Conformally coupled inflation
弯曲时空中的大质量标量场可以沿着光锥传播,这是一种因果病理,原则上只有当标量场与时空的里奇曲率共形耦合时,才能消除。这种性质要求早期宇宙中驱动暴胀的场必须是共形耦合的。在慢卷膨胀过程中,这种耦合会导致超加速,并作为一个标志,产生原始引力波的蓝色光谱。
2013-09-19 gr-qc
Conformal invariance of scalar perturbations in inflation
在暴胀模型中,标量扰动的源不是暴胀子,而是一个或多个与暴胀子耦合可以忽略的标量,所产生的扰动不仅是尺度不变的,而且是完全共形不变的,共形维数接近于零。这与关联函数只能依赖于de Sitter不变距离的事实密切相关。这些性质来自暴胀德西特空间的等距性,因此完全独立于动力学。3点函数是固定的两个常数,而4点函数是两个参数的函数(而不是在没有共形不变性的情况下的五个)。我们在一个显式例子中表明,在傅立叶空间中可以直接检验复变子的共形不变性。非共形关联函数的检测,例如等边3点函数,将意味着扰动源不与暴胀子解耦。
2012-02-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Holography for a Non-Inflationary Early Universe
我们构建了一个引力对偶的伪共形宇宙,一个建议的替代通货膨胀的共形场论在近平坦的空间开发一个依赖于时间的真空期望值。构造这个对偶就等于找到了具有反德西特渐近性的五维域壁时空,在这种情况下,壁具有四维德西特空间的对称性。这全息地实现了伪共形宇宙的特征对称破缺模式O(2,4)到O(1,4)。我们提出了一个明确的例子与无质量的标量场,使用全息重整化得到的重整化标量和应力张量一点函数的一般表达式。我们讨论了这些解与四维全息缺陷共形场论的解之间的关系,它们把O(2,4)破为O(2,3)
2014-08-08 gr-qc hep-th
Rapid roll Inflation with Conformal Coupling
磁膨胀是用一个与重力耦合最小的缓慢滚动的标量场来实现的。相反,我们考虑一个标量的动力学与一个平坦的有效的潜力,共形耦合到重力。令人惊讶的是,它包含了一个吸引子暴胀的解决方案与快速滚动的暴胀场。我们讨论了具有平坦势的共形暴胀(包括混合暴胀)模型。共形耦合暴胀子不产生宇宙学涨落。我们考虑在这些模型中调制(不均匀再加热)或曲率宇宙学波动的实现。我们还实现了流行的弦理论的扭曲通货膨胀的情况下,基于相互作用的D3反D3膜这些不寻常的功能。由于与四维引力的共形耦合,原来的扭曲膜暴胀具有很大的暴胀子质量。而不是考虑这是一个问题,并试图治愈它与额外的工程,我们表明,翘曲的通货膨胀与共形耦合,快速滚动的暴胀是可能的N=37折叠,这需要低能量尺度1-100 TeV的通货膨胀。巧合的是,同样的扭曲数字命理学可以负责的层次结构。结果表明,与紧致流形的翘曲几何(如KS几何的S^3)的角等距相关的标量具有与共形耦合模相同的解,也不能对宇宙学涨落负责。我们讨论其他的可能性。
2008-01-19 astro-ph gr-qc hep-ph
A Conformal Boundary Ansatz for Warm Inflation Initialization: A Toy Model
University of Hyderabad(海德拉巴大学);MANUU(新印度国立大学)
本文提出通过经典共形边界条件确定性初始化温暖膨胀,证明共形Weyl映射可提供有限的初始辐射密度,展示在亚普朗克温度下宇宙自然进入弱耗散态。
2026-04-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Universality Class in Conformal Inflation
我们发展了一类新的具有自发破缺共形不变性的混沌暴胀模型。观测结果的广泛的一类这样的模型是稳定的强变形的标量势。在共形暴胀的情况下,这种普适性在增强对称点SO(1,1)附近是一个临界现象。这是因为在这类模型中,当从约当标架转换到爱因斯坦标架时,模空间的指数拉伸和由此产生的标量势的指数平坦化。这个结果类似于暴胀膨胀过程中不均匀性的拉伸和展平。它有一个简单的解释,在模空间中的卡勒锥附近的速度与快度,类似于狭义相对论的光锥。这种效应使得暴胀甚至在具有非常陡势的模型中也是可能的。我们描述这个宇宙吸引子机制的共形和超共形版本。
2013-09-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary solutions in the simplest gravity model with conformal symmetry
本文讨论了一个具有共形对称性的引力模型,它是用庞加莱代数项对广义相对论进行的最简单的推广。对称性的非线性实现导致了五个标量场的存在。因此,在宇宙演化的最早阶段,利用它们来推动暴胀似乎是可取的。结果表明,标度因子的演化并不意味着加速膨胀,因此在这个模型中不存在暴胀解。为了推动通货膨胀,需要一个更复杂的模型,该模型由庞加莱代数的扩展引起。
2021-11-16 gr-qc
Inflationary behavior of $R^2$ gravity in a conformal framework
