Remarks on Realizing Inflation in String and Particle Physics Models
普朗克合作组最近对宇宙学参数的测量支持具有红移光谱和非常低的张量标量比的暴胀模型。粒子物理学/弦论文献中两个研究得很好的方案--拐点和斯塔罗宾斯基暴胀--与这些数据吻合得很好。在这些程序中，我们报告这两种情况的一般研究。我们讨论的相似之处，在他们的结构，我们认为，从一个共同的机制：退化的潜在的临界点。特别是，我们强调他们的能力，以支持一个可能的原始解释的异常抑制的功率谱在大尺度上。
2014-01-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
Sculpting the Extra Dimensions: Inflation from Codimension-2 Brane Back-reaction
我们构建了一个暴胀模型，在6D超引力，是基于显式的时间依赖的解决方案，以充分的高维场方程，反作用的存在下，一个四维暴胀子滚动的空间填充余维2源膜。体积中的通量稳定了除“呼吸”模量（通常存在于高维超重力中）之外的所有模量。对暴胀子滚转的反作用导致4D爱因斯坦框架在膜上的几何形状膨胀，a（t）~ t^p，同时激发呼吸模式并导致两个膜外维度膨胀，r（t）~ t^q。这个模型避开了一般的不通过定理，排除了4D de Sitter解，因为对膜定域暴胀子势的调整允许功率p被拨到任意大，4D几何在极限p ->无穷大（在这种情况下q = 0）时变成de Sitter。慢滚解给出了p大但有限且q = 1/2的加速展开。由于额外维度在暴胀过程中膨胀，现在的6D引力标度可能比原始波动产生时小得多--这可能使TeV引力与视界出口处可观测到的原始重力波所需的更高引力标度保持一致。因为p >> q，4个膜上维度比2个膜外维度膨胀得更快，这就提供了一个框架来理解为什么目前观察到的4个维度比内部的2个维度大得多。如果提升到一个10维的框架，4维稳定，这里描述的6维进化可以描述6个额外维度中的两个如何进化成比其他维度大得多，这是我们所看到的4个大维度巨大扩张的结果。
2011-08-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Contribution of the hybrid inflation waterfall to the primordial curvature perturbation
在结束混合暴胀的瀑布期间，将产生对曲率扰动的贡献$ζ_χ$，这在小尺度上可能是显著的。特别是，它可能导致过多的黑洞形成。我们在这里考虑标准的混合暴胀，瀑布场的快子质量比哈勃参数大得多。我们在最简单的情况下计算$ζ_χ$，看看为什么以前的$ζ_χ$计算是不正确的。
2011-05-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Predictive Physics of Inflation and Grand Unification for and from the CMB observations
CNRS IN 2 P3 Prospective 2020的这份白皮书重点关注与CMB，引力和粒子物理学有关的现实和及时的通货膨胀情况，在强预测性物理方法中增加了跨学科和统一的价值。由de Vega和Sanchez [1]以及Boyanovsky、de Vega、Sanchez和Destri [2]-[4]发展的金斯伯格-朗道方法中的暴胀公式阐明了暴胀并将其置于粒子物理学的有效场论的背景下。此外，它建立了一个干净的方式，直接面对通货膨胀的预测与现有的和即将到来的CMB数据，并选择一个明确的模型。到目前为止，所有的CMB + LSS数据都显示了金斯伯格-朗道有效暴胀理论在预测观测量方面是多么强大，与包括暴胀能量标度和暴胀子势在内的观测一致，并且在未来还有更多的东西要提供。它为发现、新的学习和理解铺平了道路。
2020-01-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Unitarity and predictiveness in new Higgs inflation
在新的希格斯暴胀中，希格斯动力学项与爱因斯坦张量非最小耦合，允许希格斯场扮演暴胀子的角色。新的相互作用是不可重正化的，模型只描述了低于某个截止尺度的物理。即使未知的紫外物理不影响树级暴胀子势显着，它仍然可能进入回路级，并修改运行的标准模型（SM）参数。这类似于希格斯暴胀的原始模型中发生的情况。然而，一个关键的区别是，在新的希格斯暴胀中，暴胀预测对这种运行很敏感。因此，EW尺度的边界条件以及未知的UV完成可能会在暴胀参数上留下签名。然而，如果SM费米子和规范场的动力学项也与引力非最小耦合，则可以避免这种依赖性。我们的方法来确定模型的UV依赖性和低，高尺度物理之间的联系，可以用于任何粒子物理模型的通货膨胀。
2018-03-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflationary scenarios beyond the Standard Model
University of Rome Tor Vergata（罗马第二大学）
