The landscape, the swampland and the era of precision cosmology
我们回顾了KKLT结构的改进版本和纯$d=4$ de Sitter超引力，包括一个幂零多重态，关于de Sitter态在弦论中不存在的各种解释。我们解释了为什么我们认为这些假设是有问题的，没有很好的动机，为什么最近提出的替代弦论模型的暗能量，忽略真空稳定，排除了宇宙学观测至少在$3σ$水平，即超过$99.7\%$的信心。
2018-10-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Emergent Dark Universe and the Swampland Criteria
我们研究了一个存在于五维大块时空中类时超曲面上的突现暗宇宙模型。假设超曲面上的全息流体扮演着暗扇区的角色，主要包括暗能量和表观暗物质。基于修正的Friedmann方程，本文对Ia型超新星的观测数据和哈勃常数的直接测量数据进行了马尔可夫链蒙特卡罗分析。我们得到了一个很好的拟合结果，物质成分足够小，这与我们的理论假设，即只需要正常的物质相匹配。在考虑拟合参数后，重建了具有动态标量场的模型的有效势。沼泽地标准中的参数被提取，并且它们在当前时期满足标准，但是如果势被扩展到未来方向，则与标准处于紧张状态。这种重建势场的方法对研究其他没有明确标量场的模型的沼泽地判据具有一定的参考价值。
2019-01-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Is Trans-Planckian Censorship a Swampland Conjecture?
在宇宙加速膨胀的过程中，次普朗克尺度的量子涨落可以被拉伸到视界之外，并被视为有效的经典。最近，人们已经证明，这种跨普朗克模式的视界穿越从来没有发生在量子引力理论（trans-Planckian审查猜想，TCC）。我们指出了这个猜想的几个概念问题，它本身就是对理论中可能方案的限制的陈述：相比之下，标准的沼泽地猜想是对量子引力景观中可能理论的限制。我们强调沼泽地普适性的概念，即沼泽地猜想约束在一个给定的有效场论的任何可能的情况。为了清楚地说明问题，我们介绍了几个版本的猜想，其中TCC条件施加不同的情况下，在一个给定的理论实现。我们指出，这些不同版本的猜想导致了可观察到的差异：另一个宇宙中的TCC破坏可以排除一个理论，而这种景观的减少限制了我们宇宙中可能的预测。我们的分析提出了一个问题，即trans-Planckian审查猜想是否可以被看作是一个关于UV完成存在的沼泽地猜想。
2019-11-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Coincidence Problem and the Swampland Conjectures in the Ijjas-Steinhardt Cyclic Model of the Universe
在伊贾斯-斯坦哈特循环模型中，宇宙会经历由辐射、物质和暗能量标量场主导的阶段，尺度因子的值随着每个循环而增加。由于每个周期都在有限的时间内结束，因此可以直接计算出宇宙处于物质和暗能量密度具有相当大小的状态的时间比例;当这个比例很大时，它可以被视为符合问题的解决方案。这种符合问题的解决方案要求每个周期的寿命相对较短，但与体模模型不同的是，该寿命没有固定的上限。然而，满足沼泽地结构的标量场模型产生足够短的寿命，以提供符合问题的满意的解决方案。
2019-09-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A note on Single-field Inflation and the Swampland Criteria
最近提出的沼泽地标准旨在避免任何（Meta）稳定的德西特结构在弦景观，使其难以适应加速阶段，如暗能量统治和暴胀时代，在宇宙学。在这篇文章中，我们分析了各种模型的单场慢卷暴胀的旧的，以及改进的沼泽地的结构，约束形式的标量位在任何低能量有效场论居住在景观。特别是，我们注意到，只要解除与沼泽地标准的紧张关系，暖膨胀是最合适的情景。
2019-04-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Swampland criteria for a dark-energy dominated universe, ensuing from Gaussian process and H(z) data analysis
讨论了利用高斯过程和$H(z)$数据分析得到的暗能量主导宇宙的弦沼泽地判据的意义。特别是标量场暗能量的沼泽准则，没有假设任何特定的形式的潜力。通过高斯过程从$H(z)$数据中重构出势函数的形式，估计了两种不同核函数（平方指数核和Matern~（$ν= 9/2$）核）的第二Swampland准则（包括$|V^{\prime}|/V$）的上界.这里的方法不同于以往的研究，因为第二沼泽地标准的上限是在一个完全独立的模型的方式，而不诉诸于模型到模型的比较策略。使用普朗克和哈勃任务报告的最新$H_{0}$值进行分析。$SC2$常数的估计结果暗示了获得上界的可能性远远落后于先前研究中报道的暗能量主导的宇宙的估计，其中涉及模型到模型的比较。这种新方法的估计变得非常敏感，并且仅取决于数据的质量和所采用的内核。这项研究是第一次尝试利用沼泽地标准在一个独立的模型的方式，并可能会扩展到涉及其他数据集，也试图了解什么是影响较高的红移数据的上限。在分析中，使用了$40$ -点$H(z)$数据，该数据由从微分年龄方法推导出的$30$ -点样本和从径向BAO方法获得的附加$10$ -点样本组成。提示的可能性，最终反驳沼泽地猜想指出。
2018-11-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Rejuvenating the hope of a swampland consistent inflated multiverse with tachyonic inflation in the high energy RS-II Braneworld