暴胀模型受到普朗克卫星数据的严格限制。其中,具有指数型势的Starobinsky模型似乎受到了最近BICEP 2结果的挑战。该模型基于爱因斯坦-希尔伯特作用量中$\,~ R^2$项的存在,这些项起源于共形异常。共形(或外尔)引力理论是相关的,当物质场变得有效无质量时;即它们的质量与时空曲率相比可以忽略不计。这些理论可以包括其他的、附加的标量场。我们表明,它们的存在下,在一般条件下不会不稳定的Starobinsky模型中遇到的通货膨胀的行为,虽然与现有数据的精确定量协议的问题,如张量标量比,取决于参数的选择。
2014-12-11 gr-qc hep-ph hep-th
Conformal Standard Model and Inflation
本文提出了一个可能的通货膨胀的情况下,在共形标准模型的非最小引力耦合的结果。该模型包括,相比SM,额外的右手征中微子和复杂的标量耦合到右手征中微子,但不SM粒子。暴胀是由两个非最小耦合场驱动的,一个是通常的希格斯粒子,另一个是无菌标量。事实证明,在这个模型中,张量标量比和光谱指数可以匹配当前数据的参数范围很广。
2018-02-24 gr-qc
Conformal Frame Dependence of Inflation
标量-张量引力理论中不同共形框架之间的物理等价性是已知的事实。然而,假设物质最低限度地耦合到特定框架(我们称之为物质乔丹框架)的度规,那么宇宙的物质观点可能会因框架而异。因此,引力扇区(曲率场和标量场)和物质扇区之间有明显的区别。在本文中,重点放在一个简单的幂律膨胀模型在爱因斯坦框架,考虑两个例子:一个超级暴胀和一个弹跳宇宙约旦框架。然后我们考虑一个极小耦合到Jordan框架的旁观者曲率,并计算了它对曲率扰动功率谱的贡献。在这些具体的例子中,我们发现超暴胀情况下在短尺度上有一个蓝色倾斜,而弹跳情况下在大尺度上有一个蓝色倾斜。
2015-10-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Pre-Inflation in the Presence of Conformal Coupling
我们考虑一个封闭的FLRW宇宙中的前暴胀时代的无质量标量场,共形耦合到Ricci标量曲率。标量场势可以是Coleman-Weinberg单圈势的形式,它在原点处是平坦的,并驱动暴胀演化。当共形参数λ为正值,且小于临界值xi_c=(1/6)时,该模型存在非零标度因子和零初始Hubble参数的精确解。因此,这些解决方案可以顺利地匹配到所谓的前大爆炸模型。在这个前暴胀时代的末期,人们可以通过指定势的形式来匹配暴胀解,并且整个解属于C^(1)类。
2004-01-13 gr-qc
Chaotic inflation limits for non-minimal models with a Starobinsky attractor
我们调查通货膨胀吸引点通过分析非最小耦合单场通货膨胀模型在两个相反的限制;“平坦”的限制,其中的一阶导数的共形因子是小的和“陡峭”的限制,其中的一阶导数的共形因子是大的。我们考虑一个子集的模型,产生Starobinsky通货膨胀在陡峭的共形因子,强耦合,限制,并证明他们导致混沌通货膨胀在相反的平坦,弱耦合,限制。暴胀子场的高阶幂的抑制与保角因子的平坦性条件有关。我们强调,在弱耦合极限的混沌吸引子行为是一个不同的,不太普遍的,比Starobinsky吸引字符。与COBE规范化协议不能同时在两个吸引子限制和混沌吸引子限制的膨胀的规模取决于细节的共形因子,相反的强耦合Starobinsky吸引子。
2014-09-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation and the semiclassical dynamics of a conformal scalar field
本文从Wheeler-DeWitt方程的Born-Oppenheimer约化出发,导出了de Sitter时空中无质量共形耦合标量物质的半经典演化。我们发现一个显着的差异,相对于最小耦合的情况下:量子引力修正的效果不依赖于标量模式的动量,直到普朗克长度的二阶,因此,没有相关的色散关系的修正。
2007-12-20 astro-ph gr-qc hep-th
Minimal $k$-inflation in light of the conformal metric-affine geometry
我们激励一个最小的实现慢滚$k$ -通货膨胀纳入局部共形对称性和破缺的全球$\mathrm{SO}(1,1)$对称性的度量仿射几何。利用度量-仿射几何,度量和仿射连接都被看作独立变量,拉格朗日量的每一项都保持了局部共形对称性,从而可以很容易地以共形不变的方式增加标量场的高阶导数.对这种最小的慢滚$k$ -暴胀($n_\mathrm{s}\sim 0.96$、$r\sim 0.005$和$c_\mathrm{s}\sim 0.03$)的预测不仅与当前的观测数据一致,而且还具有通过即将到来的观测进行检验的前景。
2021-06-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary universe in a conformally-invariant two scalar-field theory with an $R^2$ term
我们在一个理论中研究了暴胀宇宙,其中两个标量场与标量曲率非极小耦合,存在额外的$R^2$项,共形不变性被破坏。特别地,研究了一个标量场是动态的,两个标量场是动态的情况下的慢卷暴胀。结果表明,曲率扰动的谱指数和密度扰动的张量标量比与Planck结果是一致的。同时证明了可以实现从暴胀中的优雅退出。
