Small field axion inflation with sub-Planckian decay constant
我们研究了IIB超弦理论框架内最近提出的一个轴子膨胀模型,其中我们特别注意一个亚普朗克轴子衰变常数。我们的轴子势可以导致具有小张量标量比的小场暴胀,并且典型的再加热温度可以低至GeV。
2016-06-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Distance, de Sitter and Trans-Planckian Censorship conjectures: the status quo of Warm Inflation
在这个简短的说明中,我们指出,温暖的通货膨胀的情况下,仍然是青睐于它的冷对应的最近提出的构造,其目的是推翻德西特的建设,在字符串景观。另一方面,正则冷(单场慢滚)暴胀模型,与先前提出的德西特猜想有矛盾,现在变得更不可能在弦景观中实现,因为这些场景无法同时应付德西特和trans-Planckian审查。
2019-12-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Phase Locked Inflation -- Effectively Trans-Planckian Natural Inflation
一个具有有效的反普朗克衰变常数的自然暴胀模型可以通过“锁相”机制很容易地实现,同时将有效场论中的场值保持在普朗克尺度内。我们详细描述了基于这种机制的“锁相”暴胀。我们还构造了基于这种机制的超对称自然暴胀,并证明了该模型与低尺度超对称性是一致的。我们还研究了暴胀子与最小超对称标准模型的耦合,以实现适当的再加热过程。有趣的是,在某一类模型中,我们发现暴胀尺度与右手中微子的质量以与跷跷板机制一致的方式相关。
2014-07-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Swampland, Trans-Planckian Censorship and Fine-Tuning Problem for Inflation: Tunnelling Wavefunction to the Rescue
反普朗克审查猜想意味着,由于暴胀的尺度非常低,单场暴胀模型需要对初始条件进行极端微调。在这项工作中,我们展示了量子宇宙学的建议-即隧道波函数-自然地提供了必要的初始条件,而不需要这样的微调。更一般地说,我们展示了如何隧道波函数可以提供合适的初始条件山顶通货膨胀模型,后者通常是首选的沼泽地的限制。
2020-02-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Trans-Planckian Censorship Conjecture and Early Universe Cosmology
我回顾了“跨普朗克审查猜想”(TCC)及其对宇宙学的影响,特别是对暴胀宇宙的情况。虽然暴胀情景受到TCC的严格限制,但其他早期宇宙情景并不受限制。
2021-02-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Trans-Planckian quantum corrections and inflationary vacuum fluctuations of non-minimally coupled scalar fields
在本文中,我们讨论了trans-Planckian物理如何影响暴胀真空涨落和原始密度扰动。暴胀过程中的跨普朗克问题已经在文献中得到了广泛的讨论,但仍存在争议。我们利用非最小耦合标量场的两点关联函数,通过绝热正则化或近似构造有效势,重新考虑了这个问题。首先,我们清楚地表明,在合理的假设下,量子涨落的截止发散在暴胀期间不会发生剧烈变化,并且修正可以嵌入标准有效势中。因此,紫外光对原始密度扰动的影响很好地转化为有效势。然后,我们从暴胀涨落中找出修正的有效势,并说明在暴胀过程中,trans-Planckian修正或UV修正是如何改变有效势的。我们清楚地表明,新的物理强烈影响的通货膨胀过程中的通货膨胀潜力,我们得到了通货膨胀的约束$Λ_{\rm UV} \ll H/g^{1/2}$,其中$g$是在紫外尺度$Λ_{\rm UV}$的相互作用耦合。
2019-08-15 gr-qc hep-ph hep-th
Inflamagnetogenesis redux: Unzipping sub-Planckian inflation via various cosmoparticle probes
在本文中,我介绍了一个精确的限制原始磁,一个通用类的单场暴胀模型,其次是小场漂移低于普朗克尺度。我还建立了一个连接的磁场在目前的时代和原始重力波($r$)通过非零CP不对称参数($ε_{\bf CP}$),这触发了leptogenesis的情况。最后,我们还探索了理论CMB B模偏振谱中隐藏的各种宇宙学唯象特征,这些特征可以被看作是普朗克B模偏振数据公布后,进一步严格约束低、高尺度小场暴胀模型的一个重要探索。
