Very special relativity as relativity of dark matter: the Elko connection
在Cohen和Kendhow提出的非常狭义相对论(VSR)中,指出了HOM(2)下的不变性对于解释Michelson-Morely实验的零结果既是必要的,也是充分的。正是量子场论对定域性的要求,或者P、T、CP或CT不变性的要求,使得洛伦兹群下的不变性成为必要。最初,它被证实,VSR在普朗克尺度下运行,我们建议,VSR的自然舞台是在类似于标准模型的能量,但在黑暗的部门。为此,我们提供了一个在VSR的SIM(2)化身下的从头算旋量表示不变量,并构造了一个质量维为1/2的费米子量子场。这个场是埃尔克的一个非常接近的兄弟,它表现出与标准模型场相同的内在黑暗的惊人特性。在新的结构中,Elko和Lorentz对称性之间的紧张关系完全解决了。因此,我们认为标准模型物质和规范场的对称性可能是洛伦兹的对称性,而暗物质和暗规范场的事件空间支持VSR的代数结构。
2010-11-21 gr-qc hep-ph hep-th
A Cosmological Model with Fermionic Field
在这项工作中,宇宙模型的启发弦/M-理论与费米子场的考虑。在这里,它是调查是否引入一个非狄拉克费米子场-其特征在于一个\textit{interaction term} -影响宇宙学的演化。自相互作用势被认为是标量和赝标量不变量的组合。据观察,所考虑的费米子场的行为类似于早期宇宙的暴胀场,后来,作为一个暗能量场。通过加入相互作用项,后期时间加速变得更加突出。膨胀峰值和能量密度都有轻微的下降。我们看到,在拉格朗日的费米子部分中加入高阶项并不会显著改变暴胀或后期加速行为。
2009-12-07 gr-qc
Constant-roll inflation from a fermionic field
我们研究了由费米子场驱动的暴胀周期,费米子场与引力的非极小耦合是在恒滚方法的背景下。我们考虑一种特定形式的耦合模型,并进行相应的暴胀分析。通过与来自CMB各向异性的Planck观测结果的比较,我们发现了观测对模型参数空间的约束以及模型的预测。我们发现,当$-1.5<β\leq-0.9$的$r$和$n_{s}$的值与观察时,$|ξ|=0.1$和$N=60$是很好的一致。
2021-06-28 astro-ph.CO gr-qc
Higgs Portal to Inflation and Fermionic Dark Matter
我们研究了一个包含规范单重标量和费米子暗物质的暴胀模型。单重标量和希格斯玻色子之间的混合提供了一个通往暗物质的入口。暴胀子可以是希格斯玻色子玻色子或单态标量,慢滚暴胀是通过它与引力的非最小耦合实现的。在这种设置中,有效标量势是通过两个标量之间的混合和与暗物质的耦合来稳定的。我们研究了对撞机搜索、遗迹密度和直接检测的限制,发现暗物质质量应该是希格斯玻色子或单重态标量质量的一半左右。利用重整化群方程改进的标量势,把所有的约束条件放在一起,我们证明了暴胀观测量$n_s-r$与当前的Planck数据是一致的。
2016-03-15 gr-qc hep-ph hep-th
Inflation and Reheating with a Fermionic Field
暴胀长期以来一直是理解早期宇宙的公认范式。大多数暴胀模型都有一个标量场作为暴胀子粒子,在暴胀后,它在一个被称为再加热成标准模型(SM)粒子的过程中衰变。在这项工作中,我们考虑一个费米子作为暴胀子场。诺特对称性论证表明,如果费米子与引力的耦合不是最小的,那么它就可能存在一个指数膨胀的宇宙。我们在这个模型中使用这样的场景来研究通货膨胀和再加热。我们发现在这个模型中所涉及的各种参数,其中包括非最小耦合强度$ξ$,质量$m$和汤川耦合$Y$之间的关系。
2018-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Chern-Simons Inflation and Baryogenesis
我们提出了一个基于U(1)规范场的均匀各向同性组态与费米子电荷密度$\mathcal{J}_{0}$之间相互作用的暴胀模型。利用Koksma和Prokleman \cite{Koksma:2009tc}的方法从Bunch-Davies真空态产生了受调节的费米子电荷密度,并发现其红移为$1/a(η)$ .规范场的类时分量来源于费米子荷,导致规范场$A(η)_{0}\sim a(η)$的增长。因此,暴胀是由规范场和费米子电荷相互作用所包含的能量密度决定的,$A_{0}\, \mathcal{J}^{0}$在暴胀过程中保持不变。我们还提供了一个机制,产生净轻子不对称性。赝标量与Chern-Simons项的耦合将规范场的涨落转化为轻子数,并且在暴胀过程中满足所有三个Sahkarov条件。最后,赝标量场在其最小值附近的快速振荡使规范场热化,从而结束暴胀。我们给出了规范场和费米子荷同时产生足够的e折叠和重子非对称指数的必要初始条件。
