Scalar suppression on large scales in open inflation
我们考虑两个玩具模型的开放式通货膨胀和调查他们的能力,同时也满足观测约束的宇宙的空间曲率的标量功率在大尺度上的抑制。定性地,我们发现这两个模型确实能够满足这两个要求,但我们也看到,量子隧穿的影响,必须仔细考虑,如果我们希望作出定量预测。
2014-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
STOLAS: STOchastic LAttice Simulation of cosmic inflation
本文开发了宇宙暴胀的STOLAS C++程序包,基于stochastic-δN形式主义直接计算曲率扰动三维图,验证了与标准微扰理论的一致性,并利用重要性采样成功实现了原初黑洞丰度的非微观数值采样。
2024-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Unified early and late Universe cosmology through dissipative effects in steep quintessential inflation potential models
通过利用一类陡峭的指数型的潜力,这是最近被用来描述典型的通货膨胀,我们展示了如何一个统一的图片为通货膨胀,暗能量和暗物质可以出现完全通过耗散效应。耗散提供了一种方法来扩展这些势的更大类的适用性,在这个意义上,导致一致的早期宇宙暴胀图片和生产与普朗克遗留数据一致的观测值。同样,耗散效应导致暗物质的产生具有一致的丰度,并且在宇宙的最近时间,驱动标量经典场的势能再次占主导地位,基本上模仿了今天的宇宙学常数,所有宇宙学参数与观测结果一致。早期和晚期的宇宙都是相互联系的,并且在这两者之间没有kination时期。
2019-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Holographic bounds and finite inflation
我们比较了两个全息的论点,特别是强有力的限制通货膨胀的数额。一个来自德西特均衡宇宙学,另一个来自班克斯和费歇尔的工作。我们发现,这两种方法的简单版本产生相同的约束的e-折叠的数量。仔细研究就会发现,虽然这些图片在精神上是相似的,但它们不一定是相同的处方。我们将这两幅图应用于特定的宇宙学,揭示了潜在的重要差异,也展示了这些看似简单的建议在实践中可能难以实现的方式。
2014-10-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Slow-roll inflation in (R+R*4) gravity
基于R*4修正引力,我们重新考虑了拓扑暴胀的玩具模型。利用它与四维时空中某个标量-张量引力模型的等价性,我们计算了暴胀子标量势,并研究了暴胀的可能性。我们证实了存在一个出口的慢卷通货膨胀。然而,该模式遭受的η-问题,引起的标量扰动的谱指数n_s的不可接受的值。
2010-04-21 gr-qc hep-th
Gravitational Fluctuations as an Alternative to Inflation II. CMB Angular Power Spectrum
功率谱在暴胀理论中一直扮演着重要的角色。特别是,能够高精度地再现星系物质功率谱和宇宙微波背景辐射温度角功率谱系数的能力通常被认为是暴胀的胜利。在我们以前的工作中,我们提出了一个替代的解释的基础上,非微扰量子场论方法应用到爱因斯坦的引力,而不是基于标量场的暴胀模型的物质功率谱。在这项工作中,我们审查的基本概念,并提供进一步深入的调查。我们首先更新的分析与最近的数据集和误差分析,然后扩展我们的预测的CMB角谱系数,这是我们以前没有考虑。然后,我们进一步调查的潜在的自由度和不确定性与基本参数,这是这张照片的一部分,并显示最近的宇宙学数据提供了显着的限制,这些数量。总的来说,我们发现理论和数据之间具有良好的一般一致性,甚至可能有利于最大尺度下的引力驱动的图像。我们总结了我们的结果,概述了如何在不久的将来,这张照片可以测试越来越准确的天体物理测量。
2019-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Tachyon field in Loop Quantum Cosmology: inflation and evolution picture
圈量子宇宙学(LQC)预言了宇宙在高能区通过反弹的非奇异演化。我们表明,这是永远正确的快子物质LQC。与经典的Friedman-Robertson-Walker(FRW)宇宙学不同,快子物质LQC中可以出现超暴胀现象,而且这种暴胀现象可以扩展到经典暴胀停止的区域。用数值方法给出了LQC背景下具有指数势的快子场的演化图象。结果表明,量子动力学解与经典解一样具有吸引性。快子场的整个演化过程是,在遥远的过去,快子场--在收缩的宇宙学中--以负速度加速爬上势山;然后在边界处,快子场被反弹到一个膨胀的宇宙中,以正速度滚下势山的底部。在慢滚极限下,我们用解析和数值方法比较了量子暴胀与经典暴胀的情况。
