Eternal Inflation in Swampy Landscapes
被广泛讨论的沼泽地景观对弦论景观的性质以及这种景观所能支持的多元宇宙的性质提出了重要的限制。这些定理对暴胀模型特别有限制，特别是它们排除了德西特真空的存在。如果这些假设是假的，而dS真空确实存在，那么在弦论中构造它们似乎还需要相当多的微调，所以它们的数量可能远远超过AdS真空。在这里，我们探讨这些考虑所建议的多元宇宙结构。我们考虑两种情况：（i）dS真空罕见的景观和（ii）dS真空不存在的景观，dS潜在的最大值和鞍点不够平坦，不允许通常的山顶通货膨胀，即使在潜在的斜坡上缓慢滚动的通货膨胀是可能的。我们认为，在这两种情况下，通货膨胀都是永恒的，可以支持通货膨胀的景观的所有部分都在多元宇宙中表现出来。在这样的模型中，多重宇宙的时空结构是非平凡的，与标准的图像有很大的不同。
2019-10-10 gr-qc hep-th
Lectures on Naturalness, String Landscape and Multiverse
Institute for Theoretical Physics, Heidelberg University（海德堡大学理论物理研究所）
讲义探讨弦景观与自然性问题，为研究生提供技术性介绍，涵盖弦理论基础及与层级问题的关系，适合深入学习弦理论的学生作为补充阅读。
2026-05-07 hep-ph hep-th
Drake Equation for the Multiverse: From the String Landscape to Complex Life
有人认为，宇宙学中广泛采用的智能（典型）观察者存在的选择标准通常被称为“人择条件”，只是原始生命的先决条件。生命的存在并不意味着智慧生命的存在。相反，从单细胞到复杂的多细胞生物体的转变远非微不足道，需要行星平台上严格的额外条件。试图解开必要的步骤，导致从一个假设的多元宇宙的宇宙选择的生命和复杂的生命的存在。有人建议，目前所谓的“人择原理”应改为“前生物原理”。"
2010-02-08 astro-ph.CO hep-th physics.pop-ph
The Self-Organized Critical Multiverse
最近提出了一种基于搜索优化的真空动态选择机制，在假真空永恒膨胀的背景下的景观。的搜索算法，定义的本地真空转换，是最佳的动态调整在临界状态的景观区域，与德西特真空有一个平均寿命的顺序，他们的页面时间。本文的目的是阐明在页面寿命的动态相变的性质。我们专注于景观的一个有限区域，它与景观的其他部分交换体积，并作为一个开放的系统。通过变量变换，将de Sitter真空的共动体积主方程映射为耦合过阻尼随机振子的随机方程--著名的Ornstein-Uhlenbeck过程.景观的其余部分，作为一个环境，被假定为导致一个非零的驱动项的所有网站在该地区与不相关的，白噪声波动（虽然不一定是高斯）。我们首先表明，静态磁化率的振荡器发散的平均寿命的德西特真空接近佩奇时间。因此，景观的最佳区域最容易受到来自其景观的体积流入。然后，我们表明，振荡器的位移波动表现出$1/f$功率谱在很宽的频率范围内，正是在临界页寿命分布。$1/f$功率谱是临界状态下非平衡系统的标志。与阿贝尔沙堆中的沙崩或大脑中的神经元雪崩类似，处于临界状态的德西特真空可以被认为正在经历标度不变的体积波动雪崩。
2021-05-07 hep-th
Measures for a Transdimensional Multiverse
从永恒暴胀和弦论中产生的多元宇宙/景观范式描述了一个由“口袋宇宙”组成的大规模多元宇宙，这些宇宙有各种各样的不同类型，包括不同的维度。为了在多元宇宙中做出预测，我们需要一个概率测度。在$(3+1)d$景观，比例因子截止措施已被证明有一些有吸引力的属性。在这里，我们考虑这种措施可能的推广到一个transdimensional多元宇宙。我们发现，一个简单的扩展的比例因子截止到transdimensional的情况下，给出了一个措施，强烈反对大量的慢卷通货膨胀和预测的密度参数$Ω$的低值，在冲突的观察。一个合适的推广，它保留了所有的良好性质的原始措施，是“体积因子”截止，它正则化的无限时空体积使用截止面的体积膨胀因子恒定。
2010-05-25 gr-qc hep-th
'Tilting' the Universe with the Landscape Multiverse: The 'Dark' Flow
从景观多重宇宙中选择宇宙初始状态的理论预测了超视界的不均匀性，这种不均匀性是由我们的哈勃体积与视界之外的模式和域的非局域纠缠引起的。在这里，我们表明，这些自然会产生一个整体流的相关长度的顺序地平线的大小。对引力势的修正具有一个特征标度$L_{1} \simeq 10^{3} H^{-1}$，它起源于暴胀前的景观残余。电势的“倾斜”将功率引入到最低的CMB多极，其中主要贡献是偶极，其次是四极。感应多极$l \le 2$与垂直于它们的对准平面的轴对准，所述对准平面沿着由偶极子确定的优选框架取向。优选方向由整体流相对于宇宙膨胀框架的速度场显示。的参数是严格约束的，因此派生的修改导致强大的预测测试我们的理论。Kashlinsky等人最近发现的“暗”流大约是$700 km/s$，这似乎与我们对$3 μK$级诱导偶极子的预测很一致。在这样的背景下，Kashlinsky等人对整体流的发现变得更加有趣，因为它可能为暴胀前的物理学提供一个探测，并为景观多元宇宙提供一个窗口。
2008-10-30 astro-ph gr-qc hep-ph
Testing Predictions of the Quantum Landscape Multiverse 2: The Exponential Inflationary Potential
2015年普朗克数据的发布收紧了允许通货膨胀模型的区域。具有凸势的暴胀模型现在已经被排除了，因为它们产生了一个大的张量标量比。同时，同样的数据提供了有趣的暗示，可能偏离CMB扰动的标准图像。在这里，我们重新审视宇宙起源理论从景观多元宇宙的指数膨胀的情况下的预测，有两个原因：第一，检查与这个理论相关的异常的状态，在最近的普朗克数据的光;第二，寻找一个反例，新的物理修改可能会带来凸暴胀势，被认为已经被排除，回到数据允许的电位区域。使用指数膨胀作为凸势的一个例子，我们发现，这两个测试的答案是肯定的：修改的扰动谱和牛顿势的宇宙起源于量子纠缠，带来指数势，回到当前数据的允许范围内，并且，一系列的异常先前在这个理论中预测的，仍然是在很好的协议与当前的数据。因此，我们对这种凸势的发现是以允许早期宇宙中额外的热遗迹粒子（相当于暗辐射）为代价的。
