One-loop graviton corrections to the curvature perturbation from inflation
我们计算单场慢卷暴胀中引力子和暴胀子相互作用引起的曲率扰动功率谱的单圈修正。计算了视界穿越前后引力子对暴胀子场功率谱的量子修正,并通过delta-N形式在超视界尺度上得到了它们对曲率微扰的影响.指出张量模的单圈修正与标量自相互作用的单圈修正具有相同的量级,因此在自洽计算中不能忽略。
2008-11-14 astro-ph gr-qc hep-ph
Strong restriction on inflationary vacua from the local gauge invariance III: Infrared regularity of graviton loops
有人声称,在暴胀过程中产生的引力子的超级哈勃模式可以使环校正发散。即使我们引入了一个红外(IR)截止在一个共动尺度作为一个特设的,但一个实用的方式为正规化,我们遇到的长期增长,这可能会导致足够长的持续通货膨胀的微扰膨胀的崩溃。在本文中,我们表明,红外病理引力子可以归因于剩余的规范自由度的存在下,在局部可观测宇宙的绝热曲率微扰的情况下。我们将证明,选择欧几里德真空作为初始状态,确保在上述剩余规范变换下的不变性。我们还将证明,只要我们考虑在局域宇宙中的规范不变量,我们既不会遇到IR发散,也不会遇到长期增长。本文的论点适用于一般的单场模型的通货膨胀到足够高的订单在微扰。
2014-06-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation, space-borne interferometers and the expansion history of the Universe
根据常识,即使假设星载探测器的灵敏度是最乐观的,在几兆赫到几赫兹之间,暴胀引力子的光谱能量密度也可以安全地忽略不计。在这个分析中,我们表明,如果在核合成之前,后暴胀演化包括一系列比辐射膨胀更快或更慢的阶段,这个结论是回避。因此,与传统的知识相反,它表明,低于一个分数的Hz的频谱能量密度的遗迹引力子可能超过(甚至八个数量级)的假设下获得的信号辐射主导整个膨胀历史之前,轻核的形成。由于光谱的斜率和振幅特别反映了暴胀动力学和随后的减速演化,因此有可能将残余引力子的贡献与其他(晚期)引力辐射爆发相关联,例如,与TeV尺度下假定的强烈一级相变相关联。因此,在兆赫范围内对残余引力子的光谱能量密度的任何限制同时限制了暴胀后的膨胀历史和暴胀的初始数据。
2022-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Relic gravitons at intermediate frequencies and the expansion history of the Universe
宇宙的早期膨胀历史受到最近宇宙引力子在音频波段的极限和nHz域的证据的限制。最简单的情况是,在暴胀结束和轻核形成之间,演化由一个以比辐射快或慢的速度膨胀的单相组成。相反,如果有多个后暴胀阶段以不同的速率演化,频谱能量密度总是低于脉冲星定时阵列在中频可能归因于残余引力子的信号,但最终会发展出局部最大值。在考察了进一步的补充可能性(如在低尺度下暴胀的第二阶段的存在)之后,我们分析了有效膨胀率的早期修改,并认为如果在常规暴胀时期遗留引力子的折射率增加,则光谱能量密度在fHz以上是蓝色的,然后在$μ$ Hz区域中消失。在这种情况下,该信号与未经证实的nHz观测结果、宽带干涉仪的最新限制以及通常对暴胀期间产生的残余引力子背景施加的进一步约束是相容的。
2022-03-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
A graviton statistics approach to dark energy, inflation and black holes
我们推导出两个新的量子引力方程,并将它们与先前提出的暗能量、暴胀和黑洞概念的重新解释结合起来,形成一个理论,这可能是全面描述这三种现象的第一步。由此产生的理论还预测了新的测试,这些测试可以在短短几年内通过实验进行验证。这两个新方程是:A)一个创造方程,给出任何充满引力子的表面的受激发射,从背景中汲取能量; B)一个引力子的出射孤子波的关联,一个具有大的洛伦兹因子的“壳前沿”,来自空间和时间的不确定性。这些新方程与普朗克极限下引力子普遍存在的背景(“普朗克海”)的共同概念相结合,将热力学极限与“壳前沿”中引力子的发射(即通常所说的黑洞的熵)等同于向外发射的引力子;把黑洞看作一个充满引力子的膜的概念,这个膜具有很大的洛伦兹因子,即“普朗克壳”;在膨胀过程中,在“视界壳”中产生的引力子的发射。这些方程通过与背景“普朗克海”的相互作用导致引力子的受激发射,以描述暗能量、黑洞、宇宙的暴胀周期和时间箭头。这些建议导致引力波构成了暗能量。这些波应该可以在几年内用脉冲星定时阵列探测到。这些引力波可以被描述为不相关的孤立子,并且应该也可以被超高精度的月球激光测距以及相应的精确时钟检测到。极高,但有限的洛伦兹因子的信号传播可能会有进一步的后果,在粒子相互作用。
2013-02-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Nearly Massless Graviton in Einstein-Gauss-Bonnet Inflation with Linear Coupling Implies Constant-roll for the Scalar Field
