On the viability of the evolution of the universe with Geometric Inflation
我们对几何暴胀的宇宙学可行性进行了一般分析。我们表明,宇宙的演变,从通货膨胀到今天,可以看出,从增加了一个无限的塔的曲率不变量到希尔伯特-爱因斯坦作用。宇宙的主要时期可以重现:暴胀、大爆炸核合成和由宇宙学常数驱动的晚期加速。慢滚条件是理论的稳健预测。暴胀有一个优雅的出口,在普朗克密度的极限和指数展开的出口之间有足够数量的$e-$折叠,以解决视界问题,并且没有拓扑缺陷。我们还提供了一些场景中的能量尺度的理论可以校准。
2021-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Geometric structure of multi-form-field isotropic inflation and primordial fluctuations
暴胀的情形有望被嵌入紫外线(UV)完备理论,如弦论。UV完全理论的效应在低能有效场论中可能表现为非平凡的动力学项,它提供了场空间中的非平凡几何。在本文中,我们研究了多形场空间的几何形状对暴胀情形的影响。特别是,我们专注于几何不稳定机制,诱导相变从传统的慢卷暴胀到一个新的暴胀的情况。各向异性暴胀是新相的一个典型例子。为了符合观测,我们限制我们的形式场的各向同性配置。我们澄清了不稳定的发病条件,并揭示了不稳定后的吸引子的几何结构。我们从观测的角度对可行的模型进行了分类。我们还研究了原始涨落的特征,发现它与双曲暴胀有相似之处。通过计算功率谱,我们作出了一些唯象的预测,这些预测有助于我们的模型与其他暴胀模型的区别。我们发现标量到张量的$r$将被大的单形规范场所抑制,而对于大的二形规范场,它与慢滚参数$r\sim\mathcal{O}(1)ε$具有相同的量级.
2022-05-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
$\overline{D3}$ Induced Geometric Inflation
反D3膜与体几何中模场相互作用诱导的有效超引力暴胀模型具有几何描述。Kähler函数携带了理论上的完整几何信息。非零对分曲率在构造中起着重要的作用。新的几何形式主义,与幂零超场表示的反D3膜,允许一个强大的推广现有的暴胀模型的基础上超引力。它们可以很容易地将哈勃参数、宇宙学常数和引力子质量的任意值结合起来。我们说明它通过提供广义版本的多项式混沌膨胀,T-和E-模型的$α$ -吸引子类型,磁盘合并。我们还描述了一个多阶段的宇宙吸引子制度,我们称之为级联膨胀。
2017-08-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation with $R_{(αβ)}$ terms in the Palatini formulation
我们研究了最一般的非简并引力作用量下的暴胀,这种作用量依赖于与Palatini引力公式中的标量场耦合的Ricci张量的对称部分。我们使用场的重新定义将Ricci项的影响从引力场转移到标量场,并将结果应用于慢卷暴胀。作为例子,我们考虑行动的二次和三次的里奇张量。在二次情况下的结果是类似的情况$R+αR^2$,已经研究过:张量标量比$r$可以被抑制任意量,而标量谱不受影响。在立方情况下,$r$最多可以被抑制$2/9$的因子,并且标量谱指数$n_s$的变化可以很大。
2021-09-23 astro-ph.CO gr-qc
Aspects of Geometric Inflation
我们重新审视最近提出的几何膨胀机制。在一般情况下,我们表明,获得适当的通货膨胀量需要一个非常大的初始能量密度。我们引入了一个标量场,并研究了这两种机制的联合作用。除了解决上述问题外,还会发生级联过程,其最后一步似乎与普通的大场暴胀没有区别。引人注目的是,标量场保持近似恒定,而几何暴胀规则的动态。这最终导致减小标量场的初始值及其偏移的可能性。我们讨论这种混合方案的主要特点。
2020-10-19 gr-qc hep-th
De Sitter geometric inflation from dynamical singularities
