Weyl $R^2$ inflation with an emergent Planck scale
我们研究外尔引力中的暴胀。基于Weyl共形几何的Weyl二次引力理论在局部尺度变换的Weyl对称下是不变的。在这个理论中，普朗克尺度（$M$）作为这样一种尺度出现，即这种对称性被几何学上的施图克尔伯格机制自发地打破，成为外尔“光子”（质量接近$M$）的爱因斯坦-普罗卡作用量。由于这个作用是外尔引力的一个“低能”破缺相，因此避免了对后者的百年批评（由于非度规性）。在这种情况下，场值高于$M$的暴胀是自然的，因为这只是从外尔引力（几何）到爱因斯坦引力（黎曼几何）的相变尺度，在那里有质量的外尔光子发生了量子跃迁。结果表明，在标量场与Weyl引力场耦合的情况下，暴胀的结果与Starobinsky模型的结果接近（在非最小耦合消失的情况下恢复），但张量与标量之比（$r$）稍小.外尔重力预测一个特定的，窄范围的$0.00257 \leq r\leq 0.00303$，光谱指数$n_s$在实验范围内的$68\%$ CL和e倍数$N=60$。宇宙微波背景实验很快就能达到这个数值范围，并提供外尔引力的检验。与斯塔罗宾斯基模型不同的是，对$(r, n_s)$的预测不受未知的高维曲率算符（被一些大质量标度抑制）的影响，因为这些算符被外尔规范对称性所禁止。
2019-09-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inertial Spontaneous Symmetry Breaking and Quantum Scale Invariance
标量和引力的外尔不变量理论可以自发地产生所有的质量标度，由不涉及势的“惯性自发对称性破缺“的动力学过程启动。这是由外尔电流的结构决定的，$K_μ$，以及宇宙膨胀和爱因斯坦-希尔伯特有效作用量形成的宇宙学阶段。当重正化条件被引用回理论作用中场的VEV时，在重正化的量子理论中保持精确的外尔不变性是很简单的，这意味着保守的外尔电流。我们不需要尺度不变调节器。我们举例说明计算的Weyl不变的Coleman-Weinberg势。
2018-10-31 gr-qc hep-ph hep-th
Conformal $α$-attractor Inflation with Weyl Gauge Field
共形标度不变性对于理解宇宙的起源和演化具有重要作用。在通货膨胀期间，它似乎是一种近似对称性，但它是如何被打破的仍然不确定。吸引子$α$膨胀实现了共形对称的自发破缺和神秘的SO（1，1）全局对称性.为了更好地理解SO（1，1）对称性，本文给出了一个更一般的形式系统地处理具有局部共形对称性的暴胀模型。我们发现SO（2）是外尔规范场存在时的另一种可能的对称性。我们还得到了暴胀场在Jordan框架和Einstein框架之间的所有解析解。我们讨论了一类具有近似SO（2）对称性和三角势的暴胀模型，发现它能很好地拟合当前的观测结果，并将在未来的CMB实验中得到验证。
2020-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spontaneous Leptogenesis in Higgs Inflation
我们提出了一个方案的自发leptogenesis希格斯通货膨胀的帮助下，从两个额外的运营商：温伯格运营商（Dim 5）和衍生耦合的希格斯场和轻子数的电流（Dim 6）。前者负责轻子数破坏，后者导致轻子数的化学势。希格斯场的快速变化周期，自然地在希格斯膨胀中实现，在再加热期间，允许产生轻子数的不对称性大大增强，最终转化为宇宙的重子不对称性。这与Higgs暴胀模型的高再加热温度是一致的。
2021-02-08 gr-qc hep-ph hep-th
The pole inflation from broken non-compact isometry in Weyl gravity
本文利用Weyl引力中破缺的$SO(1,N)$非紧等距性给出极点暴胀的微观起源，并在Higgs/PQ模型中实现与Planck数据相容的预言及暗物质候选者。
2025-05-14 hep-ph hep-th
Power-law Inflation Satisfies Penrose's Weyl Curvature Hypothesis
基于熵的考虑和时间箭头彭罗斯认为，宇宙必须开始在一个特殊的初始奇点消失外尔曲率。这通常被解释为与通货膨胀不一致。在这里，我们的论点正好相反，彭罗斯的说服实际上与通货膨胀是一致的。使用幂律膨胀的例子，我们表明，通货膨胀开始于过去的零奇点，Weyl张量消失时，最初的度量是完全共形平坦的。这个初始状态精确地服从彭罗斯条件。初始的零奇点自发地破坏了$T$ -反转，并拾取了时间箭头。它可以被调节和解释为从无到有创造宇宙，当它实现时，最初适合于普朗克大小的泡沫。彭罗斯的初始条件是有利于初始$O(4)$对称的气泡，选择的极值的监管欧几里德行动。预测的观测值与数据之间存在轻微的紧张关系，但如果在过去的60年里对幂律膨胀进行小的修正，它们就可以拟合。
2022-11-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitoelectromagnetic inflation and seeds of cosmic magnetic fields from geometrical Weyl-invariant scalar-tensor theory of gravity
我们从引力电磁理论研究宇宙暴胀现象。我们的工作是制定在最近推出的几何Weyl不变标量张量引力理论，其中的电磁势和暴胀子场的性质是由于时空几何的光。我们得到了暴胀子场量子涨落的Harrison-Zeldovich功率谱。在我们的模型中，电磁场也有一个近似的尺度不变的功率谱的幂律膨胀。我们发现，种子磁场有一个接近标度不变的功率谱，并在当代宇宙磁场的顺序$\lesssim 10^{9}$高斯，与CMB观测符合得很好。