引人注目的GW 170817事件表明引力子几乎是无质量的,因为从两颗中子星合并发出的伽马射线几乎与引力波同时到达。因此,引力子在暴胀和后暴胀时期也必须是无质量的,因为没有明显的理由相信不是这样。在这封信中,我们将研究引力子无质量的约束对标量场与四维高斯-邦纳不变量线性耦合的爱因斯坦-高斯-邦纳理论的理论意义。正如我们所展示的,原始引力波的引力波速度等于1的约束,严重地限制了标量场的动力学,强加了一个直接的恒滚演化。GW 170817兼容的线性耦合的Einstein-Gauss-Bonnet理论的原始标量扰动的谱指数与非线性耦合的相同理论相比是不同的。线性耦合因此,该模型的现象学预计是不同的,我们简要讨论这个问题。此外,常滚条件总是与非高斯性有关,因此在线性耦合的Einstein-Gauss-Bonnet理论中引入无质量引力子可能导致非高斯性,这是一个有趣的问题,因此我们也简要地讨论了这个问题。
2020-07-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Vacuum and Gravitons of Relic Gravitational Waves, and Regularization of Spectrum and Energy-Momentum Tensor
遗迹引力波(RGW)频谱中存在高频发散,需要消除。我们提出了一个系统的研究的问题,基于确切的RGW解决方案,涵盖了五个阶段,从通货膨胀到加速,每一个都是一个幂律扩展。我们发现,目前的RGW由真空主导的$f>10^{11}$ Hz和引力子主导的$f<10^{11}$ Hz,分别。引力子是由四种宇宙跃迁产生的,主要是由暴胀-再加热跃迁产生的。我们进行绝热正则化,以消除真空发散在三个计划:目前,在年底的膨胀,并在地平线出口,第2绝热阶的频谱,和第4阶的能量密度和压力。在第一个方案中,需要一个截止来消除引力子发散。我们发现,所有这三个方案产生的光谱相似的配置文件,和原始的频谱定义在视界以外的通货膨胀期间几乎不受影响。我们还正则化规范不变扰动暴胀子和标量曲率扰动的最后两个方案,并发现标量谱,张量标量比,和一致性关系保持不变。
2016-08-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Graviton Entanglement in Quasicrystalline Inflation
Department of Physics, Kobe University(神户大学)
该研究探究准晶暴胀中引力子的纠缠结构,推导相关协方差,发现均匀螺旋度守恒演化保持全螺旋度扇区间纠缠但可消除共传播对约化态的纠缠,并用四模模型说明该区别。
2026-10-14 gr-qc hep-ph hep-th
Zoology of Graviton non-Gaussianities
我们的特点引力子的非高斯性模型的通货膨胀的德西特提升自发打破。我们讨论了Nicolis等人研究的对称性破缺模式,2015年可以维持一段时间的准de Sitter膨胀,并表明固体膨胀的对称性破缺模式允许引力子相互作用的最大自由度。我们评论这些相互作用的现象学后果。作为这种分析的副产品,我们构建了“EFT的固体通货膨胀”,它具有所有有用的功能的EFT的通货膨胀,但破碎的空间同态的情况下。
2021-11-17 astro-ph.CO hep-th
Electrodynamic Effects of Inflationary Gravitons
本文计算了局域de Sitter空间背景下暴胀引力子对点电荷和点磁偶极子电磁场的单圈修正。结果得到一个观察者在静止的共同移动的坐标,其物理距离的来源增加与膨胀的宇宙,并为一个观察者在静止的坐标,其物理距离的来源是恒定的。这两个源的场都显示出在平坦空间中发生的分数$G/r^2$修正的de Sitter模拟,但也有一些分数$G H^2$修正,这是由于虚光子从暴胀产生的大量红外引力子系综中散射造成的。共同运动的观察者感知到的点电荷的大小,以线性增加与共同运动的时间和几何学的共同运动的位置,然而,磁偶极子显示只有一个负的对数空间变化。静态观察者没有察觉到点电荷的长期变化,但他确实报告了磁偶极矩的长期增强。
2014-08-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gauge Independent Logarithms from Inflationary Gravitons
本文将消除平直空间规范依赖性的技术推广至de Sitter背景,研究了无质量最小耦合标量交换势的1-loop引力子修正,从而解决了传统有效场方程中的引力子规范依赖问题。
2024-02-08 gr-qc hep-th
Gravitons Enhance Fermions during Inflation
我们在最简单的规范下求解了无质量费米子在暴胀过程中的有效狄拉克方程,包括了量子引力的所有单圈修正。在后期,空间平面波的结果表现得好像经典解经受了与时间相关的场强重整化Z_2(t)= 1 - \frac{17}{4 π} G H ^2 \ln(a)+ O(G ^2)。我们表明,这也遵循哈特里近似,虽然数值系数不同。
2008-05-11 gr-qc hep-th
Scalar Contribution to the Graviton Self-Energy during Inflation
我们使用维正则化来评估一个无质量的,最小耦合标量的局部de Sitter背景上的引力子自能的一个循环的贡献。对于非重合点,我们的结果与Perez-Nadal,Roura和Verdaguer最近得到的应力张量近似一致。我们利用由t Hooft和Veltman首先导出的$R^2$和$C^2$反项吸收紫外发散,并取有限余项的$D=4$极限.重整化的结果表示为两个横向的,四阶微分算子作用于非局部的,de Sitter不变的结构函数的总和。在这种形式下,它可以用来量子校正线性化的爱因斯坦方程,以便人们可以研究红外标量的暴胀产生如何影响动力学引力子的传播和引力。
2011-01-30 gr-qc hep-th
Graviton Corrections to Vacuum Polarization during Inflation
