Destabilization of the EW vacuum in non-minimally coupled inflation
目前的宇宙学数据支持与引力非最小耦合的暴胀模型。在这项工作中,我们研究的亚稳态的电弱真空在这个框架中的影响。我们考虑了一个暴胀子场与Ricci曲率的非最小耦合和Higgs场与暴胀子之间的门耦合,发现这两种耦合的比率在暴胀和再加热动力学过程中受到严重的稳定性限制,对于较弱的非-最小的耦合,因为在暴胀期间,希格斯波动被暴胀膨胀放大,而在暴胀之后,由于振荡暴胀子背景
2018-11-26 hep-ph hep-th
False vacuum energy dominated inflation with large $r$ and the importance of $κ_s$
我们调查在何种程度上和在何种情况下假真空能量($V_0$)为主的慢卷膨胀是兼容的一个大的张量标量比$r = O(0.1)$,最近的BICEP 2测量所示。在$V_0$中,我们指的是对暴胀子势的恒定贡献,在相变发生之前存在,而在理论的真正真空中不存在,例如在混合暴胀中。基于模型独立的考虑,我们推导出一个上限的可能数量的$V_0$统治和突出的重要性,高阶运行的标量谱指数(超越$α_s$),以实现情景的$V_0$为主的通货膨胀。我们研究的条件$V_0$统治明确与周围的暴胀子场值50 e倍暴胀结束前,考虑到目前的观测数据的暴胀子潜在的重建。为此,我们提供了最新的参数约束$Λ$ CDM + $r$ + $α_s$ + $κ_s$使用宇宙学参数估计代码Monte Python与玻尔兹曼代码CLASS。
2014-10-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Higgs Vacuum Stability and Modified Chaotic Inflation
研究了标量场参与修正最小混沌暴胀模型时的电弱真空稳定性问题。结果表明,Higgs-暴胀子扇形相互作用引起的Higgs四次耦合的阈值效应,可以使电弱真空在普朗克尺度下保持稳定.另一方面,我们观察到这个组合框架中的新物理参数足以提供与最小混沌暴胀预测的偏差,以便与普朗克2015年的最新观测保持一致。
2016-08-17 hep-ph hep-th
Choice of Quantum Vacuum for Inflation Observables
University of Edinburgh(爱丁堡大学);Universidade do Estado do Rio de Janeiro(里约热内卢州立大学)
本文研究了在暴胀时期采用α真空而非标准Bunch-Davies真空对暴胀观测量的影响,比较了不同初始真空状态下的标量谱指数、其运行及运行的运行,并论证了α真空的能量尺度可截断于哈勃尺度,不违反当前实验限制。
2026-02-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Electroweak Vacuum Instability and Renormalized Higgs Field Vacuum Fluctuations in the Inflationary Universe
在这项工作中,我们研究了电弱真空不稳定性期间或之后的通货膨胀。在暴胀宇宙中,de Sitter空间中,真空场涨落$\left< {δϕ}^{ 2 } \right>$与哈勃尺度$H^{2}$成比例地增大。因此,希格斯场$\left< {δϕ}^{ 2 } \right>$的大的暴胀真空涨落是潜在的灾难性的触发真空跃迁到负能量普朗克尺度真空状态,并导致宇宙的立即崩溃。然而,真空场波动$\left< {δϕ}^{ 2 } \right>$,即,真空期望值具有紫外发散,因此需要重整化来估计真空跃迁的物理效应。因此,本文从弯曲时空中量子场论的角度重新审视了电弱真空不稳定性,并通过绝热正则化和点分裂正则化讨论了弯曲时空中由有效势${ V }_{\rm eff}\left( ϕ\right)$和重整化真空涨落$\left< {δϕ}^{ 2 } \right>_{\rm ren}$确定的均匀Higgs场$ϕ$的动力学行为.我们简单地假设希格斯场只通过非最小的希格斯-引力耦合$ξ(μ)$来耦合引力。在这种情况下,电弱真空稳定性不可避免地受到均匀希格斯场$ϕ$的动力学行为的威胁,或者AdS域或气泡的形成,除非哈勃尺度足够小$H< Λ_{I} $。
2017-08-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Minimal Coupling of the Higgs Boson to Curvature in an Inflationary Universe
在$10^{10}$ GeV附近没有新的物理现象的情况下,电弱真空充其量是亚稳态的。这对高尺度暴胀模型来说是一个重大挑战,因为在宇宙早期快速膨胀期间,似乎很难理解如果暴胀发生在$10^{10}$ GeV以上的尺度上,希格斯真空如何不会衰变到理论中真正的低真空,并带来灾难性的后果。在本文中,我们表明,非最小耦合的希格斯玻色子玻色子曲率可以解决这个问题,通过产生直接耦合的希格斯玻色子玻色子的暴胀势,从而稳定的电弱真空。对于特定的希格斯场初始条件及其非最小耦合,暴胀可以在暴胀过程中将希格斯场迅速驱动到电弱真空。
2017-01-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Living beyond the edge: Higgs inflation and vacuum metastability
对希格斯质量和汤川耦合的测量表明,我们生活在一个非常特殊的宇宙中,处于绝对稳定的电弱真空的边缘。如果完全稳定,标准模型(SM)可以一直扩展到暴胀尺度,希格斯场,非最小耦合到引力强度$ξ$,可以负责暴胀。我们表明,成功的希格斯通货膨胀的情况下,也可以发生,如果SM真空不是绝对稳定的。这一结论是基于以前被忽视的两个影响。第一个与SM耦合在能量标度$M_P/ξ$的有效重整化有关,其中$M_P$是普朗克标度。第二个是由于高温效应导致的膨胀后的对称性恢复,导致在希格斯场的普朗克值下真空(暂时)消失。
2015-10-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
False Vacuum Chaotic Inflation: The New Paradigm?
