Dark energy from primordial inflationary quantum fluctuations
我们表明，目前的宇宙加速可以解释为一个几乎无质量的标量场经历量子涨落在原始的通货膨胀。假设它的质量不超过今天的哈勃参数，这个场在宇宙学时代已经被冻结，直到最近才开始主宰宇宙。通过使用超新星的数据，完成从星系调查和宇宙微波背景各向异性的重子声振荡，我们推断的原始暴胀的能量尺度约为几个TeV，这意味着可以忽略不计的张量标量比的原始波动。此外，我们的模型表明，通货膨胀持续了极长的时间。因此，暗能量可能是宇宙暴胀的自然结果，接近于电弱能量标度。
2010-09-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Higgs vacuum metastability in primordial inflation, preheating, and reheating
目前对希格斯玻色子玻色子质量和汤川耦合的测量表明，有效希格斯势在普朗克尺度以下发展出不稳定性。如果暴胀的能量标度与大统一尺度一样高，希格斯场的暴胀量子涨落很容易破坏标准电弱真空的稳定性，产生大量的AdS畴。如果引入相对较大的非最小希格斯引力耦合或暴胀子-希格斯耦合，则可以避免暴胀过程中的这种不稳定。这种耦合产生了一个大的有效质量项，可以提高有效希格斯势，抑制希格斯场的真空涨落。然而，在原始暴胀之后，这种有效质量迅速下降，并且非最小的希格斯引力或暴胀-希格斯耦合可以通过参数共振引起希格斯场的大波动，从而在预热阶段产生AdS畴。此外，热涨落的希格斯场不能忽略在进行再加热时期。我们讨论了在膨胀，预热和再加热过程中的希格斯真空波动，并表明，希格斯亚稳性问题是严重的，除非暴胀子势的能量尺度远低于大统一体尺度。
2016-11-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Generalised tensor fluctuations and inflation
使用一个有效场论的通货膨胀的方法，我们研究新的性质的频谱膨胀张量波动，出现时，打破一些对称性或要求通常施加在动力学的扰动。在单钟暴胀期间，时间重新参数化不变性被依赖于时间的宇宙学背景打破。为了探索更一般的情况下，我们考虑的可能性，也打破了有效质量项或微分算子的度量波动的拉格朗日空间的超同态不变性。我们调查的宇宙学后果的空间超态性的破坏，集中在运营商的影响波动的功率谱。我们确定的运营商张量波动，可以提供一个蓝色的光谱，而不违反零能量条件，和运营商的标量波动，导致非保守的超视界尺度上的同动曲率扰动，即使在单时钟膨胀。在我们工作的最后一部分，我们还研究了包含两个以上空间导数的算子的后果，讨论了它们如何影响张量波动的声速，并表明它们可以模拟对称破缺算子的一些有趣的效应，即使在保持空间同形不变性的情况下。
2015-01-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Thermalized axion inflation: natural and monomial inflation with small $r$
在自然暴胀和二次暴胀模型中，重新加热宇宙的一种安全方法是通过暴胀子$ϕ$和标准模型（SM）之间的移位对称耦合，因为它们不会对潜在的$V(ϕ)$产生循环修正。我们考虑这样一个耦合到SM规范场，形式为$ϕF\tilde{F}/f$，具有次普朗克$f$。在这种情况下，规范场可以指数产生已经{ \it在通货膨胀}和热化通过与带电粒子的相互作用，在以前的工作中指出。这可以导致在膨胀期间温度$T$的等离子体，并且规范玻色子的热质量$gT$可以平衡系统。此外，如果暴胀子扰动$δϕ$与等离子体有足够大的横截面，它们也可以有热谱。在这种情况下，暴胀预言被强烈地修正了：（1）标量扰动是热的，因此在真空中增强了，导致了{ \it suppress}张量-标量比$r$的一般方法;（2）谱指数是$n_s-1=η-4ε$。在提出热化的相关条件后，我们表明，热化的自然和单项模型的通货膨胀同意目前的观察，并有$r\approx 10^{-3} - 10^{-2}$，这是在下一代CMB实验的范围内。
2017-11-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Thermal Loop Effects on Large-Scale Curvature Perturbation in the Higgs Inflation
我们知道，只要希格斯场与引力非最小耦合，标准模型中的希格斯势就可以驱动一个成功的暴胀。那么在希格斯暴胀中不可避免地要考虑到标准模型粒子对希格斯势的循环修正。本文讨论了在有限温度下对Higgs暴胀过程中产生的曲率微扰的单圈修正。我们发现，热环效应可以抑制大尺度下的曲率扰动，从而导致宇宙微波背景中温度各向异性的四极矩较低。
2020-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Fluctuations from Infra-Red Cascading During Inflation
