The Cosmological Constant and Lorentz Invariance of the Vacuum State
解决宇宙学常数问题的一个希望是确定一个对称性原理，基于该原理，宇宙学常数可以被减少到零，或一个微小的值。这里，我们注意到，要求真空态是洛伦兹不变量显著降低了真空能量密度的理论值。因此，这也减少了宇宙学常数的观测值与其理论期望值之间的差异，从123个数量级下降到56个数量级。我们发现，在一个循环水平，无质量粒子不产生任何贡献的宇宙学常数。洛仑兹对称性的另一个重要结果是引力等级的稳定性：宇宙学常数（除以牛顿常数）并不以重整化群尺度的四次幂的形式运行，而只是以几何的形式运行。
2011-05-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing a cosmological model with a $Λ= Λ_0 + 3βH^2$ decaying-vacuum
本文研究了任意$Λ(t)$模型中物质密度扰动的演化，并将我们的分析专门用于特殊的唯象规律$Λ= Λ_0 + 3βH^2$。我们研究了宇宙恒星形成率在这个特定的暗能量的情况下的演变，并通过约束的$β$参数使用宇宙的年龄和宇宙恒星形成率曲线，我们表明，它导致了一个合理的物理模型$β\lesssim 0.1$。
2013-10-31 astro-ph.CO gr-qc
Vacuum of the Standard Model and its Cosmological Aspects
最近，我们提出了真空的定义，并提出了对称性破缺的机制。在这个机制中，产生了额外的无质量场，真空场。我们将这种方法应用于粒子物理的标准模型，得到了该模型的真空区。标准模型的真空场是一个具有电磁性质的四维矢量场。这个场在$ U(1)_{em} $规范变换下是不变的。我们推测它可能是许多宇宙学现象的原因，如暴胀、暗能量和宇宙磁场。
2017-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological implications of the transition from the false vacuum to the true vacuum state
我们用运行的暗能量来研究宇宙学。从量子力学的第一性原理出发，导出了暗能量相对于红移的参数化。从伪真空态到真真空态跃迁的量子过程中得到了暗能量的能量密度。这是扩展的交互$Λ$ CDM模型的类。我们考虑暗能量参数化$ρ_\text{de}(t)$的能量密度，它遵循用于模拟量子不稳定系统的Breit-Wigner能量分布函数。不稳定态的量子力学衰变过程的性质可以帮助理解所观察到的宇宙的性质的想法是由克劳斯和登特制定的，这个想法被用于我们的考虑。在上述参数化的宇宙学模型中，暗物质和暗能量之间存在能量转移。在这样一个演化的场景中，宇宙从虚假的真空状态开始，走向今天宇宙的真正真空状态。我们发现在从假真空态到真真空态的过渡过程中存在中间态。通过参数$α$测量分析过程的强度。对于小的$α$（$0<α<0.4$）值，这种中间（量子）状态的特征在于暗能量密度的振荡行为，而对于$α> 0.4$，暗能量密度简单地跳下。在这两种情况下（独立于参数$α$）的暗能量密度的今天的值达到的值为$0.7$。我们估计这个模型的宇宙学参数与可见光和暗物质。该模式与天文观测资料符合得很好，与$Λ$ CDM模式几乎没有区别。
2017-04-14 astro-ph.CO gr-qc
Vacuum energy fluctuations, the induced cosmological constant and cosmological reconstruction in non-minimal modified gravity models
在具有常标量场的de Sitter背景下，得到了非最小标量修正引力的单圈有效作用量，并计算了相应的诱导宇宙学常数.结果表明，非最小修正引力下的量子效应可能诱导早期de Sitter宇宙，即使这种解在经典水平上不存在.经典重建的理论提出了这样一种方式，所产生的理论有一个宇宙学的解决方案，统一早期的通货膨胀与后期的加速。
2009-09-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Well-tempered teleparallel Horndeski cosmology: a teleparallel variation to the cosmological constant problem