本文在几何暴胀框架下,通过修改弗里德曼方程引入高阶曲率修正,证明任意动力学函数极点附近可产生德西特暴胀相,且结论具有普适性。
2024-06-14 gr-qc hep-th
Geometric back-reaction in pre-inflation from relativistic quantum geometry
宇宙在暴胀前的演化描述了宇宙从静态初始状态开始膨胀,这样哈勃参数最初为零,但增加到一个渐近常数值,在这个值下它可以实现德西特(暴胀)膨胀。扩展由背景幻象场驱动。此时的反作用效应应该描述真空几何激发,这在这项工作中使用相对论量子几何进行了详细研究。
2016-05-26 gr-qc hep-th
Minimal Supergravity Inflation without Slow Gravitino
我们利用最近提出的立方幂零超场实现超引力暴胀的最小自由度:暴胀子,引力子和大质量引力子。作为一个优点,所得到的模型是免费的灾难性生产的引力子,由于其消失的传播速度。然而,该模型受到标准引力子问题的困扰,其可行性取决于宇宙的质谱和热历史。
2021-06-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Warm multi natural inflation
本文研究温暴胀框架下的多自然暴胀,分析线性与三次温度依赖耗散,发现强耗散转变可产生可探测诱导引力波,而部分参数区因原初黑洞过量产生被核合成界限排除。
2025-08-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A unified geometric description of the Universe: from inflation to late-time acceleration without an inflaton nor a cosmological constant
我们提出了一个由引力理论产生的宇宙学模型,它具有一个无限高的高阶曲率不变量,可以再现宇宙的整个演化:从暴胀到晚期加速,而不需要调用暴胀子或宇宙学常数。这个理论是爱因斯坦式的。弗里德曼-勒迈特-罗伯逊-沃克度规的场方程是二阶的,并且可以再现与低红移时宇宙学常数提供的加速度一致的晚期演化。我们的研究结果迫使我们重新解释暗能量的本质,成为一种完全继承自时空几何的机制。
2022-02-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Multipartite entanglement features of primordial non-gaussianities
研究通过纠缠距离方法量化了膨胀过程中立方非高斯扰动的多体纠缠特征,并探讨了膨胀参数对相关性的影响。
2025-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary predictions of Geometric Inflation
在从几何暴胀的建议,其中一个无限的塔的曲率标量包括到行动中获得的引力模型的框架中,我们计算的慢滚参数的哈勃慢滚的方法。我们测试的可行性等模型的通货膨胀的情况下,侧重于张量标量比,$r$,和频谱标量指数,$n_s$,关系。我们发现,这里考虑的所有模型产生通货膨胀,其中大部分是一致的,一些比其他人更好,与边缘化的95 $\%$ CL地区普朗克的数据合作。
2020-08-29 gr-qc
Enhancement of primordial curvature perturbations in $R^3$-corrected Starobinsky-Higgs inflation
本研究系统分析带$R^3$修正的Starobinsky-Higgs暴胀模型,发现其可符合宇宙微波背景观测且产生多频段独特信号,还提出多观测探针互补方案以探测增强的原初曲率扰动并探讨探测前景。
2025-07-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Starobinsky Inflation and the Latest CMB Data: A Subtle Tension?