弦论的沼泽地理论对宇宙学，特别是暴胀模型，有一些非常有趣的影响。有些暴胀模型已经被证明与这些标准不相容，而有些则被证明是严重微调的，其中大多数问题出现在广义相对论宇宙学中的单场暴胀模型中。最近的工作虽然乐观地表明，在更一般的宇宙学中的单场模型可以与这些假设相一致，因此有一种乐观的看法，即不是所有这样的模型都在沼泽地。然而，一个已经被证明不完全符合这些假设的通货膨胀范式是永恒的通货膨胀。因此，在这项工作中，我们讨论了在高能量RS-II Braneworld场景中的沼泽地的背景下，同时也考虑沼泽地一致的永恒的通货膨胀的可能性。我们表明，我们的有关制度回避了所有突出的沼泽地问题，单场通货膨胀几乎毫发无损。在此之后，我们表明，永恒的通货膨胀与沼泽地的主要冲突，可以很容易地解决在所考虑的快子的情况下，特别是，我们还讨论了令人兴奋的前景的广义不确定原理促进沼泽地一致的永恒的通货膨胀的概念。我们的工作作为一个整体重新点燃了一种可能性，即可以有一个沼泽地（可能是量子引力）一致的“多元宇宙”的图片。
2022-11-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Black Holes and the String Swampland
最近，“沼泽地带”被建议作为一组标准来评估有效场论（EFT）是否与量子引力嵌入一致。这些标准限制了理论中标量场的行为，对早期宇宙学有很强的意义。正如我们所证明的，它们也将对原始黑洞（PBH）和暗物质（DM）的形成产生直接影响。
2018-12-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Swampland criteria and neutrino generation in a non-cold dark matter universe
本文探讨了弦Swampland判据在偏离冷暗物质模型且暗能量主导的宇宙中的影响，通过高斯过程和$H(z)$数据分析了两个模型，发现与Swampland判据的张力依然存在，并利用最新$H_{0}$值和限制中微子代数探索了$H_{0}$张力问题的可能解决方案。
2023-08-02 astro-ph.CO gr-qc
Draining the Swampland
我们讨论了最近提出的沼泽地猜想$\frac{|\nabla V|}{V}\gtrsim c\sim 1$的一些影响，连同以前的一个$Δϕ\lesssim 1$。我们列出了粒子唯象学现象学和早期宇宙的一些含义。如果不完全排除慢卷（单场）暴胀，这个猜想最有趣的含义可能是允许暴胀模型的重大转变。暴胀和猜想的张力不仅与张量谱的振幅有关，还与它的倾斜有关，因为$c\gtrsim 1$意味着一个尚未观测到的张量与标量之比，以及在大尺度上观测到的标量功率谱的增强，这与当前有利于抑制这些尺度的数据不一致。在量子引力理论中，标量场是非常丰富的。考虑第二个标量场，它的动力学由它的质量$m$和哈勃参数$H$之间的关系决定，在宇宙历史的不同时期。这个标量场，一个排水场，满足了沼泽地排水的猜想。对于通货膨胀来说，与通货膨胀相比，这种流失需要一个适度的层次结构。在宇宙热历史的其余部分，漏子可以是一个相干振荡的标量场，加强了这种暗物质候选者的情况。
2019-07-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the Cosmological Implications of the String Swampland
我们研究了两个建议的字符串Swampland标准宇宙学的约束。这些标准涉及标量场遍历范围的上限以及$V >0$时$|\nabla_ϕ V|/V$的下限。我们发现，暴胀模型一般与这两个标准处于紧张状态。将这些相同的标准应用于当前时代的暗能量，我们发现特定的精髓模型可以满足这些界限，同时满足当前的观测约束。假设两个沼泽地标准是有效的，我们认为，宇宙将经历一个相变在几个哈勃时间。这些标准激化的动机，为未来的测量张量标量比$r$和暗能量状态方程$w$，并为测试的等效原理暗物质。
2018-07-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Contracting Cosmologies and the Swampland
我们考虑使用具有负势能的标量场获得的宇宙学，例如用于获得收缩的Ekpyrotic相。应用协变熵约束的塔的状态所规定的距离猜想，我们发现，相对斜率的潜力$|V^{\prime}| / |V|$是有界的从下面的常数的顺序一普朗克单位。这与获得缓慢自燃收缩的要求一致。我们还得到了一个细化的条件，潜在的持有附近的局部极小值的负电位。
2021-11-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark energy beyond quintessence: Constraints from the swampland
弦论沼泽地提出，对于具有精确（亚稳态）德西特真空的有效场论，不存在UV完备性，因此如果认真对待这个猜想，就排除了标准的$Λ$ CDM宇宙学。沼泽地的标准也被证明是在尖锐的紧张局势与精华模型在当前和即将到来的观测范围。作为一个合乎逻辑的下一步，我们在低能量有效拉格朗日函数中引入高阶导数自相互作用，并表明对于一些特定的模型，可以满足观测约束以及沼泽地准则。特别是，三次Galileon项，在指数潜力的存在下，检查证明部分Horndeski参数空间生存的沼泽地，并导致可行的宇宙学历史。
2019-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Interplay between Swampland and Bayesian Machine Learning in constraining cosmological models
从贝叶斯机器学习和字符串沼泽地标准之间的相互作用中获得对暗能量主导的宇宙的约束。这里的方法不同于以往的研究，因为在生成过程中使用沼泽标准，只有后来，拟合的结果进行验证，通过使用观测数据集。基于生成过程的贝叶斯学习方法应用于两个模型，并通过可用的$H(z)$数据验证结果。对于第一个模型，参数化的哈勃常数被认为是，第二，参数化的减速参数。这项研究的动机是最近的一项工作，其中限制字符串沼泽标准已获得高斯过程和$H(z)$数据。然而，这里获得的结果完全独立于观测数据，并允许估计宇宙的高红移行为将如何影响低红移行为。此外，这两个参数化的生成过程中，哈勃和减速参数，是独立的暗能量模型。结果，无论是数据和暗能量模型无关，可能会突出，在未来，沼泽地的边界为低红移宇宙，并有助于开发新的弦理论驱动的暗能量模型。所考虑的弦沼泽地标准可能与最近的观测结果相矛盾，这些观测结果表明幽灵暗能量不可能存在于沼泽地中。最后，当场的穿越范围在$z\in[0,5]$红移范围内时，观察到暗能量状态方程参数的自发符号转换，这是一个值得注意的现象，需要进一步分析。
