Inflationary implications of the Covariant Entropy Bound and the Swampland de Sitter Conjectures
我们提出了一个建议，涉及的de Sitter猜想（dSC）的协变熵界（CEB）。通过假设一个早期阶段的加速膨胀的CEB是满意的，我们考虑到额外的维度的四维熵的贡献，限制了通常的慢卷参数的值。在这种情况下，我们表明，dSC的不平等，从行政首长协调会-包括他们的相互排斥-在单一和多领域的通货膨胀的情况下。我们还观察到，猜想中的一阶常数c和c'是用诸如熵随时间的变化、哈勃常数和有效标量场的动力学等物理量给出的。最后，我们给出了一个简单的例子来说明一个可能的贡献四维熵的磁通弦的情况。
2021-07-28 gr-qc hep-th
Inflationary paradigm in trouble after Planck2013
普朗克卫星的最新结果与WMAP、ACT、SPT和其他实验的早期观测相结合，消除了广泛的更复杂的暴胀模型，并支持具有单个标量场的模型，如普朗克合作组织所报告的那样。然而，更重要的是，所有最简单的暴胀子模型在统计学上都不如那些具有类平台势的模型好。我们讨论了对类平台模型的限制如何具有三个独立的严重缺陷：它加剧了初始条件问题和多重宇宙不可预测性问题，并产生了一个新的困难，我们称之为通货膨胀的“不相似问题”。“最后，我们评论调和通货膨胀与标准模型希格斯粒子的问题，正如最近的LHC结果所建议的那样。总之，我们发现，最近的实验数据不利于所有最好的动机通货膨胀的情况下，并引入了新的，严重的困难，削减到通货膨胀范式的核心。即将到来的对B模式、非高斯性和新粒子的研究应该是决定性的。
2013-06-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Pole Inflation - Shift Symmetry and Universal Corrections
普朗克数据的一个有吸引力的解释是由具有奇异非正则动力学项的暴胀模型提供的：动力学函数的洛朗展开转化为正则场中具有几乎平移对称平台的势。位移对称性可以通过包含高阶极点而在大的场值处被打破，高阶极点需要被分级抑制，以免破坏暴胀平台。由此产生的通货膨胀的动力学和预测的修正被证明是普遍的，在最低阶，并可能在大的角尺度诱导功率损耗。在最低阶有没有从一个极点的更正只是一个订单，我们认为，这种现象是与众所周知的扩展无标度结构中产生的弦论的情况。最后，我们概述了弦环效应可能引起的其他校正。
2016-01-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Implications of Planck2015 for inflationary, ekpyrotic and anamorphic bouncing cosmologies
普朗克2015的结果，结合WMAP，ACT，SPT和其他实验的早期观测，是第一个不赞成“经典”暴胀范式的观测结果。为了满足观测的限制，暴胀理论家不得不考虑平台型暴胀子势，它引入了更多的参数和更多的微调，有问题的初始条件，多重宇宙的不可预测性问题，以及一个新的“不相似问题”。有些人建议转向“后现代”暴胀范式，在这种范式中，我们可观测宇宙中的宇宙学性质只是局部有效的，并且是随机设置的，在我们视界之外的大多数区域存在完全不同的性质（甚至可能是不同的物理定律）。相比之下，新的结果与最简单版本的ekpyrotic循环模型相一致，其中宇宙在缓慢收缩期间被平滑和扁平化，然后反弹，另一个有前途的反弹理论，变形宇宙学，已经提出，可以产生独特的预测。
2015-12-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Landscape of Modular Cosmology
本文研究了描述暴胀α-吸引子的SL(2,Z)不变势族的全球结构，揭示了Poincaré半平面下部看似尖锐的脊在双曲几何下实际上与上部暴胀平台物理等价。
2024-11-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Generalized Pole Inflation: Hilltop, Natural, and Chaotic Inflationary Attractors
最近出现了一种新的暴胀模型分析，其中暴胀观测量是由暴胀子动力学项中的极点结构决定的，而不是暴胀子势的形状。我们全面研究这个框架与任意顺序的极点考虑到可能的额外的极点在动力学项或潜在的。根据设置，正则势成为山顶或高原模型的形式，自然膨胀，幂律膨胀或单项/多项式混沌膨胀的变体。我们证明了这些模型的吸引子行为，并计算了从额外的极点到暴胀观测量的修正。
2016-08-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Implications of purely classical gravity for inflationary tensor modes
我们讨论的影响，纯粹的经典，而不是量子，引力理论的引力波频谱产生的通货膨胀。我们发现，一个积极的原始引力波的检测将不再足以确定在这种情况下的膨胀的规模-即使是高尺度的膨胀模型可以绕过观测的限制，由于大的不确定性，在初始的经典振幅的张量模式。
2014-03-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Anti-Ultralocality and Plateau Models of Inflation