2016-02-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Generalized Conformal Transformation and Inflationary Attractors
我们研究了从一般标量-张量理论到爱因斯坦坐标系的一般保角变换所得到的暴胀模型中的暴胀吸引子。在我们的研究中,共形变换的系数取决于标量场和它的动力学项。因此,相关的标量-张量理论显示了一类退化高阶标量-张量理论的子集,其中标量场及其动力学项都可以非最小地耦合到引力。我们发现,如果共形系数$Ω$采取乘法形式,使得$Ω\equiv w(ϕ)W(X)$,其中$X$是场$ϕ$的动力学项,则所提出的模型的理论预测可以具有通常的通用吸引子,与$W(X)$的任何函数无关。对于$Ω$采取加法形式的情况,使得$Ω\equiv w(ϕ) + k(ϕ) Ξ(X)$,我们发现除了通用的吸引子之外,还有新的$ξ$吸引子。我们分析了这些模型的暴胀观测值,并将其与普朗克合作的最新约束进行了比较。我们发现,这些新的$ξ$吸引子相关的可观测量不满足普朗克数据在强耦合限制的约束。
2019-07-30 gr-qc hep-ph hep-th
High Energy Physics Signatures from Inflation and Conformal Symmetry of de Sitter
在暴胀期间,时空的几何是由(准)德西特相位描述的。暴胀观测量由基础的(软破的)德西特等距群SO(1,4)决定,它的作用类似于R^3上的共形群:当涨落在超哈勃尺度上时,标量场的标量场受共形不变性的约束。质量m大于哈勃率H的重场对应于对偶欧几里得三维共形场论中虚维的算子。通过利用dS/CFT对应,我们证明了,除了由de Sitter空间的热性质所预期的玻尔兹曼抑制外,重场在光场的暴胀子中的一般效应是引入O(H^2/m^2)形式的幂律抑制修正。例如,这可以在四点相关器的水平上看到,我们提供了由于大量标量场交换而引起的校正。
2015-01-14 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
Anomaly-induced effective action for gravity and inflation
在非常早期的宇宙中,物质可以用自由辐射来描述,也就是说,可以用相互作用可以忽略的无质量场的集合来描述。那么主导的量子效应是来自真空作用量共形不变部分的重整化的迹反常。反常诱导的有效作用量可以精确到任意共形泛函,对于共形平坦度量的特殊情况,该泛函为零。这为共形平坦宇宙学解的研究提供了坚实的基础,其中第一个由Mamaev和Mostepanenko以及Starobinski在1980年发现。将反常诱导作用量看作对Einstein-Hilbert项的量子修正,我们探讨了存在暴胀解的可能性,研究了暴胀解对初始数据的依赖性,并讨论了考虑密度扰动时的限制条件.暴胀解的形状强烈地依赖于基本粒子物理学的基本规范模型。考虑了两种特殊情况:最小标准模型和N=8,D=4的物质扇区。事实证明,暴胀几乎是普朗克质量与最重粒子质量之间巨大差异的必然结果。
1998-10-10 gr-qc hep-th
Circumventing the challenges in the choice of the non-conformal coupling function in inflationary magnetogenesis
众所周知,为了在暴胀过程中产生具有观测到的振幅的磁场,必须通过将电磁场耦合到暴胀子或标量曲率来打破电磁场的共形不变性。标量曲率的耦合即使在慢滚暴胀中也会带来一定的挑战,考虑暴胀子的耦合似乎是可取的。它可以表明,在慢滚暴胀,以产生足够的强度,几乎规模不变的磁场,非共形耦合到暴胀子必须选择具体取决于手头的暴胀模型。在最近的工作中,我们发现,当出现急剧偏离慢滚暴胀导致标量功率谱中的强特征时,不可避免地会出现电磁场谱中的尖锐特征,除非非共形耦合函数被非常精细地调谐。特别是,我们发现,如果发生超慢滚暴胀的时代,那么磁场的强度在大尺度上可以被严重抑制。在这项工作中,我们研究这些挑战是否可以绕过涉及两个领域的通货膨胀模型。我们表明,额外的标量场的存在下,使我们能够构建耦合功能,导致所需的强度磁场,即使出现中间时代的超慢卷膨胀。然而,我们发现,在频谱中的磁场,是由于从慢卷膨胀的偏离诱导的功能不能完全消除。我们利用MagCAMB程序计算了磁场对宇宙微波背景各向异性的影响,并考察了具有特征的谱是否与电流约束基本一致。
2023-01-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary non-Gaussianities in alpha vacua and consistency with conformal symmetries
本文在单场慢滚暴胀的α真空中计算三点和四点标量关联函数,证明其满足共形Ward恒等式,并以扩展的波泛函方法验证in-in结果。
2024-10-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation in a conformally-invariant two-scalar-field theory with an extra $R^2$ term
我们探讨暴胀宇宙学的理论中,有两个标量场的非最小耦合的Ricci标量和一个额外的$R^2$项,这打破了共形不变性。特别地,我们研究了一个动态标量场和两个动态标量场的慢卷暴胀。结果表明,密度扰动标量模的谱指数和张量标量比与最近的Planck卫星观测结果是一致的。从暴胀阶段优雅地退出,就像在方便的$R^2$引力中一样。我们还提出了三个标量场的讨论中的模型的推广。
