-Accelerating Universe
我们重新审视的Dvali-Gabadadze-Porrati模型中的稳定性问题,通过考虑成核的气泡的常规分支内的自加速分支。我们构造了一个瞬子描述这个过程中的薄壁近似。在泡壁的一侧,本体由膜的外部组成,而在另一侧则是膜的内部。该解决方案需要一个2-膜(气泡壁)的存在,诱导过渡。然而,我们表明,这个瞬子不能实现为薄壁限制的任何光滑的解决方案。一旦气泡厚度被解决,运动方程不允许O(4)对称的解决方案,连接两个分支。我们的结论是,薄壁瞬子是非物理的,一个不能有过程连接的两个分支,除非引入负张力泡壁。这也表明自加速分支不会衰减成常规的分支成核气泡。我们评论其他类型的泡沫,可以插在两个分支之间。
2007-06-13 astro-ph gr-qc hep-th
Arbitrarily Negative Energy for Small Kaluza-Klein Bubbles
本文证明在固定边界尺寸下,卡鲁扎-克莱因气泡的ADM能量可任意负,表明标准真空比预期更不稳定。
2025-08-07 gr-qc hep-th
New instabilities of de Sitter spacetimes
我们构造了一个瞬子来描述高奇维de Sitter空间中非Kaluza Klein空泡的成对产生.这个过程不仅证明了高维德西特空间有非零概率成为拓扑非平凡空间,而且还提供了熵与宇宙学视界相关的直接证据,证明了非卡鲁扎·克莱因空泡是弦论或其他高维引力相容量子理论的必要组成部分。
2010-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
All null supersymmetric backgrounds of N=2, D=4 gauged supergravity coupled to abelian vector multiplets
利用旋量几何方法对N=2,D=4规范超引力与任意数量阿贝尔向量多重态耦合的类光超对称解进行了分类。根据Killing旋量是否为常数,解分为两类。在这两种情况下,我们给出明确的例子超对称背景。在这些保留四分之一超对称性的BPS解中,有引力波在畴壁或无的气泡上传播,渐近AdS_4。进一步,我们得到了半超对称真空所服从的附加约束。这些被分为四类,包括气泡的没有渐近AdS_4,PP波域壁,AdS_3 x R,时空共形AdS_3倍的间隔。
2009-05-23 gr-qc hep-th
Finite Temperature Resonant Tunneling in False Vacuum Decay and the Lee-Yang Theorem
我们考虑自相互作用$ϕ^4 - ϕ^2$量子标量场的宇宙学模型,并将我们以前关于共振隧穿和随之产生的粒子的结果[3]推广到有限温度的情况。利用$ϕ^4 - ϕ^2$量子场论的欧几里德路径积分(鞍点近似)和四维铁磁体的配分函数(伊辛模型近似)之间的数学等价性,我们得到了下列结果.相变是一级相变。在势垒下产生的瞬子-反斯坦顿对的亚稳态束缚态(即共振隧穿)是产生粒子的种子。通过应用李-杨相变定理,(以及证明这与量子散射理论中S-矩阵元的极点的潜在联系),我们表明,瞬子的主导逃逸路径周围的波动(即气泡壁的波动),其动量与气泡的尺度曲率相当,在假真空衰变中驱动共振隧穿机制。我们还确定了温度依赖性的参数的潜在的长期,(或等价地,的瞬子气泡),在很宽的温度范围内最后,我们表明,图片的稀释瞬子气体,仍然有效,即使在有限的温度下,因为这种气体变得越来越稀释的温度的增加。这种抑制一直持续到我们达到临界温度,在这个温度点上只剩下一个瞬子,并且有一个无限厚的壁。
1999-05-31 gr-qc hep-ph hep-th
Smooth ``creation'' of an open universe in five dimensions
我们提出了一个非奇异的瞬子描述一个开放的宇宙与紧致额外的维创建。这个解的四维部分是霍金和图罗克所介绍的那种奇异瞬子。在五维空间中,“奇点”被看作是一个光滑的“虚无”气泡,当它膨胀时会吃掉一部分时空。具有紧凑额外维度的平坦空间被证明是引力亚稳的,但如果额外维度的大小与普朗克长度相比很大,那么它的寿命就足够长。
1998-04-15 astro-ph gr-qc hep-th
A Toy Model for Open Inflation
基于单个标量场模型中气泡形成理论的开放暴胀方案存在致命缺陷。在迄今为止已知的所有版本中,描述开放宇宙诞生的科尔曼-德卢西亚瞬子都不存在。我们提出了一个简单的单场模型,其中CDL瞬子确实存在,并且可以实现开放的暴胀场景。
1998-08-14 astro-ph gr-qc hep-ph
Brane Nucleation in Supersymmetric Models
本文研究超对称模型中的真空衰变,构建含三形式多重态的超对称拉格朗日量,得到统一两种形式体系的瞬子解,验证超对称极限下的静态解,并探讨其在弦景观宇宙学中的意义。
2023-06-15 gr-qc hep-th