阱回火是动态筛选任意大真空能量并产生后期低能de Sitter真空态的一种很有前途的经典方法。本文首次研究了遥平行引力中的自调谐，得到了Horndeski理论中遥平行引力模拟的良调和宇宙学模型。这拓宽了温和宇宙学的范围，并挑逗了可能更加丰富的宇宙动力学，这些动力学可以锚定在遥距引力上。我们扩展到它的最一般的形式，到目前为止，并使用它来寻找第一个良好的回火宇宙学在远程平行引力。我们还研究了在一个良好回火模型中的宇宙动力学，并证明了真空的动力学稳定性，与物质时代的兼容性，以及真空通过相变的稳定性。
2021-10-26 astro-ph.CO gr-qc
On the quantitative calculation of the cosmological constant of the quantum vacuum
人们普遍认为，作为暗能量的候选者之一，宇宙学常数应该与量子真空直接相关。然而，尽管几十年的理论效应，仍然没有对观测到的宇宙学常数的定量解释。在这项工作中，我们考虑了包括量子真空在内的整个宇宙的量子态。埃弗雷特的相对态表述、真空量子涨落和爱因斯坦场方程在宏观尺度上的有效性意味着我们的宇宙波函数可能是具有不同宇宙学常数的态的叠加。在这个量子宇宙的密度矩阵表述中，准热平衡态用一个具有最大几率的特定宇宙学常数来描述。在没有任何拟合参数的情况下，由理论模型中的简单方程得到的由宇宙学常数（暗能量）引起的真空能量密度与宇宙临界密度之比为68.85%，这与目前最好的天文观测值68.5%非常吻合。
2018-05-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological model with decaying vacuum energy law from principles of quantum mechanics
我们构造宇宙学模型来解释宇宙学常数问题。通过考虑运行宇宙学项所代表的衰变真空能量，建立了标准宇宙学模型$Λ$ CDM的推广。从量子力学的基本原理可以看出，在长期行为中，不稳定态的生存概率是宇宙学时间的减函数，并具有类幂的形式。这意味着宇宙学常数$ρ_{\text{vac}} = Λ(t) = Λ_{\text{bare}} + \fracα{t^2}$，其中$Λ_{\text{bare}}$和$α$是常数。由于与$Λ(H)$宇宙学的联系，我们使用动力系统方法研究了这个模型的动力学。我们已经找到了比例因子的精确解以及其可变性的指标，如减速参数和加加速度。从加加速度的计算，我们得到一个简单的测试衰减真空在FRW宇宙。利用SNIa、$H(z)$、CMB、BAO等天文观测资料对模型参数进行了估计，并与$Λ$ CDM模型进行了比较。我们的统计结果表明，衰减真空模型比$Λ$ CDM模型稍差。但衰变真空宇宙学模型解释了今天宇宙学常数的小值。
2015-02-16 astro-ph.CO
Cosmological Constant Problem and Renormalized Vacuum Energy Density in Curved Background
目前的真空能量密度观察到的暗能量${ ρ}_{ \rm dark }\simeq 2.5\times10^{-47}\ {\rm GeV^{4}}$是不可接受的小相比，任何其他尺度。因此，我们在推导暗能量时遇到了严重的微调问题和理论困难。然而，在理论上有吸引力的方案已被提出并在文献中讨论：根据宇宙学常数的重整化群（RG）运行，真空能量密度可以表示为${ ρ}_{ \rm vacuum }\simeq m^{2}H^{2}$，其中$m$是标量场的质量，并且在弯曲时空中相当动态。然而，一直没有严格的证据来推导这个表达式，有一些批评的物理解释RG运行宇宙学常数。在本文中，我们重新讨论了宇宙学常数的RG运行效应，并研究了弯曲时空中的重整化真空能量密度。我们证明了${ ρ}_{ \rm vacuum }\simeq m^{2}H^{2}$描述的真空能量密度是弯曲背景的量子效应而不是宇宙学常数的运行效应。通过与宇宙学观测数据的比较，我们得到了标量场质量的一个上界，它小于普朗克质量$m \lesssim M_{\rm Pl}$。
2017-06-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Vacuum energy and the cosmological constant
宇宙的加速膨胀指向宇宙学常数或真空能量密度的一个小正值。我们讨论了最近的想法，宇宙学常数加上大型强子对撞机的结果可能暗示在普朗克尺度附近的临界现象。
2015-03-18 astro-ph.CO hep-ph
The cosmological constant and stability of the Higgs vacuum
我们讨论了宇宙学常数之谜和最近的LHC结果所建议的希格斯真空（Meta）稳定性的可能联系。一个可能的解释涉及紫外线中的新临界现象，接近普朗克尺度。
2015-12-08 astro-ph.CO hep-ph