本章以教学方式阐释粒子物理中被量子修正破缺的标度不变性、Goldstone定理与暴胀子平坦势的关联，说明粒子物理模型如何自然引发暴胀并给出可检验预测，还给出了结合多类场景的普适暴胀构建思路。
2025-08-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On the Scale of New Physics in Inflation
有效场论是一个强有力的组织原则，它允许独立地描述低于一定尺度的物理模型。在这个能量标度之上，EFT描述就失效了，新的物理学有望出现，正如量子场论中许多熟悉的例子所证实的那样。在这项工作中，我们研究的有效性有效场论方法适用于通货膨胀。我们解决的问题，普朗克抑制的非重整化相互作用是否被抑制到足以被安全地忽略时，计算通货膨胀的预测。我们专注于非导数非重整化算子和估计截止，应该抑制他们使用两个独立的方法：（i）通常的么正性和微扰性参数，（ii）通过计算暴胀子熵的UV发散部分，已知的规模为UV截止的平方。我们发现，在没有重力（去耦极限）的截止似乎线性依赖于总的暴胀子偏移。另一方面，一旦重力恢复，截止值就回到普朗克尺度。这些结果表明，从EFT的观点来看，具有超普朗克漂移的暴胀情景是不自然的。
2013-12-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitational wave constraints on the observable inflation
在大爆炸核合成（BBN）期间，早期宇宙中产生的引力波（GW）对相对论自由度$N_{\rm eff}$的数量有贡献。通过使用对$N_{\rm eff}$的约束，我们提出了一个新的界限，宇宙可以有多大的视界出口之间的最大可观测尺度的今天和通货膨胀的结束膨胀。我们讨论了通货膨胀模型的影响，并展示了新的约束条件如何影响模型的选择。我们还讨论了当前和计划中的GW天文台（如LIGO和LISA）的敏感性，并表明它们可能施加的约束总是比BBN约束不那么严格。
2020-12-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Multiple Field Inflation and Signatures of Heavy Physics in the CMB
在这篇硕士论文中，我们研究了多场暴胀和超引力下暴胀模型的紫外敏感性。我们首先介绍暴胀及其目前的观测状况。然后，我们提供了一个多场暴胀的研究文献综述。我们翻译之间的不同符号和定义中使用的各种文件和研究不同的近似方案和它们的制度的有效性。最后，我们从最近的文献中的多场暴胀模型进行了数值研究。我们研究当前和未来的实验是否能够检测到这些模型中额外字段的存在。
2015-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Intro to Effective Field Theories and Inflation
这些笔记介绍了$Λ$ CDM宇宙学及其可能的暴胀前兆，重点是有效场论在其分析中的一些方法。目标受众是粒子物理学的研究生，例如参加讲座（为Les Houches暑期学校准备，粒子物理学和宇宙学中的有效场论，2017年7月）。
2017-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational Constraints on Monomial Warm Inflation
到目前为止，暖通货膨胀是解释早期通货膨胀时期的最佳动机机制之一。在本文中，我们推导和分析了当前的界限与单项潜在的$U\propto ϕ^p$，使用的限制，从普朗克任务的温暖的通货膨胀。特别地，我们讨论了张量标量比$r$的参数空间和单式温暴胀的潜在耦合$λ$的e-折叠的数量。我们得到的理论张量标量比$r\sim 10^{-8}$是远远小于目前的观测约束$r \lesssim 0.12$，尽管一个相对较大的值的字段偏移$Δϕ\sim 0.1\MP$。因此，热暴胀避开了场偏移对张量标量比的限制。
2016-07-31 astro-ph.CO
Gravitational Wave Probe of Planck-scale Physics After Inflation
本研究发现暴胀后重加热阶段产生的普朗克尺度超重粒子衰变可释放大量引力波，使引力波观测能直接探测难以探索的普朗克尺度物理。
2024-03-20 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Searching for Inflationary Physics with the CMB Trispectrum: 1. Primordial Theory & Optimal Estimators
本文分析了CMB温度和偏振四点函数以搜寻多种暴胀物理现象，提出十三个准最优估计器以直接估计原初模板幅度，为利用Planck数据约束暴胀模型及宇宙对撞机物理提供了基础。
2025-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Model-Independent Signatures of New Physics in Slow-Roll Inflation
