On the study of oscillons in scalar field theories: A new approach
在这项工作中，我们研究的配置在一维标量场理论，这是时间依赖的，在空间中的本地化和极长的寿命称为光子。它是如何改变的最小值的字段配置表示的介子影响其行为的行动进行了调查。我们发现，这一过程的后果之一，是一对类似的结构，呈现不同的振幅和频率的振荡的外观。我们还比较了我们的分析结果的数值，表现出良好的协议。
2016-02-02 hep-th
Oscillons in $ϕ^6$-theories: Possible occurrence in MHD
在这项工作中，我们报告的可能性发生的第四种状态的物质中的介子配置。振荡子是寿命极长、具有时间周期性、空间局域化的标量场结构。从1+1时空维标量场理论出发，我们发现在$ϕ^6$自相互作用势的框架下可以得到小振幅的声子。建立了我们的结果与理想MHD理论之间的联系。指出了目前工作的发展前景。
2018-08-20 hep-th
Oscillons and Dark Matter
振荡子是由自相互作用维持的束缚态，出现在相当普通的标量模型中。它们可以非常长寿，在宇宙学的背景下，它们有一个内置的形成机制-参数共振不稳定性。这些特征表明，光子可以影响标量超轻暗物质（ULDM）模型的标准图像。我们从两个方向来探讨这个想法。首先，我们调查的数值量子寿命和它们的依赖形状的潜力。我们发现，标量势，发生在动机良好的轴子类模型可以导致live高达$10^8$周期或更多的介子。第二，我们讨论了ULDM模型的观测约束，一旦考虑到的存在下的介子。对于一个广泛的轴子质量，轴子衰变周围或之后的物质辐射平等，因此可以作为早期的种子结构形成。我们还讨论了这种可能性，直到今天的幸存者。在这种情况下，它们最容易扮演暗物质的角色。
2020-02-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Creating Oscillons and Oscillating Kinks in Two Scalar Field Theories
在非线性标量场模型中，振子是时间依赖的、空间局域的、极长寿命的状态，而扭结是一维空间中的拓扑孤子。在目前的工作中，我们显示了新的类的非线性耦合标量场系统中的两个$1 + 1$时空维度的声子和振荡扭结。该解决方案包含一个控制参数，其中的变化产生一个平顶形状的弯曲和扭结。该模型可应用于凝聚态、宇宙学和高能物理学。
2019-09-26 hep-th
Excited oscillons: cascading levels and higher multipoles
该研究针对两类受激振荡子展开，通过非线性模拟与微扰方法，发现高激发球形振荡子具有长寿命且会逐级级联至低能态，同时揭示了更高阶多极矩受激振荡子寿命更短的特性。
2022-10-10 hep-th
A General Theory of Oscillon Dynamics
本文提出了一种全面的、非微扰的分析方法来研究含时振荡标量场组态的动力学。该方法适用于双阱Klein-Gordon模型中的二维和三维空间中的介子，在复杂的介子动力学的各个方面的表征产生高精度的结果。特别是，我们展示了如何可以解释为长寿的扰动场配置空间中的吸引子。通过研究它们接近吸引子时的辐射率，我们得到了它们在d=3时的寿命的准确估计，并解释了为什么它们在d=2时似乎是微扰稳定的，其中d是空间维数。
2009-10-30 hep-th
Quest for eternal oscillons
非线性场论产生了不稳定但寿命长的结构，称为光子。这些结构已被研究与非对称和对称的双阱势，并扩展到其他形式的潜力。在目前的工作中，我们研究的后果，考虑高阶场论，在那里我们使用了一个推广的对称双阱势和$ϕ^6$潜力。因此，我们已经发现了$3+1$球对称光子具有显着大的寿命，没有参数微调。
2022-06-16 gr-qc hep-th
Oscillons in Scalar Field Theories: Applications in Higher Dimensions and Inflation
本文简要回顾了光子的基本性质--局域化的、长寿命的、依赖于时间的标量场结构，包括最近的一些结果，这些结果表明光子的存在依赖于时空的维数。讨论了它们在相变动力学中的作用，并指出它们可以大大加速亚稳真空态的衰变。这种真空衰变的机制-共振成核-然后应用于宇宙膨胀。提出了一个新的暴胀模型，它以快速气泡成核终止。
2006-02-19 astro-ph hep-th
Oscillons in hyperbolic models