2013-05-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Unified Fermionic Origin for Density-Driven Waterfall Inflation and its Multi-Messenger Signatures
Leung Center for Cosmology and Particle Astrophysics, National Taiwan University(台湾大学梁氏宇宙学与粒子天体物理中心);Department of Physics and Graduate Institute of Astrophysics, National Taiwan University(台湾大学物理系及天体物理研究所);Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, SLAC National Accelerator Laboratory, Stanford University(斯坦福大学SLAC国家加速器实验室卡弗里粒子天体物理与宇宙学研究所);School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院);Center for Field Theory and Particle Physics & Department of Physics, Fudan University(复旦大学场论与粒子物理中心及物理系);Center for Astronomy and Astrophysics, Fudan University(复旦大学天体物理中心);Laboratori Nazionali di Frascati INFN(INFN弗拉斯卡蒂国家实验室);INFN sezione Roma Tor Vergata(INFN罗马托维加塔分部);Asia Pacific Center for Theoretical Physics(亚太理论物理中心);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo Institutes for Advanced Study, The University of Tokyo(东京大学前沿研究院宇宙物理数学卡弗里研究所(WPI));Center for Gravitational Physics, Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理中心引力物理中心)
该研究提出基于费米凝聚的通胀模型,通过四费米相互作用结束通胀并触发预加热,生成原始黑洞种子。
2026-09-15 gr-qc hep-th
Gravitational dark matter production from fermionic spectator fields during inflation
DSFTA, University of Siena(锡耶纳大学);School of Science and Technology, University of Camerino(卡梅里诺大学科学与技术学院);SUNY Polytechnic Institute(纽约州立大学理工学院);Al-Farabi Kazakh National University(阿尔法拉比哈萨克国立大学)
研究单场膨胀期中费米子旁观场产生的引力暗物质,并通过数值计算验证其与观测冷暗物质丰度的相容性。
2025-04-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational waves from axion inflation in the gradient expansion formalism. Part II. Fermionic axion inflation