2016-12-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Predictions from Star Formation in the Multiverse
我们计算景观中的三变量概率分布，同时扫描宇宙学常数、原始密度对比度和空间曲率。我们考虑两种不同的措施，调节永恒的通货膨胀的分歧，和三个不同的模型的观察者。在一个模型中，观测者的出现与恒星产生的熵成正比;在另一个模型中，观测者在恒星形成后的固定时间（50亿或100亿年）出现。恒星形成率，这是我们所有观测模型的基础，敏感地依赖于三个扫描参数。我们采用了最近开发的模型，在多元宇宙中的恒星形成，一个相当大的改进，在以前的治疗不同的口袋宇宙的天体物理和宇宙学性质。对于观察者模型和测量的每个组合，我们显示所有单变量和双变量概率分布，其余参数保持固定和边缘化。我们的结果仅弱依赖于观察者模型，但更强烈的措施。使用因果菱形测度，观察到的参数值（或边界）位于我们计算的几乎所有概率分布的中心$2σ$内，并且总是在$3σ$内。考虑到参数空间的大尺寸和维度，这一成功是令人鼓舞的，而且相当重要。因果补丁措施给出了类似的结果，只要曲率可以忽略不计。如果曲率占主导地位，因果补丁会导致一种新的失控：它更喜欢宇宙学常数的负值，在景观中具有最小的星等。
2009-07-28 hep-th
Stationary Measure in the Multiverse
我们研究了最近提出的“静态措施”的背景下，字符串景观的情况。我们表明，它既不遭受从“玻尔兹曼脑”的问题，也不从“不稳定性”的悖论，使一些其他措施预测目前的高CMB温度。我们还证明了一个令人满意的性能，这种措施在预测的结果，如质子衰变的本地实验。
2008-12-01 astro-ph gr-qc hep-ph
How many universes are in the multiverse?
我们认为，由永恒暴胀产生的可区分的局部弗里德曼宇宙的总数与暴胀扰动熵的指数成正比，并受到e^{e^{3 N}}的限制，其中N是慢卷后永恒暴胀的e倍数。对于最简单的混沌暴胀模型，N近似等于永恒暴胀结束时的德西特熵;它可以是指数级的大。然而，并非所有这些宇宙都能被局部观测者观测到。在存在宇宙学常数Λ的情况下，可区分的宇宙的数量由e^{|Λ| ^{-3/4}}。在弦论景观的背景下，不同宇宙的总数预计将以指数方式大于景观中真空的总数。我们讨论的可能性，最强的约束可区分的宇宙的数量可能与多重宇宙的属性无关，但观察者的属性。
2010-04-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On making predictions in a multiverse: conundrums, dangers, and coincidences
有许多具有不同性质的“宇宙”的概念是对“为什么宇宙如此适合生命”问题的一个答案。“这个概念也自然地从永恒膨胀和弦/M理论的当前思想中得出。但我们如何检验这样一个“多元宇宙”理论：我们将众多宇宙中的哪一个与我们的宇宙进行比较？本文列举了似乎是必不可少的成分，使可检验的预测，概述了不同的战略，人们可能会在这个框架内，然后讨论了一些固有的困难和危险，在这些方法。最后，我解决的问题，是否可能有一些一般的，定性的预测，多元宇宙理论可能会共享。
2005-06-22 astro-ph hep-th
Embedded structure in quantum theory, functional operator and multiverse
该研究以量子力学可从量子场论重构为线索，构建了含嵌入结构的量子理论框架，引入泛函算子并探讨其对II级多重宇宙的描述能力，还讨论了宇宙起源相关主题。
2025-02-11 gr-qc hep-ph hep-th
Predictions and Tests of Multiverse Theories
适合生命的物理参数微调的证据可能可以用几乎任何天意、巧合或多元宇宙的组合来解释。一个多元宇宙通常包括我们无法观测到的部分，但如果它的理论包括适当的观测措施，那么即使它包含这些不可观测的元素，可观测的东西也可以用理论来解释。因此，好的多元宇宙理论可以通过观测来检验。对于这些测试和预测不止一个观察的不同理论的贝叶斯比较，将“典型性”的概念定义为理论给出的可能性是有用的，即观察的随机结果至少与实际观察的结果一样极端。一些多重宇宙理论可以被认为是属于单一宇宙的（例如，服从某些方程的单一量子态），这就提出了为什么这些方程适用的问题。其他的多元宇宙理论可以被认为根本不属于单一的宇宙。这些不再提出单个宇宙的方程是什么的问题，而是提出为什么不同宇宙集的测量如此之大，以至于使我们的观察不太不典型的问题。
2006-10-09 gr-qc hep-th
Making predictions in the multiverse
我描述了认为我们生活在一个永恒膨胀的多元宇宙中的理由，其中可观察到的自然“常数”因地而异。在这种背景下进行预测的主要障碍是，我们必须调节永恒通货膨胀的无限性。我回顾了一些拟议的监管机构或措施。最近的研究排除了一些措施，表明它们与观察相冲突，并将注意力集中在一些建议上。此外，几种不同的措施已被证明是等效的。当我们从理论、实验和观察中学到更多时，我描述了这些测量将面临的许多重要测试中的一些。
2011-09-18 gr-qc hep-ph hep-th
The distribution of Omega_k from the scale-factor cutoff measure
