Axion-Dilaton Quantum String Cosmology for Flux Compactification and its Symmetry Breaking
在WKB近似下,求解了在体积模冻结的6-环面上紧化的具有恒定内部H通量的IIB型量子弦宇宙学的Wheeler-DeWitt方程.研究了H-通量对S-对偶群的自发对称性破缺。
2012-02-15 gr-qc hep-th
Supersymmetry, Axions and Cosmology
许多作者指出,在特定的模型中,轴子衰变常数的上限可能不成立。我们指出,在超对称性,这是一个普遍的问题。对于大的衰变常数,与轴子的标量伙伴相关的宇宙学问题比轴子的问题严重得多。我们调查了各种模型,无论是轴子多重态和宇宙学,并发现,在许多情况下,宇宙学问题的saxion解决,通常的上限上的轴子是显着放松。我们讨论,更一般地说,宇宙学问题提出的模多重态的赝标成员,并发现他们可能是相当严重的。
2003-11-19 hep-ph hep-th
Dark Matter Axions in Models of String Cosmology
轴子是在介子驱动的暴胀期间通过量子涨落的放大而产生的。我们表明,对于一定范围的弦宇宙学参数和一定范围的轴子质量,原始轴子可能构成一个很大的一部分,目前的能量密度在宇宙中的冷暗物质的形式。由于轴子势的周期性质,能量密度波动被强烈抑制。原始轴子的光谱不是热的,允许一小部分轴子保持相对论性直到相当晚。
1998-05-30 astro-ph hep-ph hep-th
A Note on Brans-Dicke Cosmology with Axion
我们研究了含有轴子的Brans-Dicke模型。当场是空间无关的和度规是空间平坦的时,动力学方程被求解。结果表明,在后期,标度因子经历减速膨胀,但标量子变大。在早期,标度因子和微扰子接近常数。
1996-09-05 gr-qc hep-th
New Exact Supersymmetric Wave Functions for a Massless Scalar Field and Axion-Dilaton String Cosmology in a FRWL Metric
研究了二维Hawking-Page无质量标量场模型和均匀各向同性膨胀轴子弦模型的量子宇宙学,得到了Wheeler-DeWitt方程和超对称波函数方程的新的精确解.我们证明了Hawking-Page模型和轴子-介子弦宇宙学的Wheeler-DeWitt方程分别在单参数和双参数压缩变换下是不变的。这些结果可以在量子宇宙学水平上为这些系统的波函数找到新的解。此外,我们应用相同的压缩变换来解决超对称波动方程,并找到新的超对称解的二维Hawking-Page无质量标量场模型和均匀和各向同性的膨胀轴子场。此外,对于前一种情况,我们利用分离变量法找到了新的超对称波函数。
2020-01-21 gr-qc hep-th
Compactification of IIB Theory with Fluxes and Axion-Dilaton String Cosmology
紧化的IIB型理论环面,在通量的存在下,被认为是。约化的有效作用量以明显的S-对偶不变形式表示。在前大爆炸的情况下,在几种情况下,该模型的宇宙学解决方案进行了讨论。
2009-10-26 gr-qc hep-th
On the Cosmology and Symmetry of Dilaton-Axion Gravity
在Brans-Dicke引力理论中,当介子与轴子和模场耦合时,发现了一个整体O $(2,2)$对称性.如果引入一个宇宙学常数,对称性就会被破坏。在空间均匀的Bianchi宇宙学中,只有I型和V型模型尊重对称性。各向同性宇宙学解决方案被发现为任意的空间曲率。在与前大爆炸场景相关的参数空间区域中,标量场之间的相互作用导致了跳跃的宇宙学。
1996-09-27 gr-qc hep-th
QCD at Large $θ$ Angle and Axion Cosmology
我们利用手征拉格朗日量研究了$N$ -味QCD真空作为$θ$参数的函数的整体性质。在精确夸克简并的情况下,我们发现在$θ= π\cdot ({\rm odd~ integer})$的一级相变的证据。一阶跃迁被夸克质量分裂所平滑,尽管有趣的效应仍然存在于现实的夸克质量中。在我们的分析中,我们强调了$η'$缩合物的作用。最后,我们讨论了我们的研究结果的内部强子结构的轴子畴壁和轴子宇宙学的影响。
1996-08-29 hep-ph hep-th
Novel Symmetries in Axion-Dilaton Cosmology
研究了量子弦宇宙学中轴子-介子的对称结构。弦有效作用量在S-对偶群SU(1,1)下的不变性,使Wheeler-De Witt方程的群论解变得容易,揭示了一类新的波函数的存在.我们发现了一个潜在的${W}$ -无穷代数在这个公式。