在这项工作中，我们研究扭结反扭结碰撞在两个不同的双曲模型。该模型依赖于一个变形参数，它控制两个主要特征的潜力与两个退化的最小值：高度的障碍和最小值。特别是，扭结的静止质量随着变形参数的增加而单调减小，并且我们识别出在扭结散射中逐渐抑制两个反弹窗口的出现和长寿命的反射子的产生。这两种效果的报告中存在一个以上的振动状态的稳定性潜力。
2019-11-08 hep-th
Gravitational effects on oscillon lifetimes
许多具有吸引力的自相互作用的标量场理论支持非常长的寿命，空间局域化和时间周期性的场配置称为标量子。详细研究它们的寿命对于理解它们在宇宙学中的应用非常重要。在本文中，我们研究了引力对稠密介子衰变率和寿命的影响，其中自相互作用比引力相互作用更重要或至少同等重要。作为例子，我们考虑膨胀的$α$ -吸引子T模型和轴子单值模型，在这些模型中，当超过最小值的某些特征场距离$F$时，势变得比二次势更平坦。对于场振幅为$\mathcal{O}(F)$和$F\ll 0.1 M_\mathrm{pl}$的介子，我们发现它们的演化几乎与忽略引力的情况相同。然而，对于$F\sim 0.1 M_\mathrm{pl}$，包括引力相互作用会略微缩短寿命。
2020-11-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Symmetric multifield oscillons
研究由多个相互作用场构成、具有相同势的对称多场振荡子，通过双时标小幅度形式体系构建半解析解，并结合数值方法与Floquet理论分析其稳定性、吸引域及在多维空间中的涌现。
2023-06-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Collapse instability and staccato decay of oscillons in various dimensions
振荡子是非线性经典相对论场论的长寿命、缓慢辐射的解。最近人们发现，在一个空间维度上，它们的衰变可能以“断奏”的方式进行。在这里，我们进行了系统的数值研究表明，虽然这种行为并不局限于一个空间维度，它很快就变得不可观察时，空间的维度增加，至少在这里考虑的一类潜力。为了完成图片，我们还提出了明确的结果的三维pronons观察到的崩溃不稳定性的尺寸依赖性。
2021-09-29 cond-mat.stat-mech hep-th
Decay and lifetime of oscillons coupled to an external scalar field: Insights from instability band analysis
Institute of Science Tokyo（东京科学大学）；Center for Theoretical Physics of the Universe, Institute for Basic Science（基础科学研究院宇宙理论物理中心）；Yonsei University（延世大学）；Tongji University（同济大学）；Institute for Advanced Study of Tongji University（同济大学高等研究院）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo Institutes for Advanced Study, The University of Tokyo（东京大学前沿研究机构理化学宇宙物质研究所（WPI））；Yangzhou University（扬州大学）
研究探讨了震荡子与外部标量场耦合对寿命的影响，发现强耦合或大振幅下外部场不必然导致震荡子快速破坏。
2025-12-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Long-Lived Time-Dependent Remnants During Cosmological Symmetry Breaking: From Inflation to the Electroweak Scale
通过在三维空间中的详细的数值研究，我们证明了长寿命的依赖于时间的场的配置动态出现在一个扩大的德西特时空对称性破缺。我们研究了两种情况：单标量场和双势阱以及SU（2）非阿贝尔Higgs模型的玻色子扇区。对于单标量，我们表明，大振幅的介子配置自发出现，并坚持贡献约1.2%的宇宙的能量密度。我们还表明，对于一系列的参数，电子的寿命增强的扩展，这种效果是参数共振的结果。对于SU（2）情形，我们看到约4%的最终能量密度在介子中。
