News from the Swampland -- Constraining string theory with astrophysics and cosmology
本文综述了弦理论沼泽地判据与宇宙学观测的张力现状，利用最新宇宙学数据集检验暗能量精质模型，发现新数据略微放宽了对沼泽地判据的约束，并揭示了模场与电磁扇区相互作用可能导致的微调问题。
2023-08-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Consistency of Tachyacoustic Cosmology with de Sitter Swampland Conjectures
最近的研究表明，奥贝德等人提出的德西特沼泽地理论与暴胀宇宙学之间存在着紧张关系。在本文中，我们考虑一种替代通货膨胀，'tachyacoustic'宇宙学，在光的沼泽地acquitures。在速声模型中，原始扰动是由超光速的一段时间而不是加速膨胀产生的。我们表明，速声拉格朗日函数的实现可以与德西特沼泽地猜想一致，因此原则上可以与紫外完全理论一致。我们得到了一个一般的条件，模型与$c_S > 1$是一致的沼泽地地形。
2019-10-15 astro-ph.CO hep-th
Dark Energy in the Swampland
在这封信中，我们研究的影响字符串沼泽地标准的暗能量在正在进行的和未来的宇宙学观测。如果弦理论应该是最终的量子引力理论，那么有证据表明，具有正宇宙学常数的精确德西特解不能描述晚期宇宙的命运。尽管由随时间演化的标量场$π$给出的暗能量的宇宙学模型与弦理论没有直接的张力，但它们必须满足沼泽地判据$|Δπ|<d\sim\mathcal{O}(1)$和$|V'|/V>c\sim\mathcal{O}(1)$，其中$V$是标量场势。鉴于沼泽地标准对暗能量的限制性影响，我们研究了未来观测所需的准确性，以严格限制标准暗能量模型。我们发现，目前的3- $σ$约束与$c \lesssim 1.35$仍然是很好的协议与字符串沼泽地的标准。然而，第四阶段的调查，如欧几里德，LSST和DESI，严格限制状态方程$w(z)$，将开始把幸存的精华模型与字符串沼泽标准的紧张局势，要求$c<0.4$。我们进一步调查是否任何理想化的未来调查将永远能够给出一个决定性的答案的问题是否宇宙常数将优于一个时间演变的暗能量模型内的沼泽地标准。与欧几里德相比，不确定性降低了$\sim20$的假设测量是必要的，通过将允许值降低到$c<0.1$，可以揭示出遵守弦沼泽准则的精华模型与观测之间的强烈张力。鉴于这些观点，未来的调查将存在根本的观测局限性。
2018-08-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Hitchhiker's Guide to the Swampland: The Cosmologist's Handbook to the string-theoretical Swampland Programme
National University of Ireland, Maynooth（爱尔兰国立大学梅努斯校区）
本文从宇宙学角度探讨弦理论swampland计划对黑洞、暗物质、暗能量和通胀的影响，总结了多个猜想的现状和意义，旨在促进有效场论与量子引力的兼容性研究。
2025-09-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Weak equivalence principle, swampland and $H_0$ tension with fast single radio bursts FRB 180924 and FRB 190523
两个新的快速单射电爆发FRB 180924和FRB 190523很好地定位于大质量星系，打开了一个新的窗口，探测和表征宇宙重子如何分配之间的星系，他们的环境和星系际介质。我们的动机是测试爱因斯坦的弱等效原理与这两个宇宙瞬态有准确的红移。利用FRB 180924发射的不同能量的光子，我们得到了迄今为止，当只考虑银河引力势时，具有精确红移的非重复FRB的最严格的束缚$Δγ<2.16\times10^{-10}$。如果用Laniakea超星系团的引力势代替Milk Way超星系团的引力势，我们也得到了迄今为止最严格的$Δγ<1.06\times10^{-14}$.鉴于FRB宇宙学的快速发展，在未来的二十年里，我们给出了一个普遍的限制$Δγ<8.24\times10^{-22}$从不同能量的光子发射的单个FRB的准确红移。详细分析了各种天体物理参数对弱等效原理精度的影响。我们还估计了已知红移的单个FRB的能力，以检验沼泽地判据的有效性，并区分哪一个值的$H_0$是首选。
