Exact one-loop false vacuum decay rate
本文讨论了具有两个树能级极小值的四次-四次势中实复标量场在一圈处的精确假真空衰变率。反弹的解决方案是用来计算从两个波动的功能行列式。我们得到了本征值的有限乘积,并消除了平移零模。轨道模式用zeta函数正则化,我们最终得到一个完整的重整化衰变率。我们推导出简单的扩展在薄壁和厚壁的限制,并确定其有效性。
2020-12-09 gr-qc hep-ph hep-th
Stability of self-gravitating magnetic monopoles
球对称自引力磁层的稳定性在薄壁近似下进行了研究:将内部假真空模拟为de Sitter空间的一个区域;将外部模拟为Reissner-Nordström几何的渐近平坦区域;将两者分开的边界模拟为带电畴壁。剩下的只是确定墙是如何嵌入这两个几何形状的。在这个近似中,假真空与表面能密度的比值$k$是对称性破缺尺度$η$的量度。溶液的特征在于这个比率,壁面上的电荷$Q$,以及守恒总能量$M$的值。我们发现,对于每个固定的$k$和$Q$到某个临界值,存在一个唯一的全局静态解,与$M\simeq Q^{3/2}$ ;任何稳定的径向激励有$M$上界的$Q$,在一个极值Reissner-Nordström几何假设的值,这些是唯一的解决方案与$M<Q$。当$M$高于$Q$时,黑洞在外部形成:(i)对于低$Q$或$k$,壁被压碎;(ii)对于更高的值,它在黑洞内部振荡。如果质量不太高,这些“塌陷”解决方案与膨胀反弹共存;(iii)对于$k$、$Q$或$M$在上述范围之外,存在唯一的膨胀解决方案。在情况(i)中,反弹的过程位于单个渐近平坦区域(AFR)内,并且它非常类似于由假真空气泡(Q=0)所表现出的反弹。在情况(ii)和(iii)中,反弹的过程跨越两个连续的AFR。
2000-01-25 gr-qc
Black bounces in conformal Killing gravity
本研究通过将Conformal Killing gravity与非线性电动力学和标量场耦合,扩展了静态球对称解,发现了新的拉格朗日密度与标量势,并提出了Bardeen型和Simpson-Visser几何的推广黑洞反弹解。
2024-05-15 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Creation of an Open Universe from Valley Bounce
似乎很难根据一个泡沫暴胀的情景为开放宇宙构建一个简单的模型。原因是需要大质量来避免通过霍金莫斯解决方案的隧穿,并且需要小质量来成功地慢滚动。然而,Rubakov和Sibiryakov认为Hawking Moss解不是假真空衰变过程的解,因为它不满足边界条件。因此,我们重新考虑了简单多项式模型缺陷的论据。我们发现谷反弹属于一个谷线在功能空间表示的衰减过程,而不是霍金莫斯解决方案。关键是,谷值反弹为暴胀提供了适当的初始条件。我们表明,一个开放的通货膨胀模型可以构建的多项式形式的潜力,使波动可以与观察。
2000-01-12 gr-qc
Fuzzy Bounces
本文提出基于比安基恒等式约束的模糊因子涂抹方法,研究两类宇宙学反弹解的稳定性与演化。
2024-04-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
False vacuum decay in long-range interacting quantum systems
ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院);Harvard University(哈佛大学)
研究长程相互作用量子系统中虚假真空衰变,将其表述为非局域欧几里得理论,结合薄壁论证与数值解,揭示不同情况下寿命指数与能量偏差关系,表明长程相互作用重塑泡核形成并改变虚假真空衰变。
2026-07-07 gr-qc hep-th quant-ph
The Battle of the Bulge: Decay of the Thin, False Cosmic String