最近的工作报告的背景下,超引力和超弦的通货膨胀模型的建设,特别强调假真空('混合')混沌通货膨胀。全局超对称模型在一般的超引力理论中无法生存,但可以用相当简单的条件来确定超引力暴胀的成功。这些条件在超弦产生的某些超引力版本中得到了满足。
1994-08-19 astro-ph hep-ph hep-th
Super exponential inflation from a dynamical foliation of a 5D vacuum state
我们从一个5D黎曼平坦的正则度量中引入了超指数膨胀($ω< -1$),并在此度量上构造了一个动力学叶理。由此产生的度规描述了早期宇宙的超加速膨胀,称为超指数膨胀,在很长的时间内,趋于渐近德西特(真空主导)膨胀。分析了标量场的涨落。这里得到的重要结果是能量密度涨落的谱指数不是标度不变的,而宇宙标度的谱指数变成了$n_s(k<k_*) \simeq 1$。然而,对于天体物理尺度,该光谱变为负值$n_s(k>k_*) <0 $。
2011-08-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Anisotropic Inflation with the non-Vacuum Initial State
本文研究了暴胀子场和规范场具有广义非真空初态的各向异性暴胀模型。计算了非Bunch-Davies初始条件对各向异性功率谱和双谱的影响。我们发现,非Bunch-Davies初态可以帮助减少各向异性功率谱的微调,同时减少各向异性双谱的水平。
2014-01-17 astro-ph.CO hep-th
Festina-Lente Bound on Higgs Vacuum Structure and Inflation
最近提出的Festina-Lente(FL)边界提供了${\rm U(1)}$带电粒子质量的正真空能量下限。由于在标准模型(SM)中的带电粒子质量是由希格斯机制产生的,FL束缚提供了一个在当前暗能量占主导地位的宇宙中以及在暴胀期间一致的希格斯势的测试平台。我们研究的影响FL绑定的紫外线行为的希格斯潜在的一个极小的真空能量,在当前的宇宙。我们还提出的值的哈勃参数和希格斯真空期望值允许的FL约束在通货膨胀期间,这意味着希格斯不能停留在电弱标度在这个时代。
2022-02-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the cosmological implications of the electroweak vacuum instability: constraining the non-minimal coupling with inflation
我们目前对标准模型参数的测量表明,希格斯场存在于亚稳态的电弱真空中,真空可以衰变到较低的基态,对我们的宇宙产生灾难性的影响。根据我们的观察,没有这样的事件发生在可观测的宇宙中,尽管各种充满活力的过程,可能已经触发it. This工作作为一个概述的方法,利用亚稳态的假真空宇宙膨胀过程中提供的希格斯曲率耦合$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
Cosmological implications of EW vacuum instability: constraints on the Higgs-curvature coupling from inflation
目前实验测量的标准模型(SM)的参数表明,我们的宇宙位于一个亚稳的电弱真空中,希格斯场很容易发生真空衰变到一个较低的状态,造成灾难性的后果。我们的测量表明,这样的事件还没有发生,尽管在我们过去的光锥中有许多不同的机制可以触发它。我们工作的重点是计算虚真空在暴胀期间衰变的概率,并用它来约束最后一个未知的可重整SM参数$ξ$,它将希格斯场与时空曲率耦合起来。更具体地说,我们推导出较低的$ξ$ -边界真空稳定性的三个暴胀模型:二次和四次混沌暴胀,和Starobinsky一样的幂律暴胀。我们还考虑了哈勃速率的时间依赖性,无论是在我们过去的光锥的几何形状和希格斯有效势,这是近似与三圈重整化组的改进补充单圈曲率修正。
2021-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Starobinsky-like inflation and running vacuum in the context of Supergravity
我们在量子场论(QFT)的框架内描述了早期宇宙的原始暴胀阶段,它可以被看作是早期真空衰变的有效作用。有趣的是,该模型解释了暴胀阶段进入标准辐射状态的“优雅退出”。这里考虑的QFT框架是超引力(SUGRA),更具体地说,是一个现有的公式,其中Starobinsky型暴胀(de-Sitter背景)在积分出引力子场的(动力学诱导的)质量相后,从量子修正中出现。我们还表明,在这个模型中的有效作用的结构是一致的重整化群(RG)运行的宇宙学参数的一般思想,具体地说,它遵循相应的RG方程的真空能量密度作为哈勃率的函数,$ρ_Λ(H)$。总的来说,我们的综合方法相当于一个具体的模型实现的通货膨胀所引发的真空衰变在一个基本的物理背景下,事实证明,也可以扩展到宇宙演化的剩余时代,直到目前的暗能量时代。
