Robustness of Inflation to Inhomogeneous Initial Conditions
我们考虑了标量场分布和外生曲率的非均匀初始条件对不同暴胀模型的影响。特别是,我们比较小的字段膨胀的大字段膨胀的鲁棒性,使用3+1维爱因斯坦引力的数值模拟。我们发现,小场膨胀可以失败的次主导梯度能量的存在下,这表明它是不那么强大的不均匀性比大的字段膨胀,承受主导梯度能量。然而,我们也表明,小场膨胀可以成功,即使某些区域的时空开始在该地区的潜力,不支持通货膨胀。在大场的情况下,我们证实了以前的结果,即通货膨胀是强大的,如果暴胀子占据的潜在的通货膨胀的一部分。此外,我们表明,增加初始标量梯度将不会形成足够大的质量暴胀结束黑洞,如果初始超曲面是近似平坦的。最后,我们考虑具有变化的非本征曲率K的大场情况,使得某些区域最初是坍缩的。我们发现这可能再次导致局域黑洞,但如果时空是开放的,则总体上时空仍然是暴胀的,这证实了先前的理论研究。
2017-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Initial conditions for Inflation in an FRW Universe
我们研究了引起暴胀的初始条件类。我们的分析进行了几个流行的模型,包括:希格斯通货膨胀,Starobinsky通货膨胀,混沌通货膨胀,轴子monodromy通货膨胀和非正则通货膨胀。在每一种情况下,我们确定的初始条件,产生足够的通货膨胀,至少$60$ e-折叠。相空间分析已经进行了这些模型和通货膨胀的初始膨胀的能量规模的影响进行了数值研究。本文讨论了Higgs暴胀的两种情形:(i)Higgs暴胀与标量曲率耦合,(ii)Higgs拉格朗日量包含一个非正则动力学项。在这两种情况下,我们发现希格斯膨胀是非常强大的,因为它可以出现一个大类的初始条件。我们的分析的中心结果之一是,对于与希格斯和Starobinsky模型相关的平台状的潜力,通货膨胀可以实现,甚至为初始的标量场值接近潜在的最小值。这消除了文献中普遍存在的与平台电位有关的误解。我们还发现,在所有的模型中,通货膨胀是更强大的初始能量尺度的值更大。
2018-11-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the role of dissipative effects in the quantum gravitational onset of warm Starobinsky inflation in a closed universe
在空间封闭的宇宙中,低能量尺度的暴胀模型(如斯塔罗宾斯基暴胀)的一个有问题的特征是在暴胀开始之前会发生坍缩和大紧缩奇点。在最近的工作中,它表明,这个问题可以成功地解决在圈量子宇宙学的一个大类的初始条件,由于一个非奇异的循环演化和一个类似的现象。然而,对于某些非常不利的初始条件,通货膨胀的开始仍然很难获得。在这项工作中,我们探讨了耗散粒子产生的作用,这是典型的暖膨胀的情况下,在上述设置。我们发现,这种耗散效应产生的熵产生使类混沌现象更强。因此,膨胀的开始通常是快速的,包括非常不利的初始条件,其中在没有耗散效应的情况下,膨胀失败或显著延迟。我们唯象地考虑了三种耗散系数形式不同的暖暴胀情形,从动力学解和相空间图中发现,有利初始条件的相空间比冷暴胀情形大得多。
2021-10-22 astro-ph.CO gr-qc
A plausible solution to the problem of initial conditions for inflation
我们提出了另一种解决方案的初始条件问题的通货膨胀与均匀性超出视界在通货膨胀的开始,在通货膨胀之前的辐射时代的情况下。人们可能会争辩说,因果关系将允许在因果视界尺度$H^{-1}$上的平滑,但对于热暴胀情景,背景暴胀子场将仅在比$H^{-1}$小得多的热相关长度$ζ\sim T^{-1}$上相关。我们认为,与例子,如果在前暴胀时代的相对论自由度的数量是非常大的$(>10^4)$,那么热相关长度可以减轻初始条件问题的因果视界大小的顺序的通货膨胀。
2019-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Initial conditions problem in cosmological inflation revisited
通过新型数值相对论代码,研究发现暴胀无法从大爆炸后的通用初始条件解决均匀性和各向同性难题。
2023-04-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the problem of initial conditions for inflation
本文综述暴胀初始条件问题的现状,介绍适用于多种流行暴胀模型(含近期受观测青睐的平台势模型)的初始条件解决方法。
2025-11-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Initial Conditions for Inflation - A Short Review
我给一个简短的回顾的研究状况的性质所需的初始条件,以获得一个时期的宇宙膨胀。结果表明,有很好的证据表明,在大场模型的情况下,暴胀慢滚轨迹是一个本地的初始条件空间中的吸引子,而不是在小场模型的情况下。