Universidade Federal do Rio Grande do Norte(北里奥格兰德联邦大学)
本文分析Starobinsky膨胀模型及曲率修正对最新ACT观测数据的影响,探讨其在无慢-roll近似下的参数空间约束及与Planck和ACT测量的一致性。
2025-12-27 astro-ph.CO gr-qc
Parity violation in primordial tensor non-Gaussianities from matter bounce cosmology
本文研究物质弹跳宇宙学中的原初张量非高斯性,发现非动力学耦合下其振幅仍小于慢滚暴胀情形,引入动力学耦合后可增强非高斯性并有望通过宇宙微波背景实验检验。
2024-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum geometric inflation
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla(普埃布拉自治优良大学物理数学科学学院)
本研究对极小超空间几何暴胀模型进行惠勒-德维特量子化,采用多种方法完成形式化并求解方程,构建对应波包,实现无需暴胀子场的慢滚暴胀机制。
2026-10-12 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
A covariant approach to general field space metric in multi-field inflation
本文给出了一般多场系统的协变形式,它使我们能够容易而系统地得到宇宙学扰动的高阶作用量。场空间几何的影响,由场空间的黎曼曲率张量描述,自然纳入。我们明确地计算了三次行动,这是必要的估计非高斯性,并提出这些几何条款,尚未知道之前。
2012-01-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Slow-Roll Inflation in Non-geometric Flux Compactification
通过实现一个遗传算法,我们寻找稳定真空的IIB型非几何通量紧化的各向同性环面与orientifold 3-planes。我们发现稳定的dS和AdS真空的数目是相同数量级的。此外,我们发现在所有的dS真空中,多场慢卷暴胀条件都得到了满足。具体地说,我们观察到,通货膨胀是由axio-trons和凯勒模量。我们还评论存在一个稳定的dS真空中存在的外来orientifolds。
2013-11-10 gr-qc hep-ph hep-th
Cosmology in cubic and $f(P)$ gravity
我们构建立方引力和它的$f(P)$扩展,我们调查他们的早期和晚期的宇宙学应用。立方引力是基于一个特殊的不变量$P$,它是由黎曼张量的立方收缩构造的,有三个要求:(i)由此产生的理论具有与广义相对论相同的谱,(ii)它在四维中既不是拓扑的也不是平凡的,(iii)它被定义为与维度无关。放松最后一个条件,限制立方引力的参数,我们可以得到宇宙学背景下的二阶场方程。我们表明,在早期的时候,人们可以获得通货膨胀,德西特解决方案,这是由一个有效的宇宙学常数纯粹从简单的立方或$f(P)$引力的立方项。关于晚期演化,新的条款构成了一个有效的暗能量部门,我们表明,宇宙经历了通常的热历史和晚期加速的开始。在$f(P)$引力的情况下,根据参数的选择,我们发现,暗能量状态方程参数可以是quintessence-like,phantom-like或它可以在演化过程中经历的phantom-divide交叉,即使一个明确的宇宙学常数是缺席的。
2019-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Towards physical cosmology: geometrical interpretation of Dark Energy, Dark Matter and Inflation without fundamental sources
我们概述了构建一个物理的,完全相对论性的宇宙学的关键步骤,我们的目标是跟踪暗能量和暗物质回到空间的物理性质。不均匀性对宇宙有效演化历史的影响被编码在反作用项中,并通过空间平均几何不变量表示。这些是不存在的,并解释为失踪的黑暗基本来源在标准模型。在非均匀情况下,它们可以被解释为一个新兴的标量场(形态子)的能量。这些平均不变量消失的同质几何,其中的变形子是在一个不稳定的平衡态。如果这种状态被扰动,变形子可以作为早期宇宙中的经典暴胀子,其不平衡的能量可以模拟晚期宇宙中的暗源,根据空间尺度分别作为暗能量或暗物质。我们提出了一系列定性结论性的论点,并概述了与观测解释有关的定量性质的开放性问题。
2010-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Possibility of Inflation in Asymptotically Safe Gravity
我们在渐近安全引力的背景下研究了三次曲率理论中的暴胀模式。在Hubble参数的相空间上,存在一个临界点,对应于Einstein坐标系中的慢卷暴胀。对于每个暴胀轨迹,大多数e折叠都是在临界点附近实现的。如果耦合常数$g_i$具有作为暴胀相对能量标度$H_0$对紫外截止值$Λ$的幂而产生的参数关系,则在临界点附近发生具有超过60个e折叠的成功暴胀。
