One Bubble to Rule Them All
我们应用量子力学和量子宇宙学的原理来预测我们对经历虚假真空永恒膨胀的宇宙的局部观测的概率。在足够精细的层次上，宇宙的历史描述了由暴胀区域分隔开的泡沫宇宙的马赛克。我们表明，预测局部观测可以直接从组粗粒度的历史，只遵循一个单一的泡沫。这些粗粒度的历史既不包含关于我们不可观测的位置的信息，也不包含关于我们自己的气泡之外的不可观测的大尺度结构的信息。应用于无边界状态的假真空景观，我们预测我们的本地宇宙出现的最低能量的假真空的主导衰变通道。我们比较和对比这个框架的预测量子宇宙学的基础上，与传统的方法在宇宙学的测量问题。
2016-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bubbles and Quantum Tunnelling in Inflationary Cosmology
我们回顾了在广义相对论壳量子化中使用半经典方法的过程，并将这些方法应用于暴胀宇宙学的一些简化模型中。一些有趣的开放问题的介绍和相关的解决方案在更广泛的背景下的量子引力进行了讨论。
2007-01-22 gr-qc
Large Angle CMB Anisotropy in an Open Universe in the One-Bubble Inflationary Scenario
我们考虑另一种情况下的通货膨胀，可以占一个空间开放的宇宙。它类似于旧的在假真空海中成核的膨胀，但与之不同的是，第二次缓慢翻滚膨胀发生在成核的气泡内。因此，我们的可观测宇宙完全包含在一个有核气泡中。这种情况的意义在于，除了由于模型参数的变化，它给了我们一个明确的预测的原始密度扰动的频谱，因此是观测检验。在这里，我们调查大角度尺度上的CMB各向异性的频谱。我们发现，在通常的谐波分析中从未出现的特殊模式的贡献是显着的情况下$Ω_0\lesssim0.1$。
1995-01-31 astro-ph gr-qc
Bubble fluctuations in $Ω<1$ inflation
在开放的暴胀宇宙的背景下，我们计算的振幅的量子波动变形的泡沫形状。这些引起的标量场波动的开放的弗里德曼-罗伯逊-沃克宇宙中包含的气泡。人们可以转换到一个新的规范，在这个规范中，物质看起来非常光滑，然后微扰表现为张量模式（波长很长的引力波）。对于$(1-Ω)<<1$，其中$Ω$是密度参数，由这些模式产生的微波温度各向异性的顺序为$δT/T\sim H(R_0μl)^{-1/2} (1-Ω)^{l/2}$。这里，$H$是膨胀期间的膨胀率，$R_0$是成核时气泡的内禀半径，$μ$是气泡壁张力，$l$标记不同的多极（$l>1$）。气泡的引力反作用被忽略了。在这种近似下，$GμR_0<<1$和新的效应可能比在暴胀过程中产生的普通引力波大得多（当然，除非$Ω$太接近1，在这种情况下，新的效应消失）。
1995-02-13 astro-ph gr-qc
Primordial gravastar from inflation
在膨胀过程中，dS泡可以自发成核，并将被宇宙膨胀拉伸到天体物理尺度。我们报告了一个新的现象，这样的泡沫可能会发展成为重力星（一个超紧凑的对象与dS核心）后，通货膨胀，见证了通货膨胀的发生，并会生存到今天。据指出，如果一个原始引力星参与了LIGO/Virgo引力波（GW）事件之一，合并后的对象可能是一个引力星，最终将崩溃成一个黑洞。结果，后期GW振铃波形将呈现一系列“回波”，其间隔随时间增加。
2018-10-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Monochromatic Mass Spectrum of Primordial Black Holes
研究慢滚暴胀期间非微扰跃迁产生的亚稳态真空泡坍缩成原初黑洞的问题，发展了新跃迁速率估算技术，发现生成的原初黑洞质量谱近乎单色，且质量可落入小行星范围从而构成全部暗物质。
2023-11-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial black hole formation by vacuum bubbles
真空泡可能在暴胀时期成核并膨胀，达到相对论速度。膨胀结束后，气泡迅速减速，将其动量转移到辐射背景中向外传播的冲击波。泡沫的最终命运取决于它的大小。小于某个临界尺寸的气泡坍缩成普通的黑洞，而在超临界的情况下，气泡内部膨胀，形成一个婴儿宇宙，它通过虫洞与外部区域相连。然后虫洞关闭，在它的两个口变成两个黑洞。我们使用数值模拟来寻找在这种情况下形成的黑洞的质量，无论是在亚临界和超临界政权。由此产生的质谱非常宽，范围跨越许多数量级。对于某些参数值，这些黑洞可以作为超大质量黑洞的种子，并可能解释LIGO观测。
2018-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
No supercritical supercurvature mode conjecture in one-bubble open inflation
在用路径积分方法研究重力作用下的假真空衰减时，有一个未解决的问题，称为负模问题。我们表明，超临界超曲率模式的出现在一个泡沫开放的通货膨胀的情况下，是等价的存在的欧几里德反弹解决方案周围的负模式。超临界超曲率模是指在开放宇宙的时间常数超曲面上，模函数在大空间半径处呈指数发散的模。在此基础上，我们提出了“不存在超临界超曲率模”的猜想。对于一类包含各种各样的隧道电位的模型，这一猜想是正确的。