2014-06-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Trans-Planckian censorship, inflation and excited initial states for perturbations
最近提出的trans-Planckian censorship猜想(TCC)似乎要求暴胀的能量标度明显低于普朗克标度$(H_\text{inf}<10^{-20} \Mpl)$。这反过来又意味着暴胀的张量-标量比小得可以忽略不计,\textit{independent}的假设是慢滚,甚至是有一个单一的标量场,从而排除了暴胀,如果原始张量模式被观察到。在证明了这些边界的鲁棒性和一般性之后,我们证明了对于暴胀模型来说,具有宇宙学扰动的激发初始状态似乎是解决这个问题的一种方法。
2020-02-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Trans-Planckian censorship of multistage inflation and dark energy
在多级暴胀模型上研究了trans-Planckian审查猜想的界。我们证明,如果宇宙微波背景窗口中的原始扰动是由第一暴胀阶段引起的,那么随后各阶段的$e$折叠数将受第一阶段能量标度的限制.这似乎意味着,当前加速膨胀时代(被认为是多重暴胀阶段之一)的寿命可能是区分暴胀与其替代品的探针。我们还提出了一个多阶段的通货膨胀模型的景观组成的反德西特真空分离的潜在障碍。
2020-03-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflection-Point Inflation with Axion Dark Matter in light of Trans-Planckian Censorship Conjecture
受最近提出的跨普朗克审查猜想(TCC)的启发,我们提出了一个含有轴子暗物质的拐点暴胀的规范$B-L$模型。膨胀期间的哈勃尺度($H_{\rm inf}$)满足$H_{\rm inf} \lesssim 1$ GeV的TCC界限,轴子暗物质方案不存在轴子畴壁和等曲率问题,轴子衰变常数可以大于$10^{12}$ GeV。跷跷板机制被自动纳入模型中,所观察到的宇宙重子不对称性可以通过共振瘦生来再现。
2020-06-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Stringy Spacetime Uncertainty Principle and a Modified Trans-Planckian Censorship Criterion
本文研究弦时空不确定关系(STUR)对暴胀宇宙学的启示,通过要求涨落模式不受STUR非局域性影响,得出比跨普朗克审查准则弱2倍的暴胀e-foldings数与能标上限,该界限仍与典型单场暴胀模型相冲突。
2024-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Trans-Planckian Problem for Inflationary Cosmology Revisited
我们考虑一个暴胀宇宙模型,在这个模型中,加速膨胀阶段之前是一个非奇异的反弹和一个包含减速阶段的收缩阶段。我们遵循的波动,退出哈勃半径在辐射为主的收缩阶段的量子真空波动,重新进入哈勃半径在通货紧缩期间和重新交叉在阶段的通货膨胀。演化的波动使用广义相对论线性微扰方程,我们发现,他们退出哈勃半径在通货膨胀期间不具有标度不变的光谱,但具有高度红色的光谱与指数$n_s = -3$。我们还表明,波动的反作用限制了通货紧缩的时间间隔。我们的玩具模型表明,无论是跨普朗克问题的宇宙学扰动和反反应效应的暴胀宇宙学的重要性。首先,在不理解普朗克尺度物理和暴胀之前的阶段的情况下,当微扰在晚些时候离开哈勃半径时,将微扰置于其局部真空状态是一个不平凡的假设。第二,波动的反作用效应会对背景产生重要影响。
2009-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Sub-Planckian Two-Field Inflation Consistent with the Lyth Bound
BICEP 2观测到的张量标量比$r = 0.20^{+0.07}_{-0.05}$很大,这意味着单场暴胀模型中的暴胀子$ϕ$必须满足$ϕ\sim 10M_{Pl}$,才能产生足够的暴胀。如果被普朗克尺度抑制的相互作用项强加了一个约束$ϕ\; ^{<}_{\sim} \; M_{Pl}$,这就是一个问题。在这里,我们考虑是否有可能有成功的亚普朗克暴胀的情况下,两个字段的通货膨胀。如果有效的单场暴胀子要满足李思界,则场空间中的轨迹不能是径向的。通过考虑一个复杂的领域$Φ$,我们表明,一个近圆形,但非周期性调制的$|Φ|^{4}$潜力可以重现的结果$ϕ^2$混沌膨胀的$n_{s}$和$r$,同时满足$|Φ|\; ^{<}_{\sim} \; 0.01 M_{Pl}$贯穿。更一般地,对于基于$|Φ|^{4}$势的模型,最简单的次普朗克模型等价于$ϕ^{2}$和$ϕ^{4/3}$混沌暴胀。