我们提出了一个从暴胀产生宇宙学涨落的新机制。相互作用的标量场的非平衡激发常常演化为红外（IR）和紫外（UV）级联，导致中间标度区域。我们在一个简单的模型中观察到了这种现象的元素，其中暴胀子场和等暴胀子场在暴胀过程中通过耦合g^2（-_0）^2 χ^2相互作用。等暴胀子粒子是在暴胀过程中产生的，当它们在π = π_0时瞬间变得无质量，占据数不超过1。我们指出，产生的χ粒子很快变重，它们在均匀凝聚体中的多次再散射产生了具有高占据数的轻暴胀子红外涨落的韧致辐射。这些IR波动的后续演化在性质上类似于通常的暴胀波动，但它们的初始振幅不同。红外级联对宇宙学曲率涨落产生了一种凸点形状的贡献，当g^2>0.06时，这种贡献甚至可以超过通常的涨落。红外级联曲率波动是显著非高斯的，并且凸块的强度和位置取决于模型，通过g^2和θ_0。来自IR级联波动的影响显著大于来自瞬时慢化的影响。随着一系列这样的粒子产生的爆发，碰撞的叠加可以导致宇宙学波动的一个新的宽带非高斯分量添加到通常的波动中。这样一系列的粒子创造事件可以，但不一定，导致陷获暴胀。
2009-07-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-thermal Gravitino Production in Tribrid Inflation
我们研究了超引力中三重暴胀后的非热引力子产生，三重暴胀是超对称混合暴胀的一种变体，其中三个场参与了暴胀模型，暴胀子场位于理论的物质部分。与传统的超对称混合暴胀相比，非热引力子的产生对暴胀模型施加了严格的限制，我们发现“非热引力子问题”在三重暴胀模型中一般不存在，主要是由于两个影响：（一）三重暴胀中的暴胀子（在膨胀之后）比瀑布场轻，后者具有第二个衰变通道，其速率比衰变成引力子的速率大得多。这降低了瀑布场衰变为引力子的分支比。(ii)暴胀子的衰变一般比瀑布场晚，并且在衰变时不会产生引力子。这导致瀑布场的衰变对引力子数量的稀释。这两种效应的结合通常会导致三重暴胀中引力子的产生大大减少。
2015-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scalar fluctuations of the scalar metric during inflation from a non-perturbative 5D large-scale repulsive gravity model
本文从广义相对论的五维推广形式出发，发展了真空中标量度规涨落的非微扰形式。在这项工作中，我们集中我们的努力有效的大宇宙尺度上的计算，这是占主导地位的宇宙膨胀阶段。在此极限下的所得度量是在对5D Ricci平坦度量解实施平面坐标变换后获得的。我们计算了这些波动的频谱与一个有效的四维Schwarzschild-de Sitter时空的宇宙尺度，这是我们得到后，我们做了一个静态的叶理的非紧额外的坐标。我们的结果显示了原始宇宙的平方度规涨落如何随着暴胀膨胀而变得尺度不变。
2013-10-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Classical and quantum evolution of inflationary fluctuations
Universidad Autónoma de Madrid (UAM)（马德里自治大学）；Instituto de Física Teórica UAM-CSIC（马德里自治大学-西班牙国家研究委员会理论物理研究所）；University of Washington（华盛顿大学）
研究比较量子和经典动力学计算的暴胀扰动相关函数，发现即使在暴胀特定时间一致，经典和量子相关函数在暴胀结束时仍会不同，且差异对经历的e-folds数敏感。
2026-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflaton field fluctuations from gauge-invariant metric fluctuations during inflation
本文讨论了暴胀子场涨落从规范不变度规涨落的演化。特别是，对称的$ϕ_c$指数潜力的情况下进行了分析。
2004-11-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Decoherence of gauge-invariant metric fluctuations during inflation
我研究的规范不变的度量在通货膨胀期间的波动。在红外扇区中，度量波动可以由粗粒度场表示。对于具有随机外力的质量谐振子，我们可以写出一个与含时参数的有效哈密顿量有关的粗粒度规涨落的Schroedinger方程。我研究幂律膨胀宇宙的波函数。发现超哈勃标量度规微扰的量子态的相空间在暴胀结束时失去了相干性。这种效应是超哈勃度规扰动与其正则共轭变量之间干涉的结果，而正则共轭变量是由粗粒度标量度规涨落与环境的相互作用产生的。
2001-05-23 gr-qc hep-ph
Fresh inflation and decoherence of super Hubble fluctuations