2010-07-26 astro-ph.CO hep-th
An Effective Field Theory for Large Oscillons
我们考虑了实标量场模型中的局域化、准周期和极端长寿的经典解。我们在有限场强下发展了它们在大尺寸极限下的有效描述。也就是说，我们注意到，非线性长程场的配置可以描述为一个有效的复场$ψ(t, \boldsymbol{x})$，它是由一个正则变换的原始领域。$ψ$的作用具有系统梯度扩展的形式。在展开的每一阶上，这样的有效理论都具有整体U（1）对称性，因此也就有一族定态的非拓扑孤子--孤子。从有效理论的观点来看，后者的衰变是一个非微扰过程。我们的方法给出了一个直观的理解，在充分的非线性，并解释了他们的寿命。重要的是，它还为具有长寿命光子的模型提供了可靠的选择标准。这种技术在非相对论性的极限下，在非线性的、寿命极长的大型物体的显著情况下，以及在较低的空间维度下，都更加精确。我们通过对具有平台势的$(d+1)$维标量场进行显式数值模拟来检验有效理论。
2022-11-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A Phase Transition in U(1) Configuration Space: Oscillons as Remnants of Vortex-Antivortex Annihilation
我们表明，低动量散射的涡旋-反涡旋对可以导致非常长的寿命的玻色子态在2D阿贝尔希格斯模型。标量场和矢量场质量的比值$β=(m_s/m_v)^2$控制着介子的出现，并且可以描述为具有临界值$β_c\simeq 0.13(6)\pm 2 $的场位形空间中的相变：只有具有$β<β_c$的模型才会导致类似介子的残余物。系统的临界行为遵循幂律$O(β)\sim |β-β_c|^o$，其中$O$是指示振荡存在的序参量，而$o = 0.2(2)\pm 2 $是临界指数。
2007-01-31 astro-ph cond-mat.supr-con hep-th
Properties of oscillons in hilltop potentials: energies, shapes, and lifetimes
振子是标量场在空间上局域化的强涨落。它们可以例如在膨胀之后当标量场势比远离最小值的平方更浅时形成。虽然介子不受拓扑结构的保护，但它们可以非常稳定，并对（p）再加热阶段产生重大影响。在这项工作中，我们研究了山顶形势中的光子的性质，特别是典型的能量，形状和寿命。本文的第一部分利用（3+1）维经典晶格模拟方法模拟了电子的产生和稳定化过程，并提取了电子的典型能量、半径和振幅。在第二部分中，我们近似的球对称的光子，并模拟单光子，直到他们的衰减。我们发现，典型的光子寿命高达约4-5 e-倍，与个人的寿命的光子主要取决于初始形状的光子和幂律系数表征特定的山顶模型。我们还观察到的呼吸模式中的介子半径和振幅，并发现更强的呼吸意味着更短的寿命。
2019-10-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Adiabatic Invariance of Oscillons/I-balls
已知实标量场分裂成空间局域的长寿命孤子，称为孤子或$I$ -球。我们证明了绝热不变性的的介子/ $I$ -球的潜力，即使在不可忽略的空间梯度能量的存在下，允许周期性运动。我们证明了这种势是唯一确定的二次势，并作了对数修正，在这种势下，介子/ $I$ -球是绝对稳定的.对于以二次势为主的标量势的稍微不同的形式，介子/ $I$球只是准稳定的，因为绝热电荷只是近似守恒的。通过缓慢改变对数修正系数，我们在数值模拟中检验了$I$球的绝热电荷守恒性。这清楚地表明，介子/ $I$ -球的寿命是由于绝热不变性。
2015-08-05 astro-ph.CO cond-mat.soft hep-ph
Analytic description of monodromy oscillons
本文针对近二次势标量场理论中的长寿命大振幅振荡子，提出基于强场非谐性一致展开和场依赖跑动质量的解析方法，并在(3+1)维单值模型中验证其精度显著优于其他解析方法。
2023-08-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Kink-antikink scattering-induced breathing bound states and oscillons in a parametrized $ϕ^4$ model