2014-10-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A Minimal Sub-Planckian Axion Inflation Model with Large Tensor-to-Scalar Ratio
我们提出了一个最小轴子暴胀模型,它可以产生一个大的张量标量比,同时保持次普朗克。具有$λ|Φ|^4$势的复标量场$Φ$的模通过形式为$(|Φ|/M_{Pl})^{m} F \tilde{F}$的项直接耦合到强耦合扇区的规范场。这产生了在相位中非周期性的电势的最小值。由此产生的通货膨胀模型相当于$ϕ^{4/(m+1)}$混沌通货膨胀模型。对于首阶门型相互作用$Φ^{\dagger}ΦF \tilde{F}$的自然情况,该模型等价于$ϕ^{4/3}$混沌暴胀模型,并预测了张量标量比$r = 16/3N = 0.097$和标量谱指数$n_{s} = 1-5/3N = 0.970$。在整个可观测的暴胀时期,$|Φ|$的值保持亚普朗克,当$λ\sim 1$时,$|Φ| \lesssim 0.01 M_{Pl}$对$N \lesssim 60$。
2015-01-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Planckian hypersurfaces, inflation and bounces
当几何的标量和张量模式的不同波长都被分配在同一个类空超曲面上时,只有当加速膨胀阶段的持续时间和相应的张量与标量之比受到严格限制时,光谱的最大放大频率才保持小于普朗克质量。在暴胀开始时,所有不同的波长都可以在同一个类空超曲面上初始化,但这种策略和相关结论只适用于经典的非均匀性。我们认为,整个类的潜在的限制是很容易回避提供的不同波长的量子场被分配,只要他们通过相应的普朗克超曲面。在这种情况下,模函数的柯西数据取决于波数,因此较大的波长开始演化较早,而较短的波长则分配较晚。在这种策略中,传统暴胀阶段的持续时间和相应的张量标量比不受约束,但大尺度功率谱继承了特定的大尺度修正,但仍然不可观测。
2020-01-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Universal Upper Bound on the Inflationary Energy Scale from the Trans-Planckian Censorship Conjecture
我们研究了最近提出的跨普朗克审查猜想(TCC)对暴胀能量标度的约束。我们发现一个普遍的上限膨胀哈勃膨胀率$H_\text{inf}$,这是唯一的再加热温度$T_\text{rh}$:$H_\text{inf}/M_\text{Pl}\lesssim T_0/T_\text{rh}$,其中$T_0$是光子温度今天决定。上限可以通过具有临界状态方程参数$w\approx-1/3$的暴胀后振荡阶段或通过具有多个阶段的暴胀模型来饱和。在大爆炸核合成所需的最低再加热温度下,CMB尺度下张量标量比$r$的上限为$r\lesssim10^{-8}$,这在许多弦激发的暴胀模型中都可以实现。
2020-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Does the BICEP2 Observation of Cosmological Tensor Modes Imply an Era of Nearly Planckian Energy Densities?
BICEP 2观测,最简单的解释,表明一个时代的暴胀与能量密度的顺序($10^{16}\, {\rm GeV})^4$,不远低于普朗克密度。然而,具有大额外维度的TeV引力模型可能允许一个非常不同的解释,涉及更温和的能量尺度。我们讨论了通货膨胀的可行性,在这样的模型,并得出结论,现有的方案不提供有吸引力的替代方案,以单一领域的通货膨胀在四个方面。因为张量模的发现增强了我们对暴胀发生的信心,它不利于大额外维度的模型,至少目前是这样。
2014-07-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Trans-Planckian Physics and Inflationary Cosmology
由于在早期宇宙的暴胀期间发生的准指数红移,目前对应于宇宙学长度的波长在暴胀的早期阶段通常是次普朗克的。本演讲讨论了解决这个问题的两种方法,这两种方法都表明,暴胀宇宙学的标准预测-使用经典广义相对论和弱耦合标量物质场论-对于跨普朗克尺度的物理变化并不稳健。一种方法利用通常的自由场纯量物质理论的修正色散关系,另一种方法利用时空非对易性的一些性质--这是弦论中预期的特征。因此,宇宙学观测可能被用作探索trans-Planckian物理的窗口。我们还推测了一种新的方式获得通货膨胀的基础上修改的色散关系的普通辐射。
2002-11-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Trans-Planckian Censorship Conjecture and Non-thermal post-inflationary history