我们的宇宙可能包含在一个不断膨胀的多元宇宙中的一个分散的泡沫中。一个有希望的措施来调节这样一个多元宇宙的发散时空体积是标度因子截止，其中一个特点是泡沫没有奖励有一个较长的持续时间的慢卷膨胀。因此，根据像我们这样的气泡中暴胀的e折叠数的景观分布，我们可能希望测量时空曲率。我们研究了最近提出的一个景观中的通货膨胀卡通模型，并发现我们宇宙中的曲率远高于宇宙方差预期值的合理机会（约10%）。人择选择并不强烈地选择像观测到的那样小的曲率（相对较大的值），这意味着曲率的观测界限可以用来排除通常给出太少通货膨胀的景观模型。
2009-12-18 astro-ph.CO hep-th
Multiverse Predictions for Habitability: Fundamental Physics and Galactic Habitability
该研究在多元宇宙假说下，分析粒子物理、宇宙学及银河系宜居性因素对观测到我们物理常数概率的影响，发现灵活大统一理论等情形不被看好，并可通过未来实验检验。
2025-09-10 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
The Static Quantum Multiverse
我们考虑多重宇宙的内在量子力学框架最近提出的参考文献。[1，2]。通过要求量子力学的原理是普遍有效的，并且物理预测不依赖于人们选择来描述多元宇宙的参考系，我们发现多元宇宙状态必须是静态的-特别是，多元宇宙没有开始或结束。我们认为，尽管它看起来很天真，但这并不与观察相矛盾，包括我们观察到时间在一个确定的方向上流动的事实。选择多重宇宙状态最终归结为找到某些零本征值方程的归一化解，类似于氢原子的情况。根据量子力学的规则，自然界的物理预言将随之而来。
2012-05-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Computational complexity of the landscape II - Cosmological considerations
我们提出了一种新的方法，基于计算复杂性的多重宇宙分析，这导致了一个新的家庭的“计算”措施的因素。通过将宇宙学定义为包含具有特定性质的真空的时空（例如小的宇宙学常数）加上时间演化如何产生真空的规则，我们可以将多元宇宙中的全球时间与模拟它的超级计算机上的时钟时间联系起来。我们认为，这台超级计算机模拟的早期宇宙动力学的“有限计算复杂性”原则，这转化为一个全球性的措施，用于调节永恒的通货膨胀。时间演化的规则可以被看作是一种搜索算法，其细节应该受到更强的“最小计算复杂性”原则的约束。“与以前研究的全球措施不同，我们避免了标准的平衡考虑和玻尔兹曼大脑和愚蠢悖论的著名问题。我们还给出了宇宙学的计算复杂性的各种定义，并认为只有少数几个自然的复杂性类。(v2：提交出版的版本：澄清了第5.3节;添加了参考文献）（v3：添加了对勉强适宜的真空的讨论。版本出现在物理学年鉴）
2018-03-16 gr-qc hep-th
Probabilities in the inflationary multiverse
暴胀宇宙学导致了一个“多元宇宙”的图景，涉及无限数量（空间无限）的后暴胀热化区域，称为口袋宇宙。在有许多真空的理论背景下，例如弦论的景观，自然界的有效常数在暴胀期间被量子过程随机化。我们讨论了每个口袋宇宙中的常数的体积分布的解析估计。这是基于这样的猜想，即场分布在扩散区近似遍历，此时场的动力学由量子涨落（而不是经典漂移）主导。然后，我们提出了一种方法来确定不同类型的口袋宇宙的相对丰度。这两种成分结合成一个表达式的常数分布在口袋宇宙的所有类型。
2005-11-27 astro-ph gr-qc hep-th
Observing the Multiverse with Cosmic Wakes
目前的宇宙起源理论，包括弦论，都预言存在一个包含许多泡沫宇宙的多元宇宙。这些气泡宇宙通常会发生碰撞，与我们的碰撞产生宇宙尾流，进入我们的哈勃体积，在宇宙微波背景（CMB）中表现为异常对称的圆盘，并干扰大尺度结构（LSS）。有初步的观测证据与我们天空中的一个或多个这些扰动相一致。然而，其他来源可以在CMB温度图中产生类似的特征，因此需要额外的信号来验证它们的超普遍起源。在这里，我们发现，第一次，详细的三维形状和CMB温度和偏振信号的宇宙尾流的气泡碰撞在早期宇宙与目前的观测一致。预测的偏振模式具有独特的功能，当与相应的温度模式是一个独特的和引人注目的气泡碰撞信号。这些特征代表了多重宇宙范式的第一个可验证的预测，并且可能被普朗克和未来的CMB极化任务等当前实验检测到。探测到气泡碰撞将证实多元宇宙的存在，为弦论提供令人信服的证据，并使我们对宇宙及其起源的认识更加清晰。
2011-09-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Grand Canonical Multiverse and the Small Cosmological Constant
我们认为多元宇宙是宇宙的集合。利用标准的统计物理学分析，我们得到宇宙学常数是指数小的。在没有任何人择推理的情况下实现了小而有限的CC。然后，我们将CC。量子化允许对可能的贡献进行精确的求和，并使用CC的测量值来预测我们定义的多元宇宙的温度。此外，量子化允许将单一宇宙解释为具有不同能级的不同本征态的叠加，而不是实际存在的多元宇宙。
2022-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Prediction and typicality in multiverse cosmology
在缺乏一个基本理论，可以精确预测可观察参数的值，人择推理试图限制这些参数的概率分布，以便于提取可测试的预测。这种方法的实用性最近一直在激烈辩论，特别是在声称我们生活在多元宇宙中的理论中，其中参数可能在我们可观察的视界之外的区域具有不同的值。在这个宇宙学框架内，我们调查的效力自上而下的人择推理的基础上弱人择原理。我们认为，最近的索赔，这是不清楚的，可以免除的概念，典型性完全或假定典型性，在比较所得的概率分布与观察。我们在一个具体的，自上而下的设置有关的暗物质，典型性的假设可以显着影响预测，从而提供了一个指南，如何在推理的错误，典型性转化为错误的预测能力的评估。我们推测，这种依赖于典型性是一个不可分割的特征，在更广泛的宇宙学背景下的人择推理，并主张明确列入措施的典型性在计划调用人择推理，以期提取预测的多元宇宙的情况。