最近的研究已经强调了与标准$ϕ^4$场属于同一类的标量场模型的形状可变形性在控制一种特定类型的呼吸束缚态（所谓的光子）的产生中可以发挥的重要作用。在宇宙学的背景下，光子的内在机制表明它们可以影响标量超轻暗物质的标准图像。本文研究了以经典$ϕ^4$场为渐近极限的标量系统参数化模型中的扭折散射，重点研究了真空周围标量场的长寿命低振幅几乎简谐振荡的形成.参数化模型的特点是由一个双阱势与形状变形参数，只改变势壁的陡峭度，因此平坦的驼峰的势垒，留下不受影响的两个退化的最小值和势垒高度。结果发现，变形参数的变化，促进了几个额外的振动模式的扭结声子散射势，导致抑制的双反弹窗口的扭结-反扭结散射和生产的声子。数值结果表明，势垒的非谐性，其特征在于一个平坦的势垒峰，是双阱系统中的电子子的产生的主要决定因素。
2020-12-04 hep-th nlin.PS quant-ph
Gravitational waves from oscillons after inflation
我们调查的引力波的生产过程中的预热膨胀后，在常见的情况下，场电位是不对称的最低。特别是，我们研究的影响，相对较长的寿命和空间局部区域的一个标量场（如暴胀子）振荡幅度大。相反，以前的研究，认为是一个对称的潜力，我们发现，在非对称的潜力与相变的引力子可以产生一个明显的峰值在引力波的频谱，大大超过了线性预热频谱。我们讨论了这种增强的引力波振幅的可能影响。例如，对于低尺度暴胀模型，来自中微子的贡献可以大大增强当前和未来引力波探测器的观测前景。
2018-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Soft Oscillons
本文提出一种新型孤子“软振荡子”，其尺寸连续无界、频率由尺寸决定，并因平台势中的约束机制而存在，在无能隙模型中寿命可达初始半径百倍以上。
2025-07-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Generation of Coherent Structures After Cosmic Inflation
研究了两个实标量场相互作用的混合暴胀模型的非线性动力学。我们首先数值求解静态闵可夫斯基时空中的耦合克莱因-戈登方程，寻找可能的相干结构。我们发现长寿命的，本地化的配置，我们确定为一种新的光子。我们证明，这些两个领域的光子允许“激发”状态的寿命比那些在以前的研究中发现的单场光子。然后，我们在一个膨胀的弗里德曼-罗伯逊-沃克时空中求解耦合场方程，发现当负责膨胀宇宙的场滚下来围绕其最小值振荡时，它触发了长寿命的双场介子的形成，这可以贡献宇宙总能量密度的20%。我们发现，这些粒子出现了广泛的参数与WMAP 7年的数据相一致。这些天体的总能量约为25* 10 ^-20 GeV，位于半径约为6*10^-26 cm的区域内。我们认为，这些结构可能在宇宙再加热过程中发挥了关键作用。
2011-05-31 astro-ph.CO hep-th
On Longevity of I-ball/Oscillon
我们研究了实标量场理论中的长寿命、准周期、空间局域解I-球/介子。与Q球的情况相反，没有明显的保守电荷来稳定定域构型。然而，在许多经典的数值模拟中，已经表明它们是非常长的寿命。在本文中，我们阐明了长寿的原因，并显示如何动态出现的时间尺度的指数分离。这些解具有标量场质量尺度的典型频率的时间周期性。这意味着在积分掉相对论模后，它们可以用有效理论来理解。我们发现，由此产生的有效理论具有近似的整体U（1）对称性，反映了在非相对论制度的近似数量守恒。因此，只要U（1）对称性破缺足够小，这些解的轮廓就像Q球一样通过反弹方法获得。然后我们讨论了I球/介子的U（1）对称性破缺的衰变过程，即相对论模通过数破坏过程的产生.我们表明，虚部是指数抑制，这解释了非凡的寿命的I-ball/duplex。此外，我们还发现在I-ball/SiO_2子的演化过程中存在一些吸引子行为，进一步提高了寿命。经典的数值模拟证实了我们的有效理论的有效性。我们的形式主义也可能有助于研究超轻玻色子暗物质的凝聚体，例如模糊暗物质和轴子星。
2018-12-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A review on radiation of oscillons and oscillatons
