Quantum coherence of relic gravitons and Hanbury Brown-Twiss interferometry
从量子力学的角度研究了残余引力子的相干性。在引入张量情形下有效的广义Glauber相干子的概念和性质后,在有效视界内和有效视界外对一阶和二阶相干度进行了计算。包容性的方法(包括引力子的极化)与排他性的近似相反,在排他性的近似中,总强度是从场的单一极化或甚至从场的单一模式计算的。虽然在准de Sitter膨胀阶段结束后重新进入有效视界的残余引力子是一阶相干的,但Hanbury Brown-Twiss关联总是表现出具有不同数量特征的超泊松统计,这些特征取决于它们的初始状态的性质和张量极化的平均值。
2019-06-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Post-inflationary thermal histories and the refractive index of relic gravitons
我们研究了后暴胀热历史对宇宙引力子谱的影响,这种影响是由折射率的暴胀变化引起的。根据频带的不同,光谱能量分布可以是温和的红色,蓝色甚至紫色。参数空间的很大一部分导致在声频范围(由先进一代地面干涉仪探测)和兆赫波段(星载探测器可在未来几十年内投入使用)中产生潜在的相关信号。阐明了共形相关坐标系中折射率的描述。
2018-06-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Relic gravitons from stiff curvature perturbations
当等离子体由刚性流体主导时,重新进入哈勃半径的张量模式导致光谱能量密度,其蓝色斜率取决于总的后暴胀声速。然而,这个结果得到了修正的第二(规范相关)项来自曲率不均匀性,重新进入所有沿同一阶段的膨胀。与一阶结果相比,次级贡献在声视界内总是被抑制的,因此它对残余引力子总谱能量密度的影响在唯象意义上可以忽略不计。它还建议,有效的各向异性应力的曲率不均匀性,可以得到从二阶作用的曲率不均匀性关于背景度量的函数导数。
2020-06-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Stimulated emission of relic gravitons and their super-Poissonian statistics
从真空中产生的残余引力子的二阶相干度是超泊松的,并且大于由玻色-爱因斯坦分布表征的混沌源的情况。如果初始状态没有最小化张量哈密顿量,并且具有小于其平均多重数的色散,则总体统计量定义为亚泊松。根据亚泊松初始状态的性质,由受激发射产生的量子的二阶相干的最终程度可能会减小(甚至可能低于混沌源的特征值),但它总是保持大于1(即超泊松)。当初始统计是泊松分布时(如相干态或泊松分布加权的混合态),产生的引力子的二阶相干度仍然是超泊松分布。尽管哈勃半径内的残余引力子的量子起源可以通过观察相应的汉伯里布朗-特维斯关联来有效地消除歧义,但由不同初始状态引起的最终分布保持了它们的超泊松性质,不能改变。
2019-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum amplification, relic gravitons and Landauer's conjecture
本文证明量子放大过程中热流会限制冯·诺依曼熵的增长,并将该界限应用于遗迹引力子,从而约束初始热引力子数量和暴胀总持续时间。
2024-09-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The refractive index of relic gravitons
动态演化的折射率的张量模式的几何形状产生一个特定的类的功率谱,其特征在于一个蓝色的(即略有增加)的斜率,这是直接确定的竞争的慢滚参数和折射率的变化率。在暴胀和后暴胀演化的整个常规阶段,微波背景各向异性测量、脉冲星定时限制和大爆炸核合成约束对折射率及其变化率设定了严格的界限。在参数空间的物理允许区域内,遗迹引力子的宇宙背景导致地面探测器(在其高级版本中)和拟议的星载干涉仪的潜在大信号。相反,缺乏对信号的直接检测将在折射率的动态变化上设定定性的新界限。
2015-07-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The refractive index of the relic gravitons and the nHz band
