Backreaction during inflation: a physical gauge invariant formulation
在一个真正的规范不变的方法最近开发的宇宙学的反反应的计算，我们研究，在宇宙膨胀的背景下，相对于各种观察者，标量波动的时空动力学在长波长限制的影响。我们强调，这样的量子反作用的影响是评估在一个真正的规范独立的方式使用一组有效的方程描述的平均几何的动态。特别是，我们显示在什么条件下的自由落体（测地）观察员不经历任何标量引起的反作用的有效哈勃速率和流体状态方程。
2011-02-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stability in Axion Inflation with Strong Backreaction from a Massive Vector Boson
University of Massachusetts Amherst（马萨诸塞大学阿默斯特分校）
研究具有大质量矢量玻色子强反作用的轴子暴胀模型，通过修正传统模型，发现大质量规范场可使向强反作用阶段的转变平稳，避免不稳定性，为现象学上可行的暴胀实现提供可能。
2026-07-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axion inflation in the regime of homogeneous backreaction
本文在均匀反作用近似下微扰计算轴子暴胀中的梯度能，证明可获得可探测SGWB且不破坏该近似。
2025-10-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gauge invariant quantum backreaction in U(1) axion inflation
本文首次采用规范不变方法计算U(1)轴子暴胀中规范场导致的量子反作用，发现其迅速进入强反作用区域并主要来自螺旋度贡献，且该反作用会延长暴胀时期。
2024-10-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Resonant backreaction in axion inflation
轴子暴胀需要暴胀子场通过陈-西蒙斯项与规范场耦合。这导致在暴胀期间产生强规范场，其对暴胀运动方程产生反作用。在这里，我们表明，这个强非线性系统一般经历了共振增强的规范场生产，导致在暴胀子速度以及在规范场频谱的振荡功能。规范场在小尺度上产生了强烈增强的标量功率谱，超过了以前的估计。对于适当的参数选择，这些过密区域的崩溃可以导致大量的（轻）原始黑洞的显着的现象学后果。
2020-08-12 astro-ph.CO hep-th
Production and Backreaction of Fermions from Axion-$SU(2)$ Gauge Fields during Inflation
在暴胀过程中，$SU(2)$规范场和轴子可以具有稳定的、各向同性的和均匀的组态。然而，耦合到其他物质物种导致粒子的生产，这反过来又会引起反反应和不稳定的非阿贝尔和轴子背景。本文首先研究了$SU(2)$规范场与有质量狄拉克偶线耦合的粒子产生。为了进行这种计算，与文献中所做的相比，我们进行了两项技术改进。首先，我们应用算子的反对称化来平等地处理粒子和反粒子，其次，我们应用瞬时减法来处理UV发散。我们发现，产生的费米子的反反应的$SU(2)$背景是可以忽略的观测利益的模型参数。接下来，我们考虑由于与轴子耦合而产生的费米子。在规范场和轴子上的树级反作用都非常小。我们还提供了一个估计的环路效应。
2020-04-21 astro-ph.CO hep-th
Backreaction of axion-SU(2) dynamics during inflation
本研究通过数值计算发现暴胀期间轴子-SU(2)动力学的反作用会使旁观者色自然暴胀吸引子失稳，得到新的动力学吸引子解，其会改变模型参数空间并产生可探测的原初引力波振荡特征。
2024-06-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Graviton backreaction on the local cosmological expansion in slow-roll inflation
在慢卷暴胀中，当两个慢卷参数都是有限的时，我们计算了引力子对局域膨胀率期望值的单圈修正。计算是基于最近的方法，明确地构建规范不变的观测量在微扰理论的所有订单的微扰量子引力，它是特别适合于高度对称的时空背景的情况下。我们的分析增加了最近对德西特时空和恒定减速单场暴胀中的修正的计算。在前一种情况下，一个消失的单圈校正被发现，而在后者的量子反反应产生的长期效应，加速膨胀。我们在这里描述的量子修正产生了一个有限的长期效应，可以加速或减速的背景膨胀，这取决于慢滚参数的值。
2021-06-03 gr-qc hep-th
Spinodal Backreaction During Inflation and Initial Conditions