2020-04-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A note on Single-field Inflation and the Swampland Criteria
最近提出的沼泽地标准旨在避免任何（Meta）稳定的德西特结构在弦景观，使其难以适应加速阶段，如暗能量统治和暴胀时代，在宇宙学。在这篇文章中，我们分析了各种模型的单场慢卷暴胀的旧的，以及改进的沼泽地的结构，约束形式的标量位在任何低能量有效场论居住在景观。特别是，我们注意到，只要解除与沼泽地标准的紧张关系，暖膨胀是最合适的情景。
2019-04-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the Cosmological Implications of the String Swampland
我们研究了两个建议的字符串Swampland标准宇宙学的约束。这些标准涉及标量场遍历范围的上限以及$V >0$时$|\nabla_ϕ V|/V$的下限。我们发现，暴胀模型一般与这两个标准处于紧张状态。将这些相同的标准应用于当前时代的暗能量，我们发现特定的精髓模型可以满足这些界限，同时满足当前的观测约束。假设两个沼泽地标准是有效的，我们认为，宇宙将经历一个相变在几个哈勃时间。这些标准激化的动机，为未来的测量张量标量比$r$和暗能量状态方程$w$，并为测试的等效原理暗物质。
2018-07-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark energy beyond quintessence: Constraints from the swampland
弦论沼泽地提出，对于具有精确（亚稳态）德西特真空的有效场论，不存在UV完备性，因此如果认真对待这个猜想，就排除了标准的$Λ$ CDM宇宙学。沼泽地的标准也被证明是在尖锐的紧张局势与精华模型在当前和即将到来的观测范围。作为一个合乎逻辑的下一步，我们在低能量有效拉格朗日函数中引入高阶导数自相互作用，并表明对于一些特定的模型，可以满足观测约束以及沼泽地准则。特别是，三次Galileon项，在指数潜力的存在下，检查证明部分Horndeski参数空间生存的沼泽地，并导致可行的宇宙学历史。
2019-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Further refining the de Sitter swampland conjecture
我们提出了一个改进的de Sitter猜想。它由标量势的一阶和二阶导数的组合的自然条件给出。我们推导出我们的猜想在相同的弱耦合，半经典制度，以前的精炼德西特猜想推导，使用相同的工具，再加上一些假设，我们讨论。我们进一步测试和约束自由参数，在我们的猜想使用的数据点的经典IIA型超引力设置。有趣的是，我们的猜想很容易容纳慢滚单场膨胀与凹势，有利于观察。标准的精髓潜力是在紧张与我们的新猜想，因此，我们提出了一个不同类型的精髓模型。
2019-02-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Multi-feature universe: large parameter space cosmology and the swampland
