Dark energy and quantum vacuum fluctuations
我们认为量子真空能量动量的真空期望值为零,但量子涨落引起的时空曲率相当于宇宙学常数或暗能量的时空曲率。在量子化引力中的计算,遵循几个合理的假设,提供了与宇宙学观测相容的结果。
2009-02-25 gr-qc
Vacuum solutions of the gravitational field equations in the brane world model
我们考虑了真空中的静态球对称引力场方程在膜世界中的几类解,其中我们的宇宙是一个嵌入在高维时空中的三膜。膜上的真空场方程被简化为两个常微分方程的系统,它们描述了真空的所有几何性质作为暗压力和暗辐射项的函数(体的外尔曲率的投影,产生非局部膜应力)。导出了膜上真空引力场方程的几类精确解。在暗压消失的特殊情况下,场方程的积分可归结为Abel型方程的积分。一个微扰程序,基于积分方程的迭代解,也开发了这种情况下。利用李群方法研究了具有特殊对称性的膜真空。在静态真空膜允许一组单参数共形运动的情况下,可以找到场方程的精确解,其中暗辐射和压力项的函数形式由对称性唯一固定。场方程相对于准同调变换群的不变性的要求也在暗能量和暗压力之间施加了唯一的线性比例关系。证明了膜上真空中静态球对称引力场方程的同调定理。
2004-01-13 gr-qc hep-th
Vacuum Branching, Dark Energy, Dark Matter
本文基于量子力学多世界诠释,将量子复杂度度量最小化的态矢量分支方法应用于晶格量子电动力学,提出物理真空分支产生暗能量与暗物质密度组合的假设,并据此估计了控制分支形成的参数b。
2025-04-11 gr-qc hep-th quant-ph
The evolution of the FRW universe with decaying metastable dark energy --- a dynamical system analysis
我们研究了一个暗能量等同于真空能量的宇宙学模型。在这个模型中,真空是亚稳态的,并衰减成裸(真)真空。这种衰变过程具有量子性质,可以用不稳定系统的量子衰变理论来描述。我们已经找到了暗能量的能量密度的渐近行为的公式,其形式是宇宙时间的一系列逆幂。我们研究的动力学FRW模型使用动力系统方法,以及寻找精确的解决方案。从动力学分析,我们得到不同的进化情景容许所有的初始条件。为了解释由量子真空衰变引起的动力学演化,我们研究了模型的视视界热力学以及温度的演化。对于早期宇宙,我们发现量子效应改变了宇宙温度的演化。在我们的模型中,绝热近似是有效的,量子真空衰变发生在一个足够的未知粒子,构成量子真空。我们认为,亚稳态能量的后期演化是全息暗能量。
2020-03-17 gr-qc hep-th
Vacuum torsion and regular accelerating Universe without dark matter
为了解决暗物质问题,研究了黎曼-嘉当时空中最简单的规范引力理论,它解决了宇宙学奇点问题和暗能量问题.结果表明,真空扭转场与引力物体的适当角动量的相互作用可以导致在天体物理尺度(星系、星系团)上出现附加引力,在标准理论框架中,这种引力与暗物质有关。
2017-05-08 gr-qc
Interacting vacuum energy in the dark sector
我们分析了三个宇宙学的情况下,在黑暗的部门,这是特殊情况下的一般表达式的能量通量从真空到物质的相互作用。在第一种情况下,相互作用导致从不稳定的德西特相过渡到辐射主导的宇宙,以这种方式避免了初始奇点。在第二种情况下,相互作用引起了慢滚幂律暴胀。最后,第三种情况是晚期宇宙的和谐模型,真空项衰减为冷的暗物质。我们确定了这些形式的相互作用背后的物理,并表明它们可以被描述为特定类型的修改后的Chaubergin气体。
2014-04-02 astro-ph.CO 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
Cosmological dark fluid from five-dimensional vacuum
在引力诱导物质理论的框架下,我们导出了场方程的5D解,该解可以描述暗流体(暗物质加暗能量)状态方程具有几何起源的4D宇宙学场景。没有一个自然的分离暗扇区到不同的组件,然后该模型可以提供一个几何解释暗简并在宇宙学场景中的存在。
2011-07-01 gr-qc
