Post-inflationary enhancement of adiabatic perturbations in modular cosmology
本文研究模不变性决定标量势的多场暴胀模型，发现暴胀后熵扰动可转化为绝热扰动，使曲率功率谱达到增强平台，并分析了对$A_s$、$n_s$和$r$的影响。
2025-07-04 astro-ph.CO
Adiabatic regularization of power spectrum in nonminimally coupled general single-field inflation
我们对具有不同声速的非最小耦合一般单场暴胀中的功率谱进行绝热正则化。减法是在Urakawa和Starobinsky处理正则暴胀的早期研究框架内进行的。受Fakir和Unruh的非最小耦合混沌暴胀模型的启发，我们发现在近似标度不变的条件下，减法项随$ e $ -折叠次数的增加而指数衰减.与正则暴胀的结果一样，当宇宙在暴胀过程中（甚至在暴胀之后）膨胀时，正则化的功率谱趋向于“裸”功率谱。这项工作证明了使用的“裸”功率谱在标准计算中的最一般的情况下，慢滚单场膨胀涉及非最小的耦合和不同的声速。
2017-12-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum corrections during inflation and conservation of adiabatic perturbations
研究了量子修正打破单场暴胀中超视界绝热微扰守恒的可能性。我考虑了哈密顿形式中无质量物质场的最低阶修正。因此，特别强调的是重正化。反项与拉格朗日形式主义中的相同。蝌蚪的重整化值为零。我发现一个可能的长期依赖的功率谱在一个循环由于跟踪异常，但这个结果取决于近似的模式，是不确定的。被量子修正破坏的对称性是伸缩不变性。对逆反应问题的观点进行了简要讨论。
2009-08-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Adiabatic and Isocurvature Perturbation Projections in Multi-Field Inflation
目前的数据与单场暴胀的预测吻合得很好。然而，在宇宙微波背景数据中看到的半球形不对称性可能暗示了一个潜在的问题。推广到多场模型可以提供一种可能的解释。模拟多场暴胀中的微扰的一个有用方法是研究微扰沿着和垂直于背景场轨迹的投影。这些对应于绝热和等曲率扰动。然而，重要的是要注意，通常没有相应的绝热和等曲率场。本文的目的是强调场重定义和微扰投影之间的区别。我们提供了一个详细的推导的演变的等曲率扰动表明，没有假设的绝热或等曲率场是必要的。我们还展示了如何这个演化方程是一致的场协变演化方程的等曲率扰动在平场空间限制。
2013-08-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Adiabatic Media Inflation
我们研究了绝热自引力介质驱动的膨胀动力学，扩展了以前对流体和固体膨胀的研究。这类介质包括理想流体、零温度固体和有限温度固体。利用有效场论描述，计算了慢滚、超慢滚和$w$介质暴胀（$w$常数在$-1 <w <-1/3$范围内的暴胀相）情况下等能量密度超曲面$ζ$的标量曲率微扰和共动标量曲率微扰${\cal R}$的功率谱.对张量模进行类似的计算。绝热介质的特点是内禀熵扰动，可以给一个显着的贡献，功率谱，并可以用来产生所需的原始黑洞的种子。对于这样的介质，温伯格定理通常被违反，并且在超视界尺度上，$ζ$和${\cal R}$都不守恒，而且$ζ\neq {\cal R}$也不守恒。再加热对于预测印记原始扰动的光谱变得至关重要。我们研究了膨胀过程中$ζ$和${\cal R}$之间的差异如何引起$Λ$ CDM中的相对熵扰动。
2019-11-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On Adiabatic Renormalization of Inflationary Perturbations
讨论了绝热重整化对暴胀标量和张量扰动功率谱的影响。我们发现，绝热正则化是模糊的，因为它会导致非常不同的结果，对于不同的绝热减法计划，无论是在范围$v\equiv k/(aH) \gsim 0.1$和红外制度。所有这些方案在远紫外线$v\gg 1$中一致。因此，我们认为，在远红外区，$v\ll 1$，绝热膨胀不再有效，和非重整化光谱的物理，可测量的量。这些发现使人们对最近在文献中提倡的在视界出口处进行绝热减法（$v=1$）来确定暴胀扰动谱的有效性产生了怀疑。
2009-08-01 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
The Evolution of Non-adiabatic Pressure Perturbations during Multi-field Inflation
非绝热压力扰动自然发生在由一个以上的标量场组成的暴胀模型中。在膨胀结束时存在的非绝热压力的量可以通过曲率扰动的变化，涡的产生以及随后的B模式偏振的来源来产生观测结果。在这项工作中，在第13届马塞尔格罗斯曼会议上的介绍的基础上，我们给出了一个非常简短的概述，在多场暴胀模型的非绝热压力扰动，并描述了我们最近计算的频谱等曲率扰动产生在暴胀结束时的不同模型，其中有两个标量场。
2012-11-29 astro-ph.CO gr-qc
Adiabatic out-of-equilibrium solutions to the Boltzmann equation in warm inflation
我们表明，在温暖的通货膨胀，几乎恒定的哈勃速率和温度导致绝热演化的粒子数密度与热浴相互作用，即使热平衡不能维持。在这种情况下，与平衡值相比，数密度被抑制，但是相空间分布近似保持平衡形式，具有较小的振幅和稍微较小的有效温度。作为一个应用，我们明确地构建了一个重子生成机制在暖膨胀的基础上，在这样一个膨胀演化状态的粒子的非平衡衰变。我们表明，这通常会导致小的重子等曲率扰动，在普朗克卫星设定的范围内。这些都与主要的绝热曲率扰动，但表现出不同的光谱指数，这可能构成了一个吸烟枪重子在温暖的通货膨胀。最后，我们讨论了其他应用的发展前景的动态演变的平衡态。