2015-06-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Birth of the Universe from the Multiverse
公平地说，我们对自然的理解中最深的奥秘是我们宇宙的诞生。在过去的几十年里，大部分的困境来自于宇宙从高能大爆炸开始的概率非常小，与任何其他事件成核的概率相比。为什么大爆炸宇宙学的可能性要比现在的冷宇宙核化的可能性小$10^{10^{123}}$倍，同时又积累了与天体物理学数据如此精确的一致性呢？为什么我们没有看到其他的成核，如果让机会，似乎压倒性地超过我们？在这里，我讨论的观点，初始条件的选择可以有意义地解决，只有在多重宇宙的框架内，大爆炸膨胀的原因是首选的其他事件在于量子动力学的景观的初始补丁。平衡动力学选择了“幸存者”宇宙诞生在高能量和“终端”宇宙在低能量。我简要回顾了这个理论的可检验的预测，特别是在2007年观察到的巨大空洞。第二部分着重于扩展的框架，特别是定义多元宇宙所需的一套假设。
2008-09-22 astro-ph gr-qc hep-ph
The CMB and the measure of the multiverse
在永恒暴胀的背景下，宇宙学的预言依赖于选择何种尺度来调节发散的时空体积。暴胀扰动的频谱也不例外，正如我们通过比较胖测地线和因果补丁措施的预测。为了突出测量的效果--与任何可能的真空景观相关的效果相反--我们采用宇宙学模型，包括暴胀模型。我们还对伴随测量的平均CMB温度进行了调节。这两个措施预测1点的期望值规范不变的牛顿势，它采取的形式（尺度依赖）的？，除了相关的贡献3点关联函数，与这些量的详细形式之间的措施不同。然而，对于这两种措施，两种影响都在宇宙方差范围内。我们的研究结果表明，该措施的理论相关性，并在同一时间验证标准的通货膨胀预测的背景下，永恒的通货膨胀。
2012-11-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Spectra of conditionalization and typicality in the multiverse
一种测试描述多元宇宙的理论的方法，最近引起了人们的兴趣，包括将理论产生的可观测值的概率分布与实验测量值进行比较。如果我们确实能够明确地计算出这些分布，那么这些分布很可能会给任何这样的实验测量值分配很低的概率。因此拒绝这些理论的另一种选择是通过将注意力限制在我们可能出现的多元宇宙的领域来限制所涉及的分布。然而，为了得出一个明确的预测，我们需要进一步假设我们在所选领域中的典型性。在本文中，我们调查的光谱之间的相互作用的条件化和典型性的假设，并绘制出这些相互作用在一个具体的设置的影响，即，对预测的物种总数，显着贡献的暗物质。特别是，对于每一个条件化方案的研究，我们分析了不同的暗物质物种的密度之间的相关性如何影响预测，并阐明了关于典型性的假设的影响。我们发现，相关性的影响可以依赖于条件化方案，在每种情况下，重复性可以显着改变预测。在这样做的时候，我们证明了重叠的存在，在不同的“框架”组成的理论，条件化方案和典型性假设的连接的预测。这一结论强调了使用此类测试来确定旨在描述我们在多元宇宙中的观测情况的首选框架所面临的严峻挑战。
2016-01-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Prediction and explanation in the multiverse
多重宇宙中的概率可以通过假设我们是给定参考类中的典型代表来计算。这个类定义好了吗？在我们应该成为典型的整体中应该包括什么？人们普遍认为，这个问题本质上是模糊的，对于应该被计算在内的引用对象的类型有各种可能的选择。在这里，我们认为，“理想”的参考类（为了进行预测）可以明确地定义在一个相当精确的方式，作为所有观察者的集合具有相同的信息内容。当给定类中的观察者执行实验时，该类分支为子类，这些子类从实验结果中学习不同的信息。不同结果的概率被定义为每个子类中观察者的相对数量。出于实际目的，可以使用更广泛的参考类，其中我们跟踪与实验结果无关的所有信息，或者其相关性超出了我们目前的理解。我们认为，一旦我们收集了所有实际可用的证据，做出预测的最佳策略是认为自己在我们所属的任何参考类中都是典型的，除非我们有相反的证据。在后一种情况下，这个阶级必须相应地缩小。
2008-01-17 astro-ph gr-qc hep-th
Quantum Multiverses
宇宙的量子理论由量子动力学理论和量子态理论组成。该理论以描述宇宙时空几何和物质含量演化的退相干交替历史集的形式预测量子多重宇宙。这些结果如下：（a）宇宙通常在不同的粗糙粒化水平和种类上表现出不同的量子多重宇宙。(b)量子多元宇宙不是一种选择或假设，而是理论的后果。(c)量子多重宇宙对于简单理论来说是通用的（d）人择选择是自动的，因为观察者是宇宙内部的物理系统，而不是宇宙外部的物理系统。（e）量子多重宇宙可以为有效理论中的变化常数（如宇宙学常数）提供不同的机制，从而实现人择选择。(f)不同层次的粗粒度多重宇宙提供不同的路线计算作为退相干的结果。我们支持这些结论，通过分析各种量子宇宙学模型的量子多重宇宙，旨在预测我们的宇宙的可观测属性。特别是，我们展示了一个由包含许多口袋宇宙的巨大经典时空组成的多元宇宙的例子是如何自动出现的，作为量子多元宇宙的一部分，描述了一个永远膨胀的假真空，由真正的真空气泡的量子成核而衰变。在FAQ中，我们认为宇宙的量子多重宇宙是科学的、真实的、可检验的、可证伪的，并且与其他科学领域的量子多重宇宙相似，即使它们在任意大的尺度上不能直接观察到。
2018-01-25 gr-qc hep-th quant-ph
Physical Theories, Eternal Inflation, and Quantum Universe