我们研究了长波长暴胀涨落如何导致背景场偏离经典动力学。对于一般的潜力，我们表明，在哈特里近似，长波长的动力学可以封装在一个有效的潜在的两个领域的模型。后者是由一个简单的高斯积分变换的原始暴胀潜力。我们使用这个新的表达式来研究二次，山顶，扁平，和轴子单值电位的反反应效应。我们发现，改变动力学的净结果是稍微修改频谱倾斜，大幅降低张量-标量比，并有效地平滑任何功能的潜力，与这些偏差的大小设置的初始值的功率在大尺度模式和形状的潜力在整个演变。
2015-04-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Backreaction and Stochastic Effects in Single Field Inflation
随机暴胀理论是分析宇宙学扰动的逆反应，对暴胀观测量进行精确预言的有力工具。我们证明了这一点与简单的$m^2ϕ^2$模型的通货膨胀，其中我们获得了一个有效场论的IR模式的暴胀，这仍然是通过一个经典的噪声耦合到UV模式。我们计算慢滚校正UV模式的演变（即量子波动），并跟踪这种效果从UV理论的IR理论，在那里它表现为一个校正的经典噪声。我们计算的随机校正原始扰动的谱指数，找到一个小的影响，并讨论模型中，这种影响可以变得很大。我们扩展我们的分析张量模式，并表明，随机方法允许我们恢复标准张量倾斜$n_T$，加上修正。
2015-08-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Production and Backreaction of Spin-2 Particles of $SU(2)$ Gauge Field during Inflation
具有各向同性背景的原始SU（2）规范场在暴胀过程中会产生自旋为2的粒子。我们提供了一个统一的形式来计算所有的膨胀模型与各向同性SU（2）规范场，如规范膨胀和色自然膨胀与和没有旁观者轴子场或质量的规范场从希格斯机制。首先，我们计算了自旋为2的粒子的数目和能量密度。然后，我们得到了精确的解析公式，它们的反作用的背景运动方程的SU（2）和轴子场在（准）deSitter展开，这是只计算了一个特定的模型在文献中。我们发现，逆反应是直接相关的自旋2场的数密度。其次，我们将自旋为2的粒子数密度与它们所激发的引力波的功率谱和能量密度联系起来。最后，我们使用反作用的大小来约束模型的参数空间。我们发现，张量-标量比的源引力波可以在最多的真空贡献的顺序，以避免大的反作用慢滚动力学的规范和轴子场在准德西特展开。
2019-04-01 gr-qc hep-ph hep-th
Gauge invariant backreaction in general single field models of inflation
在一般的单场暴胀模型中，我们考虑了长波长标量涨落对一类自由落体观测者观测到的有效膨胀率和物态方程的影响。在以前的工作中，我们表明，对于一个自由的大质量暴胀没有反反应观察到的一些限制。在本文中，我们推广了我们以前的结果的有效性的情况下，一个任意的自相互作用的暴胀势，工作到二阶的宇宙学扰动理论和所有的顺序慢卷近似。对于这些一般的暴胀模型，我们还证明了自由落体观测者与暴胀子场共动观测者的等价性。
2013-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Bumpy Start to a Smooth Ride: Onset of Inflation amid Backreaction from Inhomogeneities
我们分析了一个简单的单场模型时，系统开始显着的长度尺度上的不均匀性短于初始哈勃半径的通货膨胀的发病。我们采用非微扰Hartree近似耦合自由度之间的某些非线性相互作用。与最近的计算密集型数值相对论研究相一致，我们发现膨胀对于大场模型是鲁棒的，即使系统在子哈勃尺度上具有显著的结构。我们考虑初始条件空间$(φ(t_0), \dotφ (t_0))$，其中$φ$是驱动暴胀的量子场的真空期望值。虽然$(φ(t_0), \dotφ (t_0))$的某些区域在不存在不均匀性时会产生足够的膨胀，但当引入不均匀性的反作用时，这些区域的等体积会成功地产生足够的膨胀，而在不存在不均匀性时不会这样做。换句话说，对于大场模型，与忽略不均匀性的情况相比，当我们考虑来自不均匀性的非线性反作用时，产生充分暴胀的初始条件$(φ(t_0), \dotφ (t_0))$的空间的总体积是{ \it守恒}的。
2019-09-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Moduli Backreaction on Inflationary Attractors
我们调查模量动力学和通货膨胀之间的相互作用，专注于KKLT方案和宇宙学$α$吸引子。这些部门之间的一般耦合可以引起显着的反作用，并有可能破坏通货膨胀制度，但是，我们证明，这一般不会发生$α$吸引。根据超势的细节，体积模量可以在整个暴胀过程中保持稳定，也可以在某个点变成快子场，并作为瀑布场，导致暴胀的突然结束。在后一种情况下，标量最终会有一个普适的超对称最小值，从而防止了去密集化的情况。引力子质量与暴胀尺度无关，不需要对参数进行微调。观测预测符合吸引子的普适值，与普朗克数据完全兼容，由于与模量的相互作用，可能会有一个e-折叠的上限。