2002-07-07 astro-ph gr-qc hep-th
Recurrent Acceleration in Dilaton-Axion Cosmology
我们发现了一类爱因斯坦-介子-轴子模型,几乎所有平坦膨胀的均匀各向同性宇宙都经历了周期性的加速。我们还扩展了最近的结果永恒加速开放的宇宙。
2006-11-09 astro-ph gr-qc hep-th
Symmetries of Axion-dilaton String Cosmology
在爱因斯坦标架度规中,轴子-介子弦的有效作用量以明显的S-对偶不变形式表示。证明了模可以被重新定义来描述2+1维伪球面的表面。重新讨论了轴子-介子的经典宇宙学解。精确求解了该系统的Wheeler-DeWitt方程,并给出了完整的本征函数集。波函数的因式分解和依赖于模量的一个是通过呼吁潜在的S-对偶对称性。Axion和Axion参数化陪集SU(1,1)/U(1),S-对偶群,并且哈密顿量被表示为SU(1,1)的Ricci标量和Casimir之和。因此,完全的波函数,取决于模量,从群论技术获得。给出了轴子-介子宇宙学中存在W-无穷代数的证据,指出该代数的起源主要是由于波函数的高度简并性。定性地论证了轴子-介子量子宇宙学在半经典极限下表现出混沌行为。
2004-05-05 gr-qc hep-th
The Cosmology of String Theoretic Axions
弦论有许多轴子候选者。最近人们认识到,弦论中的紧化半径可能很大,这意味着这些态可以解决强CP问题。这仍然留下了关于轴子质量的宇宙学约束的问题。在这里,我们探讨两种方案,以容纳这样的轻轴子在宇宙学。在第一部分中,我们注意到在弦论中,宇宙很可能在早期被某些模量的相干振荡所支配。通常的模问题假设这些场的质量与引力子相当。我们认为,弦模很可能是实质上更大,消除这个问题。在这样的宇宙学中,轴子束缚被大大削弱了。描述了产生重子数密度的可能机制。在第二部分中,我们指出在弦论中,轴子势在早期可能比现在大得多。在弦论中,如果CP破坏用一个小参数来描述,轴子可能会非常接近它的真实最小值,从而使边界失效。
1996-09-04 hep-ph hep-th
Axion Cosmology and the Energy Scale of Inflation
我们调查的观测约束的参数空间的通货膨胀和轴子和映射出两个允许的窗口:经典窗口和通货膨胀的人择窗口。后者的宇宙学特别有趣;暴胀轴子宇宙学预言宇宙微波背景中存在等曲率波动,其幅度随着暴胀的能量尺度和轴子中暗物质的比例而增长。统计参数支持后者的实质性价值,因此当前等曲率波动的界限意味着对通货膨胀的严格限制。例如,一个10^16 GeV的轴子佩切-奎因标度排除了任何在95%置信度下能量标度> 3.8*10^14 GeV(r > 2*10^(-9))的暴胀模型,因此意味着暴胀产生的引力波可以忽略不计,但意味着明显的等曲率波动。
2010-04-03 astro-ph hep-ph hep-th
Axion Cosmology with a Stronger QCD in the Early Universe
我们研究在超对称模型的背景下,通常的宇宙学上的轴子衰变常数的上限是否可以放宽假设在早期宇宙中的一个较强的QCD时期。通过计算早期宇宙中的轴子势,并考虑到轴子势能,我们认为更强的QCD对提高束缚是没有用的。
1996-06-19 astro-ph hep-ph hep-th
Quantum field theory of axion-photon mixing and vacuum polarization
我们报道了在量子场论框架下分析轴子-光子混合的最新结果。我们得到的振荡公式的修正,我们揭示了一个新的效果的真空极化由于非零值的真空能量的光子极化与轴子混合的组件。本文还研究了弯曲空间中的轴子-光子混合。数值分析表明,轴子-光子混合的某些量子场论效应,原则上是可以在实验上探测到的。
2019-04-25 hep-ph hep-th
Axions and the Graceful Exit Problem in String Cosmology
我们重新研究了大爆炸前暴胀情景中的优雅退出问题。通过加入轴子和一般的轴子/介子势,推广了介子-引力作用量。我们提供了一个相空间分析的动力学,这使我们扩展了以前的不去定理,并排除了在这种情况下优雅退出所需的分支变化。
1995-10-17 astro-ph gr-qc hep-ph
Axion cosmology with post-Newtonian corrections
本文在宇宙学背景下建立一般非理想流体与相干振荡轴子的1PN近似,导出不依赖时间规范的Schrödinger与Madelung流体方程,并给出规范不变的线性不稳定性及静态极限分析。
2022-11-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
QCD Vacuum and Axions: What's Happening?
对QCD中真空结构的更深入理解促使人们重新思考轴子物理的某些方面。最近的进展主要是由于超对称规范理论和膜理论的发展,QCD可以嵌入其中。它们包括,但不限于,亚稳态真空的研究在地球动力学,和域壁。我们简要回顾了轴子物理学的基础知识,然后提出了一个现代的观点之间的QCD真空结构和轴子物理丰富的相互作用。
2002-06-13 hep-ph hep-th
Axiverse cosmology and the energy scale of inflation
由弦论激发的超轻轴子($m_a\lesssim 10^{-18}$ eV)可以成为暴胀能量尺度的有力探测器。与较重的轴子相比,超轻轴子中的等曲率模可以与可观测到的引力波共存。在这里,它表明,大尺度结构约束严重限制了轴子质量,密度分数和等曲率振幅的参数空间。它还表明,从根本上不同的CMB观测的超轻轴子等曲率模式另外减少这个空间。给出了一种新的、精确的、有效的等曲率功率谱计算方法,并将其应用于超轻轴子和暴胀的约束。
2013-10-23 astro-ph.CO hep-th
Axion Cosmology with Multi-Branch Yang-Mills
Tohoku University(东北大学);Tokyo Metropolitan University(东京都立大学)
本文提出轴子宇宙学中多分支杨-米尔斯结构在轴子获质量时的关键作用,揭示新的相变、反弹气泡等现象,为轴子宇宙学提供新预测。
2025-11-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Lunar Mass Black Holes from QCD Axion Cosmology
在量子色动力学的轴子方案中,一个由宇宙弦包围的畴壁网络分裂成碎片。当这些碎片坍缩时,其中一些会形成黑洞。用标准的QCD轴子参数,黑洞将有月球质量($M_{\rm bh} \sim 10^{-8}\, {\rm M}_\odot$)。尽管它们的数量密度很难估计,但有证据表明它们可以构成临界宇宙学密度的合理部分。
2018-06-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Teleparallel axions and cosmology
我们认为最一般的telepalent引力理论的行动是一个线性组合的五个标量不变量是二次的挠张量。由于这些不变量中的两个具有奇宇称,它们自然地允许耦合到伪标量场,从而产生在宇称变换下偶的拉格朗日量。类似于规范理论中的类似场,我们称这些赝标量场\emph{teleparallel axions} .对于单个轴子场的最一般耦合,我们导出了宇宙学场方程。我们发现,对于一类具有非零轴向挠率的宇宙对称远程平行几何,轴子耦合对早期宇宙动力学有贡献。最值得注意的是,当轴子耦合到广义相对论的远程平行等价物时,这种贡献也存在,因此允许赝标量与广义相对论的正则耦合。对于这种情况下,我们示意性地提出了轴子耦合的宇宙动力学中的不动点被理解为动力系统的影响。最后,我们展示了其他几何框架中可能的泛化和类似的扩展来模拟重力。
2021-05-08 gr-qc hep-th
SUSY Breaking, Cosmology, Vacuum Selection and the Cosmological Constant in String Theory
这是1995年12月在圣巴巴拉研讨会上关于超对称性的演讲的书面版本。它总结了作者和其他合作者在超弦宇宙学方面的研究成果,并对弦论中的宇宙学常数和真空选择问题的解决提出了一些看法。
1996-01-26 hep-th
S-duality Invariant Perturbations in String Cosmology
我们调查的曲率和isocurvature(介子,模量和轴子)扰动的一般类的轴子-介子-模量模型,包括前大爆炸的情况下,产生。考虑到介子场和轴子场之间的任意耦合常数,我们利用SL(2,R)对称性理论得到了前大爆炸情形下场扰动的谱指数.均匀背景场的轴子场涨落可以产生尺度不变(Harrison-Zel'dovich)谱。作为一个例子,我们提出了一个字符串驱动的情况下SL(2,R)XSL(2,R)对称性,其中第二个轴子场产生的紧化的十维理论的四维。
1997-05-08 gr-qc hep-th
Implications of dilaton couplings on the axion potential
在粒子物理学和宇宙学中,介子是一种假设的标量场,它可以解释许多物理现象。在这个框架下,我们研究了一个扩展的拉氏量的QCD,它涉及到电子的自由度。我们的方法是基于质量介子和QCD的非微扰效应之间的关系。我们导出了一个包含介子性质和真空凝聚的一般轴子势。
2018-03-17 hep-th
Born-Infeld Axion-Dilaton Electrodynamics and Electromagnetic Confinement
在弱场极限下,利用电磁对偶性和SL(2,R)对称性所决定的耦合,构造了一个包含轴子场和介子场的Born-Infeld非线性真空电动力学的推广.除了牛顿引力常量外,该模型还包含一个基本耦合参数b 0。在没有轴子和介子相互作用的情况下,它在b 0趋于无穷大的极限中减少到麦克斯韦的线性真空理论,而对于有限的b 0,它减少到原始的玻恩-因菲尔德模型。球对称的静态部门的理论探讨的背景闵可夫斯基时空中的数值证据表明,存在的轴子-介子束缚态具有限制电通量。
2011-08-16 hep-th
Vacuum fluctuations in axion-dilaton cosmologies
我们研究了由低能弦有效作用量导出的轴子-介子宇宙学。我们给出了经典齐次Friedmann-Robertson-Walker解,并导出了前大爆炸情形下介子场、轴子场和模场的半经典微扰谱。通过构造唯一的S-对偶不变场的轴子和介子场的扰动,我们得到S-对偶不变的解决方案,有效的轴子场是时间依赖的,以及在介子真空宇宙学。然而,轴子和模场具有陡峭的蓝色微扰谱(谱指数n=4),我们发现轴子谱取决于内部维度的膨胀率(0.54<n<4),这允许尺度不变(n=1)谱。我们注意到,当n<1时,度规在共形标架中是非奇异的,在共形标架中,轴子是最小耦合的。
1997-05-27 gr-qc hep-th
Axions of Evil
我们提供了一个系统的多轴子理论框架。我们发现了一种新的“对齐”类型,它使得即使是非常复杂的理论也易于分析。大约有100个轴子和随机参数的理论有指数数量的亚稳真空,并容纳各种各样的暴胀观测。非常亮的场可以作为具有适当丰度的暗物质。通过薄壁瞬子,可以从具有大真空能量的最小值进行调谐,随后是足够长的慢卷膨胀,最后是包含轴子暗物质和宇宙学常数的真空,其值与观测一致。因此,这个模型可以在没有调整参数的情况下再现我们宇宙的许多宏观特征。
2017-03-20 hep-th
Cosmology With Axionic-quintessence Coupled with Dark Matter
我们研究了用轴子场与宇宙能量收支中的暗物质部分相耦合来解释晚时加速的可能性。轴子场起源于IIB型弦论的拉蒙-拉蒙扇区。我们研究宇宙的背景演化以及线性区域中物质微扰的增长。随后,我们使用的观测数据从Sn-Ia,BAO测量,测量的哈勃参数以及观测数据的增长的物质扰动来约束我们的模型。我们的结果表明,在现有的观测数据下,耦合轴子模型允许对宇宙学常数有较大的偏离。
2013-08-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Axion Cosmology
1.导言2.模型:QCD轴子;强CP问题; PQWW,KSVZ,DFSZ;异常,瞬子和势;耦合;弦论中的轴子3。生产和I.C. 's:单边带和非微扰物理学;膨胀和PQ单边带期间的轴子场;宇宙学布居-母体衰变、拓扑缺陷、热产生、真空重排4。宇宙学场:作用;背景演化; QCD轴子和ALP的错位;宇宙学扰动理论- i.c.的,早期治疗,轴子声速和金斯尺度,传递函数和WDM;薛定谔图片;模拟轴子; BEC 5。CMB和LSS:初级各向异性;物质功率;组合约束;等曲率和膨胀6。星系形成;晕质量函数;高Z和EOR;密度剖面; CDM小规模危机7.加速扩张:C. C。问题;轴子膨胀(自然和monodromy)8.与黑洞和黑洞的引力相互作用9.非引力相互作用:恒星天体物理学; LSW;真空双折射轴子力;用ADMX和CASPEr直接探测;轴子衰变;暗辐射;天体物理学磁场;宇宙学双折射10.结论A规范理论的θ真空B宇宙学家的EFT C弗里德曼方程D宇宙流体E贝叶斯定理和先验F简并和采样G Sheth Tormen HMF
2016-06-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Fully Quantized Axion and Dark Energy
本文综述了具有轴子标度因子f的轴子有效势的精确演化方程,并讨论了平坦有效势解的唯象结果。结果表明,相应的真空能量可以与暗能量一致,我们比较了这一结果与其他研究有关的轴子和暗能量。
2012-12-17 hep-th
Laser-driven search of axion-like particles including vacuum polarization effects
