畴壁演化的参数和非参数速度相关单尺度模型的比较

宇宙泡和畴壁不稳定性I：线性涨落的参量放大

Cosmic bubble and domain wall instabilities I: parametric amplification of linear fluctuations

这是第一篇论文在一个系列中，我们研究的碰撞核气泡考虑到小的初始（量子）波动的影响，在一个完整的3+1维设置。本文研究了非均匀高度对称背景下线性涨落的演化。我们表明，随着时间的推移，从微小的波动叠加在平面和SO（2，1）对称的背景发展了很大程度的不对称性。这些涨落来自于零点真空振荡，因此通过强制空间对称性来排除它们在量子处理中是不一致的。我们考虑两个碰撞的平面壁的限制，波动模式功能的特点是波数横向碰撞方向和纵向形状沿碰撞方向$x$，我们解决。最初，波动服从一个线性波动方程，其质量与时间和空间相关，为$m_{eff}(x,t)$。当壁多次碰撞时，$m_{eff}$随时间振荡。我们使用Floquet理论研究的波动和推广熟悉的技术，从预热的情况下，与许多耦合的自由度。这种不均匀的情况下有带的不稳定的横向波数$k_\perp$与指数增长的模式功能。从$x$中的模式函数的详细空间结构，我们确定了广泛和狭窄的参数共振推广的均匀$m_{eff}(t)$的预热情况。不稳定的$k_\perp$模式是纵向局域的，但可以描述为准粒子在Bogoliubov意义上。我们定义了一个有效的占用数，以显示它们是在背景中定义明确的冲突的情况下以突发方式创建的。伴随非线性的横向-纵向耦合从根本上打破了这种局部粒子描述，出现了不可分离的3D模式。

Comments on Axions, Domain Walls, and Cosmic Strings

Axions have for some time been considered a plausible candidate for dark matter. They can be produced through misalignment, but it has been argued that when inflation occurs before a Peccei-Quinn transition, appreciable production can result from cosmic strings. This has been the subject of extensive simulations. But there are reasons to be skeptical about the possible role of axion strings. We review and elaborate on these questions, and argue that parametrically strings are already accounted for by the assumption of random misalignment angles. We review and elaborate on these questions, and …

超对称轴子模型中的畴壁和等曲率微扰问题

Domain wall and isocurvature perturbation problems in a supersymmetric axion model

轴子引起了两个严重的宇宙学问题，畴壁和等曲率微扰问题。Linde指出，当Peccei-Quinn（PQ）标量场在暴胀过程中取较大的$\sim M_{\text{pl}}$（普朗克尺度）时，等曲率扰动被抑制.然而，在这种情况下，具有大振幅的PQ场在暴胀之后开始振荡，并且PQ场的大的波动通过参数共振产生，这导致畴壁的形成。我们考虑一个超对称的轴子模型，并检查是否畴壁形成使用晶格模拟。研究发现，当PQ场的初始值小于$10^{3}\times v$（其中$v$为PQ对称破缺尺度）时，在SUSY轴子模型中不出现畴壁问题.

重子不对称性来自电弱对称域墙

Baryon Asymmetry from Electroweak-Symmetric Domain Walls

研究电弱对称域墙在电弱破缺等离子体中通过产生手性不对称性来生成重子不对称性，分析壁厚、CP破坏源和扩散长度的层次关系及参数极限下的标度行为。

轴子模型中的畴壁和等曲率微扰问题

Domain wall and isocurvature perturbation problems in axion models

轴子模型有两个严重的宇宙学问题，畴壁和等曲率微扰问题。为了解决这些问题，我们研究了Linde模型，其中的Peccei-Quinn（PQ）标量场值在暴胀期间是大的。在这个模型中，PQ场的涨落在暴胀后通过参数共振而增长，可能产生稳定的轴子弦，这导致畴壁问题。我们用晶格模拟研究了轴子弦的形成。结果表明，在混沌暴胀中，只要初始失准角θ a小于O（10^{-2}），轴子模型就不存在畴壁和等曲率扰动问题。此外，在一般的暴胀模型中，轴子也可以解释破缺标度v \simeq 10^{12-16} GeV和暴胀过程中哈勃参数H_{inf} \lesssim 10^{11-12} GeV的暗物质。

宇宙泡和畴壁不稳定性II：碰撞壁的破裂

Cosmic bubble and domain wall instabilities II: Fracturing of colliding walls

我们研究几乎平面畴壁之间的碰撞，包括小的初始非平面波动的影响。这些微扰代表了在量子处理问题时必然存在的小波动。在以前的论文中，我们证明了在线性水平上，这些波动的一个子集的经验参数放大作为其耦合到平面对称背景的结果。在这里，我们研究了全三维非线性动力学晶格模拟，包括早期的制度时，波动很好地描述了线性微扰理论，以及随后的阶段，完全非线性演化。我们发现非平面涨落对系统的整体演化有着显著的影响。具体地说，一旦这些波动开始非线性地相互作用，分裂成场的平面对称部分，非平面波动就失去了效用。在这一点上，碰撞的畴壁溶解，其终点是在碰撞区域中创建一个粒子群。原来的（几乎）平面对称性已被完全破坏，在这一点上，系统的准确研究需要完整的三维模拟。