2018-04-08 gr-qc hep-th
Gauging scale symmetry and inflation: Weyl versus Palatini gravity
本文对具有{ \it规范}尺度对称性的两种二次引力理论中的暴胀现象进行了比较研究：1）原始的Weyl二次引力理论和2）由类似作用量定义的理论，但是用Palatini方法代替Weyl联系而得到的理论。这些理论具有由这种对称性的规范场（$w_μ$）引起的不同的矢量非度规性。这两种理论都有一个新的规范尺度对称性的自发破缺，在没有物质的情况下，必要的标量场不是为了这个目的而专门加入的，而是几何起源和二次作用的一部分。$w_μ$的Einstein-Proca作用量、普朗克标度和度规是在$w_μ$获得质量后的破缺阶段出现的（Stueckelberg机制），然后再破缺。在物质（$ϕ_1$）的存在下，非最小耦合，标量势在耦合和场重标度的两种理论中是相似的。对于小的场值的潜力是希格斯，而大的领域的通货膨胀是可能的。由于它们的$R^2$项，两个理论都有一个小的张量标量比（$r\sim 10^{-3}$），在Palatini情况下更大。对于一个固定的光谱指数$n_s$，减少非最小耦合（$ξ_1$）增加$r$，这在Weyl理论中是有界的从上面的Starobinsky膨胀。对于一个足够小的$ξ_1\leq 10^{-3}$，与Palatini版本不同，Weyl理论给出了一个类似于Starobinsky暴胀的依赖关系$r(n_s)$，同时也保护了$r$不受高维算子修正。
2021-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation in Weyl-invariant Einstein-Cartan gravity
本文研究 Weyl 不变二次 Einstein-Cartan 引力与标量场及 Holst 赝标量耦合系统的暴胀，发现其表现为小场值下的有效单场暴胀，且预言与观测相符。
2025-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Weyl Current, Scale-Invariant Inflation and Planck Scale Generation
标量场，$ϕ_i$可以非极小地耦合到曲率，并满足一般准则：（i）理论没有质量输入参数，包括普朗克质量;（ii）$ϕ_i$具有任意值和梯度，但经历一般的膨胀和松弛到满足非平凡约束的常值，$K(ϕ_i) =$常数;（iii）这种约束自发地破坏了标度对称性，普朗克质量是动态产生的;（iv）在受约束的标度不变势中，可以存在与慢滚相关的充分暴胀;（v）最终真空可以有一个小到为零的宇宙学常数（vi）真空期望值的大层次可以自然形成;（vii）有一个无害的标量，它自然地避开了无质量标量的通常约束。这些模型是由一个全球外尔尺度对称性和它的保守电流，$K_μ$。在量子水平上，外尔尺度对称性可以通过重整化量的不变规范来维持。
2016-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Starobinsky inflation with a quadratic Weyl tensor
研究含二次Weyl张量的Starobinsky暴胀的线性稳定性，发现标量 sector 存在经典指数增长不稳定性，使背景不可行，矢量和张量 sector 分别有对应鬼模但无经典不稳定性。
2023-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spacetimes with vector distortion: Inflation from generalised Weyl geometry
引入了具有一般线性矢量畸变的时空。因此，仿射联络的挠率和非度量性被假定与向量场（而不是其导数）成比例。由此产生的两个参数家庭的非黎曼几何推广共形外尔几何和其他一些有趣的特殊情况。考虑到Einstein-Hilbert作用量的首阶二次曲率修正，唯一地得到了Starobinsky膨胀的单参数扩展，称为α吸引子。最一般的二次曲率行动介绍，除了典型的矢量动力学项，新的幽灵免费矢量张量相互作用。
2016-01-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Spontaneous "Scalar-Vector Galileons" from "Weyl bi-Connection" model
Weyl双连接模型体现了自动产生Galileon结构的自然框架。结果表明，该框架可以解释标量Galileon，矢量Galileon以及它们之间的相互作用，通过推广外尔非度规。所以它可以被解释为伽利略的几何实现。非度量部分具有$U(1)$规范不变性。有趣的是，这个结果并不平凡，因为伽利略结构是自发出现的，而不是要求没有奥斯特罗格拉茨基幽灵。这一事实表明，外尔双连接模型和奥斯特罗格拉茨基幽灵的缺席之间可能存在更深层次的概念关系。
2014-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation in the Scale Symmetric Standard Model and Weyl geometry
Institute of Theoretical Physics, Faculty of Physics, University of Warsaw（华沙大学物理学院理论物理研究所）
研究在尺度对称扩展的标准模型Higgs部分中通过韦伊尔几何实现的膨胀，考虑量子修正并预测谱指数和张量-标量比符合观测约束。
2026-03-31 hep-ph hep-th
