Instanton transition in thermal and moduli deformed de Sitter cosmology
我们认为德西特宇宙变形的存在下的辐射和/或时间依赖的模量字段的热浴。取决于参数，可以发生第一或第二阶相变。在第一种情况下，瞬子允许双重解析延拓。它诱导出一个从另一个宇宙学解通过隧道效应进入暴胀演化的概率。后者以大爆炸开始，如果跃迁没有发生，则以大坍缩结束。温度对偶性交换了两个宇宙学分支。在恢复到纯粹的德西特宇宙的极限，由于大爆炸分支的消失，隧道效应减少到“从无到有”。然而，后者可能是可行的，在一定范围内的变形参数。在第二种情况下，有一个从大爆炸到暴胀阶段的平滑演化。
2007-11-03 gr-qc hep-ph hep-th
Open inflation from quantum cosmology with a strong nonminimal coupling
我们提出了在$Ω$的可观测值范围内开放宇宙的量子产生机制。该机制是基于无边界量子态，将Hawking-Turok瞬子应用于暴胀子场强非最小耦合的模型。我们发展了慢滚扰动展开的瞬子解决方案，并获得了一个非平凡的贡献，经典的瞬子作用。由于量子有效作用，这种经典贡献与回路效应的相互作用产生了具有暴胀阶段必要参数的概率分布峰值，而无需调用任何人择考虑。与封闭模型的类似机制（只存在于宇宙的隧穿量子态）相比，观测上合理的开放暴胀起源于无边界宇宙学波函数。
1998-12-16 gr-qc hep-th
New Ekpyrotic Quantum Cosmology
自燃瞬子描述了经典收缩宇宙从无边界量子态中的出现。然而，到目前为止，这些瞬子都以大坍缩奇点结束。我们通过增加一个高阶导数项来弥补这一点，从而形成幽灵凝聚。这导致从收缩阶段到膨胀的动力学主导阶段的平滑的、非奇异的反弹。值得注意的是，虽然在反弹期间有一个不平凡的演化，但在WKB意义上，宇宙的波函数在反弹之后和之前一样是“经典的”。因此，这些新的非奇异瞬子可以形成从创世到现在的完全非奇异和可计算的宇宙爆炸历史的基础。
2015-04-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Statistical sum in the CFT driven cosmology
最近发展的路径积分技术的统计和宇宙学中的微正则系综应用于计算的单圈前指数因子的宇宙模型产生的共形场论与大量的量子物种-模型的初始条件可能涉及到的分辨率的宇宙学常数和景观问题。得到的结果与一个振荡的FRW标度因子的背景宇宙学瞬子的家庭。的前因子的大小的解析和数值估计的各种自旋共形耦合到重力场，这证明了半经典扩展的有效性，这个家庭的宇宙学瞬子。
2011-04-03 gr-qc hep-th
Tunnelling geometries I. Analyticity, unitarity and instantons in quantum cosmology
本文提出了一种起源于Hartle和Hawking无边界量子态的隧穿几何理论。我们重新制定的无边界波函数在真实的物理变量表示和计算它在一个循环近似。为此，开发了一种特殊的技术，它减少了形式主义的复杂的隧道几何形状的真实的，也集体变量的方法被应用，分离宏观集体自由度的微观模式。定义在这样的集体变量空间上的洛伦兹宇宙的量子分布，包含了概率守恒，并代表了由它们的欧几里得有效作用量加权的准DeSitter引力瞬子的配分函数。它们代表闭紧流形，是通过将欧几里德时空加倍而得到的，欧几里德时空是洛伦兹宇宙的核心。它们分布的超普朗克行为是由这种瞬子理论的反常标度决定的，这是非布氏波函数的高能归一化性和半经典展开的有效性的一个判据。
1993-11-14 gr-qc
Origin of inflation in CFT driven cosmology: $R^2$-gravity and non-minimally coupled inflaton models