1998-08-06 gr-qc
A status report on the observability of cosmic bubble collisions
在由具有多个最小值的标量势驱动的永恒暴胀的图景中，我们的可观测宇宙存在于从假真空过渡形成的许多气泡中的一个。这些气泡必然会发生碰撞，破坏我们气泡内部的均匀性和各向同性，并可能在我们气泡的可观测部分产生可检测的特征，可能在宇宙微波背景或其他精密宇宙学探测器中。这构成了对永恒暴胀和弦论真空景观的直接实验检验。评估这种可能性大致分为回答三个问题：在一般的泡沫碰撞中会发生什么？预期会产生什么样的观测效果？我们观察到碰撞的可能性有多大？在这篇综述中，我们报告了这些问题的当前进展，改进了一些现有的结果，并试图为未来的工作制定方向。
2009-09-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial black hole formation by vacuum bubbles II
近年来，LIGO/Virgo黑洞的发现为原生黑洞的研究注入了新的活力。在这项工作中，我们研究了一种机制，原始黑洞形成的真空泡，通过量子隧穿膨胀过程中随机成核。在膨胀之后，这些气泡通常以大的洛伦兹因子进入周围辐射流体。在我们以前的工作中，我们假设气泡场与标准模型粒子强耦合，使得气泡壁是不可渗透的。在这里，我们通过考虑气泡仅通过重力与流体相互作用来完成这幅图。通过研究几种极限下的情况，我们发现黑洞可以在亚临界或超临界状态下形成。根据模型参数的不同，所得到的黑洞的质量谱可能很宽或很窄，可能会出现两个被大质量范围分开的峰。这些黑洞具有不同的光谱，可能解释了LIGO/Virgo黑洞、超大质量黑洞，并可能在暗物质中发挥重要作用。
2020-07-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary Cosmology and Quantization Ambiguities in Semi-Classical Loop Quantum Gravity
在圈量子引力中，几何密度的改变导致自相互作用的标量场加速远离其最小势能。原则上，这种机制可以产生随后导致缓慢通货膨胀的条件。这种机制的各种量子化的模糊性所产生的后果圈量子宇宙学被认为是。对于二次势的情形，我们发现某些量子化过程更可能产生慢卷暴胀相。然而，一般来说，圈量子宇宙学对量子化中的模糊性是鲁棒的，并扩展了暴胀的初始条件范围。
2004-03-25 astro-ph gr-qc hep-th
Quantum fluctuations and CMB anisotropies in one-bubble open inflation models
我们首先发展了一种方法来计算一套完整的模函数，它描述了单泡开放暴胀模型中产生的量子涨落。我们考虑两类模型。一个是由Bucher、Goldhaber和Turok提出的单标量场模型，我们也把它作为开放暴胀理论的一个例子;另一个是由Linde和Mezhlumian提出的双场模型，如“超自然”暴胀。在这两种情况下，我们假设气泡内外的真空能量密度的差异可以忽略不计。有两种模式功能。一类是通常的连续谱，另一类是特征波长超过空间曲率尺度的离散谱。后者按其来源可进一步分为两类。一种是由de Sitter空间的整体时空结构引起的de Sitter超曲率模，另一种是由气泡壁的涨落引起的。我们计算了这些模型中的量子涨落谱，并评估了由此产生的大角尺度CMB各向异性。我们发现，有范围内的模型参数是一致的，与所观察到的CMB各向异性。
1996-05-17 astro-ph gr-qc
Canonical equivalence, quantization and anisotropic inflation in higher order theory of gravity
在各向异性的Bianchi-1小超空间的背景下，采用"修正的Horowitz形式"和"Dirac算法"（在处理了发散项之后），构造了一个典型的高阶引力理论的相空间结构，并建立了等价性。通过正则量子化和半经典近似，阐述了这样一个量子理论成功地过渡到经典de-Sitter宇宙的事实。此后，通货膨胀得到了研究。暴胀参数的数值与最新公布的普朗克数据非常吻合。
2021-05-20 gr-qc hep-th
Black holes and the multiverse
在早期宇宙的暴胀时期，真空泡可能会成核和膨胀。膨胀结束后，气泡迅速耗散动能;它们相对于哈勃流静止下来，最终形成黑洞。气泡本身的命运取决于所产生的黑洞质量。如果质量小于某个临界值，气泡就会坍缩成奇点。否则，气泡内部膨胀，形成一个婴儿宇宙，它通过虫洞连接到外部FRW区域。一个类似的黑洞形成机制在膨胀过程中为球形畴壁成核。作为一个说明性的例子，我们研究了黑洞的质量谱域壁的情况下，假设域壁与物质的相互作用，只有引力。我们的结果表明，根据模型参数的不同，这种情况下产生的黑洞可能会产生显着的天体物理效应，甚至可以作为暗物质或超大质量黑洞的种子。本文所描述的黑洞形成机制是非常普遍的，对宇宙的全球结构具有重要的意义。超临界黑洞内的婴儿宇宙永远膨胀，并在基本粒子物理学允许的范围内形成所有真空的气泡。由此产生的多重宇宙具有非常重要的时空结构，其中有大量由虫洞连接的永恒膨胀区域。如果发现一个具有预测的质量谱的黑洞群，它可以被视为暴胀和多元宇宙存在的证据。
