Cosmological Perturbations in the New Higgs Inflation
我们研究了新希格斯暴胀阶段产生的宇宙学扰动。在新希格斯暴胀中,希格斯玻色子与爱因斯坦张量动力学耦合,只有三个微扰自由度,一个标量和两个张量(引力波),在暴胀期间传播。标量扰动被发现匹配的最新的WMAP-7年的数据内标准模型希格斯参数。原始的引力波虽然以超光速传播,但也与目前的数据一致。最后,我们估计的新希格斯暴胀的希格斯质量,光谱指数和振幅的原始标量微扰的参数值,表明该理论的幺正性界限没有被违反。
2010-05-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Nonthermal leptogenesis via cosmological gravitational particle production is tested by inflationary gravitational waves
University of Manitoba(曼尼托巴大学);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);The University of Chicago(芝加哥大学);Rice University(莱斯大学);University of Winnipeg(温尼伯大学)
研究通过宇宙学引力波测试非热轻子生成机制,探讨宇宙膨胀与右手法 neutrinos 的尺度巧合,以及通过引力波信号验证模型的可行性。
2026-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum cosmological consistency condition for inflation
我们研究了暴胀模型的量子宇宙学隧穿情形。在路径积分的方法,我们得到相应的隧穿概率分布。这个分布中的一个尖峰可以解释为暴胀的初始条件,因此可以解释为暴胀能量尺度的量子宇宙学预测。这个能量尺度本身也是任何暴胀模型的真实预测,因为暴胀过程中产生的原初引力子在宇宙微波背景的B极化中留下了印记。通过这种方式,人们可以推导出暴胀模型的相容性条件,保证与隧穿起源的相容性,并可以导致可检验的量子宇宙学预测。对于自然通货膨胀模型,给出了一般方法的显式证明。
2014-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
New Quantum Phase of the Universe before Inflation and its Cosmological and Dark Energy Implications
宇宙的物理历史是通过在宇宙的标准模型中包含与观测一致的暴胀之前的量子普朗克和超普朗克相来完成的。一个新的量子先驱相出现在普朗克尺度之外。我们将de Sitter宇宙推广到量子领域:经典量子de Sitter对偶。结果是:经典和量子对偶德西特温度和熵自然包括在内,不同的(经典,半经典,量子普朗克和超普朗克)德西特制度的特点,在一个精确和统一的方式。相关的宇宙学的例子,如通货膨胀和暗能量的描述。这允许以简单和一致的方式找到:量子暴胀谱及其CMB观测值,特别是包括经典已知的暴胀谱及其量子修正。宇宙纪元及其量子前兆的统一图景出现了,宇宙学常数是宇宙的真空能量、熵和温度,为宇宙学常数问题提供了线索(节略)。
2019-12-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Monodromy inflation and an emergent mechanism for stabilising the cosmological constant
我们表明,一对场论monodromies中的位移对称性被打破的小,动机良好的变形,自然包含了一个机制,抵消辐射校正的宇宙学常数。较轻的单值扇区扮演着暴胀的角色,同时也提供了一个刚性的自由度,作为宇宙学常数的动力学反项。较重的单值扇区包括一个对系统施加全局约束的刚性双光子,并且通过螯合机制在低能量下发生真空能量循环的取消。这表明弦论中的单值结构可以被修改,以纳入稳定低能描述中的宇宙学常数的机制。
2019-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Relaxing the Cosmological Moduli Problem by Low-scale Inflation