2018-02-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianities in Multifield Inflation: Superhorizon Evolution, Adiabaticity, and the Fate of fnl
我们研究了两个场暴胀中局域形式的大fnl的超视界产生。我们计算的两个和三个点的观测值在一般类的潜力，允许使用三角洲N形式主义的分析处理。出于在绝热模式中视界外的曲率扰动的守恒以及观察到的功率谱的绝热性的动机，我们跟踪fnl^{local}的演化，直到它通过有效的单场暴胀的阶段被驱动到绝热解。我们发现，虽然大的fnl^{local}可能会在暴胀过程中产生，这样的非高斯性是暂时的，并将呈指数衰减的宇宙学波动接近绝热性。
2011-06-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Adiabatic regularization of functional determinants in cosmology and radiative corrections during inflation
我们表示的in-in泛函行列式给出了一个标量场在宇宙时空中传播的单圈有效势的模式函数指定的真空的理论，然后应用绝热正则化，使这个裸势有限。在这种设置中，绝热正则化提供了一个特殊的重整化处方，隔离了宇宙膨胀的影响。应用我们的研究结果确定了对标量场暴胀模型中经典暴胀子势的辐射修正，并导出了超视界曲率微扰的有效势，它编码了超视界下模的散射.虽然由此产生的对宇宙学观测值（如非高斯性）的修改结果很小，但它们在穿越视界后明显出现。
2015-11-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cumulative effects in inflation with ultra-light entropy modes
在多场暴胀中，一个或多个非绝热模式可能会变轻，潜在地在宇宙微波背景中引起大水平的等曲率扰动。此外，如果这些光模耦合到绝热模，它们会影响它在超视界尺度上的演化。在这里，我们考虑的情况下，一个非绝热模式变得近似无质量（“超轻”），同时仍然耦合到绝热模式，一个典型的情况下出现的伪南布-戈德斯通玻色子或模量。这种超轻模式在超视界尺度上冻结，并作为曲率扰动的恒定源，使其随时间线性增长，并有效地抑制等曲率分量。我们确定了一个Stuckelberg一样的紧急转移对称性，这种行为的基础。由于暴胀持续许多e折叠，该源的积分效应增强了绝热模式的功率谱，同时保持非绝热谱近似不变。在这种情况下，在暴胀结束时，所有的涨落，绝热的和非绝热的，都由一个自由度支配。
2017-04-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On reaching the adiabatic limit in multi-field inflation
本文计算了超引力环境下一类新提出的双场无标度暴胀模型的标量谱指数$n_s$和张量标量比$r$。我们表明，为了获得正确的预测，它是至关重要的，要考虑到曲率和等曲率扰动引起的动力学项的非正则形式之间的耦合。这种耦合增强了曲率扰动，并抑制所得到的张量标量比的千分之一的水平，即使对于慢滚参数$ε\sim 0.01$的值。除了这些特定的模型，我们强调，通货膨胀的多场模型是先验的预测，除非一个供应后通货膨胀时代的处方，或绝热极限达到通货膨胀结束之前。我们研究的条件，使我们能够实际上得到的预测模型中的研究，通过分析的各种贡献的有效isocurvature质量一般两个领域的通货膨胀模型。特别是，我们指出了一个普遍的几何贡献，这是重要的通货膨胀结束时，它可以直接从通货膨胀的拉格朗日，独立于一个特定的轨迹。最后，我们指出旁观者场可以导致暴胀结束时的含时功率谱的振荡特征。我们演示了如何这些功能可以半解析模型，以及它们可能带来的理论不确定性。
2014-12-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
A note on inflationary scenario with non-minimal coupling
本文考虑非最小耦合暴胀子场的一阶微扰理论，不假定绝热状态方程。一般来说，非最小耦合理论中的扰动可能是非绝热的。然而，在慢滚假设下，微扰理论可能看起来像绝热理论。在微扰理论的框架下，我们得到的谱指数和非最小耦合参数的界与前人用绝热状态方程得到的结果一致。
2013-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Perturbations and the Weinberg Theorem
宇宙学扰动理论中著名的温伯格定理指出，在超视界尺度上，总是存在两个绝热标量模，其中的同动曲率微扰是守恒的。特别是，当扰动是从一个单一的来源，如在单场模型的通货膨胀，这两个允许的独立的解决方案是绝热和超地平线尺度上的守恒。在文献中很少有已知的例子违反这一定理。我们重新讨论了这一定理，指出了在非吸引子暴胀、流体暴胀、固体暴胀模型和伪共形宇宙模型中违反这一定理的一些技术假设的漏洞。
2015-08-13 astro-ph.CO hep-th
Axion inflation with cross-correlated axion isocurvature perturbations
在超弦理论的框架下，我们研究了暴胀的情况，其中暴胀子是一个产生绝热曲率扰动的轴子，而存在另一个产生等曲率扰动的轻轴子。我们讨论了弦轴子之间的非平凡耦合是如何普遍产生的，并通过具体的例子计算了绝热模和等曲率模之间的互相关。基于Planck对一般相关等曲率扰动的分析，我们证明了轴子单值暴胀倾向于相关等曲率模的存在，而自然暴胀则不倾向于相关等曲率模.