2016-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Ending inflation with a bang: Higgs vacuum decay in $R^2$ gravity
根据目前的实验数据,希格斯真空似乎是亚稳态的,这是由于其势中第二个较低的基态的发展。因此,真空衰变将导致真正的真空气泡成核,给我们的宇宙带来灾难性的后果,因此我们有动力研究早期宇宙中可能的稳定机制。在我们最近的研究(2207.00696)中,我们研究了在观测上有利的Starobinsky暴胀模型的背景下的电弱亚稳性。根据我们第一项研究(2011.037633)的动机和技术,我们获得了对Higgs曲率耦合$ξ$的约束,同时将SM嵌入到修改后的引力场景$R+R^2$中,该场景自然地引入了Starobinsky暴胀。这对有效希格斯势产生了重大影响,表现为额外的负项,使假真空不稳定。另一个重要的方面在于对膨胀结束的定义,因为气泡成核在其最后时刻最为突出。我们的结果表明,这些更强的$ξ$下界对暴胀的最后时刻非常敏感,在暴胀的最后时刻,时空越来越偏离德西特。
2022-11-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Top mass determination, Higgs inflation, and vacuum stability
标准模型(SM)之外的新物理学只出现在普朗克尺度$M_P$的可能性经常被考虑。然而,人们通常认为,新的物理相互作用在$M_P$不影响SM稳定性相图,所以后者得到忽略这些条款。根据这张图,对于目前的实验值的顶和希格斯质量,我们的宇宙生活在一个亚稳态(具有非常长的寿命),接近稳定的边缘。然而,与这些期望相反,我们表明,稳定性相图强烈依赖于新的物理,尽管声称相反,更精确的测定的顶部(以及希格斯)质量将不允许区分稳定性,亚稳性或临界性的电弱真空。与此同时,我们表明,实现希格斯膨胀的情况下(所有获得忽略新的物理)所需的条件是太敏感的存在下,新的相互作用在$M_P$。因此,希格斯暴胀情景需要非常严格的微调,这对这些模型产生了严重的怀疑。
2014-07-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Phantom and inflation scenarios from a 5D vacuum through form-invariance transformations of the Einstein equations
我们研究幻影和暴胀宇宙学的爱因斯坦方程相对于$ρ$,$H$,$a$和$p$,从一个5D真空的形式不变性变换。状态方程和平方起伏的暴胀子和幻影领域的检查。
2010-06-23 gr-qc hep-ph 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
(Higgs) vacuum decay during inflation
我们发展了计算真空衰变的引力修正的形式,从德西特空间作为一个亚普朗克微扰展开。与重力的非最小耦合可以被编码在有效势中。科尔曼反弹不断变形为霍金-莫斯反弹,直到它们在哈勃常数的临界值处重合。作为应用,我们重新考虑了电弱希格斯真空在暴胀过程中的衰变。我们的真空衰变计算再现和改进的最大通货膨胀哈勃尺度以前通过统计技术计算的界限。
2017-07-14 gr-qc hep-ph hep-th
Gravitational baryogenesis of vacuum Inflation
我们证明了在真空暴胀模型中,引力重子生成机制会产生重子不对称性。我们分析了真空暴胀模型中熵和重子数的演化。稀释速度与化学势的比较可以对引力重子生成相互作用的退耦温度给出一个自然的解释。结果表明,该机制在真空暴胀模型中能给出较好的重子熵比。
2017-08-30 gr-qc hep-th
Sneutrino Chaotic Inflation and Landscape
对BICEP 2数据最简单的解释是由具有二次势的暴胀子引起的混沌暴胀。结合超对称性,我们认为暴胀子的作用是右手标量中微子的基础上,而一般的考虑。该框架表明,右手的超中微子从一个假真空中的景观隧道到我们的真空具有小的负曲率和抑制标量扰动在大尺度上。
2014-04-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-Gaussianity from false vacuum inflation: Old curvaton scenario