2015-07-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-canonical Conformal Attractors for Single Field Inflation
本文通过超引力和超共形理论两种途径构造非正则共形不变理论,经共形破缺得到可调制 T 模型形状的新非正则暴胀模型,并结合 Planck 与 BICEP/Keck 数据约束 Kähler 势形式。
2022-01-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A big bounce, slow-roll inflation and dark energy from conformal gravity
本文研究了基于闵可夫斯基空间SO(4,2)共形群的引力规范理论的宇宙学部分。我们允许常规的物质耦合到时空度规以及物质耦合到测量特殊保形变换的场。一个有效的宇宙学常数是通过运动方程的解动态产生的,这使我们能够恢复宇宙的后期加速度。此外,源自普通宇宙物质(即尘埃和辐射)的引力场在非常早期的宇宙中被显著削弱,这具有用大反弹取代大爆炸的效果。最后,我们发现,这种反弹之后是一段时间的近指数慢滚膨胀,可以持续足够长的时间来解释大尺度均匀性的宇宙微波背景。
2017-05-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation in models with Conformally Coupled Scalar fields: An application to the Noncommutative Spectral Action
慢卷暴胀是在暴胀子场与里奇标量共形耦合的理论中研究的。特别是,在非对易谱作用的背景下,希格斯场膨胀的情况下进行了分析。结果表明,虽然希格斯势可以导致慢滚条件得到满足,一旦运行的自耦合在两个循环被包括在内,从CMB数据施加的约束,使这种情况下的预测与顶夸克质量的测量值不兼容。我们还分析了一个额外的共形耦合的无质量标量场,这是自然产生的非对易几何的背景下,暴胀的情况下的作用。
2010-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Conformal inflation in the metric-affine geometry
本文在度量仿射几何的框架下,从局部共形对称性和整体对称性的微破缺两个角度,对暴胀模型的分类进行了系统的研究。在度量-仿射几何中,仿射连接是度量的一个独立变量,而不是由例如列维-奇维塔连接作为其函数给出,它是普通广义相对论中采用的黎曼几何的推广。由于这种独立性,度量-仿射几何与黎曼几何相反,可以保持拉格朗日量中每一项的局部共形对称性,从而局部共形不变性可以与更多种类的整体对称性相容。作为简单的例子,我们考虑了两个标量模型与破碎的$\mathrm{SO}(1,1)$或$\mathrm{O}(2)$,导致著名的$α$ -吸引子或自然膨胀,分别。暴胀子可以理解为他们的伪南武-戈德斯通玻色子。
2021-01-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Holography for inflation using conformal perturbation theory
本文给出了一类暴胀慢滚模型的精确的、定量的全息描述。双QFT是一个变形的三维CFT由一个几乎边际运营商,其中,在我们考虑的模型中,产生RG流到附近的IR固定点。这些模型描述了山顶暴胀,其中暴胀子从无限过去(对应于双QFT的IR固定点)的局部最大值滚动到无限未来(对应于双QFT的UV)的附近局部最小值。通过纯全息方法,我们计算了标量和张量宇宙学扰动的谱和双谱。这些可观测量全息映射到的QFT双折射可以使用共形微扰理论计算,即使当对偶QFT是强耦合的。光谱和双谱都可以用CFT变换器来表达,CFT变换器通过共形不变性固定,直到几个常数。因此,慢卷暴胀微扰子的形式是由德西特等距从不动点的微扰破缺决定的。将常数设置为AdS/CFT在固定点处获得的值,我们发现与已知的慢滚功率谱和非高斯性表达式完全一致。
2012-11-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Instability of De Sitter Spacetime induced by Quantum Conformal Anomaly
量子引力效应引起的(准)de Sitter时空的不稳定性已经在许多工作中讨论过。特别是量子能量动量张量引起的引力反作用对理解量子引力的低能描述至关重要,有时会使时空不稳定。本文讨论了由引力反作用引起的包含量子共形反常的(准)de Sitter不稳定性。共形或迹异常对应于无质量共形场的量子引力贡献,并均匀地影响时空。首先,我们利用绝热近似(WKB)导出了共形反常,并讨论了量子能量动量张量的重整化。然后,我们从包含宇宙学常数、共形反常和高阶导数项的半经典爱因斯坦方程出发,研究了哈勃参数的动力学性质。从半经典引力的观点出发,我们清楚地证明了经典de Sitter吸引子$H_{\mathrm{C}} \simeq \sqrt{Λ/{3}}$一般是不稳定的,而暴胀在特定条件下是不稳定的.除非对共形反常和高阶导数项进行微调,否则暴胀最终会变成具有哈勃尺度$H \approx M_{\rm P}\equiv \sqrt{1/8πG_{N}}$的普朗克暴胀或终止$H(t) \rightarrow 0$。后一种情况表明,宇宙暴胀不可能持续很长时间,永恒的暴胀情景受到强烈的约束。