2015-09-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Mimetic Curvaton
本文研究了多场拟引力引起的暴胀模型的原始扰动，其中暴胀过程中有两个场，从而产生绝热和等曲率扰动模。我们发现，尽管由于约束方程的存在，原绝热微扰模式确实失去了动力学项，但通过引入曲率机制，即把其中一个场看作曲率场，绝热微扰实际上可以从暴胀结束时的等曲率微扰转移过来.详细的计算进行了通货膨胀和随之而来的物质占主导地位的时代。因此，绝热模的所谓“非传播问题”实际上不会对多场模拟暴胀模型造成损害。
2023-01-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Influence of gauge artifact on adiabatic and entropy perturbations during inflation
在最近的出版物中，我们提出了一种方法来计算局部可观测宇宙中的规范不变变量，它仅限于整个宇宙的一部分。为了提供可观测涨落的理论预言，我们需要在局域宇宙中保持规范不变性，这被称为真正的规范不变性。真正的规范不变性的重要性是突出的原始波动在红外（IR）极限的研究。在要求真正的规范不变性时，保证了对原始波动的IR回路校正的稳定性。真正的规范不变性也会对可检测的涨落产生影响。我们证明了在可观测尺度下，如果我们要求真正的规范不变性，用常规微扰理论计算的双谱在压缩极限中消失。这表明，传统的双谱，在这个限制，占主导地位的计量人工制品，这是无法观察到的。这些研究是在通货膨胀的单场模型中进行阐述的。在本文中，我们将我们的论点推广到多场模型的通货膨胀，其中，除了绝热场，熵场可以参与生成的原始波动。我们将发现熵场可以产生可观测的涨落，这些涨落不能被局域宇宙中的规范变换所消除。
2011-05-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Evolution of the spectral index after inflation
在这篇文章中，我们调查的时间演化的绝热（曲率）和等曲率（熵）的频谱指数结束后，所有的宇宙尺度和两个不同的初始条件。为此，我们首先提取一个显式方程的时间演化的共动曲率扰动（这可能是已知的广义Mukhanov-Sasaki方程）。结果表明，绝热谱指数的演化严重依赖于初始条件，且仅在超哈勃尺度下，绝热初始条件是恒定的，而且，在等曲率扰动下，复合后的绝热谱指数趋于一个恒定值。本文重新研究了Sachs-Wolfe效应，指出绝热普通Sachs-Wolfe公式中的1/3的fudge因子应改为0.4。
2014-06-22 astro-ph.CO
Multi-field inflation from holography
我们首次利用全息术研究了多场暴胀现象。体光标量场对应于边界理论中的近边缘算子，对偶量子场论是这种算子对CFT的变形。我们计算了一个简单模型中绝热和熵扰动的功率谱，发现绝热曲率扰动在熵扰动存在时不守恒，但当熵扰动为零或模型实际上是单标量模型时，绝热曲率扰动变得守恒，这与宇宙学扰动理论的预期一致.
2014-10-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Impact of adiabatic temperature fluctuations on the power spectrum of axion density perturbations
本文研究原初等离子体绝热温度涨落对轴子密度扰动功率谱的影响，证明在特定参数条件下暴胀前情形也可能形成AMC，从而使AMC探测无法区分轴子的暴胀前后起源。
2025-06-09 astro-ph.CO
Covariant second-order perturbations in generalized two-field inflation
我们研究的协变性质的广义模型的两个领域的通货膨胀，与非正则动力学条款和一个可能的非平凡的字段度量。我们证明了动力学项导数和协变场导数在一个适当的协变框架下是可交换的，这在以前的文献中是没有实现的。我们还定义了一组广义慢滚参数，使用统一的符号。在这个框架内，我们研究了最一般的一类模型，允许定义良好的绝热和熵的声速，我们确定为平行的动量和场速度矢量的模型。对于这些模型，我们写的绝热和等曲率扰动方面的确切的立方作用。因此，我们提供的工具来计算精确的非高斯性超越慢滚，并在任何规模的这些广义模型。我们说明我们的一般结果，考虑其长波长限制，以及与两个领域的DBI通货膨胀的例子。
2014-07-25 astro-ph.CO hep-th
Multifield Dynamics in Higgs-otic Inflation
在希格斯暴胀中，$h^0$和$H^0$ MSSM希格斯场的复杂中性标量组合以混沌的方式扮演暴胀子的角色。如果系统嵌入到弦论中，使得希格斯场参数化D膜位置，则该势将免受大暴胀子处的大跨普朗克修正的影响。暴胀子势则由DBI+CS D-膜作用量给出，在大场下近似为线性行为。暴胀子标量势是一个具有特定非正则动力学项的双场模型。以前的宇宙学参数（即标量和张量扰动）的计算没有考虑模型的全部2场特征，特别是忽略了等曲率扰动的存在及其与绝热模的耦合。众所周知，对于一般的2-场势，这种效应可能会显着改变给定模型的观测特征。我们进行了全面的分析绝热和等曲率扰动的希格斯耳2场模型。我们表明，该模型的预测性增加相比，绝热近似。等曲率微扰适度地反馈到绝热涨落中。然而，等曲率分量在充气结束时呈指数衰减。张量标量比在$r=0.08-0.12$区域内变化，与普朗克/BICEP的结果一致。