我们考虑了3+1维标量电动力学理论中被困在假真空中的宇宙弦的衰变。我们限制我们的分析的情况下,薄壁宇宙弦时发生的大磁通量被困在字符串。因此弦看起来像一个固定半径的管子,在这个半径上它是经典稳定的。弦的核心在真真空中含有磁通量,而弦的外部被一个薄壁隔开的是假真空。弦通过隧穿衰变到一个以隆起为代表的结构,在隆起中,真正的真空区域表面上被扩大了。凸起可以被描述为一个扭结孤子反孤子对沿着弦的长度方向的相遇。它可以被描述为在初始弦中出现的凸起,从小的经典稳定半径的弦开始,扩展到大的经典不稳定(扩展)半径的胖弦,然后沿着它的长度返回到小半径的弦。这个组态是一个O(2)对称瞬子的反弹点,我们可以用数值来确定。一旦凸起出现,它就会实时爆炸。扭结孤子反孤子对沿着弦的长度以很快接近光速的速度彼此后退,留下一个胖管。同时,正在形成的胖管的半径由于其不再是经典稳定的而(横向地)膨胀,从而将假真空转换成真真空,其中磁场不断稀释。这种膨胀的速率由真真空和假真空之间的能量差决定。我们的分析可以应用于一个网络,在非常早期的宇宙中形成的宇宙弦或过热超导体中的涡旋线。
2013-10-11 gr-qc hep-th
Vacuum decay and quadratic gravity: the massive case
场论中的假真空衰减可以表述为欧几里德空间中的边值问题。在以前的工作中,我们研究了它的解决方案,在单标量场理论与二次引力和使用它来寻找真空衰变的障碍。为了简单起见,我们把重点放在无质量的标量场和具有平坦几何的假真空上。在本文中,我们将这些发现推广到具有相同的引力相互作用的大质量标量场,即Einstein-Hilbert项,二次Ricci标量和非最小耦合。我们发现,标量场达到其渐近值的速度比在无质量的情况下,在原则上允许更广泛的理论,可以容纳真空衰变。尽管如此,这几乎不会影响反弹的可行性,在这里考虑的情况。我们还简要地考虑其他物理上有趣的理论,包括高阶动力学项和改变时空维度的数量。
2022-02-04 gr-qc hep-th
False Vacuum Decay With Gravity in Non-Thin-Wall Limit
考虑了用波函数方法研究假真空随引力衰减的问题,并在WKB近似下提出了一种计算隧穿振幅的新方法。这个结果与欧几里德路径积分法所得结果一致,但对支配路径积分的瞬子(欧几里德反弹解)给出了更清楚的解释。特别是,我们的方法是完全能够处理的情况下,厚壁的半径的气泡可比的半径的瞬子,从而超越了路径积分方法,其使用可以证明只有在薄壁和小气泡半径的限制。计算是通过匹配两个WKB波函数,一个与最终状态和另一个与初始状态,与波函数的度量的比例因子是足够小的区域相比,在隧道处的场电位的典型的能量尺度的倒数。讨论了虚真空衰变波函数的边界条件与Hartle-Hawking无边界条件和Vilenkin隧穿边界条件在宇宙波函数上的关系。
1999-12-22 gr-qc
Fate of the false vacuum in string-inspired nonlocal field theory
本文研究了由弦场论激发的弱非定域理论中的Coleman反弹。动力学项通过无限级数的高阶导数扩展,其在能量标度$M$下起作用,而不会在质谱中引入任何新的状态或鬼。我们在薄壁近似下计算气泡成核,以半经典方式处理系统。我们发现,非局域尺度$M$在理论中的作用是抑制真空隧穿率从假真空到真真空相比,标准的本地反弹的情况。同样,我们表明,当我们进一步远离气泡壁,非局域性的影响得到减少,这种抑制是显着的,只有周围的核气泡的壁。从我们的调查中,我们得出结论,主要的影响是由于这样一个事实,即非局域性涂抹的解决方案的本地气泡的轮廓。然而,气泡壁的能量仍然不受薄壁近似理论的微观非局部行为的影响。我们还讨论了李-威克理论的情况和我们的结果在宇宙学中的应用。
2022-08-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Vacuum decay in the Lorentzian path integral
该研究将洛伦兹路径积分用于伪真空衰变研究,借助Picard-Lefschetz理论形变积分围道实现收敛,验证了临界泡成核率指数与欧几里得方法一致,并拓展了非临界泡成核的计算适用范围。
2022-01-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Thermal false vacuum decay near black holes is aspherical
Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院核问题研究所);Moscow Institute of Physics and Technology(莫斯科物理技术学院);Institute for Theoretical and Mathematical Physics, MSU(莫斯科国立大学理论与数学物理研究所);Faculty of Physics, MSU(莫斯科国立大学物理系)