2016-01-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianity from Excited Initial Inflationary States
我们用一种与模型无关的方法研究了初始暴胀激发态产生压缩极限$f_{NL}$的过程。我们将“兴奋”限定为Bunch Davies态的Bogoliubov变换。我们同时施加的约束,可观察到的功率谱是近尺度不变的至少三十年,今天可观察到的模式是subhorizon在通货膨胀的开始,而不会引起显着的反作用。我们证明了在超视界演化可以忽略的单场暴胀模型中,大多数激发的初始暴胀态不会产生可观测的压缩极限$f_{NL}$。其中一个模式处于Bunch Davies状态而其它两个模式处于具有$0.01<|β_k|\leq0.1$的激发态的情况可产生压缩极限$f_{NL}$,其可通过未来实验检测。
2013-03-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Trans-Planckian censorship, inflation and excited initial states for perturbations
最近提出的trans-Planckian censorship猜想(TCC)似乎要求暴胀的能量标度明显低于普朗克标度$(H_\text{inf}<10^{-20} \Mpl)$。这反过来又意味着暴胀的张量-标量比小得可以忽略不计,\textit{independent}的假设是慢滚,甚至是有一个单一的标量场,从而排除了暴胀,如果原始张量模式被观察到。在证明了这些边界的鲁棒性和一般性之后,我们证明了对于暴胀模型来说,具有宇宙学扰动的激发初始状态似乎是解决这个问题的一种方法。
2020-02-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
What initial condition of inflation would suppress the large-scale CMB spectrum?
有一个明显的功率赤字相对于$Λ$ CDM预测的CMB频谱在大尺度上,这虽然还没有统计上显着的,持续从WMAP普朗克数据。有人提出了一些建议,要求通货膨胀的某种形式的初始条件,以解决这种明显的功率抑制,尽管有相互矛盾的结论。通过研究状态方程参数$w$表示的FLRW宇宙中标量场的曲率扰动,发现暴胀结束时的大尺度谱反映了初态的超视界谱.如果宇宙在超膨胀($w < -1$)或正压($w > 0$)时代从绝热真空开始,大尺度谱被抑制。然而,在后一种情况下,没有因果机制来建立初始绝热真空。另一方面,只要宇宙是从绝热真空开始的,并且处于一个有$-1 < w < 0$的时代,即使存在一个中等正压时代,大尺度谱也会被增强而不是被抑制。我们进一步计算了一个具有两个势场的两阶段暴胀模型的谱,并表明其结果与单场分析的结果一致。
2016-01-08 astro-ph.CO gr-qc
A Conformal Boundary Ansatz for Warm Inflation Initialization: A Toy Model
University of Hyderabad(海德拉巴大学);MANUU(新印度国立大学)
本文提出通过经典共形边界条件确定性初始化温暖膨胀,证明共形Weyl映射可提供有限的初始辐射密度,展示在亚普朗克温度下宇宙自然进入弱耗散态。
2026-04-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Initial conditions in hybrid inflation: exploration by MCMC technique
在混合暴胀中,导致足够长暴胀的初始场值被认为是沿着暴胀谷在一个狭窄的频带内微调的。这个问题的重新分析表明,存在着不可忽略的比例成功的初始条件的外部山谷,组织在一个复杂的结构与分形边界,其起源已被解释。他们的存在,在很大一部分的参数空间已被证明使用baiduMonte-Carlo-Markov-Chain(MCMC)方法,并建立了潜在的参数的自然界。此外,这些结果被证明是有效的,不仅对原来的混合模型,但也为其他混合实现在各种框架。
2010-06-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Eternal inflation and the initial singularity
它表明,一个物理上合理的时空,是永远膨胀到未来必须拥有一个初始奇点。
1993-12-15 gr-qc
Initial conditions for plateau inflation: a case study
我们研究的初始条件的暴胀的情况下,暴胀的潜力有一个平台的形状。这些模型是普朗克数据最青睐的模型,可以在大量的模型类中获得。作为一个代表性的例子,我们考虑希格斯暴胀与没有一个$R^2$条款的背景下,Palatini引力。我们发现,通货膨胀与大量的e-折叠一般发生在大部分的参数空间,没有任何微调的参数,即使在通货膨胀的规模和通货膨胀期间的暴胀场值远小于普朗克尺度。我们讨论了探测原始引力波和曲率扰动的光谱倾斜的后果,以及最近提出的“跨普朗克审查”猜想。