如果残余引力子的折射率在暴胀演化的常规阶段增加,那么光谱能量密度在fHz以上的中频是蓝色的,然后在典型地小于mHz的拐点之后消失。我们在这里调查的条件,导致一个足够大的频谱能量密度在nHz范围内,一些奇特的签名与脉冲星定时阵列观察到最近已归因于宇宙引力子。如果这些潜在的证据与最近的边界相结合,提供了宽带干涉仪在音频范围(即几赫兹和kHz之间)的参数空间的允许区域是兼容的确定,也与所有其他的约束与背景的遗迹引力子在膨胀过程中产生的。目前的分析表明,脉冲星定时阵列是敏感的暴胀演化的早期阶段的折射率的演变。这种对初步经验证据的物理解释与其他观点是不同的,因为高频归一化、蓝色光谱指数和张量与标量之比不能独立地分配,而是都与膝关节的频率有关,膝关节的频率最终由折射率的演变速率和慢滚校正之间的竞争决定。
2021-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Relic gravitons at intermediate frequencies and the expansion history of the Universe
宇宙的早期膨胀历史受到最近宇宙引力子在音频波段的极限和nHz域的证据的限制。最简单的情况是,在暴胀结束和轻核形成之间,演化由一个以比辐射快或慢的速度膨胀的单相组成。相反,如果有多个后暴胀阶段以不同的速率演化,频谱能量密度总是低于脉冲星定时阵列在中频可能归因于残余引力子的信号,但最终会发展出局部最大值。在考察了进一步的补充可能性(如在低尺度下暴胀的第二阶段的存在)之后,我们分析了有效膨胀率的早期修改,并认为如果在常规暴胀时期遗留引力子的折射率增加,则光谱能量密度在fHz以上是蓝色的,然后在$μ$ Hz区域中消失。在这种情况下,该信号与未经证实的nHz观测结果、宽带干涉仪的最新限制以及通常对暴胀期间产生的残余引力子背景施加的进一步约束是相容的。
2022-03-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Relic gravitons from the pre-big bang: what we know and what we do not know
我讨论的状态目前的知识可能的背景遗留的引力子留下的早期,前大爆炸宇宙学时代,其存在于我们的宇宙的过去是由弦论的对偶对称性建议。
1996-07-17 gr-qc hep-th
Vacuum and Gravitons of Relic Gravitational Waves, and Regularization of Spectrum and Energy-Momentum Tensor
遗迹引力波(RGW)频谱中存在高频发散,需要消除。我们提出了一个系统的研究的问题,基于确切的RGW解决方案,涵盖了五个阶段,从通货膨胀到加速,每一个都是一个幂律扩展。我们发现,目前的RGW由真空主导的$f>10^{11}$ Hz和引力子主导的$f<10^{11}$ Hz,分别。引力子是由四种宇宙跃迁产生的,主要是由暴胀-再加热跃迁产生的。我们进行绝热正则化,以消除真空发散在三个计划:目前,在年底的膨胀,并在地平线出口,第2绝热阶的频谱,和第4阶的能量密度和压力。在第一个方案中,需要一个截止来消除引力子发散。我们发现,所有这三个方案产生的光谱相似的配置文件,和原始的频谱定义在视界以外的通货膨胀期间几乎不受影响。我们还正则化规范不变扰动暴胀子和标量曲率扰动的最后两个方案,并发现标量谱,张量标量比,和一致性关系保持不变。
2016-08-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Graviton Scattering on Gravitational Atoms: Relic Graviton Shot Noise
本文研究引力子在引力原子上的散射,证明总吸收截面具有普适性,仅正比于普朗克面积与一个无量纲因子,并探讨探测遗迹引力子散粒噪声的可能。
2025-06-16 gr-qc hep-th
Might the radiation era extend back to the Big Bang? On dark matter production and the relic graviton background in quadratic gravity
Higgs Centre for Theoretical Physics(希格斯理论物理中心);Perimeter Institute for Theoretical Physics(珀米特理论物理研究所)
本文在二次引力框架下重新审视辐射纪元回溯至大爆炸的后果,发现暗物质质量与引力子耦合系数的新关系,并提出暗物质引力产生机制,同时指出遗迹引力子背景可约束理论参数。
2026-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dynamical back-reaction of relic gravitons