本文计算了由假真空能量驱动的暴胀时期产生的同动曲率微扰的三点关联函数。我们得到了一个新的假真空形状双谱,它的峰值在等边极限。利用这一结果,我们提出了一个方案,我们称之为“老曲率”。所得到的双谱的形状位于局部真空形状和假真空形状之间。此外,我们有一个大的运行的光谱指数。
2010-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Standard Model Higgs Peaks: a Note on the Vacuum Instability during Inflation
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);National Technical University of Athens(雅典国立技术大学);Université de Genève(日内瓦大学)
该研究指出,在宇宙膨胀期间,希格斯场的极值统计用于判断避免真空不稳定性条件,尽管其结果与传统方法相差不大,但具有不同的定性特征。
2026-01-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Curvature perturbations from vacuum transition during inflation
本文证明暴胀期间轻标量场存在时真空跃迁可产生大的非高斯曲率扰动,通过数值求解瞬子解计算其对空间膨胀的影响,在希格斯暴胀情景下得到非高斯参数$f_\text{NL}$约为10。
2025-05-26 astro-ph.CO hep-th
Particles and gravitons creation after inflation from a 5D vacuum
我们使用Bogoliubov形式来研究粒子和引力子在再加热时期的产生,在从膨胀到辐射主导的宇宙的相变之后。利用最近提出的与引力诱导物质理论有关的形式,得到了暴胀子场涨落和暴胀结束时度规的标量涨落的模。有趣的结果是,在宇宙学尺度上,产生的粒子数大于$10^{90}$。此外,引力子的数量几乎比产生的粒子的数量小$10^{-17}$倍。在这两种情况下,这些数字在宇宙学尺度上迅速增加。
2011-10-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Exit from Inflation with a First-Order Phase Transition and a Gravitational Wave Blast
在双场暴胀中,利用两个标量场,其中一个场在暴胀期间缓慢滚动,而另一个场被困在亚稳定真空中。从假真空到真真空的成核速率变得足够大,从而触发一级相变并结束膨胀。我们重新审视的问题,一阶相变在“扩展”模型的混合通货膨胀,实现双场通货膨胀的情况下,并正确地识别参数空间,导致一阶相变在通货膨胀结束。我们计算的引力波的轮廓,这是在这一阶相变产生的。假设瞬间再加热,峰值频率落在$1$ GHz到$10$ GHz频带内,振幅在$10^{-11}\lesssim Ω_{\rm GW} h^2 \lesssim 10^{-8}$范围内变化,这取决于假真空中宇宙学常数的值。这个信号可以被计划中的重庆高频引力探测器观测到。对于窄的真空能量带,一级相变可以在膨胀结束后通过慢滚破坏发生,峰值频率从$1$ THz变化到$100$ THz。对于较小的宇宙学常数值,即使暴胀可以通过慢滚破坏而结束,宇宙也会被困在一个虚假的真空中,其能量驱动了永恒暴胀的第二阶段。这个真空能量范围并不导致可行的暴胀模型,除非宇宙学常数的值与观测值$M\sim 10^{-3}$ eV相容。
2015-06-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Electroweak vacuum stability and inflation via non-minimal derivative couplings to gravity
我们表明,标准模型真空可以稳定,如果所有的粒子传播子是非最小耦合到重力。这是由于一个希格斯背景相关的重新定义的标准模型领域:在正则变量和大希格斯场的限制,量子涨落的重新定义的领域被抑制的希格斯背景。因此,在这种情况下,对树能级电弱势的量子修正可以忽略不计。最后,我们表明,在这个框架中的希格斯玻色子可以负责通货膨胀。由于来自CMB数据的数值重合,如果希格斯玻色子质量、顶质量和QCD耦合位于一个近似等于标准模型中允许电弱真空稳定性的参数空间区域,暴胀就可能发生。我们在标准模型参数空间中发现了一些(小)区域,其中新的相互作用“拯救”了在标准模型中不稳定的电弱真空。
2016-01-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflection point inflation within supersymmetry