Warm inflation in a Universe with a Weylian boundary
本研究将Weyl型几何边界引入Einstein-Hilbert作用量，推导含Weyl向量的广义Friedmann方程，构建三类暖暴胀模型，数值模拟证实边界效应在早期宇宙辐射产生及暴胀阶段转变中起重要作用。
2024-07-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Spontaneous Non-thermal Leptogenesis in High-scale Inflation Models
我们认为，一个非热leptogenesis自发发生，没有直接耦合的暴胀与右手中微子，在广泛的一类高尺度的通货膨胀模型，如混沌和混合通货膨胀。只有有限的暴胀子真空期望值，或者更准确地说，Kahler势中的线性项，才是自发非热稀薄成因的先决条件。为了说明它是如何工作的，我们证明了超引力中的混沌暴胀模型通过自发的非热轻子生成自然产生适量的重子不对称性。我们还讨论了暴胀子产生的引力子。
2006-12-12 astro-ph hep-ph hep-th
Dark Fermions and Spontaneous $CP$ violation in $SU(2)$-axion Inflation
值得注意的是，如果$CP$在暴胀物理中自发破缺，费米子会注意到并记住它。基于此，我们提出了一个新的（非热）机制，用于产生热大爆炸前的自相互作用暗狄拉克费米子。非阿贝尔规范场和轴子是暴胀粒子物理的重要内容。在此背景下，我们分析研究了$SU(2)$规范场下的狄拉克费米子二重态，并利用点分裂技术对流进行正则化。我们表明，非平凡的$CP$违反真空结构的$SU(2)$ -轴子模型，自然导致一个有效的机制，产生大量的费米子在通货膨胀。费米子反反应的大小和暗费米子的密度分数为费米子的质量设定了上限。在大统一理论尺度的暴胀中，产生的暗费米子，只在引力作用下耦合到可见扇区，可以和$m\lesssim 10 TeV$一样重。
2019-12-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Conformal Higgs Inflation
本文从Higgs机制和暴胀的观点出发，研究了描述引力与标准模型耦合的局部尺度不变（即Weyl不变）理论。结果表明，该理论在大的场限下表现出规范场与暴胀子耦合的特性，而在小的场限下则很好地描述了耦合到广义相对论的标准模型.此外，我们讨论了一种可能性，这种外尔不变量理论可以解释最近的BICEP 2测量变形的潜力项以适当的方式，并发现它是很难做到这一点，即使我们引入了一个非分析类型的潜力。
2014-07-28 gr-qc hep-ph hep-th
Spontaneous Inflation and the Origin of the Arrow of Time
我们认为，自发的永恒的通货膨胀可以提供一个自然的解释热力学箭头的时间，并讨论了这一观点的基本假设和后果。在没有暴胀的情况下，我们认为，系统耦合到重力通常渐近演化到真空，这是唯一的自然状态在热力学意义上。在小的正真空能量和适当的暴胀子场的存在下，德西特真空在更高的能量尺度上对暴胀的自发发生是不稳定的。从德西特开始，暴胀可以无限增加宇宙的总熵，在这个过程中创造出与我们相似的宇宙。这幅图的一个重要结果是暴胀在时间上向前和向后都是渐近发生的，这意味着宇宙在超大尺度上是（统计上）时间对称的。
2004-10-27 astro-ph gr-qc hep-th
Spontaneous breaking of conformal invariance in theories of conformally coupled matter and Weyl gravity
研究了在共形不变相互作用下具有物质自由度的Weyl共形引力理论。具体地说，我们考虑了一个三重态的标量场和SO（3）非阿贝尔规范场，即Georgi-Schmidhow模型与Weyl引力共形耦合.我们发现，运动方程承认解决方案自发打破共形对称性和规范对称性，提供了一个机制，提供了一个规模的理论。真空解对应反德西特时空，而局域孤子解对应渐近反德西特时空中的磁单极子。由此产生的有效作用量产生了爱因斯坦引力和剩余U（1）规范理论。这一机制加强了共形不变的物质引力理论，这已经显示出有希望的迹象，在银河系旋转曲线失踪的问题考虑的理由。
2006-05-15 gr-qc hep-th
BRST Formalism of Weyl Conformal Gravity
给出了Weyl几何中Weyl共形引力的BRST形式。在广义坐标不变性和Weyl不变性中分别采用推广的de Donder规范固定条件（或调和规范条件）和新的标量规范固定条件，我们发现在黎曼几何中存在Poincar ${\rm{\acute{e}}}$ -like $\IOSp(10|10)$超对称性，就像Weyl不变标量引力张量一样.我们还指出，虽然存在一个质量很大的Weyl规范场，但在量子引力中仍然存在引力共形对称性，这是Weyl规范对称性自发破缺的结果，并解释了引力共形对称性是如何自发破缺为庞加莱对称性的.相应的无质量的南武-戈德斯通玻色子是引力子和玻色子。我们还证明了基于BRST四重态机制的物理S矩阵的么正性。
2022-09-29 gr-qc hep-ph hep-th
Comment on "Spontaneous Inflation and the Origin of the Arrow of Time"
最近，卡罗尔和陈[hep-th/0410270]提出了一个有希望的热力学时间箭头的自然解释。然而，我们批评他们的断言，存在一个柯西超曲面的最小熵，并认为这样的柯西超曲面是不需要的时间箭头的解释。
2004-11-11 astro-ph gr-qc hep-th