我们提出了一个详细的推导最近提出的新类型的山顶暴胀[arXiv：1509.07270]起源于微正则密度矩阵初始条件的宇宙学驱动的共形场论（CFT）。建立这些初始条件的拓扑结构$S^1\times S^3$的宇宙学瞬子具有花环的形状，其空间$S^3$截面的标度因子具有多个周期振荡。它们描述了在暴胀子潜在最大值附近的暴胀子和标度因子的屏障下振荡，这给出了已知CMB数据所需的足够的暴胀量。我们建立了两个耦合谐振子的近似，这些花环瞬子，并表明，他们可以产生的膨胀与CMB的原始功率谱的参数在非最小希格斯膨胀模型和$R^2$引力一致。特别地，瞬子解提供了暴胀慢滚参数$ε$和$η<0$的小值以及这两个模型特有的它们之间的关系$ε\simη^2$。我们提出的形成机制的小山般的暴胀子的潜力，这是基于对数回路校正的渐近平移不变的树水平的潜力，这些模型在爱因斯坦框架。我们还讨论了$R^2$ -引力作为CFT驱动宇宙学中不可或缺的有限重整化工具的作用，它保证了CFT驱动宇宙学的标度因子的非动力学（无鬼）性质和宇宙学花环型瞬子的特殊性质.最后，为了解决普朗克尺度和暴胀尺度之间的等级问题，我们讨论了共形高自旋场的隐藏扇区的概念。
2015-12-10 gr-qc hep-th
Charged gravitational instantons: extra CP violation and charge quantisation in the Standard Model
我们认为，量子电动力学与量子引力的结合导致了CP破坏、手征电荷反常不守恒和电荷量子化的新来源。在粒子物理学和宇宙学的标准模型中简要讨论了这一观测的进一步的唯象学和宇宙学意义
2018-08-13 gr-qc hep-ph hep-th
Fuzzy instantons in landscape and swampland: review of the Hartle-Hawking wave function and several applications
欧几里德路径积分可以用瞬子很好地近似。如果瞬子是动力学的，那么瞬子必然是复杂化的。这些模糊瞬子可以有各种物理应用。在慢卷暴胀模型中，模糊瞬子可以解释宇宙初始条件的概率分布。即使势的形状不满足沼泽地判据下的慢卷条件，模糊瞬子仍然可以解释宇宙的起源。如果我们把欧氏路径积分推广到无边界方案之外，我们就可以研究在宇宙学和黑洞物理学中有各种物理应用的模糊欧氏虫洞。我们总结了它们，并讨论了未来可能的研究课题。
2021-06-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Instanton Cosmology
一个新的宇宙学模型表明，对于t > t_c和t趋于0，dR/dt都是常数;对于t_c > t > 0，dR^2/dt与n_s^-1成正比。这里R（t）是宇宙尺度因子，t_c是文本中定义的交叉时间，n_s在t_c附近近似恒定。在中间时间的行为是一致的大爆炸核合成。在短时间和长时间的行为提供了一个解决方案，平滑度，弯曲度和平整度的问题。此外，这种长时间的行为产生了一个相当大的宇宙年龄，并预言减速参数q_0正好为零。
1999-02-03 astro-ph gr-qc
Canonical and path integral quantisation of string cosmology models
我们讨论了一类弦宇宙学模型的量化，其特征在于标度因子对偶不变性。我们通过应用约化相空间和路径积分方法计算了经典允许和禁止跃迁的振幅。我们表明，这些方法是一致的。的路径积分计算澄清的意义的瞬变行为的过渡振幅已首次指出在以前的调查。
1999-02-01 gr-qc hep-th
On Duru-Kleinert Path Integral In Quantum Cosmology
我们证明了在尺度因子为一个自由度的封闭FRW量子宇宙学中，Duru-Kleinert固定能量振幅导致传播振幅的路径积分.然后，利用相应作用量的Duru-Kleinert等价性，通过\hbar中的一阶稀瞬子近似，计算了具有精确前因子的隧穿率.