我们建议通过增加额外的真空能量来解决拐点暴胀的微调问题,这些真空能量在暴胀过程中存在,但之后消失。我们表明,在这种情况下,所需的微调量大大减少。我们认为额外的真空能量可以与早期的相变相联系,并提供了一个简单的模型,基于扩展的SM规范群SU(3)_C \times SU(2)_L \times U(1)_Y \times U(1)_{B-L},其中U(1)_{B-L}的Higgs场在暴胀期间处于假真空中。在这种情况下,实际上不存在对用作暴胀子的平坦方向的软超对称破缺参数的微调。然而,由于没有辐射修正,会破坏暴胀子势的平坦性,这就要求U(1)_{B-L}规范耦合应该很小,g_{B-L} \leq 10^{-4}。
2010-04-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Towards a unified quantum field theory of dark energy and inflation: unstable de Sitter vacuum and running vacuum
Universitat de Barcelona(巴塞罗那大学);Institute of Cosmos Sciences, Universitat de Barcelona(巴塞罗那大学宇宙科学研究所);Universitat de Girona(赫罗纳大学)
提出运行真空模型(RVM)中真空能量密度对哈勃率的依赖导致无需暴胀子场的快速暴胀,并统一描述暴胀与暗能量为动力学真空能量,具有可观测现象学后果。
2026-06-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spacetime Dynamics of a Higgs Vacuum Instability During Inflation
标准模型的一个显著预言是,在没有提升能量密度的修正的情况下,希格斯势在大的场值下变成负值。如果希格斯场在暴胀期间对这部分势能进行采样,那么负的能量密度可能会局部破坏时空的稳定性。我们使用爱因斯坦方程的数值模拟来研究暴胀引起的希格斯涨落在向真正(负能量)最小值增长时的演变。这些模拟表明,在暴胀过程中,在我们过去的光锥中形成一片真正的真空与我们宇宙的存在是不相容的;真正真空区域的边界以一种因果关系断开的方式从内部向外生长,形成了一个黑洞。我们还发现这些黑洞视界可能被任意拉长-甚至形成黑弦-这违反了箍猜想。通过扩展的数值解的福克-普朗克方程的场分布的指数抑制的尾巴在大场值,我们得到了一个严格的相关性之间的未来测量的张量-标量比和尺度的希格斯势必须得到稳定的修正,以宇宙已经幸存下来的通货膨胀,直到今天。
2017-02-07 astro-ph.CO gr-qc 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
Dynamical realization of the small field inflation of Coleman-Weinberg type in the post supercooled universe
针对CW型小场暴胀的初始条件微调问题,提出超冷却动力学俘获机制,使暴胀子从假真空慢滚,符合观测约束。
2023-10-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A no-go theorem for monodromy inflation
我们研究了E. Silverstein和A. Westphal(2008)在混凝土压实环境中。为此,我们寻找一个适当的IIA型超引力真空,对应于最小的暴胀子潜力。我们证明了一个不去定理存在这样一个真空,使用10维运动方程。反德西特真空和闵可夫斯基真空被排除;德西特真空不被排除,但有一个下限的宇宙学常数,这是太高的现象学。
2016-03-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Evolution of Vacuum Fluctuations of an Ultra-Light Massive Scalar Field generated during and before Inflation
我们考虑一个超轻标量场,其质量相当于(或轻于)当前宇宙的哈勃参数,并计算了在膨胀期间和之前产生的真空涨落的能量动量张量的时间演化,直到后期的辐射主导和物质主导的宇宙。物态方程从早期宇宙的$w=1/3$转变到现在的$w=-1$,它可以给出我们今天观测到的暗能量的候选者。然后,它在$w=-1$和$1$之间振荡,能量密度的振幅衰减为$a^{-3}$。如果涨落是在哈勃参数$H_I \lesssim 10^{-5} M_{\rm Pl}$的普通暴胀过程中产生的,其中$M_{\rm Pl}$是约化的普朗克尺度,我们需要一个非常大的e折叠数$N \gtrsim 10^{12}$来解释目前的$10^{-3} {\rm eV}$量级的暗能量。如果在普通暴胀之前存在一个具有大哈勃参数$H_P \sim M_{\rm Pl}$的普朗克宇宙,则普朗克暴胀的e折叠数$N \sim 240$是足够的.