Princeton University（普林斯顿大学）；Oakland University（奥克兰大学）；University of Michigan（密歇根大学）；Stanford University（斯坦福大学）；SLAC National Accelerator Laboratory（SLAC国家加速器实验室）
本文研究反超局域性对暴胀平台模型的影响，开发评估方案并结合数值相对论代码发现其会阻碍暴胀或引发量子失控，且微调要求随暴胀能量降低而更严苛，不利于降张标比的常用方法。
2026-09-03 gr-qc hep-th
(P)reheating after minimal Plateau Inflation and constraints from CMB
研究了一类考虑暴胀子$(χ)$与再加热场$(ϕ)$之间的四脚相互作用项$(1/2)g^2ϕ^2χ^2$的平台暴胀模型的预热相.我们特别关注的参数$ϕ_*$，控制通货膨胀的动力学和形状的暴胀潜力的影响。对于$ϕ_* < M_p$，暴胀子势偏离通常的幂律行为$ϕ^n$显著地改变了预热动力学的微观行为。对于两个不同的$ϕ_*$值，我们使用$n=2,4,6$分析和比较了所考虑的不同模型的产生效率、热化效率和系统的最终状态方程。最重要的是，当我们增加$n$或减少$ϕ_*$时，预热非常有效地发生，最终的状态方程是辐射的状态方程，$w=1/3$。特别是对于$n=2$，最终的状态方程为$w\simeq 0.2$。然而，一个完整的衰变的暴胀子不能实现与四腿相互作用的任何模型正在考虑。因此，为了完成再加热过程，我们对再加热阶段的第二阶段进行了微扰分析。以最终产品的预热阶段作为初始条件，我们已经解决了齐次玻尔兹曼方程的两个字段补充的约束来自随后的熵守恒。这样，我们就可以计算出预热结束后的再加热温度，否则再加热温度是不明确的。对于给定的暴胀子衰变常数和CMB温度，温度可以是唯一固定的。我们还将所得结果与传统的再热约束分析进行了比较，并从场论的角度讨论了暴胀子衰变常数的极限。
2019-07-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary $α$-Attractor From Type IIB/F Theory
本文在IIB/F理论的T^6/Z_N紧致化中，从三张相交D7膜构型推导出α=1/3吸引子慢滚暴胀势，揭示开弦模驱动径向暴胀并给出普适宇宙学预言。
2024-02-01 gr-qc hep-th
The Best Inflationary Models After Planck
我们使用普朗克2013年宇宙微波背景数据计算了193个慢卷单场暴胀模型的贝叶斯证据和复杂性，目的是从贝叶斯的角度确定哪些模型是有利的。我们的计算采用了一个新的数值管道接口通货膨胀的有效可能性与慢卷库ASPIC和嵌套采样算法MULTINEST。所考虑的模型代表了对迄今为止提出的通货膨胀情景的整个景观的完整和系统的扫描。我们的分析挑出了与普朗克数据兼容的最可能的模型（从奥卡姆剃刀的角度来看），同时排除了非常强有力的证据34%的模型。我们确定了贝叶斯证据支持的26%的模型，对应于15种不同的潜在形状。如果将贝叶斯复杂性纳入分析，则只有9%的模型是首选的，对应于仅9种不同的潜在形状。这些形状都是高原型的。
2014-06-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Implications of the B-mode Polarization Measurement for Direct Detection of Inflationary Gravitational Waves
本文研究了利用下一代干涉探测器直接测量暴胀引力波的前景，这种探测器可能探测到宇宙微波背景的B模偏振。本文计算了张量标量比大于0.01量级的大场暴胀模型中两种干涉探测器（DECIGO和BBO）的引力波背景谱和信噪比。如果二次势混沌暴胀的再加热温度$T_{\rm RH}$较高（升级后的DECIGO为$T_{\rm RH}>7.9\times10^6$ GeV，BBO为$T_{\rm RH}> 1.8\times 10^{6}$ GeV），那么在未来的实验中，在$3σ$置信水平下，将有可能达到引力背景的灵敏度。如果$f>4.2 M_{\rm pl}$（升级的DECIGO）和$T_{\rm RH}$高于$10^8$ GeV的$f>3.6 M_{\rm pl}$（BBO），直接检测也可能用于具有潜在$V(ϕ)=Λ^4 [1-\cos(ϕ/f)]$的自然膨胀。在暴胀子场$ϕ$和Ricci标量$R$之间具有非最小耦合$ξ$的四次势$V(ϕ)=λϕ^4/4$引起$|ξ|$小于0.01量级的引力波的可探测水平，而与再加热温度无关。
2014-10-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary Dynamics with a Smooth Slow-Roll to Constant-Roll Era Transition
在本文中，我们研究了具有变化的第二慢滚指数对正则标量场暴胀动力学的影响。对于量化第二慢滚指数变化的函数的极限情况，我们将对第二慢滚可以取小值和相应的大值的情况感兴趣。正如我们所展示的，这可以自然地在慢滚和恒滚时代之间引入平滑过渡。我们讨论的理论意义的机制，我们介绍，我们使用各种说明性的例子，以更好地理解的新功能，不同的第二慢卷指数介绍。在我们将给出的例子中，第二慢卷指数对标量场具有指数依赖性，并且在其中一种情况下，慢卷纪元对应于一种类型的$α$ -吸引子膨胀。最后，我们简要地讨论了慢滚和常滚的组合如何导致原始扰动的非高斯性。