我们利用维数正则化方法计算了de Sitter背景下单圈量子引力对真空极化的贡献。加入适当的BPHZ反项给出了一个完全重整化的结果,可以用来量子校正麦克斯韦方程组。我们使用Hartree近似来论证光子的电场强度在暴胀期间经历长期抑制。
2014-06-20 gr-qc hep-th
On Graviton non-Gaussianities in the Effective Field Theory of Inflation
我们导出了膨胀的有效场论中宇称偶引力子双谱的所有阶导数。在微扰理论中,我们构造了所有可以对树级引力子双谱做出贡献的立方相互作用,表明它们都来自包含两个或三个幂的外曲率及其协变导数的EFToI算子:所有其他算子都可以通过场重定义或在扰动中从高阶开始去除。对于三次算子的外曲率,其中的单时钟的一致性关系是满足没有校正的引力子两点函数,我们使用显式本地测试(MLT),以有效地提取的影响,不断演变的引力子波动的通货膨胀结束。尽管体相互作用的性质有些复杂,最终的边界条件是一个非常紧凑的形式。对于二次算子的外在曲率,领先的顺序bispectra是一个总和的接触和单交换图,这是绑在一起的空间的双同态,并在所有订单的衍生品,我们得出这些bispectra通过计算必要的批量时间积分。对于单交换图,我们利用因式分解性质的散装散装传播的无质量引力子,并写的结果作为一个有限的总和超过残留物。也许令人惊讶的是,我们发现这些单交换贡献只有总能量极,也满足MLT。
2022-09-01 gr-qc hep-th
Bootstrapping Large Graviton non-Gaussianities
引力干涉仪和对宇宙微波背景的宇宙学观测为我们探索原始宇宙的引力定律提供了前景。为了研究和解释这些数据集,我们需要知道可能的引力子非高斯性。为此,我们推导出最一般的树级三点函数(bispectra)的无质量引力子的所有阶导数,假设标度不变性。而不是与显式拉格朗日,我们采取引导的方法,并获得我们的结果,使用最近派生的约束,从酉性,局部性和真空的选择。由于我们没有对德西特助推做任何假设,我们的结果捕捉到了大类模型的现象学,如膨胀和固体膨胀的有效场论。我们提出了无穷多个奇偶偶双谱的公式。值得注意的是,对于宇称奇双谱,我们证明了么正性只允许少数几种可能的形状:三种引力子-引力子-引力子,三种标量-引力子-引力子,一种标量-标量-引力子,我们明确地引导。这些奇偶奇非高斯性可能很大,例如在固体通货膨胀中,因此构成了未来观测的具体和动机良好的目标。
2022-05-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Mixed Graviton and Scalar Bispectra in the EFT of Inflation: Soft Limits and Boostless Bootstrap
本文研究暴胀 EFT 中引力子与标量混合关联函数,验证高导数算符下的软极限,并用无 Boost 自举计算不改变功率谱的算符,同时给出由 Bunch-Davies 结果直接得到 Bogolyubov 态关联函数的方法。
2023-08-10 gr-qc hep-ph hep-th
Gravitons emission during pre-inflation from unified spinor fields
我们得到的方程描述的条件下,中性无质量玻色子的量子化任意弯曲的时空,获得使用特定的理论形式主义在以前的工作\cite{MM}。特别是,我们研究了中性无质量$(1, 2)\hbar$自旋玻色子的发射在预膨胀期间使用最近推出的统一旋量场论。我们的结论是,在预膨胀(这是由真空状态方程),是发射的引力辐射,这可以在未来检测到,作为原始的引力辐射。
2018-11-02 gr-qc hep-lat hep-th
Inflationary trispectrum from graviton exchange
我们用标准动力学项计算暴胀过程中产生的原初曲率微扰的连通四点关联函数,其中关联是通过两对标量涨落之间交换引力子建立的.任何这样的相关产生的贡献的标量三谱的数量级的张量标量比r。这个贡献在数值上比以前计算的标量扰动在一个点上相互作用的基础上大一个数量级,并满足一个简单的极限关系,其中交换的引力子的动量变得比外部动量小得多。我们的结论是,总的非线性参数产生的单场模型的慢卷暴胀是在最大的τ NL ~ r。
2009-06-02 astro-ph gr-qc hep-th
The refractive index of the relic gravitons and the nHz band
如果残余引力子的折射率在暴胀演化的常规阶段增加,那么光谱能量密度在fHz以上的中频是蓝色的,然后在典型地小于mHz的拐点之后消失。我们在这里调查的条件,导致一个足够大的频谱能量密度在nHz范围内,一些奇特的签名与脉冲星定时阵列观察到最近已归因于宇宙引力子。如果这些潜在的证据与最近的边界相结合,提供了宽带干涉仪在音频范围(即几赫兹和kHz之间)的参数空间的允许区域是兼容的确定,也与所有其他的约束与背景的遗迹引力子在膨胀过程中产生的。目前的分析表明,脉冲星定时阵列是敏感的暴胀演化的早期阶段的折射率的演变。这种对初步经验证据的物理解释与其他观点是不同的,因为高频归一化、蓝色光谱指数和张量与标量之比不能独立地分配,而是都与膝关节的频率有关,膝关节的频率最终由折射率的演变速率和慢滚校正之间的竞争决定。
2021-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
High-Frequency Thermal Graviton Remnant from the End of Inflation