1998-11-24 gr-qc
Gravitational instanton and cosmological term
引力瞬子不稳定模的量子涨落引起有限温度下平坦空间的不稳定性，导致量子黑洞的自发成核过程。量子黑洞的能量密度依赖于初始温度，给出了宇宙学项，它自然地解释了早期宇宙的暴胀阶段。再加热阶段归因于这些量子黑洞的霍金辐射和湮灭。然后，辐射能量密度超过了量子黑洞的能量密度，宇宙开始了标准宇宙学阶段。在这个阶段，量子黑洞的能量密度取决于再加热温度。在物质支配阶段，它渐近地接近于宇宙学常数，与目前的观测结果一致。
2009-04-06 astro-ph gr-qc hep-th
Complex inflaton field in quantum cosmology
本文研究了具有与引力非极小耦合的复标量自相互作用暴胀子场的宇宙学模型。不同的几何的欧几里得经典禁戒区的代表。相应的欧几里德运动方程的瞬子的解决方案，发现由数值计算补充的定性分析的洛伦兹和欧几里德轨迹。研究了这些解在宇宙波函数的无边界和隧穿方案中的应用。对所得结果的可能解释及其与暴胀宇宙学的联系进行了讨论。给出了理论中新的准基本常数--非零经典荷的可能取值的限制条件。给出了复标量场广义宇宙模型的运动方程。得到了对应于标量场绝对值的永久值的瞬子解存在的条件。
1998-01-12 gr-qc
Instantons and unitarity in quantum cosmology with fixed four-volume
我们在所谓的广义相对论的幺模版本中找到了爱因斯坦方程的一些复解，并将它们解释为鞍点，从而在具有“无边界”型拓扑的时空流形上的几乎处处洛伦兹度规的空间上得到引力路径积分的估计。在这种情况下，无边界初始条件与量子测度的可定义性的相容性归结为无边界波函数的归一化性和幺正演化。我们考虑具有空间拓扑S^3的陶布小超空间模型中的时空拓扑R^4和RP^4 # R^4，以及具有空间拓扑T^3的比安基I型小超空间模型中的时空拓扑R^2 x T^2。在每种情况下，都存在一个复杂的鞍点（或鞍点的组合），它产生一个与正规化和幺正演化相容的波函数。这种鞍点的存在倾向于证明幺模理论比传统的爱因斯坦引力更少发散。在比安基I型的情况下，杰出的复杂的解决方案是近似真实的和洛伦兹在晚些时候，似乎描述了爆炸性膨胀从零尺寸在T=0。(In与此相反，在陶布的情况下，唯一具有近似洛伦兹晚期行为的复解产生一个波函数，它是可归一化的，但非幺正地演化，总概率在幺正模“时间”中呈指数增长，其方式表明在零体积下不断创造新的宇宙。）提出了包含更多自由度后这些结果的稳定性问题。
1998-09-08 gr-qc
Non-minimally coupled complex scalar field in classical and quantum cosmology
研究了具有与引力非极小耦合的复标量自相互作用暴胀子场的宇宙学模型。不同的几何的欧几里得经典禁戒区的代表。通过数值计算得到了相应的欧几里德运动方程的瞬子解。这些解决方案给出了一个相当不平凡的例子，真正的隧道几何。对所得结果的可能解释及其与暴胀宇宙学的联系进行了讨论。
1995-08-15 gr-qc
Recent developments in quantum string cosmology
在这次演讲中，我们讨论了一类弦宇宙学模型的量化特征标度因子对偶不变性。通过应用约化相空间和路径积分方法计算了经典允许跃迁和禁止跃迁的振幅。特别是，路径积分计算澄清了在以前的调查中首次指出的瞬变振幅的行为的意义。
1999-12-13 gr-qc
Gravitational instantons, extra dimensions and form fields
对于一个包含引力、标量场和任意秩的反对称张量场的理论，我们找到了一大类高维瞬子解。所使用的度量是任意数量的任何紧致爱因斯坦流形的翘曲积，包括粒子物理学和宇宙学中许多非常感兴趣的内容。例如，四维FRW宇宙与额外的维度紧上的卡-丘三倍，环面，紧凑的双曲流形或球都包括在内。结果表明，当标量场的势使Hawking Turok瞬子存在时，支配Hartle Hawking路径积分的这种形式的解总是Hawking Turok瞬子的高维推广.在洛伦兹签名的延续上，这样的瞬子产生了一个时空，其中所有的空间维度都是相等的大小，空间拓扑是球体的拓扑。因此，额外的维度并没有被隐藏。在标量场的势只由形式场的声子耦合产生的情况下，我们根本找不到可积瞬子。特别是，我们没有找到所考虑的超引力理论，即超弦的低能有效场论的类型的可积解。
