Gravitational Waves from Preheating in Inflation with Weyl Symmetry
该研究针对具有Weyl对称性的暴胀模型，通过线性解析与非线性格点模拟发现预热阶段会产生频段约$10^8$~$10^9$Hz的显著随机引力波，为暴胀动力学提供了新的高频探测途径。
2023-11-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Solar-system tests of the inflation model with a Weyl term
最近，人们对暴胀和在广义相对论作用量中加入外尔项的修正引力产生了兴趣（N。Derulle，M. Sasaki，Y. Sendouda和A. Youssef，JCAP，3，040（2011））。在本文中，我们研究的经验约束，这种修改的重力从太阳系的实验/观测。首先推导了弱场极限下的线性化运动方程，并在慢运动极限下求解了孤立系。然后利用它导出了光的传播方程，得到了相对论性的Shapiro时间延迟和单体中心问题中的光偏转。将这些结果应用到太阳系的测量中，我们得到了外尔项参数γ_W的约束条件，其中最严格的约束条件来自于卡西尼相对论时间延迟实验，即γ_W必须小于0.0015 AU^2，或|γ_W| ^（1/2）小于0.039 AU（19 s）。对精密重力实验的分析进一步将Weyl项参数γ W限制在实验室尺度以下。
2012-03-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation from a Weyl-flat null origin
Quaid-i-Azam University（奎达伊阿扎姆大学）；Xi’an Jiaotong University（西安交通大学）；Princess Nourah bint Abdulrahman University（公主努拉·宾特·阿卜杜勒拉赫曼大学）；Beijing University of Technology（北京工业大学）
该研究展示了一个Weyl平坦的null原点在膨胀中无需与现有观测矛盾。通过单场规范膨胀，背景在N趋于无穷时ε(N)趋近于(0,1)区间，继承相同的Weyl平坦null过去边界，并在场空间中重建指数尾部。研究了最小变形，保持渐近几何，产生平滑退出，并产生现实的有限N现象学。
2026-04-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
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
Inflation in Weyl Scaling Invariant Gravity with $R^3$ Extensions
本文提出 Weyl 标度不变 $R^2+R^3$ 引力暴胀模型，通过解析与数值分析揭示两类可行暴胀模式及宽范围张量-标量比，可供未来 CMB 与原初引力波实验检验。
2023-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
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
On the Weyl gravity extension of Higgs inflation
本文将希格斯暴胀嵌入Weyl引力，利用重Weyl规范场抵消非正则动能项以缓解幺正性问题，并推广到一般协变动能项情形，同时讨论了轻Weyl规范场的希格斯机制及其对希格斯物理的影响。
2023-08-11 hep-ph hep-th
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
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
Weyl gauge symmetry and its spontaneous breaking in Standard Model and inflation
我们讨论了局部（规范）Weyl对称性及其自发破缺，并将其应用于标准模型（SM）和暴胀之外的模型构建。在标量场与里奇标量的非最小耦合的模型中，共形不变，正牛顿常数的标量场vev的自发产生需要标量场的负动力学项，反之亦然。这在具有附加外尔规范对称性的模型中自然是可以避免的。外尔规范场$ω_μ$耦合到类SM拉格朗日量的标量扇区，但不耦合到费米子扇区。场$ω_μ$经历了一个施图克尔伯格机制，并在标量扇区中“吃掉”（径向模式）可能是戈德斯通场（标量场$ρ$）后变得巨大。在$ω_μ$退耦之前，该声子可以作为UV调节剂，在{ \it量子}水平上保持Weyl对称性，与解决层次问题有关.解耦后的$ω_μ$，标量势仅取决于剩余的（角变量）标量场，可以是希格斯场，暴胀子等，我们表明，成功的通货膨胀，然后与这些标量场之一确定为暴胀子。虽然我们的方法是在黎曼几何中导出的，但为了避免鬼，引入了$ω_μ$，自然的框架是Weyl几何，对于相同的物质光谱，它可以产生相同的拉格朗日，直到总导数。
2019-04-24 gr-qc hep-ph hep-th
Spectral indices in Eddington-inspired Born-Infeld inflation
研究了Eddington激发的Born-Infeld（EiBI）引力中二次暴胀模型的标量谱指数和张量谱指数.我们发现，EiBI的光谱指数的修正是第二和第一阶的慢滚近似的标量和张量扰动分别。这是非常有希望的，因为广义相对论中的二次暴胀模型为光谱指数提供了非常好的拟合。与张量-标量比的抑制一起，EiBI膨胀与观测数据吻合得很好。
2015-09-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Bouncing Eddington-inspired Born-Infeld cosmologies: an alternative to Inflation ?