在曲率反弹的背景下,张量模式的几何形状的动力学效应进行了研究。由于反弹行为意味着从辐射主导的演化急剧偏离,可以预期在短波长的遗迹引力子的显着的反反应效应。在发展了一个计算动力学反反应效应的一般迭代框架之后,我们研究了产生的引力子的能量-动量赝张量的不同参数化的显式分析和数值例子。报告的结果表明,动态反作用的影响是一个必要的成分,在晚些时候弹跳模型的一致描述。
2006-01-15 astro-ph gr-qc hep-th
Relic gravitons and non-stationary processes
针对遗迹引力子弥漫背景时间上非均匀的关联特性,研究指出平稳过程描述不准确,采用谱能量密度完整表达式可抑制大尺度振荡,维纳-辛钦定理的谱振幅不适用于一致描述,选谱能量密度为关键变量可抹平振荡。
2024-11-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Relic gravitons and high-frequency detectors
本研究指出当前基于音频段灵敏度设定的高频遗迹引力子探测要求过于宽松,结合多源约束明确了更高的灵敏度要求,并提出高频Hanbury-Brown Twiss干涉探测器对研究遗迹引力子的量子特性与二阶关联效应至关重要。
2023-06-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Flat spectra of cosmic gravitons in the nHz and audio bands
残余引力子的谱通常在低频域中归一化,在低频域中,一致性范式的信号预计会达到峰值,这就是为什么它们对微波背景的温度和偏振各向异性的贡献仅由张量与标量之比描述。如果一致性关系被破坏,同样的策略是通过引入张量谱指数作为进一步的独立参数。当频谱能量密度的主要分量分布在比aHz大得多的频率上时,这种传统方法背后的逻辑就不那么令人信服了。改进的音频频带和当前的数据从脉冲星定时阵列在nHz区域的边界激发一个新的策略的绝对归一化的宇宙背景的遗迹引力子。在介绍了一个一般的四维作用量的遗迹引力子的分析的新方法的情况下,传统的和非传统的暴胀模型进行说明。
2022-08-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Stochastic backgrounds of relic gravitons, T$Λ$CDM paradigm and the stiff ages
在没有对轻核元素形成之前宇宙的热历史进行任何间接测试的情况下,研究在核合成之前等离子体的声速大于$c/\sqrt{3}$,最多等于光速$c$的情况是合理的。在这个当前宇宙学范式的合理扩展中,被称为张量- $Λ$ CDM(即T $Λ$ CDM)场景,高频引力子被大量产生。不与三个标准宇宙学数据集的联合分析所产生的张量标量比的界限相冲突(即宇宙微波背景各向异性、大尺度结构和超尺度),在T $Λ$ CDM方案中,残余引力子的谱能量密度有可能被宽带干涉仪观测到(在它们的高级版本中)在范围在几Hz和几kHz之间的频率窗口中操作。
2008-07-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Peak and end point of the relic graviton background in string cosmology
使用一般的参数,我们确定的端点频率和峰值能量密度的随机背景的重力波弦宇宙学预期的允许区域。我们提供了一个准确的估计所需的最小实验灵敏度检测到的Hz到GHz范围内的信号。
1996-04-16 astro-ph gr-qc hep-ph
Relic gravitons and pulsar timing arrays: a theoretical viewpoint
本文从理论上分析遗迹引力子谱在nHz频段的可能成因,检验暴胀后膨胀率修正、有效折射率导致的修正出视界及曲率增加阶段,并说明其与脉冲星计时阵列信号的相容性。
2024-01-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic backgrounds of relic gravitons and their absolute normalization
在不违反一致性关系的前提下,最近的Bicep 2观测确定了暴胀过程中产生的宇宙引力子背景的绝对归一化、谱斜率和最大频率。由此计算从最低频率(当前哈勃速率的量级)到GHz区域中的最高频率范围的适当归一化的光谱。偏离传统的范式不能被排除在外,并允许不同的物理可能性,包括检查,特别是,运行的张量谱指数,明确打破的一致性关系和尖峰的频谱的高频尾部要么从后通货膨胀阶段为主的刚性流体的瀑布场的贡献在混合通货膨胀的情况下。在低频直接确定张量标量比,如果通过即将到来的观测得到证实,也将影响和限制高频的不确定性。来自宽带干涉仪(如Ligo/Virgo,Lisa和Bbo/Decigo)的宇宙引力子背景的限制,以及对低频张量B模偏振的更准确的审查,将直接限制后暴胀演化和其他非常规的标准知识的完成。