2001-02-15 gr-qc hep-ph hep-th
The path integral for the statistical sum of the microcanonical ensemble in cosmology
本文计算了在一般的时间参数化不变的Friedman-Robertson-Walker（FRW）度规引力模型中微正则系综统计和的路径积分。这是在量子宇宙学的小超空间部分系统计算法捷耶夫-波波夫规范固定路径积分的第一个例子。规范固定过程，连同测量出局部的非对称性，还处理与FRW度规的共形Killing矢量相关的剩余对称性，并将Batalin-Vilkovisky量子化技术用于具有线性相关生成元的规范理论。对于鞍点瞬子的子集，其特征在于由一个单一的振荡的FRW标度因子，这种技术的目的是获得一个循环的统计和最近建议的宇宙学初始条件产生的共形场论与大量的量子物种的模型。
2011-01-13 gr-qc hep-th
An Ultralight Axion in Supersymmetry and Strings and Cosmology at Small Scales
讨论了在超重力和弦中产生质量为$\sim 10^{-21}-10^{-22}$ eV的超轻轴子的动力学机制。这种质量的超轻粒子为暗物质提供了一个候选者，它可能在$10\, {\rm kpc}$或更小的尺度上为宇宙学发挥作用。一个有效的轴子质量算子方法为超轻轴子模型提供了一个一般框架，在一种情况下，将尺度$10^{-21}-10^{-22}$ eV恢复为电弱尺度乘以具有$O(1)$威尔逊系数的层次的平方。我们讨论了几类模型实现这个框架，可以产生必要的大小的超轻轴子。在一类超对称模型中，超轻轴子是由类瞬子效应产生的。在第二类高维运营商涉及耦合的希格斯，标准模型单线态，和轴子领域自然导致超轻轴子。此外，对于所考虑的模型类，超轻尺度和弱尺度之间的层次结构得以维持。我们还讨论了一个超轻的规模内字符串为基础的模型的生成。在这里，它表明，在单模KKLT模稳定计划的超轻轴子将需要一个超低的弱标度。然而，在大体积场景中，轴子尺度和弱尺度之间的期望层次是实现的。本文讨论了弦框架内希格斯场与瞬子耦合的一般分析，并指出实现这种耦合的必要条件是瞬子存在矢量零模。这些模型的一些唯象方面进行了讨论。
2017-03-22 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Global String Instantons
本研究通过多重打靶法数值求解带引力global string隧穿成核的瞬子解，验证其与拓扑缺陷成核的已有结论一致，还分析了解的洛伦兹延拓结构并讨论其在量子宇宙学中的意义。
2024-10-31 gr-qc
The volume operator in loop quantum cosmology
结果表明，对于基本上所有的态，Wheeler-DeWitt模型和各种均匀各向同性圈量子通信模型（$k=0$，耦合到无质量标量场且不含宇宙学常数）中体积算符的期望值的演化都是不确定的.在演化过程中，体积算符的期望值瞬时变为无穷大。这种效应是由体积谱中的一个很长的尾巴产生的，然而它是半经典的小，超出了数值模拟的范围（这就是为什么它到目前为止没有被注意到）。这不一定是理论问题，但它表明人们应该非常小心地对待无界的可观测量。
2019-06-18 gr-qc
Towards N=2 $SUSY$ Homogeneous Quantum Cosmology; Einstein--Yang--Mills systems