在宇宙应该是多特征和信息丰富的信念下，我们采用了一种逐模型比较的方法来探索沼泽地常数$c$的可能最大上限。考虑到相互作用的本质暗能量作为比较模型，我们约束的大参数空间相互作用暗能量模型，$Λ$ CDM宇宙学的12个参数的扩展，在目前的观测。我们得到了迄今为止最大的$2σ$（$3σ$）束缚，$c\lesssim1.62$ $(1.94)$，这将允许一些暗能量的弦理论模型的存在，如11维超引力与双指数势，$O(16)\times O(16)$杂合弦和一些II型弦紧化。对于具有凹势的暴胀模型，我们发现了$2σ$（$3σ$）束缚的$c\lesssim0.13$ $(0.14)$，它仍然与基于弦的期望$c \sim \mathcal{O}(1)$处于强张力中。然而，结合普朗克原始非高斯性与暴胀约束，有趣的是，具有凹势的Dirac-Born-Infeld暴胀给出了$2σ$（$3σ$）界$c\lesssim0.53$ $(0.58)$，它现在与沼泽地猜想处于适度的紧张状态。使用贝叶斯证据作为模型选择工具，非常令人惊讶的是，我们的18参数多特征宇宙学比$Λ$ CDM模型更受欢迎。
2020-04-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The swampland conjecture and the Higgs expectation value
最近提出的de Sitter沼泽猜想排除了低能有效理论中正能量密度标量势的局部极值。在这个猜想下，观测到的暗能量不能用宇宙学常数来解释。希格斯势在对称点处的局部极大值也与该猜想相矛盾。为了使标准模型与该猜想一致，有人提出引入一个耦合到宇宙学常数和希格斯势局部极大值的精粹场$Q$。在本文中，我们表明，这样一个修改后的希格斯势一般的结果在一个$Q$依赖的希格斯真空期望值（VEV）。Higgs VEV的$Q$依赖性导致了一种长程力，这种力被等效原理的检验严重排除。此外，由于精粹场处于运动状态，Higgs的VEV表现出时间依赖性，这也受到质子-电子质量比时间依赖性测量的严格限制。这些限制需要一个额外的微调，这是合理的沼泽地猜想，也没有人择原理。我们进一步证明，即使在树的水平上施加这样一个不合理的微调条件，辐射修正也会打乱它，因此，我们认为弦景观中的大多数可居住真空都与唯象约束处于紧张状态。
2018-10-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmic Acceleration and Turns in the Swampland
本文基于Swampland距离猜想和双曲空间几何，证明快速转向的加速场轨迹受$Ω/H<\mathcal{O}(\sqrtε)$约束，从而与弦理论多场模型及de Sitter猜想产生张力。
2023-08-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Swampland Conjectures and Late-Time Cosmology
我们讨论了宇宙学的影响，晚时间宇宙学的字符串沼泽地构造，并测试他们对广泛的国家的最先进的宇宙学观测。改进的de Sitter猜想限制了标量势的最小斜率或曲率，并且依赖于两个无量纲常数。对于1或更大的常数，观测之间存在张力，特别是哈勃常数，斜率和曲率分别为4.5 sigma和2.3 sigma。较小的值的常数是允许的观察，我们确定在不同的置信水平的上限。我们还推导和约束宇宙学观测量和加速时期的标量场漂移之间的关系，从而验证距离猜想。
2019-01-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gauss-Bonnet inflation and swampland
这两个沼泽地标准一般在张力与单场慢卷暴胀，因为第一沼泽地标准需要小的张量标量比，而第二沼泽地标准需要大的张量标量比。通过改变张量标量比和慢卷参数之间的关系，可以避免沼泽地判据对单场慢卷暴胀的挑战。我们表明，高斯-邦纳通货膨胀的耦合函数成反比的潜力克服了挑战，通过增加一个常数因子之间的关系的张量标量比和慢滚参数。对于Gauss-Bonnet暴胀，在满足沼泽地判据的同时，也满足慢滚条件，因此标量谱倾斜和张量标量比与观测结果一致.我们以混沌膨胀势和E模型为例，说明了模型通过了所有的约束条件。沼泽地准则可能意味着高斯-博内耦合。
2018-11-05 astro-ph.CO gr-qc
The zoo plot meets the swampland: mutual (in)consistency of single-field inflation, string conjectures, and cosmological data