2020-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reheating in small-field inflation on the brane: The Swampland Criteria and observational constraints in light of the PLANCK 2018 results
我们在Randall-Sundrum II膜模型的框架下研究宇宙学暴胀及其动力学。特别是，我们详细分析了四种代表性的小场暴胀势，即自然暴胀、山顶暴胀、类希格斯暴胀和指数超对称暴胀，每种暴胀都以两个质量尺度为特征。我们使用最新的普朗克结果来限制一个可行的暴胀宇宙出现的参数。此外，我们调查是否这些模型在膜宇宙学是一致的，最近提出的沼泽地标准，并给出预测的持续时间的再加热以及再加热温度膨胀后。我们的结果表明：（i）距离猜想是成立的，（ii）de Sitter猜想及其改进版本是可以避免的，（iii）五维普朗克质量$M_5$的允许范围介于$10^5~\textrm{TeV}$和$10^{12}~\textrm{TeV}$之间.我们的主要研究结果表明，非热leptogenesis不能在RS-II膜宇宙学的框架内工作，至少在这里考虑的暴胀潜力。
2021-04-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Model-Independent Perspectives on Coupled Dark Energy and the Swampland
我们提出了一个一般的模型无关的方法来研究耦合的暗能量和弦沼泽地标准。我们用暗能量的状态方程说明了在宇宙膨胀的背景下暗扇区相互作用是如何退化的。利用它们中任何一个的先验，暗能量和暗扇区相互作用的动力学可以与沼泽地准则的边界一起重建。结合宇宙计时器，重子声学振荡（BAO），和Ia型超新星，我们的结果表明，一个温和的$1 σ$意义的暗扇区相互作用在低红移的耦合的精髓。位于$z=2.34$的$α$ BAO在高红移处导致非零相互作用的$2 σ$信号。耦合的精髓的影响进行了讨论。
2020-10-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reconstructing k-essence: Unifying the attractor $n_S(N)$ and the swampland criteria
研究了k-本质暴胀宇宙的重建问题，考虑了由标量谱指数$n_S(N)$和慢滚参数$ε(N)$以$e$折叠数$N$表示的吸引子与沼泽地判据的统一.在k-本质模型中耦合形式为$L(ϕ)\,X$的情况下，我们在一般形式下找到了标量谱指数和慢滚参数的有效势$V$和耦合参数$L$。为了在我们的模型中应用统一，我们考虑了一些例子，以重建作为暴胀子场$ϕ$的函数的有效势$V(ϕ)$和耦合参数$L(ϕ)$。在这里，我们发现，重建引起的指数潜力，也自然和双曲线通货膨胀，分别。因此，在这篇文章中，我们表明，在重建暴胀宇宙时，有可能统一来自沼泽地准则的理论基础和由观测证实的观测参数。
2020-12-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Hitchhiker's Guide to the Swampland: The Cosmologist's Handbook to the string-theoretical Swampland Programme
National University of Ireland, Maynooth（爱尔兰国立大学梅努斯校区）
本文从宇宙学角度探讨弦理论swampland计划对黑洞、暗物质、暗能量和通胀的影响，总结了多个猜想的现状和意义，旨在促进有效场论与量子引力的兼容性研究。
2025-09-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Swampland and Screened Modified Gravity
我们认为，在爱因斯坦框架中的标量相互作用被屏蔽的标量张量理论的沼泽地的影响。我们表明，变色龙模型是不是在沼泽地提供的耦合到物质大于1和质量的标量场是远远大于哈勃率。我们将这些条件应用于逆幂律变色龙和变色龙。然后，我们集中在强耦合极限的弦论，定义在弦框架。我们表明，太阳系的重力测试意味着可行的引力子模型不在沼泽地。在未来的宇宙中，如果低能单标量描述仍然有效，并且与物质的耦合仍然有限，我们发现对于变色龙和光子机制的模型，标量场的能量密度必然为零。因此，在这些模型中，暗能量只是一种短暂的现象。但强耦合介子的情况并非如此，它继续缓慢演化，导致准德西特时空。
2019-11-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Swampland Conjectures Constraints on Dark Energy from a Highly Curved Field Space
本文研究高曲率场空间多场暗能量中 TCC 与 SDC 的相互作用，通过 EFT 在 TCC 被违反前失效化解永恒加速的矛盾，并给出兼容沼泽地猜想及 Planck 2018、DESI 数据的约束。
2024-10-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Implications of single field inflation in general cosmological scenarios on the nature of dark energy given the swampland conjectures
沼泽猜想在宇宙学界引起了相当大的兴趣。它们已经被证明具有广泛的影响，如暴胀模型的约束，原始黑洞等。对暗能量的一个特别有启发性的见解也表明，在考虑了改进的dS猜想之后，人们可以使暗能量状态方程在一个精华场景中与-1有显著的不同。另一个有趣的问题是，沼泽地景观已经被证明与基于GR的宇宙学中的单场暴胀模型不相容。然而，在我们以前的工作中，我们已经表明，在一大类修改的宇宙学情景中，单场暴胀模型与通常的弦理论形式的沼泽地模型是完全相容的。在这项工作的基础上，我们现在表明，在修改后的宇宙学场景中，早期宇宙膨胀是由单场暴胀驱动的，即使我们只考虑原始的dS猜想，更不用说改进的形式，也可以使暗能量状态方程与-1显着不同。因此，我们表明，人们不需要应用一个阶梯函数的方法对通货膨胀，以有一个可观察到的区别恒定和非恒定的暗能量模型的背景下，沼泽地构造。