2019-01-05 gr-qc hep-ph hep-th
On the challenges in the choice of the non-conformal coupling function in inflationary magnetogenesis
原始磁场是在暴胀期间通过考虑破坏电磁场的共形不变性的作用而产生的。为了打破共形不变性,电磁场要么耦合到暴胀子,要么耦合到标量曲率。此外,宇称违反项往往被添加到行动,以提高原始电磁场的振幅。在这项工作中,我们研究的影响,从慢卷膨胀的频谱上的非螺旋以及螺旋电磁场的偏差。我们发现,在耦合到标量曲率的情况下,即使在慢卷膨胀中,产生所需形状和强度的电磁场也存在一定的挑战。当场与暴胀子耦合时,可以构造依赖于模型的耦合函数,从而在慢卷暴胀中产生几乎尺度不变的磁场。然而,我们表明,由于偏离慢卷膨胀产生的标量功率谱中的尖锐特征不可避免地导致电磁场的功率谱中的强特征。此外,我们发现,这样的效果也可以大大抑制所产生的电磁场的强度在宇宙学的利益尺度。我们说明了这些方面的援助,已被认为是产生特定功能的标量功率谱的特定通货膨胀模型。此外,我们发现,在这种情况下,如果电磁功率谱中的强特征被撤销,耦合函数的选择需要相当大的微调。我们讨论了更广泛的影响,我们获得的结果。
2022-06-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-canonical inflation coupled to matter
我们计算修正的通货膨胀的潜力,由于共形耦合的非相对论性的问题。我们发现,在一定的物质耦合条件下,暴胀可能突然中断。我们显示这在超共形Starobinsky模型,其中物质共形耦合到爱因斯坦框架度量。只要有非相对论性物质的初始密度,这些修正就可以很容易地阻止暴胀。由于这些额外的重自由度通常出现在更高维度的理论中,例如卡鲁扎-克莱因模式,这种效应可能出现在多种情况下。
2015-11-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmic inflation from broken conformal symmetry
一个快速加速膨胀的时期,预计在早期宇宙实现了一个标量场沿着一个渐近平坦的潜力,目前的数据首选缓慢滚动。在本文中,我们指出,这种具有渐近平坦势的宇宙暴胀的图像可以从Palatini二次引力中产生,通过以这样一种方式添加物质场,以打破动力学项和势项的局部规范共形对称性。
2022-05-10 astro-ph.CO gr-qc
Regularization and conformal transformations of the power spectrum in general single field inflation
宇宙微波背景辐射功率谱的正则化是宇宙学中的一个重要问题。大多数方法都假设不需要正则化功率谱,而帕克在2007年提出了一种新的功率谱正则化方法:绝热正则化,它最初是为弯曲时空中的粒子创造而开发的。本文主要研究这一问题,特别是绝热减法项。最小耦合慢卷暴胀的减法项是众所周知的。我们扩展到更一般的通货膨胀模型的观点,并推导出减法项的k-通货膨胀模型。通过Urakawa-Starobinsky方法,我们考虑了减法项在后期的时间发展。我们还考虑了非最小耦合的情况下,并表明绝热正则化是独立的框架:约旦或爱因斯坦框架。
2015-06-11 gr-qc
A Conformal Field Theory for Eternal Inflation
我们研究了一个由任意维d上重叠球面的共形不变分布所定义的统计模型。该模型的出现作为宇宙气泡在d+1维de Sitter空间中的渐近分布,也作为气泡与基准“观测气泡”的畴壁碰撞在d+2维de Sitter空间中的渐近分布。本文用解析方法计算了d=2时“泡数算子”指数的2点、3点和4点关联函数。我们发现,当仔细定义,这些反射器是免费的红外发散,协变下的全球共形群,电荷守恒,并与正的共形尺寸,在一个新的方式有关的电荷变换。虽然这些算符本身可能并不能定义一个完整的共形场论,但人们可以用球上的配分函数来计算二维情形下的近似中心荷。当气泡的成核速率很大时,任何尺度的理论都有一个无相互作用的极限。二维理论与某些连续渗流模型有关,但它对所有隧穿速率值都是保形的。
2009-03-12 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Exact inflationary solutions in exponential gravity
本文考虑一个改进的引力模型$ f(R,ϕ)=R e^{h(ϕ)R} $,其中强引力修正被取到所有阶,$ϕ$是一个自相互作用的无质量标量场.我们表明,该模型到爱因斯坦框架的保角变换会导致非正则动力学项,并否定了爱因斯坦框架的优势。我们得到精确的解决方案,在约旦框架的背景下,不进行共形变换,并表明该模型导致通货膨胀与出口。我们在Jordan标架下得到了标量和张量功率谱,并证明了该模型导致了红倾。我们讨论的含义相同的宇宙学观测的光。
2019-03-15 gr-qc hep-th
Cyclic Inflation