我们考虑单场膨胀的弦动机的“沼泽地”apturtures表明，有效的标量场理论与一致的UV完成必须有场偏移$Δϕ\lesssim M_{\rm Pl}$，结合足够陡峭的潜力，$M_{\rm Pl} V_ϕ/V \gtrsim {\cal O}(1)$。在这里，我们表明，沼泽地的构造与现有的观测限制单场膨胀是不一致的。聚焦于观测上有利的凹势类，我们将允许的沼泽地区域映射到膨胀模型的$n_S$ - $r$“动物园图”上，并发现与普朗克卫星和BICEP 2/Keck阵列的一致性需要$M_{\rm Pl} V_ϕ/V \lesssim 0.1$和$-0.02 \lesssim M_{\rm Pl}^2 V_{ϕϕ}/V < 0$，与沼泽地结构处于强张力中。扩展到非规范模型，如DBI通货膨胀并没有显着削弱的界限。
2019-04-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Emergent Dark Universe and the Swampland Criteria
我们研究了一个存在于五维大块时空中类时超曲面上的突现暗宇宙模型。假设超曲面上的全息流体扮演着暗扇区的角色，主要包括暗能量和表观暗物质。基于修正的Friedmann方程，本文对Ia型超新星的观测数据和哈勃常数的直接测量数据进行了马尔可夫链蒙特卡罗分析。我们得到了一个很好的拟合结果，物质成分足够小，这与我们的理论假设，即只需要正常的物质相匹配。在考虑拟合参数后，重建了具有动态标量场的模型的有效势。沼泽地标准中的参数被提取，并且它们在当前时期满足标准，但是如果势被扩展到未来方向，则与标准处于紧张状态。这种重建势场的方法对研究其他没有明确标量场的模型的沼泽地判据具有一定的参考价值。
2019-01-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Draining the Swampland
我们讨论了最近提出的沼泽地猜想$\frac{|\nabla V|}{V}\gtrsim c\sim 1$的一些影响，连同以前的一个$Δϕ\lesssim 1$。我们列出了粒子唯象学现象学和早期宇宙的一些含义。如果不完全排除慢卷（单场）暴胀，这个猜想最有趣的含义可能是允许暴胀模型的重大转变。暴胀和猜想的张力不仅与张量谱的振幅有关，还与它的倾斜有关，因为$c\gtrsim 1$意味着一个尚未观测到的张量与标量之比，以及在大尺度上观测到的标量功率谱的增强，这与当前有利于抑制这些尺度的数据不一致。在量子引力理论中，标量场是非常丰富的。考虑第二个标量场，它的动力学由它的质量$m$和哈勃参数$H$之间的关系决定，在宇宙历史的不同时期。这个标量场，一个排水场，满足了沼泽地排水的猜想。对于通货膨胀来说，与通货膨胀相比，这种流失需要一个适度的层次结构。在宇宙热历史的其余部分，漏子可以是一个相干振荡的标量场，加强了这种暗物质候选者的情况。
2019-07-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Swampland criteria and neutrino generation in a non-cold dark matter universe
本文探讨了弦Swampland判据在偏离冷暗物质模型且暗能量主导的宇宙中的影响，通过高斯过程和$H(z)$数据分析了两个模型，发现与Swampland判据的张力依然存在，并利用最新$H_{0}$值和限制中微子代数探索了$H_{0}$张力问题的可能解决方案。
2023-08-02 astro-ph.CO gr-qc
Interplay between Swampland and Bayesian Machine Learning in constraining cosmological models