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics(南京航空航天大学);Center for the Cross-disciplinary Research of Space Science and Quantum-technologies (CROSS-Q)(空间科学与量子技术交叉研究中心);MIIT Key Laboratory of Aerospace Information Materials and Physics(工业和信息化部航空航天信息材料与物理重点实验室)
研究暴胀结束时热视界辐射释放的引力子遗迹,预测其峰值在MHz波段,能量密度约10^{-18},为探测再加热温度和早期宇宙热历史提供新途径。
2026-06-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Graviton backreaction on the local cosmological expansion in slow-roll inflation
在慢卷暴胀中,当两个慢卷参数都是有限的时,我们计算了引力子对局域膨胀率期望值的单圈修正。计算是基于最近的方法,明确地构建规范不变的观测量在微扰理论的所有订单的微扰量子引力,它是特别适合于高度对称的时空背景的情况下。我们的分析增加了最近对德西特时空和恒定减速单场暴胀中的修正的计算。在前一种情况下,一个消失的单圈校正被发现,而在后者的量子反反应产生的长期效应,加速膨胀。我们在这里描述的量子修正产生了一个有限的长期效应,可以加速或减速的背景膨胀,这取决于慢滚参数的值。
2021-06-03 gr-qc hep-th
Quantum Compositeness of Gravity: Black Holes, AdS and Inflation
引力背景,如黑洞、AdS、de Sitter和暴胀宇宙,应被看作是N个软引力子组成的复合体。因此,这样的系统接近于引力子玻色-气体到玻色-液体跃迁的量子临界。普通度规描述的一般性质,包括背景度规中的测地线运动或粒子产生,作为组分纵向引力子量子散射的大N极限出现。我们表明,这张照片正确地占物理学的大小黑洞在AdS,以及再现著名的宇宙学参数的暴胀预测。然而,它预期了标准半经典治疗无法捕获的新效应。特别是,我们预测可观察到的修正对过去60个电子折叠之后的通货膨胀历史非常敏感。我们得到了e折叠数的绝对上界,超过这个上界,无论是de Sitter还是暴胀宇宙都不能用半经典度规来近似。然而,它们原则上可以在一种新型的量子永恒状态中持续存在。我们讨论了这一现象的宇宙学常数问题的影响。
2013-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Parity Violation in Graviton Non-gaussianity
研究了暴胀过程中引力子非高斯性的宇称破缺。我们发展了一个有用的计算引力子非高斯性的形式。利用这种形式,我们计算了精确de Sitter时空中原初引力波的宇称破缺部分,证明了在非高斯时空中不存在宇称破缺.我们还将分析扩展到慢卷暴胀,发现双谱的宇称破坏与慢卷参数成正比。我们认为,宇称违反非高斯性可以测试的CMB。我们的结果对于通过重力/场论对应计算非共形场论中应力张量的三点函数也是有用的。
2011-08-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Hartree Approximation to the One Loop Quantum Gravitational Correction to the Graviton Mode Function on de Sitter
我们使用哈特里近似的爱因斯坦方程de Sitter背景下解决的引力子模函数的单圈修正。这应该给出了暴胀引力子系综如何影响单个外部引力子的合理近似。后来我们发现对平面波模函数$u(η,k)$的单圈修正类似于$G H^2 \ln(a)/a^2$,其中$a$是暴胀标度因子。一个结果是,与树顺序结果相比,对线性化Weyl张量的“电”分量的单循环校正增长。
2013-10-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Higgs inflation and quantum gravity: An exact renormalisation group approach
我们使用Wilsonian泛函重整化群(RG)来研究包括引力子效应在内的Higgs暴胀作用的量子修正,并分析了在暴胀区及以后,Higgs四次耦合的领先阶量子引力修正,以及它与引力和牛顿常数的非最小耦合。我们解释了如何在这个框架内的希格斯和引力子环的影响可以充分抑制在通货膨胀,我们也放置在相应的值上的红外RG截止尺度在通货膨胀的约束。最后,我们简要地讨论了潜在的嵌入的渐近安全的情况下,模型,而所有的主要方程明确提出。
2016-02-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Supersymmetric Effective Field Theory of Inflation
我们构造了暴胀的超对称有效场论,这是时间平移和超对称自发破缺时暴胀涨落的最一般理论。这些不变性的非线性实现使我们能够定义一个完整的SUGRA多重态包含引力子,引力子,时间平移的Goldstone和Goldstino,没有辅助字段。到一个只有引力子和引力子存在的幺正规范,我们写出了由这些场的涨落建立的最一般的拉格朗日量,它在依赖于时间的空间同态下是不变的,但在软破缺的时间同态和规范超对称下是不变的。通过适当的Stückelberg变换,我们引入了时间平移的Goldstone玻色子和超对称性的Goldstino。不需要额外的动态光场。在高能量极限下,比暴胀的哈勃尺度更大的Goldstino,这些场与引力子和引力子解耦,大大简化了在这个区域的分析。我们研究这个拉格朗日量的现象学。Goldstino可以具有非相对论色散关系。Gravitino和Goldstino在圈的水平上影响原始曲率扰动。在循环中运行的UV模式产生三点函数,这些三点函数与来自在没有超对称性的情况下已经存在的算子的三点函数退化。它们的大小潜在地与对应于$f_{\rm NL}^{\rm equil.,\,orthog.}\sim 1$一样大,或者对于特定运营商,甚至与对应于$\gg 1$一样大。从模式的顺序$H$的非简并的贡献估计是非常小的。