Vacuum fluctuations in an ancestor vacuum: A possible dark energy candidate
我们认为一个开放的宇宙所产生的气泡成核,并研究可能的影响,“祖先真空”(德西特空间中的气泡成核发生)对目前的宇宙。我们计算了最小耦合标量场的能量动量张量的真空期望值,仔细地考虑了由欧几里德规定的祖先真空的影响。在时间演化的研究中,所谓的超曲率模起着重要的作用,它在开放宇宙的空间切片上是不可归一化的,并且在时间上衰减得最慢。指出量子场的真空能量可以看作是暗能量,只要它的质量小于或等于当前的哈勃参数。我们得到了暗能量状态方程w(z)随红移变化的初步结果。
2018-02-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial dark energy from a condensate of spinors in a 5D vacuum
我们探讨的可能性,宇宙的膨胀可以驱动的旋量是免费的相互作用的5D相对论真空上定义的扩展德西特时空是黎曼平坦的凝聚。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。我们发现这里研究的旋量凝聚体可能是解释早期宇宙中暗能量存在的一个有趣的候选者。我们所讨论的暗能量密度,随着暴胀膨胀的演化,被注入更小的亚视界尺度。
2013-12-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational vacuum energy in our recently accelerating universe
我们回顾目前的观测均匀宇宙膨胀,因为他们只测量运动学变量,不能确定最近的加速膨胀的动力学驱动。对数据的最小拟合,平坦的$ΛCDM$模型,由冷暗物质和一个宇宙学常数组成,在几何上将$4Λ$解释为自然界的经典时空曲率常数,避免了对量子真空能量的任何引用。(The观察到的Uehling和Casimir效应测量由于QED真空极化引起的力,但不是任何量子材料真空能量。扩展的人择原理,即暗能量和暗引力是无法区分的,选择了平坦的$ΛCDM$。未来的宇宙剪切和星系团观测波动的增长是为了测试驱动最近宇宙加速的“暗能量”是静态的还是适度动态的。即使是动态的,广义相对论(暗能量)和广义相对论的低曲率修正(暗引力)之间的额外负压物质成分之间的观测差异也将非常小。
2008-09-12 astro-ph gr-qc hep-th
Dynamical vacuum energy, holographic quintom, and the reconstruction of scalar-field dark energy
当考虑全息原理时,真空能量将具有状态方程演化的动力学性质。现有的观测数据表明,全息真空能量表现为五等分暗能量。我们采用的观点是,暗能量的标量场模型是暗能量基础理论的有效理论。如果我们把标量场模型看作是对这种全息真空理论的有效描述,那么我们就可以用标量场模型来模拟动态真空能量的演化行为,并根据观测数据的拟合来重建这个标量场模型。我们发现广义鬼凝聚模型是描述全息真空能量的一个很好的选择,因为它可以很容易地实现五重态行为。因此,我们重建的函数$h(ϕ)$的广义鬼凝聚模型使用的观测数据的最佳拟合结果。
2006-10-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Gravity effects of the quantum vacuum. Dark energy and dark matter
本文研究了量子电动力学(QED)的特殊情况下的量子真空的应力-能量张量,即一个只有电磁场和正负电子场存在的虚拟宇宙。所涉及的积分是紫外发散的,但有人建议,自然截止可能存在。结果表明,尽管电磁场的应力-能量张量本身是无迹的(即压力P等于能量密度u的1/3),但总的QED张量在很好的近似下与度规张量成正比(即P = 1/3)。e. P = -u)。提出在爱因斯坦方程中存在一个宇宙学常数,它精确地平衡了真空的应力-能量。它表明,真空涨落引起的修改时空度规能够解释暗能量。真空的特殊激发被研究,这可能解释暗物质。
2015-05-09 gr-qc quant-ph
Holographic Ricci dark energy as running vacuum