我们表明,宇宙学丰富的弦轴子是远远小于天真的估计,如果哈勃尺度的通货膨胀,$H_{\rm inf}$,是足够低(但仍然可以远远高于轴子质量),如果通货膨胀持续足够长的时间。这是因为弦轴子的初始失准角服从Bunch-Davies分布,在势能最小值处达到峰值。因此,由弦轴子引起的宇宙学模量问题可以通过低尺度暴胀而得到显著放松,并且在很宽的质量范围内满足天体物理和宇宙学界限,而无需对初始失准角进行任何微调。具体而言,具有其衰减常数$f_ϕ= 10^{16}$ \,GeV的轴子满足$H_{\rm inf} \lesssim 10{\rm\,keV}- 10^{6}$ \,{ \rm GeV}的$10^{-18}{\rm \, eV} \lesssim m_ϕ\lesssim 10{\rm\,TeV}$上的界限。我们还讨论了多个轴子和QCD轴子的情况。
2019-04-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation and the cosmological constant
最近提出了一种特殊的补偿型解决方案的主要宇宙学常数的问题,两个无质量的矢量场动态抵消任意宇宙学常数Λ。天真的期望是,这种补偿机制不允许在非常早期的宇宙中存在暴胀阶段。然而,它表明,某些初始边界条件的向量场实际上可以引起一个暴胀阶段。
2012-01-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On decoherence of cosmological perturbations and stochastic inflation
通过对Starobinsky随机暴胀的适当推广,我们提出了一个经典的随机暴胀相空间公式,它可用于暴胀过程中宇宙学扰动退相干的定量研究.精确了解宇宙学扰动对宇宙微波背景辐射光子的消相干作用是理解宇宙学微波背景辐射光子声振荡的关键。为了说明这种方法是如何工作的,我们给出了自相互作用暴胀子场的相关方程。为了教学的原因,并提供一个链接到场论的情况下,我们考虑量子随机谐振子。
2012-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation and Birth of Cosmological Perturbations
本文综述了暴胀理论的最新进展以及暴胀产生的宇宙学扰动。在简单介绍了标准的单场慢卷暴胀以及由此产生的曲率和张量扰动之后,我们讨论了其他暴胀模型中非线性、非高斯扰动的可能来源。然后,我们描述了所谓的$δN$形式主义,这是一个强大的工具,用于评估超哈勃尺度上的非线性曲率扰动。
2012-10-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The MSSM inflation and cosmological attractors
最小超对称标准模型(MSSM),其中五个标量场是非最小耦合到重力激发的暴胀的情况被认为是。模型的势和非最小耦合函数是两个Higgs二重态卷积的多项式。我们表明,当四个标量场的组合起暴胀子的作用时,使用强耦合近似可以获得暴胀参数。数值计算表明,宇宙学演化导致的暴胀情景与观测数据完全一致,对于不同的MSSM混合角$β$值.
2018-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quintessential inflation and cosmological seesaw Mechanism: reheating and observational constraints
最近文献[1,2]中引入了一种新的来自洛伦兹分布的经典暴胀。该模型导致一个非常简单的潜在的,这基本上取决于两个参数,属于类的$α$ -吸引子和正确地描绘了早期和晚期的时间加速我们的宇宙。该势强调了{ \it宇宙学跷跷板机制}(CSSM),该机制在势的一侧产生大的暴胀真空能量,在势的右侧产生非常小的暗能量。{Here我们表明,该模型与最近的观察和再加热的限制。因此,该模型给出了一个合理的情景,超出了标准的$Λ$ CDM,包括通货膨胀时期。
2021-06-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Cosmological Heavy Ion Collider: Fast Thermalization after Cosmic Inflation
重离子对撞机揭示了“快速热化”过程。这一实验突破为研究弱耦合和强耦合下的热化过程提供了新的理论工具。我们将其应用于暴胀宇宙学的再加热时代,以及宇宙学夸克-胶子等离子体(QGP)的形成。我们计算了QGP在再加热时的热化时间,发现它由暴胀的能量标度和剪切粘滞熵比$η/s$决定,或者等价地由热化时的张量标量比和强耦合常数决定.热化在低尺度暴胀和强耦合系统中几乎是瞬间实现的,而在弱耦合系统或高尺度暴胀之后,热化则需要一个或小于一个e倍的膨胀。我们证明,膨胀的预测是强大的物理热化,并找到一个随机背景的引力波在干涉仪可访问的频率,虽然幅度很小。