我们提出了一个暴胀模型,是测地线完整的,不受transplanckian问题。在大多数暴胀模型中,deSitter背景中的无质量(共形)标量场波动会产生标度不变谱。在这项工作中,我们实现了尺度不变的扰动,从(共形)辐射的热波动在辐射为主的收缩时代之前,通货膨胀。当模式在收缩阶段退出哈勃半径时,确实会产生尺度不变的波动。经过许多周期后,我们进入了幂律暴胀阶段,将前一个收缩阶段产生的模式扩展到我们今天观察到的规模。
2008-12-17 astro-ph gr-qc hep-th
Conformal consistency relations for single-field inflation
我们推广了单场一致性关系,不仅捕捉到了压缩极限中的首项--1/q^3,其中q是小波矢--而且捕捉到了次首项,1/q^2。对于(n+1)点函数,这一项在特殊的保角变换下是固定不变的;这与1/q^3项与n点函数的标度依赖性有关的事实是一致的。对于三点函数的压缩极限,这个共形一致性关系意味着不存在1/q^2的项。我们验证了4点函数的压缩极限与3点函数的共形变分有关,无论是在正则慢卷膨胀的情况下,还是在具有降低的声速的模型中。在第二种情况下的共形一致性条件捕获,在可观的水平,在拉格朗日的洛伦兹不变性的非线性实现引起的运营商之间的关系。这些结果意味着,在任何单场模型中,原始的关联函数被赋予SO(4,1)对称性,与膨胀和特殊的保角变换非线性实现的?我们还验证了共形一致性关系的任何n点函数的模型与调制的暴胀子潜力,其中的规模依赖是不可忽略的。最后,我们推广了张量和软内动量的相容关系。
2012-07-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scale-invariant tensor spectrum from conformal gravity
本文研究了具有质量参数$m^2=2H^2$的共形引力场中de Sitter暴胀过程中产生的宇宙张量扰动。结果表明,张量功率谱是尺度不变的。
2015-07-22 gr-qc hep-th
Holographic non-Gaussianities in general single-field inflation
我们使用全息技术来计算一般单场膨胀的非高斯性,包括具有非平凡声速的模型。在这种全息方法中,暴胀动力学被捕获的一个相关的变形的双重共形场论(CFT)在紫外线,而暴胀的微扰计算共形理论。在本文中,我们讨论了高阶导数算子的影响,如$(\partial_μϕ\partial^μϕ)^{m}$,这是已知的诱导一个非平凡的声速和源潜在的大的非高斯性。我们从变形的CFT双谱子中计算出全暴胀双谱。从算子乘积展开的角度讨论了双谱的压缩极限。正如暴胀的全息描述中常见的那样,我们的功率谱在紫外区域是蓝色倾斜的。我们扩展我们的双谱计算的IR区域的共形扰动的所有订单。我们提供了一个自洽的设置,再现红色倾斜的功率谱,以及所有可能的双谱形状在慢滚制度。
2016-12-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A modified Starobinsky's model of inflation: Anomaly-induced inflation, SUSY and graceful exit
我们提出了一个通货膨胀模型的基础上的反常引起的有效作用的重力存在的共形不变的希尔伯特-爱因斯坦项。我们的方法是基于共形表示的领域的行动和相应的共形异常的整合。与Starobinsky的原始模型不同,暴胀可以在开始时稳定,在结束时不稳定。这种不稳定性是由与大质量费米子场相关的量子效应导致的暴胀减慢引起的。在超对称理论中,这种机制可以与超对称性的破缺联系起来,并提出了一种自然的方式来实现从暴胀到FLRW阶段的优雅退出。
2002-10-30 astro-ph gr-qc hep-ph
Inflation and Conformal Invariance: The Perspective from Radial Quantization
根据dS/CFT对应,在原始de Sitter相位期间产生的场的标量受三维共形不变性约束。利用径向量子化的共形场论和算符-态对应的性质,我们收集了一些点上的信息。de Sitter中自旋s态质量的Higuchi束缚是径向量子化CFT $_3$中反射正性和算符标度维数是态能量这一事实的直接结果。从边界CFT $_3$的角度来看,de Sitter中出现的部分无质量态对应于共形群具有最高权的边界态。我们讨论了暴胀的一致性关系和渐近对称性的作用,它通过产生长扰动模将渐近真空转变为新的物理上不等价的真空。我们表明,在CFT $_3$方面,渐近对称性有一个很好的量子力学解释。例如,以渐近膨胀对称作用对应于在“时间”上向前(或向后)演化的状态,并且产生渐近对称变换的电荷是哈密顿量本身。最后,我们研究了各向异性暴胀的对称性,并证明了四维自由标量场的膨胀子可以在对偶图像中再现,只要考虑一个各向同性的三维边界,该边界具有膨胀对称性,但边界应力-能量动量张量的真空期望值不为零。
2017-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum Stress Tensor Fluctuations of a Conformal Field and Inflationary Cosmology
我们讨论了在膨胀过程中引入的额外的扰动量子应力张量波动的共形不变的领域,如光子。我们认为这两个运动学模型,它只处理与膨胀波动的测地线,和动力学模型,它把耦合的应力张量波动的标量暴胀。根据温伯格的定理,在这两个模型中,我们都没有发现后期的增长。相反,我们发现的是一个修正,这个修正随着通货膨胀的开始而变大。这种修正是非高斯的,并且高度依赖于尺度,因此从观测到的功率谱中没有这种效应可能意味着对暴胀总持续时间的约束。我们讨论了不同的观点的有效性微扰理论在很早的时候,目前可观察到的模式是transplanckian。