2021-01-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Breaking Free from the Swampland of Impossible Universes through the DESI Portal
Lehman College, City University of New York（纽约市立大学莱曼学院）；Graduate Center, City University of New York（纽约市立大学研究生院）；American Museum of Natural History（美国自然历史博物馆）；Max–Planck–Institut für Physik, Werner–Heisenberg–Institut（马克斯·普朗克物理研究所，维尔纳·海森堡研究所）；Ludwig-Maximilians-Universität München（慕尼黑路德维希-马克西米利安大学）
本文综述了利用DESI数据挑战ΛCDM模型，支持动态暗能量，并探讨其与弦理论启发场景的联系。
2026-07-22 astro-ph.CO hep-th
A Potential Mechanism for Inflation from Swampland Conjectures
暴胀是目前公认的宇宙起源的范式。为了解释观测到的几乎尺度不变的密度扰动谱，只有轻微的谱倾斜，暴胀必须是“慢滚”，即具有足够小的斜率的潜力。虽然暴胀结构的起源本质上是量子力学的，但引力在暴胀模型中得到了半经典的处理。最近的工作，在所谓的de-Sitter沼泽地猜想方面，提出了一个问题，即慢卷暴胀是否与正真空能量密度存在下的完整量子引力理论相一致，这是暴胀范式的关键因素。在这项工作中，我们表明，事实上，如果我们正确理解这个猜想，并与另一个沼泽地猜想，所谓的距离猜想，涉及我们得到一个潜在的机制慢卷膨胀，我们认为，在这里微调不是一个技术问题。
2021-01-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Warm brane inflation with an exponential potential: A consistent realization away from the swampland
最近人们认识到，将膜与高维量子引力理论耦合起来，并考虑到膜上存在的东西的一致性，人们就能够理解这样的理论是属于沼泽地还是属于风景。在这方面，在目前的工作中，我们研究了一个嵌入在兰德尔-Sundrum膜世界场景的暖膨胀模型。它明确表明，该模型属于景观支持一个强耗散制度与暴胀陡指数潜力。膜世界的额外维度效应的存在允许实现这种强耗散机制，这在理论上和观测上都是一致的。事实上，这种强大的耗散效应，它减少到年底的通货膨胀，加上额外的维效应，使目前的实现，同时满足所有以前的限制强加在这样一个模型，并避免最近提出的沼泽地aucratures。这个模型的当前实现，在标量场的指数势方面，使它也成为在耗散经典暴胀模型的背景下描述晚期宇宙的可能候选者，我们在结论中讨论了这种可能性。
2020-02-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Early Dark Sector, the Hubble Tension, and the Swampland
我们考虑早期暗能量（EDE）模型，沼泽地距离猜想（SDC），和宇宙学参数张力的相互作用。EDE是一种建议的哈勃张力的解决方案，依赖于一个近普朗克标量场的偏移，而SDC预测其他领域的质量对这种偏移的指数敏感性，$m\propto e^{-c|Δϕ|/M_{\rm pl}}$与$c\sim{\cal O}(1)$。与此同时，由于标准$Λ$ CDM参数的变化需要拟合宇宙微波背景（CMB），EDE与大尺度结构（LSS）数据处于紧张状态。人们可能希望对模型的适当处理，例如，考虑到SDC，可能会缓解与LSS的紧张关系。出于这些考虑，我们介绍了早期黑暗部门（EDS）模型，其中暗物质的质量是指数敏感的超普朗克场漂移的EDE标量。EDS模型在早期和晚期宇宙中都表现出新的现象学，后者是由于EDE介导的暗物质自相互作用。这种亲暗物质的“第五种力量”虽然被限制在很小的范围内，但在宇宙晚期仍然活跃，没有被屏蔽在维里化的晕中。我们发现，与暗物质的新的相互作用部分地解决了LSS张力。然而，一旦包括$S_8$的暗能量调查第3年测量，边缘化后验仍然与95 $\%$ CL下的$f_{\rm EDE}=0$一致。我们研究了阿塔卡玛宇宙望远镜数据的模型上的约束，并找到了一个因素的两个改进的SDC参数$c$上的误差条，随着对EDE组件的偏好增加。我们讨论了这些约束的影响，SDC，并找到最严格的观测约束，迄今为止的沼泽地参数…
2022-08-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Power Law Plateau Inflation Potential In The RS $II$ Braneworld Evading Swampland Conjecture
最近，暴胀宇宙学正面临着一个存在的危机，由于提出沼泽地标准，旨在逃避任何（Meta）稳定的德西特建设内的字符串景观。人们已经认识到，一个单一的领域慢滚通货膨胀是不符合沼泽地标准，除非通货膨胀模型在实现一些非标准的情况下，如温暖的通货膨胀或膜世界的情况。在\cite{Dimopoulos}中，Dimopoulos和Owen引入了一类新的暴胀模型，称为标准冷暴胀情景中的幂律平台暴胀。但为了在与观察一致的标准场景中实现这个模型，他们必须引入一个热膨胀阶段。在本文中，我们分析了这个模型在braneworld的情况下，表明一些选择的参数定义的模型类，可以有一个观测一致的幂律平台没有任何阶段的热膨胀。我们还表明，正确选择模型参数，可以很容易地满足沼泽地准则。此外，对于特定的势函数，也可以满足最近提出的跨普朗克审查猜想。
2020-10-30 astro-ph.CO
Isocurvature Perturbations of Dark Energy and Dark Matter from the Swampland Conjecture