Predictions of quantum gravity in inflationary cosmology: effects of the Weyl-squared term
我们导出了虚子量子引力对暴胀宇宙学中标量和张量涨落的振幅和谱指数的预言。作用量是$R+R^{2}$加上Weyl平方项。鬼被消除，把它变成一个假的，也就是说，一个纯粹的虚拟粒子。我们的工作是围绕德西特背景展开的次领先顺序。该方法的一致性为假子的质量$m_{χ}$相对于暴胀子的质量$m_{ϕ}$设定了一个下限（$ m_{χ}>m_{ϕ}/4$）。预测张量与标量比$r$在小于一个数量级内（$4/3<N^{2}r<12$到$e$ -折叠$N$的数量的首阶）。此外，关系式$r\simeq -8n_{T}$不受外尔平方项的影响。不存在向量和其他标量/张量自由度。
2020-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Warm inflation in Weyl geometric gravity
School of Physics, Sun Yat-Sen University（中山大学物理学院）；Department of Physics, Babeş-Bolyai University（巴比什-博雅伊大学物理系）；Astronomical Observatory（天文台）；Key Laboratory of Atomic and Subatomic Structure and Quantum Control (Ministry of Education), Guangdong Basic Research Center of Excellence for Structure and Fundamental Interactions of Matter, School of Physics, South China Normal University（华南师范大学物理学院原子与亚原子结构及量子控制教育部重点实验室、广东省物质结构与基本相互作用卓越基础研究中心）；Guangdong Provincial Key Laboratory of Quantum Engineering and Quantum Materials, Guangdong-Hong Kong Joint Laboratory of Quantum Matter, South China Normal University（华南师范大学广东省量子工程与量子材料重点实验室、粤港量子物质联合实验室）
本文研究了Weyl几何引力理论中的暖膨胀场景，探讨了通过在最简单的规范不变引力作用量中加入物质而构建的作用量，并分析了该理论在宇宙早期演化的 cosmological implications，包括辐射、inflaton场和Weyl向量共存的情况，提出了线性耗散系数模型与四次方势的结合，并通过数值计算开发了一个从膨胀时期自然过渡到辐射主导时期的暖膨胀模型。
2026-05-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stueckelberg breaking of Weyl conformal geometry with applications to gravity
外尔共形几何可能在早期宇宙学中发挥作用，在那里短距离的有效理论成为共形的。外尔共形几何也有一个内置的几何Stueckelberg机制：它在外尔规范变换（“规范固定“）后自发地断裂为黎曼几何，而Stueckelberg机制重新排列自由度，保持它们的数量（$n_{df}$）。局域尺度变换的外尔规范场（$ω_μ$）在吸收补偿子（Ekon）后获得质量，并产生质量，外尔联络成为黎曼联络。因此，质量的产生有一个动力学的起源，作为从外尔几何到黎曼几何的过渡。我们表明，一个“规范固定“的对称变换的原始Weyl二次引力作用在其Weyl几何公式立即给出Einstein-Proca行动的Weyl规范场和一个积极的宇宙学常数，加上物质的作用（如果存在）。因此，普朗克尺度是一个{ \it涌现}尺度，其中外尔规范对称性自发破缺，爱因斯坦作用量是外尔作用量的破缺相。这与局部尺度不变模型（无测量）相反，在局部尺度不变模型中，仍然存在负动力学项（鬼粒子），并且当这种对称性被破坏时，$n_{df}$不守恒。对于超弱耦合值（$q$），$ω_μ$的质量（设置非公制标度）可以远小于$M_\text{Planck}$。如果存在物质，标量场（$ϕ_1$）vev对普朗克尺度的正贡献会导致$ϕ_1$的负（质量）$^2$项和带电对称性的自发破缺。这些结果是立即使用外尔几何制定的行动，而不是它的黎曼图片。简而言之，外尔规范对称性是物理…
2019-10-19 gr-qc hep-ph hep-th
Generalized dilaton-axion models of inflation, de Sitter vacua and spontaneous SUSY breaking in supergravity
我们提出了在具有手征超场$T$的$N=1$超引力中，在存在具有Fayet-Iliopoulos项的$N=1$矢量多重态的情况下，宇宙膨胀、自发超对称破缺和暗能量（de Sitter真空）的统一模型.通过使用Kähler势作为$K=-α\log(T+\bar{T})$和超势作为常数和线性项之和，我们发现$3\leqα\leqα_{\rm max}$的可行暴胀是可能的，其中$α_{\rm max}\approx 7.235$。原始标量扰动的振幅的观测固定在我们的模型高达$10^{13}$ GeV的超对称性破缺标度。在$α>3$的情况下，轴子得到了与暴胀子质量相当的树级（非快子）质量。
2019-07-24 gr-qc hep-th
Exact quantum conformal symmetry, its spontaneous breakdown, and gravitational Weyl anomaly