我研究了一个随机的方法，最近推出的新的超级哈勃尺度的通货膨胀模型。我发现在新的暴胀周期结束时，由于约化密度矩阵中干涉函数的阻尼，态失去了相干性。这一事实应该是a）标度因子和视界的相对演化和b）附加的热效应和耗散效应的结果。这意味着一个相关的差异，相对于过冷暴胀的情况下，需要一个非常迅速的扩展的比例因子，以给出退相干的超级哈勃波动。
2001-10-06 gr-qc hep-ph
Thermal, Trapped and Chromo-Natural Inflation in light of the Swampland Criteria and the Trans-Planckian Censorship Conjecture
我们考虑热，捕获和色自然膨胀的沼泽地标准和跨普朗克审查猜想（TCC）。由于热膨胀发生在能量低于大统一的情况下，它与TCC一致，也与改进的沼泽地条件一致。陷获暴胀和色自然暴胀是原初（高能标度）暴胀的候选者。由于在这两种情况下，标量场运动方程中都有有效的阻尼项，因此模型可以很容易地与沼泽地准则相一致。另一方面，TCC限制这些场景仅在低能量下发生。
2020-06-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Domain Walls and Gravitational Waves after Thermal Inflation
热膨胀是宇宙学模量问题的一个有吸引力的解决方案。然而，在热膨胀之后可能会形成畴壁，并且需要一些机制来消除畴壁。指出脉冲星计时实验和未来的星载引力波探测器都有可能观测到畴壁动力学产生的引力波，从而为探讨热膨胀周期提供了一个新的途径。我们还证明了QCD瞬子效应可以有效地消除畴壁，并产生可观测数量的引力波。
2011-05-31 astro-ph.CO hep-ph
Primordial Black Holes from Thermal Inflation
我们提出了一种产生原始黑洞（PBH）的新机制。该机制是基于一个时期的热膨胀，其次是快速滚动膨胀，由于快子质量的秩序哈勃尺度。当热膨胀势由凸变凹时，在热膨胀结束时会产生大的扰动。当相关尺度重新进入视界时，这些扰动可导致PBH的大量产生。我们表明，这样的PBH可以自然地解释宇宙中观察到的暗物质时，热膨胀的质量约为$10^6\,$ GeV和它的耦合到热浴预先存在的后期膨胀是统一的顺序。我们还考虑了形成超大质量黑洞种子的可能性。在这种情况下，我们发现热暴胀子的质量约为$1\,$ GeV，但它的耦合必须非常小，$\sim 10^{-7}$。最后，我们研究了我们的机制，通过运行质量模型的具体实现。
2019-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic Strings from Thermal Inflation
本文研究热暴胀末期对称性破缺相变中形成的宇宙弦，发现其对称性破缺尺度上界低于阿贝尔希格斯弦，且弦环分布下截断由尖点湮灭而非引力辐射决定。
2023-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Lightish but clumpy: scalar dark matter from inflationary fluctuations
最近的研究表明，暴胀涨落产生的光矢量粒子可以产生宇宙中的暗物质。在[2]中讨论了一个类似的机制，即非最小耦合标量与希格斯门相互作用。我们详细讨论了如何产生这样的暗物质工程中的一个大规模的标量非最低限度地耦合到重力的最小设置。对于合适的值的非最小耦合的任何初始常数值的字段被抑制在通货膨胀。同时，在暴胀过程中获得的量子涨落产生峰值能量密度功率谱。等曲率约束可以避免，因为几乎所有的能量都集中在波动太小，无法在CMB中观察到。对于质量为$\gtrsim {\rm eV}$和足够高的暴胀尺度，这些涨落中包含的能量足以解释宇宙中的冷暗物质。在小尺度下$\ell_{\rm today}\sim 10^{4}\,{\rm km}\sqrt{m/{\rm eV}}\sim 10^{-4}\,{\rm AU}\sqrt{m/{\rm eV}}$波动很大，因此我们预计这种形式的暗物质具有相当大的聚集性。
2018-10-19 astro-ph.CO hep-ph
TASI Lectures on Inflation
在一系列的五个讲座中，我回顾了暴胀宇宙学。我首先描述了弗里德曼-罗伯逊-沃克（FRW）宇宙学的初始条件问题，然后解释如何通货膨胀，早期的加速膨胀，解决这些问题。接下来，我将描述暴胀如何将微观量子涨落转化为宇宙结构形成的宏观种子。我提出了充分详细的标量和张量波动的原始谱著名的计算。然后，我定义的逆问题，从观测的宇宙微波背景波动提取信息的通货膨胀时代。目前的观测证据通货膨胀和未来的机会，通货膨胀的测试进行了讨论。最后，我通过对弦论中的暴胀的解释，回顾了将暴胀与基础物理联系起来的挑战。
2012-11-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Fluctuations along supersymmetric flat directions during Inflation