2017-04-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Modified Lyth bound and implications of BICEP2 results
为了使BICEP 2对张量-标量比$r$的测量与普朗克约束一致，需要标量谱指数$n_s$的大的负运行。因此，对于单场暴胀模型，像$n_s$这样的暴胀观测值至少应该扩展到二阶慢滚参数。大的$r$值和Lyth界表明，不可能得到暴胀子的次普朗克漂移。然而，我们得到了一个绝对最小的限制$Δϕ/M_{\rm Pl}>\sqrt{r/2}$的暴胀子漂移的单场暴胀模型，这也可以适用于非慢卷暴胀模型。如果$r$上的BICEP 2结果成立，这个界限排除了$Δϕ<0.1 M_{\rm Pl}$的小场暴胀的可能性，并且即使$r$和$0.1$一样大，它也打开了$Δϕ<M_{\rm Pl}$的次普朗克漂移窗口。为了用$Δϕ<0.1 M_{\rm Pl}$得到次普朗克漂移，我们修改的边界需要$r<0.02$。以一个五阶多项式势为例，证明了它不仅与观测结果一致，而且违反了Lyth界。
2015-02-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Highly suppressed tensor-to-scalar ratio from a modified Lennard-Jones inflationary potential
University of Thessaly（色萨利大学）；National Observatory of Athens（雅典国家天文台）；Academy of Athens（雅典科学院）；European University Cyprus（塞浦路斯欧洲大学）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
本文提出基于修改Lennard-Jones势的暴胀模型，通过势能动力学实现极低的张量-标量比，与CMB数据一致并满足观测限制。
2026-02-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reconstruction of the Scalar Field Potential in Inflationary Models with a Gauss-Bonnet term
我们研究了具有Gauss-Bonnet项的暴胀模型，从观测量中重构了标量场势和Gauss-Bonnet耦合函数。利用$n_s$和$r$的观测有利关系，我们导出了标量场势和耦合函数的表达式。讨论了原始张量涨落的蓝倾谱$n_t>0$对标量场势和Gauss-Bonnet耦合的重构组态的影响。
2016-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Structure of Kähler potential for D-term inflationary attractor models
D项暴胀的最小混沌模型预测太大的原始张量扰动。尽管可以利用凯勒势中的高阶项使其与观察结果一致，但在不存在对称性的情况下，膨胀不受控制。本文全面研究了D项平台型Kähler势的条件，并讨论了它的对称性。它们包括α-吸引子模型与一个大规模的矢量超多重态和其推广导致极点膨胀的任意顺序。我们扩展了模型，使它可以描述库仑相位，规范异常被取消，和其他领域的暴胀是稳定的暴胀过程中。我们还指出了一个普遍的问题，大领域的D-项通货膨胀的非暴胀场的质量往往超过普朗克尺度。
2016-05-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Implications of single field inflation in general cosmological scenarios on the nature of dark energy given the swampland conjectures
沼泽猜想在宇宙学界引起了相当大的兴趣。它们已经被证明具有广泛的影响，如暴胀模型的约束，原始黑洞等。对暗能量的一个特别有启发性的见解也表明，在考虑了改进的dS猜想之后，人们可以使暗能量状态方程在一个精华场景中与-1有显著的不同。另一个有趣的问题是，沼泽地景观已经被证明与基于GR的宇宙学中的单场暴胀模型不相容。然而，在我们以前的工作中，我们已经表明，在一大类修改的宇宙学情景中，单场暴胀模型与通常的弦理论形式的沼泽地模型是完全相容的。在这项工作的基础上，我们现在表明，在修改后的宇宙学场景中，早期宇宙膨胀是由单场暴胀驱动的，即使我们只考虑原始的dS猜想，更不用说改进的形式，也可以使暗能量状态方程与-1显着不同。因此，我们表明，人们不需要应用一个阶梯函数的方法对通货膨胀，以有一个可观察到的区别恒定和非恒定的暗能量模型的背景下，沼泽地构造。
2021-01-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Polynomial $α$-attractors