2016-02-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Formation of trapped vacuum bubbles during inflation, and consequences for PBH scenarios
Nagoya University（名古屋大学）；Estudio Ocho Casas（Ocho Casas 研究所）；Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学）
该研究探讨了暴胀期间真空气泡的形成及其对原初黑洞产生机制的影响，发现II型过密度在某些条件下可主导。
2026-01-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Localization on the Landscape and Eternal Inflation
我们调查的有效性的断言，永恒的通货膨胀填充景观的弦论。我们验证了气泡的解决方案不满足克莱因戈登方程的景观潜力。在量子宇宙学的形式主义中，景观势的解是安德森定域波函数。这些与膨胀气泡解决方案不一致。永恒暴胀和景观之间的关系失败的物理原因植根于量子现象，例如集中在景观中各种真空周围的波函数之间的干涉。
2014-04-22 gr-qc hep-ph hep-th
Punctuated eternal inflation via AdS/CFT
这项工作是试图在反德西特/共形场论（AdS/CFT）对偶性的框架内模拟暴胀的情景，AdS/CFT对偶性是通过弦论对量子引力的潜在完整的非微扰描述。我们期待在周围的史瓦西反德西特黑洞时空中的气泡几何与德西特内部，并获得在渐进AdS的边界上的对偶CFT中的状态的表征，其中代码的扩展dS泡。这些可以反过来用来指定宇宙学的初始条件。我们的方案很自然地将德西特空间的熵解释为黑洞微观态的状态子空间（的对数）。一致性检查和一些宇宙学的影响进行了讨论，包括如何克服的关键问题或传统的永恒的通货膨胀的悖论。
2010-04-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Fluctuations of the Gravitational Constant Induced by Primordial Bubbles
我们考虑了暴胀宇宙中由气泡产生的引力常量的经典涨落。对于扩展的通货膨胀，我们证明了如何以及如何在泡沫膨胀过程中产生大的波动。波动的幅度取决于布朗-迪克参数$ω$：如果$ω$是单位数量级，那么在一个哈勃膨胀时间内，波动的幅度也是单位数量级;如果$ω$很大（比如说，$ω=1000$），波动的增长率很小，但是在膨胀期间它会保持增长而不会冻结。我们还讨论了我们的结果的一些天体物理意义。
1996-04-20 astro-ph gr-qc
The Principle of Mediocrity
宇宙学的最新发展表明，宇宙的大部分处于爆炸性的加速膨胀状态，称为暴胀。我们生活在一个“泡沫”中，通货膨胀已经结束，其他具有不同属性的泡沫正在不断形成。这些气泡中的大多数（如果不是全部）都超出了我们的宇宙视界，无法直接观察到。我将讨论这个新世界观的起源，它可能的观测测试，以及它对宇宙开始和结束的影响。
2011-08-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantization of Perturbations in Inflation
宇宙微波背景温度扰动角谱的推导依赖于暴胀阶段场和度规扰动的量子化。因此，量子化过程值得仔细研究。当量子化的自由度在背景时空上弯曲时，弯曲时空中的量子场论方法是适用的。此外，被量化的动态系统包含约束，这给系统的量化增加了一个有趣的问题。本文研究了约束的处理和系统的Weyl量子化。一个优选的量化过程中确定，这使得字段和度量扰动非本地。
2013-08-15 gr-qc
CMB spectral distortions from black holes formed by vacuum bubbles
真空泡可能在宇宙暴胀期间成核和膨胀。当膨胀结束时，气泡进入周围的等离子体，产生强烈的冲击，随后是向外传播的低密度波。气泡本身最终形成质量分布很广的黑洞。最近有人提出，这样的黑洞可以解释LIGO观测，并可能为在银河系中心观测到的超大质量黑洞提供种子。它们也可能提供相当大的一部分甚至全部的暗物质。我们估计的频谱$μ$的膨胀冲击和欠密度引起的CMB失真。在天空中平均的预测失真远低于当前的界限，但由于最大的黑洞的局部峰值对模型参数施加了限制。
2018-05-08 astro-ph.CO gr-qc
Nearly Monochromatic Primordial Black Holes as total Dark Matter from Bubble Collapse
Tongji University（同济大学）；Institute for Advanced Study of Tongji University（同济大学高等研究院）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI)（宇宙物理与数学卡弗里研究所（WPI））；Yangzhou University（扬州大学）；Institute of Science Tokyo（东京科学大学）
该研究提出一个双场模型，通过非最小耦合实现原初黑洞作为总暗物质的形成机制，无需增强原始曲率扰动。
2025-11-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