我们考虑一组标量场，由一个单一的平坦方向和一个或几个非平坦方向。我们从MSSM中得到启示，分别考虑D-平坦和F-平坦方向，但我们的结果适用于任何包含平坦方向的超对称场景。我们通过数值求解适当的朗之万方程，研究了纯德西特暴胀期间的场涨落，以及红外模式的演变。我们证明了对于标准模型U（1），SU（2）或SU（3）规范耦合，以及足够大的Yukawa耦合，沿非平坦方向的涨落有效地阻挡了沿平坦方向的涨落.通常预期的行为\propto N（N是折叠数）可能会严重违反，这取决于耦合强度。因此，那些宇宙学的考虑，这是假设在暴胀过程中，平坦的方向自由波动，应予以修订。
2011-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary models inducing non-Gaussian metric fluctuations
我们构造了多场暴胀的显式模型，其中原始度量涨落不一定服从高斯统计。这些模型是实现的机制，其中非高斯性首先由光标量场产生，然后转化为曲率波动。计算了暴胀结束时度规扰动的概率分布函数。这为未来CMB和大尺度结构勘测中设计搜索非高斯信号的策略提供了指导。
2002-09-17 astro-ph gr-qc hep-ph
Soft Metric Fluctuations During Inflation
本文利用有效场论方法证明暴胀期间超视界标量和张量度规涨落的全阶守恒，并阐明该守恒源于对称性与幂次计数，且对圈修正及重场耦合保持鲁棒。
2025-02-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Isocurvature fluctuations in Affleck-Dine mechanism and constraints on inflation models
我们重新考虑了Affleck-Dine重子生成机制，并证明了在超引力下，重子等曲率涨落在许多暴胀模型中产生。暴胀尺度和再加热温度必须满足一定的约束，以避免过大的重子等曲率起伏。
2008-05-28 hep-ph
Metric fluctuations and its evolution during inflation
我们讨论了对称的$ϕ_c$指数势中涨落的演化，该势在暴胀期间提供幂律展开，使用规范不变场$Φ$和Sasaki-Mukhanov场。
2004-02-13 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological implications of Higgs field fluctuations during inflation
宇宙学的影响，希格斯场波动在通货膨胀被认为是。本研究基于混沌暴胀的标准模型和标准二次模型，其中希格斯场与引力的耦合最小，与暴胀子没有直接耦合。在标准模型中，重整化组改进的有效势在大的场值处产生不稳定性（附加的最小值和最大值）。它表明，这样一个新的最大值应该发生在能量标度以上的$10^{14} \;\text{GeV},$，否则像我们这样的宇宙是极不可能的。扩展到希格斯场与暴胀子场相互作用的情况进行了讨论。
2016-10-25 astro-ph.CO hep-ph
Non-minimally coupled Scalar Dark Matter from Inflationary Fluctuations
众所周知，在暴胀期间存在的光标量场是相干激发的。我们表明，如果场耦合到重力在一个非最小的方式，在大尺度上的波动被抑制相对于小尺度的。这一事实允许场激发对宇宙的能量密度做出相当大的贡献，而不会在可观测尺度上产生太大的等曲率波动。我们表明这种机制可以产生所有观察到的暗物质，并研究这种设置的主要宇宙学含义。
2018-11-06 astro-ph.CO hep-ph
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
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
Inflation, quantum fluctuations and cosmological perturbations
这些讲座的目的是给一个教学介绍的主要目前的图片非常早期的宇宙。在对广义相对论和标准大爆炸模型作了初步的回顾之后，本文讨论了下列问题：暴胀、经典相对论性宇宙学扰动理论和暴胀过程中由标量场量子涨落产生的扰动。
2004-05-07 astro-ph gr-qc hep-ph
The Nature of Primordial Fluctuations from Anisotropic Inflation
本文研究了各向异性暴胀中原初涨落的统计性质，暴胀是由与暴胀子耦合的矢量场实现的。通过推广各向同性暴胀中的平切片规范，我们找到了一个适合于各向异性暴胀的规范，我们称之为正则规范。利用正则规范，我们揭示了曲率扰动、矢量波和引力波之间的耦合结构。我们确定了两个来源的各向异性，即各向异性由于宇宙的各向异性膨胀和由于各向异性变量之间的耦合。事实证明，后一种效应占主导地位。由于曲率扰动与矢量波的耦合最强，曲率扰动的统计各向异性比引力波的统计各向异性大。我们发现了曲率扰动与引力波之间的互相关，而这种互相关在传统暴胀中是不存在的。我们还发现了引力波的线偏振。最后讨论了所得结果的宇宙学意义。