2016-10-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum production of gravitational waves after 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);Leibniz University Hannover(汉诺威莱布尼茨大学);INAF- Osservatorio Astronomico di Padova(意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台);Gran Sasso Science Institute(格兰萨索科学研究所);Università di Pisa(比萨大学);INFN sezione di Pisa(意大利国家核物理研究所比萨分部)
本文提出暴胀后真空涨落产生引力波的新机制,通过计算不同原初标量功率谱模型的引力波谱,发现其在GHz频段峰值,凸显高灵敏度探测器的重要性。
2026-04-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Bell experiment during inflation: probing quantum entanglement in tensor fluctuations through correlations of primordial scalar curvature perturbations
University of Barcelona(巴塞罗那大学);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);INAF- Osservatorio Astronomico di Padova(意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台);ICREA(加泰罗尼亚高级研究院)
本文提出了一种方法,通过标量和张量扰动的关联性测试贝尔不等式,以探测暴胀期间原始扰动的量子起源,展示了如何通过标量八点相关函数的因子化来验证量子纠缠的影响。
2026-03-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Post-inflationary GW production in generic higher (infinite) derivative gravity
引力可以通过在曲率项中加入二次项的方法嵌入到可重整化理论中。然而,这首先导致了Weyl幽灵的存在。如果削弱定域性假设,并且引力子的传播子由没有新的极点和零点的d'Alembertian算子的整函数表示,就有可能摆脱这个鬼。这种类型的模型承认描述$R^2$或Starobinsky暴胀的宇宙学解。我们研究了这个模型中暴胀后的引力子产生,并表明尽管存在可能导致不稳定性的高阶导数算子,它是可以忽略不计的。
2022-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational Waves from Inflaton Decay and Bremsstrahlung
本研究探讨暴胀子通过高阶导数耦合衰变及轫致辐射产生引力波,发现低再加热温度下可产生显著暗辐射,并给出幺正性破缺尺度的再加热相关约束。
2024-02-05 gr-qc hep-ph hep-th
1/N Resolution to Inflationary eta-Problem
我们观察到,在N(N>>1)个质量小于M_{pl} / \sqrt{N}的光标量场λ_a与Einstein引力最小耦合的理论中,引力子传播子的主要单圈贡献与N成正比,而引力子-标量-标量相互作用顶点的贡献与N无关.我们利用这一点来论证,出现在一个循环水平上的R_a^2项的系数被1/N抑制了。这一观测结果为η问题提供了一个解决方案,即对于在与爱因斯坦引力最小耦合的标量场框架内建立的暴胀模型,对于涉及大量场的模型,慢滚参数η接受一阶量子回路校正。作为具体的例子,我们使用这一点来论证在M-通货膨胀和N-通货膨胀情景中不存在η-问题。
2011-12-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Warped Reheating in Multi-Throat Brane Inflation
我们调查在一些定量的细节的可行性再加热多喉膜膨胀的情况下,通过估计和比较所涉及的各种过程的时间尺度。我们还计算了微扰弦论中激发态闭合弦到KK模的衰变率,并与它们衰变到引力子的衰变率进行了比较,发现在暴胀喉中前者是优先的。我们还发现,在一个小的,但合理的背景几何参数范围内,这些KK模式将更好地隧道到另一个喉(可能包含标准模型),而不是衰减到引力子,主要是由于他们的抑制耦合到体引力子。一旦被隧穿,引力子与引力子之间的抑制耦合再次使它们能够有效地重新加热标准模型。我们还考虑了在系统中增加更多喉道的影响,并发现对于具有小翘曲的额外喉道,重新加热似乎仍然可行。
2005-09-12 astro-ph hep-ph hep-th
$k$-Inflation-corrected Einstein-Gauss-Bonnet Gravity with Massless Primordial Gravitons