2015-11-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Extending $Λ(t)-$CDM to the inflationary epoch using dynamical foliations and a pre-inflationary vacuum energy from 5D geometrical vacuum as a unifying mechanism
在这封信中,我们假设一个5D的量子预暴胀真空能量,提出了一种方法来扩展一些$Λ(t)$ -CDM模型的暴胀周期通过使用五维(5D)Ricci平坦时空流形的动力学叶理,关于一个非紧的额外的类空坐标.在这种形式中,我们还实现了暴胀和当前加速时期的几何统一。在这种方法中,暴胀是由暴胀前的量子真空能量产生的,它在宇宙尺度上维持着5D经典真空。我们从几何条件中得到,我们可以在4D模型的存在的前暴胀真空能量作为一个动力学宇宙学常数。4D暴胀周期结果受幂律展开的控制,对于模型某些参数的某些值,我们获得了满足$0.9607\leq n_s\leq 0.9691$的谱指数和标量与张量之比$r=0.098$,这些值与普朗克2018年的结果吻合得很好。在5D几何条件下,导出了4D暴胀势,并确定了4D预暴胀势。我们表明,在这个理论框架中,目前的宇宙膨胀的加速可以解释由于这个前暴胀的真空能量缩放到目前的时代,它的描述可以用相同的$Λ(t)$。在此期间,我们得到了一个减速参数与普朗克2018年的数据在一定的限制下的模型的参数。从几何的观点来看,$Λ(t)$依赖于5D时空流形的动力学叶理。
2021-08-19 gr-qc hep-th
Vacuum selection by inflation as the origin of the dark energy
我提出了一个新的机制来解释所观察到的微小但有限的暗能量在一个非阿贝尔希格斯理论,其中有无限多的微扰真空的特点是一个缠绕数,在暴胀宇宙学的框架。暴胀使场位形均匀化,实际上实现了缠绕数为零的微扰真空,它由具有不同真空能量密度的哈密顿量的本征态的叠加表示。结果,在宇宙学常数在某个真空态为零的假设下,我们自然地以相当大的概率找到了一个非零的真空能量密度。由于预测的暗能量的大小被瞬子作用量指数抑制,我们可以在不引入任何微小参数的情况下拟合观测。
2002-05-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Higgs vacuum (in)stability during inflation: the dangerous relevance of de Sitter departure and Planck-suppressed operators
测得的标准模型参数位于这样的范围内,即希格斯势一旦外推到高尺度,就会产生最小的负能量密度。这具有重要的宇宙学意义。特别是,在暴胀期间,量子涨落可能会将希格斯场推到其势垒之外,引发反德西特区域的形成,对我们的宇宙产生致命的后果。通过要求这种情况不会发生,人们原则上可以将标准模型参数与暴胀的能量标度联系起来(并加以约束)。在这种情况下,我们强调我们的真空的命运似乎无关紧要的物理的敏感性。特别是,暴胀与德西特相位的偏离,以及普朗克抑制的导数算子,已经可以令人惊讶地在暴胀过程中对希格斯粒子的稳定性起决定性作用。此外,在随机动力学中,我们量化的噪声的振幅的影响不同于一个无质量的字段,以及超越慢卷近似使用相空间的方法。在一般的地面上,我们的分析表明,与精确的粒子物理暴胀的时期需要这些“无关”的影响的知识。
2020-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation, holography, and the choice of vacuum in de Sitter space
本文从de Sitter全息的观点出发,讨论了Hep-th/0203198中提出的作为暴胀的合理初始条件的de Sitter真空族。真空被认为是物理上可以接受的,暴胀图像提供了对德西特不变真空亚科的物理解释。对真空度的选择以及CMBR与全息术的关系也作了一些探讨。
2002-05-29 hep-th
Minimal Theoretical Uncertainties in Inflationary Predictions
在暴胀过程中,原始能量密度涨落是由红移出视界的近似德西特真空量子涨落产生的,之后它们被冻结为背景曲率中的微扰。在本文中,我们证明了存在一个内在的理论不确定性的暴胀预测的曲率微扰,由于失败的著名的规定,以指定唯一的真空。具体来说,我们表明,两个经常使用的处方定义的初始真空状态-Bunch-Davies处方和绝热真空处方(即使绝热的真空指定的顺序是无穷大)-未能指定的真空唯一的通用膨胀时空中的膨胀的总持续时间是有限的。尽管没有任何trans-Planckian效应或有效场论截止相关效应,这个结论仍然成立。我们量化的不确定性,这是适用于慢卷暴胀的情况下,以及一般FRW时空,并发现不确定性一般是小的。这种不确定性应视为所有曲率摄动计算的最小不确定性。
2003-06-04 astro-ph hep-ph hep-th
Constraints on the radiation temperature before inflation
我们考虑从普朗克时代结束到暴胀开始的宇宙膨胀的短暂时期,并对暴胀阶段开始时的辐射温度设定上限和下限。