暴胀$α$ -吸引子模型可以在超引力中自然地实现双曲几何。他们有稳定的预测观测，如$n_s=1-{2/ N_e} $，假设潜在的原始几何变量，以及其衍生物，是不是奇异的边界上的双曲盘，或半平面。在这些模型中，在正则规范化的暴胀子场$φ$的潜力有一个平台，这是接近指数快速在大$φ$。我们称之为指数$α$吸引子。我们提出了一个密切相关的一类模型，潜在的是不是奇异的，但其衍生物是奇异的边界。由此产生的暴胀子势也是一个平台势，但它以多项式方式接近平台。我们称之为多项式$α$ -吸引子。这两个家庭的吸引子的预测完全覆盖的甜蜜点的普朗克/BICEP/凯克数据。左边是指数函数，右边是多项式函数.
2022-03-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Local Shape of the Universe in the Inflationary Limit
最近WMAP和SDSS的高精度数据提供了强有力的证据，表明宇宙是近似平坦的。它们也使探索宇宙的拓扑结构成为可能。受这些结果的启发，我们最近研究了采用暴胀极限（即$|Ω_0 - 1| << 1$）的后果。我们已经证明，在这个极限下，一个通用的可检测的球形或双曲拓扑是局部无法区分的$R^2 x S^1$或$R x T^2$，无论其整体形状。在这里，我们简要介绍这些结果，并进一步讨论其观测意义。
2005-04-01 astro-ph gr-qc hep-th
Broken blue-tilted inflationary gravitational waves: a joint analysis of NANOGrav 15-year and BICEP/Keck 2018 data
本文联合NANOGrav 15年与BICEP/Keck 2018数据，对破缺幂律暴胀引力波谱进行马尔可夫链蒙特卡洛分析，发现PTA与CMB频段谱倾斜显著不同，并探讨了其对暴胀模型的约束意义。
2024-03-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Production of ultralight dark matter from inflationary spectator fields
本文研究超轻标量旁观者场在暴胀期间的粒子产生，构建一阶相互作用拉格朗日量并量化超视界产生，发现其贡献不可忽略且在超Hubble尺度显著增强。
2024-01-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The BAO-CMB Tension and Implications for Inflation
本文指出 CMB 与 BAO 数据结合导致标量谱指数 $n_s$ 约束显著上移，使原有暴胀模型被排除，这源于参数简并性与数据间的张力，建议在张力解决前谨慎解释相关约束。
2025-07-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dissipative Emergence of Inflation from Quasi-Cyclic Universe
本研究针对闭合宇宙的初始奇点问题，结合平台型势暴胀模型与再加热耗散机制，证明非暴胀解可演化为反弹后接暴胀的过程，为解释暴胀的起止及宇宙创生初期状态提供了新途径。
2024-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Classical Inflationary and Ekpyrotic Universes in the No-Boundary Wavefunction
本文研究了在无边界量子态中获得经典宇宙的方式。在这种情况下，当波函数是高度振荡的，即当波函数的振幅变化的比率与相位变化相比变得很小时，宇宙可以被表征为经典的（在WKB意义上）。在存在正或负指数势的情况下，WKB条件与因子$e^{-(ε- 3)N/(ε-1)},$成比例地满足，其中$ε$是（恒定的）慢滚/快滚参数，并且$N$表示e折叠的数量。因此，在$N$中，古典性以指数速度达到，但只有当$ε< 1$（膨胀）或$ε> 3$（膨胀）时。此外，当势能关闭，外燃阶段进入动力学主导阶段时，到那时为止所获得的古典性水平被保留下来。在循环势中也得到了类似的结果，其中加入了一个暗能量平台。最后，对于形式为$-ϕ^n$（带有$n=4,6,8$）的势，经典解变得越来越动力学主导，有一个初始的经典化爆发，然后迅速趋于平稳。这些结果表明，暴胀和ekpyrosis，这是唯一已知的平滑宇宙的动力学机制，共享也许更基本的属性，使空间和时间的经典摆在首位。
2015-04-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
How well do we understand the thermal history of the Universe? Implications of the recent BICEP2 data
在早期宇宙的背景下应用大统一理论，宇宙弦是暴胀子场不可避免的伙伴。为了使这样的模型与CMB温度各向异性兼容，暴胀尺度必须低于从BICEP 2合作宣布的张量与标量之比推导出的2 × 10 ^{16} GeV值。因此，我们对宇宙热历史的理解也提出了一些问题。
2014-10-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Expectations for Inflationary Observables: Simple or Natural?