本研究构造了自发破缺且无反常的精确量子共形对称框架，由伸缩子vev产生希格斯质量与QCD禁闭半径等标度，还证明含动力学引力时平直空间共形不变性会被Weyl反常相关引力效应破缺为标度对称性。
2023-05-03 hep-ph hep-th
Inflation in minimal left-right symmetric model with spontaneous D-parity breaking
我们在具有自发D宇称破缺的最小左右对称模型中提出了一个最简单的暴胀方案，这是一个很好的中微子质量粒子物理模型。这使我们将观测到的宇宙微波背景中的各向异性与亚电子伏特中微子质量联系起来。本文还简要地讨论了轻子生成途径引起的重子不对称性。
2007-12-13 astro-ph hep-ph hep-th
Inflation and Reheating in Spontaneously Generated Gravity
在诱导引力（IG）$γσ^2 R$的背景下研究暴胀，其中$R$是里奇标量，$σ$是标量场，$γ$是无因次常数，并考虑了不同的对称破缺势$V(σ)$。特别是，我们比较了朗道-金兹伯格（LG）和科尔曼-温伯格（CW）型潜力的预测和他们可能的概括与最新的数据。我们发现，大字段通货膨胀通常会导致更少的限制的参数和形状的潜力，而小字段通货膨胀是更有问题的，如果可行的，意味着更多的限制，特别是对参数$γ$。我们还研究了再加热阶段，并通过使用多尺度分析（MSA）得到了暴胀子动力学和哈勃参数的精确解析解。这些解被用来研究宇宙的平均膨胀、标量场的平均状态方程以及暴胀子场的微扰和共振衰变。
2010-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation and reheating in theories with spontaneous scale invariance symmetry breaking
研究了具有非最小耦合标量场的二次引力的标度不变模型。我们专注于宇宙学的解决方案，并发现规模不变性是自发打破和质量尺度自然出现。在对称性破缺之前，宇宙经历了暴胀膨胀，与斯塔罗宾斯基模型的观测预测几乎相同。在暴胀结束时，哈勃参数和标量场通过阻尼振荡收敛到一个稳定的不动点，恢复了通常的Einstein-Hilbert作用量。围绕固定点的振荡可以以各种方式重新加热宇宙，我们详细研究了其中的一些可能性。
2016-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation from Superstring/M-Theory Compactification with Higher Order Corrections II -- Case of Quartic Weyl Terms --
本文详细研究了高阶量子修正下M理论的暴胀解。我们首先用尽所有的精确解和渐近解的指数和幂律展开在这个理论与四次曲率修正，然后进行线性摄动分析的精确解的不动点周围，以查看哪些解决方案是更通用的，并给出有趣的宇宙模型。我们发现了一个有趣的解决方案，其中外部空间呈指数膨胀，内部空间在原始和爱因斯坦框架中都是静态的。这可以被认为是通过高阶校正的模量稳定。此外，我们围绕这个解决方案进行数值计算，并找到数值解，给出足够的e-折叠。我们还简要总结了II型超弦中类似的解决方案。
2006-04-20 astro-ph gr-qc hep-th
Inflationary Perturbations in No-Scale Theories
我们研究了一般（经典）标度不变理论中的暴胀扰动。这种情况是由层次问题的动机，并提供了自然的暴胀潜力和暗物质的候选人。我们详细分析了所有部门（标量，矢量和张量扰动）给出的一般公式，潜在的可观察到的功率谱，以及曲率谱指数$n_s$和张量标量比$r$。我们表明，保守的哈密顿量的所有扰动不具有负能量，即使在存在的Weyl平方项，如果进行适当的量子化，并认为这一项不会导致现象学问题，至少在一些相关的设置。一般公式，然后应用到一个具体的无标度模型，其中包括希格斯粒子和标量，“普朗克粒子”，其真空期望值产生普朗克质量。通货膨胀可以触发的普朗克粒子和Starobinsky标量的组合，我们表明，没有张力与观察是目前即使在纯普朗克膨胀的情况下，如果系数的Weyl平方项是足够大的。一般来说，在这种情况下甚至允许二次暴胀。此外，外尔平方项导致等曲率模式，目前满足观测范围，但可能与未来的实验检测。
2017-05-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Enlarging the symmetry of pure $R^2$ gravity, BRST invariance and its spontaneous breaking
纯粹的$R^2$引力最初被认为只具有全球尺度的对称性。它后来被证明有较大的限制外尔对称性，其中它是不变的外尔变换$g_{μν} \to Ω^2(x)\, g_{μν}$下的共形因子$Ω(x)$服从调和条件$\Box Ω(x)=0$。限制外尔对称性在规范理论中也有类似之处。在规范变换$A_μ\to A_μ + \frac{1}{e}\partial_μ f(x)$下，规范固定项$(\partial_μA^μ)^2$在$\Box f=0$时具有剩余规范对称性。在本文中，我们考虑的情况下，纯$R^2$重力的对称性可以进一步扩大。在一种情况下，我们添加了一个无质量的标量场的纯$R^2$重力作用，并表明，该行动成为壳外尔不变量时的运动方程服从。然后，我们扩大对称的BRST对称，没有壳或限制外尔条件是必需的。这里的BRST变换与规范变换（如规范同态）无关，但与Weyl（局部尺度）变换有关，其中共形因子由格拉斯曼变量的乘积组成。BRST不变性是Weyl不变性的推广，在Weyl破缺$R^2$项存在时有效。与QCD等规范理论的BRST不变性相反，它在量子化后不被保留，因为重整化引入了尺度（导致众所周知的Weyl（共形）异常）。我们表明，自发破缺的BRST对称性产生爱因斯坦的行动，这仍然有一个对称性，这也是异常的。这与以前的工作一致，即当共形对称自发破缺时，未破缺相位和破缺相位之间存在共形反常匹配。