我们研究了一个均匀的和各向同性的弗里德曼-罗伯逊-沃克宇宙的背景下，爱丁顿启发的玻恩-因菲尔德引力理论的动力学。我们推广早期的结果，在辐射主导的宇宙的背景下，占一个完美的流体渗透的宇宙的演化与任意状态方程参数$w$。我们表明，反弹可能会发生$κ>0$，如果$w$是时间依赖的，我们证明，它是免费的张量奇点。我们认为，爱丁顿启发的玻恩-因菲尔德宇宙学可能是一个可行的替代暴胀范式作为解决标准宇宙学模型的基本问题。
2012-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Saddle point inflation in string-inspired theory
希格斯粒子质量的观测值表明，普朗克尺度以下不存在超对称性，并且希格斯粒子可以扮演暴胀子的角色。我们研究了在没有超对称的弦理论中鞍点暴胀的一般结构。我们指出，为了实现成功的暴胀，弦尺度被固定在GUT尺度$\sim10^{16}$ GeV附近。我们发现暴胀子可以很自然地与希格斯场等同起来。
2015-08-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Noncommutative Geometry Inspired Entropic Inflation
最近，Verlinde提出，引力可以被描述为一种由与物质物体的位置相关的信息的变化而产生的涌现现象。利用非对易几何描述量子时空的微观结构，导出了修正的Friedmann方程，研究了熵力对早期宇宙暴胀动力学的修正.
2011-04-26 gr-qc hep-ph hep-th
Mass inflation in Eddington-inspired Born-Infeld black holes: analytical scaling solutions
我们利用齐次近似和电荷作为角动量的替代，研究了吸积Eddington激发的Born-Infeld黑洞的内部动力学。我们发现，有一个最低的吸积率低于质量膨胀不会发生，我们推导出这个阈值作为一个函数的基本规模的理论，吸积率，质量，和收费的黑洞的解析表达式。我们的结果清楚地表明，无论Eddington启发的Born-Infeld引力与广义相对论有多接近，总存在一个最小吸积率，低于该最小吸积率就没有质量暴胀。对于更大的吸积率，质量膨胀发生在黑洞内部，就像在广义相对论中一样，直到极快的密度变化使它突然结束。我们推导出解析标度解的值的能量密度和Misner-Sharp质量达到年底的质量膨胀作为一个函数的基本规模的理论，吸积率，质量，和收费的黑洞，并比较这些与相应的数值解。我们发现，除了不合理的高吸积率，我们的分析结果似乎提供了一个准确的描述内吸积爱丁顿启发玻恩-因菲尔德黑洞的均匀质量膨胀。
2016-02-26 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
MSSM-inspired multifield inflation
尽管事实上，只有一个单一的标准模型-如希格斯玻色子发现在大型强子对撞机的实验具有高度的统计意义，扩展希格斯部门与多个标量场不排除组合拟合的数据是更可取的理论内部一致的粒子物理学的现实模型。我们分析了最小超对称标准模型中的两个Higgs二重态可能引起的暴胀现象，其中五个标量场与引力的耦合是非最小的。观测以下从这样的MSSM启发的多场通货膨胀的计算和一些一致的通货膨胀的情况下构建。宇宙演化与不同的初始条件的多场系统导致的后果完全兼容的观测数据的光谱指数和张量标量比。结果表明，强耦合近似是足够精确的描述这种暴胀的情况。
2017-12-06 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
Confronting the Potential-driven DBI-inspired nonminimal kinetic coupling (Dinkic) inflation to the observational data
在以前的工作中，提出了一种新的暴胀模型，由于动力学项的非线性，它的扰动运动方程得到了k^4的修正。尽管如此，功率谱的尺度不变性仍然有效，无论是在大k和小k限制。本文详细研究了该模式的谱指数、指数运行和张量/标量比，特别是在位势驱动的情况下，并与现有的PLANCK/BICEP观测资料进行了比较。我们还讨论了这种情况下的张量谱，这将在未来的原始引力波观测中得到检验。
2017-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Moduli backreaction and supersymmetry breaking in string-inspired inflation models