2014-09-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Relic gravitons from non-singular string cosmologies
在弦宇宙学的前大爆炸场景的背景下,我们提出了一个修改后的张量扰动的演化方程,其中包括可能的高阶曲率和耦合校正正则化背景演化所需的全部贡献。然后,我们讨论了原始引力子谱的高频分支。
2000-10-11 hep-th
Conversion of relic gravitational waves into photons in cosmological magnetic fields
讨论了引力波到电磁辐射的转换。计算了在复合时期和随后的宇宙学阶段中,在宇宙学背景磁场存在下引力子转变为光子的几率。产生的电磁辐射集中在光谱的X射线部分。研究表明,如果宇宙在大爆炸核合成(BBN)之前是由原初黑洞(PBH)主导的,那么PBH发射的残余引力子将在宇宙磁场中转化为光子,从而转化为几乎各向同性的电磁辐射背景.这种河外辐射可能是宇宙X射线背景的显著甚至主要成分。
2012-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantumness of relic gravitons
本研究基于遗迹引力子的纠缠态特性推导出其能谱最大频率的太赫兹绝对上限,建立了对应探测器的最小啁啾振幅约束,揭示了引力子的宏观非经典量子性,并指出兆赫兹至太赫兹频段的引力子探测或可成为引力场宏观量子态的直接证据。
2024-12-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Effective anisotropic stresses of the relic gravitons
由几何的标量模式引起的有效各向异性应力依赖于坐标系,使得竞争结果的比较最终由每个特定规范中的关键变量的演变来确定。在争论这个问题的唯一合理的物理坐标系是规范自由度完全固定的(如纵向和均匀曲率计),我们提出了一种新的规范不变的策略,规范相关的结果进行比较。而不是采用一个给定的坐标系的关键变量,有效的各向异性应力表示的重力正常模式的等离子体和他们的共形时间导数。新的方法是明确的规范不变的,当正常模式的波长是短或大于声音的地平线,各向异性应力的物理极限的确定,而不依赖于特定的细节的背景演变。在标量各向异性应力和非绝热压力波动同时存在的一般情况下,所提出的策略的相关性进行了讨论。最后,我们认为,各向异性应力可以最有效地从二阶有效的曲率不均匀性的行动。
2020-07-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining the Gravitational Wave Speed in the Early Universe via Gravitational Cherenkov Radiation
本文研究早期宇宙修正引力中原初等离子体通过引力切伦科夫辐射产生遗迹引力波背景的机制,并结合大爆炸核合成约束推导出对早期引力波速度的限制。
2025-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Ultra-high frequency spikes of relic gravitons
本文研究遗迹引力子在THz频段的超高频尖峰,利用联系晚期谱与暴胀模式函数的转移矩阵评估近似方法,并推导暴胀后膨胀率界限及其未来机电探测可能性。
2025-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Production and detection of relic gravitons in quintessential inflationary models
Peebles和Vilenkin最近提出的一大类典型的暴胀模型导致了后暴胀阶段,其有效状态方程比辐射更严格。预期的引力波对数能谱倾向于高频率,其特征在于两个参数:暴胀曲率尺度,在该尺度下发生向刚性相的过渡,以及(非共形耦合)标量自由度的数量,其衰变为费米子触发宇宙引力再加热的开始。根据模型的参数和不同的暴胀动力学(在刚性演化开始之前),对于大于1 Hz的频率,残余引力子的能量密度可以比标准暴胀模型中的大得多。我们估计所需的灵敏度检测预测的光谱振幅,并表明,我们的参数空间的允许区域导致信号小于(由一个1.5数量级)比先进的LIGO灵敏度在0.1千赫的频率。在我们的背景下,最大的信号预计在GHz区域,在那里,临界单位(即$h_0^2 Ω_{GW}$)的残余引力子的能量密度是$10^{-6}$的数量级,大约比普通的暴胀模型大8个数量级。较小的探测器(不一定是干涉仪)可能与GHz频率窗口中的探测目的有关。我们建议/推测,未来的测量通过微波腔可以提供有趣的观点。
1999-02-27 astro-ph gr-qc hep-ph
Relic gravitons on Kasner-like branes
我们在一个简单的例子中讨论了张量扰动的宇宙学放大,在这个例子中,无质量的引力子局域在一个嵌入在大量AdS背景中的高维Kasner类膜上。特别注意的是规范化的二次行动描述的无质量和大规模的真空量子波动,并准确的质量依赖性的大规模波动的振幅膜。扰动方程可以分离。与de Sitter模型的膜膨胀相反,我们发现在光谱中没有质量间隙,并且在高曲率下没有增强无质量模式。即使在暴胀期间,在没有任何模式混合效应的情况下,大质量模式也可以被放大,其振幅与质量有关。
2005-01-31 astro-ph gr-qc hep-th
Relic gravitons and viscous cosmologies
以前的研究表明,存在一类粘性宇宙学模型,它们在有限的时间内违反主导能量条件,之后它们平滑地连接到普通辐射时代(保持主导能量条件)。在早期宇宙学时期,这种对主导能量条件的违反可能会影响可能与实验相关的残余引力子能谱的斜率。然而,这些宇宙学的体粘滞系数在普通辐射时代变为负值,然后驱动几何形状的源的熵随时间减小。我们证明了在具有线性正压状态方程$p=γρ$的粘性源的情况下,我们得到了在其所有演化过程中具有正的体粘滞应力的粘性宇宙模型,因此物质熵随膨胀时间而增加。换句话说,在粘性宇宙学的框架下,存在着与标准热力学第二定律相容的各向同性模型,这些模型也可能影响残余引力子能谱的斜率。
2006-10-16 hep-th
Inflation, space-borne interferometers and the expansion history of the Universe
根据常识,即使假设星载探测器的灵敏度是最乐观的,在几兆赫到几赫兹之间,暴胀引力子的光谱能量密度也可以安全地忽略不计。在这个分析中,我们表明,如果在核合成之前,后暴胀演化包括一系列比辐射膨胀更快或更慢的阶段,这个结论是回避。因此,与传统的知识相反,它表明,低于一个分数的Hz的频谱能量密度的遗迹引力子可能超过(甚至八个数量级)的假设下获得的信号辐射主导整个膨胀历史之前,轻核的形成。由于光谱的斜率和振幅特别反映了暴胀动力学和随后的减速演化,因此有可能将残余引力子的贡献与其他(晚期)引力辐射爆发相关联,例如,与TeV尺度下假定的强烈一级相变相关联。因此,在兆赫范围内对残余引力子的光谱能量密度的任何限制同时限制了暴胀后的膨胀历史和暴胀的初始数据。
2022-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Elementary introduction to pre-big bang cosmology and to the relic graviton background
这是在{ \sl“VI Seminario Nazionale di Fisica Teorica”}上为研究生和本科生举办的一系列讲座的合同版(帕尔马,1997年9月),在第二届国际会议{ \sl“围绕处女座”}(比萨,1998年9月),并在第二届{ \sl SIGRAV}学校关于{ \sl“天体物理学中的引力波,宇宙学和弦论“}(中心“A。Volta”,Como,April 1999)。其目的是提供一个基本的,自成一体的介绍弦宇宙学,特别是在所谓的“前大爆炸”的情况下预测的遗迹宇宙引力子的背景。除了广义相对论和标准(暴胀)宇宙学的基本知识外,不需要特别的准备。所有必要的计算都在正文或附录中有详细的报告。如需对大爆炸前场景进行更深入、更完整的研究,感兴趣的读者请参阅更新的论文集,网址为{ \tt http://www.to.infn.it/\~{}gasperin/}。
1999-07-09 gr-qc hep-th
Invisible gravitons and large-scale magnetism
Department of Physics, CERN(CERN 物理系);INFN, Section of Milan-Bicocca(米兰比可卡 INFN 分部)
该研究探讨了引力子在大尺度磁性作用下被抑制,以及不同频段对宇宙膨胀率和张量到标量比的影响。
2025-12-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Viscous absorption of ultra-high-frequency gravitons
在大爆炸核合成之前,当相应的波长重新进入哈勃半径时,高频引力子可以被暴胀后等离子体的第一和第二粘度吸收。当介质的总声速大于辐射声速时,膨胀率仍大于剪切率,但体积粘度不可忽略。当频率在kHz ~ GHz范围内时,残余引力子的谱能量密度与无粘引力子的谱相比,随膨胀结束时熵密度的变化而变化。在nHz域的频谱继承了一个已知的抑制,由于中微子的自由流,但也有一个边缘尖峰可能引起的突然爆发的体粘度周围的夸克-强子相变,建议的强子谱中产生的重离子碰撞。