2015-05-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Solid Inflation
我们开发了一个宇宙学模型，其中原始暴胀是由“固体”驱动的，“固体”被定义为服从某些对称性并自发破坏其中某个子组的三个衍生耦合标量场的系统。对称性破缺的模式与标准暴胀模型有很大的不同：时间平移是不破缺的。这使得我们的模型无法符合绝热微扰的标准有效场论描述，从而对宇宙学扰动的动力学产生了至关重要的影响。最值得注意的是，曲率扰动中的非高斯性异常大，f_NL ~ 1/（ε. c_s^2），并且具有一种新颖的形状：在压缩极限处达到峰值，各向异性依赖于如何接近极限。其他不寻常的特征包括在膨胀过程中没有绝热波动模式-这并不影响它们的存在和膨胀后的近尺度不变性-以及张量模式的轻微蓝色倾斜。
2012-10-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Theory of Self-Resonance After Inflation, Part 1: Adiabatic and Isocurvature Goldstone Modes
我们发展了暴胀后的自共振理论。我们研究了一大类包含多个具有内部对称性的标量场的模型。为了说明，我们经常专门研究4维势，但我们推导出一般势的结果。这是两部分系列论文的第一部分。在第1部分中，我们特别关注长波长模式的行为，这些模式被发现支配着大多数重要的物理学。由于暴胀子背景自发地破坏了时间平移对称性和内部对称性，我们得到了Goldstone模;这些是绝热模和等曲率模。我们发现的潜力时，一个大的不稳定带存在于长波长的这些模式的一般条件。对于绝热模式，这由从时间平均势导出的声速确定。而对于等曲率模式，这是由从时间平均辅助电位导出的速度确定的。有趣的是，我们发现，这种不稳定带通常存在于这些类别的模式之一，而不是同时。我们专注于在场空间中径向演化的背景，如由膨胀设置的，并且还提到与Q球相关的圆形轨道。在第二部分[1]中，我们从多粒子量子力学的基本描述中导出中心行为，并引入对称性的弱破缺来研究预热对粒子-反粒子产生的修正。
2017-08-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Charged Vector Inflation
我们提出了一个暴胀模型，其中暴胀子场在三重$U(1)$规范场下带电。该模型享有内部$O(3)$对称性支持各向同性FRW解决方案。在规范场和暴胀子场之间适当耦合的情况下，系统达到吸引子状态，其中规范场提供总能量密度的一个小的常数部分。我们将标量微扰分解为绝热模和熵模，计算了规范场对曲率微扰功率谱的贡献。我们还计算了熵功率谱和绝热熵互相关。除了度规张量扰动之外，还有与规范场扰动相关联的张量扰动，它们与度规张量扰动耦合。我们证明了物质张量扰动引起的原初引力张量功率谱修正是规范耦合的敏感函数。
2019-10-05 astro-ph.CO hep-th
Effective Field Theory of Multi-Field Inflation a la Weinberg
我们采用有效场论的方法多场膨胀，这是一个推广的温伯格的工作。在这种方法中，除了拉格朗日量中的标准项之外，还考虑了第一修正项。这些项包含包括标量场和度量在内的场的四阶导数。结果表明，可能的形状的相互作用项最终导致非高斯的一般形式主义。此外，一般来说，声音的声速是不同的，但几乎是统一的。由于在这种方法中，绝热模式最初没有被区分，所以我们定义了一个特定的双场模型的绝热以及熵模式。结果表明，绝热模和熵模的非高斯性在形状和振幅上是相关的。结果表明，即使速度接近1大的非高斯性是可能的多场的情况下。非高斯性的量取决于哈勃单位中相空间中经典路径的曲率，使得它对于大曲率是大的。此外，还强调指出，由于位移对称性和初始扰动，绝热扰动和熵扰动的时间导数不发生变换。虽然它们的两个特定组合在这种对称性下是不变的，但这些组合应该被用来构造多场暴胀的有效场论。
2012-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Adiabaticity and the Fate of Non-Gaussianities: The Trispectrum and Beyond
将[1011.4934]的分析扩展到双谱之外，我们探索了局部非高斯性的超视界生成及其随后的绝热性方法。工作与一类的两个领域的通货膨胀模型与潜在的服从处理与Δ N形式主义，我们发现，是f_{NL} ^{本地}的情况下，当地的三谱参数tau_{NL}和g_{NL}是指数驱动的值，这是缓慢滚动抑制，如果波动被驱动到一个绝热模式的一个阶段，有效的单场通货膨胀。我们认为，一般的考虑应该确保类似的行为将举行的局部形式的高点相关性以及。
2011-10-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stabilising the Planck mass shortly after inflation
我们考虑一个模型的早期宇宙，其中包括两个标量场：暴胀子，和第二个领域的驱动普朗克质量（或引力常量）的稳定。我们表明，这第二个领域的非最小耦合的Ricci标量源的非绝热压力扰动。通过进行完全数值计算，我们发现，反过来，这提高了膨胀后的原始功率谱的振幅。
2015-05-20 astro-ph.CO hep-th
Lorentz boost and non-Gaussianity in multi-field DBI-inflation