2010-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on just enough inflation preceded by a thermal era
如果暴胀时代之前是一个辐射主导的时代，其中暴胀子也是在热平衡在一些非常早期的时间，然后CMB数据的地方（去耦）暴胀子量子的共动温度的上限。此外，如果考虑“刚好足够”的暴胀模型，其中暴胀的e-折叠的数量刚好足以解决视界和平坦性问题，那么我们得到暴胀期间哈勃参数的下限$H_{\rm inf}$，这与张量扰动的上限严重冲突。或者，对$H_{\rm inf}$施加上限意味着，只有当暴胀前宇宙热浴中的相对论自由度非常大（大于$10^9$或$10^{11})$）时，这些情景才与数据相容。我们不知道在哪些情况下可以满足这一要求。
2016-01-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Single-field inflation, anomalous enhancement of superhorizon fluctuations, and non-Gaussianity in primordial black hole formation
我们证明了单场暴胀的教科书势，即Coleman-Weinberg模型可以诱导双暴胀和原初黑洞（PBH）的形成，因为在第一次暴胀结束时离开视界的涨落在第二次暴胀开始时被强烈地增强，此时依赖时间的模式转变为增长模式而不是衰减模式.在此机制中产生的PBH的质量取决于模型参数位于几个离散的范围内。我们还计算了由于高阶相互作用对PBH丰度的非高斯统计的影响，结果表明这种影响很小。
2008-04-22 astro-ph gr-qc hep-ph
The Trans-Planckian Problem for Inflationary Cosmology Revisited
我们考虑一个暴胀宇宙模型，在这个模型中，加速膨胀阶段之前是一个非奇异的反弹和一个包含减速阶段的收缩阶段。我们遵循的波动，退出哈勃半径在辐射为主的收缩阶段的量子真空波动，重新进入哈勃半径在通货紧缩期间和重新交叉在阶段的通货膨胀。演化的波动使用广义相对论线性微扰方程，我们发现，他们退出哈勃半径在通货膨胀期间不具有标度不变的光谱，但具有高度红色的光谱与指数$n_s = -3$。我们还表明，波动的反作用限制了通货紧缩的时间间隔。我们的玩具模型表明，无论是跨普朗克问题的宇宙学扰动和反反应效应的暴胀宇宙学的重要性。首先，在不理解普朗克尺度物理和暴胀之前的阶段的情况下，当微扰在晚些时候离开哈勃半径时，将微扰置于其局部真空状态是一个不平凡的假设。第二，波动的反作用效应会对背景产生重要影响。
2009-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Thermal Inflation with a Thermal Waterfall Scalar Field Coupled to a Light Spectator Scalar Field
本文首先介绍了现代宇宙学的发展状况。粒子宇宙学领域，然后介绍和探讨，特别是关于宇宙膨胀的研究。然后，我们介绍了一个新的模型的热膨胀，其中负责膨胀的热瀑布场的质量是依赖于轻观众标量场。该模型包含多种自由参数，其中两个控制的功率的耦合项和不可重正化项。我们使用的$δN$形式主义调查的“通货膨胀结束”和调制衰变的情况下，反过来，看看他们是否能够产生的主要贡献的原始曲率扰动$ζ$。我们约束模型，然后探索参数空间。我们探讨关键的观测签名，如非高斯性，标量谱指数和运行的标量谱指数。我们发现，对于某些区域的参数空间，该模型的能力，以产生占主导地位的贡献$ζ$被排除在外。然而，对于参数空间的其他区域，我们发现该模型对模型内的各种参数产生了尖锐的预测。
2016-10-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Post-Inflationary Gravitino Production Revisited
我们在暴胀之后重新审视引力子的产生。作为第一步，我们审查的标准计算的引力子生产的热等离子体形成后暴胀再加热时，暴胀已经完全衰变结束。接下来，我们考虑在再加热完成之前的引力子产生，假设暴胀子衰变产物在仍然稀释时瞬间热化。然后，我们认为，瞬时热化一般是一个很好的近似，也表明，通过碰撞的膨胀衰变产物热化前的非热引力子生产的贡献是相对较小的。我们的最终估计的引力子熵比近似的标准计算引力子生产的后暴胀热等离子体假设总的瞬时衰变和热化在一个时间$t \simeq 1.2/Γ_ϕ$。最后，根据我们的计算，我们认为潜在的影响的引力子丰度的上限模型的通货膨胀，特别注意的情况下，在超对称Starobinsky模型的暴胀衰变。
2015-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Density Fluctuations and Primordial Black Hole Formation in Natural Double Inflation in Supergravity