2007-04-15 gr-qc
Regulating Eternal Inflation II: The Great Divide
在之前的一篇论文中,两位作者提出了一个永恒通货膨胀的“受监管”的图景。这幅图既暗示了从正真空能量隧穿到负真空能量的振幅中的一个不连续性,也得到了支持,因为正真空能量被送到零;给出了支持这一猜想的分析和数值论证。在这里,我们表明,这个猜想是错误的,但在一个有趣的方式。在宇宙学常数为零时,隧穿振幅不连续的情况是不存在的;相反,势空间分成两个区域。在一个区域中,衰变被强烈抑制,并且所提出的永恒暴胀的图像仍然是可行的;在这个区域中将(假)真空能量发送到零导致绝对稳定的渐近平坦空间。在另一个区域,我们认为时空在宇宙学常数为零时是不稳定的,但不是渐近闵可夫斯基的。我们的结果对超对称破缺理论的影响是不变的。
2006-03-14 gr-qc hep-th
Vacuum Energy, Cosmological Supersymmetry Breaking and Inflation from Colliding Brane Worlds
在碰撞膜世界的背景下,我讨论了一个玩具宇宙模型,与E。Gravanis,可以说它产生了暴胀和一个放松到零的宇宙学“常数”,与超对称性破缺(TeV)尺度相比,它在层次上很小。超对称破缺是由磁化环面上膜世界的紧化引起的。关键的因素是弦论在可观测的膜世界上的非临界性(非共形性),它在碰撞中产生,因此被看作是这个系统偏离平衡的原因。与超对称破缺标度相比,当代真空能的层次很小,因此归因于弛豫。
2002-10-01 gr-qc hep-ph hep-th
Slow-Roll Inflation Preceded by a Topological Defect Phase à la Chaplygin Gas
我们提出了一个简单的玩具模型,对应于一个网络的域壁或宇宙弦,存在之前的标准慢卷膨胀时代的宇宙挫折拓扑缺陷。这样的网络(i)如果它对应于受抑畴壁网络,则可以产生比标准场景更慢的暴胀时代,或者(ii)可以引起消失的宇宙加速;即,宇宙将以恒定的速度膨胀,如果它对应于一个受挫折的宇宙弦红色网络。这些特征是由一种Chaubergin气体在现象学上模拟的,这种气体可以在一个沮丧的拓扑缺陷网络和一个类似德西特或幂律膨胀的时代之间进行插值。我们表明,这种情况下,可以减轻四重异常的宇宙微波背景频谱。利用博戈留波夫系数的方法,我们得到了引力波在整个频率范围内的频谱。我们评论的可能探测到这个光谱的计划探测器,如BBO和DECIGO。
2013-05-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
D-branes and cosmic structure
我们概述了嵌入的矢量曲率的情况下,作为一个有前途的机制,以产生统计各向异性的IIB型弦论,在一个单一的D-膜上的矢量场的矢量曲率的作用。我们首先在开弦暴胀的背景下考虑一个玩具模型,然后在闭弦暴胀的背景下开始构建一个具体的模型。
2013-03-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Waterfall stiff period can generate observable primordial gravitational waves
一个玩具模型进行了研究,它认为两个平面方向满足增强的对称点,使他们实现通常的混合通货膨胀机制。瀑布场的动力学项在普朗克真空期望值(VEV)处有一个极点,与$α$吸引子一样。因此,在终止混合暴胀的相变之后,瀑布场永远不会滚到其VEV。相反,它驱动了一个僵硬的时期,在那里,宇宙$w\approx 1/2$的正压参数导致原始引力波频谱的峰值,这将是由即将到来的LISA任务以及先进的LIGO观测。
2022-09-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A unified model of inflation and dark energy based on the holographic spacetime foam
本文通过将哈勃视界内时空泡沫的经典能量设为宇宙学方程的精确解来构造暴胀子势,从而提出一个能统一描述早期暴胀与晚期暗能量的模型。
2023-04-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum evolution of the Universe in the constrained quasi-Heisenberg picture: from quanta to classics?