Institute for Theoretical Physics, University of Münster(明斯特大学理论物理研究所);Kavli IPMU (WPI), UTIAS, The University of Tokyo(东京大学 Kavli 宇宙粒子与宇宙学研究所(WPI));Physics Faculty, Taras Shevchenko National University of Kyiv(基辅塔拉斯·舍甫琴科国立大学物理系)
本文研究费米子轴子膨胀对引力波谱的影响,发现费米子对电磁场的产生产生阻尼效应,使引力波信号在LISA和ET探测范围内而不违反ΔN_eff上限。
2026-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
An unified cosmological evolution driven by a mass dimension one fermionic field
考虑了一个充满质量维费米子场和标准物质场的统一宇宙学模型。在一个原始的量子涨落之后,场慢慢地滚到对称性破缺势的底部,将宇宙推向一个膨胀的状态,使尺度因子增加了大约71倍。在暴胀结束后,场开始振荡,并可以通过再加热机制将其能量传递给标准模型粒子。这样一个过程中简要讨论的允许耦合的MDO场与电磁场和希格斯场。我们表明,即使该领域失去了所有的动能在重新加热,它可以演变为暗物质由于重力耦合(旋起源)与重子物质。由于场在势能的底部获得一个恒定的值,一个非零的,尽管很小的质量项现在作为暗能量的组成部分。因此,我们认为MDO费米子场是一个很好的候选者来驱动整个宇宙的演化,在这种方式下,暴胀场,暗物质和暗能量都可以用一个场的不同表现来描述。
2019-06-28 gr-qc hep-th
Gravitational production of nearly thermal fermionic Dark Matter
我们考虑了在暴胀和后暴胀辐射主导时代费米暗物质的宇宙学产生。这个费米子\emph{only interacts gravitationally}的质量$m$远小于膨胀时的哈勃尺度(但在其他方面是任意的),并且在膨胀时处于其Bunch-Davies真空状态。我们专注于在暴胀结束时的超视界模式,并假设瞬时再加热。讨论了粒子产生的重整化,得到了全能量动量张量,并证明了粒子产生的贡献是近似于物质辐射的动力学流体形式。我们发现\emph{exactly}是产生的粒子$|B(k)|^2=\frac{1}{2}\Big[1-(1-e^{-\frac{k^2}{2mT_H}})^{1/2}\Big]$的分布函数,它表现出“出现温度”$T_H=H_0\sqrt{Ω_R}\simeq 10^{-36}(\mathrm{eV})$。所产生的粒子$Ω_{pp}$的丰度非常类似于在温度$T_H$,$Ω_{pp} \propto m \, (m\,T_H)^{3/2}\simeq \big(m/10^8\mathrm{GeV})\big)^{5/2}$和“冷”状态方程$w(a) \simeq (T_H/m a^2)$的非相对论自由度热化,两者都由超视界模式在膨胀结束。我们讨论等曲率扰动的微妙方面。
2020-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reheating of the universe after inflation with f(phi)R gravity
我们表明,宇宙的再加热自发地发生在一个广泛的类膨胀模型与f(φ)R重力(φ是暴胀)。该模型不需要明确的耦合之间的phi和玻色子或费米子物质场。当φ稳定在真空期望值(vev)并振荡时,耦合自发产生,耦合常数由f(φ)在vev处的导数和由此产生的玻色子场或费米子场的质量给出。这种机制允许暴胀子量子衰变到任何在f(phi)R引力理论中不是共形不变的场。
2008-04-16 astro-ph gr-qc hep-ph
Fermionic influence (action) on inflationary fluctuations
出于明显的持续大尺度异常的CMB,我们研究的影响,费米自由度的暴胀波动的动力学作为一个可能的来源违反(近)尺度不变性的宇宙尺度。本文研究了de Sitter时空中Dirac场和Majorana场的类暴胀子汤川相互作用标量场($Y_{D,M}$)对轻\emph{fermionic}自由度的非平衡有效作用量.有效的行动导致朗之万运动方程的暴胀子类场的波动,自能修正和随机高斯噪声。我们解决了朗之万方程的超哈勃极限实施的动力学重整化群重正化。对于几乎无质量的暴胀子,其超哈勃涨落的功率谱是\emph{enhanced},对于$N_D$狄拉克费米子和$N_M$马约拉纳费米子,$\mathcal{P}(k;η) = (\frac{H}{2π})^2\,e^{γ_t[-kη] }$和$γ_t[-kη] = \frac{1}{6π^2} \Big[\sum_{i=1}^{N_D}{Y^2_{i,D}}+2\sum_{j=1}^{N_M}{Y^2_{j,M}}\Big]\,\Big\{\ln^2[-kη]-2 \ln[-kη]\ln[ -kη_0] \Big\} $,$η_0$是暴胀子质量消失时的重整化标度。全功率谱是重整化群不变的。这些修正的超级哈勃功率谱需要违反尺度不变性的耦合到费米子场的结果。在大量费米子场的极限下,有效作用量为\emph{exact}.从费米自由度的增强和从光标量自由度的抑制之…
2016-04-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Accelerated expansion in bosonic and fermionic 2D cosmologies with quantum effects
在这项工作中,我们分析了玻色子和费米子成分,包括量子校正,在二维(2D)宇宙学模型产生的影响。我们专注于与Callan-Giddings-Harvey-Strominger模型相关的引力理论,以模拟年轻的空间线性宇宙的动力学。宇宙底层是由{ \it暴胀子}场加上物质分量形成的,它们是二维引力场的来源;自由度也包括存在一个光子场。我们表明,这种组合允许,在其他情况下,模拟一个时期的通货膨胀,这将是一个(玻色子/费米)物质主导的时代。我们还分析了量子效应如何影响膨胀的命运,因为在2D中我们有一个一致的(可重整化的)引力量子理论。系统的动力学行为由引力场方程、源的Klein-Gordon方程和Dirac方程以及介子场方程的解导出。一致的(加速)制度之间的二维方程的解决方案,结果强烈依赖于初始条件用于场的极化子。在费米子作为物质场被包含的特殊情况下,向减速膨胀的转变是可能的,这在完全玻色子的情况下不会发生。
2009-06-17 gr-qc
Torsion gravity with non-minimally coupled fermionic field: some cosmological models
在Einstein-Cartan-Sciama-Kibble引力的几何背景下,研究了由费米子场与引力的非最小耦合引起的一些宇宙学模型。讨论了非最小耦合和挠率在解决宇宙学奇点、暴胀和暗能量等问题中所起的作用。
2015-01-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Asymptotic diagonalization of the fermionic Hamiltonian in hybrid loop quantum cosmology
我们利用混合圈量子宇宙学的自由度,分裂几何场和物质场的自由度,从而建立一个具有良好量子性质的物质场的量子场论。我们研究这个问题,在一个膨胀,平坦的宇宙学与非均匀扰动,并集中讨论狄拉克场,最低限度地耦合到宇宙学背景,并作为一个扰动。在截断扰动中最低非平凡阶的作用之后,必须为物质内容定义正则变量,为此通常采用混合均匀背景和扰动的正则变换。这些可能的定义中的每一个都与对完整系统的哈密顿量的不同物质贡献相关联,一般来说,完整系统可能包含类创生变量和类湮灭变量的二次项,以及随后的费米子粒子和反粒子对的产生和毁灭。我们确定的费米子正则变量的选择,其中的相互作用部分的哈密顿量可以忽略不计,如所需的大粒子/反粒子波数的渐近制度。最后,我们研究了这种选择的量子动力学,对量子态施加总的哈密顿约束,并假设它们的引力部分不受费米子的存在的显着影响。这样,我们得到了一个薛定谔方程的费米子自由度的量子期望值的几何,导致渐近对角海森堡关系和Bogoliubov演化变换,在相关的正常有序哈密顿没有分歧。
2019-04-01 gr-qc
Multi-field fermionic preheating
在多个标量场的存在下,在预热过程中费米子的产生表现出一系列与估计暴胀后引力子丰度相关的有趣行为。我们提出了非微扰分析这种现象在6维参数空间中的一个不断扩大的背景,特别注意即时和直接费米子预热之间的相互作用。在宽共振区,我们发现瞬时费米子的产生对暴胀过程中长波标量场模的抑制很敏感。此外,通过暴胀子衰变的共振费米子预热的标准场景可以通过瞬时预热来显著修改,甚至可能导致产生的费米子数量的减少。我们明确地包括度量扰动的影响,并证明他们是重要的,在小耦合,但不是在强耦合,由于快速饱和的泡利界。
2000-07-13 astro-ph gr-qc hep-ph
Bipartite entanglement of the primordial Majorana during inflation