2020-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological relaxation and high scale inflation
我们研究了弛豫机制是否解决了希格斯层次结构问题,对高尺度的通货膨胀或高再加热温度。为了实现这一机制,我们考虑了希格斯真空期望值在暴胀后确定的情况。我们考虑了哈勃诱导质量和热质量对弛豫动力学的影响。
2016-07-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Quasicrystalline Inflation: From the Cosmological Dipole to Primordial Diffraction
Kobe University(神户大学)
该研究提出准晶暴胀理论,推导其非对角关联的动量转移限制,发现纯相子位移可产生局域功率偶极矩,为原初准周期序提供特征观测信号。
2026-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological constant, inflation and no-cloning theorem
从不可克隆定理的角度出发,我们假设了宇宙当前的加速膨胀与极早期宇宙的暴胀膨胀之间的关系。这意味着我们宇宙的命运应该处于加速膨胀的状态。定量地,我们发现,无克隆定理导致一个下限的宇宙学常数,这是兼容的观察。
2012-04-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
An introduction to inflation and cosmological perturbation theory
本文综述暴胀与宇宙学扰动理论,说明标量场如何驱动暴胀、推导扰动方程并指出慢滚暴胀自然产生近尺度不变谱,与宇宙微波背景观测高度吻合。
2009-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Tilt and Running of Cosmological Observables in Generalized Single-Field Inflation
采用有效场论方法研究暴胀微扰,详细分析了曲率生成的拉格朗日算子对各种观测量的影响,重点是它们的尺度运行。在二次阶,我们解决了运动方程在下一个领先的领先阶在一个非常普遍的单场膨胀理论的广义慢滚近似。我们推导出由此产生的功率谱,它的倾斜和运行。然后,我们专注于原始的非高斯振幅f_{NL}来源于一个特定的相互作用项的贡献。我们表明,运行的f_{NL}可以大大大于慢滚参数所规定的。
2010-10-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Approach to exact solutions of cosmological perturbations: Tachyon field inflation
研究了快子场背景下的暴胀宇宙方案。本文从一个ansantz模型出发,对宇宙学扰动的有效势$U(η)$进行了研究。我们详细地描述了在宇宙学扰动的有效势中两种不同ansantz的标量和张量扰动的解析解; Easther模型和类似于幂律暴胀的有效势。从背景方程中我们还发现,两种模型中的有效快子势$V(φ)$都满足快子势的性质。我们考虑最近的普朗克数据来约束我们的宇宙学扰动的有效势的参数。
2015-08-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gauge Field Theory Vacuum and Cosmological Inflation without Scalar Field
本文用有效拉格朗日方法导出了规范场理论的量子能量动量张量和相应的量子状态方程。能量-动量张量有一个与时空度规成比例的项,并对有效宇宙学项提供有限的非发散贡献。这使得调查的影响,规范场理论真空极化的弗里德曼宇宙学,通货膨胀和原始引力波的演变。由真空极化的规范场理论导出的弗里德曼方程的I-IV型解提供了另一种暴胀机制和晚期加速的可能性。弗里德曼方程的II型解产生了有限持续时间的宇宙的初始指数膨胀,IV型解证明了晚期加速。这些解满足原初引力波放大的必要条件。
2021-10-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Matter Bounce Alternative to Inflationary Cosmology