我们提出了一个框架，在这个框架中，根据量子力学的原理，在一个永恒膨胀的多元宇宙中得到了定义明确的预测。我们表明，整个多元宇宙是纯粹从一个单一的“观察者”的观点来描述的，他将世界描述为一个量子态，定义在他/她过去的光锥上，由（拉伸的）表观视界所限定。我们发现，量子力学在调节无穷大中起着至关重要的作用。这个框架是“规范不变的”，也就是说，预言不依赖于时空如何被参数化，而这在量子引力理论中应该是这样的。我们的框架提供了一个完全统一的处理量子测量过程和多元宇宙。我们的结论是，永远膨胀的多元宇宙和量子力学中的许多世界是相同的。其他重要的影响包括：整体时空可以被视为一个衍生概念;多重宇宙是世界松弛到超对称闵可夫斯基态时的瞬态现象。我们还提出了一个理论的“初始条件”的多元宇宙。通过将我们的框架外推到极端，我们得到了这样一幅图景：整个多元宇宙是静止的、分形的“巨多元宇宙”中的一个波动，在这个波动中，发生了无限序列的多元宇宙产生。这里讨论的框架不受问题/悖论的困扰，这些问题/悖论超越了之前提出的其他措施，例如大脑悖论，玻尔兹曼大脑问题，以及一个特殊的时间“结束”。
2011-04-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A quantum measure of the multiverse
最近有人提出，多元宇宙中不同事件的概率是由这些事件沿着测地线观察者（“观察者”）的世界线遇到的频率给出的。在这里，我讨论这个概率测度到量子理论的一个扩展。建议的扩展是规范不变的，因为是经典版本的这种措施。观察者的观察由一个约化密度矩阵描述，事件的频率可以用量子力学的退相干历史形式（适用于开放系统）来计算。量子观察者测度的预言与量子力学的标准玻恩定则一致。
2013-12-11 gr-qc hep-th quant-ph
The Multiverse in an Inverted Island
我们研究了用量子极值曲面方法描述永恒膨胀的多重宇宙的全局时空中的冗余。我们认为，在泡沫宇宙中，一个足够大的空间区域周围有一个纠缠岛，因此，半经典物理的多元宇宙，这是我们所需要的宇宙学预测，可以充分描述的基本自由度与某些有限的空间区域。这个岛的出现是由于与坍缩气泡的强制性碰撞，其大的紧缩奇点表明了全局时空描述的冗余。岛的出现和由此导致的独立自由度的减少提供了无穷大的正则化，这引起了宇宙学测量问题。
2021-09-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A gentle introduction to the cosmological multiverse
本文面向艺术家读者，通过介绍广义相对论和宇宙常数，引出宇宙常数难题，并探讨多重宇宙如何解决该问题，同时指出永恒暴胀的测量问题。
2026-05-29 gr-qc hep-th physics.pop-ph
Cycles in the Multiverse
永恒暴胀是导致宇宙加速膨胀并拥有多个真空态的理论的一个看似普遍的结果。在一个永远膨胀的宇宙中做出预测是出了名的困难，因为人们必须比较无限多的量，而且各种各样的调节程序会产生完全不同的结果。这就是永恒通货膨胀的度量问题。在本文中，我们分析了永恒的通货膨胀模型，它允许循环泡沫宇宙的可能性：在每个泡沫中，标准的宇宙学演化一遍又一遍地重演。永恒的暴胀一般可以出现在周期性模型中，包括一个暗能量占主导地位的阶段。在这样的模型中，标准调节程序的几个有问题的后果，如神经质和玻尔兹曼脑问题，大大减轻。我们讨论了在循环模型中进行预测的含义，以及理解永恒暴胀中的测度问题的一些一般含义。
2011-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Arrow Of Time In The Landscape
我们认为，了解时间之箭是迫切需要的，如果最近弦理论的宇宙学的想法是功能。在弦景观中，婴儿宇宙的成核被假设为“填充”多元宇宙。在这里，我们认为，婴儿宇宙只有在\emph{inherit}是一个的情况下才能有一个箭头;解释箭头的问题因此被简化为在原始宇宙的情况下解释它。受弦论中“从无到有”的大古里-瓦法-韦林德公式的启发，我们提出原始宇宙是沿着一个具有环面拓扑结构的类空表面产生的。利用全局微分几何中的深入结果，我们能够证明这个曲面的几何必须是非通用的。这种几何上的“特殊性”通过暴胀子传递给物质。这样，我们就有了一个本质上是几何的箭理论，它包含了暴胀，它允许地景中的宇宙以物理上可接受的初始条件开始。
2007-12-28 gr-qc hep-th
The Multiverse Interpretation of Quantum Mechanics
我们认为，量子力学的多个世界和多元宇宙的多个世界是同一个东西，而且多元宇宙是必要的，它为量子力学的概率预测提供了精确的操作意义。退相干-波函数坍缩的现代版本-是主观的，因为它取决于一组未受监控的自由度的选择，“环境”。事实上，在对任何大于测量事件的未来光锥的区域的完整描述中，退相干是不存在的。然而，如果限制到因果菱形--可以进行因果探测的最大区域--那么菱形的边界就像一个单向膜，从而提供了一个优选的环境选择。我们认为，全球多元宇宙是一个单一的几何表示的多世界（所有可能的退相干因果钻石历史）。我们提出，在原则上必须有可能精确地验证量子力学的预言。这不仅需要存在精确的可观测量，而且需要两个额外的假设：宇宙中的单个观察者可以进行无限多个相同的实验;每个实验的结果必须是完全确定的。在有限表面积的因果钻石中，全息熵界限意味着不存在精确的可观测值，这两个假设都失败了：实验不能无限次重复;退相干不是完全不可逆的，所以结果是不确定的。我们认为，我们的假设可以满足“帽子”（超对称多重宇宙区域与消失的宇宙学常数）。我们提出了一个互补原理，涉及到有限的因果钻石的近似可观的精确可观的帽子。
2011-07-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Cosmological Constant in the Quantum Multiverse
最近，一种新的描述多重宇宙的框架已经被提出，它是基于量子力学的原则。该框架允许根据一个单一的概率公式，对宇宙的全局性质和特定实验的结果进行明确的预测。这提供了永恒膨胀的多元宇宙和量子力学中的许多世界的完全统一。在本文中，我们阐明如何宇宙学参数可以在这个框架中计算，并研究的概率分布的宇宙学常数的值。我们考虑了正值和负值，发现观测值与计算分布在一个数量级上是一致的。特别是，在早期的措施建议的情况下，我们的框架更喜欢一个积极的宇宙学常数在一个负的。这些结果只是适度地依赖于我们如何模拟星系形成和其中的生命演化。