我们证明了在多场DBI暴胀模型中宇宙学扰动的高阶作用量是通过从膜的静止坐标系到膜运动坐标系的Lorentz推进得到的。我们证实，这种简单的方法提供了相同的第三和第四阶行动的领先秩序在慢滚和小声速限制，作为那些由通常的ADM形式主义。作为应用，我们计算了多场DBI暴胀模型中由内禀四阶接触相互作用引起的原曲率微扰的首阶连通四点函数.在第三阶，相互作用哈密顿量纯粹是由膜的静止标架中的第二阶作用量的提升而产生的。升压以相同的方式作用于绝热模式和熵模式，因此绝热模式和熵模式之间存在对称性。但在四阶时，由于静止坐标系中的内在四阶作用量以及拉格朗日量和相互作用哈密顿量之间的差异，这种对称性被打破。因此，与三点函数相反，在四点函数中，纯绝热分量和包括熵贡献的分量的动量依赖性是不同的。这表明三谱可以区分多场DBI暴胀模型和单场DBI暴胀模型。
2009-07-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Effective theories of single field inflation when heavy fields matter
我们计算了单场暴胀模型的低能有效场论（EFT）展开，该模型起源于包含多个其他标量场的母理论。通过假设母理论中的所有其他自由度相对于暴胀子都有足够的质量，只要满足某些广义绝热性条件，就有可能推导出在扰动下对任意阶有效的EFT。这些条件允许一致的低能量EFT描述，即使当暴胀子偏离其绝热最小值沿其缓慢滚动的轨迹。通过概括的形式主义，确定绝热模式与戈德斯通玻色子的自发破缺的时间平移对称性之前的重场的整合，我们表明，这种不变性的父理论决定了整个非微扰结构的后裔EFT。这个理论的耦合可以完全用绝热扰动的降低的声速来表示。由此产生的操作员扩展与其他场景（如标准单次充气或DBI充气）的操作员扩展不同。特别是，我们重新推导出某些运营商如何可以成为瞬态强耦合沿暴胀子轨迹，符合慢卷和EFT扩展的有效性，印记功能的原始功率谱，我们推导出相关的三次运营商，意味着不同的签名，在原始的双谱可能很快会受到约束的意见。
2012-05-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing Multi-Field Inflation: A Geometric Approach
我们开发了一种方法，将功率谱、双谱和三谱与多场膨胀拉格朗日函数的几何和运动学特征联系起来。我们的几何方法也可以是有用的，在确定一个复杂的多场模型可以很好地近似模型与一个，两个，或少数领域。为了得到这些结果，我们集中在模式相互作用的运动学基础上，从没有源的情况下，并显示有一系列的模式守恒律类似的守恒定律的绝热模式在单场膨胀。然后，我们治疗的特殊情况下，二次潜在的正则动力学项，表明它产生一系列的模式源关系相同的形式为绝热模式。我们建立在这个结果表明，一般多场膨胀的模式源关系是这种特殊情况下的延伸，但包含高阶协变导数的潜力和修正的字段度量。同时，我们展示了这些相互作用如何依赖于膨胀拉格朗日量的几何形状和相关场轨迹的运动学。最后，我们考虑如何在通货膨胀期间的模式相互作用和有效数量的字段活动的频谱中反映，并引入多场的一致性关系，以及多场观察，可以潜在地区分两个领域的情况下，涉及三个或更多的有效字段。
2012-11-22 astro-ph.CO hep-th
Global adiabaticity and non-Gaussianity consistency condition
在单场暴胀的背景下，超视界尺度上随动切片上的曲率扰动（$\R_c$）的守恒性是推导双谱压缩极限与原始曲率扰动谱之间一致性条件所需的假设之一。然而，$\R_c$的守恒仅在扰动达到绝热极限后才成立，在绝热极限下，$\R_c$的恒定模式优于其他模式（通常是衰减模式）。在这种情况下，在热力学意义上定义的非绝热压力扰动，$δP_{nad}\equivδP-c_w^2δρ$，其中$c_w^2=\dot P/\dotρ$，在超视界尺度上通常也可以忽略不计。因此，人们可能认为绝热极限与热力学绝热性相同。事实并非如此。换句话说，热力学绝热性不是超视界尺度上$\R_c$守恒的充分条件。在本文中，我们考虑模型，满足$δP_{nad}=0$在所有尺度上，我们称之为全球绝热性（GA），这是保证，如果$c_w^2=c_s^2$，其中$c_s$是相速度的扰动的传播。已知的示例是超慢滚（USR）充气的情况，其中$c_w^2=c_s^2=1$。为了推广USR，我们开发了一种方法来找到GA K-膨胀模型的拉格朗日从行为的背景量的比例因子的函数。应用这种方法，我们表明，确实存在广泛的一类GA模型与$c_w^2=c_s^2$，这使得$\R_c$增长超地平线尺度，因此违反了非高斯一致性条件。
2016-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary perturbations with Lifshitz scaling
引力自由度在高能量下可能服从Lifshitz标度，而不是洛伦兹不变性，就像霍洛维茨娃关于量子引力的提议中所发生的那样。我们研究的后果，这一建议的原始扰动在通货膨胀产生的频谱。打破四维同胚（Diff）不变性下降到叶理保持Diff在Hoelava-Lifshitz（HL）重力导致出现的标量自由度的重力部门，khronon，它描述了动态的时间叶理。人们可以天真地认为，暴胀子和khronon之间的混合将危及超级哈勃尺度下绝热扰动的守恒。这确实发生在理论的可投射版本中。相比之下，我们发现，在HL引力的不可投射的版本，khronon获得的有效质量远大于哈勃尺度之前的哈勃穿越时间和绝热曲率扰动$ζ$来源的暴胀子波动的波动。结果表明，在超哈勃尺度下，绝热扰动$ζ$的行为与有效的单场系统相同，其谱在时间上是守恒的。通过对暴胀子色散关系的修正，将Lifshitz标度印在$ζ$的功率谱中.指出了张量标量比与原初引力波谱倾斜之间的相容关系的破坏，并认为它可以提供暴胀时代洛伦兹破坏的信号.