From Hubble to Bubble
本研究探讨暴胀后最小标准模型扩展的标量势演化能否引发强一级相变，提出由旁观者标量场非最小耦合引力产生气泡并碰撞辐射引力波的新触发机制，为未来探测提供可能。
2023-09-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological first-order phase transitions beyond the standard inflationary scenario
受宇宙学一级相变的启发，我们研究了非真空环境中真空泡的成核和演化。非标准背景可以在景观上的快速隧道过程的背景下相关。利用复杂的时间方法，我们表明，隧道速率可以显着修改的情况下，动态FRW背景。我们给出了一个分类的重要性的影响，在相关的动力学时间尺度。对于气泡的成核和演化分析，我们利用薄壁近似。从经典的气泡演化均匀物质的背景下，通过结的方法，我们发现，真空气泡的膨胀是非常敏感的环境物质的存在，并量化这一说法。我们还采用非均匀物质模型（LTB）和模型，经历了一个快速的相变（FRW）作为背景，并讨论在这种情况下，潜在的可观察到的痕迹上的气泡轨迹可以保留。
2009-12-11 gr-qc
Multi-field open inflation model and multi-field dynamics in tunneling
我们考虑了一个多场的开放式暴胀模型，其中一个场控制着从假真空中的量子隧穿，而另一个场控制着从假真空衰变中成核的气泡内的慢卷暴胀。我们称前者为隧道场，称后者为暴胀子场。在两个场之间的相互作用可以忽略的极限下，假真空衰变可以用科尔曼-德卢西亚瞬子来描述。在这里，我们考虑到两个场之间的耦合，明确地构造一个简单的四次势模型的多场瞬子。我们还解决了气泡内的标量场的演化。我们发现我们的模型成功地实现了开放通货膨胀。这是第一个用简单势实现的开放暴胀的具体、可行的模型。然后，我们研究了多场动力学对假真空衰减的影响，特别是对隧穿率的影响。我们发现，隧道速率增加一般相比，单场的情况下，虽然增加是小的，除非暴胀影响的瞬子解决方案。
2011-11-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Boom and Bust Inflation: a Graceful Exit via Compact Extra Dimensions
提出了一个暴胀模型，其中紧凑的额外维度允许一个优雅的出口，而不求助于平坦的潜力或超普朗克场值。虽然真正真空的气泡太稀疏，无法通过相互碰撞均匀地重新加热宇宙，但紧凑的维度使单个气泡能够通过相互碰撞均匀地重新加热。这种机制产生近似尺度不变的微扰谱，要求暴胀由体场驱动，真空衰减缓慢，额外维度至少比假真空哈勃长度大100倍。
2008-07-03 astro-ph gr-qc hep-th
The effective Higgs potential and vacuum decay in Starobinsky inflation
根据目前的实验数据，标准模型预测宇宙目前的真空状态是亚稳态的，通过真真空气泡的成核导致真空衰减的非零速率。我们的存在意味着在我们过去的光锥中不可能有任何这样的气泡成核事件。我们考虑了标准模型和Starobinsky暴胀的最小情形，使用三圈重整化群改进的Higgs有效势和一圈曲率修正。我们表明，通过通货膨胀的真空状态的生存地方的下限$ξ\gtrsim 0.1$的非最小希格斯曲率耦合，最后一个未知参数的标准模型。这个约束是显着强于单场膨胀模型没有希格斯暴胀子耦合。它对通货膨胀末期的动态细节也很敏感，因此可以通过对这一时期的更详细研究加以改进。
2022-07-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic Bubble Collisions
我简要地回顾了在假真空永恒膨胀中宇宙气泡碰撞的物理学。我的目的是为不熟悉该主题的读者提供有关该主题的介绍，重点介绍与观察宇宙学中气泡碰撞影响的前景相关的最新工作。我将试图尽可能简单和简明地解释基本的物理点，把大多数技术细节留给参考文献。我并不试图做到全面或完整。我还提出了一个新的解决方案，爱因斯坦的方程，代表了一个泡沫宇宙碰撞后，包含真空能量和进入零辐射与任意密度分布。
2011-07-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Conformal Field Theory for Eternal Inflation
我们研究了一个由任意维d上重叠球面的共形不变分布所定义的统计模型。该模型的出现作为宇宙气泡在d+1维de Sitter空间中的渐近分布，也作为气泡与基准“观测气泡”的畴壁碰撞在d+2维de Sitter空间中的渐近分布。本文用解析方法计算了d=2时“泡数算子”指数的2点、3点和4点关联函数。我们发现，当仔细定义，这些反射器是免费的红外发散，协变下的全球共形群，电荷守恒，并与正的共形尺寸，在一个新的方式有关的电荷变换。虽然这些算符本身可能并不能定义一个完整的共形场论，但人们可以用球上的配分函数来计算二维情形下的近似中心荷。当气泡的成核速率很大时，任何尺度的理论都有一个无相互作用的极限。二维理论与某些连续渗流模型有关，但它对所有隧穿速率值都是保形的。
2009-03-12 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Simulating the universe(s) II: phenomenology of cosmic bubble collisions in full General Relativity