我们研究了最近提出的超引力自然双暴胀模型。混沌暴胀首先是由于南武-戈德斯通式的移位对称性而发生的。在混沌暴胀过程中，第二次暴胀（新暴胀）的初始值被设定，由于Kähler势中的小线性项，该初始值足够远离势的局部最大值。那么，在这两次暴胀期间，都可能产生当前视界尺度内的原始波动。混沌暴胀产生了导致宇宙微波背景辐射和大尺度结构各向异性的原始涨落，而新暴胀产生了较小尺度的涨落。由于新暴胀的奇特性质，它们可以变得像$10^{-1}$ - $10^{-2}$那么大，这可能导致原生黑洞的形成。
2001-07-13 astro-ph hep-ph
Imprint of entanglement entropy in the power spectrum of inflationary fluctuations
如果暴胀子耦合到填充后暴胀阶段的其他自由度，则这种耦合修改暴胀子\emph{during}暴胀的动力学。我们认为轻费米子汤川耦合到暴胀子作为“不可观测”的自由度集成的总密度矩阵。追踪这些自由度产生一个\emph{mixed}密度矩阵，其时间演化由有效场论描述。我们表明，耦合导致丰富的费米子对生产的超哈勃暴胀子波动，导致\emph{growth of entanglement entropy during inflation}。暴胀子涨落的功率谱特征在于尺度不变性违反$\mathcal{P}(k) = \mathcal{P}_0(k)\,\,\exp\{8\,ξ_k\}$，并对\emph{index and its running directly correlated with the entanglement entropy}进行了修正：$S_{vN} = - \sum_{k} \Big[ \ln(1-ξ_k) + \frac{ξ_k\,\ln(ξ_k)}{1-ξ_k} \Big]$。对于超哈勃起伏，我们发现$ξ_k = -\frac{Y^2}{48π^2}\Big\{2\,N_T\,\ln(k/k_f) + \ln^2(k/k_f)\Big\}$与$Y$汤川耦合，$N_T$的e-折叠的总数在通货膨胀期间，和$k_f$的“枢轴”规模对应的模式，在通货膨胀结束时穿过哈勃半径。
2018-07-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational wave background from vacuum and thermal fluctuations during axion-like inflation
我们重新审视的框架轴子类通货膨胀的可能性，即耦合的暴胀到一个非阿贝尔拓扑电荷密度可能会导致产生一个快速热化热浴。色散（质量）和吸收（摩擦）效应都包括在内。对于唯象可行的参数，系统仍然处于弱温膨胀状态（热摩擦$\ll$哈勃率）。对于张量扰动，我们导出了一个包含真空和热产生的插值公式。后者在LISA窗口中产生与模型无关的频率形状$\sim f_0^3$，其系数允许测量热时期的最大剪切粘度。然而，要找到系数大到足以观测的模型是一个挑战。
2022-12-13 astro-ph.CO hep-ph
Thermal History of the Universe After Inflation
宇宙是什么时候热化的？在这次演讲中，我回顾了这个问题的地位和它在建立暗物质的预期属性，大尺度结构的增长，以及面对CMB观测时通货膨胀模型的可行性的重要性。我还提出了一种新的方法来解决理论上的挑战，围绕通货膨胀（p）再加热，它试图延长过去的工作的有效场论的通货膨胀的时间再加热。
2015-10-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Consistent cosmology with Higgs thermal inflation in a minimal extension of the MSSM
我们考虑一类模型，其中最小的规范F-长期混合通货膨胀是renormalisably耦合到最小的超对称标准模型（MSSM），没有额外的成分，我们称这类“最小的混合通货膨胀超对称标准模型“（MHISSM）。单重态暴胀子提供了希格斯μ项，并允许从暴胀退出到以大希格斯vev为特征的真空。真正的基态是在沿着希格斯平坦方向经过一段时间的热膨胀后达到的。标量谱指数从标准的F-项值，减少到约0.976的情况下，其中暴胀子势占主导地位的1-回路的修正。热膨胀后的再热温度约为10^9 GeV，解决了引力子过闭合问题。希格斯凝聚体降低了单位长度的宇宙弦质量，使其与宇宙微波背景约束相容，而无需调整暴胀子耦合。在暴胀子区的最小U（1）'规范对称性下，其中一个瀑布场产生右手中微子质量，我们研究了三种流行的超光速破缺方案：AMSB，GMSB和CMSSM中的Higgs热暴胀方案，重点关注引力子质量的约束。
2013-01-21 astro-ph.CO hep-ph
Fresh inflation with increasing cosmological parameter