2020-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A quantum gravitational inflationary scenario in Bianchi-I spacetime
利用圈量子宇宙学的有效时空描述,研究了Bianchi-I时空中的$ϕ^2$暴胀模型,讨论了初始奇异性的分辨、各向同性、各向异性对暴胀量的影响以及非微扰量子引力修正下的相空间吸引子等问题.与经典理论的比较分析,包括更一般的初始条件比以前考虑在后者也进行。我们表明,在一般情况下,经典的奇异性被替换为反弹的平均标度因子在圈量子宇宙学。由于潜在的量子几何效应,暴胀子的能量密度和各向异性剪切在整个非奇异演化过程中保持有界。从任意的各向异性初始条件开始,圈量子宇宙在慢卷膨胀开始之前或之后不久各向同性。我们在圈量子宇宙学的相空间动力学中发现了一个双吸引子行为,类似于经典理论中的双吸引子行为,但具有一些额外的微妙特征。与经典理论不同,对动力学方程的量子修正使得暴胀的量不单调地依赖于圈量子宇宙学中的初始各向异性。我们的研究结果表明,一个可行的非奇异暴胀模型可以从普朗克制度的高度各向异性的初始条件。
2013-05-29 astro-ph.CO gr-qc
Detailed investigation of the duration of inflation in loop quantum cosmology for a Bianchi-I universe with different inflaton potentials and initial conditions
在圈量子宇宙学背景的正确动力学上有着广泛的共识。在这篇文章中,我们通过改变我们认为是模型中最重要的“未知数”来系统地研究暴胀的持续时间:设置初始条件的方式,反弹时的剪切量和暴胀势的形状。
2017-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inhomogeneous Initial Data and Small-Field Inflation
我们考虑了小场暴胀在标量场不均匀性下的鲁棒性。以前的数值研究表明,如果标量势仅在一个狭窄的区间内是平坦的,例如在通常考虑的拐点模型中,即使在$τ= τ_i$的膨胀开始时出现的小幅度不均匀性也会破坏加速膨胀。在本文中,我们参数化和发展的不均匀性,从较早的时间$τ_{IC}$,在初始数据的印记,并表明,对于广泛的通货膨胀和通货膨胀前的模型,拐点通货膨胀承受初始的不均匀性。我们考虑三类微扰预暴胀解(对应于由标量场动力学项、相对论流体和各向同性负曲率所支配的能量)和两类具有大不均匀性的爱因斯坦方程的精确解(对应于具有圆柱对称性和各向异性负曲率的刚性流体)。我们导出了一个依赖于哈勃尺度$H(τ_ i)$和$H(τ_{IC})$的稳定性条件,以及暴胀前宇宙学的一些性质。对于印在普朗克尺度的初始数据,拐点暴胀的非均匀初始数据问题的缺乏导致一个新的,张量标量比的下限。
2018-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Strong-coupling scale and frame-dependence of the initial conditions for chaotic inflation in models with modified (coupling to) gravity
混沌暴胀模型的经典演化始于高能量密度,其半经典初始条件大概与所有基本力的普遍量子性质一致。也就是说,每个量子对能量密度的贡献是相同的。我们指出了这种方法中固有的这个量的上限,因此所有的量子都在弱耦合域内。我们在修正引力、$R^2$ -和Higgs-暴胀的现实模型中讨论了这个问题,强调了在度量框架下初始条件的具体变化,而所有的量子仍然贡献相等的部分。该分析可以在任何具有修正重力的模型中直接执行($F(R)$ -重力、与重力具有非最小耦合的标量等)。
2016-07-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Classical and Quantum Initial Conditions for Higgs Inflation
我们研究了在自然初始条件下,标准模型中是否会发生希格斯暴胀。希格斯玻色子与里奇标量有非最小耦合。我们把我们的注意力限制在量子爱因斯坦引力效应很小的区域,以便得到独立于紫外线引力的结果。在经典水平上,我们发现没有调谐需要有一个成功的希格斯膨胀,提供初始的均匀性条件得到满足。另一方面,在量子水平上,我们得到的重正化大的非最小耦合需要一个额外的自由度,将希格斯膨胀到Starobinsky $R^2$膨胀,除非运行参数的初始值的调整。
2015-07-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Precursor of Inflation
我们研究了宇宙的一个非奇异初始状态,它自然地导致暴胀。该模型是由一个具有二次势的标量场描述的Eddington启发的Born-Infeld引力。这个初始状态的曲率由比普朗克尺度小得多的标量场的质量尺度给出。因此,在这个模型中,无论能量密度变得多大,量子引力都不是理解暴胀前阶段所必需的。该模型中的初始状态最终演化为一个长暴胀周期,类似于通常的混沌暴胀。