2023-01-20 gr-qc hep-th
Spontaneous symmetry breaking in inflationary cosmology: on the fate of Goldstone Bosons
我们认为，在暴胀宇宙学的时间平移不变性的缺乏的后果是，自发破缺的连续对称性和戈德斯通的定理\emph{do not}意味着存在的\emph{massless}戈德斯通模式。我们研究了O（2）模型中的自发对称性破缺，以及在de Sitter时空中O（N）的含义。Goldstone模式获得辐射产生的质量作为红外发散的结果，并且对于任何有限的$N$，连续对称性自发地被破坏，但是存在作为霍金温度$T_H=H/2π$的函数的\emph{first order phase transition}。对于O（2），$T_H < T_c= λ^{1/4} v/2.419$的对称性自发破缺，其中$λ$是四次耦合，$v$是树能级真空期望值，Goldstone模获得辐射产生的质量$\mathcal{M}^2_π\propto λ^{1/4} H$ .跃迁的一阶性质是de Sitter时空中最小耦合标量场的强红外行为的结果，在$T_H=T_c$处序参量的跳跃为$σ_{0c} \simeq 0.61\, {H}/{λ^{1/4}}$。在严格的$N\rightarrow \infty$中，对称性不能自发破缺。此外，缺乏运动学阈值意味着Goldstone模式\emph{decay}到Goldstone和Higgs模式的超视界量子的发射和吸收。
2012-07-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Tachyon-Dilaton-induced Inflation as an alpha'-resummed String Background
在弦的世界表上的一个新的功能方法的框架内，我们讨论了简单的，但重新总结（在Regge斜率）暴胀的情况下，封闭的玻色弦，生活在四个目标空间的维度，在存在非平凡的快子，介子和引力子宇宙学背景。暴胀的解决方案被认为是保证消失的相应的Weyl异常系数在一个给定的世界片重整化方案，从而确保相应的西格玛模型的共形不变性的所有订单的Regge斜率。关键的属性是相应的Weyl异常系数的“同质性”的要求。暴胀需要介子和快子场位形之间的适当关系，这种关系的形式可以导致德西特真空，虽然（由于宇宙视界的原因）与微扰弦散射振幅不相容，或者导致宇宙时空，其中包含短暂的暴胀周期，在幂律宇宙和/或闵可夫斯基宇宙之间平滑地插值。后一种情况的特点是定义良好的散射振幅，因此是兼容的微扰弦框架。正是在这种情况下，我们考虑了自洽的基态在我们的框架，这是基于本地场重新定义的背景场。
2008-11-27 gr-qc hep-ph hep-th
Gravitating magnetic monopole via the spontaneous symmetry breaking of pure $R^2$ gravity
纯$R^2$引力等价于具有宇宙学常数和无质量标量场的爱因斯坦引力，并具有比标度对称性更大的所谓限制外尔对称性。考虑了由纯$R^2$引力、SU（2）Yang-Mills场和非最小耦合的无质量Higgs场（标量的三重态）组成的限制Weyl不变作用量。当限制的外尔对称自发破缺时，它等价于具有宇宙学常数的爱因斯坦-杨-米尔斯-希格斯（EYMH）作用量和大质量的希格斯粒子与引力的非最小耦合，即通过一个项$\tildeξ R |Φ|^2$。当限制外尔对称性没有自发破缺时，闵可夫斯基时空的线性化不会在原始$R^2$引力中产生引力子，因此它不会引力。然而，我们表明，在我们的理论的破规范部门，希格斯场获得非零真空期望值，闵可夫斯基时空是一个可行的引力背景解决方案。然后，我们得到了非零耦合常数$\tildeξ=1/6$在三种不同背景下的数值引力磁解：Minkowski，反德西特（AdS）和德西特（dS），所有这些都是在我们的限制Weyl不变量理论实现。
2018-08-30 gr-qc hep-th
Inflationary Adler Conditions
我们推导出一个新的软定理，对应于自发破缺的洛伦兹助推器。这是由亚视界（平坦空间）极限中的暴胀动力学激发的，在那里时空变得平坦，但洛伦兹助推仍然被打破。在这个极限下，散射振幅成为可感测的可观测量。我们将软发射的戈德斯通玻色子的硬散射振幅的（非相对论）洛伦兹提升。这是洛伦兹助推自发破缺的壳层化身，类似于手征对称性破缺中π子的阿德勒零点。我们评论的几个应用通货膨胀，包括迪拉克出生因菲尔德通货膨胀是一个独特的理论，有一个紧急的洛伦兹不变性时，助推器自发地打破。
2023-01-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Higgs inflation in complex geometrical scalar-tensor theory of gravity
我们推导出一个希格斯暴胀模型的背景下，一个复杂的几何标量张量引力理论。在该模型中，希格斯暴胀子标量场具有几何原点，在原始非黎曼背景几何中扮演外尔标量场的角色。由于该理论与其背景复杂的Weyl可积几何的兼容性，可以实现从希格斯能量尺度产生足够的暴胀的能量尺度。我们发现，对于一些e-折叠$N=63$，用谱指数$n_s\simeq 0.9735$和标量张量比$r\simeq 0.01$得到了一个近似标度不变的暴胀子谱，这与普朗克观测数据是一致的.