Ningbo University(宁波大学);Beijing University of Technology(北京工业大学);Universitat de Barcelona(巴塞罗那大学)
利用马约拉纳费米子探针,在轴子暴胀背景下推导模式方程和哈密顿量,通过玻戈留波夫变换计算冯·诺依曼熵和对数负性,发现轻质量马约拉纳模式在超视界尺度保持增强的二分量子性。
2026-06-26 gr-qc hep-th quant-ph
Sneutrino Inflation with $α$-attractors
超中微子暴胀利用暴胀子和稳定子场的费米子伙伴作为右手中微子来实现轻中微子质量的跷跷板机制。我们表明,可以提高最新版本的这种情况下,它与普朗克数据的一致性嵌入到宇宙学$α$ -吸引子的理论。
2016-11-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Minimal Composite Inflation
我们调查模型中的暴胀子出现作为一个复合领域的四维,强相互作用和非超对称规范理论具有纯费米子物质。我们表明,它是可能的,以获得成功的通货膨胀通过非最小耦合到重力,和潜在的动力学是首选的近共形。我们发现暴胀的复合标度是大统一能量标度的量级。
2011-02-14 astro-ph.CO gr-qc hep-lat
Mass dimension one fermions: Constructing darkness
令$Θ$是自旋半的维格纳时间反演算子,令$ϕ$是外尔旋量。然后,对于左变换$ϕ$,构造$ζ_λΘϕ^\ast$产生右变换旋量。相反,如果$ϕ$是右变换旋量,则构造$ζ_ρΘϕ^\ast$导致左变换旋量($ζ_{λ,ρ}$是相位因子)。这使得我们可以引入两组四分量旋量。将$ζ_λ$和$ζ_ρ$设置为$\pm i$,使所有八个旋量都成为电荷共轭算符~ $\mathcal{C}$(称为ELKO)的本征旋量。这允许我们引入两个量子场。计算了场及其伴随场的时间序积的真空期望值,揭示了场的质量维数为1。在量子场论的正则意义上,这两个场都是局域的。有趣的是,其中一个场是费米子场,另一个是玻色子场。引入的费米子场和标准模型的物质场的质量维度具有内在的不匹配。因此,相对于标准模型双峰,它们为新的场提供了自然的黑暗。统计数据和位置由一组阶段控制。这些都是明确给出的。然后我们观察到,在$p_μp^μ= m^2$中,狄拉克取了$4\times 4$单位矩阵$I$的最简单平方根(在$I \times m^2 $中,引入$γ_μp^μ$作为色散关系左边的平方根),因此他隐含地忽略了剩下的15个。当我们检查剩余的根,我们得到额外的玻色子和费米子暗物质的自旋一半的候选者。我们指出,到20世纪70年代初,狄拉克已经怀疑在与费米子相同的空间中存在自旋半玻色子。摘要被截断。
2022-05-10 gr-qc hep-ph hep-th
Fermion field as inflaton, dark energy and dark matter
寻找可以解释宇宙加速膨胀周期的成分是宇宙学的一个基本课题。在这种情况下,我们调查如何费米子场最小和非最小耦合的引力场可能是负责加速制度在宇宙的演化。在两种情况下,通过Noether对称性技术确定了模型的势和耦合形式。第一种情况包括一个只充满费米子场的宇宙。宇宙学的解决方案是直接获得这种情况下,费米子场介导的指数膨胀是可能的非最小耦合。第二种情况考虑了费米子场存在时辐射和重子物质的贡献。在这种情况下,费米子场扮演着暗能量和暗物质的角色,当允许非最小耦合时,它介导了幂律暴胀。
2014-07-21 gr-qc
Non-thermal particle production in Einstein-Cartan gravity with modified Holst term and non-minimal couplings
本文研究了带修正Holst项与非极小耦合的Einstein-Cartan引力中的非热费米子产生,通过辅助场法将其转化为赝标量-张量理论,揭示了暴胀后真空失稳导致的粒子产生机制及其质量与螺旋度依赖性。
2024-10-17 gr-qc hep-ph
On the Effective Evolution for the Inflaton
暴胀子场的动力学研究的背景下,它的相互作用与玻色子和费米子场建模的最小超对称模型。我们的研究结果是基于这样的观察,在典型的多场暴胀模型中,存在非线性和非微扰效应可以变得重要的参数区域,并且可以导致暴胀子场动力学的重要变化。在那些对暴胀可行的参数区域中,有可能出现有效的强耗散效应,仅凭这些效应就可以维持足够长的暴胀,并对密度扰动产生观测效应。