观测到气泡宇宙之间碰撞的遗迹将为永恒膨胀的多元宇宙的存在提供直接证据;不观测到此类事件也可以为膨胀物理学提供重要的限制。要实现这些前景，就需要从永恒暴胀背后可能的标量场拉格朗日量的性质中，对可观测量进行定量预测。在以前工作的基础上，我们详细地建立了这种联系。我们进行了一个完全相对论性的数值研究气泡碰撞的现象与一个单一的标量场的模型，计算在各种各样的模型产生的共动曲率扰动。我们还构建了一组分析预测，使我们能够识别的标量场拉格朗日的现象学相关的属性。在相关区域的解析预测和数值计算之间的协议是优秀的，并允许我们推广我们的结果超出了我们采用的模型的数值研究。具体地说，签名完全由碰撞前碰撞气泡的空间轮廓和气泡中心之间的de Sitter不变距离确定。分析和数值结果支持指数$1< κ\lesssim 2$的幂律拟合。对于相同的气泡之间的碰撞，我们建立了一个下限所观察到的碰撞振幅，这是由目前的能量密度曲率。
2014-07-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Preheating and symmetry restoration in collisions of vacuum bubbles
在一阶暴胀中，相变是由膨胀的真真空气泡的碰撞完成的。如果气泡碰撞产生大量携带与自发破缺对称性相关的量子数的软标量粒子，那么对称性恢复可能会发生在"预热“阶段，其方式类似于慢卷膨胀的预热阶段的对称性恢复。由于气泡碰撞导致不均匀性，存在非均匀对称性恢复的可能性，其中恢复仅发生在壁碰撞的区域中。
1996-02-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Quasi-open inflation
我们表明，一个大类的两个领域模型的单泡开放的通货膨胀不会导致无限开放的宇宙，因为它是以前认为的，但非常大，但有限的膨胀“岛屿”的合奏。原因是负责气泡成核的量子隧穿不会同时发生在两个场方向上，并且开放宇宙中的等时超曲面与等密度或固定场超曲面不同步。最可能的隧穿轨迹对应于暴胀子场的零值;气泡内第二个暴胀期所需的大值只会出现局部波动。每个成核气泡的内部将包含无穷多个这样的膨胀区域，这些膨胀区域具有$γ^{-1}$级的共动尺寸，其中$γ$取决于模型的参数。这些岛屿中的每一个都将是一个准开放宇宙。由于双曲面的体积是无限大的，因此在单个气泡内将实现在其中心具有所有可能的场值的膨胀岛。我们可能碰巧生活在其中一个同运动大小的$d\lesssim γ^{-1}$补丁，在那里宇宙似乎是开放的。特别是，我们考虑林德和Mezhlumian提出的“超自然”模型。在一阶相变中，近似的U（1）对称性被隧穿场破坏，并且有核气泡内部的慢卷膨胀由伪Goldstone场驱动。我们发现，激发的伪戈德斯通所产生的成核和随后的膨胀的气泡放置在这个模型上的严重限制。我们还讨论了耦合和非耦合的两个场模型。
1997-11-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Non-singular inflationary universe from polymer matter
本文考虑均匀各向同性宇宙时空中自由无质量标量场的聚合物量子化。这种量子化方法假设场的平移基本上是离散的，与圈量子引力中的方法有关，但又有所不同。半经典的弗里德曼方程产生了一个非奇异、非弹跳的宇宙，没有量子引力。这个模型有一个早期的类德西特暴胀阶段，有足够的膨胀来解决视界和熵的问题，还有一个内在的机制来优雅地退出暴胀。
2009-10-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantization of perturbations during inflation in the 1+3 covariant formalism
本文在1+3协变形式下导出了标量和张量扰动的Mukhanov-Sasaki变量的类似物。将它们推广到非平坦的Friedmann-Lemaitre宇宙的可能性进行了讨论。
2007-05-10 astro-ph gr-qc
Multidimensional Quantum Cosmology: Quantum Wormholes, Third Quantization, Inflation from "Nothing", etc
研究了一个由n（n>1）个Einstein空间M_i组成的多维时空宇宙学模型，其中存在一个宇宙学常数λ和m个均匀最小耦合标量场作为物质源.找到了在经典和量子水平上都可积的模型类，这些类是等价的。得到了它们的量子虫洞解，并进行了第三次量子化。在一个具有宇宙学常数的模型中，研究了起源于经典禁戒欧氏区域的暴胀宇宙。
1996-11-24 gr-qc
Natural Inflation from Polymer Quantization
我们研究了早期宇宙中均匀大质量标量场的聚合物量子化，使用的方法与文献中出现的方法不同。具体地说，我们假设一个希尔伯特空间的标量场动量是明确定义的，但它的振幅不是。这在精神上更接近于圈量子引力的量子化方案，在圈量子引力中不存在唯一的组态算符。我们表明，在半经典近似下，这种聚合物量子化方案的主要效果是压缩相空间的混沌膨胀的场振幅方向。这就产生了一个与混合自然暴胀非常相似的有效标量势。不像聚合物方案中的标量场振幅是明确定义的，半经典动力学涉及过去的宇宙学奇点;即，这种方法并不能减轻大爆炸的影响。
