Small cosmological constant from a peculiar inflaton potential
我们提出了一个新的方案来解释小宇宙学常数（CC）的微调暴胀子潜力。调谐形状在辐射修正下是稳定的，我们的设置在技术上是自然的。特殊势近似满足以下条件：当CC为正时，暴胀是永恒的;当CC为负时，暴胀不是永恒的。通过引入一个从正值到负值的缓慢变化的CC，宇宙在暴胀后的主导体积被证明具有一个消失的小CC。这种情况不需要永恒的通货膨胀，但e折叠数是指数级的，通货膨胀规模应该足够低。该方案可以有一个一致的热历史，但目前的宇宙状态方程被预测不同于ΛCDM模型的预测。研究了一个具有轻标量场的具体模型。
2021-08-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Eternal vs singular observers in interacting dark energy-dark matter models
相互作用的暗能量-暗物质模型已经在文献中被广泛分析，试图在通常的宇宙学（$Λ$ CDM）模型之外找到新物理的痕迹。这种暗分量之间的耦合通常通过连续性方程中的通量以唯象的方式引入。然而，具有拉格朗日公式的模型也是可能的。后者的一类假设共形/非正式耦合，导致暗物质分量上的第五种力，因此不遵循与其他（重子，辐射和暗能量）物质源相同的测地线。在这里，我们分析了如何从暗物质框架中看到标准物质框架中通常的宇宙学奇点，得出的结论是，通过选择适当的耦合，暗物质观察者将看不到奇点，但没有开始，没有结束的宇宙。通过考虑两个简单的唯象模型，我们表明，这种类型的耦合可以拟合观测数据以及通常的$Λ$ CDM模型。
2022-04-25 astro-ph.CO gr-qc
Cycles in the Multiverse
永恒暴胀是导致宇宙加速膨胀并拥有多个真空态的理论的一个看似普遍的结果。在一个永远膨胀的宇宙中做出预测是出了名的困难，因为人们必须比较无限多的量，而且各种各样的调节程序会产生完全不同的结果。这就是永恒通货膨胀的度量问题。在本文中，我们分析了永恒的通货膨胀模型，它允许循环泡沫宇宙的可能性：在每个泡沫中，标准的宇宙学演化一遍又一遍地重演。永恒的暴胀一般可以出现在周期性模型中，包括一个暗能量占主导地位的阶段。在这样的模型中，标准调节程序的几个有问题的后果，如神经质和玻尔兹曼脑问题，大大减轻。我们讨论了在循环模型中进行预测的含义，以及理解永恒暴胀中的测度问题的一些一般含义。
2011-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Eternal Inflation with Arrival Terminals
我们分析了终端真空在弦论景观中的宇宙学作用，并指出，现有的工作在这个主题上做了非常强的假设终端真空的属性。我们探讨放宽这些假设（包括“到达”和“离开”终端）的影响，并表明在早期的工作结果是高度敏感的假设没有到达终端。我们用我们的讨论，使一些一般性的观点，在宇宙学的调谐和初始条件。
2015-01-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Modeling Quantum Gravity Effects in Inflation
1+1维的宇宙学模型是研究暴胀动力学量子结构的理想环境--引力是可重整的，而空间结构在小超空间近似中是不存在的。我们利用这种偶然的收敛来研究慢滚永恒的通货膨胀的机制。一个变种的1+1刘维尔引力耦合到物质的模型精确的标量扇区的宇宙学扰动在3+1维。1+1d中的一个特殊的例子一方面被认为是根据标准标准表现出慢卷的永恒暴胀;另一方面，场的重新定义将模型与耦合到没有势能的自由标量物质场的纯德西特引力联系起来。这个例子和其他例子表明，导致缓慢永恒暴胀的标准逻辑在场的重新定义下并不是不变的，因此引起了对其有效性的关注。作为量子de Sitter空间模型的Liouville引力的量子化方面也进行了讨论。
2014-01-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Eternal Inflation With Non-Inflationary Pocket Universes
永恒的暴胀产生了口袋宇宙，它具有所有物理上允许的真空和历史。这些口袋宇宙中的一些可能包含一个阶段的缓慢膨胀，一些可能经历宇宙进化的周期，一些可能看起来像伽利略起源或其他“涌现”宇宙的场景。我们最有可能居住在哪一种类型的宇宙中，取决于我们选择什么样的尺度来调节永恒膨胀中固有的无限性。我们表明，目前领先的措施建议，即全球光锥截止和其本地对应，因果钻石措施，以及密切相关的建议，都预测，我们应该生活在一个口袋宇宙，开始了一个小哈勃率，从而有利于涌现和循环模型。经历循环的口袋宇宙更受欢迎，因为它们在每个口袋中反复产生可居住的条件。
2012-07-26 astro-ph.CO hep-th
Quantum Exclusion of Positive Cosmological Constant?