全息利玛窦暗能量在提出之前就已经面临着未来奇点的问题。在本工作中,我们考虑Ricci暗能量与它的密度的附加常数作为运行真空能量。我们已经解析地解出了弗里德曼方程,也解出了一般守恒定律所起的作用,然后是宇宙成分。我们已经证明了里奇暗能量的真空能量状态有助于消除模型中可能的未来奇点。运行真空密度的附加常数起了重要作用,因此,如果没有它,模型预测的要么是永恒的减速,要么是永恒的加速。但是,随着加性常数,相当于一个宇宙学常数,该模型预测宇宙膨胀的后期加速,在遥远的未来,它倾向于德西特宇宙。
2015-11-06 gr-qc
Dark Energy: Vacuum Fluctuations, the Effective Phantom Phase, and Holography
我们的目标是在没有奇异物质的情况下构建暗能量模型,但具有类似幻影的状态方程(有效幻影相位)。我们考虑的第一个模型是衰变真空宇宙学,其中考虑了真空的波动。在这种情况下,即使物理状态方程参数$ω$大于-1的真实暗能量的情况下,幻影宇宙学(有效的、可观测的$ω$小于-1)也会出现。第二个建议是一个广义的全息模型,这是由红外截止的存在。它还导致一个有效的幻影阶段,这不是一个瞬态的第一个模型。然而,我们表明,量子效应是能够防止其演变为一个大撕裂奇点。
2005-04-28 astro-ph gr-qc hep-th
Gravitational vacuum polarization as an alternative to dark matter
假设量子真空可以被研究为由两个贡献组成,分别具有正能量和负能量,它们相互作用,但相互作用很小,并且可以相互位移。提出了暗物质可能是星系或星系团的引力场引起的量子真空能量相对于正常暗能量的增加。一个简单的模型能够重现天文观测。
2008-02-04 astro-ph gr-qc
Dark energy as a curvature of space-time induced by quantum vacuum fluctuations
它表明,量子真空涨落引起的时空曲率的顺序适当地解释所观察到的宇宙加速膨胀。即使真空能量的期望值为零,涨落也会产生曲率,这是爱因斯坦方程非线性特征的结果。进行了计算,涉及合理的假设内的量子化引力,建立了真空涨落和时空曲率的两点相关之间的关系。
2010-11-29 gr-qc
Vacuum energy as dark matter
我们考虑膨胀宇宙中大质量量子场的真空能。我们定义了一个守恒的重整化能量动量张量的同动截断正则化。使用德西特时空的精确解,我们表明,在一定范围内的质量和重整化标度有一个贡献的真空能量密度,作为非相对论性物质的规模,这样的贡献成为主导在晚些时候。通过WKB近似,我们发现这些结果可以推广到任意Robertson-Walker几何。我们研究了真空能量密度与当前暗物质丰度极限相适应的参数范围。最后,通过计算Robertson-Walker背景扰动下的真空能量,得到了密度扰动的声速,并表明真空能量密度对比度可以像标准冷暗物质场景那样在亚哈勃尺度上增长.
2014-12-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Uniformly expanding vacuum: a possible interpretation of the dark energy
遵循等效原理的精神,我们进一步认识到观察者的自由降落是一种消除导致感知真空改变其原始状态的原因的方法。因此,可以预期真空应该处于刚性闵可夫斯基状态或均匀膨胀。通过仔细研究膨胀对测量的影响,我们澄清了均匀膨胀真空的确切含义,并发现这一提议可能能够解释目前对加速宇宙的观测。
2016-02-23 gr-qc
Quantum vacuum fluctuations and dark energy
结果表明,由量子场真空涨落引起的时空曲率应正比于牛顿常数$G$的平方。这为暗能量密度的近似$G m^6 c^2 h^{-4}$的成功提供了一个可能的解释,其中$m$是基本粒子的典型质量。
2009-12-16 astro-ph.CO gr-qc
Is "Dark Energy" a Quantum Vacuum Energy?
我们回顾的起源,动机,宇宙学和黑洞的影响,我们的建议,“暗能量“是不是一个量子真空能量,而是从一个外尔标度不变的非导数组成部分的引力作用。
2021-12-07 astro-ph.CO gr-qc
Space-time curvature due to quantum vacuum fluctuations: An alternative to dark energy?