2016-12-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Instability in axion inflation with strong backreaction from gauge modes
我们进行了分析研究的模型，其中暴胀，通过一个轴耦合到$U(1)$规范场，导致放大的规范场模式，强烈的反作用于其动力学的背景解的稳定性。为此，我们研究了与暴胀子零模耦合的规范场模的演化，微扰地处理暴胀子速度与其平均场值的偏差。只要系统是在强反作用制度，我们发现，暴胀子速度执行振荡的振幅增加的值，它会在近似的恒定速度，确认已观察到的数值研究中的不稳定性。
2022-09-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Tuning and Backreaction in F-term Axion Monodromy Inflation
我们继续发展的轴子monodromy通货膨胀，特别是侧重于复杂的结构模量的反作用。在我们的设置中，移位对称性来自基础IIB型orientifold或F-理论fourfold的部分大型复杂结构极限。超势中的暴胀子项的系数必须调小，以避免与Kahler模量稳定化发生冲突。为了允许这样的调谐，该系数必然取决于进一步的复杂结构模量。当暴胀子场的值很大时，这些模量就有反作用太强的危险。为了避免这种情况，进一步的调整是必要的。在弱耦合的IIB型理论中的orientifold点，实现这些调谐似乎是困难的，如果不是不可能的。然而，具有可动D 7-膜的四重或模型提供了足够的结构自由度。我们计算由此产生的暴胀子的潜力和研究的可行性的整体调整给定的有限的自由度的通量景观。我们的初步研究表明，即使施加所有的调谐条件，剩余的通量真空的选择仍然可以足够大，这样的模型提供了一个有希望的路径，大场膨胀的弦论。
2015-08-11 astro-ph.CO hep-th
Tensor-Induced Backreaction in Ultra-Slow-Roll Inflation
Università di Pisa（比萨大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa（意大利国家核物理研究所，比萨分部）
该研究探讨张量诱导反作用对单场暴胀模型中原初黑洞产生的影响，通过自洽反作用方程分析，证实其可限制ε抑制、减小标量功率谱增强并降低相关微调。
2026-08-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Isotropic Observers and the Inflationary Backreaction Problem
在一个由自由大质量暴胀子驱动的暴胀体制中，我们在一个真正的规范不变的方法内推导出由于长波长标量涨落对有效哈勃因子和状态方程的反作用效应，相对于一类观察者，它看到了一个非均匀和各向同性的宇宙。我们发现，对于这种所谓的各向同性的观察员，相反的自由落体观察员定义的观测量发生的情况下，有一个效果，以领先的顺序在慢滚参数的方向减慢测量的膨胀率，并有一个有效的状态方程少德西特喜欢。从一般的角度来看，各向同性的观察者的结果被认为是补充其他情况下（观察者）在帮助表征所调查的模型的物理性质。
2012-04-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Tensor Mode Backreaction During Slow-roll Inflation
本文研究了在空间平坦的Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker背景几何中由单个标量场驱动的慢卷暴胀过程中产生的长波张量模的反作用.研究了宇宙学扰动理论中的有效（平均）膨胀率和二阶状态方程等非定域观测量的影响。标量和张量扰动之间的耦合在二阶诱导新的张量反作用项超出一个已经存在于德西特背景。我们详细分析了与暴胀子场（作为时钟）和自由落体观察员的类观察员共动的影响。在这两种情况下，量子逆反应至少比从德西特背景中简单推断的大$1/ε$（其中$ε$是慢滚参数）。特别地，我们计算了自由质量暴胀子模型的影响，并在这两种情况下获得了$H^4/(m^2 M_{Pl}^2)$量级的背景膨胀率的量子修正。对微扰理论的崩溃问题进行了简短的讨论。
2014-08-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The onset of the strong backreaction regime in axion inflation, an analytical study
University of Massachusetts, Amherst（马萨诸塞大学阿默斯特分校）
本文通过分析研究，首次给出轴子暴胀中强反作用 regime onset 的分析公式，证实了强反作用稳定区域的存在，可研究系统在弱、强反作用 regime 间过渡的演化。
2026-10-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflation, the scale of supersymmetry breaking, and moduli stabilization
本文在$\mathcal N = 1$超引力理论框架下讨论了暴胀过程中重标量场的作用。这种重标量可以是弦紧化的几何模，也可以是来自理论不同部分的稳定子场。即使这些场在暴胀期间比哈勃尺度更重，它们通常也会引起改变系统动力学的反反应。当重场打破超对称性时，可能会出现严重的问题，这对凯勒模量来说是非常普遍的。我们用两个例子来说明这些效应，混沌膨胀和Starobinsky样膨胀。在混沌暴胀中，重凯勒模量的反作用导致二次势的平坦化。然而，在许多类似斯塔宾斯基暴胀的情况下，逆反应破坏了平台的平坦性。
2015-11-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Lattice simulations of axion-U(1) inflation: gravitational waves, magnetic fields, and scalar statistics
通过晶格模拟研究轴子-U(1)暴胀，发现暴胀期间反作用可放宽引力波对耦合强度的约束，轴子涨落趋向高斯分布，且产生的磁场强度与观测下限相符。
2025-04-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The backreaction effect of the sound speed resonance in DBI inflation
本文研究了DBI暴胀中声速共振机制增强的小尺度标量扰动对背景及曲率扰动的反反应效应，发现该效应对哈勃参数和慢滚参数的相对修正极小，仅轻微降低曲率功率谱共振峰，且几乎不影响原初黑洞的形成。
2023-10-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Backreaction for a Test Field Observer in a Chaotic Inflationary Model
在非均匀宇宙中，与特定物质场相关联的观察者不一定测量到与均匀和各向同性宇宙中的观察者相同的宇宙演化。在这里，我们认为，在一个混乱的暴胀背景模型的背景下，一类与“时钟场”，我们使用一个光测试场的观察员。我们计算的有效膨胀率和流体状态方程的规范不变的方式，考虑到量子涨落的长波长模式，并工作到二阶微扰理论和慢滚近似。我们发现，有效的膨胀率小于在没有波动的情况下测量的膨胀率。在随机的方法，我们研究的界限，我们的近似是一致的。
2013-01-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Validity of the semiclassical approximation during the preheating phase of chaotic inflation
半经典近似经常被用来描述粒子产生的初始阶段，通常被称为预热，这发生在暴胀时期之后的混沌暴胀模型中。在这个阶段，产生的粒子对暴胀子场的反反应效应是显著的，人们可能会担心半经典近似的有效性，即使如果暴胀子场耦合到大量的量子场，大的反反应效应是允许的。在这种情况下，半经典近似的有效性的标准，并解决这个标准是否满足预热过程中的问题。
2012-11-01 gr-qc hep-th
Axion inflation in the strong-backreaction regime: decay of the Anber-Sorbo solution
本文首次直接从强反作用机制出发数值研究轴子暴胀的 Anber-Sorbo 解，结合线性微扰、梯度展开及其线性化版本和逐模分析等多种方法，证明该解不稳定且无吸引域。
2023-11-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Universal Axion Backreaction in Flux Compactifications
我们研究了一个大的轴子场漂移对驻留在同一个$\mathcal{N}=1$多重态的轴子伙伴的反反应效应。这样的配置是相关的尝试，以实现弦紧化的轴子单值膨胀。我们的工作在复杂的结构模部门的Calabi-Yau四重紧化的F-理论与四种形式的通量，其中包括许多已知的II型orientifold通量紧化。注意到轴子只能出现在模空间的边界附近，渐近霍奇理论的强大结果提供了一套理想的工具来得出一般性的结论，而不需要关注具体的几何例子。我们发现，边界结构雕刻一个显着的模式，在所有可能的标量位产生的背景通量。通过研究所有允许标量势的极值条件的牛顿多边形，并将逆反应效应实现为Puietrix展开，我们发现这种模式迫使大轴子场对其伙伴轴子场具有普遍的逆反应行为.
2021-06-14 hep-th
Nonlinear physics of axion inflation
Institute for Theoretical Physics, University of Münster（明斯特大学理论物理研究所）；Physics Faculty, Taras Shevchenko National University of Kyiv（基辅塔拉斯舍甫琴科国立大学物理系）；Kavli IPMU (WPI), UTIAS, The University of Tokyo（东京大学 Kavli 宇宙起源与结构宇宙学前沿研究中心）
研究轴子膨胀中强反作用下的非线性行为，发现稳定反作用区域及超临界霍普夫分岔等现象。
2026-03-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Pure Chromo-Natural Inflation: Signatures of Particle Production from Weak to Strong Backreaction
本文研究纯自然暴胀模型与SU(2)规范场耦合，揭示从弱到强反作用转变，产生丰富引力波峰和原初黑洞，为未来探测器提供目标。
2025-04-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gauge Backreaction in Standard Model Warm Inflation
ICTP, International Centre for Theoretical Physics（国际理论物理中心）；University of Sussex（萨塞克斯大学）
该研究证明标准模型暖暴胀中规范螺旋度响应不能简化为摩擦系数，需动力学处理；反作用主要间接降低耗散比，并指出当前预言限于局部高斯输运闭合框架。
2026-09-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Backreaction in Axion Monodromy, 4-forms and the Swampland
轴子单值模型总是可以用一个耦合到3-形式规范场的非正则动力学项描述。参数化的3-形式的字段的动力学度量的存在下，导致反反应的影响，在暴胀动力学。我们审查的情况下，萨克斯子backreact的凯勒度量的暴胀导致对数标度的适当字段的距离在大字段。这种行为在II型弦通量紧致化中是普遍的，并且与沼泽地猜想的改进一致。这种行为出现的临界点取决于暴胀子和萨克森子之间的质量等级。然而，在易处理的紧化中，如果不离开有效理论的有效性体系，就不能实现这样一个层次，不利于弦论中的transplanck漂移。
2017-08-24 hep-th
Preheating and locked inflation: an analytic approach towards parametric resonance
我们对参量共振的框架进行了分析，并将其应用于预热和锁定暴胀。一个双标量玩具模型解析求解的λ ^2χ^2耦合的均匀模式。考虑了动力学宇宙背景和反作用的影响。我们表明，参数共振的平均效应是χ的振幅加倍的每一个周期的π。我们的框架部分解决了预热的情况下，显示两个不同的预热阶段，并使预热的参数分析计算。它被证明为慢卷膨胀模型，预热终止，如果通过反反应，通常在第5个e-折叠。在我们的框架下，一个可能的不均匀性放大效应也被发现在预热期间，这既可能对一些暴胀模型构成强约束，也可能放大微小的现有不均匀性到所需的规模。为了证明，我们证明了它排除了质量为m \sim 10^{-6}的二次慢卷暴胀模型的预热反反应端。对于锁定的通货膨胀，参数共振被发现被抑制，如果有一个以上的实部。
2011-12-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Higgs-otic Inflation and Moduli Stabilization
研究了IIB型定向折叠背景下Higgs暴胀中的闭弦模稳定化。在这种设置中，大场暴胀是由可移动的D 7-膜的真空能量驱动的。假想自对偶（ISD）的三种形式的通量在背景源的$μ$ -长期和必要的monodromy大字段的偏移，而假想的反自对偶（IASD）的三种形式的通量来源于非微扰贡献的超势所需的模量稳定。我们详细分析了膨胀子势的Kähler模量稳定化和反作用。在最近的文献中，我们发现，整合出重Kähler模量导致暴胀子势的受控平坦化。我们量化的通量调谐必要的稳定性，即使在大领域的通货膨胀。此外，我们还研究了超对称稳定的复结构模的反作用和在暴胀子的Kähler度规中的轴对称性。与以前的研究结果相反，这种反作用可以被推到很远的领域空间，如果类似的流量调整在凯勒部门是可能的。这允许一个足够大的跨普朗克场范围来支持暴胀。
2017-02-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Black hole remnants may exist if Starobinsky inflation occurred
研究了半经典反反应方程的零温度黑洞解。证据表明，某些组件的应力能量张量的自由量子场在地平线上只依赖于当地的几何形状附近的地平线。这使得半经典的反反应方程可以在视界附近求解。结果表明，如果引力拉格朗日量中的高阶导数项的系数足够大，且具有Starobinsky暴胀的正确符号，则方程的宏观不带电零温黑洞解可能存在.
2019-01-26 gr-qc hep-th
Perturbations and non-Gaussianities in three-form inflationary magnetogenesis
我们重新考虑的背景下，三种形式的通货膨胀的磁，其逆反应。特别是，我们专注于一阶微扰理论在通货膨胀和随后的辐射时代：我们讨论的微扰方法的一致性，并阐述了可能的非高斯签名的模型。
2012-07-31 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Ultra-Slow-Roll Inflation on the Lattice I: Backreaction and Nonlinear Effects
本研究通过格点模拟发现超慢滚暴胀中的非线性效应显著影响曲率扰动，提出了模拟量与树级量的普适关系，证明需超越微扰理论以稳健预测原初黑洞和引力波。
2025-04-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Simple exercises to flatten your potential
我们展示了暴胀子势能对重标量场的反作用如何使暴胀势能变平，因为重场调整到它们最有利的能量配置。这种机制在以前的UV-完整的例子轴子单值膨胀-扁平的二次潜在的一个线性的暴胀场-但更普遍地发生，我们说明了几个例子的效果。特殊选择的紧致化最小化的反作用可能实现混沌膨胀与二次潜力，但我们认为，一个平坦的潜力，如幂律膨胀$V(ϕ) \propto ϕ^p$与$p<2$是一个更通用的选择，在足够大的值$ϕ$。
2011-01-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gauge Field Production in Axion Inflation: Consequences for Monodromy, non-Gaussianity in the CMB, and Gravitational Waves at Interferometers
基于轴子的暴胀模型，其受欢迎程度归功于对UV校正的鲁棒性，也具有非常独特的签名类别。轴子的相关相互作用是对势的非微扰振荡贡献和对规范场的移位对称耦合。我们通过基于in-in形式主义的统一研究，回顾了这些耦合如何影响宇宙学扰动。然后我们注意到，当暴胀子与规范场的耦合足够高，导致有趣的观测结果时，在暴胀的最后阶段，产生的规范量子对暴胀子动力学的反作用变得相关，并将其持续时间延长约10个e折叠。我们扩展了现有的结果重力波生产在这些模型中，占这个后期的通货膨胀阶段。强的反作用相位导致干涉仪尺度上的重力波信号的增强。因此，在这种模型中，在最自然的膨胀持续时间内，在Advanced LIGO/VIRGO上可能可以观察到信号。最后，我们明确地计算在弦论建设的轴子monodromy膨胀的规范场的轴子耦合，并确定它们可以触发有趣的现象学效应的情况下。
2011-10-14 astro-ph.CO hep-th
One-loop quantum gravitational backreaction on the local Hubble rate
我们确定修正哈勃率由于引力子环在宇宙学背景的恒定减速参数的时空。修正是规范不变的，基于最近提出的所有阶规范不变观测量的微扰量子引力。我们发现明确的表达的情况下，物质和辐射占主导地位的时代和慢卷通货膨胀与消失的第二慢卷参数。有趣的是，在后一种情况下，修正可以用量子修正的第一慢滚参数来描述，这使得时空更接近德西特空间。
2019-04-12 gr-qc hep-th
Backreaction and the Parametric Resonance of Cosmological Fluctuations
本文研究了一类双场暴胀宇宙模型λ <$^4/4 + g^2χ ^2 <$^2/2，在这类模型中，再加热初始阶段的参数共振会导致宇宙学涨落的振幅呈指数放大.采用分析参数和数值模拟，我们确定的时间在背景场上的波动的反作用关闭的指数增长，利用哈特里近似，并包括标量度量扰动。对于g^2/λ=2的情况，我们发现，除非暴胀持续时间很长，否则预热后的涨落幅度将超过观测上界，而与λ的值无关。当g^2/λ>=8时，宇宙学涨落是可以接受的小。我们还发现，χ场自相互作用的加入可以限制涨落的增长，并且在负耦合的情况下，系统可以有效地变为单场，消除共振。
2000-07-20 astro-ph gr-qc hep-ph
Revisiting Magnetogenesis during Inflation
通过考虑电磁扰动随机噪声的动力学，我们重新审视了暴胀过程中的原始磁生机制。我们得到相关的朗之万和福克-普朗克方程的电磁场，并解决他们的解析。结果表明，虽然电场能量密度的反作用可能过早破坏通货膨胀，但也有通常的衰减行为的磁场的参数空间的区域被随机动力学的均值回复过程所取代。结果，磁场稳定到平衡态，其幅度明显大于在没有随机噪声的情况下获得的幅度。结果表明，在控制电场扰动的反作用的同时，可以产生当前时间振幅为$\sim 10^{-13}$高斯、相干长度为${\rm Mpc}$的磁场.
2020-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Brane backreactions and the Fischler-Susskind mechanism in conformal field theory
在微扰共形场论中研究了D-膜对闭弦模的反作用。为此，我们分析了环图的模积分的发散。由Fischler-Susskind机制，这些分歧导致额外的条款中的散装重整化群方程。我们推导出这些反作用项的明确表达式，并遵循由此产生的重整化群流在几个例子中，发现与几何期望的协议。
2007-09-07 hep-th
Analytical calculation on critical magnetic field in holographic superconductors with backreaction
利用匹配方法研究了时空反作用对s波全息超导体上临界磁场的影响。恒定的外部磁场和电场对背景几何的反作用导致了双子黑洞解。磁场和电场作为引力源，往往会降低超导体的临界温度。我们推导出了上临界磁场的解析表达式，达到$\mathcal{O}(κ^2)$阶，并发现反反应使上临界磁场更强。这一结果与前人的数值计算和解析分析结果一致。
2012-10-11 hep-th
Unveiling the nonlinear dynamics of a rolling axion during inflation
本文通过首次格点模拟，揭示了暴胀期间滚动轴子与规范场的非线性动力学，发现强反作用抑制规范场增长和标量扰动，但非高斯性仍高于最小模型，为引力波和宇宙结构观测提供了预测。
2025-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Brane Bremsstrahlung in DBI Inflation
我们考虑的效果被困膜上的一个测试膜的运动产生的DBI膨胀沿一个扭曲的喉咙的演变。暴胀膜和被困膜之间的耦合导致了非热粒子在被困膜上的辐射。我们计算了辐射粒子的高斯谱及其对暴胀膜DBI运动的反作用。辐射发生的动量低于测试膜穿过被困膜时的速度。减速效应是由于相互作用时间与哈勃时间相比很小时的参数共振或相互作用时间很大时的速子共振。在这两种情况下，暴胀膜在相互作用后的运动都是由变色龙势控制的，变色龙势往往会使它慢下来。我们发现，一个单一的被困膜几乎不能减慢DBI暴胀，其波动导致宇宙微波背景谱。当DBI膜遇到一堆紧密排列的被困膜时，会产生更剧烈的效应。
2009-12-04 hep-th
Cancellation of unphysical gauge and ghost degrees of freedom in backreaction
本文研究了时空相关背景场（一个背景度规和一个背景标量场）中的U（1）Higgs模型。由于这些背景场的时间依赖性，可以发生粒子创建。在规范理论中，存在一个非物理扇区，因此可能产生非物理粒子。然而，它表明，所产生的非物理粒子对背景场的反反应没有贡献。
1993-07-30 hep-th
Magnetogenesis from axion-SU(2) inflation
提出将SCNI非阿贝尔部分等同于标准模型SU(2)_L的暴胀磁产生新机制，在强反作用下生成超视界规范场并经电弱相变转化为磁场，可解释遥远耀变体高能γ射线谱所需的星系际磁场。
2024-11-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Towards the Theory of Reheating After Inflation
暴胀后的再加热是由于振荡暴胀子场产生粒子而发生的。在本文中，我们描述的微扰方法再加热，然后集中在影响超出微扰理论。它们与称为预热的参数共振阶段有关。如果暴胀子场的初始振幅足够大，它可能发生在膨胀的宇宙中。我们研究了一个简单的大质量暴胀子场与另一个标量场X的耦合模型。该模型的参数共振范围很广。它以一种非常不寻常的随机方式发生，这与忽略宇宙膨胀时的参量共振不同。与振荡暴胀子场相互作用的量子场经历了一系列的反冲，这些反冲发生在彼此不相关的相位上。我们称这个过程为随机共振。我们发展的预热理论考虑到宇宙的膨胀和产生的粒子的逆反应，包括再散射的影响。预热过程可以分为几个不同的阶段。在第一阶段，产生的粒子的反反应并不重要。在第二阶段，反反应增加了暴胀子场的振荡频率，这使得该过程比以前更有效。然后，与X粒子的散射相关的效应终止共振。我们计算了X粒子的密度和它们的量子涨落，并考虑了所有的反反应效应。这使我们能够找到质量和耦合常数的范围，其中一个有效的预热。特别是，在某些条件下，这个过程可能会产生质量比暴胀子场的质量大得多的粒子。
1997-08-13 astro-ph gr-qc hep-ph
Flattened Axion Monodromy Beyond Two Derivatives