一个具有初始物质主导的收缩阶段的弹跳宇宙学,在此阶段中,目前用宇宙学观测探测的尺度退出哈勃半径,提供了一种替代暴胀的机制,用于产生几乎尺度不变的宇宙学扰动谱。在这篇评论文章中,我首先讨论了物质反弹场景中宇宙学波动的演化,然后讨论了实现这种场景的各种尝试。观测签名,这将使该问题的反弹,以区别于通货膨胀的范式进行了讨论。
2012-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Initial conditions problem in cosmological inflation revisited
通过新型数值相对论代码,研究发现暴胀无法从大爆炸后的通用初始条件解决均匀性和各向同性难题。
2023-04-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation, quantum fluctuations and cosmological perturbations
这些讲座的目的是给一个教学介绍的主要目前的图片非常早期的宇宙。在对广义相对论和标准大爆炸模型作了初步的回顾之后,本文讨论了下列问题:暴胀、经典相对论性宇宙学扰动理论和暴胀过程中由标量场量子涨落产生的扰动。
2004-05-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological attractor inflation from the RG-improved Higgs sector of finite gauge theory
研究了在有限规范模型的Higgs扇区中构造重整化群改进势的暴胀方案的可能性。考虑到量子修正的重整化群势的总和所有领先的日志微扰理论是必不可少的一个成功实现的暴胀的情况下,非常合理的参数值。由此得到的暴胀模型被认为与最新和最准确的观测数据吻合得很好。更具体地说,相关暴胀参数$n_s$和$r$的值接近于$R^2$和希格斯驱动暴胀情景中的相应值。结果表明,本文所构造的模型与希格斯粒子驱动的暴胀属于同一类宇宙吸引子。
2016-01-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological inflation in $F(R,\mathcal{G})$ gravity
在$F(R,{\cal G})$引力框架下讨论了宇宙暴胀,其中$F$是曲率标量$R$和Gauss-Bonnet拓扑不变量$\cal G$的通有函数.在这种分析中出现的主要特征是这样的事实,即这种理论可以穷尽与曲率不变量相关的所有曲率预算,而不考虑作用中的$R,$、$R_{μν}$、$R^λ_{σμν}$等的导数。分别在宇宙演化的早期和极早期阶段,由与$R$标量子和$\cal G$标量子有关的两个有效质量(长度)驱动的宇宙动力学结果。从这个意义上说,双重通货膨胀的情景自然会出现。
2015-04-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Large-Field Inflation and the Cosmological Collider
本研究指出大场暴胀的超普朗克场程会使旁观者场产生尺度依赖性,并在原初双谱中留下可探测的宇宙学对撞机信号。
2022-04-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A First Principles Warm Inflation Model that Solves the Cosmological Horizon/Flatness Problems
提出了一个解决视界/平坦性问题的量子场论温暴胀模型。该模型从粒子物理学的基本动力学出发,得到了宇宙尺度因子轨迹,该轨迹开始于辐射主导的区域,进入暴胀区域,然后平稳地退出回到辐射主导的区域,在整个演化过程中辐射不可忽略。
1999-05-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological Perturbations from a New Approach to Inflation
本文研究徘徊宇宙这一新暴胀起源范式中的宇宙学微扰,分析徘徊相稳定性、向暴胀的转变及其可观测效应。
2025-01-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A unified geometric description of the Universe: from inflation to late-time acceleration without an inflaton nor a cosmological constant