最近提出的跨普朗克审查猜想(TCC)可以用来限制暴胀的能量尺度。然而,这些结论取决于对宇宙后暴胀历史的假设。例如,在热膨胀后历史的标准情况下,宇宙从膨胀结束到辐射物质平等的时代一直处于辐射主导地位,TCC被用来证明膨胀期间的哈勃参数$H_{\inf}$低于${\cal O}(0.1) ~{\rm GeV}$。具有非热后暴胀历史的宇宙学情景是标准情景的动机良好的替代方案,找出TCC对这种情景施加的可能约束是有趣的。在这项工作中,我们发现的TCC兼容绑定在$H_{\inf}$,如果核合成前的后暴胀历史是非热的增强量。然后,我们认为,如果TCC是正确的,对于一个大类的场景,它是不可能的宇宙已经经历了一个阶段的模统治。
2019-10-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
New Quantum Phase of the Universe before Inflation and its Cosmological and Dark Energy Implications
宇宙的物理历史是通过在宇宙的标准模型中包含与观测一致的暴胀之前的量子普朗克和超普朗克相来完成的。一个新的量子先驱相出现在普朗克尺度之外。我们将de Sitter宇宙推广到量子领域:经典量子de Sitter对偶。结果是:经典和量子对偶德西特温度和熵自然包括在内,不同的(经典,半经典,量子普朗克和超普朗克)德西特制度的特点,在一个精确和统一的方式。相关的宇宙学的例子,如通货膨胀和暗能量的描述。这允许以简单和一致的方式找到:量子暴胀谱及其CMB观测值,特别是包括经典已知的暴胀谱及其量子修正。宇宙纪元及其量子前兆的统一图景出现了,宇宙学常数是宇宙的真空能量、熵和温度,为宇宙学常数问题提供了线索(节略)。
2019-12-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Breathing Comoving Hubble: Initial Condition and Eternity in view of the trans-Planckian Censorship Conjecture
在本文中,我们提出了这样的想法,即共同运动的哈勃视界经历了多个阶段的收缩(a.k.a.)。通货膨胀阶段)和扩张。可观测到的膨胀,产生了CMB各向异性,并产生了原始的引力波,随后是多次早期和晚期的膨胀。反普朗克审查猜想限制了每个暴胀阶段的持续时间,并决定了它们的哈勃率。早期的暴胀可能在宇宙从普朗克时代出现后立即开始。它缓解了较低规模可观察通货膨胀的初始条件问题。后期的通货膨胀共同帮助可观察到的通货膨胀适应当前的水平。此外,它使永恒的暴胀成为可能,并与暴胀相一致。
2019-11-27 gr-qc hep-th
Natural Inflation with Natural Trans-Planckian Axion Decay Constant from Anomalous $U(1)_X$
我们提出了一个自然膨胀模型驱动的一个假想的或轴分量的凯勒模量在字符串启发的超引力。在反常的$U(1)_X$对称性下测量了轴子的位移对称性,这导致了依赖于模的Fayet-Iliopoulos(FI)项。物质场由F项稳定,模的实部由$U(1)_X$ D项稳定,而其轴子保持轻。因此,模的实部和虚部的质量在不同的尺度下被分离。自然暴胀的标量势由非微扰效应产生的超势实现。在这个模型中,可以自然地得到与BICEP 2观测相拟合所需的trans-Planckian轴子衰变常数。
2014-07-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Brane inflation and Trans-Planckian censorship conjecture
考虑了trans-Planckian审查猜想对膜暴胀模型的约束。该结构提出了一个上限的主要参数,包括温度,膨胀时间,潜在的,和张量标量比参数$r$。我们确定,由此产生的约束可能比我们对标准暴胀模型的约束更强。约束一般取决于膜张力,并得出结论,该猜想也限制膜张力的值,以具有模型的一致性。限制膜张力变成了五维普朗克质量的决定性值。
2021-02-12 gr-qc hep-th
Dynamical breaking of shift-symmetry in supergravity-based inflation
位移对称性是必要的,以保护平坦的潜力,甚至超过超普朗克真空期望值(VEV)的暴胀子场。位移对称性的破缺可以产生适合于暴胀子超普朗克漂移的势。本文的目的是说明在四维超引力中,在长的暴胀阶段之前,确实有可能动态地打破移位对称性。由于平移对称性,对暴胀子势的主要贡献即使在破缺后也不存在危险的指数因子,而指数因子是实现超引力下超普朗克暴胀的主要障碍。但是,在我们的简单模型中,所得到的暴胀子势是余弦型势而不是幂律型势,很难实现超普朗克破缺标度。