从贝叶斯机器学习和字符串沼泽地标准之间的相互作用中获得对暗能量主导的宇宙的约束。这里的方法不同于以往的研究，因为在生成过程中使用沼泽标准，只有后来，拟合的结果进行验证，通过使用观测数据集。基于生成过程的贝叶斯学习方法应用于两个模型，并通过可用的$H(z)$数据验证结果。对于第一个模型，参数化的哈勃常数被认为是，第二，参数化的减速参数。这项研究的动机是最近的一项工作，其中限制字符串沼泽标准已获得高斯过程和$H(z)$数据。然而，这里获得的结果完全独立于观测数据，并允许估计宇宙的高红移行为将如何影响低红移行为。此外，这两个参数化的生成过程中，哈勃和减速参数，是独立的暗能量模型。结果，无论是数据和暗能量模型无关，可能会突出，在未来，沼泽地的边界为低红移宇宙，并有助于开发新的弦理论驱动的暗能量模型。所考虑的弦沼泽地标准可能与最近的观测结果相矛盾，这些观测结果表明幽灵暗能量不可能存在于沼泽地中。最后，当场的穿越范围在$z\in[0,5]$红移范围内时，观察到暗能量状态方程参数的自发符号转换，这是一个值得注意的现象，需要进一步分析。
2020-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Swampland Conjectures Constraints on Dark Energy from a Highly Curved Field Space
本文研究高曲率场空间多场暗能量中 TCC 与 SDC 的相互作用，通过 EFT 在 TCC 被违反前失效化解永恒加速的矛盾，并给出兼容沼泽地猜想及 Planck 2018、DESI 数据的约束。
2024-10-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Energy, the Swampland and the Equivalence Principle
最近有人争论说，弦论不承认德西特真空。这意味着，当前宇宙的加速膨胀不是由宇宙学常数（或真空能量）驱动的，而是由其他方式驱动的，比如典型的标量场。这样的标量场通常被期望耦合到至少一些物质种类，诸如暗物质。宇宙学观测已经强烈地限制了这种暗物质耦合。我们认为，有一些有趣的情况下进行探索，如耦合功能，具有最低限度的有限字段值。在这些理论中，暗物质粒子之间的有效引力耦合随时间增长，并与观测到的宇宙微波背景辐射和大尺度结构的各向异性相一致。我们认为，这样的耦合也可能有助于缓解沼泽地的构造和典型的潜力的属性之间的紧张关系。在中等或小尺度的非线性制度，预计在黑暗部门的等效原理的违反观测签名。
2019-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A hint of matter underdensity at low $z$?
$Λ$ CDM宇宙学模型提供了一个很好的近似描述宇宙，但各种紧张的数据，最显着的哈勃张力，坚持。在这项工作中，我们面对$Λ$ CDM与万神殿Ia型超新星数据集，并执行一个运行的截止$z_{\textrm{max}}$的距离模数的两个参数的拟合。我们观察到，在$z_{\textrm{max}} \approx 0.1$和$z_{\textrm{max}} \approx 0.16$之间的窗口中，与普朗克值$ω_m = 0.315 \pm 0.007$有1 - 2个$σ$的差异，这表明潜在的物质欠密度。对于高能理论家来说，分析似乎支持德西特沼泽猜想。
2019-08-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Energy and the Refined de Sitter Conjecture
我们重新审视的现象学的精髓模型在最近改进的版本的德西特沼泽猜想，其中包括不稳定的德西特临界点的可能性。我们发现，模型的精髓可以逃避以前推导出的下限$(1+w)$，尽管非常微调的初始条件。在没有这种调谐或其他滚动的精华场的情况下，需要一个质量接近哈勃的场，它对$(1+w)$有一个通用的预测。慢卷单场膨胀模型仍然处于紧张状态。其他的唯象约束所产生的耦合的quintessence场与希格斯或QCD轴子显着放宽。
2018-11-16 astro-ph.CO hep-ph
Does the fraction of dark matter diminish with early dark energy?
受沼泽地猜想启发，研究暗物质部分与早期暗能量耦合以缓解哈勃张力下的 $S_8$ 张力，通过 MCMC 分析发现小比例耦合有助于缓解 $S_8$ 张力，但无耦合的情况同样成立。
2023-10-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Is Gravity the Weakest Force?