2004-09-30 gr-qc hep-ph
Quark, lepton and right-handed neutrino production via inflation
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);China Center of Advanced Science and Technology(中国高等科学技术中心);University of Warsaw(华沙大学)
研究通过膨胀机制产生标准模型费米子和右手轻子,并发现其产生量远高于低能质量估计,同时确定费米子暗物质质量下限。
2026-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Fermi-bounce Cosmology and scale invariant power-spectrum
利用广义相对论与费米子场的非平凡耦合,我们发展了一个非奇异的弹跳宇宙学。由于费米子的负能量密度贡献,通常的大爆炸奇点得以避免。我们的理论是没有幽灵的,因为产生反弹的费米子算子等价于没有动力学项的扭转。物理系统由标准的广义相对论加上引力的拓扑扇区,以及用非最小耦合的狄拉克场描述的费米子物质组成。我们表明,在收缩阶段产生的标度不变的功率谱可以恢复通过适当的选择费米子数密度和裸质量,从而提供了一个可能的替代方案的通货膨胀的情况。
2014-11-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological magnetic fields from photon coupling to fermions and bosons in inflation
我们考虑几个规范不变的高维算子,耦合重力,规范场和标量或费米子场,从而打破共形不变性。特别是,我们考虑的条款,打破共形不变性的光子耦合到重和轻费米子。虽然与重费米子的耦合通常不会引起显著的磁场,但是当存在几百个轻费米子时,与轻费米子的耦合可以产生可观察到的磁场。接下来,我们考虑动力学规范项的普朗克标度修正,形式为f(phi)F_{mu nu} F^{mu nu}和h(psi)F_{mu nu} F^{mu nu},其中f和h分别是标量场和赝标量场phi、psi和F_{mu nu}的函数,~F^{mu nu}分别是规范场强度及其对偶。对于f的适当选择,足够强的磁场可以在暴胀中产生,以在今天潜在地可观察到。赝标量耦合可能导致膨胀中的双折射,但没有可观察到的磁场放大。最后,我们表明,光子耦合度规扰动产生的太弱的领域是宇宙学的兴趣。
2001-06-13 astro-ph gr-qc hep-ph
GEFF: The Gradient Expansion Formalism Factory - A tool for inflationary gauge-field production
GEFF是一个Python包,用于研究暴胀期间规范场产生,实现梯度展开形式主义,支持轴子暴胀模型及引力波研究。
2025-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Particle number in kinetic theory
我们提供了一个推导的粒子数密度相空间的标量和费米子场的维格纳函数。我们的表达式满足所需的性质:玻色子的粒子数是积极的,费米子它位于0和1之间的区间,都是符合热场论。作为应用,我们考虑了Bunch-Davies真空和膨胀后的费米预热。
2006-12-03 astro-ph gr-qc hep-ph
A scenario for inflationary magnetogenesis without strong coupling problem
宇宙磁场遍及整个宇宙,从小到大。由于它们显然延伸到星系际介质中,因此很难相信它们有一个原始的起源,可能是在膨胀过程中产生的。然而,找到一致的暴胀磁生的情况是一个具有挑战性的理论问题。避免电磁能量的过度产生以及避免进入以电磁耦合常数的大值为特征的强耦合状态的要求通常允许在充气期间仅产生微小幅度的磁场。我们提出了一个方案,建立规范不变的模型,可能没有这些问题的暴胀磁。这个想法是在暴胀时代,将一个动力学标量(不一定是暴胀子)与费米子场和电磁场进行衍生耦合。这样的耦合提供了额外的自由度来控制在膨胀期间电磁耦合常数的时间依赖性。这一事实使我们能够找到条件,以避免强耦合的问题,影响许多现有的模型的磁。我们不需要依赖于特定的通货膨胀设置来发展我们的情景,这可能适用于不同的通货膨胀实现。另一方面,必须对与费米子和电磁力导数耦合的标量动力学提出具体要求,我们能够在明确实现我们的提议时满足这些要求。