我们强调了重场对暴胀超引力模型影响的重要性。我们研究，特别是，在超对称性破缺的存在下，稳定场和几何模量的反作用。即使这些场比暴胀子场重得多，许多效应也不会解耦。我们将我们的结果应用于成功的模型Starobinsky样的通货膨胀和自然通货膨胀。在大多数情况下，产生一个平台的潜力，它证明很难保持平坦的潜力后，考虑到反反应。其中一些与非微扰模镇定不相容。在自然暴胀中，存在着许多完全不受逆反应约束的模型。在这些情况下，来自重场的修正项与未修正的势具有相同的暴胀依赖性，因此即使对于非常大的引力子质量，暴胀也是可能的。
2015-10-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Observational Constraints on Extended Starobinsky and Weyl Gravity Model of Inflation
利用CMB、大尺度结构和超新星数据，约束扩展Starobinsky和Weyl引力暴胀模型，发现高阶项放宽e折叠数上限，并扩展张标比至极小值，同时凸显$H_0$和$S_8$张力。
2024-08-20 astro-ph.CO hep-ph
Inflation in string-inspired cosmology and suppression of CMB low multipoles
我们构建了一个弦启发的非奇异宇宙学的情况下，暴胀子场被驱动的潜力之前，优雅的出口采用低能量弦有效的作用与orbifold紧。这就为暴胀子提供了一个初始条件，使暴胀子产生足够数量的$e$折叠，并在慢卷暴胀过程中产生一个几乎尺度不变的原始密度扰动。我们的方案提供了一个有趣的可能性，以解释抑制功率谱在低多极由于存在的模驱动阶段之前，慢卷膨胀，从而可以留下一个强大的印记额外的维度在观察到的CMB各向异性。
2003-12-12 astro-ph gr-qc hep-ph
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
Chaotic Inflation in No-Scale Supergravity with String Inspired Moduli Stabilization
简单的混沌暴胀与BICEP 2实验高度一致，无标度超引力可以在各种弦紧化中自然实现。因此，我们从U（1）X规范对称的IIB型弦紧化出发，构造了一个无标度超引力中的混沌暴胀模型。我们引入了在U（1）_X下非平凡变换的两个模T_1和T_2，以及在SU（N）x U（1）_X规范群下带电的基本夸克对。模在U（1）_X下的非平凡变换导致一个模依赖的Fayet-Iliopoulos（FI）项。夸克凝聚的非微扰效应和U（1）_XD项稳定了模T_2和T_1的实分量。特别地，反常U（1）_XD项与模相关FI项的稳定化对暴胀是至关重要的，因为它赋予模T_1的实部以重质量，同时保持其轴子部分轻。通过选取适当的参数，我们得到了一个全局Minkowski真空，其中T_1的虚部具有二次混沌暴胀势。
2014-05-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
Scale independent $R^2$ inflation
标量和引力的外尔（尺度）不变理论可以自发地产生所有的质量尺度。在本文中，我们研究了一个特别简单的版本-尺度不变的$R^2$重力-并表明，在通货膨胀期间，它会导致波动，对于一个特定的参数选择，几乎无法区分从正常的$R^2$通货膨胀。目前的观测对这一理论的主要耦合常数有严格的限制，并预测了张量与标量之比$0.0033 > r > 0.0026$，这是可以用下一代宇宙微波背景实验来检验的。
2019-07-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reheating and leptogenesis in a SUGRA inspired brane inflation
我们通过宇宙的热历史和与早期宇宙粒子物理现象学有关的leptogenesis，广泛研究了背景超引力驱动的膜膨胀的特定模型中的现象学含义。本文利用单圈修正暴胀势研究了标准模型粒子膜再加热温度的解析表达式和数值估计。这导致了这种类型的通货膨胀的再加热的一些新的功能，这些功能对通过再加热温度生产轻中子所需的重马约拉纳中微子有严重的影响。我们还导出了再加热和辐射主导时期的引力子丰度表达式。我们进一步估计了相变阶段的不同参数，并揭示了它们的显著特征。最后，我们明确地给出了通过有效CP相的CP破坏量的估计，它与重子不对称性以及引力子暗物质丰度有关。
2011-12-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A quark-gluon plasma inspired model of the universe: Introduction and Inflation