2019-08-17 gr-qc hep-th
Unitarity of Weyl-Invariant New Massive Gravity and Generation of Graviton Mass via Symmetry Breaking
我们给出了一个详细的分析粒子谱和微扰么正性的最近推出的Weyl不变版本的新的大质量引力在2+1维。通过计算反德西特（AdS）和平真空周围度规场、规范场和标量场涨落的二阶作用量，我们发现在一定的无量纲参数范围内，该理论描述了么正（快子和无鬼）质量自旋2、质量（或无质量）自旋1和无质量自旋0的激发.这个理论在de Sitter空间中不是酉的。标度不变性或者自发地（在AdS背景中）或者辐射地（在平坦背景中）被打破，因此粒子的质量或者自发地或者以第二循环顺序产生。
2012-02-14 gr-qc hep-ph hep-th
Emergence of Einstein Gravity from Weyl Gravity
结果表明，在基于Weyl共形几何的二次引力中，不仅Einstein-Hilbert作用量出现，而且Weyl规范场在Weyl规范条件$\tilde R = k$下也成为有质量的，在BRST形式框架下，对于Weyl规范对称性.我们还考虑了一个更一般的引力理论与标量场的外尔几何和看到的爱因斯坦-希尔伯特行动可以引起自发对称性破坏的外尔规范对称性。这样，我们就证明了外尔共形引力在量子力学上等价于爱因斯坦的广义相对论加上一个有质量的外尔规范场，并且外尔几何在量子体系中不存在臭名昭著的"秒钟问题“。
2020-03-03 gr-qc hep-ph hep-th
Unification of Inflation and Dark Energy from Spontaneous Breaking of Scale Invariance
我们提出了一类新的引力物质模型定义在两个独立的非黎曼体积形式（替代一般协变积分测量密度）的时空流形。对于物质，我们选择适当的指数形式的标量场势，使得整个引力-物质系统在整体Weyl标度对称下保持不变。相关运动方程的解产生二维积分常数，其自发地打破全局Weyl标度不变性。在由此产生的有效爱因斯坦框架的引力物质系统中，我们得到一个有效的标量物质场的潜力，有一个有趣的宇宙学应用，即，它允许一个统一的描述早期宇宙膨胀和当今的暗能量。
2015-01-22 gr-qc hep-th
Higgs Potential from Weyl Conformal Gravity
我们考虑外尔几何中耦合到复物质场的外尔共形引力。结果表明，希格斯势自然地产生于从约旦框架到爱因斯坦框架的一个$\tilde R^2$项。一个无质量的南武-戈德斯通玻色子，它源于外尔规范不变性的自发对称性破缺，被外尔规范场吸收，从而使规范场变得有质量。我们提出了一个模型，引力相互作用产生的希格斯势的形式是一个完美的正方形。最后，我们通过BRST形式主义证明了Jordan框架中的理论与Einstein框架中的相应理论是规范等价的。
2020-06-18 gr-qc hep-ph hep-th
Extending Starobinsky inflationary model in gravity and supergravity
本文综述了超引力中暴胀模型的建立、超对称破缺、引力子暗物质和原初黑洞的产生等方面的最新研究动态。当暴胀子属于与（自发破缺的）$U(1)$规范对称性相关的大质量矢量多重态时，Starobinsky暴胀可以嵌入超引力中。超对称性和R对称性也可以在膨胀后通过（标准）Polonyi机制自发破缺。Polonyi粒子和引力子是超重的，可以通过宇宙膨胀产生的Schwinger机制在膨胀期间大量产生。这样可以避免产生过剩和不稳定性问题，还可以引入正的宇宙学常数（暗能量）。在我们的超引力模型中也可以观测到由引力子组成的冷暗物质（CDM）的丰度，从而为暴胀、超对称破缺、暗能量和暗物质成因提供了统一的框架。我们的超引力方法也可能导致形成像恒星质量型黑洞这样的原始非线性结构，并且可能包括受杂合弦紧化启发的超对称大统一理论，将粒子物理学与量子引力统一起来。
2018-12-09 gr-qc hep-ph hep-th
Palatini quadratic gravity: spontaneous breaking of gauged scale symmetry and inflation
我们研究了Palatini形式下的二次引力$R^2+R_{[μν]}^2$，其中连接和度规是独立的.这个作用量具有外尔规范场$v_μ= (\tildeΓ_μ-Γ_μ)/2$的{ \it规范}标度对称性（也称为外尔规范对称性），其中$\tildeΓ_μ$（$Γ_μ$）分别是Palatini（Levi-Civita）连接的迹。由于$R_{[μν]}^2$项充当$v_μ$的规范动力学项，因此基础几何是非度量的。我们表明，这个理论有一个优雅的规范尺度对称性和质量产生的自发破缺的情况下，物质，必要的标量场（$ϕ$）是不添加特设的，但从$R^2$长期“提取”。规范场通过吸收施图克尔伯格场的导数项$\partial_μ\lnϕ$而变得有质量。在破缺相，我们发现$v_μ$的爱因斯坦-普罗卡作用量与普朗克尺度$M\sim \langleϕ\rangle$成正比，并且有一个正的宇宙学常数。在这个尺度之下，$v_μ$方程组，连接变成列维-奇维塔，度量性和爱因斯坦引力被恢复。这些结果在Palatini连接的非最小耦合标量场（类Higgs）存在下仍然有效，并计算了势。在这种情况下，理论给出了成功的暴胀和当前谱指数$n_s$（在$95\%$ CL）和N=60倍时张量标量比$0.007\leq r \leq 0.01$的具体预测。由于不同的非度规性，$r$的这个值比类似对称性的外尔二次引力的暴胀稍大。这建立了非…
2020-11-22 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
Planck Scale from Broken Local Conformal Invariance in Weyl Geometry
结果表明，在基于Weyl共形几何的二次引力中，通过局部尺度对称性（即共形对称性）破缺的Coleman-Weinberg机制，可以由引力场和Weyl规范场的量子效应产生Planck质量标度.与此同时，外尔规范场通过吸收介子而获得小于普朗克质量的质量。由于引力特性和高度对称性，有效势的形状几乎是平坦的，因此我们的模型将为暴胀宇宙提供一个有吸引力的模型。我们还提出了一个玩具模型，展示了从约旦框架到爱因斯坦框架的尺度对称性的自发对称性破裂，并指出了它的问题。