2013-05-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Swampland, Trans-Planckian Censorship and Fine-Tuning Problem for Inflation: Tunnelling Wavefunction to the Rescue
反普朗克审查猜想意味着,由于暴胀的尺度非常低,单场暴胀模型需要对初始条件进行极端微调。在这项工作中,我们展示了量子宇宙学的建议-即隧道波函数-自然地提供了必要的初始条件,而不需要这样的微调。更一般地说,我们展示了如何隧道波函数可以提供合适的初始条件山顶通货膨胀模型,后者通常是首选的沼泽地的限制。
2020-02-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
String Excitation by Initial Singularity of Inflation
我们讨论了暴胀初始奇异性对弦振动模的激发。暴胀的初始奇异性通常发生在有限的Hubble参数下,Hubble参数通常小于弦尺度,因此弦效应在Hubble参数附近是否变得显著还不清楚.借助Penrose极限,我们发现当Krolak分类意义下的奇异性较强时,无限重的振荡模被激发.我们证明了Starobinsky和山顶通货膨胀的初始奇点,假设慢滚通货膨胀到过去的无穷大,是强大的。因此,在这些膨胀模型的早期阶段,严格的修正是不可避免的。我们还发现,在非慢滚情形下,山顶暴胀的初始奇异性可能是弱的。
2021-10-29 gr-qc hep-th
Non-Minimally Coupled Inflation with Initial Conditions from a Pre-Inflation Anamorphic Contracting Era
由Salopek,Barthel and Bond(SBB)首先提出的非最小耦合标量场与大的非最小耦合引起的暴胀,与观测到的谱指数值和张量-标量比的约束值吻合得很好.在这里,我们探讨了SBB暴胀代表宇宙从早期收缩时代出现的后期阶段的可能性。我们提出了一个模型,在这个模型中,宇宙从变形收缩时代平稳过渡到晚期SBB膨胀,而不会遇到奇异的反弹。这对应于爱因斯坦坐标系中的连续膨胀。我们表明,变形收缩时代是能够提供后续的SBB暴胀发生所需的平滑超视界的初始条件。该模型预测的非最小耦合,动力学项和潜在的SBB通货膨胀,可以显着增加观测到的光谱指数相对于其SBB预测的修正。
2016-08-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Pre-inflationary dynamics of Starobinsky inflation and its generization in Loop Quantum Brans-Dicke Cosmology
最近,圈量子引力的非微扰量子化方案被推广到Brans-Dicke理论,并导出了相应的圈量子Brans-Dicke宇宙学,这为在此框架下探索暴胀模型提供了一个必要的平台。本文考虑了两个宇宙学预言与普朗克数据非常吻合的暴胀模型:Starobinsky和$α$ -吸引子暴胀,系统地研究了它们的暴胀前动力学和慢卷暴胀。我们表明,对于这两个模型,一个平坦的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克宇宙的背景演化一般可以分为三个不同的阶段:前暴胀的量子阶段,量子到经典的过渡,和慢卷暴胀。暴胀前的动力学过程受圈量子Brans-Dicke宇宙学的量子几何效应的支配,对应的宇宙可能是初始膨胀的,也可能是初始收缩的,这取决于暴胀子场的初始速度。结果表明,暴胀前量子相位的详细演化也依赖于特定的暴胀模型。经过前暴胀量子阶段后,宇宙逐渐演化为慢卷暴胀,并满足Starobinsky势和$α$ -吸引子势的初始条件。此外,为了与观测数据相一致,我们还发现了在慢卷暴胀过程中至少能产生$60$ $e$ -折叠的初始条件的限制参数空间。
2019-01-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dynamical synchronization, the horizon problem, and initial conditions for inflation
该研究用动力学系统表述和变分方程方法,发现Mixmaster时期结束到弗里德曼态间存在短暂瞬态解,并探讨了其对宇宙演化、视界问题及暴胀初始条件的启示。
2023-04-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation with General Initial Conditions for Scalar Perturbations
本文讨论了具有一般初态的单场准de Sitter暴胀模型的可能性。本文首先计算了以相干态为初态的标量微扰的功率谱和双谱。我们发现,一大类相干态是不可区分的Bunch-Davies真空态,因此与目前的观察。在Bunch-Davies真空态上建立更一般的初态的情况下,我们证明了观测到的功率谱和局域双谱对初态的约束相对较弱,并且对于拟de Sitter暴胀,大量的初态与当前的观测结果是一致的.然而,重整化的能量动量张量的波动约束的初始状态进一步。