本文研究了$k$ -暴胀修正的Einstein-Gauss-Bonnet理论的暴胀现象。非正则动力学项是已知的生产吉恩不稳定性或超光速的声波速度在上述时代,但我们证明在这项工作中,通过添加高斯-邦纳弦校正,并假设非正则动力学项$ωX^γ$是在二次,可以获得一个鬼自由的描述。要求与最近的GW 170817事件兼容,迫使人们接受标量耦合函数$ξ(ϕ)$的关系式$\ddotξ=H\dotξ$。结果,理论的标量函数被揭示为相互关联的,并且通过为其中一个假设特定的形式,立即指定另一个。在这里,我们假设,一旦高斯-博内耦合被适当地选择,标量势可以直接从运动方程导出,但显然相反的情况也是可行的。结果,进入运动方程的每一项都可以用标量场来表示,并产生了一种相对容易处理的现象学。对于二次动力学项,所得到的标量势在函数上是相当优美的。不同的指数,这导致一个更复杂的解决方案的标量势,仍然是一种可能性,没有进一步研究。我们还讨论了在慢滚和恒滚条件下的非高斯性问题,我们证明了预测的非高斯性的数量是显着增强相比,$k$ -通货膨胀自由Einstein-Gauss-Bonnet理论。
2021-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Multi-soft theorems for cosmological correlators: Background wave method for scalars & gravitons
International Centre for Theoretical Sciences - TIFR(理论科学国际中心 - 印度理工学院)
本文基于背景波方法,推导了标量和张量相关函数的树级多重软定理,探讨了长波模式的影响及软交换贡献。
2026-04-10 gr-qc hep-ph hep-th
One loop corrected conformally coupled scalar mode equations during inflation
我们采用完全重整化计算的一个循环贡献的自质量平方的共形耦合(CC)标量相互作用的引力子在暴胀过程中,研究如何暴胀产生的引力子影响CC标量演化方程。量子修正标量模函数的结果得到一个长期的增长效果,比例的比例因子在后期的对数。
2018-07-10 gr-qc hep-th
On the primordial correlation of gravitons with gauge fields
计算了早期宇宙暴胀过程中引力子与阿贝尔规范场通过动力学介子场或体积模量非极小耦合的原初关联。特别地,我们计算了一个张量模与两个规范场模的互相关以及相应的相关磁场和电场的关联函数。此外,利用半经典方法,我们证明了三点交叉关联函数在压缩极限下满足新的相容关系(软定理)。我们的研究结果表现出完全一致的结果与新的一致性关系。一个有趣的结果,我们的情况是一个新的关联的原始张量模式与原始曲率扰动引起的高阶量子引力修正的可能性。长波长规范场模产生的各向异性背景使得这种关联函数不为零。最后,我们讨论了这些三点关联函数是如何在今天的宇宙学观测和应用程序的暴胀磁生的情况下打上烙印。
2022-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Resonant Primordial Gravitational Waves Amplification
我们提出了一种机制,以规避膨胀模型中的Lyth约束。我们将传统的广义相对论(GR)单场暴胀模型最小限度地推广到极早期宇宙中引力子质量不为零的理论。修改主要影响的张量扰动,而标量和矢量扰动是相同的GR与一个单一的标量场至少在线性微扰理论的水平。在再加热阶段,引力子质量相干振荡,导致原初张量扰动共振放大。再加热后,引力子质量消失,我们恢复了GR。
2015-04-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On graviton non-Gaussianities during inflation
我们考虑在完全de Sitter展开期间产生的引力波的最一般的三点函数。德西特等距将可能的形状限制为只有三种:两种保持奇偶性,一种违反奇偶性。这些等距性意味着这些关联函数应该是共形不变的。其中一种形状是由普通重力作用产生的。另一个形状是由更高的导数校正产生的,并且可以与重力贡献一样大。宇称破坏形状对双谱[1106.3228,1108.0175]没有贡献,即使它存在于波函数中。我们还引入了旋量螺旋度形式来描述具有圆偏振的de Sitter引力波。这些结果也适用于Anti-de Sitter空间中的关联函数。它们还描述了三维共形场论中动量空间中应力张量关联函数的一般形式。在这里,所有三种形状都可以出现,包括违反宇称的一种。
2011-08-16 astro-ph.CO hep-th
Generalized Horndeski-Like Einstein Gauss-Bonnet Inflation with Massless Primordial Gravitons
在这项工作中,我们将介绍一个理论框架,包括一个非最小耦合正则标量场,一个非最小耦合高斯-邦纳不变量和一个非最小的动力学耦合。这个理论框架基本上是一个非最小耦合的爱因斯坦-高斯-博内理论,具有非最小动力学耦合形式的额外修正。为了符合GW 170817事件,我们将对原始张量扰动的传播速度施加一个约束,使其等于真空中的光的传播速度,这个约束基本上指定了可以选择理论的标量势和非最小耦合的方式。由于原初引力波的速度不等于光速,属于更大类的Horndeski理论的整个理论框架不能产生可行的结果。因此,我们研究这个理论,也施加约束,有重力波速度等于光速。我们直接检查我们的理论框架的暴胀现象,并通过假设慢滚条件,我们推导出的运动方程,以这样的方式,使分析结果可以提取。通过使用几个动机良好的模型,我们证明了框架导致一个可行的现象学。