我们解释了如何$SU(N_c)$规范理论，从标准模型解耦，并与高躺强耦合标度，可以纳入明显无关的宇宙学特征，如暴胀和暗物质，使用从夸克-胶子等离子体物理学的充分理解的动力学。在我们的设想中，宇宙的演化是彻底的热：膨胀是由于在混合相到解除禁闭期间的体积粘度峰值而发生的，而暗物质是由在同一相中形成的弱相互作用的胶球组成的。我们参数化的温度依赖性的EoS和粘度预期从规范理论，解决的Friedmann-Robertson-Walker（FRW）方程和计算作为一个函数的模型的自由参数的efoldings的数量。
2018-05-07 hep-ph
Geometrical origins of the Universe dark sector: string-inspired torsion and anomalies as seeds for inflation and dark matter
在一个温和的尝试，提出潜在的新的范式在宇宙学，包括它的暴胀时代，并发起讨论，我在这篇文章中回顾了一些新的，字符串启发的宇宙模型，这需要一个纯粹的几何起源的黑暗部门的宇宙，但也观察到的物质-反物质不对称。该模型包含引力（弦模型独立，卡尔布-雷蒙（KR））轴子场耦合到原始引力异常通过CP违反相互作用。反常项是格林-施瓦兹反项的四维时空余项，出现在（玻色子）无质量引力弦多重态的自旋1反对称张量场的场强定义中，它也扮演着挠率的完全反对称分量的角色。我如何在这样的宇宙学的存在下，原始的引力波可以导致异常的凝聚和动力学膨胀的“运行真空模型”的类型，没有外部的暴胀，但也leptogenesis在辐射时代由于异常引起的洛伦兹和CPT违反KR轴子背景。我还讨论了如何扭转相关的KR-轴子可以获得质量在QCD时代，从而发挥作用（的一个组成部分）暗物质。对该模型的暴胀和后暴胀（特别是现代）时代的唯象考虑进行了简要讨论，包括其缓解当前时代宇宙学数据中观察到的紧张局势的潜力。
2021-08-04 gr-qc hep-ph hep-th
Dilatonic Inflation and SUSY Breaking in String-inspired Supergravity
暴胀理论将被调查，以及超对称性破缺的背景下，超引力，结合目标空间的对偶性和非微扰的高根诺凝聚在隐藏的部门。我们发现了一个玻色子场和一个凝聚场的暴胀轨迹，它同时打破了超对称性。该模型满足慢滚条件，解决了eta问题。当粒子在T=1的对偶不变点处沿着势V（S，Y）的最小化轨迹滚下时，我们可以得到e-折叠值\sim 57。然后，我们的模型得到的宇宙学参数很好地匹配最近的WMAP数据结合其他实验。这一观察结果表明，弦激发的超引力与粒子理论一样，都是宇宙演化的基本理论。
2003-11-12 hep-ph
Superstring-Inspired Particle Cosmology: Inflation, Neutrino Masses, Leptogenesis, Dark Matter & the SUSY Scale
基于在无标度超引力框架下形成的翻转SU（5）$\times$ U（1）规范群，我们发展了一个粒子宇宙学的弦启发模型。该模型实现了Starobinsky样的通货膨胀，我们假设随后是强大的再加热，与大统一组织的对称性被打破随后由轻'flaton'字段的衰减产生第二阶段的再加热。我们讨论了引力伴子的产生及其衰变对冷暗物质密度的非热贡献，冷暗物质的密度假定由最轻的中性伴子提供。我们还讨论了轻、重中微子的质量和稀薄成因。如前所述[1]，暴胀子、物质和GUT希格斯场之间的超势耦合（称为$λ_6$）起着关键作用。我们扫描了$λ_6$的可能值，探索观测值的可能值之间的相关性。我们强调，在大统一理论过渡期间熵的释放允许大区域的超光速破坏参数空间，否则将导致严重的超密度暗物质。此外，我们发现，大爆炸核合成的$\sim 1$ MeV的再加热温度的下限限制了超对称破坏尺度的范围${\cal O}(10)$ TeV，这是一致的，在LHC的超对称粒子的情况下。
2019-10-25 astro-ph.CO hep-ph
A $U(1)_R$ inspired inflation model in no-scale Supergravity
我们考虑一个基于无标度超引力扇区的宇宙暴胀方案，该扇区具有$U(1)_R$对称性。结果表明，树级$U(1)_R$对称超势本身不会导致慢滚动标量势。通过在可重标化能级之外引入一个明确的$R$对称性破缺项，提出了这种树能级超势的变形。结果表明，该势与Starobinsky暴胀模型中的势相似（但不完全相同）。我们强调，对于成功的暴胀，在标量谱指数$n_s \sim 0.96$和张量标量比$r < 0.08$的条件下，必须采用超势中的质量参数与Kähler势中模场$T$的真空期望值之间的关联.