我们提出了一个由引力理论产生的宇宙学模型,它具有一个无限高的高阶曲率不变量,可以再现宇宙的整个演化:从暴胀到晚期加速,而不需要调用暴胀子或宇宙学常数。这个理论是爱因斯坦式的。弗里德曼-勒迈特-罗伯逊-沃克度规的场方程是二阶的,并且可以再现与低红移时宇宙学常数提供的加速度一致的晚期演化。我们的研究结果迫使我们重新解释暗能量的本质,成为一种完全继承自时空几何的机制。
2022-02-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Towards a realistic solution of the cosmological constant fine-tuning problem by Higgs inflation
为什么今天观测到的宇宙学常数$Λ$比普朗克尺度小得多,或者为什么宇宙目前正在加速?这就是所谓的宇宙学常数微调问题。在本文中,我们发现,这个问题是解决的希格斯通货膨胀的帮助下,通过简单地假设一个可变的宇宙学“常数”在通货膨胀时期。同时,它还能用红倾谱$n_s \approx 0.96$预测出大的张量标量比$r\approx 0.20$和大的谱指数$n'_s \approx -0.028$,以及足够多的e-折叠数$N\approx 40$,这些都是在$Λ$的帮助下解决大爆炸宇宙学问题所需要的。
2014-05-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational waves during inflation in presence of a decaying cosmological parameter from a 5D vacuum theory of gravity
在黎曼平坦的5维几何背景下,研究了宇宙学参数衰减时暴胀时期产生的引力波。两个例子被认为是,一个恒定的宇宙学参数和第二个减少。
2007-04-23 gr-qc hep-th
Lectures on inflation and cosmological perturbations
这些讲座的目的是给一个教学介绍通货膨胀和生产的原始扰动,以及审查的一些最新发展,在这一领域。在简短的介绍之后,我们回顾了热大爆炸模型的主要原理,以及它的局限性。这激发了对慢滚动标量场引起的宇宙暴胀的研究。然后,我们转向宇宙学扰动的分析,并解释真空量子涨落如何在暴胀阶段被放大。下一步是将暴胀过程中产生的扰动与辐射主导阶段宇宙流体的扰动联系起来。这些讲座的最后一部分给出了更一般的暴胀模型的审查,涉及多个领域或非标准的动力学条款。虽然这些模型更复杂,但它们通常是由高能物理激发的,它们可以导致在最简单的暴胀模型中无法预期的特定特征。在介绍了一个非常一般的形式主义来描述扰动的多场模型与任意的动力学条款,几个有趣的情况下。我们还强调熵扰动的多场模型的背景下的作用。最后,我们详细讨论了原始微扰的非高斯性和一些可能产生可检测水平的非高斯性的模型。
2010-01-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Early Universe: inflation and cosmological perturbations
在简要概述了广义相对论和宇宙学之后,我们介绍了暴胀的基本概念,暴胀是目前早期宇宙最有动力的模型。我们描述了最简单的暴胀模型,基于一个单一的标量场,并讨论了原始的宇宙学扰动是如何产生的。然后,我们回顾了最近的发展有关的多场通货膨胀模型,特别是多场Dirac Born Infeld通货膨胀。
2008-11-26 astro-ph gr-qc hep-th
Inflation with a Negative Cosmological Constant
我们发现了一种独特的方式来实现通货膨胀通过循环阶段在宇宙中的负真空能量。根据热力学第二定律,熵从一个循环到另一个循环单调增加,通常以恒定的因子增加。这意味着在连续循环中在相同能量密度下的比例因子也增加恒定因子。如果振荡的时间周期保持近似恒定,则这导致标度因子的“总体”指数增长,模仿通货膨胀。从暴胀阶段优雅地退出是可能的,因为在最后的收缩阶段,动态标量场可以把我们从负能量真空带到正能量真空。
2009-07-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
INFLATION VERSUS THE COSMOLOGICAL MODULI PROBLEM
我们表明,在一般的超引力理论的膨胀过程中的模量的质量大于(或至少相同的数量级)比哈勃常数。这一事实不依赖于暴胀的细节和暴胀过程中哈勃参数的大小,其原因是暴胀宇宙由大的F项(或D项)密度所支配,它高于目前最小值下的超对称破缺标度,并稳定了超对称真空的平坦方向。因此,一般来说,即使是标准的暴胀情景(具有大的H)也可以解决宇宙学模量问题。