指出量子真空涨落可能引起时空的曲率,这种曲率相当于目前认为的暗能量的曲率。我们做了一个简单的计算,结果表明,暗能量密度的值大致等于牛顿常数时间与m^6 c^4 h^-4的乘积,其中m是基本粒子的典型质量。估计值与观测值相符。
2009-12-30 astro-ph.CO gr-qc
Vacuum Structure and Dark Energy
我们认为宇宙是被困在一个激发的真空状态和由此产生的激发能提供了所观察到的暗能量。我们从已知的物理学中探索这种情况可能出现的条件。考虑到宏观QED场如何改变真空结构的例子,我们发现1 meV - 1 eV的能量尺度特别有趣。我们讨论了这种形式的暗能量是如何进入实验室实验的。
2010-11-15 gr-qc hep-ph
Non-adiabatic perturbations in decaying vacuum cosmology
我们研究了一个空间平坦的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙学,其中一个衰减的真空项导致物质在后期产生。假设衰变与哈勃速率成正比,暗物质和暗能量的背景能量密度之比随宇宙尺度因子的变化为$a^{-3/2}$。本征非绝热的双组分扰动动力学的这个模型被减少到一个单一的二阶方程。真空项的扰动被证明是可以忽略不计的规模,是相关的结构形成。在更大的尺度上,暗能量扰动的贡献稍高,但始终小于暗物质扰动。
2011-04-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark energy condensate and vacuum energy
许多暗能量的候选模型都是基于经典标量场的存在。在量子场论的框架下,我们简要地讨论了由重粒子在宇宙时间内逐渐衰变产生的光量子标量场凝聚成这样一个场。我们得到的必要条件,在一个膨胀的宇宙中的凝聚生存,并表明,这个过程是直接相关的量子性质的字段,保持凝聚在宇宙学距离的相干性。我们还提出了弯曲时空中QFT中{ \it真空能量}的新解释,这可能解决被认为是真空能量与观测到的暗能量存在巨大偏差的难题。
2011-12-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational constraints on decaying vacuum dark energy model
将暗能量视为变化真空的衰减真空模型(DV),近年来得到了很好的研究。真空能量随后期哈勃参数$ρ_Λ(t) \propto H(t)$线性衰减,并产生额外的物质成分。我们利用最近的超新星、伽马射线暴、重子声学振荡、宇宙微波背景、哈勃速率和星系团中的x射线等观测数据对DV模型的参数进行了约束。发现DV模型中的物质密度对比度$Ω_m$的最佳拟合值远大于$Λ$ CDM模型中的最佳拟合值。我们给出了$Ω_m-h$平面上的置信度轮廓,直到$3σ$置信水平。此外,还分别给出了$Ω_m$和$h$的归一化似然。%
2011-02-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Regularized vacuum stress tensor of a scalar field as the inflaton or dark energy
School of Science and Engineering, The Chinese University of Hong Kong (Shenzhen)(香港中文大学(深圳)理工学院)
研究标量场在最大对称时空中的正则化真空应力张量,分析其作为原初膨胀或当前宇宙加速的可行性,发现具有特定质量的共形耦合标量场可同时作为 inflaton 和暗能量,而最小耦合标量场则无法胜任。
2026-05-14 gr-qc
Inhomogeneous and interacting vacuum energy
真空能量是暗能量推动宇宙加速膨胀的一个简单模型。如果真空能量在时空中是不均匀的,那么它一定是相互作用的。我们给出了宇宙学中包含非均匀扰动的依赖于时空的真空能量的一般方程。我们展示了任何暗能量宇宙学都可以用相互作用的真空+物质来描述。不同的交互模型可能导致不同的行为(例如,暗能量扰动的声速),因此可以通过宇宙学观测来区分。作为一个例子,我们给出了两种不同版本的广义Chaplygin气体宇宙学的宇宙微波微波背景各向异性和物质功率谱。
2012-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark Energy from graviton-mediated interactions in the QCD vacuum
采用真空凝聚对粒子物理中基态能量的贡献精确抵消到引力子介导相互作用中的主导阶的假设,我们论证了在QCD相变时期之后,通过对它们的未补偿量子引力修正,可以动态地诱导出可观测的宇宙学常数.首先,我们证明了在不考虑引力子介导效应的情况下,在$T<100$ MeV的温度下,夸克-胶子凝聚对宇宙总真空能量密度的贡献可能被抵消。为了将后者,我们然后计算的领先阶量子修正的经典爱因斯坦方程由于度规波动引起的胶子和夸克场的非微扰真空涨落在准经典近似。已经证明,这种对真空能量密度的修正具有$\varepsilon_Λ\sim G Λ_{\rm QCD}^6$的形式,其中$G$是引力常量,$Λ_{\rm QCD}$是QCD尺度参数。我们基于准经典近似下的量子引力理论和非微扰QCD真空理论的综合分析了这种方法对观测到的暗能量密度的定量解释能力。
2013-06-25 gr-qc hep-ph 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
Quantum Vacuum and Virtual Gravitational Dipoles: The solution to the Dark Energy Problem?