2019-04-24 hep-ph hep-th
Standard Model in Weyl conformal geometry
研究了外尔共形几何中的标准模型。这种嵌入是自然的，并且真正最小的{没有新字段的\it}需要超出SM谱和Weyl几何。动作从基础几何继承规范尺度对称性$D(1)$（称为外尔规范对称性）。伴随的Weyl二次引力通过几何Stueckelberg机制经历$D(1)$的自发破缺，其中Weyl规范场（$ω_μ$）通过"吸收"作用中$\tilde R^2$项的自旋零模（$ϕ_0$）获得质量。这种模式也产生了普朗克尺度和宇宙学常数。$ω_μ$的爱因斯坦-普罗卡作用出现在破缺相中。在SM存在的情况下，这种机制接受修正（来自希格斯），它可以诱导电弱（EW）对称性破缺。EW尺度与Stueckelberg场（$ϕ_0$）的vev成比例。希格斯场（$σ$）与外尔规范场有直接耦合，其质量可以在量子水平上受到D（1）对称性的保护。只有在$D(1)\times U(1)_Y$规范场的非零动力学混合的特殊情况下，SM费米子才能获得与$ω_μ$的耦合。如果这种混合确实存在，那么部分$Z$玻色子质量不是由于希格斯机制，而是由于它与大质量$ω_μ$的混合。对$Z$质量的精确测量为$ω_μ$的质量设定了下限，它可能很轻（几TeV）。在早期宇宙中，希格斯场可以有一个{\it几何}原点，通过Weyl矢量融合，Stueckelberg-Higgs势可以驱动暴胀。张量-标量比$r$对谱指数$n_s$的依赖性与Starobinsky…
2022-11-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Condensate-Induced Inflation from Primordial Gravitational Waves in String-Inspired Chern-Simons Gravity
本研究基于弦启发的Chern-Simons引力模型，利用动力系统方法首次详细考察了从刚性轴子物质时代向运行真空模型暴胀的过渡，发现原初引力波诱发的CS引力反常项凝聚体会产生线性轴子单值势从而驱动暴胀，并验证了先前研究的定性结论。
2024-06-03 gr-qc hep-ph hep-th
Quasi-Conformal Models and the Early Universe
标准模型和广义相对论的扩展以紫外线不动点为特征，可以在可获得的能量下留下可观测的影响。虽然质量参数，如普朗克尺度可以通过维度变换出现，但所有基本的四维算子都可以（至少近似）在有限能量下遵守外尔不变性。一个例子是Weyl平方项，其一致性和观测结果进行了研究。这种准共形的情况出现在UV完全二次引力中，是暴胀的一个可能框架。我们发现了两种认识。在第一种情况下，暴胀子是一个基本标量与Ricci标量的准共形非最小耦合。在这种情况下，场的偏移不能超过普朗克质量太多。详细讨论的一个例子是山顶通货膨胀。在第二种实现中，暴胀子是一种伪戈德斯通玻色子（自然暴胀）。在这种情况下，我们将展示如何获得一个优雅的UV完成内的渐近自由类QCD理论，其中暴胀子是一个复合标量由于新的强动力学。我们还展示了如何有效的再加热可以发生。与基于爱因斯坦引力的自然暴胀不同，张量与标量之比远低于普朗克设定的当前界限。在上面提到的两种实现中，基本的通货膨胀公式是通过分析计算的，因此，这些可能性可以用作简单的基准模型。
2019-09-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Phenomenology of the inflation-inspired NMSSM at the electroweak scale
希格斯暴胀的概念可以优雅地纳入次最小超对称标准模型（NMSSM）。两个希格斯偶场的线性组合起着与引力非最小耦合的暴胀子的作用。这种非最小耦合出现在低能有效超势中，改变了电弱尺度下的唯象。虽然受暴胀启发的模型的场内容与NMSSM中的场内容相同，但除了单线态的真空期望值之外，对$μ$项还有另一个贡献。我们探索这个扩展的参数空间，并指出与纯NMSSM的现象学差异的情况。一个特别的重点是设置在电弱真空的稳定性和希格斯和neutralino部门的参数依赖性。我们突出显示的区域，产生SM样的$125\,$ GeV希格斯玻色子兼容的实验观察，并根据从搜索额外的希格斯玻色子的限制。最后，我们研究了引力的非最小耦合对Higgs混合的影响，进而对该模型中希格斯玻色子衰变的影响。