讨论了N=2超对称量子力学在耦合引力的均匀系统量子化中的应用。从N=2超对称西格玛模型的超场公式出发，得到了任意西格马模型度规的量子哈密顿量和拉格朗日量的厄米特自伴表达式.然后将这种方法应用于轴对称$Bianchi$ -I、II、VIII、IX型、$Kantowski-Sachs$和闭合$Friedmann-Robertson-Walker$宇宙学模型中的耦合SU（2）Einstein-Yang-Mills（EYM）系统。结果表明，所有这些模型都可以嵌入到N=2的超对称西格玛模型中，超势的显式表达式是引力部分和Yang-Mills（YM）部分的直接和.另外，超势的YM部分与相应的Chern-Simons项完全一致.通过一些例子讨论了EYM系统中由YM瞬子引起的自发超对称破缺。
1998-11-30 gr-qc hep-th
On suppression of topological transitions in quantum gravity
本文讨论了当欧几里德量子引力（EQG）被看作是洛伦兹签名时空中物理理论的衍生物时，对宇宙学中一类特殊拓扑构形的动力学抑制效应。在拓扑水平上，EQG继承了洛伦兹理论的时间箭头，并结合了量子场的量子涨落使这种拓扑的贡献消失的特殊结条件。这种效应比最近提出的在共形场论驱动的量子宇宙学的微正则统计和中抑制真空无边界瞬子的共形机制更普遍。与CFT驱动宇宙学的共形性质相反，这种效应仅基于局域玻色子场的短距离行为和费米子的泡利原理。将这种效应应用于CFT宇宙学中作为暴胀宇宙的初始条件，表明了CMB各向异性的原始功率谱的热性质。这可能是造成该光谱的红色倾斜的热贡献的原因，除了其传统的真空分量之外。
2012-08-03 gr-qc hep-th
Loops rescue the no-boundary proposal
圈量子宇宙学中离壳瞬子的新的和非平凡的性质表明，动力学特征的变化自然地解决了最近在量子引力的半经典路径积分中观察到的问题。如果不解决这些问题，任何关于宇宙光滑初始条件的理论都将失败。作为这种理论的一个具体例子，无边界理论被循环所拯救，这是量子宇宙学不同方法富有成效的汇合的一个罕见例子。
2018-11-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the functional determinant of a special operator with a zero mode in cosmology
用Faddeev-Popov规范固定方法计算了一个特殊的二阶量子力学算符的泛函行列式，并给出了零模的规范固定.这个算子受周期性边界条件的影响出现在早期宇宙理论的应用中，特别是确定了由共形场论（CFT）产生的量子宇宙学中的单圈统计和。计算是针对该算子的周期零模在周期范围内具有两个根（节点）的特殊情况进行的，这对应于CFT驱动宇宙学中的宇宙瞬子类，其欧几里德Friedmann-Robertson-Walker度规的宇宙标度因子具有一个振荡。
2011-01-13 gr-qc hep-th math-ph
Nonminimal Higgs Inflation and Initial Conditions in Cosmology
讨论了微扰量子引力在极早期量子宇宙理论和量子宇宙学中的应用。物质量子效应的理论形式的一致性和与现代精密宇宙学观测状态的对应性对高能粒子唯象学现象学施加了严格的限制，并与之建立了强有力的联系。在这一思路下，我们研究了宇宙波函数的单圈近似的各个方面，回顾了把标准模型的电弱扇区物理与可观测的宇宙微波背景的特征结合起来的希格斯暴胀模型，最后，考虑了暴胀宇宙的量子初始条件问题。我们用微正则密度矩阵的形式来表述宇宙学量子态--Wheeler-DeWitt方程本征态的普遍均分。我们证明了宇宙无边界量子态的宇宙学常数消失这一不可剥夺的红外灾难的消除，并导出了以特殊的花环型宇宙学瞬子--量子引力路径积分的鞍点形式出现的暴胀的初始条件.应用到宇宙模型的宇宙与众多的共形不变的高自旋领域的隐藏部门，这种设置提出了解决问题的普朗克和通货膨胀的能量尺度之间的层次，因此，承认微扰半经典展开方法的适用性。
2023-02-06 gr-qc hep-th
Patching up the No-Boundary Proposal with virtual Euclidean wormholes