宇宙学常数问题是试图将暗能量解释为量子真空能量的主要障碍。我们认为,这个障碍是可以消除的,也就是说,假设量子真空中的虚粒子和反粒子具有相反符号的引力荷,就可以解决宇宙学常数问题。相应的宇宙学常数、暗能量密度和暗能量状态方程的估计值与现今宇宙中的观测值非常吻合。然而,我们的方法和标准宇宙学导致了对宇宙未来的非常不同的预测;标准宇宙学预测的尺度因子的指数增长在我们的模型中被抑制了。
2012-01-22 gr-qc physics.gen-ph
Is interacting vacuum viable?
我们研究了无压物质和相互作用的真空成分混合的暗能量的渐近动力学。我们发现,唯一的动力学兼容目前的观测数据有利于渐近消失的物质真空能量相互作用的模型中,暗能量是由一个广义Chaubergin气体宇宙学模拟
2018-04-19 gr-qc
Observational signatures of dark energy produced in an ancestor vacuum: Forecast for galaxy surveys
我们研究了[1]中提出的暗能量模型的观测结果(Aoki等人,Phys.Rev. D97(2018)no.4,043517)。我们假设我们的宇宙是由气泡成核产生的,并考虑超轻标量场的量子涨落。在原始真空(形成气泡的德西特空间)中产生的波动的残余效应被解释为暗能量。它的状态方程参数w(z)有一个特征形式,在未来接近-1,而在过去接近-1/3。我们的模型的一个新的特点是,暗能量有效地增加了哈勃参数的演化中的负空间曲率的大小,虽然它不会改变角直径距离的定义。我们进行Fisher分析,并预测我们的模型从未来的星系调查平方公里阵列和欧几里得的约束。由于暗能量和空间曲率之间的简并性,单独的星系巡天只能确定这些参数的乐观选择,但与其他独立的观测,如CMB相结合,将大大提高确定它们的机会。
2018-07-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Regular homogeneous T-models with vacuum dark fluid
我们提出了一类带有真空暗流体的正则齐次T模型,它与一个可变的宇宙学项相关联。真空流体由其应力-能量张量的对称性定义,即,在洛仑兹作用下,它的不变性在一个特殊的空间方向(pj =-ρ)上增强,这使得这种流体本质上是各向异性的,并允许它的密度演化。齐次正则T模型的典型特征是:存在一个Killing视界;从视界的零爆炸开始宇宙演化;存在一个宇宙观测者可见的正则静态爆炸前区域;从各向异性真空中产生物质,伴随着非常快速的各向同性化。我们详细研究了球对称正则T模型的基础上的一般精确解的真空流体和尘埃物质的混合物,并应用它给出一个特定的模型,说明宇宙学T模型的能力,以满足观测约束的数值估计。
2007-05-16 gr-qc
Elucidating the Dark Energy and Dark Matter Phenomena Within the Scale-Invariant Vacuum (SIV) Paradigm
本文在尺度不变真空(SIV)范式下重新诠释宇宙学常数,并推导出类似 MOND 的关系以解释星系缺失质量,所得参数与观测一致,还提出新的早期暗能量项以应对哈勃张力。
2025-02-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmic Dark Energy Emerging from Gravitationally Effective Vacuum Fluctuations
天文观测表明宇宙在加速膨胀,其原因可以用“暗能量”的作用来解释。在这里,我们表明,在离散的膨胀时空中,只有一小部分的真空波动可以成为有效的引力,并作为一个驱动“暗”剂。分析得到的有效真空能量密度与临界宇宙能量密度密切相关,从而有助于解决宇宙学常数问题和符合问题。该模型表明,在当今宇宙中,只有光子和最轻中微子的真空场对有效真空有贡献。这使得人们可以将中微子的质量固定在一个很窄的范围内。该模型还意味着(真实)宇宙必须被视为一个热力学开放系统,它与真空的虚拟储存器交换能量和动量。