我研究了一个新的暴胀模型与增加的F-宇宙学参数。该模型提供了足够的e-折叠，以解决平坦度/地平线的问题和密度波动同意与实验值。温度在新充气期间升高，并在充气结束时达到最大值。我发现，熵扰动始终保持在$10^{-4}$以下的新鲜的通货膨胀和变得微不足道时，新鲜的通货膨胀结束。因此，在新的暴胀结束时，绝热涨落在原始谱中占主导地位。
2002-11-15 gr-qc hep-ph
Thermal Inflation with a Thermal Waterfall Scalar Field Coupled to a Light Spectator Scalar Field
提出了一种新的热膨胀模型，其中热瀑布场的质量依赖于光旁观者标量场。使用$δN$形式主义，“通货膨胀结束”的情况下，以确定该模型是否能够产生的原始曲率扰动的主要贡献进行了调查。考虑了多种约束条件，以探索参数空间，特别强调关键的观测特征。对于自然值的参数，该模型被发现产生一个尖锐的预测标量光谱指数及其运行，以及在当前的观测范围内。
2017-05-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Density fluctuation in extended inflation
我们研究在暴胀的情况下，在大尺度上的密度扰动的计算。从第一性原理出发，对它的大小公式进行了回顾，并将其应用于扩展暴胀的原始模型。我们的估计是一个数量级大于早期的，由于原始波动的评估时间的差异，并列入被忽略的条款，在早期的标准公式密度扰动。
1996-12-20 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
Inflationary thermal Krylov complexity
Guizhou Minzu University（贵州民族大学）；Jishou University（吉首大学）
该研究在三种共动动量修正框架下探究原初扰动的热Krylov复杂度与热K熵，通过推导热波函数等分析量子信息动力学，为区分暴胀宇宙学的量子引力修正提供了有效探针。
2026-08-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Trans-Planckian Censorship Conjecture and Non-thermal post-inflationary history
最近提出的跨普朗克审查猜想（TCC）可以用来限制暴胀的能量尺度。然而，这些结论取决于对宇宙后暴胀历史的假设。例如，在热膨胀后历史的标准情况下，宇宙从膨胀结束到辐射物质平等的时代一直处于辐射主导地位，TCC被用来证明膨胀期间的哈勃参数$H_{\inf}$低于${\cal O}(0.1) ~{\rm GeV}$。具有非热后暴胀历史的宇宙学情景是标准情景的动机良好的替代方案，找出TCC对这种情景施加的可能约束是有趣的。在这项工作中，我们发现的TCC兼容绑定在$H_{\inf}$，如果核合成前的后暴胀历史是非热的增强量。然后，我们认为，如果TCC是正确的，对于一个大类的场景，它是不可能的宇宙已经经历了一个阶段的模统治。
2019-10-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Can thermal inflation solve the monopole problem ?
它表明，热膨胀自然出现在排名大于五个统一理论时，非重整化条款的介绍。热暴胀是由两个Higgs场Φ B-L和\bar Φ B-L驱动的，它们在暴胀结束时获得vevs时也会破坏U（1）B-L。暴胀期提供了足够的电子折叠来解决M_{B-L} \geq 10^{12} GeV的电子折叠问题。我们指出，观测表明，M_{B-L} \simeq 10^{14} GeV。
1998-08-07 hep-ph
Inflation Free, Stringy Generation of Scale-Invariant Cosmological Fluctuations in D = 3 + 1 Dimensions
我们提出了一个替代宇宙暴胀的方案来产生宇宙结构的初始种子。宇宙学涨落是由理想弦气体的能量密度在三个紧凑的空间维度上的热涨落产生的。弦的统计力学揭示了在三个紧凑的空间维度上，宇宙尺度上的宇宙学涨落的标量功率谱在闭弦上是标度不变的，而在开弦上是红色的.这一代的热涨落发生在弦气体宇宙学的哈格多恩时代，在没有引发暴胀时代的情况下，扰动进入辐射主导时代。波动的幅度与理论上两个长度尺度的比率成比例，即，普朗克长度除以弦的长度。由于较短波长的模式在哈格多恩阶段结束时退出哈勃半径较晚，与长波长的模式相比，标量波动向红色倾斜。
2006-07-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Fine tuning and the ratio of tensor to scalar density fluctuations from cosmological inflation
如果人们要求通货膨胀势在技术意义上是自然的，即不要求起源无关的术语相互关联，那么通货膨胀势的形式就受到严格的限制。我们确定的约束，在这样的自然暴胀模型中隐含的观测量，特别是在$r$，张量标量扰动的比例。我们发现，自然度约束并不要求$r$是足够的可检测的，即将到来的搜索在CMB地图中的B模式偏振。我们还证明了$r$的值是暴胀模型之间的一个敏感变量。