我们指出，最近提出的沼泽地猜想的电势梯度可能会导致等曲率扰动的暗能量，如果quintessence领域获得大的量子涨落在高尺度通货膨胀的猜想首选。此外，如果将精粹场耦合到包含暗物质的暗扇区，则类似地诱发暗物质的等曲率扰动。这两个等曲率扰动可以被抑制，如果精华潜力允许在早期宇宙的跟踪解决方案。我们发现，矢量场的质量$\lesssim {\cal O}(1)$毫电子伏是一个很好的暗物质的候选人在这种情况下，不仅因为正确的丰度是已知的产生的量子涨落在高尺度的通货膨胀没有运行的isocurvature边界的冲突，而且因为它的耦合的精髓不破坏的潜力平坦。
2018-12-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
New accelerating solutions in late-time cosmology
暗能量模型可以被看作是动力系统。在本文中，我们表明，多场模型与弯曲的场空间产生新的临界点，我们分析了它们的稳定性。这些是晚期宇宙学中新的加速解，即使在陡峭的电势下也存在。这为实现精粹模型提供了可能性，即使量子修正破坏了潜在势的平坦性。这些非线性西格玛模型自然出现在超重力和弦模型中，它们的多场动力学可以帮助避免沼泽地边界。
2020-02-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
$H_0$ Tension, Swampland Conjectures and the Epoch of Fading Dark Matter
受沼泽地dS猜想的启发，我们考虑一个滚动标量场作为暗能量的来源。此外，沼泽地距离猜想表明，滚动场将导致在后期的指数轻塔的国家。将这座塔确定为位于暗区表明标量场与暗物质的自然耦合，导致在最近的宇宙学时代，随着标量场的滚动，暗物质质量不断减少。距离猜想中的指数$\tilde{c}$应该是一个$\mathcal{O}(1)$数。有趣的是，当我们包括$H_0$的局部测量时，我们的模型更喜欢耦合$\tilde{c}$的非零值，其显著性为$2.8σ$，最佳拟合为$\tilde{c} \sim 0.3$。与$Λ$ CDM相比，以这种方式修改宇宙的最近演化改进了在$2σ$水平上对数据的拟合。这个受弦启发的模型自动降低了$H_0$测量和$σ_8$测量中的宇宙学张力。
2019-09-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Out of the Swampland with Multifield Quintessence?
具有弯曲场空间的多场模型已经被证明能够为满足沼泽地边界的陡峭电位提供可行的精华模型。这种类型的最简单的动力系统是通过将爱因斯坦引力耦合到具有弯曲场空间的两个标量场而得到的。在本文中，我们研究了动力学耦合函数和标量势的一般函数依赖的动力系统的非平凡不动点的稳定性。我们发现存在的非测地线轨迹与急剧的转折率在字段空间，可以引起后期的宇宙加速，而不需要平坦的潜力。特别是，我们讨论了系统的相图的属性和相应的时间演化时，改变动力学耦合的功能依赖。有趣的是，在适当调整场值的初始条件后，我们找到了可以描述宇宙当前状态的轨迹。这可能代表了一个有希望的途径，建立可行的精华模型的沼泽，如果他们可以始终嵌入显式字符串结构。
2020-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark Energy in the Swampland
在这封信中，我们研究的影响字符串沼泽地标准的暗能量在正在进行的和未来的宇宙学观测。如果弦理论应该是最终的量子引力理论，那么有证据表明，具有正宇宙学常数的精确德西特解不能描述晚期宇宙的命运。尽管由随时间演化的标量场$π$给出的暗能量的宇宙学模型与弦理论没有直接的张力，但它们必须满足沼泽地判据$|Δπ|<d\sim\mathcal{O}(1)$和$|V'|/V>c\sim\mathcal{O}(1)$，其中$V$是标量场势。鉴于沼泽地标准对暗能量的限制性影响，我们研究了未来观测所需的准确性，以严格限制标准暗能量模型。我们发现，目前的3- $σ$约束与$c \lesssim 1.35$仍然是很好的协议与字符串沼泽地的标准。然而，第四阶段的调查，如欧几里德，LSST和DESI，严格限制状态方程$w(z)$，将开始把幸存的精华模型与字符串沼泽标准的紧张局势，要求$c<0.4$。我们进一步调查是否任何理想化的未来调查将永远能够给出一个决定性的答案的问题是否宇宙常数将优于一个时间演变的暗能量模型内的沼泽地标准。与欧几里德相比，不确定性降低了$\sim20$的假设测量是必要的，通过将允许值降低到$c<0.1$，可以揭示出遵守弦沼泽准则的精华模型与观测之间的强烈张力。鉴于这些观点，未来的调查将存在根本的观测局限性。
2018-08-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
$H_0$ tension and the String Swampland
[摘要]我们通过Salam-Sezgin模型及其Cvetic-Gibbons-Pope的弦实现实现了暗物质衰减的Agrawal-Obied-Vafa（AOV）沼泽地提议。该模型描述了一个2-球上的6维超引力的紧致化。在4维空间中，有2个标量场，$X$和$Y $，爱因斯坦坐标系中的有效势是关于$Y$的指数乘以场$e^{-X}$中的二次多项式。当2-球的体积变大时，即当$Y$的值变大时，会出现一个状态塔，根据无限远沼泽地猜想，它变成指数无质量。如果标准模型场被限制在Neveu-Schwarz 5-膜上，则6维规范耦合与弦框架中的弦介子无关，并且在紧化为4维时，4维规范耦合依赖于固定在势的最小值处的$X$（而不是$Y$介子）。这就避免了电子与物质的直接耦合，从而抑制了与引力竞争的额外力。我们发现，这种设置的AOV模型的显着特点，和ergo可以潜在地改善局部距离阶梯和宇宙微波背景估计的哈勃常数$H_0$之间的紧张局势。虽然AOV的提议并没有完全解决$H_0$测量中的紧张关系，但它提供了一个满足德西特沼泽猜想的宇宙学动力学暗能量模型。我们评论一个可行的解决方案，以克服低和高红移观测AOV背景下的紧张局势，并讨论了沼泽地计划的影响。
2020-04-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The string swampland constraints require multi-field inflation