2012-03-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Avoiding the string swampland in single-field inflation: Excited initial states
有一类与最近提出的约束沼泽地准则相容的单场暴胀模型,其中哈勃慢滚参数$ε_\text{H}$与$ε_\text{V} \sim (V'/V)^2$不同。然而,这些模型(具有凸势)的障碍在于不可接受的高张量标量比,$r$,一般由它们预测。本文通过一个明确的例子指出,在宇宙学扰动的初始态中加入一个非Bunch-Davies分量,可以使$r$的值与观测值相容。通过这种方式,我们甚至为慢卷暴胀的标准模型提供了一条新的途径,通过调用对邦奇-戴维斯初始状态的偏离,使其与沼泽地准则保持一致。
2019-03-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Toward inflation models compatible with the no-boundary proposal
在本文中,我们研究各种通货膨胀模型的背景下,无边界的建议。我们提出一个好的暴胀模型应该满足三个条件:观测约束、合理的初始条件和模型的自然性。对于不同的暴胀模型,我们使用无边界的建议,分配的概率,每个初始条件,并定义了一个定量的标准,典型性,以检查模型是否满足可能的初始条件的观测约束。有三种可能的方式来满足典型性标准:在高能标度附近存在预暴胀,势被微调或暴胀场空间是无界的,或者有足够数量的场有助于暴胀。无边界假设拒绝了一些朴素的暴胀模型,解释了一些传统的对暴胀的怀疑,并可能产生观测结果。
2014-06-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A solution to the initial condition problems of inflation : NATON
最近对运动自由度\cite{Braun_ea13}的负绝对温度(NAT)的惊人认识激发了它在早期宇宙中的可能应用。系统能量上界的存在是NAT的充分条件,这可能对应于大爆炸模型的普朗克尺度。有人认为,标准暴胀需要一个初始补丁,它在距离尺度上是平滑的,略大于暴胀开始时的因果视界。我们表明,这个初始条件的问题可以解决,如果NAT费米子,被称为“NATON”,占据宇宙之前,标准的通货膨胀被点燃之前,提供迷你通货膨胀的标准。只要NATON主导的时代持续到至少比普朗克时间老10倍,它就会使宇宙足够均匀,从而产生成功的标准膨胀。
2019-04-29 astro-ph.CO cond-mat.stat-mech gr-qc
Phenomenological investigation of a quantum gravity extension of inflation with the Starobinsky potential
我们调查的Starobinsky潜力,最近的数据从普朗克任务的青睐,使用技术开发的研究宇宙学扰动的量子时空的框架中的环量子宇宙学的暴胀前的暴胀动力学。我们发现,对于很大一部分的初始数据,通货膨胀兼容的观察发生。这些初始数据中存在一个子集,导致了潜在的可观测的量子引力特征。有趣的是,尽管暴胀动力学不同,但这些量子引力对功率谱的修正与二次势暴胀的修正相似,包括在大尺度下对功率的抑制。此外,对于超视界模式的张量模式显示偏离标准的膨胀范式,这是独特的斯塔罗宾斯基潜力,可能是重要的非高斯调制和张量化石。
2016-03-17 astro-ph.CO gr-qc
A Finite Measure for the Initial Conditions of Inflation
我们研究暴胀是否需要微调的初始条件,以解释宇宙中观察到的平坦度和均匀性。我们实现这一点,通过使用Escherart升降机,它可以用来写任何标量场理论在一个纯粹的几何方式。利用这种形式,我们构造了一个流形,它的点代表了暴胀理论的所有可能的初始条件。在装备这个流形与一个自然的度量,我们表明,这个流形的总体积是有限的,为广泛的一类通货膨胀的潜力。因此,我们确定了一个自然的措施,使我们能够区分通用和微调组的初始条件,而不需要一个监管机构,在文献中以前的工作。使用这种方法,我们发现,允许充分通货膨胀的初始条件确实是微调的。微调的程度还取决于暴胀时宇宙学常数的值。检查示例势$V=λφ^4+Λ$,我们发现,如果我们允许在暴胀期间的宇宙学常数比现在大得多,我们就需要进行π-能级的微调。然而,如果我们将宇宙学常数固定在目前观测到的值上,所需的微调程度是$10^{-29}$量级的。
2019-05-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Fresh inflation: a warm inflationary model from a zero temperature initial state
在有限温度暴胀的框架下,考虑了服从伽玛定律的二元混合流体。该模型是针对无对称破缺的四次标量势而建立的。假设膨胀开始时辐射能量密度为零,并在膨胀阶段保持在GUT温度以下。此外,提供了必要的e折叠数和足够的辐射能量密度的大统一体重子生成可以发生在附近的最低能量配置。
2001-03-05 gr-qc hep-ph
Starting inflation from inhomogeneous initial conditions with momentum