2018-01-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Graviweak Unification in the Visible and Invisible Universe and Inflation from the Higgs Field False Vacuum
在本文中,我们发展的自洽$Spin(4,4)$不变模型的统一重力与弱$SU(2)$相互作用的假设存在的宇宙中的可见和不可见部门。结果表明,在标准模型(SM)中预测两个简并真空的多点原理的后果建议暴胀理论,其中暴胀子场$σ$开始被困在宇宙的“假真空”中的冷相干态中,希格斯场的VEV $v\sim 10^{18}$ GeV(在可见世界中)。然后,两个希格斯偶极子场,可见$ϕ$和镜像$ϕ'$的暴胀,导致了SM真空的出现,在电弱标度与希格斯玻色子VEV $v_1\approx 246$ GeV和$v'_1=ζv_1$(与$ζ\sim 100$)分别在可见和不可见的世界。
2015-07-16 hep-ph hep-th
Trans-Planckian quantum corrections and inflationary vacuum fluctuations of non-minimally coupled scalar fields
在本文中,我们讨论了trans-Planckian物理如何影响暴胀真空涨落和原始密度扰动。暴胀过程中的跨普朗克问题已经在文献中得到了广泛的讨论,但仍存在争议。我们利用非最小耦合标量场的两点关联函数,通过绝热正则化或近似构造有效势,重新考虑了这个问题。首先,我们清楚地表明,在合理的假设下,量子涨落的截止发散在暴胀期间不会发生剧烈变化,并且修正可以嵌入标准有效势中。因此,紫外光对原始密度扰动的影响很好地转化为有效势。然后,我们从暴胀涨落中找出修正的有效势,并说明在暴胀过程中,trans-Planckian修正或UV修正是如何改变有效势的。我们清楚地表明,新的物理强烈影响的通货膨胀过程中的通货膨胀潜力,我们得到了通货膨胀的约束$Λ_{\rm UV} \ll H/g^{1/2}$,其中$g$是在紫外尺度$Λ_{\rm UV}$的相互作用耦合。
2019-08-15 gr-qc hep-ph hep-th
Towards the physical vacuum of cosmic inflation
关于暴胀扰动的初始条件,人们争论了很长时间。在这项工作中,我们明确地显示了激发态的衰变过程中通过相互作用的通货膨胀。为此,我们注意到,折叠形状的非高斯性可以解释为非Bunch-Davies初始条件的衰减。计算了具有非Bunch-Davies传播子的单圈图,揭示了这种激发态的衰变。观测到的非高斯性的微小性为探索暴胀初始条件和跨普朗克物理学打开了窗口。
2015-07-18 hep-th
Inflation Driven by Unification Energy
我们研究的假设,即通货膨胀主要是由真空能量在规范耦合统一表示的规模。具体地说,我们考虑一类混合通货膨胀模型,其中真空能量与大统一理论凝聚提供了占主导地位的能量在通货膨胀,而第二个“暴胀”标量慢卷。我们表明,它是可能的,以获得显着的张量标量比,同时拟合所观察到的光谱指数。
2017-03-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
INFLATION INDUCED SUSY BREAKING AND FLAT VACUUM DIRECTIONS
讨论了暴胀引起的超对称破缺对超对称真空的平坦方向的影响。我们表明,在一般的假设下,所有规范非单态字段,参数化平坦的方向(特别是squarks和slepton),得到大的$radiative$质量相关的哈勃常数($H$)的值和期望值的暴胀场。这个质量(典型的是$\sim H$)是"非引力“的起源,在全局超对称极限中不会消失。大的辐射修正是由$F$项(或$D$项)密度引起的,它支配着暴胀宇宙并强烈破坏了超对称性。在这样的理论中,很难把方子和slepton当作暴胀时期的光场。在一般的超引力理论中,所有平坦的方向,包括模量,都得到哈勃常数量级的曲率。然而,对于规范-非单重态平坦方向,辐射对曲率的贡献(由可重整化规范相互作用引起)可能占主导地位。
1995-03-18 hep-ph hep-th
On the Unlikeliness of Multi-Field Inflation: Bounded Random Potentials and our Vacuum
基于随机矩阵理论,我们计算的鞍点和极小值的可能性,在一类随机势软有界的上下,所需的有效性低能量的有效理论。施加此界限导致其条目具有非零平均值的随机质量矩阵。如果场空间的维数很大,暴胀是罕见的,发生在鞍点附近(如果有的话),因为对于势的公共值,鞍点比最小值或最大值更有可能发生。由于势的有界性,后者分别对于罕见的低/大值变得更加普遍。基于对正宇宙学常数的观测,我们得出结论,如果不引用人择论证,暴胀之后(很可能是暴胀期间)的场空间维数必须很低,因为偶然遇到亚稳态deSitter真空的替代方案是极不可能的。
2012-06-21 astro-ph.CO hep-th
Is a Higgs Vacuum Instability Fatal for High-Scale Inflation?