Towards a solution of the cosmological constant problem
基本粒子物理学的标准模型和广义相对论可以通过引入一个真空变量来扩展，这个真空变量是导致目前宇宙学常数（真空能量密度）几乎消失的原因。这个真空变量的显式实现可以通过三形式规范场、以太型速度场或任何其他适合于描述对应于洛伦兹不变量子真空的平衡态的场。扩展的理论，没有微调，闵可夫斯基型解的场方程与时空无关的领域，并提供了，因此，一个可能的解决方案的主要宇宙学常数的问题。
2010-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Vacuum Energy Density Measured from Cosmological Data
在$Λ$ CDM宇宙学模型中，爱因斯坦的宇宙学常数$Λ$的绝对值，有时表示为物理真空的引力质量-能量密度$ρ_Λ$，是一个基本的自然常数，它的精确测量在测试一些量子引力理论中起着核心作用。几个目前公开的宇宙学数据的组合和一个假设的平面$Λ$ CDM宇宙学模型在这里使用的联合贝叶斯推断的组合的常规参数$Ω_Λh^2$对应的绝对物理密度$ρ_Λ$。在物理单位，我们得到$ρ_Λ= \left(60.3\pm{1.3}\right)\times 10^{-31}{\rm g/cm^3}$，迄今为止最准确的约束，宇宙学测量的基础上CMB温度的绝对校准。使用局部距离标度进行校准时，得到的值会有很大的不同，这主要与哈勃常数值的系统差异有关。建议未来的宇宙学参数研究假设$Λ$ CDM模型包括真空密度的约束。
2022-06-21 astro-ph.CO
Cosmological cancellation of the vacuum energy density
我们提出了一个简单的模型，提供了一个动态的真空能量密度的抵消机制出现在一个裸露的宇宙学常数，量子涨落的物质场或相变的结果的形式。这个“共形补偿器模型”是基于爱因斯坦和约旦框架之间的共形耦合$A(φ)$。这将第二个标量场$λ$耦合到物质能量-动量张量的迹线，包括裸宇宙学常数，并作为动力学拉格朗日乘子。结果，标量$λ$弛豫到一个值，该值抵消了真空能量密度对弗里德曼方程的贡献，并在物质相变后根据真空能量密度的变化调整自身。这通过背景标量场$φ$的时间依赖性绕过了温伯格定理。辐射时代，真空能量被取消，以自然的方式恢复。通过标量场对物质能量密度的跟踪，也可以恢复物质时代，以及暴胀和暗能量时代，它们对应于抵消机制变得无效的状态。这表明，暴胀、暗能量和真空能量密度的环形化可能与相同的机制有关。在这种情况下，避免了通常的真空能量微调，虽然暗能量时代的开始在适当的时间没有得到解释。
2019-08-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Vacuum structure for scalar cosmological perturbations in Modified Gravity Models
对于一般的修正引力模型f（R，G），我们发现了一种新的不稳定性，如果背景不是de Sitter的话，这种不稳定性可以在真空中产生于宇宙学扰动的标量模。特别是，短波长模式，如果稳定的话，通常具有线性依赖于波数k的群速度。因此，这些模式一般都是超光速的。我们还讨论了一般情况下这些标量模将是幽灵状的条件。这些模型有一个子类，由函数f（R，G）的性质定义，f（R）和f（G）模型属于这个子类，但是它不具有这个特征。
2009-06-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological and Astrophysical Probes of Vacuum Energy
真空能在宇宙学相变期间发生变化，并且在相变之前的时期变得相对重要。对于一个可行的宇宙学来说，相变后的真空能量必须由下一个相变的临界温度决定，这从另一个角度揭示了宇宙学常数问题。在这里，我们建议在不同于我们目前真空的情况下实验测试真空能量的性质。一个有希望的途径是考虑中子星中QCD的高密度相效应。这类相具有与正常相不同的真空期望值和不同的真空能量，它们可以对中子星的质量贡献一个数量级的分数。对中子星质量的精确观测可以潜在地产生关于真空能量的引力特性的信息，这可以显著地影响它们的质量-半径关系。对宇宙真空能量演化的一个更直接的检验，可以从对原始引力波频谱在对应于相变的频率上的精确观测中推断出来。虽然传统宇宙学预测的量子色动力学和电弱相变的自由度决定的频谱步骤，真空能量的调整机制可以显着改变这一点。此外，可能存在其他相变，其中真空能量的影响可以显示为光谱中的峰。