该研究通过数值相对论模拟解决了含非零动量密度的爱因斯坦约束方程求解难题,验证了大场暴胀在高度非均匀初始条件下的鲁棒性,发现标量场大梯度可削弱均匀情形下大场速对暴胀的阻碍作用。
2023-12-14 gr-qc hep-th
Anisotropic examples of inflation-generating initial conditions for the big bang
本文通过推广已有工作,在一类各向异性时空中为暴胀场景提供了数学支持,这些时空满足特定初始条件,使能量-动量张量在大爆炸时由宇宙学常数主导从而产生暴胀时期。
2024-06-03 gr-qc
Conditions for inflation in an initially inhomogeneous universe
使用长波长迭代方案来求解大质量标量场驱动的宇宙的大爆炸奇点附近的爱因斯坦方程,我们发现初始准各向同性不均匀性在它们能够阻止暴胀之前可以有多大。
1994-09-27 astro-ph gr-qc
On the initial conditions for inflation with plateau potentials: the $R+R^2$ (super)gravity case
我们讨论了由真空能量驱动的暴胀的初始条件问题,特别是Starobinsky暴胀。我们表明,超引力嵌入的$R+R^2$理论自然减少的因果均匀性的大小,所需的低尺度暴胀发生,由于动力学纯超引力“辅助”领域的存在。我们研究了FLRW宇宙中$R+R^2$场的演化。我们还发现了依赖的初始条件问题的背景空间曲率。
2015-12-01 gr-qc hep-th
Bootstrapping from inflationary magnetogenesis to CMB initial conditions
假设原星系磁性的暴胀种子也影响爱因斯坦-玻尔兹曼体系,其初始条件被指定为大于哈勃半径的典型相关尺度,在物质-辐射相等之后但在解耦之前,分析了宇宙微波背景的温度和偏振各向异性。由于原始规范谱取决于一个关键参数的一致性模型的组合,计算的温度和极化的角功率谱,第一次,在存在一个假定的大尺度磁场的暴胀起源,没有补充的假设。
2013-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On initial conditions for inflationary and bouncing cosmologies
我们考虑的问题,推导初始条件的标量场在驱动早期和晚期的quintessence阶段。暗能量场提出了一个尚未解决的均匀性问题。进一步的困难与初始条件的辅助,动力学和幻影膨胀。我们回顾了正则测度的应用,发现Gibbons和Hawking的否定结论可以通过合理的量子宇宙学输入得到缓解。我们评论一些尝试将通货膨胀计划纳入循环和弹跳模型。
2012-12-19 gr-qc hep-th
How attractive is the isotropic attractor solution of axion-SU(2) inflation?
SU(2)规范场和轴子暴胀模型唯象成功的关键是SU(2)场的各向同性背景。以前的研究表明,这种各向同性背景是从各向异性(Bianchi I型)时空开始的膨胀过程中的吸引子解;然而,并不是所有可能的初始各向异性参数空间都被探索过。在本文中,我们探索更一般的初始条件,而不假设初始慢滚动力学。我们发现一些初始各向异性参数空间,这不会导致各向同性的背景,但违反慢滚条件,终止通货膨胀过早。当我们引入另一个标量场作为暴胀子并使轴子-SU(2)系统成为旁观者扇区时,吸引域增大。因此,旁观者轴子-SU(2)模型在唯象上更有吸引力。
2020-08-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Anamorphosis in hybrid inflation: How to avoid fine-tuning of initial conditions?
为了在初始混合暴胀中产生超过60个e-折叠的加速膨胀,通常需要在暴胀谷的一个非常窄的带内或在暴胀谷外的一些孤立点上对2-场轨迹进行初始微调。从更精确的动力学研究来看,这些点可以覆盖亚普朗克初始场值空间的不可忽略的比例,取决于潜在的参数,被证明是组织在连接域与分形边界。它们对应的轨迹首先落向势能的底部,然后沿着暴胀谷爬升并缓慢回滚。完整的参数空间,包括初始速度和所有潜在的参数,然后探索使用蒙特卡罗马尔可夫链(MCMC)方法。结果表明,成功的初始条件(IC)以外的山谷是不本地化的参数空间,是占主导地位的方式来实现通货膨胀,独立的初始场速度。推导了参数的自然界。我们的结果的通用性在其他5个不同框架的混合模型中得到了证实。
2009-10-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Power-law Inflation Satisfies Penrose's Weyl Curvature Hypothesis