我们计算了由于未知高能物理引起的慢卷暴胀中功率谱的普适修正。我们到达这个结果通过一个仔细的整合出大规模的领域在“在”形式主义产生一致的和预测性的低能量有效的描述依赖于时间的背景。密度功率谱在$H/M$中的首阶普遍修正，即暴胀尺度与新物理尺度之比;张量功率谱只接受次首阶修正。在这样做时，我们将展示如何使意义上的物理动量截止循环积分，尽管动力学红移，以及如何将结果可以捕获在一个组合的有效作用/有效密度矩阵，其中后者包含非绝热项修改边界条件。
2013-01-19 astro-ph.CO hep-th
Standard Model-Axion-Seesaw-Higgs Portal Inflation. Five problems of particle physics and cosmology solved in one stroke
我们提出了一个最小的标准模型（SM）的扩展，提供了一个一致的图片粒子物理从电弱尺度到普朗克尺度和宇宙学从通货膨胀到今天。三个右手中微子$N_i$，一个新的色三重态$Q$和一个复的SM-单重态标量$σ$，它们的真空期望值$v_σ\sim 10^{11}$ GeV同时破缺轻子数和Peccei-Quinn对称性。在低能量下，模型简化为SM，增加了跷跷板产生的中微子质量和混合，加上轴子。后者解决了强CP问题，并解释了宇宙中的冷暗物质。暴胀子由$σ$和SM希格斯粒子的混合物组成，暴胀后宇宙的再加热通过希格斯入口进行。重子发生是通过热瘦生进行的。因此，在这个统一的标准模型-轴子-跷跷板-希格斯门暴胀（SMASH）模型中，粒子物理学和宇宙学的五个基本问题被一举解决。它可以通过即将进行的宇宙微波背景和轴子暗物质实验进行决定性的探测。
2017-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
High Energy Physics Signatures from Inflation and Conformal Symmetry of de Sitter
在暴胀期间，时空的几何是由（准）德西特相位描述的。暴胀观测量由基础的（软破的）德西特等距群SO（1，4）决定，它的作用类似于R^3上的共形群：当涨落在超哈勃尺度上时，标量场的标量场受共形不变性的约束。质量m大于哈勃率H的重场对应于对偶欧几里得三维共形场论中虚维的算子。通过利用dS/CFT对应，我们证明了，除了由de Sitter空间的热性质所预期的玻尔兹曼抑制外，重场在光场的暴胀子中的一般效应是引入O（H^2/m^2）形式的幂律抑制修正。例如，这可以在四点相关器的水平上看到，我们提供了由于大量标量场交换而引起的校正。
2015-01-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Extending Higgs Inflation with TeV Scale New Physics
希格斯暴胀是最经济和最有预测性的暴胀模型之一，尽管最初的希格斯暴胀需要调整希格斯或顶质量远离其当前的实验值超过$2σ$偏差，并且通常给出可忽略的张量标量比$r \sim 10^{-3}$（如果远离临界点附近）。在本文中，我们构造了Higgs暴胀的一个最小扩展，只增加了两个TeV量级的弱单重粒子：一个矢量夸克$T$和一个实标量$S$ .单态$(T, S)$的存在显着影响希格斯玻色子自耦合的重整化群运行。有了这个，我们的模型提供了一个更广泛的张量-标量比$r = O(0.1 - 10^{-3})$，与青睐的$r$值由BICEP 2或普朗克数据一致，同时保持成功的预测的光谱指数$ n_s \simeq 0.96 $。它进一步允许希格斯和顶质量完全符合对撞机测量。我们还讨论了在LHC和未来的高能pp对撞机上寻找TeV尺度矢量夸克$T$和标量$S$的意义。
2014-10-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Gravitational waves from inflation in LISA: reconstruction pipeline and physics interpretation
本文构建面向LISA的暴胀随机引力波背景模板库与分析重建流程，评估前景影响下的参数恢复能力，并阐释其对轴子耦合、引力子质量和原初黑洞等基础物理问题的意义。
2024-12-06 astro-ph.CO gr-qc
UV physics and the speed of sound during inflation
我们考虑通货膨胀作为一个有效场论和研究的影响，除了拉格朗日的不相关的运营商与更高的权力的一阶导数的动力学和可观的。我们发现，显着偏离二阶导数动力学的有效性范围内的有效场论的制度是可能的。专注于单项潜力，我们表明，正在考虑的条款的主要影响是减少的声速，从而减少张量分数，而对标量倾斜的影响不大。至关重要的是，即使紫外截止值远高于暴胀哈勃参数，这些效应也会出现。
2017-08-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On decoherence of cosmological perturbations and stochastic inflation