2012-11-20 astro-ph.CO gr-qc
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
Effects of the quantum vacuum at a cosmic scale and of dark energy
本研究通过半经典爱因斯坦方程分析宇宙球域内的量子真空效应,发现按牛顿常数G展开至二阶时真空项有贡献,提出宇宙膨胀加速或部分源于量子真空涨落。
2024-12-09 astro-ph.CO gr-qc
Lifshitz cosmology: quantum vacuum and Hubble tension
暗能量是当今最大的科学谜团之一。暗能量起源于量子真空涨落的观点从60年代末就开始流传,但直到最近,真空能量的理论估计与测量值相差了许多数量级。应用于宇宙学的Lifshitz理论已经给出了暗能量的正确数量级。此外,该理论是建立在原子、分子和光学物理学的基础上的。在本文中,我们面对利夫希茨宇宙学与天文数据。我们发现,暗能量动力学的理论预测是能够解决哈勃张力,观测和预测之间的差异哈勃常数在标准宇宙学模型。该理论与超新星数据、重子声学振荡和宇宙微波背景是一致的。我们的发现表明,Lifshitz宇宙学是解释暗能量的一个重要候选者。
2021-08-02 gr-qc
Models of vacuum energy interacting with cold dark matter: Constraints and comparison
本文研究了真空能量与冷暗物质相互作用的观测约束。我们考虑八个典型的相互作用形式,在这样一个相互作用的真空能量的情况下。本工作中用于约束这些模型的观测数据包括Ia型超新星观测的JLA样本、宇宙微波背景各向异性观测的Planck 2015距离先验数据、重子声学振荡数据和哈勃常数直接测量。我们发现,目前的观测数据几乎同样有利于这些相互作用的真空能量模型。我们还发现,对于所有这些模型的真空能量与冷暗物质相互作用的情况下,没有相互作用实际上是很好地符合目前的观测数据在1 $σ$范围内。
2019-06-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the Problem of Vacuum Energy in FLRW Universes and Dark Energy
基于非零背景下量子场论的重整化,我们提出了一种新的计算膨胀FLRW时空中真空能量的方法。我们计算的重整化有效作用量的$2-$点函数,然后将形式主义感兴趣的宇宙学背景。作为一个例子,我们计算准德西特时空的领先修正真空能量给出的蝌蚪图,并表明它的行为作为$\sim H_0^2 Λ_{\rm pl}$其中$H_0$是哈勃常数和$Λ_{\rm pl}$是普朗克常量。这与宇宙中观测到的暗能量密度在同一数量级。
2013-10-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Metastability of the False Vacuum in a Higgs-Seesaw Model of Dark Energy
在最近提出的希格斯-跷跷板模型中,观测到的暗能量的尺度是由亚稳态假真空能量引起的,这种假真空能量与标准模型希格斯粒子和与新物理学相关的大统一理论或普朗克尺度的标量的混合有关。在这里,我们解决的问题,如何确保亚稳态的这种状态在宇宙学时间。我们考虑新的树级运营商,存在的热浴隐藏部门的粒子,和量子校正的有效潜力。我们发现,在热的情况下,通常需要许多额外的光自由度,除非耦合常数稍微微调。然而,由少至一个额外的光标量场产生的量子校正可以提供必要的支持。我们还简要地考虑了晚时间真空衰变的持久性在这个模型中观察到的宇宙结构的影响。
2013-10-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Interacting holographic Ricci dark energy as running vacuum