2015-02-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Asymptotically Safe gravity and non-singular inflationary Big Bang with vacuum birth
本文导出了纯真空诞生时代初始宇宙周期的一般非奇异加速宇宙学解。这个真空时代是由一个不断变化的宇宙学“常数”所描述的，这是由紫外固定点附近的渐近安全情景的重整化群流所提出的。在这种情况下，当能量标度降低，宇宙学“常数”变得微不足道时，就会自然地从暴胀退出到标准的减速宇宙学。在接下来的物质也存在的时期，产生了具有类似于真空情况特征的宇宙学解。值得注意的是，这组方程考虑到了粒子的产生和熵的产生。另外，在体粘滞系数不为零的情况下，发现了熵产生和再加热。至于运动方程，它们通过加入尊重Bianchi恒等式的宇宙学“常数”的协变动力学项来修正爱因斯坦方程。所提出的框架的一个进步是，它确保了对宇宙的量子真空诞生和随后存在物质的宇宙时代的一致描述。
2016-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Solving the main cosmological puzzles with a generalized time varying vacuum energy
研究了真空能量密度随时间变化的FLRW平坦宇宙模型$Λ(t)$的动力学性质。特别地，我们研究了一个广义真空模型的动力学性质，发现在一定条件下，辐射时代的真空项为$Λ(z) \propto (1+z)^{4}$，而物质时代的真空项为$Λ(z)\propto (1+z)^{3}$到$z\simeq 3$和$Λ(z)=Λ$到$z\le 3$ .这种行为的确认将是至关重要的，因为它可以提供宇宙符合问题以及微调问题的解决方案，而不会改变众所周知的（从和谐$Λ$宇宙学）哈勃膨胀。
2009-10-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Vacuum energy with mass generation and Higgs bosons
我们讨论了Higgs质量和宇宙学常数的等级之谜，重点是庞加莱不变性，质量产生和重整化群不变性的相互作用。一个合理的解释涉及到一个涌现的标准模型，其中宇宙学常数的尺度被大尺度涌现的力量所抑制。在这种情况下，宇宙学常数尺度和中微子质量应该是相似的。
2020-03-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Constant and Vacuum Zero Point Energy in Black Hole Backgrounds
我们研究了史瓦西黑洞以及dS-Schwarzschild背景的Nariai极限中的量子真空零点能。我们表明，正则化的真空能量密度附近的黑洞，也在Nariai设置完全匹配的相应值在平坦的背景下，缩放与量子场的质量的四次方。由真空零点能量产生的dS空间的视界半径引入了一个新的长度尺度，它应该与黑洞视界半径相比较。真空零点能中的黑洞存在一个质量上限，它由零点能dS背景下的Nariai度规的质量决定.我们计算的真空零点能量和密度对比度的分布的方差，并表明它开发的子视界尺度上的强不均匀性。
2022-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Vacuum energy and cosmological evolution
一个膨胀的宇宙不可能有静态的真空能量密度。所谓的宇宙学常数$Λ$应该是一个近似值，当然对于哈勃时间的一小部分来说是一个很好的近似值，但它很可能是对一个真正的动态真空能量变量的临时描述，这个变量从暴胀时代演变到今天。我们可以将演化的真空能量与卡西米尔装置进行比较，在卡西米尔装置中，平行板缓慢地分开（“膨胀”）。不能测量总真空能量密度，只能测量与板的存在相关的效应，然后还测量它们随时间增加的分离。与闵可夫斯基时空相比，宇宙中有一个非零的时空曲率$R$，它随着膨胀而变化。真空能量密度必然相应地改变，我们自然期望得到$δΛ\sim R\sim H^2$。可以构造一类跟踪这种变化率的动态真空模型。它们与现有的宇宙学数据相一致，并且可以很方便地解释从暴胀时期到现在的宇宙演化。这些模型非常接近宇宙晚期的$Λ$ CDM模型，但与早期的模型有很大的不同。在我们最近的过去，可以检测到固有真空动力学的痕迹。
2014-03-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Late-time acceleration by a residual cosmological constant from sequestering vacuum energy in ultimate collapsed structures