2011-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
End-of-the-World Branes and Inflationary Predictions for Rocky and Swampy Landscapes
Heidelberg University（海德堡大学）；Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器中心）
本文提出了一种框架，用于在多元宇宙中基于终结之世膜的存在，预测暴胀的尺度，区分了Swampy和Rocky景观中不同的宇宙学预测机制。
2024-11-18 gr-qc hep-th
The scale of gravity and the cosmological constant within a landscape
在一个包容的多元宇宙中，引力的尺度，由普朗克质量参数化，可能在不同的宇宙中获得不同的值。我们调查的范围内，普朗克质量可以扫描，同时仍然满足人择约束。普朗克质量的人类学允许值的窗口可能对景观预测有重要影响。例如，如果观测到普朗克质量某个值的可能性被包含该值的宇宙的暴胀膨胀因子加权，那么在我们的宇宙中观测到普朗克质量的值似乎是极不可能的。这是最近文献中讨论的失控通货膨胀问题的另一个例子。我们还表明，普朗克质量的窗口显着削弱了人择约束的宇宙学常数时，都允许在景观变化。
2007-07-21 astro-ph hep-ph hep-th
Blueprints of the No-Scale Multiverse at the LHC
我们提出了一个当代的弦景观和多元宇宙的似是而非的字符串，M-和F-理论真空。与传统的统计分类和屈服于人择原理相反，我们只试图证明存在一个非零概率的宇宙，与我们在解系综中观测到的物理相匹配。我们认为，无尺度超引力的重要性，作为一个基本的共同基础自发出现的宇宙学平坦的宇宙从量子“虚无”。具体地说，我们将继续探讨一个特定的模型，这是在大型强子对撞机和Tevatron测试的现象。被称为无标度F-SU（5），它代表了翻转SU（5）大统一理论（GUT）与F理论导出的额外TeV标度矢量多重态的交叉，以及无标度超引力的动力学，这反过来意味着一组非常有限的高能边界条件。通过第二次最小化标量希格斯势的最小值，我们动态地确定了上型希格斯真空期望值（VEV）与下型希格斯真空期望值（VEV）的比例tan β \simeq 15-20，普适的高根诺边界质量M_{1/2} \simeq 450 GeV，从而也确定了大统一体尺度希格斯VEV的总大小，同时限制了低能标准模型规范耦合。特别是，这个局部极小值位于之前描述的“黄金带”内，满足当前所有实验约束。然而，我们强调，首要目标不是确定为什么我们自己的特定宇宙具有任何数量的特定特征，而是梳理出哪些一般原则可能支配所有可能的宇宙的超集。
2012-01-16 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Hessian eigenvalue distribution in a random Gaussian landscape
多元宇宙学的能量景观通常由多维随机高斯势模型化。这种模型的物理预测关键取决于潜在的最小值的海森矩阵的本征值分布。特别是，真空的稳定性和慢卷暴胀的动力学对最小本征值的大小很敏感。Hessian本征值分布在前面已经研究过了，使用鞍点近似，在$1/N$展开的首阶，其中$N$是景观的维数。然而，这种近似对于频谱的小本征值端是不够的，其中子前导项起着重要作用。我们扩展了鞍点方法，以考虑子领先的贡献。我们还开发了一种新的方法，在那里的特征值分布被发现作为一个平衡分布在一个随机过程（戴森布朗运动）的端点。在两种方法都适用的情况下，两种方法的结果是一致的。我们讨论了我们的结果的真空稳定性和慢卷通货膨胀的景观的影响。
2017-12-04 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
An Alternative String Landscape Cosmology: Eliminating Bizarreness
在已经成为标准的永恒暴胀的弦图景中，存在着许多有问题的结果，也很难定义每种宇宙出现的概率。一个特别令人不安的特征是，每个个体和每个文明都在多元宇宙的无限数量的分离区域中无限克隆。即使由于因果分离而不排除这一点，人们也应该问，无限克隆是否是弦景观模型的普遍预测，或者是否存在可以避免它的场景。如果一个可行的替代宇宙学可以构建一个可能搜索的预测，可能允许一个模型之间的实验区分。我们提出了一个这样的方案，虽然这样做，我们被迫放弃几个流行的假设，包括没有一个首选的框架和宇宙中的物质的同质性。该模型还有几个辅助优势。我们还考虑了当前宇宙在成为光捕获区域之前的未来寿命。
2012-12-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Anthropic prediction in a large toy landscape
成功的人择预测宇宙学常数关键取决于平坦先验分布的假设。然而，以前在简化景观模型的计算表明，先验分布是交错的，这表明与人为预测的冲突。在这里，我们分析计算完整的分布，包括先验和人择选择的影响，在一个玩具景观模型与现实的真空数，$N \sim 10^{500}$。我们表明，它是可能的分形先验分布，我们发现表现为一个有效的平坦分布在广泛的一类景观，取决于制度的参数空间。这种可能性是否实现取决于目前未知的景观细节。
2019-10-29 hep-th
Negative vacuum energy densities and the causal diamond measure