一个重要的未解决的问题，几乎影响了所有试图将弦理论与宇宙学和唯象学联系起来的尝试，那就是如何区分属于弦景观的有效场论和那些不符合高能引力量子理论的场论（“弦沼泽”）。最近有人提出，弦景观的潜力必须满足至少两个条件，“沼泽地标准”，严格限制类型的宇宙动力学，他们可以维持。第一个标准指出，（多场）有效场论描述仅在场位移$Δϕ\leq Δ\sim \mathcal O(1)$（普朗克质量为1的单位）上有效，测量为目标空间几何中的距离。第二个，更近的，标准断言，只要潜在的$V$是积极的，它的斜率必须从下面的界限，并建议$|\nabla V| / V \geq c \sim \mathcal O(1)$。最近的一项分析得出结论，这两个条件加在一起实际上排除了通货膨胀的慢滚模型。在本说明中，我们证明了这两个条件排除了遵循场空间中测地线轨迹的暴胀背景，但不排除那些遵循弯曲、非测地线轨迹的暴胀背景（这些轨迹由多场轨迹的非零弯曲率$Ω$参数化）。我们推导出一个普遍的下限$Ω$（相对于哈勃参数$H$）作为$Δ, c$和efolds $N_e$的数量的函数，假设至少是60阶。如果以后的研究证实$c$和$Δ$严格地是$\mathcal O(1)$，则该界限意味着与$Ω/ H \geq 3 N_e \sim 180$的强转向。不排除慢滚式通胀的前景，但它是多领域的强势。
2019-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining power of asymptotic safety for scalar fields
我们探讨了标量场耦合到渐近安全的量子引力的现象学，根据它们对暗物质、暴胀子以及动态暗能量的潜在意义，以及在标准模型内外的希格斯扇区中的潜在意义。这项工作是一个步骤，划定边界的渐近安全沼泽地利用约束力的渐近安全范例。首先，我们强化了量子引力涨落可以驱动标量势趋于平坦的迹象，这对暴胀和暗能量有着有趣的潜在影响。其次，我们探讨如何渐近安全可以排除标量暗物质模型的参数空间的大部分。第三，我们发现在有限顶夸克质量的渐近安全不动点处，非最小Higgs曲率耦合可以被约束。最后，结合粒子物理学和宇宙学中渐近安全的约束力，我们发现希格斯暴胀存在于渐近安全的沼泽地中。总之，我们加强了以前的迹象的约束力的渐近安全性和由此产生的大范围的渐近安全的沼泽地。
2021-08-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Detailed investigation of the duration of inflation in loop quantum cosmology for a Bianchi-I universe with different inflaton potentials and initial conditions
在圈量子宇宙学背景的正确动力学上有着广泛的共识。在这篇文章中，我们通过改变我们认为是模型中最重要的“未知数”来系统地研究暴胀的持续时间：设置初始条件的方式，反弹时的剪切量和暴胀势的形状。
2017-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Trans-Planckian Censorship Conjecture and Early Universe Cosmology
我回顾了“跨普朗克审查猜想”（TCC）及其对宇宙学的影响，特别是对暴胀宇宙的情况。虽然暴胀情景受到TCC的严格限制，但其他早期宇宙情景并不受限制。
2021-02-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Warm inflation with bulk viscous pressure for different solutions of an anisotropic universe
我们研究了一个由Bianchi I度规描述的各向异性宇宙的不同膨胀的暖暴胀模型。宇宙充满了标量场或暴胀子、辐射和体粘滞压力。在体粘滞系数$ξ$和耗散系数$Γ$分别为常参数和变参数的两种不同情况下，对该宇宙的不同解进行了暴胀分析.我们将所得结果与最近的观测结果进行了比较，以发现观测对模型参数空间的约束。此外，我们试图提出一个更好的判断所考虑的模型通过计算的非线性参数$f_{NL}$描述的非高斯属性的模型。此外，我们还从弱引力猜想出发，考虑沼泽地准则，研究了具有粘性压力的暖暴胀模型。
2022-02-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmology of the Very Early Universe
在这些讲座中，我专注于早期宇宙模型，可以解释目前观察到的大尺度结构。我首先对暴胀宇宙学进行了概述，暴胀宇宙学是理解我们今天所观察到的宇宙起源的当前范式。我将讨论暴胀宇宙学的一些进展和问题，然后再描述两种可供选择的方案--物质反弹和弦气体宇宙学。所有早期的宇宙模型都通过宇宙学扰动的演化与观测相联系--这个主题将在这些讲座中详细讨论。
2010-03-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Swampland criteria for rescaled Einstein-Hilbert gravity with string corrections
在这项工作中，我们检查沼泽标准的一类特定的重新标度的$f(R)$引力模型，能够统一的原始时代的宇宙与晚时间时代的字符串校正。特别地，我们分别发展了Gauss-Bonnet理论和Chern-Simons理论的理论框架，考虑到重新标度参数被限制在区域$0<α<1$内。正如所展示的那样，在上述理论的背景下，对于各种各样的值，都可以获得与最新普朗克数据一致的可行的暴胀现象。Swampland标准，其中检查满足，不一定同时，为小的值的重新缩放参数，这是在协议的情况下，一个规范的标量场与缺席字符串校正条款。高斯-邦纳模型也进一步约束，以获得符合光的张量扰动的传播速度，根据最近的观察从GW 170817。由于这个假设，理论的自由度减少了。一个有趣的功能，这是从整体的现象是，由于包含字符串校正的张量谱指数的原始扰动现在能够获得一个正值，这是不可能的情况下，规范的标量场。最后但并非最不重要的是，幂律模型，这是已知的，是不兼容的意见，现在提供可行的，包括宇称违反条款，并显示，它满足沼泽地的标准以及。
2023-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Limitations of an Effective Field Theory Treatment of Early Universe Cosmology