我们证明了一个正的宇宙学常数与相干态形式的de Sitter度规的量子-微粒子分辨是不相容的。其原因很一般，是由于组分引力子量子的散射导致相干态的量子自毁。这个过程创造了一个不可逆的量子时钟，排除了永恒的德西特。它还消除了玻尔兹曼脑和庞加莱递归的可能性。这种效应被认为是任何考虑到宇宙学背景的量子微粒结构的微观理论的一部分。这一观察使宇宙学常数问题从一个非常不同的角度出发，将它从一个自然性问题提升为一个量子一致性问题。我们正在学习，量子引力不能容忍非经典的来源。
2014-12-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dynamical systems of eternal inflation: A possible solution to the problems of entropy, measure, observables and initial conditions
非平衡统计力学主要有两种方法：一种是利用随机过程，另一种是利用动力系统。为了模拟通货膨胀期间的动态，人们通常采用随机描述，这是已知的遭受严重的概念问题。为了克服这些问题和/或获得更多的洞察力，我们开发了一个动态系统的方法。分析中的一个关键假设是混沌假设，这是遍历假设对非哈密顿系统的自然推广。引力系统不熟悉的特征是，由于宇宙视界和黑洞视界的存在，局部相空间轨迹可以再现或逃逸。我们认为，视界的影响可以使用动力系统进行研究，并应用所谓的热力学形式主义，以获得平衡（或Sinai-Ruelle-Bowen）的变分原理的措施。我们证明了唯一的物理测度不是刘维尔测度（即无熵问题），而是定义在局部轨迹上（即无可观测量问题）并仅支持无限轨迹（即无初始条件问题）的平衡测度（即无测度问题）。唯象方面的波动定理进行了讨论。
2012-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The CMB and the measure of the multiverse
在永恒暴胀的背景下，宇宙学的预言依赖于选择何种尺度来调节发散的时空体积。暴胀扰动的频谱也不例外，正如我们通过比较胖测地线和因果补丁措施的预测。为了突出测量的效果--与任何可能的真空景观相关的效果相反--我们采用宇宙学模型，包括暴胀模型。我们还对伴随测量的平均CMB温度进行了调节。这两个措施预测1点的期望值规范不变的牛顿势，它采取的形式（尺度依赖）的？，除了相关的贡献3点关联函数，与这些量的详细形式之间的措施不同。然而，对于这两种措施，两种影响都在宇宙方差范围内。我们的研究结果表明，该措施的理论相关性，并在同一时间验证标准的通货膨胀预测的背景下，永恒的通货膨胀。
2012-11-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Simulating the universe(s): from cosmic bubble collisions to cosmological observables with numerical relativity
具有多重真空的暴胀子势中的永恒暴胀理论预测，我们的宇宙是在不断膨胀的假真空中成核和生长的许多泡沫宇宙之一。我们的泡沫与另一个泡沫的碰撞可以提供一个重要的观测信号来测试这种情况。我们开发并实现了一种算法，用于精确计算气泡碰撞产生的宇宙学观测值直接从一个单一的标量场的拉格朗日。我们首先通过求解爱因斯坦方程来模拟碰撞时空，从成核开始，到再加热结束。利用碰撞的双曲对称性，模拟进行1+1维完全相对论代码，使用自适应网格细化。然后计算了开放Friedmann-Robertson-Walker宇宙中的同动曲率微扰，并利用它确定了宇宙微波背景辐射的温度各向异性.对于一个基准拉格朗日，各向异性很好地描述了从碰撞签名的中心的角距离的余弦的幂律。对于一个给定的形式的拉格朗日，由此产生的观测预测是固有的统计由于随机元素的气泡成核过程。由于我们对暴胀和预复合物理学的不完善的知识，进一步的不确定性出现了。我们通过计算四个现象学参数的概率分布来描述观测预测的特征，这些参数捕获了这些内在的和模型的不确定性。这代表了第一个完全相对论性的预测集合，从一个引起永恒暴胀的标量场模型的合奏，从以前的非相对论性近似产生显着差异。因此，我们的研究结果提供了一个基础，这些理论与宇宙学数据的严格对抗。
2014-06-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Accelerated expansion of an open universe, and string theory realizations
本文研究开放宇宙中弦理论模型的加速膨胀，发现当势能斜率参数满足特定条件时存在稳定不动点，可实现多种加速膨胀模式，且解无宇宙学事件视界。