我们描述了一般的暴胀动力学，可以出现一个单一的，正则耦合场的暴胀势是一个4阶多项式。这种情况下产生的经验光谱观测值，$n_s$，$r$和$α_s$的组合范围很广。然而，并不是所有的组合都是可能的，下一代宇宙学实验有能力排除基于这种可能性的所有暴胀情景。此外，我们构造的基础上物理动机的选择，其自由参数的潜在的通货膨胀的先验。这些可用于确定与$n_s$、$r$和$α_s$的不同组合相关联的调谐程度，并且将促进暴胀模型选择问题的处理。最后，我们评论的影响，这些结果的自然性的整体通货膨胀的范式。我们认为，排除所有简单的潜力并不一定意味着通货膨胀的范式本身是不自然的，但这种可能性将增加建设的重要性，在更广泛的超高能物理学范式的背景下，通货膨胀的情况。
2017-09-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Generalized Non-Minimal Derivative Coupling: Application to Inflation and Primordial Black Hole Production
我们引入暴胀模型，其中暴胀具有依赖于场的非最小导数耦合到爱因斯坦张量，我们命名为GNMDC。这Horndeski长期提供了新的和可区分的通货膨胀的预测框架，改善可能的问题与梯度不稳定性在再加热阶段。我们使用幂律单项式势和指数势研究暴胀现象。我们进一步阐述了暴胀子调制GNMDC的影响，并构建GNMDC项，可以放大小尺度下原始扰动的功率谱，触发PBH产生。GNMDC的一个吸引人的特点是，通货膨胀，以及PBH的生产，可以利用希格斯势实施。
2020-06-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Trans-Planckian Problem of Inflationary Cosmology
在目前大多数基于弱自耦合标量物质场的暴胀模型中，暴胀的周期是如此之长，以至于在暴胀周期开始时，对应于宇宙当前大尺度结构的共动尺度的物理波长小于普朗克长度。因此，在这些模型中，通常的涨落谱计算涉及将低能物理（在物质和引力领域）外推到这种物理不适用的区域。在本文中，我们证明了通常的宇宙学涨落谱的暴胀预测确实依赖于超普朗克尺度物理学的隐藏假设。我们引入了一类修改的色散关系，以模仿超普朗克尺度物理的可能影响，并表明在某些情况下，从通常的预测通货膨胀的重要偏差。讨论了这一结果对统一基础物理学和早期宇宙学的意义。
2001-05-15 astro-ph gr-qc hep-ph
CMB Imprints of a Pre-Inflationary Climbing Phase
我们讨论了弦模型所提出的一类前暴胀动力学对宇宙微波背景（CMB）观测量的影响，在这些模型中，由于D膜和定向折叠的存在，超对称性被破坏，而保持了超对称性的不相容部分，在这些模型中，可能的暴胀子被迫从初始奇点中出现，爬上一个温和的指数势，直到它反弹到一个陡峭的指数潜力的“膜超对称性打破”的情况下，作为一个结果，随之而来的下降引起了一个暴胀时代，开始时，系统仍然是远离其最终吸引子。如果这种类型的暴胀前爬升阶段发生在视界出口的6-7个e-折叠内，对于最大的可观测波长，吸引子的位移和初始状态效应将共同抑制原始标量谱中的功率，增强张量谱中的功率，并且通常叠加在两者上的振荡。我们调查这些印记CMB观测的参数范围内，检查其统计意义，并提供了一个半分析的理由，我们的结果。我们很容易将CMB中的大角度异常至少部分归因于这类暴胀前的动力学。
2012-05-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