可以说，景观图像的一个主要成功是预测了一个小的，非零的真空能量密度。这一预测的细节部分取决于多元宇宙的发散时空体积是如何被调节的，这是一个尚未解决的问题。其中一个建议，因果钻石措施，已经证明了许多现象学上的成功，包括预测正真空能量密度的分布与观察吻合得很好。然而，在弦的图景中，真空能量密度会有正的和负的值。我们发现，因果钻石测度与这样一个景观中的观测结果不太吻合--特别是，99.6%的星系观测者似乎就像我们测量的真空能量密度比我们测量的要小，他们中的大多数测量的真空密度都是负数。
2009-07-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-singular AdS-dS transitions in a landscape scenario
理解允许永恒暴胀的多元宇宙的不同真空之间的转换是一个开放的问题，其解决对于了解时空的整体结构以及测量问题非常重要。在经典理论中，从反deSitter真空到deSitter真空的转变由于大紧缩奇点而被禁止。在这篇文章中，我们考虑玩具景观潜力：一个双井和一个三井潜力，允许反deSitter和deSitter真空，在有效的动力学圈量子宇宙学的$k=-1$ FRW模型。我们表明，由于非微扰的量子引力的影响，理解圈量子宇宙学，非奇异的反deSitter到deSitter跃迁是可能的。在未来的演化中，反deSitter泡沫宇宙不会遇到大紧缩奇点，而是经历了一次大反弹，其规模由底层量子几何决定。这些非奇异跃迁提供了一种机制，通过这种机制，用于定义局部测量的探测器或“观察者”可以安全地通过反弹进化，测地线可以从反deSitter真空平滑地延伸到deSitter真空。
2014-02-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Anthropic prediction for a large multi-jump landscape
平坦先验分布的假设在宇宙学常数的人择预言中起着至关重要的作用。在以前的论文中，我们分析计算了分布的宇宙学常数，包括先验和人择选择的影响，在一个大的玩具"单跳“景观模型。我们表明，它是可能的分形先验分布，我们发现，表现为一个有效的平坦分布在广泛的一类景观，但只有当单跳的大小是足够大的。我们扩展这项工作在这里调查一个大的（$N \sim 10^{500}$）玩具“多跳”景观模型。跳跃大小的范围超过三个数量级，并且总体自由参数$c$确定跳跃的绝对大小。我们将证明，对于“大”$c$，真空在人择范围内的概率分布是有效平坦的，从而验证了成功的人择预测。然而，我们认为，对于小的$c$，分布可能不平滑。
2008-09-04 hep-th
Statistical Predictions From Anarchic Field Theory Landscapes
有效场论与引力的量子理论的一致耦合似乎需要规范群的秩和物质的量的界限。我们考虑景观的场论受到这样的有界性约束。我们认为，适当的"粗粒度"方面的随机选择的场论在这样的景观，如在一个给定的范围内的比例的规范组的秩，可以在统计上预测。为了说明我们的观点，我们展示了简单类N = 1的规范理论上的一致测度如何在具有某些典型结构的理论附近局部化。一般来说，这种方法将预测具有非常多规范因子的高能理论，如果我们要求后者的渐近自由，则高秩因子在很大程度上与低秩因子解耦。
2008-05-27 hep-th
The weak anthropic principle and the landscape of string theory
我们注意到，一般论点有一个例外，即根据目前可用的数据，通过将弱人择原理（WAP）应用于弦论的景观，无法做出可证伪的预测。如果在一个人类学允许的范围内，对于一个参数的一个符号，景观中的真空比另一个符号多得多，那么在关于概率测度的非常弱的假设下，人们得到了有利于该参数的那个符号的可靠预测。有趣的是，我们注意到，虽然对弦景观的理解在不断发展，但目前关于景观性质的证据允许这样一个论点，从而得出结论，即WAP倾向于宇宙学常数$Λ$为负值，这与天文观测的结果相矛盾。将WAP应用于弦论的可行性则需要找到$Λ>0$的人为允许真空的无限离散，或者将最近发现的$Λ<0$解的无限离散降为有限值。
2009-01-16 hep-th
Axion excursions of the landscape during inflation
由于它们的量子涨落，轴子场在暴胀期间有机会经历穿过许多势能最小值的场漂移。我们研究这种情况下，通过分析一个轴子旁观者领域$ψ$，目前在通货膨胀期间，与周期性的潜在的$v(ψ) = Λ^4 [1 - \cos (ψ/ f)]$。通过假设真空场的期望值稳定在它的一个极小值上，比如说$ψ= 0$，我们使用in-in形式计算了直到$Λ^4$中一阶的$ψ$的每个$n$点关联函数。该计算允许我们识别描述在充气期间在特定振幅下测量$ψ$的概率的分布函数。由于$ψ$是能够隧道之间的障碍的潜力，我们发现，概率分布函数由一个非高斯多峰分布，使测量$ψ$的概率在最小的$v(ψ)$不同的$ψ=0$随时间增加。因此，在暴胀结束时，宇宙的不同补丁的特征在于不同的轴子场振幅值，导致重要的宇宙学现象：（a）在暴胀结束时由轴子引起的等曲率波动可能是高度非高斯的。(b)如果轴子定义了标准模型耦合的强度，那么人们就被引向了多重宇宙的具体实现。(c)如果轴子对应于暗物质，人们就有可能认为，在我们可观测的宇宙中，暗物质是从一个非平凡的初始条件开始的，这意味着未来调查的新特征。
2017-09-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Landscape Predictions from Cosmological Vacuum Selection
在具有数百个通量的BP模型中，我们计算了宇宙动力学对景观真空概率分布的影响。从通用的初始条件，我们发现，大多数通量动态驱动到一个不同的和更窄的范围内的值比预期的景观统计。因此，宇宙学演化将只进入真空的一小部分，而宇宙学常数很小。这导致了一系列尖锐的预测。与其他永恒暴胀的方法不同，这里采用的全息测量不会导致“惊人”，即概率的过度扩散，这将注定弦景观作为宇宙学常数问题的解决方案。
2007-05-09 astro-ph gr-qc hep-ph
Sharp Predictions from Eternal Inflation Patches in D-brane Inflation