考虑了小超空间模型的拟海森堡图象。考虑了小超空间模型的准海森堡图象。建议的计划包括在量子化的运动方程和解释所有的观测量,包括宇宙尺度因子作为时间相关的(准海森伯)运营商在空间中的解决方案的惠勒-德维特方程。波函数的Klein-Gordon归一化以及相应的运动方程的量子化规则,使得即使在H=0的约束下,宇宙的物理状态也能随时间演化。此外,约束H=0表现为在$t=0$上连接拟Heisenbeg算子初值的关系.一个阶段的通货膨胀被认为是数值的框架内的Wigner-Weyl相空间形式主义。对于“混沌暴胀”类型的暴胀模型,我们发现宇宙尺度因子的分散在暴胀过程中增长,因此在暴胀结束时不会消失。我们还发现,在无质量标量场模型中,“手工”引入的宇宙学常数对标度因子的依赖性导致了宇宙标度因子色散的减小。我们的方法的框架中产生的测量和解释问题被认为是,以及。
2006-04-03 gr-qc
Unified dynamical system formulations for $f(R,ϕ,X)$ gravity with applications to nonminimal derivative coupling and $R^2$-Higgs inflation
Institute of Research and Development, Duy Tan University(延大大学研发研究所);Faculty of Natural Sciences, Duy Tan University(延大大学自然科学学院);Center for Space Research, North-West University(西北大学太空研究中心);Department of Applied Mathematics, University of Campinas(坎皮纳斯大学应用数学系);Instituto de Física, Universidade Federal do Rio de Janeiro(里约热内卢联邦大学物理研究所)
本文提出两种动力学系统形式化方法用于$f(R,ϕ,X)$引力理论,应用于非最小导数耦合和$R^2$-Higgs膨胀模型,发现第一种方法在固定点结构分析中存在不足,而第二种方法能有效减少到单独的$R^2$和Higgs膨胀相空间。
2026-07-20 gr-qc
Supersymmetry, Cosmological Constant and Inflation: Towards a fundamental cosmic picture via "running vacuum"
在爱因斯坦提出广义相对论一个世纪之际,我试图通过一个玩具但不平凡的模型来解决现代宇宙学中的一些开放问题。具体来说,我想把以下几点联系起来:(i)今天宇宙学常数的小,(ii)宇宙从大爆炸后的暴胀时代到现在的演化,(iii)引力扇区中的局部超对称性(超重力)在早期的时候有一个破碎的光谱,通过在四维N=1超引力的简单玩具模型的上下文中使用“运行真空”的概念。该模型的特点是动态破缺的局部超对称性,在早期宇宙引力子凝聚的形成引起的。正如我将讨论的,有一个Starobinsky型的暴胀时代的特点,在这个模型中,这是兼容的,与当前的宇宙学数据,提供了一个给定的约束,满足一些树级参数的模型和重整化的宇宙学常数的de Sitter背景中使用的分析。然后,将“运行真空”概念应用于暴胀出口处的有效场论,就可以(在宇宙时间内)与辐射主导时期以及随后与宇宙的当前时期建立平滑的联系,其特征是宇宙常数对宇宙能量密度的贡献很小(但占主导地位)。在这种方法中,今天宇宙学常数的小是由于上述约束的失败(由于量子引力非微扰效应)。
2015-12-19 gr-qc hep-th
Pre-inflation from the multiverse: Can it solve the quadrupole problem in the cosmic microwave background?