2010-05-25 astro-ph.CO gr-qc
Non-minimal Inflationary Attractors
最近,我们确定了一类新的(超)共形不变理论,允许通货膨胀,即使标量位是非常陡峭的原始共形变量。这类理论的观测预测几乎与模型无关。在本文中,我们考虑这些模型的推广版本,其中暴胀子与引力的耦合是非最小的,且与其共形值不同,且λ <0。我们发现,这些模型表现出吸引子行为。即使是轻微的增加,|ξ|从|ξ| = 0时,这些模型对n_s和r的预测迅速收敛到与共形耦合ε = -1/6相对应的通用模型无关值。n_s和r的这些值实际上与无穷大负π的极限中的相应值一致。
2013-09-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Conformal models of de Sitter space, initial conditions for inflation and the CMB
共形嵌入的封闭宇宙模型在德西特背景表明了一个量子化条件上可用的共形时间。这个条件意味着宇宙在不大于10%的水平上是封闭的。当引入一个大质量的标量场来驱动暴胀相时,这个数字在接近1%的水平上被缩小到闭合。为了加强对可用共形时间的约束,我们需要考虑宇宙在暴胀开始之前的条件。围绕初始奇异性构造了一个形式级数,它依赖于一对无量纲的尺度不变参数。对于物理上可接受的模型,我们发现,这两个参数是统一的顺序,所以没有微调是必需的,除了在质量的标量场。对于输入参数的典型值,我们预测宇宙学参数的观测值,包括宇宙学常数的大小。该模型产生了一个非常好的适合最新的CMBR数据,预测低-l下降的CMB功率谱与WMAP观察到的一致。
2004-11-19 astro-ph gr-qc
Correlation functions of sourced gravitational waves in inflationary scalar vector models. A symmetry based approach
我们利用共形对称性来限制长寿命向量场扰动下暴胀子的形状。应用共形沃德恒等式,我们推导出一般表达式,振幅和归一化因子,为两个和三个点的标量场介导的相互作用$f(ϕ)\left(F_{μν}F^{μν}+α\tilde{F}_{μν}F^{μν}\right)$,其中$f(ϕ)$是一个合适的标量和矢量场之间的耦合函数的矢量场的存在下。前面的相互作用允许各向同性和宇称对称破缺,并与超视界共形对称性相一致。作为共形场论方法的一个应用,我们计算了张量-标量$\langle γζ\rangle$和张量-标量-标量$\langle γζζ\rangle$混合算符,这两种算符在寻找与手征引力波有关的宇称破缺效应时很有意义.最后,我们得到的三个点算子的一致性关系。
2019-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scale invariance and a gravitational model with non-eternal inflation
我们提出了一个3 + 1维引力模型,该模型在早期导致膨胀,随后是辐射和物质主导的时代,随后在后期加速。暴胀和晚期加速都接近于德西特,有效宇宙学常数之间有很大的等级。没有标量场作为暴胀的媒介,从暴胀到辐射主导时期的过渡是平滑的。这个模型的设计是,它产生的代价是放弃洛伦兹不变性的引力部门,迪拉克Born Infeld型共形标量理论时,宇宙是共形平坦的。然而,它类似于弱弯曲时空中具有Gibbons-Hawking-York边界项的爱因斯坦引力。
2012-04-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Consequences of a stochastic approach to the conformal invariance of inflationary correlators
本文给出了用随机方法计算de Sitter空间中多个相互作用标量场的红外关联函数的一般形式。这些标量场被视为测试场,因此,我们的结果是适用于模型,如曲率的情况下,产生最初的等曲率模式的领域没有贡献的宇宙能量密度在暴胀膨胀。随机形式主义与反映de Sitter等距的关联函数的共形不变性的论证相结合,使我们能够完全地和部分地确定三点函数的形式和幅值对于四点函数的可计算量.结果表明,在以往的文献中所采用的朴素标度参数并不一定成立,我们推导出相关器服从朴素标度的充分必要条件。我们还发现,关联函数可以在原则上表现出更复杂的结构比在文献中讨论。
2012-10-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
de Sitter symmetries and inflationary scalar-vector models
本文研究了$D$ -维deSitter空间中的场论与$(D-1)$ -维欧氏空间中的对偶共形场论之间的对应关系。特别是,我们调查的形式,这种对应关系是建立在一个系统的相互作用的标量和矢量场在德西特空间传播。我们分析了一些必要的(但不是充分的)条件,共形对称性保持在对偶理论中的$(D-1)$维,使建立的对应。本文的讨论是在暴胀宇宙学的背景下进行的,因此,本文的结果对于计算包含标量场和矢量场耦合的暴胀模型中的场的关联函数和原初曲率微扰$ζ$具有一定的应用可能性。