本文研究了具有不稳定势的标量场$h$的暴胀演化,其中暴胀过程中的哈勃参数$H$大于不稳定势的尺度$Λ_I$.在$δh \sim \frac{H}{2 π}$大小的场中的量子涨落意味着在暴胀期间对势的不稳定部分进行采样。我们调查这些波动的不稳定制度的演变,特别是它们是否产生宇宙学缺陷,甚至终止通货膨胀。我们将玩具标量模型的结果应用到标准模型(SM)希格斯玻色子的情况下,其四次演变为负值在高尺度,并扩展以前的分析希格斯动力学在通货膨胀期间利用统计方法的扰动和完全规范不变的配方。我们表明,动力学控制的重整化群改进的四次耦合$λ(μ)$评估规模$μ= H$,这样,希格斯波动增强的不稳定性,如果$H > Λ_I$。即使是$H > Λ_I$,SM希格斯势的不稳定性也不会结束暴胀;相反,宇宙会慢慢地脱落那些永远不会主导进化的空间碎片。当暴胀过程超过50个$e$折叠时,在不稳定的真空中,相当大比例的补丁退出暴胀,多达1%的时空可以迅速演化为缺陷。然而,根据这些缺陷的性质,由此产生的宇宙仍然可以与我们的宇宙兼容。
2016-03-11 hep-ph hep-th
Vacuum effective action and inflation
我们考虑了早期宇宙中的真空量子效应,它可能导致暴胀。暴胀是这样一种假设的直接结果,即在高能量下,所有的粒子都可以用弱相互作用、无质量、共形不变的场来描述。我们从有效场论的观点讨论了暴胀的稳定性,过渡到FRW解,以及研究度量和密度扰动的可能性。
1999-12-06 gr-qc hep-th
Gravitationally produced Top Quarks and the Stability of the Electroweak Vacuum During Inflation
在标准模型中,(布鲁特-恩格勒特-)希格斯四次耦合在高能时变为负值,使我们当前的电弱真空亚稳,但不稳定的时间尺度比当前宇宙的年龄长得多。在宇宙学暴胀期间,除非存在与引力的非最小耦合,否则希格斯场会由于量子涨落而被推离其势能的原点。因此,如果我们经历了这样一个通货膨胀时期,我们是如何保持在我们目前的真空中的,这是一个谜。在这项工作中,我们只使用广义相对论和最小耦合和标准模型粒子物理学研究在暴胀过程中产生的顶夸克的引力效应及其对Higgs势的影响。我们展示了如何在膨胀过程中修改希格斯场的演化,得出的结论是,这种影响是不可忽略的膨胀尺度接近或大于稳定尺度,但小的希格斯是稳定的尺度。此外,我们还简要讨论了其他费米子对希格斯不稳定性的影响。
2019-02-18 gr-qc hep-ph hep-th
Effective inhomogeneous inflation: curvature inhomogeneities of the Einstein vacuum
我们考虑空间平均的非均匀宇宙模型,并认为,已经在没有源,一个有效的标量场产生通过叶理和空间平均的非均匀几何曲率不变量的爱因斯坦真空。这个标量场(“形态子”)就像一个暴胀子,如果我们规定一个某种一般形式的势。我们表明,对于任何初始负的平均空间曲率,变形子被驱动通过一个膨胀阶段,并导致-平均-一个空间平坦,均匀和各向同性的宇宙模型,提供预热的初始条件,并通过相同的机制,一个可能的自然自我退出。
2011-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational Waves generated during inflation from a 5D vacuum theory of gravity in a de Sitter expansion
在这封信中,我们研究的引力波的产生过程中的膨胀从一个5D真空引力理论。在此形式下,在一个有效的4D de Sitter背景下,我们恢复了在广义相对论中的4D暴胀理论所获得的典型结果,暴胀过程中产生的引力波的振幅。我们还得到了一个范围内的张量标量比的振幅值,这是与COBE观测。
2007-01-31 astro-ph gr-qc hep-th
Inflation Induced by Vacuum Energy and Graceful Exit from it
受膜宇宙学的启发,我们求解了具有依赖于时间的宇宙学常数的爱因斯坦方程。假设在早期的真空能量标度为$1/logt $,我们表明,宇宙从一个快速增长的阶段(通货膨胀),以自然的方式扩大阶段。
2001-07-06 gr-qc hep-th
Inflationary dark energy from a condensate of spinors in a 5D vacuum
暗能量的物理起源是什么?除了暴胀子之外,这种能量还可能来自其他场吗?在这项工作中,我们探索的可能性,宇宙的膨胀可以由旋量凝聚驱动。这些旋量在扩展的de Sitter时空中的5D相对论真空中没有相互作用。额外的坐标被认为是非紧的。在额外坐标上作静态叶理化后,我们得到了描述暴胀宇宙的有效四维de Sitter展开。鉴于我们的结果,我们得出结论,这里研究的旋量凝聚体可能是一个有趣的候选人,以解释在早期宇宙中的暗能量的存在。
2013-10-16 gr-qc hep-ph hep-th