2018-03-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-adiabatic cosmological production of ultra-light Dark Matter
我们研究了超轻暗物质（ULDM）的非绝热宇宙学产生，在一组最小的假设下：一个自由的超轻实标量在其Bunch-Davies真空态中作为旁观者场，在暴胀和瞬间再加热到辐射主导的时代。对于与重力耦合最小的（ULDM）场，非绝热粒子产生产生的\emph{distribution function}在\emph{low}共动量$\mathcal{N}_k \propto 1/k^3$处达到峰值。红外行为是暴胀期间光最小耦合场的红外增强的残余。我们得到了完整的能量动量张量，明确其等价性与流体动力学的绝热制度，并提取丰度，状态方程和自由流长度（截止在物质功率谱）。从普朗克膨胀尺度的上限，（UDLM）饱和暗物质丰度$m \simeq 1.5\,\times 10^{-5}\mathrm{eV}$与状态方程参数$w \simeq 10^{-14}$和自由流长度$λ_{fs} \simeq 70\,\mathrm{pc}$。因此，这种宇宙学上产生的（ULDM）产生了\emph{cold}暗物质粒子。我们认为，从非绝热生产的丰度产生一个\emph{lower bound}通用（ULDM）和轴子状粒子，必须包括在任何评估（ULDM）作为一个暗物质的候选人。
2020-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Superhorizon magnetic fields
[摘要]我们分析了从暴胀结束到今天的超视界尺度磁场的演化。无论在暴胀过程中产生它们的机制是什么，我们发现，一个给定的波数为$k$的磁模在暴胀后根据$kη_e$，$n_{\mathbf{k}}$和$Ω_k$的值演化，其中$η_e$是暴胀结束时的共形时间，$n_{\mathbf{k}}$是暴胀产生的光子的数密度谱，$Ω_k$是两个Bogolubov系数之间的相位差，该系数表征了在膨胀结束时该模式的状态。对于任何现实的暴胀磁生情景，我们发现$n_{\mathbf{k}}^{-1} \ll |kη_e| \ll 1$和三种演化情景是可能的：（$i$）$|Ω_k \mp π| = \mathcal{O}(1)$，在这种情况下，磁谱$B_k(η)$的演化是绝热的，$a^2B_k(η) = \mbox{const}$，其中$a$是膨胀参数;（$ii$）$|Ω_k \mp π| \ll |kη_e|$，在这种情况下，演化是超绝热的，$a^2B_k(η) \propto η$ ;（$iii$）$|kη_e| \ll |Ω_k \mp π| \ll 1$或$|kη_e| \sim |Ω_k \mp π| \ll 1$，在这种情况下，绝热演化的早期阶段之后，在时间$η_\star \sim |Ω_k \mp π|/k$之后，是超绝热演化。一旦一个给定的模式重新进入视界，它就被冻结在等离子体中，然后不断演…
2016-02-25 astro-ph.CO
Heavy fields, reduced speeds of sound and decoupling during inflation
我们讨论和澄清有效的单场论的有效性，通过整合出重度的自由度的制度，绝热扰动传播的抑制声速的通货膨胀。我们通过构造表明，在暴胀背景下，声速仍然受到抑制，慢卷持续足够长的时间，这确实是可能的。在这类模型中，重场影响绝热模式的演变的方式是一致的物理低和高能量的自由度去耦。我们强调等曲率模式的有效质量和传播的高能量模式的本征频率之间的区别。至关重要的是，我们发现，定义高频模式的质量间隙随着转向的强度而增加，即使天真的重（等曲率）和轻（曲率）模式变得更强耦合。绝热性始终保持不变，导出的有效场论保持在弱耦合状态，满足了对所得原始功率谱的所有当前观测约束。此外，这些模型允许一个显著大的等边非高斯性。
2012-05-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Solid Consistency
我们认为固体暴胀中的$isotropic$标量涨落在超视界极限下是绝热的。在固相过程中，这种绝热模式具有独特的特点：恒定能量密度切片和共动切片不重合，它们的曲率，分别由$ζ$和$\mathcal R$参数化，都随时间演变。这种绝热模的存在意味着Maldacena的压缩极限一致性关系在长模上角平均后成立。一个长波长球标量模与几个短标量模或张量模的关联函数是由短模的标量因子的标度行为固定的，与固体膨胀作用或再加热动力学无关。
2017-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Preheating after multifield inflation with nonminimal couplings, III: Dynamical spacetime results
本文总结了我们对多个与引力非极小耦合的标量场组成的暴胀模型中预热的半解析研究。利用本系列论文I的协变框架，我们通过考虑宇宙在预热过程中的膨胀以及耦合度规扰动对粒子产生的影响，扩展了论文II的刚性时空结果。绝热扰动和等曲率扰动由不同的有效质量控制，这些有效质量随非最小耦合的尺度不同，并随时间演化不同。绝热模的有效质量主要由紧接着暴胀后的耦合度规扰动的贡献决定。度规扰动有助于振荡的快子项，增强了早期的绝热模式，这停止了由非最小耦合$ξ_I$的时间尺度上的显着粒子生产。另一方面，等曲率扰动的有效质量主要由场的势和场-空间流形的曲率（在爱因斯坦坐标系中）的贡献决定，它们之间的平衡在由$ξ_I$控制的时间尺度上移动。在论文I和II中，我们确定不同的行为取决于非最小耦合是否小（$ξ_I \lesssim {\cal O} (1)$），中间（$ξ_I \sim {\cal O} (1 - 10)$），或大（$ξ_I \geq 100$）。
2018-01-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Constant roll inflation in multifield models
在假设多个标量场都由一个常数滚转率描述的情况下，分析了常数滚转膨胀问题。研究了不同的情况，并重建了相应的电位。得到了与单标量场模型类似的精确解。对于本文分析的一种情况，当熵扰动为零时，所谓的绝热场也是恒定的滚动，而第二种情况可能导致非绝热扰动。这两种情况下，可以很好地拟合普朗克数据，通过假设适当的值的自由参数的模型。