2021-08-24 gr-qc hep-th
Gravity waves from inflating brane or Mirrors moving in adS$_5$
本文研究了一个含膨胀Randall-Sundrum型膜的五维anti-de Sitter(adS $_5$)模型中的张量扰动.在这个模型中,引力子的自然{ \it in}-真空是在静态adS $_5$框架中定义的真空。我们证明了这个真空实际上与de Sitter(dS $_4$)切片框架中定义的{ \it in}-真空相同,其中膜是静止的。因此,在暴胀期间,膜上和膜外的引力子保持在真空状态。然后,我们研究引力子创建的膜上的通货膨胀终止在某个时刻的时间。我们主要考虑在暴胀结束时波长超过视界尺寸和adS $_5$半径的引力子。这些引力子的产生是由(零模)-(零模)Bogoliubov系数决定的,除了一个整体因素外,产生的引力子的谱与四维理论中的引力子谱相同。“卡鲁扎-克莱因”引力子也会产生,但这种效应是次显性的。为了完整起见,还给出了较高动量下的引力子谱。
2001-08-03 hep-th
Unification of inflation and dark matter in the Higgs-Starobinsky model
本文研究了Higgs-Starobinsky(HS)模型中暴胀和暗物质的统一图像。如文献所指出的,Starobinsky $R^2$暴胀是由大Higgs曲率(引力子)耦合的量子修正效应引起的。我们从Jordan标架中的非最小耦合HS作用量出发。然后利用保角变换将约当标架作用量变换为爱因斯坦作用量。在宇宙的暴胀阶段,由非最小Higgs耦合的引力作用和Einstein框架中的Starobinsky项导出了暴胀势,其中$R^2$项占主导地位.对于暴胀模型,我们计算了暴胀参数,并与普朗克2015年的数据进行了对比。我们发现,该模型的预测是在良好的协议与普朗克分析。此外,我们还研究了作为暗物质候选者的希格斯场。定性分析了单圈标准模型下Higgs-Starobinsky方案的重整化群方程。利用RGE分析的参数空间解,可以发现暗物质残余丰度隐含着Higgs-引力子耦合的量子效应($R^2$项)的残余。
2018-12-28 gr-qc hep-ph hep-th
Compactly supported linearised observables in single-field inflation
本文研究了一般单场暴胀中由紧支张量线性级涂抹引力子场和暴胀子场所构造的规范不变观测量。这些观测量对应于可以局部测量的规范不变量。特别是,我们表明,这些观测量是相当于(涂抹)本地规范不变的观测量,如线性化的外尔张量,这比引力子和暴胀子场有更好的红外特性。特殊情况包括紧支撑的规范不变引力子观测值和闵可夫斯基和德西特空间中的模糊线性化外尔张量之间的等价性。我们的结果表明,在单场暴胀中,张量和标量扰动的红外发散与de Sitter空间中的红外发散具有相同的状态,在一定的技术意义上,都是树水平上的规范赝象.
2017-08-31 gr-qc hep-th math-ph
Black Holes as "Time Capsules": A Cosmological Graviton Background and the Hubble Tension
本文提出原初黑洞蒸发产生的均匀引力子背景可作为免受Silk阻尼的“暗辐射”,在合适参数下解决哈勃张力,并给出了观测限制与测试建议。
2022-11-07 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-th
Squeezed Thermal Vacuum and the Maximum Scale for Inflation
本文研究了在宇宙引力背景场作用下,引力子从热平衡初始态的受激发射。我们发现,低能量的引力子谱增强,如果从真空自发创建相比,因此,膨胀的规模必须降低,为了不超过所观察到的CMB四极各向异性。这种效应对于以破缺跃迁为基础的模型特别重要,因为这种模型要求在暴胀尺度量级的温度下有一个热平衡状态作为初始条件。
1993-06-10 astro-ph gr-qc hep-th
Exciting gauge field and gravitons in a brane-anti-brane annihilation
本文指出了在宇宙学背景下开弦快子凝聚过程中规范场和重力波爆炸性产生的必然性。我们将特别研究一个在弯曲喉道中的膜-反膜膨胀的例子,其中膨胀通过快子凝聚结束。我们指出,快子不稳定性有助于分裂均匀快子和激发规范场,并有助于应力能量张量,也馈入重力波。
2009-03-26 hep-th
Gravitational Waves from Braneworld Inflation
我们研究了在具有额外维度的膜世界宇宙学中由暴胀产生的原初引力波。利用原初引力波探测额外维度的优势在于,它们的理论只依赖于几何,而不依赖于膨胀和稳定的微观模型。D(D-3)/2自由度的自由体引力子以张量、矢量和标量模投影到三维膜上。我们发现,对于一个具有四维de Sitter(暴胀)切片和两个(或一个)世界膜边缘的5维(或D维)扭曲度规的一般几何,有以下不可行的结果:由于KK谱中的间隙,大质量KK引力子模不是由暴胀(具有哈勃参数H)产生的;间隙的普遍下界是sqrt {3/2} H。不存在体引力子的无质量标量和矢量投影,这与具有KK紧化的几何不同。由暴胀产生了一个无质量的4d张量模,其振幅为H/M_P,其中M_P是暴胀过程中的有效普朗克质量,由D维基本质量M_S和内维体积导出。然而,弯曲dS膜世界的M_P在低能时可能不同于平坦膜世界的M_P,这可能是由于内部空间体积的H依赖性,也可能是由于稳定化前膜分离的变化。因此,膜世界宇宙学中暴胀产生的引力波的振幅可能与4d理论中暴胀预测的不同。
2002-09-16 astro-ph hep-ph hep-th