1995-03-07 hep-ph hep-th
The superpotential method in cosmological inflation
标量场宇宙学暴胀有一个与哈勃函数和标量场的拉格朗日量有关的第一积分,这被称为“哈密顿-雅可比方法”或“超势方程”。在这里,我们利用这个超势方程的简单性,并使用它作为一个替代,但等价的宇宙演化方程在暴胀,取代弗里德曼-罗伯逊-沃克(FRW)方程。事实证明,所有的暴胀观测量都可以直接从它的解(超势)中计算出来。此外,超势方程允许简单而直接地计算任意阶的慢滚膨胀,并且在许多情况下,可以精确确定慢滚吸引子。它还允许在暴胀子领域的幂级数展开,这允许估计慢滚展开的收敛半径。我们考虑了几个单场暴胀模型的例子,以证明该方法的简单性和实用性。
2019-07-08 astro-ph.CO 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
Exit from inflation and a paradigm for vanishing cosmological constant in self-tuning models
我们提出了一个统一的方式与宇宙学常数问题的自校正解决方案的膨胀和消失的宇宙学常数的范式。在这里,我们考虑一个随时间变化的宇宙学常数的自校正模型的宇宙学常数。作为一个具体的例子,我们在5D中使用一个3表单字段来演示它。
2003-09-03 astro-ph hep-ph hep-th
Cosmological Perturbations in Non-Commutative Inflation
我们计算了在非对易时空中辐射驱动暴胀的情况下的宇宙学扰动谱。在这种情况下,空间和时间的非对易性导致了具有两个分支的辐射的修改的色散关系,这允许暴胀。宇宙学涨落的初始条件是热的。这与暴胀模型中的情况形成对比,在暴胀模型中,空间的加速膨胀是由标量场的势能驱动的,涨落是量子真空型的。我们发现,在空间的膨胀几乎是指数的限制,波动的频谱是轻微的红色倾斜的标度不变。这种倾斜的幅度与在暴胀期间具有相同膨胀率的通常暴胀模型中得到的不同。振幅也不同,可以很容易地调整,以符合观察。
2007-02-27 astro-ph gr-qc hep-ph
Sound Speed Resonance of Gravitational Waves in Gauss-Bonnet-coupled inflation
本文证明了在Gauss-Bonnet耦合暴胀中,暴胀子振荡引起的张量模式声速阻尼振荡会导致引力波共振放大,并指出该信号可被SKA、DECIGO和BBO等实验探测。
2024-12-20 gr-qc hep-ph hep-th
Is Cosmological Constant Needed in Higgs Inflation?
通过测量张量标量比$r$,B模式的检测显示出对理论暴胀模型的非常强大的约束。希格斯玻色子是暴胀子场最有可能的候选者。但通常情况下,希格斯暴胀模型预测的$r$值很小,这与BICEP 2最近的结果不太一致。在本文中,我们探讨了是否需要一个宇宙学常数能量分量来改善这种情况。答案是肯定的。对于具有二次势的所谓Higgs混沌暴胀模型,它预言了$r\approx 0.2$,$n_s\approx0.96$的e倍数为$N\approx 56$,这个e倍数足够大,可以克服大爆炸宇宙学中的视界问题等问题.宇宙学常数所需的能量标度大约是$Λ\sim (10^{14} \text{GeV})^2 $,这意味着在宇宙后期的时间演化中仍然需要一种机制来解决微调问题,例如通过引入一些暗能量成分。
2014-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Breaking of Spatial Diffeomorphism Invariance, Inflation and the Spectrum of Cosmological Perturbations
标准的暴胀模型产生一个原始功率谱的特征信号,具有红色张量和标量倾斜。然而,Cannone等人最近提出,在暴胀的有效场论的背景下,通过打破空间同形不变性的假设,可以在不违反能量条件的情况下获得蓝色张量谱。在这种情况下,我们探讨在哪些情况下,蓝色张量倾斜可以获得随着红色倾斜的标量谱。最后,我们分析了在什么条件下这个模型能够再现弦气体宇宙学的特定相容性关系。
2015-06-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Irreversible thermodynamical description of warm inflationary cosmological models