在量子宇宙学中，人们经常考虑可能在早期宇宙中发生的隧穿现象。需要量子穿透势垒的过程包括黑洞对的产生和真空畴壁的衰变。理想情况下，人们通过找到一个瞬子，或场方程的欧几里德解来计算这种过程的速率，该解在初始状态和最终状态之间插值。然而，在实践中，习惯上使用哈特尔和霍金的无边界假设来计算这种振幅。对这种方法的一个批评是，它没有使用在初始状态和最终状态之间插入的单一路径，而是使用两个不相交的瞬子：一个将从无到有创建最终状态的概率除以从无到有创建初始状态的概率，并将答案定为从初始状态到最终状态的隧穿速率。在这里，我们证明了这种方法的有效性，通过构建连续的路径连接的传入和传出的数据，这可以被视为扰动的一组断开瞬子。它们是离壳的，但仍然会主导路径积分，因为它们的作用量任意接近无边界作用量。在这幅图中，一个虚拟的畴壁，或虫洞，以这样一种方式产生和湮灭，从而在不相交的瞬子之间形成界面。使用我们的建设计算的衰变率不同的衰变率计算使用无边界的建议，只有在前因子的指数，通常占主导地位的结果，保持不变。
1998-03-13 gr-qc hep-th
Note on KSW-allowability of Wine-Glass Geometry
Center for High Energy Physics, Indian Institute of Science（印度科学学院高能物理中心）
本文研究了无边界瞬子和葡萄酒杯几何在量子宇宙学中的允许性，通过分析KSW标准，发现无边界瞬子允许而由纯引力分析延展得到的葡萄酒杯几何不被允许。
2026-03-30 gr-qc hep-th
CFT driven cosmology and conformal higher spin fields
共形高自旋（CHS）场论，这是一个坚实的一部分，最近先进的检查AdS/CFT对应，发现在宇宙学中的应用。弱相互作用CHS场的隐藏扇区解决了由共形场论驱动的暴胀宇宙学初始条件模型中的层次问题。这些初始条件是由亚普朗克能量范围内的热花环型宇宙瞬子为CHS场模型设置的，该CHS场模型在其总的共形异常中具有大的正系数的Gauss-Bonnet项$β$和大量的极化$\mathbb{N}$。这个范围的上限$M_P/\sqrtβ$被证明是远远低于引力截止$M_P/\sqrt\mathbb{N}$，这是定义的要求的小扰动nonrenormalizable引力子回路的贡献。在这种方式下，我们证明的近似方案，其中nonrenormalizable引力子部门是受有效场理论在此截止，而多个CHS领域的renormalizable部门被视为超越微扰理论，并动态地产生的通货膨胀规模的CFT宇宙学$M_P/\sqrtβ\ll M_P/\sqrt\mathbb{N}$的约束。这证实了最近从CHS宇宙学中对斯塔罗宾斯基$R^2$和希格斯暴胀模型起源的预测，这发生在引力截止点$\sqrt{\mathbb{N}/β}\sim 10^{-3}÷10^{-4}$以下三到四个数量级的能量标度。我们还考虑了具有负$β$的费米子CHS场主导的宇宙学模型和具有$β=0$的无限CHS场塔的无异常模型，并简要讨论了么正性在CHS模型中…
2016-01-11 gr-qc hep-th
Comment on `Quantum Creation of an Open Universe', by Andrei Linde
我们评论林德的主张，一个应该改变的迹象，在行动的欧几里德瞬子在量子宇宙学，导致在公式$P \sim e^{+S}$的概率各种经典宇宙。这样做存在严重的问题。如果把瞬子和涨落的作用量的符号颠倒过来，涨落就不受抑制，计算就变得毫无意义。因此，为了得到一个合理的结果，我们必须颠倒背景作用量的符号，而使通常的威克旋转所固定的微扰的符号不变。这种方法的问题在于，没有不变的方法将给定的四个几何体分成背景加扰动。所以处方必须违反一般坐标不变性。还有其他迹象表明符号更改存在问题。选择了$P \sim e^{+S}$，暴胀过程中原始黑洞的成核就不受抑制了，结果是灾难性的宇宙学。我们认为这些令人信服的论据，坚持通常的迹象所给予的威克旋转。
1998-04-06 astro-ph gr-qc hep-ph
Quantum cosmology, eternal inflation, and swampland conjectures