最近有人提出，在任何理论中，“引力是最弱的力”，在量子引力中有一个合适的UV完成。这种说法的一个公式是标量弱引力猜想，它指出引力比源自标量场的力弱。研究了de Sitter空间中的标量弱引力猜想，并根据对第五种力的实验研究和对等价原理的违反讨论了它的低能结果。我们指出，标量弱引力猜想的某些版本禁止非常轻的标量粒子的存在，如精粹和类轴子粒子。由于缺少了精粹场，这些版本的标量弱引力猜想与最近提出的de Sitter沼泽地猜想及其改进在唯象学上是紧张的。标量弱引力猜想的其他一些版本摆脱了这些限制，并可能产生有趣的现象学后果。
2019-04-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark bubbles, dark dimensions and fat gravitons
Uppsala Universitet（乌普萨拉大学）
暗气泡模型利用德西特沼泽地猜想的不稳定性解释宇宙加速膨胀，预言微米级暗维度、引力在微米尺度减弱、弦尺度约数十TeV及正空间曲率。
2026-06-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraints on field flows of quintessence dark energy
在扩展参数空间中分析暗能量的动力学模型时，对晚时间加速的理解一直受到极大自由度的困扰。通常情况下，我们没有先验知识，可以任意选择来减少参数之间的退化。我们也遇到了这个问题的情况下，quintessence领域，标量自由度驱动后期的时间加速度。在这项研究中，我们实现了一个更物理的处方，\textit{flow}条件，微调几个场电位的精髓演变。我们发现，这个处方符合最近的目录的数据，即Ia型超新星，重子声学振荡，宇宙钟和距离最后散射表面，它使我们能够推断的初始条件的字段，无论是潜在的和宇宙学参数。在$2σ$，我们发现更严格的界限上的潜在参数$f/m_{pl}>0.26$和$n<0.15$的PNGB和IPL潜力，分别，而宇宙学参数的约束在所有假设的潜力仍然非常一致。通过实施信息标准，以评估他们的能力，以适应数据，我们没有发现任何证据对解冻模型，这实际上是统计等效的$Λ$ CDM，和冻结的适度不利。通过我们的分析，我们把上界的斜率的精华潜力，从而揭示了一个强大的张力与最近提出的沼泽地标准，发现2 $σ$上限的$λ\sim 0.31$的指数潜力。
2019-02-11 astro-ph.CO
On finite time singularities in scalar field dark energy models based in the RS-II Braneworld
破译暗能量的真正本质的探索已经被证明是宇宙学中最近最令人兴奋的事情之一。除了通常的宇宙学常数方法之外，在这方面已经提出了各种想法，从基于标量场的模型，如Quintessence和Phantom暗能量到各种修改的引力方法。一个非常有趣的想法是考虑量子引力修正宇宙学中的标量场暗能量模型，RS-II膜世界是这方面最著名的模型之一。因此，在这项工作中，我们考虑RS-II Braneworld基于标量场的暗能量模型，并试图寻找在这些制度中存在的有限时间奇异性，通过动力系统的角度来看，我们采用的Goriely-Hyde奇异性分析方法，和物理的角度来看。我们的方法是一般意义上说，它不限于任何特定类别的潜力或任何约束参数区域的膜张力，是有效的Quintessence和幻影暗能量制度。我们首先通过Goriely-Hyde方法证明，对于有限的初始条件，这些模型中可以存在有限时间奇异性，并且无论对沼泽地dS猜想进行任何考虑，这一结果都将成立。然后，我们讨论的物理性质的奇异性，可以发生在这个政权，在那里我们使用一个很好的动机的哈伯参数的ananterior，并表明这些模型的暗能量可以允许弱的奇异性，如III型和IV型，也可以允许强的奇异性，如大撕裂（I型）。
2022-09-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
AdS - de Sitter transition in interacting dark energy models
Observatório Nacional（国家天文台）；Instituto de Física, Universidade Federal da Bahia（巴伊亚联邦大学物理研究所）；PPGCosmo, Universidade Federal do Espírito Santo（圣埃斯皮里图联邦大学宇宙学研究生项目）
针对标准宇宙学模型可能不完整的问题，本文研究具有一般线性耦合的相互作用Λ模型，该模型允许暗能量密度从负变正，实现反德西特到德西特相变，并用超新星、BAO和CMB数据约束，为动态暗能量提供新见解。
2026-10-01 astro-ph.CO gr-qc