数值模拟表明，在非线性理论中，大质量实标量场可以形成长寿命的振荡局域态。对于在固定背景上的自相互作用标量，这些物体被命名为引力子，而对于自引力的情况，它们被称为引力子。这一广泛的审查是关于这些解决方案的历史和各种一般性质，虽然主要集中在小，但非零的经典标量场辐射发射的。高振幅态的辐射可以用谱数值方法计算。对于小振幅和中等大振幅，可以使用基于复延拓、渐近匹配和Borel求和的分析方法。本文从最简单的一维标量介子出发，并在此基础上发展到$3+1$维自引力介子，详细介绍了计算能量损失率的过程。
2019-11-08 gr-qc hep-th
Quantum Radiation of Oscillons
许多经典的标量场都有非凡的解：相干振荡的定域团块，称为量子。在许多情况下，经典小振幅光子的衰减率被指数抑制，因此它们的寿命非常长。在这项工作中，我们计算量子化的光子的衰变率。我们发现它是一个幂律的振幅和耦合的理论。因此，量子衰变率与经典衰变率非常不同，并且通常占主导地位。我们表明，基本上所有的介子最终衰变产生出射辐射。在单场论中，出射的辐射通常是线性增长的，而如果玻色子与其他玻色子耦合，出射的辐射可以是指数增长的。后者是参数共振的一种形式：爆炸性能量从局域团转移到子场。这可能导致早期宇宙中有趣的现象学。我们的结果是从微扰分析，非微扰Floquet分析，和数值。
2010-09-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Oscillons After Inflation
振荡子是标量场的大质量、长寿命、局域激发。我们发现，在一个大类的动机良好的单场模型，通货膨胀是其次是自共振，导致丰富的电子子一代和一个漫长的时间的电子子统治。这些模型的特点是暴胀子潜力，它有一个二次最小值，是浅于二次远离最小值。这一组包括弦单值模型和一类超引力启发的情况下，是在很好的协议与当前的和谐宇宙学参数的中心值。我们假设暴胀子与其他场弱耦合，这样就不会迅速消耗暴胀子的能量或阻止它们的形成。相对于二次势，一个介子主导的宇宙在非常小的尺度上有一个大大增强的原始功率谱，这可能导致早期宇宙中的新引力效应。
2011-11-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Oscillon formation during inflationary preheating with general relativity
本研究通过广义相对论场论模拟发现，暴胀预热期引力会促进密度扰动坍缩形成致密类振荡子恒星，但若无初始涨落额外增强，这类天体难以形成原初黑洞。
2023-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Oscillons from String Moduli
字符串紧化的一个通用特征是存在许多称为模的标量场。在暴胀过程中，模量通常从暴胀后的最小值偏移。它们的弛豫到最小值可能导致量子的产生：标量场的局域化、长寿命、非线性激发。在这里，我们讨论在什么条件下可以产生弦宇宙学和说明其生产和潜在的现象与两个明确的例子：在KKLT方案中的初始位移体积模量的情况下，在大体积方案（LVS）的位移爆破凯勒模量的情况下。从原理上讲，介子动力学的一个可观测结果是产生引力波，与高尺度暴胀后预热产生的引力波相反，引力波的频率可能更低，更接近目前可观测的范围。我们还表明，所考虑的参数范围内，振荡纤维和体积模量不发展任何显着的非微扰动力学。此外，我们发现，真空中的LVS和KKLT的情况下是稳定的，对当地的过冲的字段到分解区域，这提供了一个额外的检查这些亚稳态配置的寿命。
2017-08-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
False-vacuum bubbles in sphaleron scattering
A. I. Alikhanyan National Science Laboratory (Yerevan Physics Institute)（阿·伊·阿里哈尼扬国家科学实验室（叶里万物理研究所））；Departamento de Física de Partículas, Universidad de Santiago de Compostela（圣地亚哥-德孔波斯特拉大学粒子物理学系）；Instituto Galego de Física de Altas Enerxias (IGFAE)（加利西亚高能物理研究所）
研究（1+1）维变形φ⁶标量场论中两个明亮sphaleron的对头碰撞，发现假真空泡等丰富散射终态，揭示该类理论的sphaleron动力学比此前认知更丰富。
2026-09-16 hep-th math-ph math.MP