2008-09-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Late-time Affleck-Dine baryogenesis after thermal inflation
热膨胀可以解决严重的宇宙学问题，如引力子和模量的过度产生。然而，它也稀释了先前存在的重子不对称性。我们研究了阿弗莱克-戴恩机制在热膨胀后起作用的可能性，并使用晶格计算产生了可接受水平的重子数。我们发现，适当的模型参数可以产生适当数量的重子数。
2006-12-13 hep-ph
Scratches from the Past: Inflationary Archaeology through Features in the Power Spectrum of Primordial Fluctuations
暴胀可以提供对物理学的独特见解，在任何现实的地球实验中都无法复制的最高可用能量尺度。原始功率谱中的特征通常在广泛的暴胀模型及其替代模型中被预测，并且在观测上是寻找非最小暴胀模型证据的最被忽视的渠道之一。来自宇宙微波背景观测的约束涵盖了最广泛的特征频率范围，但最敏感的约束将来自未来的大尺度结构调查，可以测量最大数量的线性和准线性模式。
2019-03-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Adiabatic and isocurvature fluctuations of Affleck-Dine field in D-term inflation model
我们重新考虑了D项暴胀模型中Affleck-Dine（AD）场的涨落。与前面的分析相反，我们发现，即使AD场有一个大的初始值，绝热涨落的频谱几乎是标度不变的。此外，我们研究了AD场的等曲率起伏，并估计了等曲率与绝热功率谱的比值。暴胀子和AD场的动力学设置AD场的值的上限，导致等曲率扰动的下限。结果表明，最近的宇宙微波背景数据对D项暴胀和AD场给出了约束。
2001-07-26 hep-ph
Spinodal Decomposition and Inflation: Dynamics and Metric Perturbations
我们使用非平衡态量子场论的闭合时间路径形式结合非微扰Hartree近似分析了暴胀宇宙学中的旋节分解动力学。除了一般的分析，我们还计算了两个特别重要的暴胀模型的详细演化：λ φ ^[4]新暴胀和自然暴胀。我们计算的度量波动所造成的膨胀相变在慢滚近似，表明存在一个制度的暴胀子场的量子波动的结果在一个显着的偏差，从标准结果的原始密度扰动谱的预测。我们给出了单个暴胀子场演化导致功率谱蓝倾（即n_s > 1）的例子，并证明了场涨落可能导致涨落的标量幅度显著低于标准预测，从而稍微缓解了暴胀微调问题。我们明确地表明，度量扰动谱导致的通货膨胀取决于在开始的状态的通货膨胀阶段。
1999-12-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Sound Speed of Primordial Fluctuations in Supergravity Inflation
我们研究了在$\mathcal N = 1$超引力中慢卷暴胀的实现，其中暴胀是单个手征场演化的结果。当场空间中只有一个平坦方向时，可以导出一个以声速$c_s$为参数的单场有效场论，在该声速下，曲率扰动在暴胀期间传播。$c_s$的值由$F$项势的形状引起的暴胀路径的弯曲率决定。我们表明，$c_s$必须尊重一个不等式，涉及的曲率张量的Kahler流形的基础超引力，和比值$M/H$之间的质量$M$的波动ortoensula的路径，和哈勃膨胀率$H$。这个不等式在原始非高斯性的观测约束和引起暴胀的$\mathcal N = 1$超引力信息之间提供了强有力的联系。特别地，该不等式不允许$c_s$的抑制值（小于$c_s \sim 0.4$的值），除非（a）比率$M/H$为1阶或更小，以及（b）质量$M$的波动通过在水平交叉期间在曲率扰动上引起非线性色散关系而影响曲率扰动的传播。因此，如果观测到大的非高斯性，暴胀的超重力模型将受到严重的限制。
2016-10-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Entropy Fluctuations in Brane Inflation Models
我们研究了弯曲喉道中膜暴胀的熵涨落的发展，包括作为瀑布场的膜-反膜快子。我们发现，有一个时期，在暴胀结束时，与快子场的熵模式呈指数增长。反过来，诱导熵种子的贡献曲率波动的宇宙学尺度迅速增长，并可能超过原始曲率扰动。我们确定的参数值，在没有反反应的诱导曲率波动大于原始绝热的。然而，在我们研究的特定模型中，逆反应限制了熵涨落的增长。我们讨论的情况下，反向反应的影响是较少的约束。我们的研究的教训是，在膨胀期结束时熵涨落的发展的研究可以导致膜膨胀模型的约束，并建议曲率机制可能会显着贡献的宇宙学扰动的频谱。
2011-06-24 astro-ph gr-qc hep-ph