早期的研究已经表明,在一个双组分模型的宇宙与暗物质和运行的真空能量,这是一个现象的组合$H^2$和$\dot{H},$产生永恒的减速或加速在没有一个裸露的常数在密度的运行真空。在本文中,我们已经表明,在相互作用的情况下,物质和真空之间的相互作用是通过一个唯象项引入的,两个组件模型是能够引起从先前的减速到后来的加速时代的过渡没有裸常数在运行的真空密度。在将模型与宇宙学数据进行比较时,我们发现相互作用耦合常数足够小,可以使运行真空缓慢衰减。该模型进行了动力系统分析,揭示了该模型的结束deSitter阶段是一个稳定的。我们对系统的热行为进行了分析,结果表明系统的熵在终态时是有界的,因此系统的行为类似于普通的宏观系统。除此之外,我们还进行了状态探测器诊断分析,这暗示了运行真空的本质,并确认该模型将在未来接近标准的$Λ$ CDM。
2018-08-29 gr-qc
Issues with vacuum energy as the origin of dark energy
在这封信中,我们解决了文献中提出的一些问题,即量子场论先验预测的大真空能量密度与观测到的暗能量(必须是真空能量或包括真空能量)之间的冲突。我们提出了一些反对这种说法的论点,并支持零真空能量。它们是基于以下论点:一个新的定义真空在量子场论作为一个框架无关的相干态;从一个详细的研究的结果在FLRW背景下进行的工作;和我们目前的知识粒子物理学的标准模型。这些论点的预言之一是希格斯场的非零期望值被限制在与电弱规范玻色子的宽度大致相当或更短的尺度上。如果大型强子对撞机对希格斯粒子的观测得到证实,在不久的将来,相关事件的积累及其能量依赖性应该允许测量希格斯凝聚体的空间延伸。
2012-07-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A study of gravitational collapse with decaying of the vacuum energy
研究了$Λ$背景下尘埃暗物质星的引力坍缩。我们考虑两种不同的情况:第一,我们没有暗物质和暗能量耦合;第二,我们认为,$Λ$衰变的暗粒子。所采用的方法假设了一个修正的物质膨胀率,我们有一个黑洞的形成,因为,我们有一个明显的视界的形成。简要比较了用引力坍缩方法和线性标量微扰理论研究物质凝聚的过程。
2006-11-07 gr-qc
Vacuum polarization instead of "dark matter" in a galaxy
在程函近似下,我们考虑了星系内部的真空极化,发现存在两种可能的极化类型。第一种类型由状态方程$p=ρ/3$描述,类似于辐射。如果在星系的中心存在一个紧凑的天体物理学物体,那么使用保形么模度量可以为这个真空“物质”构造一个非奇异的解。结果,一个“黑暗”的银河晕出现了,它增加了测试粒子的旋转速度,作为离银河中心距离的函数。第二种类型的真空极化具有更复杂的状态方程。作为一种静态的物理效应,它产生了引力常量的重整化,因此不会产生静态晕。然而,第二种类型的非定常极化,由于星系核质量随时间的指数增加(或减少),在一些假设的时间相关的过程中,产生的引力势看起来像一个暗物质晕。
2022-09-01 astro-ph.GA gr-qc
A string-inspired running-vacuum-model of cosmology, primordial-black-hole dark matter, and the current tensions in cosmological data
该研究提出一种带反常与挠率的弦启发宇宙学运动真空模型,可缓解H₀与结构增长宇宙学张力,提升暴胀期原初黑洞密度,使其可作为暗物质组分并在辐射主导期引力波中留痕。
2023-06-13 gr-qc hep-ph hep-th
Comment on "Non-vacuum conformally flat space-times: dark energy"
Ibohal,Ishwarchandra和Singh提出了一类应力张量$T_{ab}$具有负压的爱因斯坦方程的精确的、非真空的、共形平坦的解。我们发现,$T_{ab}$对应于各向异性流体和状态方程参数似乎不是$ω= -1/2$。我们认为作者的常数不能是测试粒子的质量,而是与匀加速观测者的球形分布的Rindler加速度有关。