2021-11-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Blue and violet graviton spectra from a dynamical refractive index
我们发现,残余引力子的光谱能量分布温和地增加的频率小于$μ$ Hz,然后在准德西特阶段的膨胀的张量模式的折射率是动态的,然后消失。对于传统的热历史的高频高原的范围之间的兆赫和音频带,但它是由一个尖峰在GHz区域,如果一个僵硬的后膨胀阶段之前的标准辐射主导的时代。即使在中频时斜率为蓝色,在MHz窗口中也可能变为紫色。对于各种后暴胀的历史,包括传统的,一个动力学折射率导致潜在的可检测的频谱能量密度在kHz和兆赫地区,而所有相关的唯象约束同时得到满足。
2018-05-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The propagating speed of relic gravitational waves and their refractive index during inflation
如果张量模的折射率在传统的暴胀膨胀阶段增加,则残余引力子谱向高频倾斜。两个明显不同的参数化的这种效果被证明是相关的四维度量通过一个共形因子,涉及折射率本身的重新缩放。在MHz区域中具有最大值的非单调光谱对应于在膨胀结束之前终止的折射率的有限变化。在探索了一个通用的方法,包括到目前为止提出的,我们估计所需的灵敏度预测的引力辐射的直接检测,并证明了允许的参数空间的区域范围内的一些计划探测器操作的音频波段(如Ligo/处女座和卡格拉)或在兆赫波段(如丽莎,BBO和Decigo)。
2018-05-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The pole truth: an analytical graviton propagator from Asymptotic Safety
Institut für Theoretische Physik, Universität Heidelberg(海德堡大学理论物理研究所)
从渐近安全推导出引力子传播子的解析近似,发现自旋-2扇区无额外极点且不违反幺正性与因果性,支持渐近安全不引入新自由度。
2026-06-18 gr-qc hep-th
Spectrum of relic gravitational waves in string cosmology
我们计算了弦宇宙学模型中残余引力子的谱。在低和高频率的限制,我们重现已知的结果。然而,完整的光谱也显示了一系列的振荡,这些振荡可能会在计划中的LIGO/VIRGO探测器上产生特征信号。对于模型参数的特殊值,信号已经在LIGO和VIRGO可访问的频率处达到最大值,并且接近第一代实验的灵敏度。
1996-05-31 astro-ph gr-qc hep-th
Dark matter scenarios with multiple spin-2 fields
本文研究了具有与物质耦合和最大整体对称群$S_N\times(Z_2)^N$的$(N+1)$张量场的无鬼影多度规理论。它们的质谱包含一个无质量模式,引力子,和$N$大质量自旋2模式。其中一个质量模式是最重的,其余的$(N-1)$质量模式只是彼此相同的副本。因此,所有相关的物理学都可以从$N=2$案例中理解。聚焦在这种情况下,我们计算的完整的微扰作用的立方阶,并推导出几个功能,坚持在微扰理论的所有订单。较轻的质量模不与物质耦合,两个质量模都不会衰变成无质量的引力子。我们提出轻质量粒子作为暗物质的候选者,并在物质耦合由无质量引力子主导的参数区域研究其现象。大质量自旋2的残余密度可能来自冻结机制或引力粒子的产生,从而产生两种不同的暗物质场景。所允许的参数区域与只有一个大质量自旋2场的场景中的参数区域非常不同,并且更容易进行实验。
2018-02-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational decoherence from soft-graviton $S$-matrix
Osaka Central Advanced Mathematical Institute (OCAMI), Osaka Metropolitan University(大阪中央高等数学研究所(OCAMI),大阪公立大学)
本文利用软引力子S矩阵推导规范不变的退相干指数,证明真空退相干消失,并分析压缩态及遗迹背景下的增强效应,连接红外量子信息与引力退相干。
2026-09-09 gr-qc hep-th quant-ph
Magnetic field contribution to the last electron-photon scattering
当宇宙微波光子在物质和辐射退耦之前散射电子时,磁场确实对斯托克斯矩阵以及亮度扰动的输运方程的标量、矢量和张量分量有贡献。本文第一次考虑了任意方向的磁场的贡献,并在标量、矢量和张量几何模式的情况下,对磁化电子-光子散射作了一般性的讨论。本文讨论了在不同的磁场方向和不同的光子方向下残余矢量和残余引力子的传播。源项的输运方程中存在的相对论波动的几何形状也明确平均的磁场的方向和一个一致的帐户的小规模和大规模的磁场的问题进行了简要概述。
2010-07-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Removing spurious degrees of freedom from EFT of gravity
Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院物理研究所);Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所);The University of Tokyo(东京大学)
本文针对含黎曼张量三次项的广义相对论,采用作用量法去除虚假自由度,得到仅传播无质量自旋2引力子的最小修正引力,表明该类理论可作为捕获未知紫外效应的引力有效理论。
2026-07-31 gr-qc hep-th
Inflation and CMB Anisotropy from Quantum Metric Fluctuations
我们提出了一个早期和晚期宇宙的宇宙学演化模型,它与观测数据相一致,自然地解释了暴胀和暗能量的起源。我们证明了没有物质场的FLRW空间(以下简称空空间)的de Sitter加速膨胀是其自然状态,并且该模型不需要标量场或宇宙学常数或任何其他假设.这是因为德西特态是严格的数学上一致的单圈量子引力方程的精确解,该方程适用于有限质量壳的空FLRW空间。没有物质场的空间并不是空的,因为它总是具有度规的自然量子涨落,即引力子。因此,空的(在这个意义上)空间充满了引力子,这些引力子对它随时间的演化具有反作用,形成自洽的德西特瞬子,导致宇宙的指数加速膨胀。在宇宙演化的开始和结束时,宇宙被假定为空的,这解释了暴胀和暗能量的起源。这种情况导致预测参数1+w的符号在两种情况下应该是相反的,这一事实与观测结果一致。引力子数量的涨落导致其能量密度的涨落,这又导致了观测到的10^-5量级的CMB温度各向异性和CMB极化。在这种情况下,它不是一个假想的标量场产生的膨胀和残余引力波,但相反,引力波(引力子)产生暗能量,膨胀,CMB各向异性和极化。
2015-02-08 astro-ph.CO hep-th physics.gen-ph
Reheating the Universe after String Theory Inflation
在膨胀的弦论实现中,膨胀的终点通常是膜-反膜湮灭。我们考虑了膜膨胀后标准模型宇宙的再加热过程。我们确定的暴胀子能量衰减的渠道,级联快子湮灭通过大规模的封闭弦环,KK模式,和膜位移模量较轻的标准模型粒子。宇宙学数据通过严格限制引力子和非标准扇形大规模遗迹中沉积的再加热能量的比例来约束场景。我们估计的能量储存到各种光自由度的开放和封闭的字符串部门,再加热的时间,和再加热温度。引力子的产生在弯曲暴胀中被显著抑制。然而,我们预测在当前宇宙学能量密度的水平$Ω_{GW} \sim 10^{-8}$的剩余引力辐射背景。我们还将我们的分析扩展到多个咽喉场景。在KKLMMT型暴胀模型的单个喉道或多喉道情景的某个子类中,可行的再加热是可能的,但大规模KK模的过度生产造成了严重的问题。如果某些内流形带有近似等距(角KK模),或者如果存在一个长度适中的喉道而不是标准模型喉道,可能与某些隐藏扇区(低洼KK模)有关,则问题会相当严重。
2005-08-06 astro-ph gr-qc hep-ph
Heating in Brane Inflation and Hidden Dark Matter
在膜暴胀的末期,膜对湮灭产生了大量的闭弦。这种能量向标准模型(SM)开弦模的转移取决于SM膜和膜湮灭的位置:在体中,在同一喉道中还是在不同的喉道中。我们发现,在所有的情况下,只要膜湮灭和SM膜不是都在体,能量转移开始热大爆炸时代可以是足够有效的,是兼容的大爆炸核合成。引力子丰度及其Kaluza-Klein(KK)热遗迹的抑制来自通量紧致化中的扭曲几何。这甚至适用于预期长时间隧道的情况。在多喉道的情况下,我们发现了一个动力学机制,选择一个长喉道作为SM喉道。我们建立了三个新的暗物质候选者:在SM喉中具有特定角动量的KK模,在膜湮灭喉中的KK模,以及由KK模隧穿到其他喉中产生的不同物质。由于后两者仅通过引力子中介作用耦合到可见物质部分,因此它们表现为隐藏的暗物质。隐藏的暗物质对暗物质符合问题和高能宇宙射线有着新的意义。
2006-06-06 astro-ph hep-ph hep-th