2012-06-13 gr-qc
Geometric Inflation and Dark Energy with Axion $F(R)$ Gravity
我们提出了一个$F(R)$引力模型,在存在弦理论驱动的错位类轴子粒子的情况下,根据与引力最小耦合的正则标量场来实现,我们研究了该模型的宇宙学现象,重点放在晚时间时代。本文的主要结果是,暴胀和暗能量时代可以通过$F(R)$引力以几何方式实现,而轴子是宇宙的暗物质组成部分。$F(R)$引力模型由一个$R^2$项和一个幂律项组成,正如我们所展示的,$R^2$项在早期主导着演化,从而产生了一个可行的暴胀现象,$δ\ll 1 $和正的$\sim R^δ$项最终控制了晚期时代。在暴胀时期,轴子场保持冻结状态,这是一种以未对准轴子而闻名的效应,但随着宇宙膨胀,轴子开始振荡,其能量密度最终如我们所示的那样缩放为$ρ_a\sim a^{-3}$。在适当地用红移$z$重写引力方程后,我们详细研究了该模型的晚时现象,并将结果与$Λ$ CDM模型和最新的Planck 2018数据进行了比较。结果表明,小红移时$0<z<5$模型与$Λ$ CDM模型在现象学上相似,但在大红移和物质支配时代,由于暗能量振荡的存在,结果与$Λ$ CDM模型不同.对于后期的研究,我们调查了几个著名的statefinder量的行为,如减速参数,jerk和$Om(z)$,我们证明,statefinders包含较低的衍生物的哈勃率有类似的行为的$Λ$ CDM和轴子$F(R)$重力模型。
2020-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Trispectrum in the Effective Theory of Inflation with Galilean symmetry
我们计算了一个具有伽利略对称性的暴胀模型的曲率扰动的三谱。这样一个模型已经被证明是符合期望的性质,如么正性(直到一定尺度)和主导算子的非重整化,所有这些都指向一个合理的假设,即一个完整的理论,其波动重现这里的一个可能存在,以及稳定和预测。该模型的立方曲率波动在双谱水平上产生非常明显的签名。我们的分析表明,这是如何在高阶扰动成立。我们对不同配置下的三谱形函数进行了详细研究,并与现有文献进行了比较。最值得注意的是,在所谓的等边三谱构型中,预测与P(X,λ)对应物有明显的不同。暴胀模型的动物园,其特点是对高阶耗散子有一些独特的预测,已经相当多了;使这个模型更引人注目的是上面提到的稳定性。
2013-05-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
STOchastic LAttice Simulation of hybrid inflation
Tokyo Metropolitan College of Industrial Technology(东京都立产业技术短期大学);Rikkyo University(立教大学)
该研究通过随机晶格模拟混合膨胀模型,分析了曲率扰动的拓扑结构及其对早期宇宙物理的探测意义。
2026-08-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Squeezed bispectrum and one-loop corrections in transient constant-roll inflation
本研究证明瞬时常滚暴胀可产生原初黑洞,且不违反微扰性,从而反驳了单场暴胀中PBH产生的不可行定理。
2023-08-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A geometric description of the non-Gaussianity generated at the end of multi-field inflation
本文主要研究了多场暴胀(如多桥暴胀)结束时产生的曲率扰动。由于曲率扰动是在超视界尺度上产生的,所以双谱和三谱具有局部形状。双谱的大小用$f_{NL}$表示,三谱的大小用两个参数$τ_{NL}$和$g_{NL}$表示。为了简单起见,假设暴胀子的轨道在场空间中是一条直线,那么在暴胀过程中,熵扰动对曲率扰动没有贡献。只要背景暴胀子路径不与暴胀结束的超曲面正交,熵扰动就能对暴胀结束时的曲率扰动作出贡献,并产生大的局域型非高斯性.有趣的是,非高斯参数完全由暴胀结束时超曲面的几何性质决定。例如,$f_{NL}$与该超曲面上的曲线沿绝热方向的曲率成比例,并且$g_{NL}$与该曲线的每单位弧长的曲率半径的变化有关。$f_{NL}$和$g_{NL}$可分别为阳性或阴性,但$τ_{NL}$必须为阳性且不小于$({6\over 5}f_{NL})^2$。
2009-06-03 gr-qc hep-ph hep-th
On the origin of inflation by using exotic smoothness