通过对Starobinsky随机暴胀的适当推广，我们提出了一个经典的随机暴胀相空间公式，它可用于暴胀过程中宇宙学扰动退相干的定量研究.精确了解宇宙学扰动对宇宙微波背景辐射光子的消相干作用是理解宇宙学微波背景辐射光子声振荡的关键。为了说明这种方法是如何工作的，我们给出了自相互作用暴胀子场的相关方程。为了教学的原因，并提供一个链接到场论的情况下，我们考虑量子随机谐振子。
2012-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Black Hole Window on Cosmic Inflation
在这篇论文中，我们发展的原则，在其早期阶段的通货膨胀，我们的宇宙的原始不均匀性的生产。作为一条线索，我们要问的是，在暴胀期间，什么样的物理现象会导致如此大的扰动，以至于它们形成了足够多的黑洞，成为暗物质。我们从最简单的单场慢卷暴胀模型开始，它不能产生原始的黑洞暗物质，然后逐渐解除它的假设。在发展了暴胀的有效场论之后，我们强调了单时钟条件在控制非均匀性方面的重要性。超越单钟暴胀，我们首先要看到一种性质不同的暴胀场景，称为超慢滚，最后要理解暴胀过程中希格斯场的物理学。
2020-12-17 astro-ph.CO gr-qc
Inflationary non-Gaussianities in the most general second-order scalar-tensor theories
对于非常一般的标量场理论，其中的运动方程是在二阶，我们评估的三点关联函数的原始标量扰动暴胀过程中产生的。我们表明，非高斯的形状是很好的近似等边型。在慢变参数远小于1的准de Sitter背景下导出了等边非线性参数f_NL^equil。我们将f_NL^equil的公式应用于一些单场暴胀模型，如k-暴胀，带Galileon项的k-暴胀，势驱动的Galileon暴胀，非最小耦合模型（包括场导数耦合模型）和Gauss-Bonnet引力。
2011-09-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Towards the bounce inflationary gravitational wave
在跳涨情形中，跳涨是无奇性的，而跳涨的优点得到保留。我们解析计算了其原始引力波（GW）的功率谱，并给出了包括反弹相物理在内的普遍结果。光谱在大尺度下获得截止，而在截止尺度附近的振荡是相当剧烈的，这是由反弹的细节决定的。我们的工作表明，大尺度的原始引力波可能编码了暴胀前$\sim 60$倍左右的反弹物理过程。
2016-05-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Refined Einstein-Gauss-Bonnet Inflationary Theoretical Framework
我们提供了一个精炼的和简化得多的Einstein-Gauss-Bonnet暴胀理论框架，它与GW 170817对引力波速度的观测约束相兼容。在以前的工作中，引力波的速度是$c_T^2=1$的自然单位的约束，导致一个约束微分方程的耦合函数的标量场的高斯-邦尼不变量$ξ(ϕ)$和标量位$V(ϕ)$。采用慢滚条件的标量场和哈勃率，并与以前的工作相比，通过进一步假设$κ\frac{ξ'}{ξ''}\ll 1$，这是由慢滚参数的动机，我们成功地提供了更简单的表达式的慢滚指数和张量和标量谱指数和张量标量比。我们使用一个简单的幂律标量耦合函数$ξ(ϕ)\sim ϕ^ν$的说明性的例子来验证我们的精炼的理论框架，并证明由此产生的暴胀现象与最新的普朗克数据是兼容的。此外，这个特定的模型产生了一个蓝色倾斜的张量谱指数，所以我们简要地讨论了用这个模型描述NANOGrav结果的角度，如最近的文献所示。
2021-08-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Pre-inflationary primordial perturbations
宇宙微波背景涨落中的大尺度功率亏损可能与前暴胀、反弹或慢卷暴胀之前的超级暴胀阶段的物理学有关，这可以提供暴胀的无奇异实现。我们研究了这种前暴胀演化中的原始扰动，它通常可能由具有不同背景动力学的多个阶段组成，并给出了递归Bogoliubov系数的原始扰动功率谱的普适公式。我们还将我们的公式应用到相应的情况下，并显示了大规模的功率抑制的强度是如何影响的前暴胀物理。
2015-07-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Short Distance Physics of the Inflationary de Sitter Universe
在这项工作中，我们研究了暴胀宇宙学的标量场理论变形的广义不确定原理（GUP）包含一个线性动量项。除了与最小可测长度尺度的存在相一致外，这个GUP也与双重狭义相对论相一致，因此也与最大可测动量的存在相一致。我们使用这个变形的标量场理论来分析张量和标量模式方程中的德西特背景，并计算修改的张量标量比。最后，我们比较了我们的结果与普朗克数据的张量标量比约束的最小长度参数的GUP。
2015-08-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