2015-03-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bosonic condensates in realistic supersymmetric GUT cosmic strings
我们研究的现实结构的F-长期南武-后藤宇宙弦形成一般的超对称大统一理论的实现,假设标准的混合通货膨胀。考察统一规范群对称破缺到标准模型,我们讨论了描述在暴胀结束时出现的阿贝尔宇宙弦所需的最小场含量。我们发现,几个领域将在大多数理论中凝聚,质疑相关电流(玻色子和费米子)的合理发生。我们微扰评估的修改,他们的能量每单位长度由于凝聚。我们提供了一个标准比较通常的阿贝尔希格斯近似在宇宙学中使用的现实情况。
2016-04-08 gr-qc hep-ph hep-th
Inflation and topological phase transition driven by exotic smoothness
在本文中,我们将讨论一个模型,它描述了通货膨胀的原因,拓扑转变。指导原则是为时空选择一种奇异的光滑结构。这里我们考虑一个拓扑为$S^{3}\times\mathbb{R}$的时空。在一个奇异的$S^{3}\times\mathbb{R}$的情况下,有一个变化的空间拓扑结构,从一个3-球的同源3-球,可以携带双曲结构。从物理观点出发,我们将讨论爱因斯坦-希尔伯特作用量关于时空分解的路径积分。边界项的加入产生了对配分函数的费米子贡献。一个面积的期望值(相对于某个曲面)呈指数增长,即我们得到暴胀行为。我们将计算这种增加的量作为拓扑不变量。然后,我们将描述这种转变的一个有效的模型,Starobinski或$R^{2}$模型,这是符合目前的测量普朗克卫星。还计算了光谱指数和其他观测量。最后我们得到了一个现实的宇宙学常数。
2014-01-20 gr-qc hep-th math-ph
Pseudoscalar Yukawa Coupling Induced Helical Asymmetry in Fermionic Preheating
Inner Mongolia Normal University(内蒙古师范大学);Yanbian University(延边大学);South China Normal University(华南师范大学)
研究通过引入特定模型研究费米子预热时的螺旋不对称性,利用赝标量汤川机制,采用WKB方法计算博戈留波夫系数跃迁关系,发现赝质量改变高斯分布,实部提高螺旋态数密度,结论获数值结果验证。
2026-07-29 gr-qc hep-ph
Weyl gauge symmetry and its spontaneous breaking in Standard Model and inflation
我们讨论了局部(规范)Weyl对称性及其自发破缺,并将其应用于标准模型(SM)和暴胀之外的模型构建。在标量场与里奇标量的非最小耦合的模型中,共形不变,正牛顿常数的标量场vev的自发产生需要标量场的负动力学项,反之亦然。这在具有附加外尔规范对称性的模型中自然是可以避免的。外尔规范场$ω_μ$耦合到类SM拉格朗日量的标量扇区,但不耦合到费米子扇区。场$ω_μ$经历了一个施图克尔伯格机制,并在标量扇区中“吃掉”(径向模式)可能是戈德斯通场(标量场$ρ$)后变得巨大。在$ω_μ$退耦之前,该声子可以作为UV调节剂,在{ \it量子}水平上保持Weyl对称性,与解决层次问题有关.解耦后的$ω_μ$,标量势仅取决于剩余的(角变量)标量场,可以是希格斯场,暴胀子等,我们表明,成功的通货膨胀,然后与这些标量场之一确定为暴胀子。虽然我们的方法是在黎曼几何中导出的,但为了避免鬼,引入了$ω_μ$,自然的框架是Weyl几何,对于相同的物质光谱,它可以产生相同的拉格朗日,直到总导数。
2019-04-24 gr-qc hep-ph hep-th
Bose-Fermi Cancellation of Cosmological Coleman-Weinberg Potentials
当正常物质与暴胀子耦合时,会产生宇宙学的Coleman-Weinberg势。人们早就知道玻色子场的修正是正的,而费米子场的修正是负的。在平坦空间中,两者都具有$\pm φ^4 \ln(φ)$的形式,并且它们可以通过适当地选择耦合常数来抵消。在膨胀的宇宙中,玻色子和费米子的结果不再具有相同的形式,尽管它们的大场极限具有相同的形式。我们选择耦合常数,使大的场限制取消,然后遵循的偏差,导致通货膨胀的进展。虽然结果并不令人满意,我们讨论如何添加标量与各种保形耦合可能解决这个问题。