我们数值生成六维景观的D3膜膨胀和确定补丁的永恒的通货膨胀附近足够平坦的拐点的潜力。我们表明，合理的措施，选择补丁的永恒的通货膨胀的景观产生尖锐的预测的光谱性质的原始扰动可观察到的尺度。这些包括标量倾斜0.936，标量倾斜-0.00103，不可检测的小张量和非高斯性，以及不可观察的空间曲率。我们的结果明确地表明，精密宇宙学探测的弦景观的统计特性和宇宙的量子态暗示的措施的组合。
2015-12-09 astro-ph.CO hep-th
Higgs and superparticle mass predictions from the string theory landscape
对超对称性从弦中突破的尺度的预测，至少可以追溯到十年前德内夫和道格拉斯关于通量真空统计的工作。假设在隐藏扇区中存在各种超对称破缺F和D项，并且它们的值在D=4，N=1的有效超引力模型的景观中均匀分布，导致预期景观会拉向幂律行为P（m（soft））~ m（soft）^n所青睐的大值软项。另一方面，类似于温伯格对宇宙学常数的预测，我们可以假设弱尺度的人择选择与测量值（m（W，Z，h）~ 100 GeV）相差不远。在引力介导的低能有效理论中，超势μ项<< m（3/2），就像在佩西-奎因对称性的辐射破缺等模型中发生的那样，这使统计分布在景观上偏离了参数Delta（EW）的截止值，它测量了m（Z）-μ质量关系的微调。统计和人择拉动的综合效应有利于低能现象学，这或多或少对紫外物理学是不可知的。虽然软项的均匀选择n=0会产生太低的m（h）值，但对于负三线性项，取n=1或2最有可能产生m（h）~125 GeV。当n>=1时，m（squarks，slepton）（1，2）~10-30 TeV，而m（t1）~ 1-2 TeV，存在分裂世代的拉力。最可能的胶子质量大约在3-4 TeV-显然超出了HL-LHC的范围（尽管所需的准简并希格斯仍然可以达到）。我们评论超对称对撞机和暗物质搜索的后果。
2018-02-24 hep-ph hep-th
Ab Initio Estimates of the Size of the Observable Universe
当我们将Bousso、Hall和Nomura对观测到的宇宙年龄和大小（以质子和电子的电荷和质量表示）的多重宇宙预测与Carter、Carr和Rees对这些质量（以电荷表示）的人择预测相结合时，我们得到宇宙的年龄应该大约是64次方的倒数，而宇宙学常数应该在128次方左右，质子的电荷。结合这些与进一步的重整化群参数给出了一个单一的近似方程的质子电荷，没有连续的可调或观察到的参数，并与一个解决方案，是在8%的观察值。用这个解给出了宇宙年龄、大小和宇宙学常数的大解，与观测值的符合度在17%以内。
2011-07-30 gr-qc hep-th
Landscape Predictions for the Higgs Boson and Top Quark Masses
如果标准模型在普朗克质量附近的尺度上都是有效的，如果宇宙学常数和希格斯质量参数在真空的景观上扫描，那么众所周知，可以从大尺度结构和原子的环境选择来理解这些量的观测数量级。如果除了希格斯四次耦合扫描，与概率分布峰值在低值，环境选择的阶段具有规模的电弱对称性破缺远远小于普朗克尺度导致一个最可能的希格斯质量为106 GeV。虽然低于这个值的波动可以忽略不计，但向上的波动是25/p GeV，其中p测量了四次耦合的先验分布的峰值强度。如果汤川顶耦合也扫描，那么如果标准模型至少对10^{17} GeV有效，那么最可能的顶夸克质量被预测在（174- 178）GeV范围内。向下的波动是35 GeV/ \sqrt{p}，这表明p足够大，可以给出非常精确的希格斯质量预测。虽然暴胀后的高再热温度可能会将希格斯粒子的最可能质量值提高到118 GeV，但维持成功的最高预测表明，再热被限制在10^8 GeV左右，希格斯粒子的最可能质量值仍然是106 GeV。如果所有的汤川耦合都能扫描，那么e、u、d和t质量被认为是由强环境选择压力导致的极端值，而s、μ、c、b、τ汤川耦合只跨越两个数量级，反映了先验分布在10^{-3}附近达到峰值。这些想法的扩展允许中微子质量，重子不对称性和宇宙膨胀的重要参数的数量级预测。
2007-07-31 hep-ph hep-th
The Entropic Landscape
我们开始对整个景观进行定量探索。到目前为止，预测集中在景观真空的子集上，这些子集与我们自己的大多数属性相同。利用熵原理（假设熵的产生可以追溯到观察者等复杂结构的形成），我们得出了适用于整个景观的六个预测。典型的观察者发现自己处于一个平坦的宇宙中，处于真空统治的开始，被最近产生的相对论量子所包围。这些量子既不是很稀，也不是很凝聚，因此看起来像一个粗略的热背景。它们的特征波长是真空能量的四次方根的倒数。这些预言适用于完全任意的观察者，在具有潜在奇异粒子物理学和宇宙学的任意真空中。他们同意观察：我们生活在一个处于真空支配初期的平坦宇宙中，其主要的熵产生过程（银河尘埃的辉光）最近产生了辐射浴（宇宙红外背景）。正如预测的那样，这种辐射是轻微稀释的，相对论性的，波长为100微米。
2010-01-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Perspective: Energy Landscapes for Machine Learning
University of Notre Dame（圣母大学）；New York University（纽约大学）；Microsoft Research Ltd（微软研究院）
机器学习技术越来越多地用作物理科学中灵活的非线性拟合和预测工具。表现出多个解作为局部最小值的拟合函数可以根据相应的机器学习景观进行分析。探索和可视化分子势能景观的方法可以应用于这些机器学习景观，以获得对训练中涉及的解决方案空间和相应预测性质的新见解。特别是，我们可以定义类似于分子结构、热力学和动力学的量，并将这些涌现的性质与底层景观的结构联系起来。这个观点的目的是描述这些类比与最近的应用程序的例子，并建议新的跨学科研究的途径。
2017-03-23 cond-mat.dis-nn cs.CV cs.LG