研究黑洞附近标量场假真空的衰变,明确黑洞质量不同时衰变机制存在差异,大黑洞以量子隧穿为主、中等黑洞以非球对称热涨落泡为主、小黑洞以球对称全视界热涨落泡为主。
2026-08-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Vacuum decay and internal symmetries
本文研究了亚稳假真空中内对称性对空泡核化衰变的影响。与连续内部对称性破缺有关的反弹解的零模导致隧穿到真空中的速率增强,其中初始状态的一些对称性自发破缺。我们开发了一个通用的形式主义,用于评估这些零模式的气泡成核率在平坦和弯曲的时空的影响。
1996-09-13 gr-qc hep-ph hep-th
Vacuum Decay Actions from Tunneling Potentials for General Spacetime Dimension
计算真空衰变作用量的隧道势方法是欧几里德反弹方法的一种替代方法,具有许多吸引人的特点。本文将这一形式推广到一般时空维$d>2$,并利用它给出了几个结果的简单证明。对于闵可夫斯基或反德西特假真空,我们表明,重力或更高的障碍增加真空寿命,并描述了一个非常干净的图片重力淬火真空衰变。我们还推导出薄壁极限的行动,展示如何细致平衡dS到dS过渡工程中的新形式主义,以及如何获得潜在的真空衰减解决方案可以得到解析。
2022-11-24 gr-qc hep-th
Real-time dynamics of false vacuum decay
本文基于闭合时间路径非平衡量子场论和2PI有效作用非微扰框架,研究相对论标量场在不对称双势阱中的假真空衰变,发现含时衰变率与常规欧几里得方法相当,且量子修正能引发经典近似无法捕捉的转变。
2024-01-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Thin-wall vacuum decay in the presence of a compact dimension
Chulalongkorn University(朱拉隆功大学)
本文研究了紧致维度存在下假真空衰变问题,推导了驱动真空转变的欧几里得 bounce 配置公式。
2024-10-24 gr-qc hep-ph hep-th
Quintessence and false vacuum: Two sides of the same coin?
本研究使用假真空中的quintessence场探讨晚期宇宙加速,结合string swampland标准推导了标量有效势与耦合常数上限,发现稳定标量可导致晚期更稳定的宇宙,暗示当前暗能量可能源于缓慢变化的标量。
2025-04-25 gr-qc
Fourier-Preconditioned Path Deformations for Multi-Field Vacuum Tunnelling
Indian Institute of Science(印度科学学院);Perimeter Institute for Theoretical Physics(理论物理前沿研究所)
提出一种端点安全的傅里叶方法用于多场真空隧穿,通过正弦模式变形路径,结合自动微分优化,在多个基准测试中达到亚百分比特精度,并作为预处理步骤显著提升现有求解器效率。
2026-06-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The O(4)-breaking bubble
Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所)
本文构造了标量场势能$V(ϕ)=\ rac{m^2}{2}ϕ^2-\ racλ{4}ϕ^4+\ rac{g}{6}ϕ^6$中O(4)破缺的非径向解:两个符号相反的泡管缠绕正交环,在O(2)×O(2)旋转和交换环的宇称下不变,该解具有奇数个不稳定形变模式。
2026-10-01 gr-qc hep-ph hep-th
Bouncing cosmology in modified gravity with higher-order curvature terms
本文在包含高阶曲率项和能量-动量张量迹项的修正引力理论中,利用重构技术探讨平坦宇宙的反弹场景,证明其满足反弹判据以避免初始奇点,并发现状态方程参数穿越幻影分界线且极值加速度出现在反弹点。
2023-03-30 gr-qc