2020-07-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
$α$-attractors from supersymmetry breaking
我们在de Sitter真空中构造了新的暴胀和自发超对称破缺模型,其中暴胀子是Goldstino的超伴子。我们的方法是基于双曲Kähler几何,和规范(非轴)$U(1)_R$对称旋转的手征标量场的相位。$U(1)_R$规范场与手征标量的角分量结合形成一个质量矢量,单场暴胀由标量的径向部分驱动。我们发现,在一定的参数范围内,它们可以近似为最简单的Starobinsky(E-模型)$α$ -吸引子,从而预测$n_s$和$r$ $1σ$ CMB约束。超对称性(和$R$ -对称性)在引力子质量为$m_{3/2}\gtrsim 10^{14}$ GeV的高尺度下被打破,费米子扇区也包括一个重自旋$1/2$场。在所有考虑的情况下,暴胀子是模型中最轻的场。
2021-02-05 gr-qc hep-ph hep-th
Induced Multi-phase Inflation with Reheating: Leptogenesis and Dark Matter Production in Metric versus Palatini
Marmara University(马尔马拉大学);Ankara University(安卡拉大学);University of Sussex(萨塞克斯大学);University of Warsaw(华沙大学)
研究非最小耦合标量诱导多相膨胀在度规和帕拉廷尼引力中的表现,探讨线性、布兰-迪克-like和希格斯-like领域,分析标量谱指数和张量-标量比,探讨再加热过程及暗物质生成。
2026-04-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological quantum entanglement
我们回顾了最近的文献之间的联系量子纠缠和宇宙学,强调宇宙膨胀的背景下。我们讨论了最近的理论结果报告的生产纠缠在量子领域由于底层时空的扩展。我们探讨这些结果是如何影响的统计字段(玻色子或费米子),类型的扩展(德西特或渐近稳定),和时空曲率(共形或最小)的耦合。然后,我们考虑从量子场耦合到本地检测器的纠缠提取,以及如何使用这个过程来区分曲率从加热的纠缠签名。我们回顾了早期宇宙中的量子涨落在星系和其他宇宙结构的形成中所起的作用,这些星系和宇宙结构是在膨胀期间和之后转换成经典的密度各向异性的。我们报告目前的文献试图解释这种转变,在一个严格的方式,并讨论在这个过程中的纠缠和退相干的重要性。最后,我们在这一领域的进一步理论和实验研究的一些前景。这些包括当前理论努力的扩展,未来可能的观测追求,以及在实验室环境中模拟这些宇宙效应的实验模拟。
2012-10-19 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
Interacting Dirac fields in an expanding universe: dynamical condensates and particle production
California Institute of Technology(加州理工学院);University of Innsbruck(因斯布鲁克大学);Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院)
本研究探讨了在膨胀宇宙中自相互作用狄拉克费米子场的动态凝聚态与粒子产生机制,揭示了相互作用与粒子产生之间的复杂关系。
2024-12-05 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-lat
Running vacuum in QFT in FLRW spacetime: The dynamics of $ρ_{\rm vac}(H)$ from the quantized matter fields
本研究在FLRW时空量子场论框架下,结合标量场与自旋1/2费米子贡献,用绝热重整化方法推导了跑动真空能密度的演化形式,发现其高阶项可触发早期暴胀,且真空物态方程的量子修正可表现为当今的精质。
2023-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph