Rapid field excursions and the inflationary tensor spectrum
我们考虑了质量突变场对暴胀功率谱的影响。在这种情况下，当一个场变成光时，它将被激发。这个过程有助于张量功率谱。我们以规范不变的方式计算这些效应，其中我们使用一种新的分析方法来评估由于这些激励而对张量谱的修正。在一个标量场的情况下，我们表明，净影响张量是小的，只要微扰展开是有效的。因此，在这些情况下，张量模的测量仍然与哈勃尺度一一对应。
2012-09-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the Field Excursion Bound
Durham University（杜伦大学）
本文给出HW标量场偏移界限的弗里德曼方程证明，指出仅零加速度宇宙能饱和该界限，其对量子修正等鲁棒且仅超光速声速会破坏它，并推测与沼泽地计划的联系。
2025-11-12 gr-qc hep-th
Bounding field excursions along null geodesics with applications to cosmology
Institute for Advanced Study（高等研究院）；DAMTP, Centre for Mathematical Sciences, University of Cambridge（剑桥大学数学科学中心 DAMTP）
本文推导了沿null测地线的标量场 excursion 限制，用于约束宇宙学中大场变化的范围，对anthropic场景有重要影响。
2025-12-27 gr-qc hep-th
Bound on largest $r\lesssim 0.1$ from sub-Planckian excursions of inflaton
本文将讨论由{\it慢滚}驱动的暴胀子场的{\it单}次普朗克偏移所得到的大张量标量比$r$的范围。为了获得这种情况下的大$r$，必须以仍然满足\texttt{Planck}的所有当前约束（例如标量幅度、标量功率谱中的倾斜、接近枢轴标度的倾斜的运行和运行）的方式偏离慢滚参数的单调演化。由于慢滚参数的演变是非单调的，我们还将考虑最小尺度上的功率谱的演变，即在${\cal P}_{s}(k\sim 10^{16}~{\rm Mpc^{-1}})\lesssim 10^{-2}$，以确保幅度不会变得太大。所有这些约束都倾向于保持张量与标量之比$r\lesssim 0.1$。我们对三种不同的超对称平面势进行了扫描，得到了满足所有约束条件的基准点。我们还表明，它是可能的，以超越$r\gtrsim 0.1$提供我们放松的功率谱上的最小尺度上的上限。
2014-09-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axion excursions of the landscape during inflation
由于它们的量子涨落，轴子场在暴胀期间有机会经历穿过许多势能最小值的场漂移。我们研究这种情况下，通过分析一个轴子旁观者领域$ψ$，目前在通货膨胀期间，与周期性的潜在的$v(ψ) = Λ^4 [1 - \cos (ψ/ f)]$。通过假设真空场的期望值稳定在它的一个极小值上，比如说$ψ= 0$，我们使用in-in形式计算了直到$Λ^4$中一阶的$ψ$的每个$n$点关联函数。该计算允许我们识别描述在充气期间在特定振幅下测量$ψ$的概率的分布函数。由于$ψ$是能够隧道之间的障碍的潜力，我们发现，概率分布函数由一个非高斯多峰分布，使测量$ψ$的概率在最小的$v(ψ)$不同的$ψ=0$随时间增加。因此，在暴胀结束时，宇宙的不同补丁的特征在于不同的轴子场振幅值，导致重要的宇宙学现象：（a）在暴胀结束时由轴子引起的等曲率波动可能是高度非高斯的。(b)如果轴子定义了标准模型耦合的强度，那么人们就被引向了多重宇宙的具体实现。(c)如果轴子对应于暗物质，人们就有可能认为，在我们可观测的宇宙中，暗物质是从一个非平凡的初始条件开始的，这意味着未来调查的新特征。
2017-09-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Connecting flux vacua through scalar field excursions
本文提出将不同通量量子的真空纳入扩大的标量场空间，利用场空间度规计算真空间距，并在 IIA、IIB 例子中验证距离猜想及双曲渐近方向。
2024-12-05 hep-th
How to Run Through Walls: Dynamics of Bubble and Soliton Collisions
最近在高分辨率数值模拟中显示，在多真空势的背景下，气泡的相对论碰撞可能导致在新的真空中产生气泡。在本文中，我们表明，标量场，只有潜在的相互作用的行为像自由场在高速碰撞中，他们在碰撞中收到的踢可以推导出简单的线性叠加的气泡壁轮廓。这个过程等价于1+1维空间中孤子的散射。我们推导出一个表达式的字段偏移（碰撞后不久），这是简单地与父和气泡真空，即相反的预期，偏移之间的字段差异不能通过提高碰撞能量任意大。然而，对于要实现的该偏移存在最小能量阈值。我们验证了这些预测，使用一些3+1和1+1的数值模拟。从这些碰撞引起的漂移中可以得出丰富的现象学--它们提供了一种扫描景观的新机制，它们可能结束/开始暴胀，它们可能构成我们自己的大爆炸，留下一个潜在的可观察的各向异性。
2010-06-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Excursion set peaks in energy as a model for haloes
最简单的暗物质晕形成模型是基于启发式假设，由球形坍缩的动机，即维里化晕起源于平滑密度场的最大值的初始区域。在这里，我们取代这个概念的动力学要求，原晕补丁的地区，当地的引力流收敛到一个点。为此目的，我们寻找在边界处的重力加速度--相对于它们的质心--指向它们的几何中心的球体：也就是具有零偶极矩的球体。我们表明，这些配置是最小的总能量，即最有力的绑定领域。出于这个原因，我们研究的能量超密度场的峰值，并认为这种方法显示出相当大的希望。这种变化只需要修改标准的礼帽滤波器，还有一个额外的重要好处，对于宇宙学感兴趣的功率谱，所得到的模型不再受发散的困扰。虽然形式主义是没有更复杂的密度为基础的方法，该模型更丰富的意义上说，它自然地预测分散的原晕补丁，注定要形成相同质量的晕，在定性的协议与模拟晕的形成。
2021-10-27 astro-ph.CO hep-th
Spinodal Instabilities and Super-Planckian Excursions in Natural Inflation
自然暴胀模型，如使用伪南武-戈德斯通玻色子（PNGB）作为暴胀子的模型，由于许多原因而具有吸引力。然而，它们通常需要trans-Planckian场偏移$ΔΦ>M_{\rm Pl}$，因为需要轴子衰减常数$f>M_{\rm Pl}$具有足够数量的e折叠{ \em和}值$n_s,\ r$与数据一致。这样的偏移通常需要添加所有其他与对称性一致的高维算子，从而破坏了所需的势的平坦性，并使理论不可预测。我们表明，在自然暴胀的情况下，旋节不稳定性（模式与快子质量）的存在可以修改暴胀子运动方程的点，版本的模型与$f<M_{\rm Pl}$仍然可以膨胀所需的e-折叠数。不稳定性自然会产生两个不同的哈勃参数$H$值的膨胀阶段，一个由零模式驱动，另一个由不稳定的波动模式驱动。$n_s$和$r$的值通常取决于零模的初始条件，并且至少对于这里所研究的那些，$r$的值往往小得难以观察。
2015-04-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Modified Lyth bound and implications of BICEP2 results
为了使BICEP 2对张量-标量比$r$的测量与普朗克约束一致，需要标量谱指数$n_s$的大的负运行。因此，对于单场暴胀模型，像$n_s$这样的暴胀观测值至少应该扩展到二阶慢滚参数。大的$r$值和Lyth界表明，不可能得到暴胀子的次普朗克漂移。然而，我们得到了一个绝对最小的限制$Δϕ/M_{\rm Pl}>\sqrt{r/2}$的暴胀子漂移的单场暴胀模型，这也可以适用于非慢卷暴胀模型。如果$r$上的BICEP 2结果成立，这个界限排除了$Δϕ<0.1 M_{\rm Pl}$的小场暴胀的可能性，并且即使$r$和$0.1$一样大，它也打开了$Δϕ<M_{\rm Pl}$的次普朗克漂移窗口。为了用$Δϕ<0.1 M_{\rm Pl}$得到次普朗克漂移，我们修改的边界需要$r<0.02$。以一个五阶多项式势为例，证明了它不仅与观测结果一致，而且违反了Lyth界。
2015-02-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
BICEP2 in Corpuscular Description of Inflation
对暴胀的粒子量子描述表明，暴胀子场的跨普朗克偏移直到大约100个普朗克质量都没有基本问题，上限来自粒子的量子效应。在这个描述中，r参数测量引力子与暴胀子的占据数之比，根据BICEP 2，在暴胀结束前的60次e折叠时，这个比例大约是一半。我们强调，在非威尔逊紫外引力自完成中，任何与暴胀子耦合的trans-Planckian模都是一个黑洞。与威尔逊的情况不同，他们的积分给出了一个指数抑制的效果，并且无法阻止暴胀子场的trans-Planckian漂移。
2014-03-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation, Higher Spins and the Swampland
我们研究的影响，通货膨胀的无限塔的高自旋状态的质量下降指数在大的领域的距离，所规定的沼泽地距离猜想。我们表明，Higuchi塔的质量下限自动转换成上界的暴胀子偏移。引人注目的是，在任意小的哈勃尺度下，塔中所有自旋的存在禁止任何标量位移，因此它与暴胀不相容。只有当塔在旋转中有一个截止时，才允许一定的场偏移。最后，我们表明，这个问题是规避的情况下，塔的字符串激励正是因为存在这样一个截止，减少足够快的字段空间。
2020-08-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Large tensor mode, field range bound and consistency in generalized G-inflation
我们系统地证明了在势驱动的广义G-暴胀模型中，可以避免来自强耦合尺度下新物理的量子修正，同时产生可观测的张量模。有效作用量可以近似为树级作用量，因此，尽管我们在暴胀的能量标度以下引入了新的质量标度，但这些模型在内部是一致的。虽然可观测的张量模是由次强耦合尺度场偏移产生的，但这并不是对Lyth边界的逃避，因为模型包括更高导数的非正则动力学项，并且场的有效重新标度将导致超普朗克场偏移。我们认为，增强的动力学项的暴胀屏蔽与其他领域的相互作用，保持系统弱耦合暴胀期间。
2015-08-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Transplanckian Censorship and Global Cosmic Strings
在许多膨胀的轴子模型中，需要大的场偏移。这些模型也拥有全局宇宙弦，轴子围绕着它遵循着一条反映暴胀轨迹的路径。因此，宇宙弦是研究transplanck场漂移的一个有趣的理论实验室。我们描述了各种有效场论模型的轴子monodromy之间的联系，并研究了经典时空周围的超临界宇宙弦。对于小的衰减常数$f<M_p$和大的绕组数$n>M_p/f$，EFT是在控制之下，弦芯经历拓扑膨胀，这可能是指数或幂律类型。我们表明，外部时空是非奇异的，相当于一个解压缩的雪茄几何，与半径滚动产生的潜在的轴子通量。信号能够在有限但指数级长的时间内环绕无限直弦，$t\sim e^{Δa/M_p}$。对于渐近平坦空间中的超临界弦的有限圈，我们证明了如果拓扑暴胀发生，那么拓扑审查意味着transplanck审查，或者外部观察者被禁止穿过圈并观察到轴子的全部偏移.
2017-05-21 gr-qc hep-ph hep-th