2019-01-31 hep-ph
Generic no-scale inflation inspired from string theory compactifications
我们从弦论紧化中得到了一般的无标度暴胀。我们考虑具有暴胀子场$φ$的Kähler势，以及一个、两个和三个Kähler模。此外，我们考虑了一般情况下$φ$的重整化超势。详细研究了谱指数和张量标量比，找到了与Planck和BICEP/Keck实验数据一致的宇宙微波背景（CMB）参数空间。所有模型的谱指数均为$n_s\simeq 1-2/N \sim 0.965$，一、二、三模量模型的张量标量比$r$分别为$r\simeq12/N^2$、$ 83/N^4$和$ 4/N^2$。双模模型的特殊$r$来自于势中不可忽略的高阶项的贡献。在三模模型中，标量势类似于整体超对称，但Kähler势不同。用$α=1$实现的E模型和用$α=1/3$实现的T模型分别可以在一模模型和三模模型中实现。有趣的是，二次和四次势模型在嵌入无标度超引力后仍然满足当前$r$的紧约束。
2022-08-06 gr-qc hep-ph hep-th
Dilaton and Moduli Fields in D-term inflation
我们调查的可能性$D$长期通货膨胀的框架内的I型字符串启发模型。虽然$D$项暴胀模型具有不存在所谓$η$ -问题的优良性质，但在弦论中嵌入$D$项暴胀模型时，会出现两个严重的问题，即FI项的大小和膨胀的滚动运动.在本文中，我们分析了$D$ -项暴胀在I型模型中的势，并研究了非对称场和扭曲模场的行为。采用由高根诺凝聚引起的非微扰超势，可以稳定扭转模量。如果量子在一定范围内，它的演化非常缓慢，不会跑到无穷远。因此，$D$项主导的真空能量变得可用于驱动暴胀。通过研究暴胀模型产生的密度扰动，我们得到了模型参数的约束条件，并给出了I类启发模型中$D$ -项暴胀的一些含义。
2003-08-11 astro-ph hep-ph hep-th
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
Gravity waves and the LHC: Towards high-scale inflation with low-energy SUSY
有人认为，具有低能超对称性（SUSY）的弦激发暴胀理论的相当普遍的特征使得很难实现哈勃尺度H > m_{3/2}的暴胀，其中m_{3/2}是SUSY破缺真空态下的引力子质量。我们提出了一类字符串启发的超引力实现的混沌通货膨胀，一个简单的，动力学机制产生层次小尺度的后通货膨胀超对称性破缺。在这些玩具模型中，我们可以很容易地实现m_{3/2}和哈勃膨胀尺度之间的小比率。这是可能的，因为在暴胀过程中，超势的期望值<W>从大值松弛到小值。然而，我们的玩具模型不提供一个合理的拟合宇宙学数据，如果一个设置超对称破坏尺度为m_{3/2} < TeV。我们的工作是朝着缓解弦紧化中高尺度暴胀和低尺度超对称破缺之间的明显紧张关系迈出的一小步。
2010-05-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Phenomenology of a Supersymmetric Model Inspired by Inflation
当前高能物理和宇宙学面临的挑战是建立相干粒子物理模型来描述实验室中的对撞机现象和宇宙中的观测。从这些观测中，早期宇宙中暴胀阶段的存在为粒子物理模型提供了指导。我们研究了一个超对称模型，它成功地结合了膨胀的非最小耦合超引力，并显示出独特的对撞机现象。受实验数据的启发，我们特别强调了97 GeV的新单态，并为未来的线性对撞机挑选出可能的观测值，这些观测值允许将模型与没有通货膨胀的类似场景区分开来。我们定义了一个符合当前对撞机和暗物质约束的基准场景，并研究了非最小耦合对唯象的影响。在百分比水平上以高精度测量类单线态似乎很有希望解决模型，即使标准模型类希格斯耦合只有轻微的偏离。然而，一个假设的类单线态，与97 GeV的标准模型希格斯粒子相比，耦合率约为20%，这鼓励了对这种暴胀足迹情景的进一步研究。
2021-02-10 hep-ex hep-ph
Gravitational Anomalies in string-inspired Cosmologies: from Inflation to Axion Dark Matter?