隔离机制被提出来作为对物质扇区中的非引力真空能量的旧宇宙学常数问题的补救。在这里，它表明，这种全球性的约束机制的扩展自然产生的剩余宇宙学常数在宇宙的不同补丁产生的平均条件。新的机制自然会产生小的观测值，在后期引起宇宙加速，因此，解决了新的宇宙学常数问题。因此，采用晕圈模型图片，其中所有物质含量最终驻留在所形成的最后塌陷结构中。在这些塌陷斑块中进行隔离会产生所需的平均残差，其中在塌陷中我们当前位置上的均匀先验预测$Ω_Λ=0.697$。最后，来自宇宙学平均值的局部残差的波动可以自然地引起局部增强的哈勃常数。
2018-11-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A cosmological concordance model with dynamical vacuum term
我们证明了暗物质粒子以恒定的速率产生意味着存在一个宇宙学项，它随哈勃速率线性衰减。我们讨论的宇宙学模型，在这种情况下产生的，并测试它对观测的第一个声学峰的宇宙微波背景（CMB）各向异性谱，哈勃图的超新星Ia型（SNIa），重子声学振荡（BAO）的距离尺度和分布的大尺度结构（LSS）。我们表明，一个很好的一致性得到，虽然与一个更高的值的物质丰度比在ΛCDM模型。我们还评论的CMB各向异性谱的一般特征和宇宙符合问题。
2012-08-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The cosmological constant puzzle: Vacuum energies from QCD to dark energy
宇宙的加速膨胀指向一个小的正真空能量密度和负真空压力。爱因斯坦的广义相对论方程中的宇宙学常数是一个强有力的候选者。从天体物理学中提取的真空暗能量密度比从标准模型粒子物理学中的希格斯势中预期的值小10^56倍。然而，暗能量尺度接近轻中微子质量的可能值范围。我们调查这个物理在一个简单的玩具模型中的手征的中微子被视为一个类似伊辛的“自旋”自由度类推。
2012-10-11 astro-ph.CO hep-ph
Gauge Field Theory Vacuum and Cosmological Inflation
当我们考虑真空场的量子涨落对暗能量和有效宇宙学常数的贡献时，基本粒子物理学和宇宙学之间的深刻联系就显现出来了。零点能量的贡献超过了宇宙能量密度的观测宇宙学上限许多数量级。因此，基本场的真空涨落会以任何方式影响宇宙演化，这似乎是很自然的。我们在这篇评论文章的目的是描述最近的调查的影响杨米尔斯真空极化和色磁凝聚的弗里德曼宇宙学的演变，通货膨胀和原始引力波。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，并对有效宇宙学常数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。
2022-04-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Preferred instantaneous vacuum for linear scalar fields in cosmological space-times
讨论了Friedmann，Lemaittre，Robertson Walker（FLRW）时空中量子化标量场在给定时刻的优选真空态的定义问题.在无限多的均匀，各向同性真空的理论中，我们表明，存在最多一个，每个傅立叶模式使消失的贡献，在任何给定的时刻的能量重整化的能量动量张量。对于大质量场来说，这样一种状态存在于宇宙学中最常用的背景中，并且在那一瞬间提供了基态的自然候选者。本文还讨论了无质量和共形耦合情况下的推广。
2015-03-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Cosmological Signature of the Standard Model Higgs Vacuum Instability: Primordial Black Holes as Dark Matter
对于当前的希格斯粒子和顶质量的中心值，标准模型希格斯粒子势在$10^{11}$ GeV量级上产生了不稳定性。我们表明，这种不稳定性的宇宙学签名可能是暗物质的形式原始黑洞种子希格斯波动在通货膨胀。暗物质的存在可能不需要超越标准模型的物理学。
2018-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
On the cosmological implications of the electroweak vacuum instability: constraining the non-minimal coupling with inflation
我们目前对标准模型参数的测量表明，希格斯场存在于亚稳态的电弱真空中，真空可以衰变到较低的基态，对我们的宇宙产生灾难性的影响。根据我们的观察，没有这样的事件发生在可观测的宇宙中，尽管各种充满活力的过程，可能已经触发it. This工作作为一个概述的方法，利用亚稳态的假真空宇宙膨胀过程中提供的希格斯曲率耦合$ξ$的约束。还考虑到随时间变化的哈勃率对有效希格斯势和我们过去的光锥时空几何的影响，结果在国家的最先进的$ξ$ -从二次和四次混沌膨胀，和Starobinsky一样的幂律膨胀的下限。
2021-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Expansion History with Decaying Vacuum: A Complete Cosmological Scenario
我们提出了一种新的宇宙学方案，即时空从一个纯粹的初始de Sitter阶段出现，随后演变成辐射，物质和暗能量占主导地位的时代，从而避免了初始奇点，并提供了一个完整的描述膨胀历史和视界问题的自然解决方案。该模型是基于动态真空能量密度的哈勃率的幂级数演变。从暴胀到标准辐射期的过渡是普遍的，这为成功地描述优雅的退出提供了线索。由于由此产生的晚期宇宙历史非常接近和谐LCDM模型，新的统一框架体现了比标准宇宙学更完整的过去宇宙演化。
2013-02-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Renormalizing the vacuum energy in cosmological spacetime: implications for the cosmological constant problem
量子场论中真空能量的重整化通常受到理论难题的困扰，不仅与重整化过程本身有关，而且与最终结果通常导致与宇宙学中$Λ$的测量值不相容的非常大（有限）的贡献这一事实有关。在这里，我们计算零点能量（ZPE）的非最小耦合（大质量）的标量场在FLRW时空中使用的离壳绝热重整化技术在以前的工作。一般的离壳结果产生了一个光滑函数$ρ_{\rm vac}(H)$，它由哈勃速率的幂和/或它的时间导数组成，涉及不同的（偶数）绝热阶数$\sim H^N$（$N=0,2,4,6,...)$），也就是说，它非常明显地导致了运行真空模型（RVM）的结构。我们已经从有效作用量形式主义中验证了同样的结果，并用它来寻找运行量子真空的$β$函数。没有出现来自粒子质量的不期望的贡献$\sim m^4$，因此在$ρ_{\rm vac}(H)$中不需要对参数进行微调。此外，我们还发现更高功率的$\sim H^6$可以自然地驱动早期宇宙中的RVM暴胀。我们的计算还详细阐明了量子真空的状态方程：它被证明不是严格的PDMATHAMT，而是适度的动力学。低能量下的$ρ_{\rm vac}(H)$形式也是RVM的特征，它由一个加性项（所谓的“宇宙学常数”）和一个小的动力学分量$\sim νH^2$（$|ν|\ll1$）组成。最后，我们预测了牛顿引力耦合$G(H)$的慢（$\sim\ln H$）运行。我们的半经典QFT计算的物理结果是揭…
2023-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
New vacuum stability limit from cosmological history
针对新物理可能使早期宇宙进入更深热真空的问题，本文在标准模型单态扩展及超对称中分析参数约束，并提出高效计算真空稳定性极限的程序。
2024-04-10 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological Aspects of Higgs Vacuum Metastability
当前标准模型参数的中心实验值给出了一个惊人的结论：电弱真空的亚稳态优于绝对稳定。希格斯玻色子玻色子的亚稳态真空意味着真空衰变的发生可能会给宇宙带来灾难性的后果，事实上也是不可避免的。希格斯真空的亚稳性对宇宙学来说尤其重要，因为在早期宇宙中，有许多机制可以触发电弱真空的衰变。我们提出了一个全面的审查从希格斯真空亚稳态宇宙学的影响，以及相关的理论课题，包括重整化群的改进，量子场论在弯曲时空和真空衰变场论的教学讨论。
2019-01-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Stress-Energy Connection and Cosmological Constant Problem
通过建立真空、物质和辐射的应力-能量张量几何，研究了真空能的引力性质。假设物质和辐射的引力效应可以通过适当修改时空联系来表述，我们得到了各种几何动力学方程，它们适当地包含了通常的引力场方程，但带有普朗克抑制的、非定域的、高维的附加项。这种形式所带来的最大的新颖性是，真空能量不是作为宇宙学常数，而是作为引力常量的来源。因此，形式主义通过将真空能量引导到引力常量来简化宇宙学常数问题。尽管如此，量子引力效应（如果有的话）通过引力子和引力子-物质回路恢复了这个问题，这里提出的机制还没有驯服这种对宇宙学常数的贡献。
2011-06-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological constant and vacuum energy: old and new ideas
爱因斯坦方程中的宇宙学常数（CC）项，λ，首先与真空能量密度的概念联系起来。尽管如此，众所周知，理论预测与从现代宇宙学数据中选取的观测值之间存在巨大的，事实上令人震惊的差异。这就是著名的、极其困难的“CC问题”。奇怪的是，最近在欧洲核子研究中心大型强子对撞机上观察到的希格斯粒子，实际上应该被认为是矛盾的：一方面，它似乎是粒子物理学的一个可能的伟大胜利，但另一方面，它打开了宇宙学喧嚣的潘多拉盒子，因为它可能提供（唉！）实验证明存在的电弱（EW）真空能量，从而有趣的现实CC问题。即使只计算这一对宇宙真空能量的贡献，与宇宙学观测值的差异也已经达到55个数量级。这是CC问题的（迄今为止）“真正”的规模，而不是（太经常）从上层挥舞123个（但完全未经探索！）能量刻度。这就是爱因斯坦引入λ项96年后令人困惑的情况。在下面，我将简要地（希望是教学性的）回顾一下关于CC问题的一些新老观点。然而，由于希格斯玻色子刚刚敲了我们的门，提醒我们真空能量可能是真实现象学中一个完全有形的概念，我将专门从真空能量的原始概念及其可能的宇宙膨胀“运行”来解决CC问题，而不是冒险尝试用各种各样的暗能量概念来取代CC。
2013-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Irrational Monodromies of Vacuum Energy
我们提出了一个理论与轴子通量monodromies耦合到重力，减少到本地真空能量封存低于轴子质量尺度。如果轴子势包括一个由非微扰耦合到规范扇区产生的项，其衰减常数与单值周期不相称，那么低能势就会产生一个无理轴子真空的景观，其宇宙学常数任意小。宇宙学常数值对未知紫外物理的敏感性可以大大降低。在微扰理论中，每个真空中的宇宙学常数从一个阶到下一个阶的变化，可以比初始截止值小得多。早期宇宙中真空之间的非微扰跃迁填充了这个景观，类似于无理轴子的情况。在这样的真空景观中，一个小的宇宙学常数自然会出现。
2019-11-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological implications and structure formation from a time varying vacuum
研究了真空能量随时间变化的FLRW平坦宇宙模型$Λ(t)$的动力学性质。在这个模型中，我们发现，主要的宇宙学函数，如宇宙的尺度因子和哈勃流定义的指数函数。应用最近的Ia型超新星数据，宇宙微波背景位移参数和重子声振荡跟踪斯隆数字巡天（SDSS）星系的联合似然分析，我们把严格的约束$Λ(t)$方案的主要宇宙学参数。同时，我们将$Λ(t)$模型与传统的$Λ$宇宙学进行了比较，发现前者提供的哈勃展开式与$Λ$宇宙学的哈勃展开式有很好的比较。然而，$Λ(t)$方案预测更强的小尺度动力学，这意味着一个更快的增长速度的扰动相对于通常的$Λ$ -宇宙学，尽管事实上，他们共享相同的状态方程参数。在这个框架中，我们发现，星系团在$Λ(t)$模型似乎形成早于在$Λ$模型。
2009-03-03 astro-ph.CO
Cosmological model with variable vacuum pressure
本文利用夸克袋模型的状态方程研究了具有暴胀阶段的宇宙演化情形。一个关键点是宇宙流体的比焓为零的状态的存在。一个大类的正压EoS承认，根据初始条件，对于一个具体的状态方程，类似的“大撕裂”，以及解决方案描述的指数通货膨胀，其次是通常的物质优势。我们发现标量场潜力，模仿的行为的宇宙学标度因子的情况下，从上述类的特殊EoS。扩展到更一般的双参数EoS的讨论，描述了一个前通货膨胀的演变。
2014-06-15 astro-ph.CO hep-ph
Conversations and Deliberations: Non-Standard Cosmological Epochs and Expansion Histories
本文总结了2024年PITT-PACC非标准宇宙学时期与膨胀历史研讨会的非正式讨论记录，旨在通过自由交流激发新的研究思路。
2024-11-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