2012-12-11 astro-ph.CO gr-qc
CMB Temperature and Matter Power Spectrum in a Decay Vacuum Dark Energy Model
本文通过对背景演化和微扰方程的详细分析,重新讨论了衰变真空模型$\barρ_Λ=3σM_p^2H_0 H$。通过与标准宇宙学常数模型和观测数据(WMAP 7和SDSS DR 7)的比较,揭示了暗区有效耦合项对CMB温度和物质功率谱的影响.我们发现,衰变真空模型能像标准宇宙学常数模型一样描述宇宙后期的膨胀率,但不能同时再现观测到的宇宙微波背景和物质功率谱。本文还讨论了它的推广$\barρ_Λ=3M_p^2(ξ_1 H_0 H+ξ_2 H^2)$。对背景演化的详细分析表明,无量纲参数$ξ_{2}$为零可以避免不自然的“微调”,并保持早期暗物质和暗能量的正能量密度。
2011-12-22 astro-ph.CO gr-qc
Dark Energy Regulation with Approximate Emergent Conformal Symmetry
在标量-张量引力的框架下,提出了一种能使真空能量弛豫的宇宙势。在具有近似共形对称性的标量场演化阶段,我们得到了一组将暗能量调节到共形反常参数量级的宇宙学方程。通过宇宙势的作用,物质拉格朗日量中可能产生的真空能量对相位中的暗能量没有贡献。
2013-08-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Comment on "A try for dark energy in quantum field theory: The vacuum energy of neutrino field"
本文评论指出,近期提出的用量子场论机制和中微子质量尺度解释暗能量微小值的做法有误,该计算量仅为低尺度下的真空能量阈值修正,无法解释真空能量的大小。
2024-10-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Jacobi stability of the vacuum in the static spherically symmetric brane world models
我们分析了膜世界模型中真空的结构方程的稳定性,通过使用线性(李雅普诺夫)稳定性分析,雅可比稳定性分析,Kosambi-Cartan-Chern(KCC)理论。在膜世界模型中,四维有效爱因斯坦方程获得了额外的项,分别称为暗辐射和暗压力,这是由3-膜嵌入体中引起的。一般说来,膜引力场方程的球对称真空解与广义相对论的标准黑洞解相比,具有十分不同的性质。我们关闭的结构方程,假设一个简单的线性状态方程的暗压力。在这种情况下,真空是雅可比稳定的只有一个小范围的值的比例常数有关的暗压力和暗辐射。膜上的不稳定轨道表现出混沌性,在这个意义上,在有限的径向距离之后,将不可能区分在初始点彼此非常接近的轨道。因此,雅可比稳定性分析提供了一个强有力的方法来约束膜上真空的物理性质。
2008-05-03 gr-qc hep-th math-ph
Dynamical dark energy: scalar fields and running vacuum
最近的文献分析表明,具有刚性宇宙项$Λ=$ const.的协谐$Λ$ CDM模型,可能不是宇宙加速的最佳描述。“运行真空模型”类,其中$Λ=Λ(H)$与哈勃速率的演变,已被证明适合字符串的$SNIa+BAO+H(z)+LSS+CMB$数据明显优于$Λ$ CDM。在这里,我们通过用标量场拟合相同的宇宙学数据,进一步证明了暗能量(DE)的时间演化性质。作为一个代表性的模型,我们使用原始的Peebles & Ratra势,$V\proptoΦ^{-α}$。我们在$\sim 4σ$ c.l.发现了动力学DE的明显迹象,从而通过非平凡的标量场方法重新确认了以前在其他模型和参数化中发现的强烈暗示。
2017-03-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph