Double-layered vacuum bubbles and cosmological phase transitions
School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences(杭州高等研究院基础物理与数学学院,中国科学院大学);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(物理科学学院,中国科学院大学);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(理论物理研究所,中国科学院);School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University(物理与天文学院,中山大学)
研究多真空环境下双层真空气泡的形成与演化,通过格点模拟展示飞越过渡如何产生双层气泡,揭示其动态特征对引力波和重子生成的影响。
2026-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-singular, vacuum, stationary space-times with a negative cosmological constant
我们构造了无穷维非奇异定态时空族,即具有负宇宙学常数的真空爱因斯坦方程的解。
2006-05-30 gr-qc
The Cosmological Constant and Lorentz Invariance of the Vacuum State
解决宇宙学常数问题的一个希望是确定一个对称性原理,基于该原理,宇宙学常数可以被减少到零,或一个微小的值。这里,我们注意到,要求真空态是洛伦兹不变量显著降低了真空能量密度的理论值。因此,这也减少了宇宙学常数的观测值与其理论期望值之间的差异,从123个数量级下降到56个数量级。我们发现,在一个循环水平,无质量粒子不产生任何贡献的宇宙学常数。洛仑兹对称性的另一个重要结果是引力等级的稳定性:宇宙学常数(除以牛顿常数)并不以重整化群尺度的四次幂的形式运行,而只是以几何的形式运行。
2011-05-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing a cosmological model with a $Λ= Λ_0 + 3βH^2$ decaying-vacuum
本文研究了任意$Λ(t)$模型中物质密度扰动的演化,并将我们的分析专门用于特殊的唯象规律$Λ= Λ_0 + 3βH^2$。我们研究了宇宙恒星形成率在这个特定的暗能量的情况下的演变,并通过约束的$β$参数使用宇宙的年龄和宇宙恒星形成率曲线,我们表明,它导致了一个合理的物理模型$β\lesssim 0.1$。
2013-10-31 astro-ph.CO gr-qc
Discussion on the Cosmological Vacuum Energy
目前的讨论贡献是一些评论和审查的建议,我们之一(C。Balazs)用熵原理解释宇宙学常数。如果不加评论地使用这个熵原理,很容易导致不可信的{ \em非定域性},但是考虑到长程相关性应该被理解为由于初始条件而建立的模型,我们中的一个人为宇宙学常数很小变得非常可行。
2013-06-24 astro-ph.CO gr-qc
Vacuum of the Standard Model and its Cosmological Aspects
最近,我们提出了真空的定义,并提出了对称性破缺的机制。在这个机制中,产生了额外的无质量场,真空场。我们将这种方法应用于粒子物理的标准模型,得到了该模型的真空区。标准模型的真空场是一个具有电磁性质的四维矢量场。这个场在$ U(1)_{em} $规范变换下是不变的。我们推测它可能是许多宇宙学现象的原因,如暴胀、暗能量和宇宙磁场。
2017-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological implications of the transition from the false vacuum to the true vacuum state
我们用运行的暗能量来研究宇宙学。从量子力学的第一性原理出发,导出了暗能量相对于红移的参数化。从伪真空态到真真空态跃迁的量子过程中得到了暗能量的能量密度。这是扩展的交互$Λ$ CDM模型的类。我们考虑暗能量参数化$ρ_\text{de}(t)$的能量密度,它遵循用于模拟量子不稳定系统的Breit-Wigner能量分布函数。不稳定态的量子力学衰变过程的性质可以帮助理解所观察到的宇宙的性质的想法是由克劳斯和登特制定的,这个想法被用于我们的考虑。在上述参数化的宇宙学模型中,暗物质和暗能量之间存在能量转移。在这样一个演化的场景中,宇宙从虚假的真空状态开始,走向今天宇宙的真正真空状态。我们发现在从假真空态到真真空态的过渡过程中存在中间态。通过参数$α$测量分析过程的强度。对于小的$α$($0<α<0.4$)值,这种中间(量子)状态的特征在于暗能量密度的振荡行为,而对于$α> 0.4$,暗能量密度简单地跳下。在这两种情况下(独立于参数$α$)的暗能量密度的今天的值达到的值为$0.7$。我们估计这个模型的宇宙学参数与可见光和暗物质。该模式与天文观测资料符合得很好,与$Λ$ CDM模式几乎没有区别。
2017-04-14 astro-ph.CO gr-qc
Vacuum energy fluctuations, the induced cosmological constant and cosmological reconstruction in non-minimal modified gravity models
在具有常标量场的de Sitter背景下,得到了非最小标量修正引力的单圈有效作用量,并计算了相应的诱导宇宙学常数.结果表明,非最小修正引力下的量子效应可能诱导早期de Sitter宇宙,即使这种解在经典水平上不存在.经典重建的理论提出了这样一种方式,所产生的理论有一个宇宙学的解决方案,统一早期的通货膨胀与后期的加速。
2009-09-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Well-tempered teleparallel Horndeski cosmology: a teleparallel variation to the cosmological constant problem
阱回火是动态筛选任意大真空能量并产生后期低能de Sitter真空态的一种很有前途的经典方法。本文首次研究了遥平行引力中的自调谐,得到了Horndeski理论中遥平行引力模拟的良调和宇宙学模型。这拓宽了温和宇宙学的范围,并挑逗了可能更加丰富的宇宙动力学,这些动力学可以锚定在遥距引力上。我们扩展到它的最一般的形式,到目前为止,并使用它来寻找第一个良好的回火宇宙学在远程平行引力。我们还研究了在一个良好回火模型中的宇宙动力学,并证明了真空的动力学稳定性,与物质时代的兼容性,以及真空通过相变的稳定性。
2021-10-26 astro-ph.CO gr-qc
The Vacuum and the Cosmological Constant Problem
这里我们要讨论的是,宇宙学常数问题的存在是因为真空在量子场论中的定义方式。一段时间以来,人们已经知道,QFT是规范不变的某些条款-如真空极化张量的一部分-必须明确消除或通过某种形式的正则化,然后再重整化。最近的研究表明,缺乏规范不变性是真空定义方式的结果,重新定义真空使理论是规范不变性的也可能提供宇宙学常数问题的解决方案。
2008-06-20 gr-qc
On the quantitative calculation of the cosmological constant of the quantum vacuum
人们普遍认为,作为暗能量的候选者之一,宇宙学常数应该与量子真空直接相关。然而,尽管几十年的理论效应,仍然没有对观测到的宇宙学常数的定量解释。在这项工作中,我们考虑了包括量子真空在内的整个宇宙的量子态。埃弗雷特的相对态表述、真空量子涨落和爱因斯坦场方程在宏观尺度上的有效性意味着我们的宇宙波函数可能是具有不同宇宙学常数的态的叠加。在这个量子宇宙的密度矩阵表述中,准热平衡态用一个具有最大几率的特定宇宙学常数来描述。在没有任何拟合参数的情况下,由理论模型中的简单方程得到的由宇宙学常数(暗能量)引起的真空能量密度与宇宙临界密度之比为68.85%,这与目前最好的天文观测值68.5%非常吻合。
2018-05-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological Evolution of the Higgs Boson's Vacuum Expectation Value
我们指出宇宙的膨胀导致了希格斯玻色子真空期望值的宇宙学时间演化。在粒子物理学的标准模型中,当量子色动力学(QCD)的标度保持不变时,希格斯粒子真空期望的宇宙学时间演化导致费米子和电弱规范玻色子质量的宇宙学时间演化。对$μ=m_e/m_p$的宇宙学时间演化的精确测量因此提供了对粒子物理学和宇宙学的标准模型的检验,其中$m_e$和$m_p$分别是电子和质子的质量(基本上由QCD标度决定)。这个比率可以用现代的原子钟来测量。
2017-07-21 gr-qc
Phantom cosmology with a decaying cosmological function $Λ(t)$ induced from five-dimensional (5D) geometrical vacuum
从5维Riemann平坦度规出发,以几何方式引入一个可变的宇宙学函数$Λ(t)$,研究了对于每一个能够产生幻影宇宙学的4维动力学超曲面,是否有一个几何准则来选择一个合适的宇宙学函数$Λ(t)$.
2008-07-10 gr-qc
Time, vacuum energy, and the cosmological constant
我们描述了量子引力中的宇宙学常数问题和时间问题之间的联系。这是通过在量子引力的非微扰公式中考察宇宙学常数和真空能量之间的关系而产生的。
2009-06-30 gr-qc hep-th
False vacuum decay in a brane world cosmological model
本文研究了膜世界模型中的假真空衰变。我们研究真空衰变通过科尔曼-德Luccia瞬子,推导出明确的近似表达式的科尔曼-德Luccia瞬子,这是接近霍金-莫斯瞬子和比较的结果与那些已经得到的爱因斯坦的相对论。
2006-01-12 gr-qc
Cosmological Constant Problem and Renormalized Vacuum Energy Density in Curved Background
目前的真空能量密度观察到的暗能量${ ρ}_{ \rm dark }\simeq 2.5\times10^{-47}\ {\rm GeV^{4}}$是不可接受的小相比,任何其他尺度。因此,我们在推导暗能量时遇到了严重的微调问题和理论困难。然而,在理论上有吸引力的方案已被提出并在文献中讨论:根据宇宙学常数的重整化群(RG)运行,真空能量密度可以表示为${ ρ}_{ \rm vacuum }\simeq m^{2}H^{2}$,其中$m$是标量场的质量,并且在弯曲时空中相当动态。然而,一直没有严格的证据来推导这个表达式,有一些批评的物理解释RG运行宇宙学常数。在本文中,我们重新讨论了宇宙学常数的RG运行效应,并研究了弯曲时空中的重整化真空能量密度。我们证明了${ ρ}_{ \rm vacuum }\simeq m^{2}H^{2}$描述的真空能量密度是弯曲背景的量子效应而不是宇宙学常数的运行效应。通过与宇宙学观测数据的比较,我们得到了标量场质量的一个上界,它小于普朗克质量$m \lesssim M_{\rm Pl}$。
2017-06-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bianchi Type V Viscous Fluid Cosmological Models in Presence of Decaying Vacuum Energy
本文研究了具有变宇宙项$Λ$的Bianchi V型粘性流体宇宙模型。本文研究了在均匀各向异性Bianchi V型时空背景下哈勃参数$H$的变化规律。该模型是渐近各向同性的,剪切粘度的存在加速了各向同性。该模型描述了一个统一的宇宙膨胀历史,表明初始减速膨胀和后期加速阶段。模型的宇宙学后果也进行了讨论。
2012-02-13 gr-qc
Quintessential inflation from a variable cosmological constant in a 5D vacuum
我们探索了一个有效的四维宇宙学模型的宇宙中可变的宇宙学常数控制其演变和压力保持负沿所有的膨胀。这个模型是从一个5D真空状态(类空间)额外的坐标被认为是非紧的。膨胀是由暴胀子场产生的,暴胀子场被认为是与引力非最小耦合的。我们从实验数据中得出结论:暴胀子与引力的耦合是弱的,但在宇宙演化的不同时期是变化的。
2007-05-16 gr-qc
From de Sitter to de Sitter: decaying vacuum models as a possible solution to the main cosmological problems
衰变真空宇宙学模型在两个极端(极早期和晚期)的德西特阶段之间平稳地演化,能够解决或至少减轻一些宇宙学难题,其中包括:(i)奇点,(ii)视界,(iii)从暴胀中顺利退出,以及(iv)重子生成问题。我们在这里的基本目的是讨论如何也可以缓和基于从德西特到德西特演化的一大类运行真空宇宙学的符合问题。也有人认为,即使是宇宙学常数的问题变得不那么严重,提供的两个限制德西特流形的特征尺度预测的第一性原理。
2018-07-25 gr-qc
Entropy Production in the Cosmological Amplification of the Vacuum Fluctuations
我们估计的熵相关的背景压缩宇宙引力子,我们认为,宇宙对生产的过程中,从真空可以解释大量的熵,我们现在的宇宙。
1993-01-12 gr-qc hep-th
Signature change, vacuum condensation and cosmological constant
我们提出了另一种模型的对偶对称性,根据以前获得的发散理论,包括一个标量场,一个内部矢量和度量签名。在某些小尺度上,出现了一个有效的标量场方程,其势的作用类似于希格斯势,其中度规签名起着序参量的作用。一旦形成从欧几里德到洛伦兹的签名变化,这个希格斯场的非零真空凝聚就会发生。这个真空周围希格斯场激发的质量尺度可能在洛伦兹扇区中对宇宙学常数有贡献,这与观测结果一致。
2008-06-24 gr-qc
Non-trivial, static, geodesically complete, vacuum space-times with a negative cosmological constant
我们构造了一类新的具有负宇宙学常数的真空爱因斯坦方程的无奇性静态洛伦兹四维解。新的度规家族包含有或没有黑洞区域的时空。还建立了两个唯一性结果。
2002-11-01 gr-qc math.DG
Towards a solution of the cosmological constant problem
基本粒子物理学的标准模型和广义相对论可以通过引入一个真空变量来扩展,这个真空变量是导致目前宇宙学常数(真空能量密度)几乎消失的原因。这个真空变量的显式实现可以通过三形式规范场、以太型速度场或任何其他适合于描述对应于洛伦兹不变量子真空的平衡态的场。扩展的理论,没有微调,闵可夫斯基型解的场方程与时空无关的领域,并提供了,因此,一个可能的解决方案的主要宇宙学常数的问题。
2010-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A small non-vanishing cosmological constant from the Krein-Gupta-Bleuler vacuum
我们指出了一个潜在的关联Krein-Gupta-Bleeland(KGB)真空导致一个完全协变量子场论的引力在德西特(dS)时空和可观察到的小的宇宙学常数。这可能提供一个线性量子引力的公式,在一个框架中,适合发展一个更完整的理论来确定宇宙学常数的值。
2018-09-12 gr-qc hep-th
From vacuum nonsingular black hole to variable cosmological constant
我们概述了一类全局正则球对称解的最小耦合GR方程渐近de Sitter在原点和渐近Schwarzschild在无穷远。源项将正则中心的de Sitter真空与无穷远处的Minkowski真空光滑地连接起来,对应于宏观上由径向上的应力-能量张量不变量的代数结构定义的各向异性球对称真空。德西特-史瓦西几何描述了一个真空非奇异黑洞,在霍金蒸发的过程中,它朝着一个没有视界的自引力粒子状结构G-块演化。时空对称性从中心的德西特群到无穷远处的洛伦兹群平滑地变化,ADM质量的标准公式将其与德西特真空在对称性恢复的尺度上取代奇点联系起来。这类度规很容易推广到非零背景宇宙学常数的情况。一个源项光滑地连接了两个具有不同宇宙学常数的de Sitter真空,这使得将各向异性球对称真空与r相关的宇宙学项联系起来成为可能。
2002-01-17 gr-qc
Cosmological cancellation of the vacuum energy density
我们提出了一个简单的模型,提供了一个动态的真空能量密度的抵消机制出现在一个裸露的宇宙学常数,量子涨落的物质场或相变的结果的形式。这个“共形补偿器模型”是基于爱因斯坦和约旦框架之间的共形耦合$A(φ)$。这将第二个标量场$λ$耦合到物质能量-动量张量的迹线,包括裸宇宙学常数,并作为动力学拉格朗日乘子。结果,标量$λ$弛豫到一个值,该值抵消了真空能量密度对弗里德曼方程的贡献,并在物质相变后根据真空能量密度的变化调整自身。这通过背景标量场$φ$的时间依赖性绕过了温伯格定理。辐射时代,真空能量被取消,以自然的方式恢复。通过标量场对物质能量密度的跟踪,也可以恢复物质时代,以及暴胀和暗能量时代,它们对应于抵消机制变得无效的状态。这表明,暴胀、暗能量和真空能量密度的环形化可能与相同的机制有关。在这种情况下,避免了通常的真空能量微调,虽然暗能量时代的开始在适当的时间没有得到解释。
2019-08-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Vacuum structure for scalar cosmological perturbations in Modified Gravity Models
对于一般的修正引力模型f(R,G),我们发现了一种新的不稳定性,如果背景不是de Sitter的话,这种不稳定性可以在真空中产生于宇宙学扰动的标量模。特别是,短波长模式,如果稳定的话,通常具有线性依赖于波数k的群速度。因此,这些模式一般都是超光速的。我们还讨论了一般情况下这些标量模将是幽灵状的条件。这些模型有一个子类,由函数f(R,G)的性质定义,f(R)和f(G)模型属于这个子类,但是它不具有这个特征。
2009-06-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Self-tuning vacuum variable and cosmological constant
引入了一个时空无关变量来表征洛伦兹不变的自维持量子真空。对于一个完美的(洛伦兹不变的)量子真空,这个变量的自调谐使进入低能引力场方程的有效能量密度无效。观察到的小但非零的宇宙学常数值可以解释为对应于不完美量子真空的有效能量密度(被,例如,热物质的存在)。
2008-04-17 gr-qc hep-th
Cosmological dark fluid from five-dimensional vacuum
在引力诱导物质理论的框架下,我们导出了场方程的5D解,该解可以描述暗流体(暗物质加暗能量)状态方程具有几何起源的4D宇宙学场景。没有一个自然的分离暗扇区到不同的组件,然后该模型可以提供一个几何解释暗简并在宇宙学场景中的存在。
2011-07-01 gr-qc
Cosmological and Astrophysical Probes of Vacuum Energy
真空能在宇宙学相变期间发生变化,并且在相变之前的时期变得相对重要。对于一个可行的宇宙学来说,相变后的真空能量必须由下一个相变的临界温度决定,这从另一个角度揭示了宇宙学常数问题。在这里,我们建议在不同于我们目前真空的情况下实验测试真空能量的性质。一个有希望的途径是考虑中子星中QCD的高密度相效应。这类相具有与正常相不同的真空期望值和不同的真空能量,它们可以对中子星的质量贡献一个数量级的分数。对中子星质量的精确观测可以潜在地产生关于真空能量的引力特性的信息,这可以显著地影响它们的质量-半径关系。对宇宙真空能量演化的一个更直接的检验,可以从对原始引力波频谱在对应于相变的频率上的精确观测中推断出来。虽然传统宇宙学预测的量子色动力学和电弱相变的自由度决定的频谱步骤,真空能量的调整机制可以显着改变这一点。此外,可能存在其他相变,其中真空能量的影响可以显示为光谱中的峰。
2015-02-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Asymptotically Safe gravity and non-singular inflationary Big Bang with vacuum birth
本文导出了纯真空诞生时代初始宇宙周期的一般非奇异加速宇宙学解。这个真空时代是由一个不断变化的宇宙学“常数”所描述的,这是由紫外固定点附近的渐近安全情景的重整化群流所提出的。在这种情况下,当能量标度降低,宇宙学“常数”变得微不足道时,就会自然地从暴胀退出到标准的减速宇宙学。在接下来的物质也存在的时期,产生了具有类似于真空情况特征的宇宙学解。值得注意的是,这组方程考虑到了粒子的产生和熵的产生。另外,在体粘滞系数不为零的情况下,发现了熵产生和再加热。至于运动方程,它们通过加入尊重Bianchi恒等式的宇宙学“常数”的协变动力学项来修正爱因斯坦方程。所提出的框架的一个进步是,它确保了对宇宙的量子真空诞生和随后存在物质的宇宙时代的一致描述。
2016-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Vacuum energy with mass generation and Higgs bosons
我们讨论了Higgs质量和宇宙学常数的等级之谜,重点是庞加莱不变性,质量产生和重整化群不变性的相互作用。一个合理的解释涉及到一个涌现的标准模型,其中宇宙学常数的尺度被大尺度涌现的力量所抑制。在这种情况下,宇宙学常数尺度和中微子质量应该是相似的。
2020-03-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the initial geometry of a vacuum cosmological spacetime
在本文的第一部分中,我们考虑具有自由$T^N$作用量的膨胀真空宇宙时空。其中,我们给出的证据表明,Gowdy时空的AVTD(渐近速度项占主导地位)的行为,其初始几何,在任何维。然后,我们给出了充分条件,以达到一个类似的结论,一个$T^2$不变的四维nonGowdy时空。在本文的第二部分中,我们考虑了具有破碎奇点的真空宇宙时空。我们引入一个单调量来刻画Kasner时空。在尺度不变的曲率界和局部体积界的假设下,给出了因果过去的一些结果。
2020-02-18 gr-qc math.DG
Solving the main cosmological puzzles with a generalized time varying vacuum energy
研究了真空能量密度随时间变化的FLRW平坦宇宙模型$Λ(t)$的动力学性质。特别地,我们研究了一个广义真空模型的动力学性质,发现在一定条件下,辐射时代的真空项为$Λ(z) \propto (1+z)^{4}$,而物质时代的真空项为$Λ(z)\propto (1+z)^{3}$到$z\simeq 3$和$Λ(z)=Λ$到$z\le 3$ .这种行为的确认将是至关重要的,因为它可以提供宇宙符合问题以及微调问题的解决方案,而不会改变众所周知的(从和谐$Λ$宇宙学)哈勃膨胀。
2009-10-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational oscillations in multidimensional anisotropic model with cosmological constant and their contributions into the energy of vacuum
研究了多维各向异性Kazner模型在de-Sitter阶段背景度规的经典振荡。得到了无限膨胀时空中涨落对维数的依赖关系。当类空维数等于或大于4时,模型可以达到稳定性。计算了背景度规的适当振荡对“真空能量”密度的贡献,并与膨胀引起的宇宙学粒子的贡献进行了比较。事实证明,度规的引力振荡对“真空能”密度的贡献在de-Sitter阶段应该起着重要的作用。
2011-12-26 gr-qc
Cosmological Constant and Vacuum Zero Point Energy in Black Hole Backgrounds
我们研究了史瓦西黑洞以及dS-Schwarzschild背景的Nariai极限中的量子真空零点能。我们表明,正则化的真空能量密度附近的黑洞,也在Nariai设置完全匹配的相应值在平坦的背景下,缩放与量子场的质量的四次方。由真空零点能量产生的dS空间的视界半径引入了一个新的长度尺度,它应该与黑洞视界半径相比较。真空零点能中的黑洞存在一个质量上限,它由零点能dS背景下的Nariai度规的质量决定.我们计算的真空零点能量和密度对比度的分布的方差,并表明它开发的子视界尺度上的强不均匀性。
2022-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Brane Cosmology for Vacuum and Cosmological Constant Bulk
我们考虑一个3膜宇宙的宇宙学,在一个五维时空(散装)。我们提出了五维爱因斯坦方程的一些解决方案,其中一个完美的流体被限制在3膜。我们研究了两种体模型的膜演化。我们选择了普通的和改进的多变气体膜,可以看出这些模型具有一些新的特点。
2010-06-09 gr-qc
Realistic cosmological model with dynamical cancellation of vacuum energy
我们提出了一个具有补偿标量场的模型,该标量场对宇宙曲率的反作用将可能的真空能量密度抵消到依赖于时间的临界能量密度的量级。因此,该模型同时解决了真空能量补偿之谜,精度达到120个数量级,并解释了观测到的暗能量的存在。在早期阶段,建议的宇宙学模型可能会经历指数膨胀,而无需额外的暴胀子场。
2003-07-25 astro-ph gr-qc hep-th
Gravitational waves during inflation in presence of a decaying cosmological parameter from a 5D vacuum theory of gravity
在黎曼平坦的5维几何背景下,研究了宇宙学参数衰减时暴胀时期产生的引力波。两个例子被认为是,一个恒定的宇宙学参数和第二个减少。
2007-04-23 gr-qc hep-th
4-D homogeneous isotropic cosmological models generated by the 5-D vacuum
4-考虑了由真空5维Einstein方程解得到的5维均匀各向同性宇宙模型。假设5-d度规的G(55)分量模拟了共动参考系中的物质。可观测四维度量定义为四维截面\tilde{g}的度量的共形变换,共形因子为分量G的函数(55)。证明了该函数的形式决定了物质的物态方程。可能的状态方程进行了分析,分别为平面,开放和封闭的模型。
2002-10-19 gr-qc
Vacuum energy and cosmological evolution
一个膨胀的宇宙不可能有静态的真空能量密度。所谓的宇宙学常数$Λ$应该是一个近似值,当然对于哈勃时间的一小部分来说是一个很好的近似值,但它很可能是对一个真正的动态真空能量变量的临时描述,这个变量从暴胀时代演变到今天。我们可以将演化的真空能量与卡西米尔装置进行比较,在卡西米尔装置中,平行板缓慢地分开(“膨胀”)。不能测量总真空能量密度,只能测量与板的存在相关的效应,然后还测量它们随时间增加的分离。与闵可夫斯基时空相比,宇宙中有一个非零的时空曲率$R$,它随着膨胀而变化。真空能量密度必然相应地改变,我们自然期望得到$δΛ\sim R\sim H^2$。可以构造一类跟踪这种变化率的动态真空模型。它们与现有的宇宙学数据相一致,并且可以很方便地解释从暴胀时期到现在的宇宙演化。这些模型非常接近宇宙晚期的$Λ$ CDM模型,但与早期的模型有很大的不同。在我们最近的过去,可以检测到固有真空动力学的痕迹。
2014-03-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational waves in vacuum spacetimes with cosmological constant. I. Classification and geometrical properties of non-twisting type N solutions
总结了具有宇宙学常数λ的真空爱因斯坦场方程的所有无扭Petrov-type N解。它们要么属于非扩张的Kundt类,要么属于扩张的Robinson-Trautman类。每个类的不变子类的定义和相应的度量给出明确的合适的规范坐标。分析了子类与几何性质之间的关系。在随后的论文中,这些解被解释为在德西特或反德西特时空中传播的精确引力波。
1999-07-13 gr-qc
An explanation for the tiny value of the cosmological constant and the low vacuum energy density
本文的目的是解释小的宇宙学常数和低真空能量密度代表的暗能量。为了实现这一点,我们将通过消除经典的静止思想,通过在亚原子世界中包含不变的最小速度极限,来寻找时空对称性的基本原理。这样一个粒子无法达到的最小速度代表了一个与破坏洛伦兹对称性的背景场相关联的优选参考系。平坦时空的度规应该包括均匀真空能量密度的存在,这导致宇宙学长度尺度上的负压。因此,宇宙学常数[ $p$(压力)$=- ε$(能量密度)]的状态方程自然地从这样一个具有最小速度的能量势垒的时空中出现。成功地获得了宇宙学常数和真空能量密度的微小值,与Perlmutter,Schmidt和Riess的观测结果一致。
2016-11-11 gr-qc
Effect of a cosmological constant on propagation of vacuum polarized photons in stationary spacetimes
在量子电动力学中考虑真空极化可能会影响非平凡背景下光子的动量色散关系,这是由于有效作用量中出现曲率依赖项。我们研究了一个积极的宇宙学常数$Λ$的影响,这在一个循环秩序的固定$Λ$真空时空。据我们所知,到目前为止,它已被证明,$Λ$影响的时间依赖的黑洞时空中的传播。在这里,我们考虑静态的德西特宇宙弦和克尔德西特时空,以表明可以有一些非零效应,由于$Λ$的物理极化。这些结果与极化和规则的一致性进行了讨论。
2015-05-16 gr-qc
Late-time acceleration by a residual cosmological constant from sequestering vacuum energy in ultimate collapsed structures
隔离机制被提出来作为对物质扇区中的非引力真空能量的旧宇宙学常数问题的补救。在这里,它表明,这种全球性的约束机制的扩展自然产生的剩余宇宙学常数在宇宙的不同补丁产生的平均条件。新的机制自然会产生小的观测值,在后期引起宇宙加速,因此,解决了新的宇宙学常数问题。因此,采用晕圈模型图片,其中所有物质含量最终驻留在所形成的最后塌陷结构中。在这些塌陷斑块中进行隔离会产生所需的平均残差,其中在塌陷中我们当前位置上的均匀先验预测$Ω_Λ=0.697$。最后,来自宇宙学平均值的局部残差的波动可以自然地引起局部增强的哈勃常数。
2018-11-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A cosmological concordance model with dynamical vacuum term
我们证明了暗物质粒子以恒定的速率产生意味着存在一个宇宙学项,它随哈勃速率线性衰减。我们讨论的宇宙学模型,在这种情况下产生的,并测试它对观测的第一个声学峰的宇宙微波背景(CMB)各向异性谱,哈勃图的超新星Ia型(SNIa),重子声学振荡(BAO)的距离尺度和分布的大尺度结构(LSS)。我们表明,一个很好的一致性得到,虽然与一个更高的值的物质丰度比在ΛCDM模型。我们还评论的CMB各向异性谱的一般特征和宇宙符合问题。
2012-08-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Selforganization of Vacuum, Phase Transitions and the Cosmological Constant
讨论了λ项的物理性质和宇宙学起源问题。这个问题不能用现有的量子场论来解决,现有的量子场论是用Higgs粒子和非微扰真空凝聚体来处理的,并且考虑了这些凝聚体在相对论相变过程中的变化。这个问题在传统的整体量子理论中也不能完全解决:惠勒-德威特量子几何动力学并没有描述宇宙在时间上的演化(特别是RPT)。我们已经研究了这个问题的背景下,不同的真空子系统的特征尺度的能量密度,其中渗透到所有的能量尺度的宇宙。首先给出了λ项问题的表象解,然后提出了一个新的整体量子理论的可能结构的假设。该理论的主要特点是几何和真空凝聚在时间上的不可逆演化在其自组织制度。动力学变量中的宇宙学常数的变换是不可避免的。
1999-07-29 gr-qc
Cut-off free finite zero-point vacuum energy and the cosmological missing mass problem
由于质能是普遍的自引力,必须自洽地从其裸质量值中减去引力结合能,以给出物理引力质量。这种自洽的引力自能修正可以通过使用引力“充电”技术非微扰地进行,在该技术中,我们计算由于裸质量$dM$的吸积而导致的大小为$r_o$的宇宙学物体的物理质量的增量变化$dm$,对应于连续的零点真空模式的引力耦合,即,的Casimir能量,其裸值$Σ_{\bf k} \hbar ck$是无限的。积分“充电”方程$dm = dM - (3α/5)GmΔM/r_o c^2$,我们得到宇宙学物体的引力质量,即使在无限零点真空能量的极限下,它也保持有限,即,而不施加任何紫外线截止。这里,$α$是阶数单位的几何因子。同时,设定哈勃长度$r_o = c/H$,得到相应的宇宙学密度参数$Ω\simeq 1$,不需要任何可调参数。这种有限而独特的贡献的宇宙学意义,否则无限的零点真空能量对密度参数的贡献,怎么强调都不过分。
1999-04-22 gr-qc
Dark energy and quantum vacuum fluctuations
我们认为量子真空能量动量的真空期望值为零,但量子涨落引起的时空曲率相当于宇宙学常数或暗能量的时空曲率。在量子化引力中的计算,遵循几个合理的假设,提供了与宇宙学观测相容的结果。
2009-02-25 gr-qc
Characteristic length of dynamical reduction models and decay of cosmological vacuum
利用能量守恒定律和真空能量密度(暗能量密度)递减的可行宇宙学模型,计算了动力学约化模型中质量密度分辨的特征长度.发现的值,$ \sim 10^{-5}$厘米,数值上符合现象学的空间短长度截止参数引入的Ghirardi-Rimini-Weber模型。我们的结果支持引力诱导的动力学还原机制。
2007-06-15 astro-ph gr-qc quant-ph
The Gravitational Instability of the Vacuum: Insight into the Cosmological Constant Problem
基于与超导相移的类比,提出了一种抑制宇宙学常数的机制,在超导相移中,自由费米子与弱引力场微扰耦合,处于不稳定的假真空状态。费米子与引力场的耦合产生了动量为零的费米子凝聚,相变通过在真空能量中产生正的能隙$Δ$($\sqrtΛ$)诱导非微扰跃迁到真正的真空态,其中$Λ$是宇宙学常数。在强耦合极限下,一个大的宇宙学常数会导致早期宇宙的暴胀,然后是一个弱耦合极限,在这个弱耦合极限下,由于能隙依赖于费米表面费米子的密度,$D(ε)$,随着宇宙的膨胀,$\sqrtΛ$会以指数速度消失,这预示着现在宇宙中的宇宙学常数很小。
2004-06-23 astro-ph gr-qc hep-th
Gauge Field Theory Vacuum and Cosmological Inflation
当我们考虑真空场的量子涨落对暗能量和有效宇宙学常数的贡献时,基本粒子物理学和宇宙学之间的深刻联系就显现出来了。零点能量的贡献超过了宇宙能量密度的观测宇宙学上限许多数量级。因此,基本场的真空涨落会以任何方式影响宇宙演化,这似乎是很自然的。我们在这篇评论文章的目的是描述最近的调查的影响杨米尔斯真空极化和色磁凝聚的弗里德曼宇宙学的演变,通货膨胀和原始引力波。本文用有效拉格朗日方法导出了规范场理论的量子能量动量张量和相应的量子状态方程。能量-动量张量有一个与时空度规成比例的项,并对有效宇宙学常数提供有限的非发散贡献。这使得调查的影响,规范场理论真空极化的弗里德曼宇宙学,通货膨胀和原始引力波的演变。由真空极化的规范场理论导出的弗里德曼方程的I-IV型解提供了另一种暴胀机制和晚期加速的可能性。弗里德曼方程的II型解产生了有限持续时间的宇宙的初始指数膨胀,IV型解证明了晚期加速。这些解满足原初引力波放大的必要条件。
2022-04-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological solutions for a two-branes system in a vacuum bulk
我们研究了五维时空中的两膜模型的宇宙学,其中额外坐标在轨道上被紧化。隐藏的膜充满了一个真正的标量场,它被赋予了二次势,表现为原始的暗物质场。这种情况下进行分析时,辐射效应是可以忽略不计的密度能量相比,所有可能的解决方案,通过动力系统的方法。
2013-06-12 gr-qc
Instantaneous vacuum for Dirac fields with a Yukawa interaction in cosmological space-times
提出了Friedman-Robertson-Walker-Lemaitre时空中量子化Dirac场与经典标量场相互作用的真空态。这种状态是由场的相关傅立叶模式的绝热膨胀的扩展版本构造的。我们计算完整的重整化应力-能量张量。对于任何给定的初始时间,这个瞬时真空总是可以被选择为具有重整化应力-能量张量的消失傅立叶模式。我们检查几个暴胀模型的解决方案的一致性。
2020-12-16 gr-qc hep-th