假设超弦理论是在量子水平上统一自然界所有力的基本理论，我认为有效场论技术在描述早期宇宙宇宙学中的适用性存在关键限制。
2021-08-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Introduction to Early Universe Cosmology
观测宇宙学正处于它的“黄金时代”，有大量关于宇宙中物质和光分布的最新数据。这些数据可以用来探索早期宇宙的理论。正是小振幅的宇宙学涨落编码了关于极早期宇宙的信息，并将其与当前的数据联系起来。因此，在这些讲座的中心议题是“理论的宇宙学扰动“，该理论描述了产生的不均匀性在非常早期的宇宙和他们的演变，直到目前的时间。我将把这个理论应用于非常早期宇宙的三类模型。第一个是“暴胀宇宙学”，这是目前理解宇宙早期演化的范式。我将回顾暴胀宇宙学的成功，但也将重点放在暴胀宇宙学所面临的一些概念上的挑战，这些挑战促使人们寻找可能的替代方案。我将介绍两种可供选择的方案，“物质反弹”模型和“弦气体宇宙学”，我将讨论如何宇宙学波动，可以解释目前的数据在这些模型中产生。
2011-03-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Consistency of Cubic Galileon Cosmology: Model-Independent Bounds from Background Expansion and Perturbative Analyses
我们重新审视宇宙动力学的立方伽利略模型在最近提出的模型独立的分析万神殿超新星的数据。在背景水平上，它被证明是与数据兼容的，并且优于标准的精髓模型。此外，该模型被证明是符合trans-Planckian审查猜想（以及其他沼泽地approximatures）。结果表明，对于给定的参数化，该模型未能满足来自Pantheon数据集的线性扰动水平上的重建生长指数的界限。
2021-05-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark Energy, the Swampland and the Equivalence Principle
最近有人争论说，弦论不承认德西特真空。这意味着，当前宇宙的加速膨胀不是由宇宙学常数（或真空能量）驱动的，而是由其他方式驱动的，比如典型的标量场。这样的标量场通常被期望耦合到至少一些物质种类，诸如暗物质。宇宙学观测已经强烈地限制了这种暗物质耦合。我们认为，有一些有趣的情况下进行探索，如耦合功能，具有最低限度的有限字段值。在这些理论中，暗物质粒子之间的有效引力耦合随时间增长，并与观测到的宇宙微波背景辐射和大尺度结构的各向异性相一致。我们认为，这样的耦合也可能有助于缓解沼泽地的构造和典型的潜力的属性之间的紧张关系。在中等或小尺度的非线性制度，预计在黑暗部门的等效原理的违反观测签名。
2019-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining Spatial Curvature with Priors from Swampland Conjectures
Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University（京都大学汤川理论物理研究所）；Sogang University（西江大学）；Research Center for the Early Universe (RESCEU), Graduate School of Science, The University of Tokyo（东京大学理学研究系宇宙早期宇宙研究中心）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo Institutes for Advanced Study, The University of Tokyo（东京大学宇宙射线研究所 Kavli 宇宙物理数学研究所）
本文研究了基于弦理论的先验约束，探讨了具有指数势能的本质暗能量模型在非零空间曲率下的宇宙学演化，并通过贝叶斯推断分析了Swampland先验对宇宙学参数的影响。
2026-07-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Emergent Universe and Genesis from the DHOST Cosmology
在这篇文章中，我们提出了一个紧急宇宙的情况下，可以从DHOST宇宙学。宇宙在遥远的过去开始于渐进的闵可夫斯基，就像常规的伽利略创世记一样，但在晚期演化到辐射主导的阶段，因此，宇宙有一个优雅的出口，这是在常规的伽利略创世记中所没有的。我们分析了宇宙学扰动的行为，并表明标量和张量模式是免费的梯度不稳定性问题。我们进一步分析了在各种情况下产生的原始标量谱，并讨论了是否可以实现标度不变性。
2020-09-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A dilaton-axion model for string cosmology
在$d$ -维中耦合到引力的轴子和介子的一般尺度不变理论被推广到一个具有两个介子的“通用”单轴子模型，该模型在一致的降维/截断下再现自身。平坦FLRW宇宙学对应于三维自主动力系统的轨迹，我们分析的重点是加速宇宙膨胀，推导出精确的沼泽地边界，排除永恒的加速度。我们还表明，对于两组值的三个独立的参数，该模型是一个一致的截断的最大的“大规模”超引力理论所产生的弦/M-理论，这些最大的超引力参数值的FLRW宇宙学包括一些瞬态德西特相，但不是经常性的德西特相或永恒的宇宙加速度，是可能的其他参数值。
2022-06-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Rescaled Einstein-Hilbert Gravity from $f(R)$ Gravity: Inflation, Dark Energy and the Swampland Criteria