2017-10-26 gr-qc
Towards a reduced phase space quantization in loop quantum cosmology with an inflationary potential
我们探讨了一个空间平坦的FLRW宇宙充满参考场和一个暴胀子场在Starobinsky暴胀势的圈量子宇宙学（LQC）的约化相空间量子化。我们考虑了三种不同的情况，其中参考场分别是高斯尘埃，布朗-库查西尘埃和无质量的克莱因-戈登标量参考场。这是一个“双流体”模型，其中参考场充当全球时钟，在暴胀时空中提供物理时间，并允许绕过传统量子宇宙学模型中的各种技术障碍。约化相空间是根据引力和暴胀子自由度的狄拉克可观量得到的。这两个尘埃模型的物理哈密顿量采取相同的形式，但结果是完全不同的克莱因-戈登参考场，这反映了多项选择问题的时间。利用所谓的$\bar μ$方案实现了圈量子化，得到了尘埃和无质量Klein-Gordon模型中包含产生物理时间演化的物理哈密顿算符的薛定谔方程.这些原来是量子差分方程具有相同的非奇异结构的LQC中的其他模型。我们研究了一些唯象的量子化的影响，使用有效的动力学产生的减少相空间量子化，包括大爆炸奇异性的分辨率通过量子反弹，和不同的参考场的影响，在前暴胀和慢卷暴胀阶段的e-折叠。我们发现，不同的时钟，即使从一个小但相同的能量密度开始，也会在暴胀动力学上留下微小但不同的印记。（节略）
2020-12-07 gr-qc hep-th
Metric Perturbations from Quantum Tunneling in Open Inflation
研究了单泡开放暴胀宇宙成核过程中产生的量子涨落对微波背景温度各向异性振幅的影响。我们计算了开暴胀模型中虚真空和真真空之间的量子隧穿的瞬子作用量，并表明了空泡壁的量子涨落幅度对真真空的引力效应非常敏感。我们研究了气泡壁的量子涨落谱，证实了只有一个非均匀（$k^2 = -3$）离散模与气泡壁的横向无痕涨落相关联。这种超曲率模式原则上可以扭曲微波背景的各向异性。本文计算了在任意$Ω_0$值的情况下，由同动超曲面上的泡壁涨落引起的规范不变度规扰动的振幅，以及在微波背景中引起的温度涨落的振幅。我们发现，在极限$Ω_0\simeq 1$，四极主导的角功率谱，像在通常的Grishchuk-Zel'dovich效应。在所观察到的微波背景各向异性中没有这种效应的情况下，所得到的气泡壁的量子波动幅度的界限是相当强的。我们还研究了一个离散的长波长超曲率模式（$k^2 \simeq 2m^2/3H^2$），出现在开放的德西特真空波动的光谱的贡献。我们约束的开放式膨胀模型的参数，使这些模式不扭曲所观察到的温度各向异性。
1996-05-14 astro-ph gr-qc
Brane Big-Bang Brought by Bulk Bubble
我们在Randall-Sundrum膜世界宇宙学的背景下提出了另一种暴胀宇宙方案。在这个新的场景中，额外维度的存在起着至关重要的作用。首先，膜宇宙最初处于暴胀阶段，由5维体中真空能量和膜张力之间的小失配引起的有效宇宙学常数驱动。这种不匹配的出现是因为体块最初处于假真空中。然后，假真空衰减发生，在主体内成核具有负能量的真真空气泡。成核的气泡在整体中膨胀，并因此撞击膜，带来了兰德尔-桑德拉姆类型的热大爆炸膜宇宙。在这里，暴胀阶段的终止是由于体真空能量的变化。气泡的动能使宇宙升温。作为一个简单的实现，我们提出了一个模型，其中我们假设膜和气泡之间的相互作用。考虑到以下要求，我们推导出模型参数的约束条件：解决平坦度问题，没有力，禁止气泡与膜碰撞，足够高的再加热温度的标准核合成的工作，和牛顿定律的恢复到1毫米。我们发现，需要进行微调，以同时满足第一和第二个要求，虽然，其他约束条件在很宽的范围内的模型参数得到满足。
2002-03-14 astro-ph gr-qc hep-th
Inflation from Flux Cascades
当电型通量线程压缩额外维度时，量子成核事件可以打破通量线并启动级联，解开许多通量单位。在这里，我们提出了一个新的机制，基于这种现象的通货膨胀。从4D的观点来看，级联开始于包含开放的Friedmann-Robertson-Walker宇宙学的气泡的形成，但是气泡内的真空能量最初只是稍微减少，并且随后在整个级联中逐渐减少。如果初始通量数为Q_0 ~ 0（100），在级联过程中，宇宙将经历N ~ 60次暴胀膨胀，哈勃常数逐渐减小，产生一个近似标度不变的绝热密度扰动谱，其振幅和倾斜度与观测一致，并产生一个潜在可观测的非高斯和张量模。功率谱有一个小的振荡分量，在膨胀过程中不会衰减，其周期大约由紧凑维度的光交叉时间设定。由于这些成分是穿过紧致维度的通量，这种机制自然地适合弦的景观，但似乎不受eta问题的困扰，也不需要微调（超出了通常的人择学要求，即在重新加热后需要小的真空能量）。
2012-11-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Phase Transitions and Gravitational Wave Production at the End of Thermal Inflation
Lunit Inc.（Lunit公司）；Izmir Institute of Technology（伊兹密尔理工大学）；Jeonbuk National University（全北国立大学）