2020-08-17 astro-ph.CO gr-qc
Adiabatic or Non-Adiabatic? Unraveling the Nature of Initial Conditions in the Cosmological Gravitational Wave Background
Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学）；INFN, Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）；INAF - Osservatorio Astronomico di Padova（意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台）；Gran Sasso Science Institute（格兰萨索科学研究所）；Università di Pisa（比萨大学）；INFN, Sezione di Pisa（意大利国家核物理研究所比萨分部）
研究探讨了宇宙学引力波背景初始条件的绝热性问题，指出非绝热初始条件对CGWB各向异性有增强作用，并利用CMB数据构建了不同初始条件的CGWB图谱。
2026-02-18 astro-ph.CO gr-qc
Evolution of fNL to the adiabatic limit
我们研究多场模型中的暴胀扰动，zeta通常会演化到所有等曲率模式衰减--“绝热极限”。我们使用数值方法来探索的非线性参数fNL的敏感性的过程中，实现这一限制，发现一个明显的依赖模型特定的数据，如在慢辊故障或再加热的时间尺度的时间。在模型的总和可分离的潜在的isocurvature模式衰减之前的慢滚阶段结束时，我们给出了一个分析标准的渐近值fNL是大的。其他例子可以使用瀑布场来终止暴胀，而fNL是瞬时大的，由从山脊下降或收敛到山谷引起。我们表明，这两种类型的演变区分的符号的双谱，并给出近似表达式的峰值fNL。
2012-09-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The effective field theory of multi-field inflationary fluctuations
本文构建了基于绝热扰动和非绝热物质涨落的多场暴胀有效场论，在准德西特退耦极限下给出二次混合与三次相互作用的简单形式，并阐明其与非线性西格玛模型的关系及超越已知模型唯象学的探索方向。
2024-05-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Preheating after multifield inflation with nonminimal couplings, II: Resonance Structure
这是第二次在一系列的文件预热暴胀模型组成的多个标量场耦合非最小的重力。在本文中，我们工作在刚性时空近似，并考虑单场吸引子，这是这些模型的一个通用功能内的场轨迹。我们构建的Floquet图找到区域的参数空间中的粒子生产是有效的绝热和isocurvature模式，并分析共振结构，使用解析和半解析技术。粒子生产在绝热方向上的特点是存在一个渐近标度解在大的值的非最小耦合，$ξ_I \gg 1$，其中占主导地位的不稳定带出现在长波长的限制，共动波数$k \rightarrow 0$。然而，直到$ξ_I \geq {\cal O} (100)$才达到大- $ξ_I$状态。在中间状态下，使用$ξ_I \sim {\cal O}(1 - 10)$，共振结构强烈依赖于波数和耦合。等曲率扰动的共振结构是独特的，比绝热扰动更复杂。$ξ_I \sim {\cal O} (1 - 10)$的中间状态再次明显。对于大的$ξ_I$值，Floquet图由密集间隔的、几乎平行的不稳定带组成，表明非常有效的预热行为。效率的提高源于爱因斯坦框架中的非平凡场空间流形的特征，而非平凡场空间流形本身源于乔丹框架中的场的非最小耦合，并且在具有最小耦合的模型中没有类似物。定量地说，接近大$ξ_I$渐近解的等曲率模式是慢于绝热模式的情况下。
2018-01-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On the Hamilton-Jacobi approach to inflation beyond slow roll
本文指出Hamilton-Jacobi方法因忽略各向异性扰动而无法描述慢滚之外暴胀的大尺度扰动演化，并以超慢滚阶段为例进行了分析。
2025-08-14 astro-ph.CO gr-qc
What initial condition of inflation would suppress the large-scale CMB spectrum?
有一个明显的功率赤字相对于$Λ$ CDM预测的CMB频谱在大尺度上，这虽然还没有统计上显着的，持续从WMAP普朗克数据。有人提出了一些建议，要求通货膨胀的某种形式的初始条件，以解决这种明显的功率抑制，尽管有相互矛盾的结论。通过研究状态方程参数$w$表示的FLRW宇宙中标量场的曲率扰动，发现暴胀结束时的大尺度谱反映了初态的超视界谱.如果宇宙在超膨胀（$w < -1$）或正压（$w > 0$）时代从绝热真空开始，大尺度谱被抑制。然而，在后一种情况下，没有因果机制来建立初始绝热真空。另一方面，只要宇宙是从绝热真空开始的，并且处于一个有$-1 < w < 0$的时代，即使存在一个中等正压时代，大尺度谱也会被增强而不是被抑制。我们进一步计算了一个具有两个势场的两阶段暴胀模型的谱，并表明其结果与单场分析的结果一致。
2016-01-08 astro-ph.CO gr-qc
Inflation with a Growing Fifth Dimension
Jefferson Physical Laboratory, Harvard University（杰斐逊物理实验室，哈佛大学）
本文研究了在五维Warped Anti-de Sitter空间中，膨胀具有有限初始时间的模型，探讨了其可观测后果，包括对暗物质谱和张量扰动的影响，以及对宇宙微波背景分析的启示。
2026-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The adiabatic/entropy decomposition in $P(ϕ^I,X^{IJ})$ theories with multiple sound speeds