在这次演讲中，我简要回顾了弦启发的宇宙学模型的演化场景，其中在大爆炸后的早期形成的原始引力波（GW）的凝聚物被认为是导致暴胀的原因，然后顺利退出辐射主导时代。原始轴子场，存在于基本的无质量引力（玻色子）弦多重态，耦合到非平凡的GW引起的异常。由于这种耦合，存在违反（自发）洛伦兹对称性的轴子背景配置，并保持在膨胀结束时未稀释。在重无菌右手中微子（RHN）的模型中，这种背景与宇宙中物质-反物质不对称性产生的新机制（洛伦兹和CPT破坏）有关，通过RHN到标准模型粒子和反粒子的不对称衰变。在QCD时期，轴子发展出一种瞬子诱导的质量，因此可以扮演暗物质（DM）的角色。这样一个宇宙的能量密度，在其整个演化过程中，具有“运行真空模型”的形式，也就是说，它可以以哈勃参数$H(t)$的偶数幂的幂级数展开。然而，这些项的系数在不同的宇宙学时期是不同的。对于我们模型的现象学，它与当前的宇宙学数据是一致的，也可以帮助缓解（一些）紧张局势，它足以考虑到并包括四次幂的$H(t)$。在早期宇宙阶段，由引力异常的GW凝聚引起的$H^4(t)$项驱动暴胀，而不需要外部暴胀子场。
2020-03-25 gr-qc hep-ph hep-th
Cosmology with a light ghost
本文研究了带有Weyl项的可重整化二次引力场中宇宙学扰动的产生和演化。我们采用了一个处方，这意味着在引入一个巨大的自旋2鬼态的价格，导致幺正性的损失的真空的稳定性。无论对非幺正过程的解释如何，只要它们的速率与宇宙膨胀速率相比可以忽略不计，这个理论仍然可以预测。这意味着幽灵实际上是稳定的。在这样的设置中，存在在膨胀期间激发的两个标量自由度。第一种是通常的曲率扰动，其功率谱似乎与单场暴胀的功率谱一致。第二个是均匀暴胀子规范中度规的位移矢量中鬼信号的标量分量。原始张量和矢量扰动的振幅被强烈抑制。在暴胀之后，鬼场开始振荡，它的能量密度很快就在宇宙中占主导地位。对于实验室限制所允许的所有鬼质量来说，鬼应该在高于原始核合成的温度下“过度封闭”宇宙。因此，排除了具有轻外尔鬼的模型。
2016-12-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Planck scale from broken local conformal invariance in Weyl geometry
我们证明了在基于Weyl共形几何的二次引力中，普朗克质量标度可以由引力场和Weyl规范场的量子效应通过局部标度对称性破缺的Coleman-Weinberg机制产生.与此同时，外尔规范场通过吸收标量引力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全球尺度对称性的自发对称性破裂，并指出了它的问题。
2020-03-27 gr-qc hep-ph hep-th
Cancelling the vacuum energy and Weyl anomaly in the standard model with dimension-zero scalar fields
标准模型是一个非常一致和完整的量子场论，但它与引力和希格斯场的耦合仍然存在问题，这反映在宇宙学常数问题、外尔异常和层次之谜中。我们指出，如果Higgs场是突现的，那么36个共形耦合的零维标量场可以同时抵消真空能量和Weyl反常中的两项。这种抵消是非常重要的：给定标准模型规范群$SU(3)\times SU(2)\times U(1)$，它需要精确的$48$ Weyl费米子，{ \it即}，三代标准模型费米子，包括右手中微子。由于一个大的额外的规范对称性，新的标量贡献没有新的局部自由度或粒子状态。它们唯一的物理状态是真空状态，在真空状态下，它们具有扩展到长波长的标度不变功率谱。这为宇宙学中的原始标量扰动提供了一种新的解释，而不需要暴胀。我们还讨论了如何希格斯场可能出现作为一个复合对象。
2022-10-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum Anomalies in String-Inspired Running Vacuum Universe: Inflation and Axion Dark Matter