基于熵的考虑和时间箭头彭罗斯认为,宇宙必须开始在一个特殊的初始奇点消失外尔曲率。这通常被解释为与通货膨胀不一致。在这里,我们的论点正好相反,彭罗斯的说服实际上与通货膨胀是一致的。使用幂律膨胀的例子,我们表明,通货膨胀开始于过去的零奇点,Weyl张量消失时,最初的度量是完全共形平坦的。这个初始状态精确地服从彭罗斯条件。初始的零奇点自发地破坏了$T$ -反转,并拾取了时间箭头。它可以被调节和解释为从无到有创造宇宙,当它实现时,最初适合于普朗克大小的泡沫。彭罗斯的初始条件是有利于初始$O(4)$对称的气泡,选择的极值的监管欧几里德行动。预测的观测值与数据之间存在轻微的紧张关系,但如果在过去的60年里对幂律膨胀进行小的修正,它们就可以拟合。
2022-11-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inhomogeneous initial conditions for inflation: A wibbly-wobbly timey-wimey path to salvation
我们使用数值相对论的3+1形式来研究Starobinsky和Higgs暴胀对非均匀初始条件的鲁棒性,无论是场梯度还是动能密度。亚哈勃和哈勃大小的波动通常会在梯度能和动能之间的振荡阶段后导致暴胀。哈勃大小的不均匀性也会产生收缩区域,最终可能形成原始的黑洞,随后被膨胀稀释。我们分析了前暴胀时代的动力学以及矢量和张量涨落的产生。我们的分析进一步支持任何大小的不均匀性,在现场,速度或状态方程的通货膨胀的鲁棒性。在大的字段值,preinflation动力学仅在很小程度上取决于字段的潜力,预计这种行为是普遍的,并适用于任何通胀潜力的高原型,有利于CMB的观测普朗克之后。
2021-04-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Initial Kaluza-Klein fluctuations and inflationary gravitational waves in braneworld cosmology
我们研究了Randall-Sundrum膜世界中暴胀产生的引力波的频谱。由于暴胀引力波是量子力学起源的,所以体扰动的初始组态包括卡鲁扎-克莱因量子涨落以及零模涨落。然而,我们发现,在Kaluza-Klein模式的初始波动没有显着的影响,在后期的时间谱,无论在暴胀后阶段的能量尺度和状态方程参数。这是用数值方法,使用朗斯基公式。
2006-02-17 astro-ph gr-qc hep-th
Breathing Comoving Hubble: Initial Condition and Eternity in view of the trans-Planckian Censorship Conjecture
在本文中,我们提出了这样的想法,即共同运动的哈勃视界经历了多个阶段的收缩(a.k.a.)。通货膨胀阶段)和扩张。可观测到的膨胀,产生了CMB各向异性,并产生了原始的引力波,随后是多次早期和晚期的膨胀。反普朗克审查猜想限制了每个暴胀阶段的持续时间,并决定了它们的哈勃率。早期的暴胀可能在宇宙从普朗克时代出现后立即开始。它缓解了较低规模可观察通货膨胀的初始条件问题。后期的通货膨胀共同帮助可观察到的通货膨胀适应当前的水平。此外,它使永恒的暴胀成为可能,并与暴胀相一致。
2019-11-27 gr-qc hep-th
Initial Conditions for Vector Inflation
最近,一个使用非最小耦合质量向量场的暴胀模型已经被提出。对于非最小耦合参数的特定选择和平坦FRW模型,该模型被简化为具有质量标量场的混沌暴胀模型。我们研究了非零曲率的宇宙向量膨胀的发病的影响。我们发现,在弯曲的宇宙中,向量膨胀的动力学可以从混沌膨胀不同,并导致膨胀的解决方案的初始条件的分数相比,混沌膨胀的情况下减少。
2008-08-05 astro-ph gr-qc hep-ph
Initial conditions of pre-inflation with Hilltop potential in loop quantum cosmology
本文在圈量子宇宙学框架下研究了Hilltop势作用下的预暴胀动力学。将暴胀子场在量子反弹时的初始条件分为两类,一类是以动能为主的初始条件,另一类是以势能为主的初始条件。在这两种情况下,物理上可行的初始值的暴胀子场在反弹的数值,产生所需的慢滚暴胀,也足够数量的$e$折叠。为与观察结果一致,至少需要60倍$e$。在初始条件为动能主导的情况下,本底的数值演化分为三个不同的区域:{ \it反弹、过渡和慢卷暴胀},而在势能主导的情况下,反弹和过渡相消失,但仍实现了慢卷暴胀。这在Hilltop电位的$p=4$和$v=1 M_{Pl}$的情况下是正确的。然而,对于其他情况下,慢卷膨胀不能得到。此外,我们还研究了Hilltop势的相空间分析,讨论了在所选参数下的相空间轨迹。
2023-02-02 gr-qc
On the Initial Conditions for Brane Inflation
弦论提出了各种产生原初暴胀的机制,其中“膜暴胀”是最广泛考虑的机制之一。在这种情况下,暴胀发生在两个膜相互接近的时候,代表膜之间分离的模场扮演着暴胀子场的角色。我们研究了初始条件的相空间,它可以导致一个足够长的宇宙膨胀期,并发现,考虑到非零初始动量的可能性可以显着改变所需的初始条件的微调程度。
2003-03-05 astro-ph gr-qc hep-ph
Numerical Study of Inhomogeneous Pre-Big-Bang Inflationary Cosmology