我们认为$P(ϕ^I,X^{IJ})$理论的多场膨胀和问的问题，如何定义的绝热和熵扰动，广泛用于计算的曲率和等曲率功率谱，在这个一般的情况下。结果发现，当场扰动以不同的速度传播时，这些绝热和熵模式通常不是以单一速度传播的基本（最自然的正则量子化）自由度。以单一速度传播的替代场被发现是绝热和熵扰动场空间中的旋转。我们展示了这是如何影响的地平线交叉功率谱的形式，当没有一个单一的“绝热声速”来源的曲率扰动。我们的结果的特殊情况进行了讨论，包括$P(X)$理论的绝热和熵扰动是根本的。最后，我们看看物理动机考虑多速度模型的通货膨胀，特别是显示，非正式的耦合可以自然地导致那种动力学的相互作用，导致字段有不同的声速。
2017-01-09 astro-ph.CO gr-qc
Galilean Genesis: an alternative to inflation
我们提出了一个新的宇宙学方案，在这个方案中，标准暴胀被一个膨胀相所取代，这个膨胀相严重违反了能量守恒条件（NEC）：\dot H >> H ^2。该模型是基于最近推出的Galileon理论，允许NEC违反没有不稳定性的解决方案。未扰动解描述了一个过去渐近闵可夫斯基的宇宙，随着能量密度的增加而膨胀，直到它退出有效场论的有效范围并重新加热。这个解是一个动力学吸引子，宇宙被驱动到它那里，即使它最初是收缩的。对伽利略场扰动的研究揭示了一些微妙之处，与NEC的严重违反有关，它表明绝热扰动在宇宙学上是无关的。然而，该模型提出了一种新的方法来产生等曲率扰动的标度不变谱，该谱可以在以后转换为绝热的：伽利略子由于对称性而被迫耦合到其他场作为一个标量子;它在NEC破坏解上产生的有效度量是德西特空间的度量，因此所有光标量将自动获得几乎标度不变的扰动谱。
2010-10-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Separable and non-separable multi-field inflation and large non-Gaussianity
在本文中，我们提供了一个一般的框架，$δN$形式主义的基础上，估计宇宙微波背景辐射的不可分的潜力，并为通用的\emph{end of inflation}边界条件的宇宙学观测值。我们提供了相关的观测值的解析和数值解分解的曲率和等曲率方向，\emph{instead of adiabatic and entropy directions}的宇宙学扰动。然后我们研究了在什么条件下通过相变可以产生大的双谱和三谱，从而结束暴胀。在一个说明性的例子中，我们表明，大的$f_{NL}\sim {\cal O}(80)$和$τ_{NL}\sim {\cal O}(20000)$可以得到的情况下，可分离和不可分离的通货膨胀潜力。
2012-09-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On the magnetic evolution in Friedmann universes and the question of cosmic magnetogenesis
我们分析了原始磁场在空间平坦的弗里德曼宇宙的演变，并重新考虑的信念，通货膨胀后，这些领域的衰减在所有尺度上。在不放弃经典电磁学或标准宇宙学的前提下，我们证明了对于超视界大小的磁场，情况未必如此。这背后的原因是因果关系，它将后暴胀过程中的电流形成、电场消除和磁通冻结限制在视界内。因此，绝热磁衰变在超哈勃尺度上并不是先验保证的。相反，在暴胀之后，大尺度磁场服从幂律解，其中一种模式以比绝热模式慢的速率下降。这种缓慢衰减的模式是否能够主导和支配暴胀后的磁场演化取决于初始条件。这些是由膨胀期间场的演化以及从德西特阶段到再加热时代，然后到随后的辐射和尘埃时代的过渡性质决定的。我们讨论了两种替代和互补的方案，以说明宇宙磁场的初始条件的作用和影响。我们的主要主张是，磁场在暴胀后可以被超光速放大，只要它们保持在视界之外。这意味着暴胀产生的场可以达到与天体物理学相关的剩余强度，而不会脱离标准物理学。此外，使用相同的因果关系论点，人们可以限制（或在某些情况下帮助）原始磁场的非传统场景，这些场景在膨胀期间放大了它们的场。最后，我们表明，我们的结果自然延伸到边缘开放和边缘封闭的弗里德曼宇宙。
2016-12-21 astro-ph.CO gr-qc
Inflation and the Measurement Problem
我们提出了一个解决暴胀中的量子测量问题的方案。我们的模型将宇宙学扰动的傅立叶模式视为类似于弱相互作用玻色气体中的粒子。我们将宏观波函数的概念推广到宇宙学领域，并构造了一个自相互作用的哈密顿量，重点是波函数。通过适当地设置模间耦合，我们得到了标准绝热、标度不变的功率谱。由于中心极限定理（CLT），我们恢复高斯随机场，与观察一致。
2016-03-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Semiclassical Gravitoelectromagnetic inflation in a Lorentz gauge: seminal inflaton fluctuations and electromagnetic fields from a 5D vacuum state
利用引力电磁暴胀（GEMI）的半经典方法，研究了早期暴胀宇宙中电磁场和种子暴胀子的起源和演化。与以前的其他作品不同的是，在这一个，我们使用洛伦兹规范。我们的形式在有效四维de Sitter度规上自然不是共形不变的，这使得宇宙早期暴胀时期宇宙尺度上磁场模的超绝热放大成为可能.
2010-03-19 astro-ph.CO
Effects of Light Fields During Inflation
在暴胀宇宙中，除了暴胀子之外，还可能存在光场。我们探讨了这样的光场源的原始扰动，而最低限度地影响暴胀子动力学的可能性。我们表明，在暴胀过程中，光场的波动可以转换为绝热曲率扰动，积累并成为显着的结束的暴胀时代。这项工作的另一个目标是区分在膨胀过程中可以/不能忽略的光场。这样的标准对于检查具有多个场的宇宙学场景非常有用。作为具体的例子，我们的结果被应用到D膜膨胀模型。我们考虑从KK模式（振荡模式）的单值驱动的大场模型中的包裹膜，和角方向的喉几何形状的翘曲D-膜膨胀的影响。
2010-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