研究终止热暴胀的一级相变，通过半解析和数值方法计算反弹作用，并利用三维Langevin晶格模拟实时演化，估计由气泡碰撞和等离子体声波运动产生的引力波谱，预测信号位于BBO和DECIGO等未来探测器的灵敏度范围内。
2026-07-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantization of the linearised Einstein-Klein-Gordon system on arbitrary backgrounds and the special case of perturbations in Inflation
我们以明显的协变和规范不变的方式将线性化的Einstein-Klein-Gordon系统映射到任意的壳层背景上。对于暴胀中微扰的特殊情况，即Friedmann-Lemaintre-Robertson-Walker型壳层背景，我们将我们的一般量子化构造与暴胀中微扰的量子理论的标准方法进行了比较.我们发现，并不是所有的局部量子观测量的线性Einstein-Klein-Gordon系统可以分为局部观测量的标量和张量类型的标准方法。然而，我们认为，这个子类的观测量是足够的测量扰动消失在空间无穷大，这是符合标准的假设。最后，我们评论最近的一个观察，在标准量子化，量子Barnut势显示非本地的行为，并认为类似的现象发生在任何本地量子场论。
2016-01-20 gr-qc hep-th math-ph
Canonical Quantization of Cosmological Perturbations in the One Bubble Open Universe
本文用Faddeev和Jackiw的约束系统方法导出了单泡暴胀宇宙中宇宙学扰动的规范不变公式。对于平坦宇宙中的标量微扰，文献中已经推导出将作用量简化为具有单个物理自由度的作用量。一个简单的推广它的情况下，一个开放的宇宙是可能的，但它是不足以量化扰动在一个泡沫宇宙，因为缺乏柯西曲面内的泡沫。因此，我们执行减少的行动以外的光锥从中心发出的气泡或成核事件，自然的时间常数超曲面不再是均匀的和各向同性的，因此，传统的分类扰动的标量和张量模式是不可能的。然而，减少后的行动，我们发现三个解耦的行动为三个独立的自由度，其中之一对应于标量模式和其他两个张量模式。一个泡沫开放的通货膨胀模型的影响进行了简要的讨论。作为该方法的一个应用，对于一维散射问题，当势垒由气泡轮廓给出时，长波长重力波的谱可简单地由反射振幅的实部得到.
1997-06-23 astro-ph gr-qc
Spectrum of Gravitational Waves in Krein Space Quantization
本文的主要目的是用场量子化的另一种方法导出暴胀期间由于量子涨落而产生的标量微扰的本征功率谱[1-3]。在Krein空间量子化中，导出了引力波的计算公式，其中包括幂律暴胀和慢滚近似下的暴胀。
2012-02-22 gr-qc
Inflationary electroweak/particle phase transitions and new classical gravitational waves on CMB
早期宇宙中的粒子相变包括电弱相变和大统一相变是研究得很好的课题。指出在暴胀附近存在新的粒子相变。这些新的暴胀粒子相变，如果是一级的，可能会产生低频引力波（GW）由于气泡动力学，留下印记的宇宙微波背景（CMB）。与由真空涨落产生的几乎尺度不变的原始GWs不同，这些气泡产生的GWs是经典的，并且具有尺度相关的B模谱。如果与暴胀子解耦，则暴胀过程中的电弱相变可以作为再加热后的电弱相变的镜像，其中重子不对称性可以通过电弱重子生成（EWBG）产生。第二个新的电弱相变也可能是EWBG的来源。
2016-12-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Thermal Inflation and the Gravitational Wave Background
我们考虑的影响，热膨胀-一个短的，第二次通货膨胀，可以出现在超对称的情况下-对随机引力波的背景。我们表明，虽然原始暴胀引力波背景在CMB尺度下基本上没有变化，但在太阳系尺度下它被大量稀释，并且无法通过BBO类型的实验观察到。相反，在热膨胀结束时的气泡碰撞可以产生一个新的随机背景。我们计算了在此相变过程中产生的气泡的可能属性，并表明该信号的预期幅度和频率将落入BBO范围内。
2008-04-29 astro-ph gr-qc hep-ph
Open inflation in the landscape
在弦景观的背景下，开放的暴胀情景重新引起了人们的兴趣。由于在弦景观中存在大量的亚稳德西特真空，通过气泡成核隧穿跃迁到较低的亚稳真空是很自然的。虽然根据观测界，Omega_0与1的偏差很小，但我们认为，对于张量型微扰，这种小偏差对大角度CMB各向异性的影响是显著的.我们考虑的情况下，有一个大的层次之间的能量尺度的量子隧穿和慢卷膨胀的有核气泡。如果隧穿后的势足够陡，则在慢卷暴胀之前会出现一个快卷阶段。在这种情况下，功率谱基本上是由慢卷暴胀期间的哈勃速率决定的。如果不存在这种快速滚转相位，则功率谱在大角度分量中保持高能量密度的记忆。当气泡壁面张力较小时，由于壁面波动模的影响，大角度分量的振幅会增强。因此，我们可以构建一些模型，其中Ω_0与1的偏差大到足以产生可测量的效果。我们还考虑了一类更一般的模型，其中的假真空衰变可能会发生由于霍金-莫斯隧道，以及涉及多个标量场的模型。我们讨论了这些模型中的标量扰动，并指出，大量的这样的模型已经被观测数据排除在外，除非有一个很长的阶段后，隧道慢卷膨胀。这些结果表明，观测数据使我们能够检验关于弦论势结构和暴胀最后阶段持续时间的各种假设。