Graviton non-gaussianity in $α$-vacuum
我们计算首阶非高斯性,即,在广义相对论中,讨论了de Sitter空间上广义$α$ -真空中张量扰动的双谱。除了著名的Bunch-Davies(BD)真空外,还存在由实参数$α$和相位$ϕ$表示的无穷多个de Sitter不变真空,其中$α=0$是BD真空.它们被称为$α$ -真空。在标准的慢卷暴胀中,由于德西特不变性不再适用,$α$ -真空在严格意义上失去了它的相关性。然而,如果我们假设参数$α$仅弱依赖于具有适当UV截止的波数,则我们可以考虑伪$α$真空。在背景时空是纯德西特的假真空暴胀的情况下,确实可以实现非平凡(非BD)的$α$ -真空。我们发现一个有趣的结果,双谱可以指数增强,即使是太小的光谱被检测到的观察。
2022-06-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Graviton confinement inside hypermonopoles of any dimension
我们证明了在任意数量的无限体积的额外维度中,自引力超单极子的四维核心中亚稳态大质量引力子的普遍存在。禁闭观察希格斯和规范玻色子耦合的顺序统一。如果这些共振足够轻,他们通过在一些中间长度尺度上引入四维引力定律来实现Dvali-Gabadadze-Porrati机制。有效四维普朗克质量被证明是成比例的引力子质量的负幂。因此,要求引力在宇宙学长度尺度上是四维的可能解决质量等级问题。
2010-09-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation and CMB Anisotropy from Quantum Metric Fluctuations
我们提出了一个早期和晚期宇宙的宇宙学演化模型,它与观测数据相一致,自然地解释了暴胀和暗能量的起源。我们证明了没有物质场的FLRW空间(以下简称空空间)的de Sitter加速膨胀是其自然状态,并且该模型不需要标量场或宇宙学常数或任何其他假设.这是因为德西特态是严格的数学上一致的单圈量子引力方程的精确解,该方程适用于有限质量壳的空FLRW空间。没有物质场的空间并不是空的,因为它总是具有度规的自然量子涨落,即引力子。因此,空的(在这个意义上)空间充满了引力子,这些引力子对它随时间的演化具有反作用,形成自洽的德西特瞬子,导致宇宙的指数加速膨胀。在宇宙演化的开始和结束时,宇宙被假定为空的,这解释了暴胀和暗能量的起源。这种情况导致预测参数1+w的符号在两种情况下应该是相反的,这一事实与观测结果一致。引力子数量的涨落导致其能量密度的涨落,这又导致了观测到的10^-5量级的CMB温度各向异性和CMB极化。在这种情况下,它不是一个假想的标量场产生的膨胀和残余引力波,但相反,引力波(引力子)产生暗能量,膨胀,CMB各向异性和极化。
2015-02-08 astro-ph.CO hep-th physics.gen-ph
Primordial Correlators from a Kaluza-Klein Graviton Continuum
RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS)(理化学研究所交叉理论与数学科学中心)
该研究在类RS2暴胀膜世界框架下,建立连续场介导的暴胀关联函数谱表示,发现原初关联函数的对数振荡因卡鲁扎-克莱因引力子连续谱的叠加而退相干,偏差编码了连续高能谱结构。
2026-08-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On Corpuscular Theory of Inflation
为了超越在暴胀计算中常用的平均场近似,对暴胀背景的量子成分进行了识别。特别是,均匀标量场配置表示为离壳暴胀子自由度的玻色-爱因斯坦凝聚体,与质量显着屏蔽的引力结合能。经典背景的引力对应物被认为是频率为哈勃尺度量级的离壳纵向引力子的简并态。其结果是,在慢滚制度的密度扰动的起源被确定为一个不确定性的组成膨胀的位置。而在永恒暴胀区,引力子的散射成为密度扰动的相关来源。另一方面,引力波起源于所有能量尺度上的纵向引力子的湮灭。这导致经典背景的量子耗尽。导致e折叠数的上限,在此之后,半经典描述预计将被打破,估计是初始哈勃补丁的熵的数量级。
2016-11-23 hep-th
The Two-Loop Four-Graviton Scattering Amplitudes
Université Catholique de Louvain(天主教鲁汶大学);Florida State University(佛罗里达州立大学);Albert-Ludwigs-Universität Freiburg(弗赖堡大学);KIT, Karlsruhe(卡尔斯鲁厄理工学院);CEA, CNRS, Université Paris-Saclay(法国原子能委员会、国家科学研究中心、巴黎萨克雷大学);Max Planck Insitute for Physics (Werner Heisenberg Institute)(马克斯·普朗克物理研究所)
本文通过双圈数值幺正性方法,解析计算了爱因斯坦引力中四引力子散射振幅,并利用黎曼曲率张量的二次和三次项抵消紫外发散,发现散射可观测量依赖于比预期更少的耦合常数。
2026-05-29 gr-qc hep-ph hep-th
Emission of primordial bosonic radiation during inflation
利用统一旋量场论研究了幂律暴胀过程中中性无质量$(1, 2)\hbar$ -自旋玻色子的辐射。我们表明,在暴胀过程中,引力子和光子的波长(在物理坐标上)随哈勃半径的增加而增加:$λ_{Ph} \sim a/H$。计算了与这些玻色子有关的量子作用量,结果是普朗克常量的一个分数。
2018-06-13 gr-qc hep-th