我们数值研究了球对称时空中的非均匀前大爆炸暴胀。我们发现,一个大的初始不均匀性抑制了大爆炸前暴胀的发生。我们还发现,即使前大爆炸暴胀阶段实现,初始的不均匀性是不均匀的。也就是说,在大爆炸前的暴胀中,“头发”(不规则性)不会落下,这与通常的(势能主导的)暴胀形成鲜明对比,在通常的暴胀中,初始的不均匀性和各向异性被阻尼,因此所产生的宇宙对初始条件不太敏感。
1999-02-01 astro-ph gr-qc
On the thermodynamic origin of the initial radiation energy density in warm inflation
在暖暴胀情景中,辐射总是存在的,因此暴胀开始时辐射能量密度也被假定为有限的。为了找出初始辐射能量密度不为零的原因,我们重新分析了一个热膨胀模型,并通过考虑总能量动量张量的不为零的迹,导出了一个与温度相关的有效势相称的有效Stefan-Boltzmann定律.有效的Stefan-Boltzmann定律表明,在大统一时期,辐射的零能量密度增加,直到暴胀开始,并最终在暖暴胀的初始阶段变得有限。利用上述有效的Stefan-Boltzmann定律,我们还研究了宇宙学标量扰动,得到了在暴胀结束时GUT重子生成所需的足够辐射能量密度。
2016-11-10 gr-qc hep-th
Reconciliation of High Energy Scale Models of Inflation with Planck
暴胀宇宙学范式在解释CMB各向异性到百分比水平上是非常成功的。除了依赖于暴胀模型外,CMB温度涨落的功率谱、谱倾斜和非高斯性也依赖于暴胀的初始状态。在这里,我们检查在多大程度上这些可观的影响,我们的无知,在初始条件的暴胀扰动,由于未知的新物理在高尺度$M$。对于满足反作用约束的初始状态,我们发现功率谱的幅度仍然可以显着改变,而双谱的修改仍然很小。对于这样的初始状态,$M$具有几十个$H$的上限,其中$H$是膨胀期间的哈勃参数。我们发现,对于$M\sim 20 H$,这样的初始状态总是(基本上)抑制张量标量比。特别是,我们表明,一般的初始条件的选择可以令人满意地调和简单的$1/2 m^2 ϕ^2$混沌模型与普朗克数据。
2014-02-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On viability of inflation in non-minimal kinetic coupling theory
我们考虑了非最小动力学耦合理论中暴胀的初始条件。如果暴胀完全由没有势能的动力学项驱动,那么所得到的e折叠数只取决于标量场$\dot ϕ$的初速度。我们明确地写出了e折叠数的表达式,并表明,对于物理上合理的耦合常数值,我们可以得到60 e折叠只有指数大的初始$\dot ϕ$。另一方面,当考虑标量场势时,我们不需要很大的$\dot ϕ$来开始计算60个e-折叠,另一方面,一些初始条件导致物理上不允许的永恒膨胀。我们数值计算表明,在本文件中使用的措施,只有一小部分的初始条件导致永恒的通货膨胀的合理值的耦合常数。
2021-05-28 gr-qc
Fractal initial conditions and natural parameter values in hybrid inflation
我们表明,所需的初始字段值产生通货膨胀的两个字段的原始混合模型,其超重力F-长期的扩展,不遭受任何微调问题,即使当字段被限制为次普朗克和几乎所有的潜在参数值。这是由于存在一个迄今为止一直被忽视的初始慢滚破坏演化。由于暴胀谷的吸引子性质,这些轨迹最终会产生足够的宇宙加速膨胀。通过数值求解完整的非线性动力学,我们表明,这样成功的初始字段值的集合是连接的,2维,并具有无限长的分形边界探索整个字段空间。然后,我们进行了蒙特卡洛马尔可夫链分析的整个参数空间组成的初始场值,场速度和潜在的参数。我们给出了这些量的边缘化后验概率分布,使得宇宙膨胀足够长的时间来解决通常的宇宙学问题。在最初的混合模型及其超重力版本中,暴胀似乎是通用的,并且从暴胀谷之外开始更有可能。最后,我们的研究结果的意义在永恒的通货膨胀的情况下进行了讨论。
2009-12-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The symmetries of inflationary magnetogenesis and the plasma initial conditions
一旦几何结构准指数膨胀,等离子体源通常被调谐到零,好像暴胀阶段的持续时间对于大尺度下的规范场波动是无关紧要的。等离子体的偶然消失(甚至部分忽略其影响)取决于系统的对称性,在四维时空和最简单的阿贝尔情况下,在Weyl重新标度下的不变性和电磁对偶对称性。对暴胀磁生的量子、热和传导初始条件进行了分类和讨论,目的是确定何时可以有效地忽略等离子体效应。本文简要地讨论了非简并等离子体对大尺度电通量守恒的推测意义。
2012-07-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Relativistic Gas of Inflatons as an Initial State for Inflation
本文将暴胀子初始态设为相对论性气体,发现其初始势能被抑制至低于暴胀所需最小值,表明不利条件下暴胀难以自然起始,并扩展了早期关于稀少有利区域需从自再生阈值之上起步才能主导晚期宇宙的研究。
2022-11-11 gr-qc hep-th