在暖暴胀模型的框架下,利用具有物质产生/湮灭的开放系统的不可逆热力学,研究了标量场与辐射的相互作用.我们把标量场和辐射看作是均匀、空间平坦、各向同性的Friedmann-Robertson-Walker(FRW)宇宙中相互作用的两组分宇宙流体。将开放系统热力学与引力场方程一起应用于双组分宇宙流体,得到了基本的标量场-辐射相互作用模型的推广,该模型是暖暴胀模型的理论基础,衰变(产生)压力被明确地视为宇宙流体能量动量张量的一部分。具体模型描述相干振荡标量波,标量场与恒定的潜力,和标量场与希格斯型潜在的详细考虑。对于每一种情况,我们都得到了具有标量场-辐射相互作用的引力场方程的精确解和数值解,它们表明了从加速暴胀相到减速暴胀相的转变。将不可逆物质产生的暖膨胀模型的理论预测与普朗克2018年的观测数据进行了详细的比较,并得到了模型自由参数的约束条件。
2020-03-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological perturbations from vector inflation
我们分析了向量暴胀中线性扰动的行为。与标量场暴胀不同,线性化矢量场理论包含了标量、矢量和张量模之间的耦合。微扰仅在紫外极限下退耦,这使我们能够进行正则量子化。由于小场模型中不同模式之间的混合被抑制,超视界扰动可以近似分析。我们发现,矢量扰动的度规衰减指数,但标量和张量模式可以保持弱耦合的整个演化。因此,矢量暴胀可以在CMB中产生标量模和张量模的显著相关。对于真实模型,影响相当小,但不可忽略。
2009-05-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-vacuum initial states for the cosmological perturbations and the back-reaction problem of inflation
在暴胀理论的框架中,假设微扰的量子态是一个非真空态会导致一个困难:一般来说,非真空初始态意味着暴胀子场量子的大能量密度,而不是宇宙学项类型,这可能会阻止暴胀阶段。在这篇简短的笔记中,我们详细讨论了为什么会这样,由于考虑了一般的非真空初始状态,因此关注了可能的非高斯特征。
2002-06-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Loop Corrections to Cosmological Perturbations in Multi-field Inflationary Models
研究了多个DBI暴胀模型中熵模/绝热模交叉作用对绝热微扰功率谱的单圈量子修正。我们发现,由于DBI模型中的非正则动力学项,慢变参数$ε$和小声速$c_s$增强了环路修正。因此,通常,多DBI模型中的环路校正可能很大。此外,我们发现绝热/熵交叉相互作用顶点的环修正是IR有限的。
2009-07-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Implications of single field inflation in general cosmological scenarios on the nature of dark energy given the swampland conjectures
沼泽猜想在宇宙学界引起了相当大的兴趣。它们已经被证明具有广泛的影响,如暴胀模型的约束,原始黑洞等。对暗能量的一个特别有启发性的见解也表明,在考虑了改进的dS猜想之后,人们可以使暗能量状态方程在一个精华场景中与-1有显著的不同。另一个有趣的问题是,沼泽地景观已经被证明与基于GR的宇宙学中的单场暴胀模型不相容。然而,在我们以前的工作中,我们已经表明,在一大类修改的宇宙学情景中,单场暴胀模型与通常的弦理论形式的沼泽地模型是完全相容的。在这项工作的基础上,我们现在表明,在修改后的宇宙学场景中,早期宇宙膨胀是由单场暴胀驱动的,即使我们只考虑原始的dS猜想,更不用说改进的形式,也可以使暗能量状态方程与-1显着不同。因此,我们表明,人们不需要应用一个阶梯函数的方法对通货膨胀,以有一个可观察到的区别恒定和非恒定的暗能量模型的背景下,沼泽地构造。
2021-01-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological Inflation: Theory and Observations