2019-09-21 gr-qc hep-ph hep-th
On Restricted Weyl Symmetry
讨论了弯曲时空中的限制Weyl对称性的物理性质，其中Weyl变换的规范参数$Ω(x)$满足一个约束$\Box Ω= 0$ .首先，我们提出了一个QED模型，在这个模型中，我们有一个限制规范对称性的意义上说，$U(1)$规范参数$θ(x)$服从一个类似的约束$\Box θ= 0$在一个平坦的闵可夫斯基时空。其次，它精确地表明，一个全球规模的对称性必须在量子水平上自发破缺。最后，我们讨论了限制Weyl对称性的起源，并表明它的对称性可以从一个完整的Weyl对称性通过采取规范条件$R = 0$在BRST形式主义。
2020-05-10 gr-qc hep-ph hep-th
SUSY breaking after inflation in supergravity with inflaton in a massive vector multiplet
在$N=1$超引力的弯曲超空间中，我们提出了一类有限的模型，描述了手征多重态与矢量多重态的非最小耦合。这些模型适用于在超引力中建立暴胀模型，其中暴胀子被分配给一个大质量的矢量多重态，暴胀后在Minkowski真空中SUSY自发破缺，暴胀参数$n_s$和$r$为任意值，SUSY破缺尺度为任意。
2017-09-24 gr-qc hep-ph hep-th
ISS-flation
暴胀可能发生在大质量超对称QCD的亚稳超对称破缺真空中。我们探讨的参数范围内的慢卷膨胀和长寿命的亚稳态超对称性破缺可能同时实现。在这种背景下，慢卷暴胀的结束与全局对称性的自发破缺相吻合，这可能会通过不均匀的预热引起显著的曲率扰动。这种在暴胀结束时的自发对称性破缺可能会产生可观察到的非高斯性，将这种情况与更传统的超对称混合暴胀模型区分开来。
2008-01-14 astro-ph hep-ph hep-th
Precision predictions of Starobinsky inflation with self-consistent Weyl-squared corrections
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
本文研究了星暴利克斯基膨胀模型中自洽的韦尔平方修正对膨胀预测的影响，计算了张量-标量比、张量倾斜和标量倾斜运行等观测量。
2025-12-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Unifying Inflation with early and late Dark Energy in Multi-Fields: Spontaneously broken scale invariant TMT
本文讨论了一个统一的三个平坦区多标量场模型。这三个平坦的区域分别是暴胀、早期和晚期的暗能量时期。势是由非黎曼积分测度（或两测度理论（TMT））产生的标度不变性的自发破缺而得到的，我们通过指数势定义了标量场与不同测度的标度不变性耦合.当对定义度量的字段进行积分时，会发生尺度不变性的自发破坏。当转到爱因斯坦框架时，我们得到：（i）具有三个平坦区域的标量场的有效势，其允许统一描述早期宇宙膨胀（在较高能量密度平坦区域中）以及可以用双相实现的当前暗能量时代，即，在两个平坦的区域。(ii)在慢卷暴胀中，只有一个场组合，即在尺度变换下变换的“介子”，具有非平凡动力学，正交场组合，即尺度不变的保持不变。(iv)在宇宙晚期，我们定义了暗物质与暗子的尺度不变耦合。这些耦合定义了一个物质诱导的势能，并将这个势能极值化，确定了标度不变的标量场，而暗物质的所有奇异的非正则行为以及任何可能的$5^{th}$力都消失了。(v)我们计算了在这些条件下的晚期宇宙的演化与实现两种不同的可能实现的$Λ$ CDM类型的方案取决于在晚期宇宙的平坦区域。这两个阶段可能出现在宇宙历史的不同时期。(vi)从普朗克数据中，我们找到了在暴胀时期对参数的约束，这些值被用来获得与当前时期相关的约束。
2022-06-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Boosting GWs in Supersolid Inflation
一般的自引力介质驱动的暴胀是研究准deSitter相期间自发时空对称性破缺影响的一个有趣的替代方案，特别是GR的四维自同构不变性被自发破缺为$ISO(3)$。有效的描述是基于四个标量场描述超固体的激发。有两个声子一样的传播标量自由度，混合非平凡的早期和晚期的时间，并在退出视界后，引起不同的标量功率谱之间的非平凡的相关性。该理论的非线性结构允许在暴胀过程中产生次级引力波，其效率足以饱和当前的实验边界，并具有蓝倾斜的光谱指数。
2020-12-10 gr-qc hep-th
Non-Gaussianities in a two-field generalization of Natural Inflation
我们描述了一个推广自然暴胀的双场模型，其中暴胀子是自发破缺的近似对称性的伪戈德斯通玻色子，径向模式是动态的。我们分析了如何从根本上动态依赖于径向模式的质量，并计算/估计从这样的情况下产生的非高斯性。
2018-04-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Conformal inflation from the Higgs
我们修改了\cite{Kallosh:2013hoa}的共形暴胀设置，在高能量下具有局部Weyl不变性，动力学普朗克尺度和$SO(1,1)$不变性，以便能够在低能量下识别物理标量与物理希格斯，类似于\cite{Bars:2013vba}的循环希格斯模型。我们得到一个一般类的指数校正的潜力，给出了一个广义Starobinsky模型与无限系列的$R^p$修正，跟踪一条线在$(r,n_s)$平面的CMB波动，与$r$，可以同意最近的BICEP 2测量。引入一个耦合不同的共形值，从而打破了当地的Weyl对称性，但会导致一个非常强大的吸引运动的广义Starobinsky线。
2014-05-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