本文在沼泽地猜想背景下，利用隧穿方法和瞬子方法研究闭合宇宙量子宇宙学，发现不同 $m/H$ 比值下宇宙分别成核为均匀 de Sitter 空间或带畴壁的非均匀宇宙，并证明 $m<2H$ 时发生维度 $d>2$ 的分形永恒暴胀。
2023-02-21 gr-qc hep-th
Quantum Black Hole
在量子宇宙学中，黑洞的产生是黑洞形成的第三种方式。与天体物理学中的大质量物体的引力坍缩或极早期宇宙中物质场的量子涨落不同，在量子宇宙学中，黑洞基本上是从无到有产生的。黑洞起源于一个受约束的引力瞬子。在半经典水平上，Kerr-Newman-de Sitter族中所有类型的单个黑洞的产生概率是宇宙总熵的指数，或者是黑洞和宇宙学视界面积之和的四分之一。德西特时空是普朗克时代最可能的演化。
1998-08-13 astro-ph gr-qc hep-th
Quantum cosmology of a conformal multiverse
本文研究了具有共形耦合无质量标量场的均匀各向同性时空的宇宙学。我们找到了弗里德曼方程的六种不同解，它们代表了六种不同类型的宇宙，所有这些宇宙都沿着复时间轴周期性分布。从经典的角度来看，它们被孤立，被代表量子力学势垒的欧几里得区域分开。然而，从量子力学的角度来看，宇宙的状态通过欧几里得瞬子隧道并突然跃迁到另一个时空状态的概率是非零的。我们计算这种和其他非本地的过程，如创造的宇宙纠缠对，一般来说，在多体纠缠态的过渡概率。我们在Wheeler-DeWitt方程的形式下得到了单个宇宙的量子态，并给出了描述在deSitter背景时空中传播的标量场的量子力学的宇宙的半经典态.我们表明，物质场的量子力学的叠加原理是宇宙的半经典描述的一个新兴特征，例如，在时空泡沫中是无效的。我们使用第三量子化形式主义来描述创建一个纠缠对宇宙的相反符号的动量共轭的比例因子。纠缠对的每个宇宙都代表了一个膨胀的时空，这是内部观察者在粒子物理实验中所经历的WKB时间。我们计算的有效值的弗里德曼方程的背景时空的两个纠缠的宇宙，因此，纠缠将在其膨胀率的影响.
2017-06-19 gr-qc hep-th
Brane classical and quantum cosmology from an effective action
受Randall-Sundrum膜世界方案的启发，我们讨论了一对（d+2）维拓扑Schwarzschild-AdS黑洞之间（d+1）维边界壁的经典和量子动力学.我们假设有相当普遍的-但不是完全任意的-物质场生活在边界“膜宇宙”上，它的几何形状是Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker（FLRW）模型。在最小超空间近似下，导出了模型的有效作用量。我们发现，存在的黑洞视界的体积引起了一个复杂的行动，为某些经典允许的膜配置，但虚的贡献在运动方程中没有发挥作用。经典和瞬子膜轨迹检查一般和特殊情况下，我们发现一个子集的配置空间，是不允许在经典或半经典的水平，这些对应于类空膜携带快子物质。然后对一般情况进行模型的汉密尔顿化和狄拉克量子化;后者涉及在将其转化为零化物理状态向量的算子之前对汉密尔顿约束的操纵。随后协变惠勒-德维特方程检查在半经典水平，我们认为可能的本地化膜宇宙的波函数远离宇宙学奇点。这对于具有低密度和/或球形空间截面的膜来说更容易实现。
2003-07-18 gr-qc hep-th
Probing new physics with multi-vacua quantum tunnelings beyond standard model through gravitational waves
我们报道了一种新的粒子宇宙学现象，它的特点是特定的宇宙相变通过量子隧穿通过多个真空。后者的灵感来自于轴向宇宙的想法，使我们能够通过对随机引力波背景中特定模式的潜在观察来探索相关的新物理模型。多个真空可以在相变时期诱导共存气泡的成核，从而增强气泡成核的整体过程。我们对三真空情形下路径积分的反弹方程的半解析解和数值解进行了详细的分析，从而确定了三个瞬子解的存在性。这种新的宇宙学相变机制清楚地预言了一个可能相当大的新的引力波源，其能谱具有特定的模式，可以由未来的引力波干涉仪探测。
2020-12-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