在这篇文章中,我们回顾了宇宙膨胀理论,特别关注它在非常小的物理学和非常大的观测之间提供的美丽联系。我们解释了如何在暴胀时代的量子力学波动成为宏观密度波动,在宇宙微波背景(CMB)留下明显的印记。我们描述的物理各向异性的CMB温度和偏振,并讨论如何CMB观测可以用来探测原始宇宙。
2009-08-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Large scales space-time waves from inflation with time dependent cosmological parameter
我们研究了宇宙暴胀膨胀过程中由反反应效应产生的大尺度波长时空波的发射。作为一个例子,我们研究了一个变时间尺度的暴胀模型,其中宇宙的尺度因子作为时间的幂增长。在波数空间上,利用Levy分布定义了描述时空波的粗粒度场。计算了这些波在宇宙学尺度上的范数的演化,结果表明,随时间的推移而减小。
2020-06-11 gr-qc hep-th
Cosmological perturbations from multi-field inflation
我们简要地回顾了在最简单的暴胀模型中宇宙学扰动谱的标准推导。然后,我们考虑模型与几个标量场,描述的拉格朗日与任意依赖的动力学条款。我们说明我们的一般形式主义的情况下,多场DBI通货膨胀。
2008-09-15 astro-ph gr-qc hep-th
Dilaton, Screening of the Cosmological Constant and IR-Driven Inflation
我们知道,在de Sitter空间中的红外量子涨落会破坏de Sitter对称性,产生依赖于时间的可观测效应。在本文中,我们考虑了一个量子引力理论。我们发现,引力红外效应导致的时间依赖的移动的vev的介子和结果的屏蔽(时间)的宇宙学常数/哈勃参数。在爱因斯坦框架中,这种效应是指数化的,并且可以产生更显著的屏蔽量。把重子看作暴胀子,我们得到慢滚型暴胀展开。这种膨胀是由德西特引力的红外量子效应驱动的,并不依赖于慢滚势的使用。因此,我们的模型是免费的eta问题,阻碍了标准的慢卷膨胀模型。
2015-08-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation with blowing-up solution of cosmological constant problem
宇宙学常数的问题是如何选择,没有微调,一个奇点$Λ_{eff}=0$的4D宇宙学常数。我们认为,最近发现的一些{ \it弱自校正}的解决方案可以被看作是爆破这一点到一个带的一些参数。这些弱自校正解可能有一个优点,即只有德西特空间解才允许在这个带之外,从而允许一个暴胀周期。我们采用膜上的混合暴胀来退出暴胀阶段,进入标准的大爆炸宇宙学。
2002-10-12 astro-ph hep-ph hep-th
Inflationary Cosmological Perturbations of Quantum-Mechanical Origin
本文旨在介绍通货膨胀理论。我们首先描述了背景时空在慢卷阶段的行为,并分析如何膨胀结束和宇宙重新加热。然后,我们提出了宇宙学扰动理论,特别强调它们在暴胀期间的行为。特别是,我们讨论的量子力学性质的波动,并显示如何的不确定原理固定的振幅的扰动。在下一步中,我们计算的暴胀功率谱的慢滚近似和比较这些理论预测最近的高精度测量的宇宙微波背景辐射(CMBR)各向异性。我们展示了这些数据是如何约束基本的暴胀高能物理的。最后,我们总结了一些关于trans-Planckian问题的猜测,认为这个问题可以让我们打开一扇迄今为止从未被探索过的物理现象的窗户。
2004-06-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Swampland conjectures and single field inflation in non-standard cosmological scenarios
本文利用暴胀精确解方法证明一大类单场暴胀模型可绕过广义相对论宇宙学中与沼泽地猜想的不相容和精细调节问题,并展示弦理论动机与非标准宇宙学场景下单场暴胀模型的协调性。
2022-11-09 gr-qc hep-th
From inflation to late acceleration: A new cosmological paradigm
为了解释宇宙的膨胀历史,提出了从基础理论导出宇宙学项的新思想。我们用这个导出的宇宙学项得到了宇宙的标度因子,并证明它反映了膨胀宇宙在不同时期的所有特征,从而导致了这个单一实体从暴胀到后期加速到中间减速阶段的转变。我们进一步讨论这种范式的某些观察方面。
2008-10-15 astro-ph gr-qc hep-th