2023-11-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A status report on the observability of cosmic bubble collisions
在由具有多个最小值的标量势驱动的永恒暴胀的图景中，我们的可观测宇宙存在于从假真空过渡形成的许多气泡中的一个。这些气泡必然会发生碰撞，破坏我们气泡内部的均匀性和各向同性，并可能在我们气泡的可观测部分产生可检测的特征，可能在宇宙微波背景或其他精密宇宙学探测器中。这构成了对永恒暴胀和弦论真空景观的直接实验检验。评估这种可能性大致分为回答三个问题：在一般的泡沫碰撞中会发生什么？预期会产生什么样的观测效果？我们观察到碰撞的可能性有多大？在这篇综述中，我们报告了这些问题的当前进展，改进了一些现有的结果，并试图为未来的工作制定方向。
2009-09-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
4-volume cutoff measure of the multiverse
在一个永远膨胀的多元宇宙中，除非我们指定概率测度，否则预测是毫无意义的。标度因子截断也许是避免灾难性问题（如引力悖论、失控问题和玻尔兹曼脑问题）的最简单和最成功的措施，但在宇宙学常数为负的收缩区域中，标度因子截断并没有很好的定义。在本文中，我们提出了一个新的措施，具有类似的比例因子截止，这是定义良好的无处不在的性质。该措施被定义为一个截断的4-体积由无穷小的同动邻域在一个类时测地线的同余。在这种测量中，宇宙学常数和曲率参数的概率分布与标度因子截止值的概率分布相似，并且与观测结果吻合得很好。
2019-12-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On $S$-Matrix Exclusion of de Sitter and Naturalness
宇宙学常数之谜，传统上被看作是一个自然性问题，显然被量子引力/弦论的$S$ -矩阵表述所否定。我们指出这一事实的另一个自然性难题，弱和普朗克尺度之间的层次问题的影响。通过消除de Sitter真空和永恒暴胀的景观，$S$ -矩阵公式与基于希格斯质量的人择或宇宙学弛豫的解释表现出明显的张力。这深刻地加深了等级问题。一方面，它加强了基于新物理学的解释的理由，离弱尺度不远。与此同时，它也提出了一个问题，即这种层次结构是否是由标准模型和重力之间的$S$矩阵一致性所强加的。
2021-05-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Relaxing a large cosmological constant
宇宙学常数（CC）问题是理论物理学史上最大的谜团。最近，它被重新表述为暗能量问题，以涵盖更广泛的可能性。在任何情况下，这都是一个有许多面的多面体难题，包括宇宙巧合问题，即为什么物质密度目前如此接近CC密度。然而，这个多面体最古老，最棘手和最有趣的一面是大CC问题，也就是为什么与高能物理中存在的任何典型密度标度相比，目前CC的测量值如此之小，特别是考虑到我们的宇宙从早期开始经历的许多相变，包括通货膨胀。在这封信中，我们建议扩展广义相对论的场方程，包括一类不变的条款，自动放松的CC值，而不管初始大小的真空能量在早期的时代。我们表明，在晚期，宇宙进入一个永恒的德西特阶段，模仿一个微小的正宇宙学常数。因此，这些模型可以解决大CC问题，也对宇宙符合问题有影响。值得注意的是，它们在很大程度上模仿了LCDM模型，但它们仍然留下了一些特征印记，这些印记应该可以在下一代实验中进行测试。
2009-07-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Sliding Naturalness: Cosmological Selection of the Weak Scale
我们提出了一个宇宙学的解决方案的电弱层次问题。在讨论了宇宙学方法的自然性的一般特征之后，我们扩展了标准模型，其中两个光标量非常弱地耦合到希格斯玻色子，并提出了机制，我们最近在一篇配套论文中介绍了该机制，以共同解释电弱层次和强CP问题。在这项工作中，我们表明，这种解决方案可以解耦的强CP问题，并讨论其可能的实现和现象。该机制适用于任何标准的通货膨胀部门，它不需要弱规模的通货膨胀或大量的e-folds，并且不会引入与永恒通货膨胀相关的模糊性。该理论的截止值可以和普朗克尺度一样大，无论是对于宇宙学常数还是对于希格斯扇区。再现观测到的暗物质遗迹密度，将两个新标量的耦合固定在标准模型上，为未来的轴子或第五种力的搜索提供了一个目标。根据标量与标准模型的特定相互作用，该机制要么在对撞机上产生丰富的现象学，要么为强CP问题提供了一个新的联合解决方案。我们强调什么样的预测是共同的最弱尺度的宇宙学选择的实现，并允许在不久的将来测试这个一般框架。
2022-02-07 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