Bubble velocities and oscillon precursors in first-order phase transitions
本文通过数值演化1+1维场论系综研究假真空衰变，发现气泡具有高斯分布的质心速度且成核前会出现振荡子，理论预测与经验测量结果吻合良好。
2024-11-15 astro-ph.CO hep-lat hep-ph
Symmetric solitonic excitations of the (1+1)-dimensional Abelian-Higgs "classical vacuum"
本文研究了（1+1）维空间中规范对称性强破缺情形下阿贝尔-希格斯模型的经典动力学。在这个极限中，势阱几乎是调和的，并且足够深，呈现出远离相关临界点的情形。使用多尺度微扰展开，运动方程的领域减少到一个系统的耦合非线性薛定谔方程（CNLS）。后者的精确解用于获得规范场和希格斯场的全动力学的近似解析解，其形式为夸克和振荡扭结。精确动力学的数值模拟验证了这些解决方案的有效性。我们探讨了它们的持久性的广泛的模型的单参数，这是希格斯质量的比例的规范场质量。我们表明，只有对称振荡的“经典真空”，规范和希格斯场，是长寿的。此外，平面波和振荡扭结被示出衰减成类椭圆形图案，由于调制不稳定性机制。
2015-01-21 cond-mat.supr-con hep-th nlin.PS
Non-topological solitons and quasi-solitons
本文综述了相对论场论中Q球与振荡子这两类非拓扑孤子及准孤子的性质、动力学及其在早期宇宙和粒子物理模型中的重要作用。
2024-11-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Transition To Order After Hilltop Inflation
通过数值求解膨胀宇宙中的耦合Klein-Gordon-Friedmann方程，我们研究了山顶暴胀结束时丰富的非线性动力学。特别是，我们寻找相干的，非微扰的配置，可能会出现由于非平凡的场之间的耦合和宇宙膨胀的共振效应的组合。我们将无质量场耦合到暴胀子上，研究它对相干组态的存在性和稳定性以及再加热时的有效状态方程的影响。对于与普朗克和WMAP卫星的数据一致的参数，以及暴胀子和无质量场之间的广泛耦合，我们确定了从无序到有序的过渡，其特征在于紧急的类夸克配置。我们证实，这些配置可以贡献最大的大约30%的能量密度在宇宙中。在后期，它们对能量密度的贡献下降到大约3%，但它们在宇宙学时间尺度上仍然存在很长时间，在我们的模拟中保持稳定。宇宙学的量子涌现是用场论中一种新的有序度来描述的，这种有序度被称为相对构型熵。
2014-01-24 astro-ph.CO hep-th
Classical Nonrelativistic Effective Field Theory and the Role of Gravitational Interactions
轴子或类轴子粒子的相干振荡可能会产生长寿命的团块，称为轴子星，这是由于引力吸引力或其自相互作用。这类组态已在无引力作用的介子中被广泛研究，其稳定性可由非相对论性有效场论（EFT）中粒子数的近似守恒来理解。我们将这种分析扩展到引力的情况下，讨论轴子星的寿命，并澄清梯度能量和牛顿常数方面的EFT扩展计划。我们的EFT是有用的计算轴子星的配置和它的经典寿命没有任何特别的假设。此外，我们推导出一个简单的小扰动稳定性条件。最后，我们讨论了文献中提出的其他非相对论性有效场论的一致性。
2018-07-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Decay rates of Gaussian-type I-balls and Bose-enhancement effects in 3+1 dimensions
I球/介子是标量场的长寿命空间局域块，其可以在膨胀之后形成。在由混沌暴胀模型和超对称理论所激发的单式势接近且比二次势更浅的标量场理论中，I球的标量场位形近似为高斯型.如果I球与另一个标量场相互作用，I球最终会衰变为辐射。最近，有人指出，在某些条件下，玻色增强的影响，I-球的衰减率呈指数增长，并导出了计算指数增长率的非微扰方法。在本文中，我们应用该方法在3+1维假设球对称的高斯型I-球，并计算部分衰变到分波的速率，标记的子粒子的角动量。我们揭示了I球指数衰减的条件，发现这取决于子粒子的质量和角动量，也受到子粒子动量的量子不确定性的影响。
2014-02-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