考虑一类指数型$f(R)$引力模型，在正则标量场的存在下，理论的有效拉格朗日量在早期变为重标度正则标量场的有效拉格朗日量，Einstein-Hilbert项变为$\sim αR$，其中$α$为无量纲常数.这种重新标度的爱因斯坦-希尔伯特标量场理论在早期改变了著名的标量场暴胀模型的暴胀现象，但更重要的是，在这种重新标度的理论的背景下，沼泽地标准很容易满足，假设标量场是缓慢滚动的。我们考虑两个模型的通货膨胀，我们的研究，纤维通货膨胀模型和模型，属于一般类的超引力$α$ -吸引模型。模型的暴胀现象被证明是可行的，并且对于确保其暴胀可行性的每个模型的自由参数的相同值集，所有已知的沼泽地标准也被满足，并且我们需要注意的是，我们假设第一个沼泽地标准被标量场勉强满足，因此$ϕ\sim M_p$在暴胀时代。最后，我们研究了后期的光纤膨胀潜力的现象，在存在的全部$f(R)$重力，我们证明，由此产生的模型产生一个可行的暗能量时代，这类似于$Λ$ -冷-暗-Mater模型。因此，在我们提出的修正引力模型中，宇宙在早期是由一个重新标度的Einstein-Hilbert引力来描述的，因此在某种意义上，修正引力效应是最小的，而标量场主要控制着重新标度的Ricci标量引力的动力学。然而，$f(R)$引力在后期占主导地位，它与标量场协同控制动力学。
2021-05-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmology of the Spinor Emergent Universe and Scale-invariant Perturbations
一个非奇异的突现宇宙学可以通过一个非常规的旋量场来实现，正如\cite{Cai:2012yf}首先发展的那样。在旋量突现宇宙学框架下，研究了曲率微扰的标度不变原初功率谱的产生机制。特别地，我们引入了一个光标量场，它的动力学项与旋量场的双线性项耦合。这种动力学耦合可以产生一个有效的“哈勃半径”，使来自标量场的原始波动在大尺度上压缩，并形成一个几乎尺度不变的功率谱。我们研究了逆反应的稳定性，并对耦合项的形式进行了约束。这些几乎与尺度无关的涨落可以通过广义曲率机制在宇宙突现期后转化为曲率微扰，从而解释宇宙学观测。
2013-12-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Mimetic gravity: mimicking the dynamics of the primeval universe in the context of loop quantum cosmology
模拟重力可以被描述为一种能够模拟关于宇宙动力学的不同进化场景的公式。尽管它最初的目标是产生一个类似于标准宇宙学中暗成分所预期的演化，但最近与圈量子宇宙学的联系也可能提供有趣的结果。在这项工作中，我们重新解释了背后的物理曲率潜力的拟引力描述圈量子宇宙学。此外，我们还测试了我们的配方的希格斯型场的兼容性，证明了模仿曲率潜力可以模仿希格斯暴胀模型的动力学。此外，我们讨论了可能出现的情况下，从物质和拟态曲率之间的关系，并在一定范围内，描述其他作者获得的原始宇宙动力学的结果。
2019-04-09 astro-ph.CO gr-qc
Does the growth of structure affect our dynamical models of the universe? The averaging, backreaction and fitting problems in cosmology
宇宙中的结构在很大的尺度上都存在。我们的大尺度宇宙学模型是对存在事物的粗粒度表示，其结构比实际少得多。宇宙学的一个重要问题是确定宇宙中的小尺度结构对其大尺度动力学和观测的影响。是否有一个显着的，广义相对论，反作用的影响，从平均结构？一个问题是，平滑结构的过程是否会导致加速项，从而改变宇宙学常数的表观值。如果不是这样的话，和谐宇宙学的其他方面是否也受到了逆反应效应的影响？尽管取得了很大的进展，这个“平均问题”仍然没有答案，但在精确宇宙学的时代，它不能被忽视。
2011-09-11 astro-ph.CO gr-qc
The Cosmology of an Infinite Dimensional Universe
我们考虑一个具有任意多个额外维的宇宙，$N$。我们提出了一种新的方法来构造宇宙学运动方程，并找到解析解与明确的依赖于$N$。当我们采用$N\rightarrow\infty$极限时，我们发现了新的、涌现的行为，这使它有别于正常的卡鲁扎-克莱因宇宙。
2017-08-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
S-dual Quintessence, the Swampland, and the DESI DR2 Results
本文提出一种基于S-自对偶势的精质暗能量模型，证明其满足多项沼泽地猜想，并显示该势与DESI DR2数据拟合的类轴子势几乎不可区分，且具有从自对偶点自然滚动的理论动机。
2025-06-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Early and late time cosmology: the $f(R)$ gravity perspective
宇宙早期和晚期观测的不一致性，以及与宇宙学常数解释相关的真空能量问题，都对$Λ$ CDM模型提出了质疑。受这些概念和观测事实的启发，爱因斯坦引力的扩展最近被集中考虑，以解决广义相对论在紫外和红外尺度上未解决的问题。在这里，我们提供了一个简短的概述的某些方面的$f(R)$重力，重点是，特别是在宇宙学的应用。具体而言，Noether对称性被采用作为一个标准，以选择可行的模型，并调查相应的动力学。因此，我们找到宇宙学场方程的解，分析从物质主导到现在的时代所选模型的行为。此外，还考虑了来自能量条件和所谓的沼泽地标准的约束。特别是，我们定性地讨论了$f(R)$重力的可能性，以解决宇宙紧张局势。
2022-11-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Higgs field and early universe cosmology: a (brief) review
我们回顾和讨论最近的工作，探索早期宇宙宇宙学的希格斯场的影响，反之亦然。根据所考虑的模型，希格斯粒子可能是决定宇宙演化和命运的几个标量场之一，或者希格斯粒子场可能与具有复杂动力学的标量模量丰富的扇区有关。特别是，我们研究了希格斯场对暴胀及其预测、标准模型真空的（Meta）稳定性以及景观中动态选择机制的存在的潜在后果。
2020-07-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