2019-12-12 gr-qc hep-th
Are there really conformal frames? Uniqueness of affine inflation
在这里,我们简要地回顾了一个单一的标量场在纯仿射引力的背景下的非最小耦合动力学,并将研究扩展到多场动力学。耦合是通过仿射连接及其相关的曲率,而不涉及任何度量张量。后者是后验的,它可能获得像引力尺度一样的突现特征。在仿射引力中值得注意的是从非最小耦合到最小耦合的过渡,这仅仅是通过对标量场的场重新定义来实现的。因此,暴胀模型获得了独特的描述,在这种情况下,所观察到的参数,如标量倾斜和张量标量比,是不变的场重新参数化。总的来说,引力的仿射方法有望揭示宇宙学和天体粒子物理学中有趣而丰富的现象学。
2018-05-31 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Drawing conformal diagrams for a fractal landscape
宇宙暴胀的一般模型、最近提出的循环宇宙和弦论图景都预言了时空的整体几何是随机的、自相似的分形。为了形象化这样一个宇宙的复杂因果结构,人们通常画一个共形(卡特-彭罗斯)图。我发展了一种新的方法来绘制共形图,适用于任意的1+1维时空。这种方法是基于交叉lightrays的定性分析,从而避免了显式变换的时空度量的需要。为了证明这种方法的力量和简单性,我提出了不同复杂度的时空图的推导。然后,我适用于三种不同的模型的一个永恒的膨胀宇宙(标量场膨胀,循环宇宙,和弦论景观)涉及嵌套的渐近平坦,德西特和/或反德西特泡沫的成核的莱特方法。我表明,由此产生的图表包含一个特征的分形排列的线。
2005-03-14 gr-qc hep-th
Inflation Without a Trace of Lambda
我们将爱因斯坦的无痕爱因斯坦方程的公式推广到$f(R)$引力理论。在真空无痕爱因斯坦方程的情况下,我们表明,一个非恒定的外尔张量导致通过共形变换的尺寸均匀(“无标度”)理论的共形框架与标量场源,具有指数势。然后,我们制定了无痕版本的$f(R)$引力,我们发现,共形变换导致一个无标度理论共形等价于广义相对论和标量场$ϕ$与一个潜在的标度不变的形式:$V(ϕ)=\frac{D-2}{4D}Re^{-ϕ}$,其中$ϕ=[2/(D-2)]\ln f^{\prime }(R)$。在这个理论中,宇宙学常数仅仅是一个积分常数,在统计上分布在一个独立因果域的多重宇宙中,真空能量是另一个不相关的任意常数,暴胀平台的高度也是如此,它存在于各种各样的势能中。与完全广义相对论的共形等价物不同,平坦势在所有阶次的多项式拉格朗日量的所有时空维度中都是可能的。因此,我们被引导到一个新的解释的宇宙学常数真空能量的问题,并加速暴胀膨胀在非常早期的宇宙与一个非常小的宇宙学常数在后期的广泛的无标度理论。避免了无痕广义相对论或标准的非无痕引力$f(R)$理论所需的微调。我们表明,尺度不变的共形势的预测是完全一致的微波背景观测数据有关的原始倾斜和张量标量比。
2020-07-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary attractors from nonminimal coupling
我们明确地表明如何E模型吸引子是从一般标量张量引力理论与任意的共形因子在强耦合限制。利用保角变换,可以得到任何具有观测量$n_s$和$r$的吸引子。吸引子的存在对区分不同的模型提出了挑战。
2017-09-13 gr-qc
Vector Galileon and inflationary magnetogenesis
宇宙暴胀为这种结构的形成提供了初始条件。然而,大规模磁场的起源不能在这个框架内解决。这个长期存在的问题的关键问题是共形不变性的电磁(EM)场在4-D。虽然在文献中已经提出了许多方法来打破共形不变性的EM行动,在这里,我们提供了一个全新的方式来看待修改的EM行动和生成原始磁场在通货膨胀。我们明确地构造了一个高阶导数的电磁作用,打破共形不变性的要求三个条件-理论描述的矢量位$A_μ$及其衍生物,规范不变性得到满足,运动方程是线性的矢量位的二阶导数。我们的模型的独特之处在于,可观的磁场产生在小波长,而微小的磁场产生在大波长,与当前的观测结果一致。
2018-01-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
de Sitter symmetries and inflationary correlators in parity violating scalar-vector models
本文利用共形场论的技巧,对由相互作用项$f_1(ϕ)F_{μν}F^{μν} + f_2(ϕ)\tilde{F}_{μν}F^{μν}$描述的暴胀标量-矢量模型的相关函数的形式进行了约束。我们使用的事实,共形群是相关的对称群作用于超视界尺度在暴胀德西特背景。结果发现,超视界共形对称性限制了耦合函数$f_1, f_2$的形式为同次齐次函数。我们导出了该模型中涉及标量和矢量扰动的关联函数的一般形式,并确定了超视界尺度下的压缩极限标度行为。这里遵循的方法是有用的约束的标量矢量关联函数的形状,我们的结果同意最近的文献中关于这个问题,但不允许我们确定的关联函数的振幅因子。
2017-11-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th