An Etude on Global Vacuum Energy Sequester
最近，两位作者提出了一种真空能量隔离机制，作为保护可观测宇宙学常数不受量子辐射修正的一种手段。最初的提议是基于使用全局拉格朗日乘数，但后来提供了局部公式。随后，其他有趣的说法，一个不同的非本地的方法来解决宇宙学常数的问题，再次根据全球拉格朗日乘子。我们研究了其中的一些建议，并找到了它们之间的相互关系。我们解释说，建议不治疗的宇宙学常数作为一个动力学变量的反项需要微调有可接受的解决方案。此外，反项经常需要在环膨胀中的每一阶被重新调谐，以抵消对宇宙学常数的辐射修正，就像在标准GR中一样。这些观察结果是一个重要的提醒，提醒我们真空能量隔离的建议是如何避免这些问题的。
2017-05-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmology with a Decaying Vacuum Energy Parametrization Derived from Quantum Mechanics
在衰变问题的量子力学处理中，人们发现在晚期$t$，不稳定状态的生存概率不可能具有时间的指数递减函数$t$的形式，但它具有逆幂的形式。这是根据量子理论的基本原理得出的不稳定态的一般性质。这一性质的结果是，在假真空态的情况下，宇宙学常数变得依赖于时间：$Λ- Λ_{\text{bare}}\equiv Λ(t) -Λ_{\text{bare}} \sim 1/t^{2}$。为了解决宇宙学常数问题和符合问题，我们构造了真空能量密度和物质衰减的宇宙学模型。我们证明了所提出的衰变假真空宇宙学与$Λ(t)$宇宙学（$Λ(t)$ CDM模型）的等价性。讨论了衰减真空能量（暗能量）模型的宇宙学意义。我们用天文数据来约束衰减真空模型的参数。为此目的，我们使用远距离Ia型超新星的观测，$H(z)$，BAO，CMB和其他的测量。分析的模型与观测数据符合得很好，并解释了今天宇宙学常数的一个小值。
2015-02-16 astro-ph.CO
BD-$Λ$CDM and Running Vacuum Models: Theoretical background and current observational status
本文分析了具有宇宙学常数和冷暗物质的Brans-Dicke宇宙学模型（BD- $Λ$ CDM）。与宇宙学的标准模型相比，我们发现BD- $Λ$ CDM更符合宇宙学的总体数据（SNIa+BAO+ $H(z)$ +LSS+CMB）. BD- $Λ$ CDM模型可以从GR的角度被视为具有随时间演化的真空能量密度的运行真空模型（RVM）。由于这一事实，也由于其时间演变的有效引力耦合，该模型可以减轻$σ_8$和$H_0$张力在同一时间。我们还提出了不同类型的RVM的结果时，他们在宇宙学数据的光测试，我们表明，一个温和的动力学的真空能量密度可以帮助平滑上述紧张局势，从而改善$Λ$ CDM模型的性能。
2021-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The cosmological Higgstory of the vacuum instability
标准模型希格斯势在大的场值下变得不稳定。在澄清了有效势的规范依赖性问题之后，我们研究了在整个暴胀、再加热和当前时代中存在这种不稳定性的希格斯场的宇宙学演化。我们的结论是，希格斯场位于其真正真空中的反德西特补丁对我们的宇宙是致命的。从这个结果中，我们推导出上界的哈勃常数在通货膨胀，这取决于再加热温度和希格斯耦合到标量曲率或暴胀。最后，我们研究了希格斯亚稳定性和量子引力的一致性之间的推测性联系如何导致希格斯和顶质量的尖锐预测，这与测量值是一致的。
2015-09-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Late-time Quantum Vacuum Decay and its Cosmological Implications
Sun Yat-sen University (Zhuhai Campus)（中山大学（珠海校区））；University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；University of Warsaw（华沙大学）
本文通过构建唯象模型，利用精确距离测量和CMB各向异性数据，研究了晚期量子真空衰变对宇宙学观测的影响，发现当前数据允许总真空能量在红移$z_t<1$时减少50%，并可通过暗物质转化和畴壁产生缓解$\Lambda$CDM模型的张力。
2026-05-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