研究了强激光场中光子进入类轴子粒子的振荡。通过真空极化张量的低能行为来考虑非线性QED效应,真空极化张量是在单圈和弱场近似下由Euler-Heisenberg Lagrangian导出的。在这个框架中得到的表达式被应用到配置中的强背景场是一个圆偏振单色平面波。分析结果表明,在低能量动量转移的情况下,轴子场在真空中诱导了手征双折射和二向色性,这在纯QED背景下是不明显的。还确定了相应的偏振面的椭圆率和角旋转。我们利用这些可观的轴子参数施加排斥限制。我们的预测涵盖轴子群众的设置的基础上偶极磁铁提供不太严格的限制。可能的实验方案中,我们的结果可以进行测试进行了讨论。
2014-02-26 hep-ph hep-th
Cosmology of the companion-axion model: dark matter, gravitational waves, and primordial black holes
该研究提出伴生轴子模型,引入第二个QCD轴子解决强CP问题与畴壁问题,分析其暗物质产生机制、质量窗口与丰度,并预言了特定频率引力波背景和恒星级原初黑洞等宇宙学特征。
2021-10-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axion Stabilization in Modular Cosmology
本文推广$SL(2,\mathbb{Z})$不变的$α$-吸引子模型,在保持对称性与单场宇宙学预言的同时使轴子在暴胀期获得大质量并强稳定,从而消除等曲率扰动。
2025-06-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Axions in Gauge Mediation
在超对称理论中,轴子的存在通常意味着非紧的(伪)模空间的存在。在规范介导模型中,轴子似乎是一个特别有希望的暗物质候选者。模的宇宙学约束了引力子质量和轴子衰变常数;前者不能远低于10 MeV,后者不能远大于10^{13} GeV。Axinos,当可识别时,通常很重,在宇宙学中不起重要作用。
2010-01-15 hep-ph hep-th
Cosmology of Gravi-Axions
Brown University(布朗大学);New York University(纽约大学);University of Chicago(芝加哥大学);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校)
该研究探讨了引力轴ions作为暗物质和暗能量的宇宙学角色,通过非微扰机制生成质量项,并讨论其在不同宇宙学场景中的行为。
2025-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A dilaton-axion model for string cosmology
在$d$ -维中耦合到引力的轴子和介子的一般尺度不变理论被推广到一个具有两个介子的“通用”单轴子模型,该模型在一致的降维/截断下再现自身。平坦FLRW宇宙学对应于三维自主动力系统的轨迹,我们分析的重点是加速宇宙膨胀,推导出精确的沼泽地边界,排除永恒的加速度。我们还表明,对于两组值的三个独立的参数,该模型是一个一致的截断的最大的“大规模”超引力理论所产生的弦/M-理论,这些最大的超引力参数值的FLRW宇宙学包括一些瞬态德西特相,但不是经常性的德西特相或永恒的宇宙加速度,是可能的其他参数值。
2022-06-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmology of Axions and Moduli: A Dynamical Systems Approach
本文主要讨论弦宇宙学和多重标量场的动力学,以及它们作为(早期)暗能量模型的特征。我们的出发点是“弦轴宇宙”,一个场景,激发宇宙学轻轴子场的存在作为弦论的一般后果。我们把这样一个轴子与它相应的模耦合起来。我们给出了一个详细的介绍,丰富的宇宙学这样一个模型,从设置初始条件的领域在通货膨胀期间,渐近的未来。我们提出了一些简化的假设的基础上固定的轴子衰减常数$f_a$,和有效场论时,模轨迹是绝热的,并找到这些假设的条件下,打破。作为我们的分析的副产品,我们发现,放松假设固定的$f_a$导致出现一个新的亚稳de-Sitter区域的模量,而不需要提升一个额外的常数。动力系统分析揭示了许多不动点吸引子,排斥子和鞍点,我们详细分析的存在。我们还提供了相空间的几何解释。固定点可用于约束模型中的耦合。对参数空间某些区域的系统扫描揭示,在这个模型中,宇宙的未来演化可能是丰富的,包含多个加速膨胀的时代。
2013-03-21 astro-ph.CO hep-th
Clockwork Axions in Cosmology: Is Chromonatural Inflation Chrononatural?
许多宇宙学模型依赖于轴子与规范场的大耦合。例子包括磁生理论、陡势暴胀理论、手征引力波理论和色性暴胀理论。这样的理论需要在$a F \widetilde{F}$耦合中出现的轴子场范围和质量尺度之间的不匹配。这种不匹配表明了一种潜在的单值性,轴子绕着它的基本周期缠绕了很多次。我们调查的程度,这个整数可以解释为一个较小的整数在UV完成的产品:在我们这个时代的说法,可以理论是“钟表”?我们认为,一个钟表结构产生的基本周期$F_a$的轴子的潜在$μ^4 \cos(\frac{a}{j F_a})$将遵守约束$μ< F_a$。对于某些应用,包括次普朗克场范围的色性暴胀,这个约束阻碍了发条UV完成。大耦合的替代途径包括大电荷场(一种受强耦合限制的方法)或动力学混合(需要更轻的轴子)。我们的研究结果表明,解释理论中的大参数的轴子宇宙学的完善可能会改变模型的唯象预测。
2018-06-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Standard Model-Axion-Seesaw-Higgs Portal Inflation. Five problems of particle physics and cosmology solved in one stroke
我们提出了一个最小的标准模型(SM)的扩展,提供了一个一致的图片粒子物理从电弱尺度到普朗克尺度和宇宙学从通货膨胀到今天。三个右手中微子$N_i$,一个新的色三重态$Q$和一个复的SM-单重态标量$σ$,它们的真空期望值$v_σ\sim 10^{11}$ GeV同时破缺轻子数和Peccei-Quinn对称性。在低能量下,模型简化为SM,增加了跷跷板产生的中微子质量和混合,加上轴子。后者解决了强CP问题,并解释了宇宙中的冷暗物质。暴胀子由$σ$和SM希格斯粒子的混合物组成,暴胀后宇宙的再加热通过希格斯入口进行。重子发生是通过热瘦生进行的。因此,在这个统一的标准模型-轴子-跷跷板-希格斯门暴胀(SMASH)模型中,粒子物理学和宇宙学的五个基本问题被一举解决。它可以通过即将进行的宇宙微波背景和轴子暗物质实验进行决定性的探测。
2017-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Quality/Cosmology Tension for a Post-Inflation QCD Axion
本文指出暴胀后 QCD 轴子模型在解决轴子质量问题时易引发宇宙学畴壁、分数电荷遗迹等灾难,两者存在张力,使得构建可行模型远比预期困难。
2024-08-26 hep-ph hep-th
Vacuum Structure and the Axion Walls in Gluodynamics and QCD with Light Quarks
大N胶子动力学被证明有一组亚稳真空,胶子畴壁插在它们之间。这些壁可以将真正的真空与一个激发的真空或两个激发的真空分开,这两个真空在有限的N(这里N是颜色的数量)时不稳定。人们可以尝试通过打开轴子场来稳定它们。我们研究了轻夸克和轴子对畴壁结构的影响。在纯胶子动力学(有轴子场)中,轴子壁获得一个非常坚硬的胶子核。因此,我们处理的壁“三明治”,这是稳定的有限N。在最小轴子的情况下,壁“三明治”实际上是“2 π”壁,即,相应的场组态插入在相同的强子真空之间。同样的性质在QCD中也成立,有三个轻夸克和非常多的颜色。然而,在现实的情况下,三色QCD相对应的轴子场的轮廓在轴子壁屏蔽的动力学相位与η素数,使胶子组件的墙壁是不兴奋。我们提出了一个玩具拉格朗日模型,这些属性,并允许一个域壁得到精确的解决方案。
2000-07-28 hep-ph hep-th
Preheating Axions in String Cosmology
本研究针对弦暴胀模型中的轴子参数共振产生展开分析,通过推导动力学耦合与模依赖轴子质量导致的 Mathieu 方程推广形式,确定共振强度并应用于IIB型纤维暴胀模型,发现重轴子大量产生会约束参数空间以避免宇宙过闭合。
2024-11-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axion detection by ring lasers
提出了一种类似于坎特伯雷环形激光器的环形激光实验,用于探测轴子和{ \sc qed}诱导的真空双折射。它使用一个缓慢调制的磁场和一个新颖的极化几何。轴子耦合和真空双折射都会调制Sagnac拍频。一个零的结果可能会对轴子质量和双光子耦合产生敏感的限制。
1995-02-08 hep-ph hep-th
Analogue of Chern-Simons invariant in non-metricity gravity and axion cosmology
本文在非度量引力中提出Chern-Simons不变量的类比赝标量,通过与轴子耦合,解决轴子错位、$S_8$问题,并提出由GUTs相变诱发暴胀的机制。
2025-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Holographic cosmology with axion field
本文考虑了一个轴子F(R)引力模型,并利用全息原理描述了空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker(FRW)宇宙中粘性暗流体与轴子物质耦合的宇宙学模型。这种描述是基于Nojiri和Odintsov提出的广义红外截止全息暗能量。我们探讨了小裂缝,伪裂缝,和幂律反弹宇宙学模型的粘性暗流体状态的非均匀方程的参数,并计算了红外截止解析。我们从全息的角度给出了暗流体的能量守恒方程,并证明了粘性流体宇宙学与全息宇宙学之间的对应关系。我们分析了自治动力系统。在流体之间没有相互作用的情况下,获得对应于两种情况的解决方案。在第一种情况下,暗能量是失踪和扩展描述的组成部分,暗物质。第二种情况对应于由于暗能量而扩展的宇宙学模型。研究所得溶液的稳定性。对于一类具有特殊相互作用的宇宙学模型,研究了动力系统解的稳定性。
2021-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
QCD Axion Window and False Vacuum Higgs Inflation
如果暴胀过程中的哈勃参数$H_{\rm inf}$低于QCD尺度,并且暴胀持续足够长的时间,那么QCD轴子的丰度就会被抑制。我们表明,严格的上限的通货膨胀规模可以显着放宽,如果永恒的旧通货膨胀是由标准模型希格斯场被困在一个假真空在大字段值。具体地,如果假真空位于中间标度以上,则$H_{\rm inf}$可以大于$100\,$ GeV。我们还讨论了从假真空隧穿到电弱真空后的慢卷暴胀。
2020-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Axion-photon mixing in quantum field theory and vacuum energy
我们在量子场论的框架下分析了轴子-光子混合。混合场真空的凝聚结构导致对振荡公式的修正,并导致光子与轴子混合分量的真空能量不为零。这种能量产生了一种新的真空极化效应,它具有宇宙学常数状态方程$w = -1$。这个结果适用于任何均匀和各向同性的弯曲时空,以及对角度量。通过考虑实验室中可获得的磁场强度,给出了振荡公式修正的数值估计。此外,我们估计了在闵可夫斯基时空中由轴子-光子混合引起的真空能量密度。对于质量为$(10^{-3}-10^{-2}) eV$的轴子,在强磁场的存在下,可以得到一个与宇宙能量密度相一致的值,这种强磁场是天体物理学物体(如中子星或中子星)的特征。此外,对于PVLAS等实验中使用的磁场,获得了小于卡西米尔效应的能量密度值。这种能量引起的真空极化将在以后的实验中被探测到,这可能为轴子-光子混合的存在提供一个间接的证据。这项工作中提出的量子场论效应可能会导致研究轴子类粒子的新方法。
2019-01-29 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Absence of CP Violation in the Strong Interaction: Vacuum thwarts Axion
本文利用格点QCD新进展研究θ项为何未导致强CP破坏,指出真空行为阻遏了轴子机制的必要性。
2025-02-06 hep-lat hep-ph hep-th
An Ultralight Axion in Supersymmetry and Strings and Cosmology at Small Scales
讨论了在超重力和弦中产生质量为$\sim 10^{-21}-10^{-22}$ eV的超轻轴子的动力学机制。这种质量的超轻粒子为暗物质提供了一个候选者,它可能在$10\, {\rm kpc}$或更小的尺度上为宇宙学发挥作用。一个有效的轴子质量算子方法为超轻轴子模型提供了一个一般框架,在一种情况下,将尺度$10^{-21}-10^{-22}$ eV恢复为电弱尺度乘以具有$O(1)$威尔逊系数的层次的平方。我们讨论了几类模型实现这个框架,可以产生必要的大小的超轻轴子。在一类超对称模型中,超轻轴子是由类瞬子效应产生的。在第二类高维运营商涉及耦合的希格斯,标准模型单线态,和轴子领域自然导致超轻轴子。此外,对于所考虑的模型类,超轻尺度和弱尺度之间的层次结构得以维持。我们还讨论了一个超轻的规模内字符串为基础的模型的生成。在这里,它表明,在单模KKLT模稳定计划的超轻轴子将需要一个超低的弱标度。然而,在大体积场景中,轴子尺度和弱尺度之间的期望层次是实现的。本文讨论了弦框架内希格斯场与瞬子耦合的一般分析,并指出实现这种耦合的必要条件是瞬子存在矢量零模。这些模型的一些唯象方面进行了讨论。
2017-03-22 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Reconciling axion quality with post-inflation cosmology
INFN Sezione di Padova(意大利国家核物理研究所帕多瓦分部);SISSA, International School for Advanced Studies(国际高等研究学院);Physics Department and INFN Sezione di Roma La Sapienza(罗马第一大学物理系及意大利国家核物理研究所罗马拉萨皮恩扎分部);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati(意大利国家核物理研究所弗拉斯卡蒂国家实验室);Laboratory of High Energy and Computational Physics, NICPB(爱沙尼亚塔尔图大学尼古拉斯·博姆物理与计算物理实验室)
本文提出一种新框架,通过SU(N)_L×SU(N)_R规范对称性偶然产生PQ对称性,解决轴子质量与暴胀后宇宙学的矛盾,并确保轴子成为暗物质主要成分且质量可预测。
2026-09-16 hep-ph hep-th
Axions, Black Holes and the Detection of Gravitons: from Astrophysics to Cosmology
University of Valencia(瓦伦西亚大学);CSIC(西班牙国家研究委员会);National Technical University of Athens(雅典国立技术大学);King's College London(伦敦国王学院)
研究通过旋转黑洞附近的轴子云产生纠缠压缩引力子态,探讨其在天体物理和宇宙学中的探测可能性及对宇宙学参数的约束。
2025-12-16 gr-qc hep-th
Axions and ALPs: a very short introduction
QCD轴子最初被预测为强CP问题的动力学解。类轴子粒子(ALP)也是包括弦论在内的许多高能物理模型的一般预测。对轴子的理论模型进行了综述,给出了一个与标准模型耦合的多轴子作用。这些轴子的耦合和质量可以跨越许多数量级,宇宙学使我们考虑几种不同的轴子群体,它们表现为相干凝聚体或相对论粒子。轻而稳定的轴子是暗物质的主要候选者。评述了轴子宇宙学和遗迹密度的计算。一个非常简短的调查所产生的直接耦合到标准模型的轴子的现象,和他们独特的引力相互作用。
2017-12-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
0.5 eV QCD Axion Cosmology
Science Synergy(科学协同)
本文提出0.5 eV QCD轴子宇宙学模型,通过早期和晚期宇宙观测支持,重新审视传统天体物理学假设,预测宇宙学常数、哈勃常数和物质丰度。
2026-10-07 cond-mat.str-el hep-ex hep-ph