在这封信中，我们进一步阐述了宇宙学的“运行真空”型宇宙模型，作者以前提出的一个字符串启发的有效理论的背景下，在存在的Kalb-Ramond（KR）引力轴子场，从反对称张量的无质量引力弦多重态下降。在这个领域的存在下，它有异常的CP违反与引力子的相互作用，原初引力波诱导引力异常，这反过来是负责的外观的$H^2$和$H^4$的真空能量密度的贡献，这些条款是通用的“运行真空模型（RVM）型”的特征，其中$H$是哈勃参数。在这项工作中，我们详细证明了$H^4$条款的出现，由于引力异常诱导的凝聚在能量密度的原始宇宙，它可以自洽地诱导通货膨胀，并随后退出，根据RVM的一般特征。我们还主张赞成我们的结果，这是来自一个有效的低能量场论的方法，对紫外线完成的理论的鲁棒性。在辐射和物质占主导地位的时代，引力异常抵消了，这是量子物质/辐射场论一致性的要求。然而，手征和QCD-轴子型异常的生存和宇宙中的宇宙磁生和轴子暗物质的重要后果。最后，本文提出的弦RVM方案预测了当前宇宙中类似于精粹的动力学暗能量，这与现有的这种模型对观测的拟合分析是一致的
2020-02-26 gr-qc hep-ph hep-th
Dark Photon Dark Matter from Quantum Fluctuations during Starobinsky Inflation
The University of Tokyo（东京大学）
本研究针对Starobinsky暴胀模型，计算暴胀期间量子涨落产生的暗光子暗物质的残留丰度，结合观测约束得出其质量需在5.6至7.4 μeV范围内。
2026-09-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Dynamics of a large extra dimension inspired hybrid inflation model
在低尺度的量子引力场景中，自然界的基本尺度可以低至TeV，以解决电弱尺度的自然性。一些困难出现在构建特定的模型;稳定的半径的额外的维度，避免过度生产的卡鲁扎克莱因模式，实现成功的重子生成和生产的一个接近规模不变的频谱密度扰动与正确的幅度。我们详细研究的动态，包括radion稳定，已经提出了一个混合通货膨胀模型，以解决这些困难，其中的膨胀是一个规范单居住在散装。我们发现，对于一个低的基本尺度的相变，这在标准的四维混合模型通常结束通货膨胀，是缓慢的，有第二阶段的通货膨胀持续大量的e-折叠。在膨胀的第二阶段，宇宙学上有趣的尺度上的密度扰动离开了哈勃半径，我们发现它们的振幅远小于所需的。我们发现，膨胀的第二阶段的持续时间可以很短，所以宇宙学上有趣的尺度退出哈勃半径之前的相变，和密度扰动有正确的振幅，只有当基本尺度采取中间值。最后，我们简要地评论了一个中间基本尺度的原始黑洞和重子生成的生产的影响。
2002-03-26 astro-ph hep-ph hep-th
Gravitational anomalies, axions and a string-inspired running vacuum model in Cosmology
我回顾了一个弦启发的宇宙学模型与引力异常在其早期的时代，这是基于领域的（玻色子）无质量的引力多重弦，特别是引力子和卡尔布拉蒙（KR），弦模型独立，轴子（假设轴子是常数）。我展示了如何凝聚的原始引力波，这是在非常早期的大爆炸后立即产生的，可以导致所谓的运行真空模型（RVM）类型的通货膨胀，没有外部暴胀。慢滚场的作用由KR轴子扮演，但它并不驱动暴胀。反常项中的非线性会。手征费米子物质激发出现在这个RVM膨胀的末尾，作为RVM真空衰变的结果，并负责消除原始引力异常。然而，手征异常在后暴胀时期仍然存在，并可能导致KR轴子产生非微扰质量，从而在这个宇宙中扮演暗物质的角色。凝聚引力异常的结果是，有一个洛伦兹不变性违反KR轴子背景，它保持在RVM膨胀期间未稀释，并可能导致重子通过轻生在辐射时代，在模型与不育右手中微子。我还讨论了现代模型的现象学，特别注意将其与RVM的一个版本（称为II型RVM）联系起来，这可以说可以缓解当前时代宇宙学数据中观察到的紧张局势。
2021-08-09 gr-qc hep-ph hep-th
Inflation as a Probe of Short Distance Physics
我们表明，弦启发普朗克尺度修改的广义相对论可以观察到的宇宙学效应。具体来说，我们提出了一个完整的分析的暴胀微扰谱产生的现象学拉格朗日，有一个标准的形式在大尺度上，但采用了字符串启发短距离截止，并找到偏离标准的结果。我们使用德西特的计算作为其他暴胀背景的定性分析的基础，认为在这些情况下，截止可能有一个更明显的效果，改变频谱的形状。此外，这里开发的计算方法可以用来提供在其他启发式模型，修改trans-Planckian物理的扰动谱的明确计算，从而确定其对暴胀扰动谱的影响。最后，我们认为，这个模型可能会提供一个例外的限制，最近提出的田中和Starobinsky，普朗克尺度物理的能力，修改宇宙学谱。
2001-05-18 astro-ph gr-qc hep-ph