在这篇论文中,我们讨论了一个拓扑结构为S^3 x R的时空,但它具有不同的光滑结构,导致了一个暴胀的几何模型,称为几何暴胀。特别是这个时空是不是全球双曲,我们得到一个时间线的空间拓扑变化从3球的同源3球和回来。时空的拓扑保持不变。在这个时空的无限可能的光滑结构中,我们选择了一个由纽结8_{10}构造的具有双曲几何的同调3-球,即允许负标量曲率的齐次度量。我们讨论了FLRW宇宙学由于拓扑结构的改变而引起的加速膨胀。与其他膨胀模型不同,这个过程在有限的时间后停止。或者,拓扑变化也可以由SU(2)值标量场描述。然后我们计算膨胀率(超过60个e-折叠)和能量时间尺度。与物质的耦合也被几何地解释,并且自然地获得再加热过程(以及在膨胀期间的过冷膨胀)。该模型只依赖于一个参数,即同调3球的拓扑不变量,并假设一个普朗克尺度的S^3拓扑宇宙。讨论了模型对初始态的依赖性和量子涨落的几何解释。
2013-01-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
One-loop Corrections in Power Spectrum in Single Field Inflation
本研究针对含超慢滚阶段的单场暴胀模型,计算了三次与四次相互作用带来的曲率功率谱单圈修正,发现修正幅度取决于超慢滚向慢滚过渡的陡峭程度,极陡过渡会导致微扰法失效,平缓过渡下修正可被后续演化抹平,并探讨了其对原初黑洞形成的意义。
2023-10-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spherical Structures in the Inflationary Cosmology
有人认为虫洞和其他非平凡的几何结构可能在量子宇宙学时代($t\sim 10^{-43}$ s)形成。随后的宇宙膨胀可能将这些结构扩大到宏观尺寸。本文从爱因斯坦方程出发,利用对能量动量张量的约束,导出了暴胀RW背景下的球形几何结构。动力学虫洞和其他球形结构的可能性进行了探讨的解决方案的框架。
2001-05-02 gr-qc
Inflationary entanglement
提出与标量曲率非最小耦合的单场暴胀模型,通过令 Bogolubov 系数为零刻画纯几何粒子产生,计算 S 矩阵与纠缠熵,并讨论暗物质候选及慢滚反作用。
2023-06-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Complex Inflaton Potentials with Nonminimal Coupling: Robust Inflation and Geometric Reheating
Federal University of São Carlos(圣卡洛斯联邦大学)
本文提出了一种基于复标量场非最小耦合的膨胀模型,通过虚部编码耗散效应,实现稳健膨胀和几何再加热,其结果与普朗克2018界限一致。
2026-08-04 astro-ph.CO gr-qc
Semiclassical polymer field with a cubic potential in cosmology
本文研究宇宙学中具有三次势的聚合物量子化标量场的半经典动力学,发现聚合物量子化能正则化该无下界势,并产生慢滚和精确德西特暴胀。
2025-08-22 gr-qc
Geometric Reheating after Inflation
暴胀再加热通过共振生产的非最小耦合标量粒子,只有重力耦合被证明是非常强的,表现出负耦合不稳定性的$ξ< 0$和广泛的共振衰减$ξ\gg 1$。由于非最小场在弯曲时空中重整化后是通用的,这提供了一个重新加热的新范例-一个自然允许有效生产大统一理论重子生成所需的大质量玻色子的范例。我们还表明,矢量和张量场产生共振在再加热过程中,延长了先前已知的对应关系,在预热过程中不同的自旋玻色子场之间。
1998-06-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Eternal inflation predicts that time will end
目前对永恒暴胀的处理是通过施加一个几何截止来调节无穷大的。我们指出,某些物质系统在有限时间内达到截止点。这意味着一种新型灾难的概率不为零。根据最成功的测量方案,我们的星系很可能在未来50亿年内遇到截止点。
2010-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Slow-roll inflation from a geometric scalar-tensor model with self-interacting potentials
本研究在修正的Brans-Dicke引力中,从两个自相互作用势重现类Starobinsky和指数尾部势,其慢滚暴涨模型满足Planck及BICEP2/Keck观测约束,并暗示与太阳系约束的可能联系。
2024-11-07 gr-qc
Inflation from Covariant Signature Change: A Geometric Mechanism
Ariel University(阿里埃尔大学)
提出一种协变机制,通过度规从欧几里得到洛伦兹的平滑符号变化驱动有限时段的加速膨胀,并导出暴胀持续时间的模型无关判据。
2026-07-28 gr-qc
Noncompact Kaluza-Klein theory and inflationary cosmology: a complete formalism
从非紧Kaluza-Klein理论发展了最近引入的暴胀理论的形式化。特别地,研究了单标量场暴胀模型的情形。我们得到了在不同标架中采用不同表示的标势都有一个几何原点。
2004-07-07 gr-qc hep-ph