2011-08-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation with $Ω\not = 1$
本文用$Ω\not = 1$讨论了暴胀宇宙的各种模型。一个具有$Ω> 1$的均匀宇宙可能是由于在有效势在大$ϕ$时变得非常陡峭的理论中，或者在暴胀子场$ϕ$与引力非最小耦合的理论中，宇宙“从无到有”的创造而出现的。用$Ω< 1$膨胀通常需要中间的一级相变和气泡形成，以及气泡内的第二级膨胀。在一个标量场理论的背景下实现这种情况是可能的，但通常它需要人为弯曲的有效势和/或非最小动力学项。在包含两个标量场的模型中，得到一个开放宇宙要容易得多。然而，这些模型都有自己的具体问题。我们提出了三个不同的模型，这类模型可以描述一个开放的均匀暴胀宇宙。
1995-08-03 astro-ph 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
Two Tunnels to Inflation
我们研究了在真真空背景下通过隧穿膨胀（假真空）气泡的形成，以及相反的过程。利用有效势的结条件形式主义，所有的真和假真空泡解决方案与积极的内部和外部宇宙学常数，和任意质量编目。我们发现，隧道通过相同的有效势似乎描述了两个不同的过程：一个是初始和最终状态被分离的虫洞（Farhi-Guth-Guven机制），和一个在其中，他们要么在同一个哈勃体积或分离的宇宙视界。在零质量极限下，第一个过程对应于从无到有创造一个不均匀的宇宙，而第二个机制相当于真真空或假真空的科尔曼-德卢西亚气泡的成核。我们计算的概率，这两种机制在WKB近似使用半经典的哈密顿方法，并发现-假设这两个过程是允许的-没有机制占主导地位，在所有政权。
2006-06-15 astro-ph gr-qc hep-th
Catalytic Creation of Bubble Universe Induced by Quintessence in Five Dimensions
我们研究了在五维时空中，在五种不同的介质中，在五种不同的介质中，由五种不同的介质所催化的气泡成核。我们特别关注亚稳态Minkowski真空到反de Sitter真空的衰变，并研究了实现四维膨胀宇宙的泡的动力学。我们还讨论了trans-Planckian审查猜想，并对催化的参数空间施加了约束。作为这个模型的一个应用，我们提出了一个膨胀机制和暗能量的起源在五维精粹的背景下。
2020-11-15 gr-qc hep-th
Hybrid quantization of an inflationary universe
我们在圈量子宇宙学的框架下完成了具有小不均匀性的暴胀宇宙的研究。均匀设置由在封闭均匀场景中传播的大量标量场组成。我们提供了一个完整的量子描述系统采用循环量化技术。在引入小的不均匀性作为标量扰动后，我们通过部分规范固定来确定真实的物理自由度，除去除了物质扰动之外的所有局部自由度。最后，我们结合Fock描述的不均匀性与聚合物量子化的均匀背景，提供的组成系统的量子哈密顿约束。然后，它的解决方案的完整特征，由于适当的选择量子约束，并构造物理希尔伯特空间。最后，我们考虑一个替代规范的模拟描述，而且，在规范不变量方面。在去参数化模型中，所有这些描述在量子水平上是么正等价的。
2012-05-09 gr-qc
Mode coupling on a geometrodynamical quantization of an inflationary universe
为了估计原初微扰的量子引力效应，考虑了暴胀宇宙的几何动力学量子化。与以往文献中的研究相反，在我们的计算中包括了由系统的所有模式产生的反作用。即使在经典水平上，每个模式独立演化的假设为动力学提供了很好的估计，我们的结果也明确表明，当考虑量子引力效应时，情况并非如此。更确切地说，自相互作用以及来自其他模式的反作用，对通常的功率谱提供了相同数量级的修正，如在经典背景下的量子场论近似中计算的那样。特别是，这些量子引力效应在功率谱的表达式上引入了某些特征尺度依赖性。
2022-01-26 gr-qc
Inflation and Conformal Invariance: The Perspective from Radial Quantization
根据dS/CFT对应，在原始de Sitter相位期间产生的场的标量受三维共形不变性约束。利用径向量子化的共形场论和算符-态对应的性质，我们收集了一些点上的信息。de Sitter中自旋s态质量的Higuchi束缚是径向量子化CFT $_3$中反射正性和算符标度维数是态能量这一事实的直接结果。从边界CFT $_3$的角度来看，de Sitter中出现的部分无质量态对应于共形群具有最高权的边界态。我们讨论了暴胀的一致性关系和渐近对称性的作用，它通过产生长扰动模将渐近真空转变为新的物理上不等价的真空。我们表明，在CFT $_3$方面，渐近对称性有一个很好的量子力学解释。例如，以渐近膨胀对称作用对应于在“时间”上向前（或向后）演化的状态，并且产生渐近对称变换的电荷是哈密顿量本身。最后，我们研究了各向异性暴胀的对称性，并证明了四维自由标量场的膨胀子可以在对偶图像中再现，只要考虑一个各向同性的三维边界，该边界具有膨胀对称性，但边界应力-能量动量张量的真空期望值不为零。
2017-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