我们分析了一个量子玩具模型的宇宙进行永恒的通货膨胀使用量子场论公式的惠勒-德维特方程。这种所谓的第三量子化方法导致了这样一种图景,即永远膨胀的宇宙被转换成一个多重宇宙,在这个多重宇宙中,子宇宙被创造出来,并在达到渐近的德西特阶段之前在它们的演化中表现出一个独特的阶段。因此,从这些子宇宙之一的角度,我们可以分析自然产生的前暴胀阶段。假设我们的可观测宇宙是由这些子宇宙中的一个子宇宙所代表,我们计算了这个前暴胀阶段如何影响宇宙微波背景(CMB)的各向异性功率谱,并分析了它是否能解释观测到的大尺度功率谱的差异,即CMB中的四极问题。虽然这个问题的答案是否定的,在这里分析的具体模型,我们指出这个问题的一个可能的解决方案。
2018-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Generalized Slow Roll Conditions and the Possibility of Intermediate Scale Inflation in Scalar-Tensor Theory
对于一般形式的标量-张量理论(没有外部源),得到了广义慢滚条件和参数,该理论具有描述非最小引力耦合F(ψ)、Kahler类动力学函数k(ψ)和标量势V(ψ)的任意函数。然后,这些结果被用来分析一个简单的玩具模型的例子,混沌暴胀与一个单一的标量场和一个标准的希格斯势和一个简单的引力耦合函数。在这类模型中,暴胀可以发生在暴胀子场值在大约10^{11} GeV的中间尺度,当粒子物理学对称性破缺尺度大约为1 TeV时,假设理论在约旦框架内实现。然而,如果理论在爱因斯坦框架中实现,中间尺度的暴胀就不会发生。
2001-06-06 astro-ph gr-qc hep-th
Strong backreaction of gauge quanta produced during inflation
本研究针对暴胀期间轴子-规范场耦合系统的强反作用问题,通过线性势旁观者轴子玩具模型,分析了耦合强度与势斜率对规范量子产生及能量密度振荡的影响,并计算了对应引力波能谱。
2025-05-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial black holes from single field models of inflation
原始黑洞(PBH)已被证明是由暴胀的多场模型的物质功率谱中的高峰值产生的。在这里,我们表明,一个简单的玩具模型,它也有可能产生一个峰值的曲率功率谱的单场暴胀。我们假设暴胀子场的有效动力学呈现出一个近拐点,该拐点在暴胀结束之前减慢了场的速度,并且在比宇宙微波背景(CMB)和大尺度结构(LSS)观测所探测的尺度小得多的尺度上,在波动功率谱中产生一个突出的尖峰。在辐射时代重返大气层时,这个峰值将通过引力坍缩产生PBH。这些PBH的质量和丰度是如此之大,以至于它们可以构成今天暗物质的全部。我们满足所有的CMB和LSS的约束,并预测一个非常广泛的PBH群众。这些PBH中的一些足够轻,它们将在结构形成之前蒸发,在小尺度上留下大的曲率波动。作为暗物质的PBH的这种广泛的质量分布将在未来由AdvLIGO和LISA干涉仪进行测试。
2017-11-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational Fluctuations as an Alternative to Inflation III. Numerical Results
功率谱在暴胀理论中起着重要的作用,它们能够高精度地再现当前的观测数据,通常被认为是暴胀的胜利,这主要是因为缺乏可靠的替代品。在以前的工作中,我们介绍了另一种图片的宇宙学功率谱的基础上的非微扰功能的量子版本的爱因斯坦的引力,而不是目前流行的通货膨胀模型的基础上标量场。这幅新图像的关键成分是一个非平凡的引力真空凝聚体的出现(与观测到的宇宙学常数直接相关),以及一个可计算的重整化群在宇宙学尺度上运行的牛顿G。以前获得的结果主要是基于半分析的治疗,往往受到各种近似和简化假设的限制。在这项工作中,我们扩展和完善我们以前的计算,通过布局更新和扩展的分析,现在利用一组适当修改的国家的最先进的数值程序(ISiTGR,MGCAMB和MGCLASS)开发的观测宇宙学。因此,我们能够删除我们以前的研究中使用的一些近似,从而产生一些新颖而详细的物理预测。这些应该有助于潜在地区分量子引力的真空凝聚图像与其他模型,如标量场膨胀。在这里,除了物质功率谱P(k)之外,我们还详细预测了被称为TT,TE,EE,BB角谱以及它们密切相关的透镜谱。然而,目前有限的观测数据精度(特别是在大角度尺度上)还不允许我们清楚地证明或反驳任何一组想法。