我们研究了在相互作用的重模存在下基于轴子单值性的大场暴胀的弦激发双场模型。这类模型有足够的结构来近似完整弦论中已知的至少部分逆反应效应，例如与轴子的动力学混合，以及标量势的平坦化。然而，它是足够简单，以充分描述的结构较高的点曲率扰动相互作用驱动的调整模量的反作用动力学。我们发现，重模量的存在可以通过两个等效的有效场论，这两个理论都可以纳入减少的声速。因此，在轴子单值暴胀结构中存在较重的模量必然会产生一定量的非高斯性，伴随着$n_s$和$r$的变化，而不仅仅是由众所周知的绝热扁平反反应产生的变化。
2019-09-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Backreaction on the luminosity-redshift relation from gauge invariant light-cone averaging
使用最近提出的规范不变的制定光锥平均，再加上适应“测地线光锥”坐标，我们展示了如何“诱导反反应”的效果出现，在一般情况下，从相关的波动的光度距离和协变积分措施。考虑到一个现实的随机频谱的原始（暴胀）起源的不均匀性，我们发现，无论是在亮度红移关系和色散诱导的反反应是大于天真的预期。另一方面，前者，至少在线性微扰区域的主导阶，不能解释在大红移下观测到的暗能量效应。一个完整的二阶计算，或甚至更好的可靠估计的贡献，从非线性制度，似乎是必要的，然后才能得出确切的结论，正确解释的数据。
2012-04-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological backreaction of a quantized massless scalar field
研究了宇宙学中量子化的最小耦合无质量标量场的反反应问题。本文利用视界下模的演化和超视界模的冻结这一事实，近似计算了一般Friedmann-Robertson-Walker背景下的正则化应力能量张量.验证了真空能量密度服从一个新的一阶微分方程，该方程依赖于一阶无因次参数，该参数校准了超视界/超视界的划分。我们通过计算固定背景下相应的真空能量密度来检验近似的有效性，这些结果与de Sitter空间和幂律展开时空中的已知结果一致.然后，我们将我们的研究结果应用于慢卷通货膨胀模型。虽然在近指数膨胀期间发现逆反应效应可以忽略不计，但在此期间产生的真空能量密度在后期阶段可能很重要，因为它比辐射或尘埃下降得更慢。
2011-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Chaotic dynamics in preheating after inflation
我们研究了暴胀后预热中的混沌动力学，其中暴胀子$ϕ$通过相互作用$(1/2)g^2ϕ^2χ^2$耦合到另一个标量场$χ$。我们首先估计的准均匀场$χ$的大小在开始重新加热的大场暴胀子潜力$V(ϕ)=V_0ϕ^n$通过评估的幅度的$χ$波动的尺度大于哈勃半径在膨胀结束。在预热期间，场$χ$的参数激发可以引起两个动态标量场之间的混沌。对于四次势（$n=4$，$V_0=λ/4$），$g^2/λ<{\cal O}(10)$的混沌实际上发生在线性区域，在此之前，所产生的粒子的反反应变得重要。这种分析得到了几种不同的混沌存在标准的支持。对于二次势（$n=2$）的混沌的签名是没有发现的时候，在反反应开始工作，类似的情况下，四次势与$g^2/λ\gg 1$。
2005-12-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Study of the preheating phase of chaotic inflation
利用一个有质量标量暴胀子场与N个无质量量子标量场耦合的模型，研究了在混沌暴胀的预热阶段粒子的产生及其对暴胀子场的影响.时空曲率和量子场之间的相互作用的影响被忽略。一个大的N展开被用来获得一组耦合的方程，包括经典暴胀子场的反反应方程。以前的研究预热使用这些方程已经完成。这里的第一个数值解的全套方程组获得的各种值的耦合常数和初始振幅的暴胀子场。状态的选择，使最初的反反应对暴胀场的影响是小的和模式方程的量子场的形式马修方程。潜在的问题有关的量子场的某些模式的参数放大的识别和解决。详细研究了暴胀子场的阻尼。验证了前人的一些预测，并得到了一些新的结果。
2008-10-14 gr-qc hep-ph hep-th
The thermal backreaction of a scalar field in de Sitter spacetime. II. Spectrum enhancement and holography
National Technical University of Athens（雅典国立技术大学）
研究通过热场动力学方法在德西特时空庞加莱补片中计算半经典反作用得到的时空，发现主导卷积曲率扰动与冻结吸引子模型一致，谱增强n_S≈2，且全息背景下计算CFT两点函数及双曲流方程匹配Sp(N)模型β函数。
2026-04-15 gr-qc hep-th