2020-05-19 astro-ph.CO gr-qc
How to Produce an Arbitrarily Small Tensor to Scalar Ratio
我们建立了一个模型,证明了大场单标量暴胀可以产生一个任意小的标量张量比在窗口的e折叠可恢复的CMB实验。这是通过推广的$α$ -吸引子模型,使潜在的超普朗克场值,我们希望尽快接近一个常数。这意味着,仅r的未检测不能完全排除大场暴胀理论。
2017-05-02 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic inflation from broken conformal symmetry
一个快速加速膨胀的时期,预计在早期宇宙实现了一个标量场沿着一个渐近平坦的潜力,目前的数据首选缓慢滚动。在本文中,我们指出,这种具有渐近平坦势的宇宙暴胀的图像可以从Palatini二次引力中产生,通过以这样一种方式添加物质场,以打破动力学项和势项的局部规范共形对称性。
2022-05-10 astro-ph.CO gr-qc
Quantum evolution of the Universe from $τ=0$ in the constrained quasi-Heisenberg picture
考虑了小超空间模型的海森堡图象。建议的量子化方案解释所有的观测量,包括宇宙尺度因子作为(准)海森堡运营商。这些算符的出现是为了获得厄米理论而需要的海森堡算符的重新量子化的结果。它表明,德维特约束H=0的物理状态的宇宙并不妨碍(准)海森堡算子及其平均值的时间演化。在经典理论中是奇异的可观测量的平均值在量子情形中也是奇异的。(准)海森堡算子方程的解析形式,在一个一阶的相互作用常数的二次暴胀势。算子解用于计算观测量的均值和离散度。在Wigner-Weyl相空间形式主义的框架中,数值地考虑了膨胀的后期阶段。结果表明,观测量的色散在暴胀结束时并不消失。
2005-09-21 gr-qc
Emergent Spacetime and Cosmic Inflation
本文提出一个背景无关的矩阵模型框架,将宇宙暴胀刻画为由普朗克能量凝聚触发的时空动态演生过程,无需暴胀场或特定暴胀势,从而可能消除引入多元宇宙假说的动机。
2024-03-21 gr-qc hep-th math-ph
A Consideration of Cosmic Evolution from the Points of View of the Inflationary and Cyclic Theories
本文回顾了暴胀理论的进展,特别是暴胀能量和暗能量之间的差距,以及它们对宇宙演化的意义。我试图将这两个扩展源连接起来,从而增强共识模型的预测能力。我还试图将它的优点和缺点与图罗克和斯坦哈特发展的循环理论进行对比,特别是在更大时间尺度上的宇宙演化方面。此外,我努力为循环模型中的暗能量和暗物质的存在和工作提供一种物理意义(与它们在暴胀图像中只是额外的参数相比),这样,宇宙中的每个观察到的成分都被赋予了意义。
2018-12-13 gr-qc
Phenomenology analysis of duration inflation for Tachyon field in loop quantum cosmology
假定e折叠数仅由标度因子的变化决定,讨论了LQC中的快子暴胀理论。考虑具有指数势和反二次势的快子场,我们发现超暴胀的演化图像受势和初始条件的影响。然而,无论选择哪种条件,它都不能提供足够的e折叠数。因此,缓慢的通货膨胀是必要的。慢卷暴胀的e折叠数依赖于指数势的参数$α$和初始条件的值。为了获得足够的e折叠数,$α$应该很小。基于超暴涨结束后紧接着发生的是缓慢滚动的暴涨,并且在整个暴涨阶段尺度因子不断增大,我们考虑了由整个暴涨阶段提供的一个e折叠数,发现在整个暴涨阶段尺度因子增大时更容易得到足够的e折叠数.
2014-12-14 gr-qc