2014-10-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Sub-Planckian $ϕ^{2}$ Inflation in the Palatini Formulation of Gravity with an $R^2$ term
在Palatini重力形式主义的上下文中,$R^{2}$项,$ϕ^{2}$势可以与观测到的$r$约束一致,同时保留对$n_{s}$的成功预测。本文证明了Palatini $ϕ^{2} R^2$暴胀模型也可以解决$ϕ^{2}$混沌暴胀的超普朗克暴胀问题,并且该模型与普朗克标度抑制势修正是一致的.如果满足$α\gtrsim 10^{12}$,其中$α$是$R^2$项的系数,则爱因斯坦坐标系中的暴胀子$σ$在整个暴胀过程中保持亚普朗克。此外,如果是$α\gtrsim 10^{20}$,那么在存在破缺位移对称的情况下,模型的预测不受普朗克抑制势修正的影响,如果是$α\gtrsim 10^{32}$,那么预测一般不受普朗克抑制势修正的影响。$r$的值一般较小,以$r \lesssim 10^{-5}$为$α\gtrsim 10^{12}$。我们计算了最大可能的再加热温度,$T_{R\;max}$,对应于瞬时再加热。对于$α\approx 10^{32}$,$T_{R\; max}$约为$10^{10}$ GeV,对于较小的$α$,具有较大的$T_{R\;max}$值。对于瞬时再加热的情况,我们表明,$n_{s}$与2018年普朗克结果一致,在1- $σ$内,除了$α\approx 10^{32}$的情况下,它接近2- $σ$下限。在暴胀之后,暴胀子凝聚体可能会迅速碎裂并形成暴胀子。通过暴胀子…
2020-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Trans-Planckian footprints in inflationary cosmology
我们考虑在一个固定的能量标度λ的最小不确定真空选择作为一个有效的描述trans-Planckian物理,并讨论其影响的线性扰动的无质量标量场的幂律暴胀模型。我们发现可能的影响与数量级H/Λ的功率谱,在类比与de-Sitter时空以前的结果。
2003-11-14 astro-ph gr-qc hep-th
Hierarchical Axion Inflation
我们提出了一种新的场论机制,用于从次普朗克衰变常数产生有效的跨普朗克衰变常数。使用最小的两个轴子和两个轴子衰变常数之间的层次结构足以通过非微扰效应实现暴胀,并且具有最小的调谐。暴胀运动完全保持在次普朗克区域内。我们概述了可能的战略嵌入模型中的弦论设置。
2014-07-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Saving Natural Inflation
慢卷暴胀要求暴胀子场具有异常平坦的势,这与暴胀尺度的测量相结合,需要某种程度的微调。另一种可能是,势的平坦性可能是由于暴胀子的起源是一个伪戈德斯通玻色子,就像自然暴胀中的那样。唉,与普朗克数据的一致性使自然暴胀的原始提议陷入困境,因为它需要暴胀子的跨普朗克漂移。虽然我们仍然可以将可重整化势调整到次普朗克值,但来自量子引力或戈德斯通对称性破缺源的高阶修正会破坏模型的预测性。在本文中,我们展示了如何在更现实的自然暴胀模型中,人们可以实现暴胀而不需要场的trans-Planckian偏移。我们展示了如何一个变体的超自然膨胀与散装费米子可以实现预期的目标,并讨论其四维的量子。我们还提出了一种新型的四维模型的启发小希格斯和复合希格斯模型,可以导致次普朗克值的暴胀子场。
2015-01-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On the Dependence of the Spectra of Fluctuations in Inflationary Cosmology on Trans-Planckian Physics
我们计算了暴胀宇宙学中度规涨落的功率谱,从初始条件开始,当波长等于某个临界长度$\ell_{_{\rm C}}$时,一模一模地施加这些初始条件,该临界长度对应于一个新的能量标度$M_{_{\rm C}}$,在这个新的能量标度下,trans-Planckian物理变得重要。在这种情况下,功率谱可能与通常框架中计算的功率谱不同(这相当于选择绝热真空状态)。结果的分数差异取决于膨胀期间哈勃膨胀率$H_{\rm inf}$与新能量标度$M_{_{\rm C}}$之间的比率$σ_0$。我们展示了如何以及为什么不同的选择的初始真空状态(源于不同的假设trans-Planckian物理)导致分数的差异,这取决于不同的权力的$σ_0$。正如我们所强调的,功率一般也取决于计算的是密度涨落的功率谱还是引力波的功率谱。
2003-06-03 astro-ph gr-qc hep-ph
A general condition of inflationary cosmology on trans-Planckian physics
我们考虑一个更一般的初始条件满足最小不确定性关系。计算了暴胀宇宙学中一个简单模型的功率谱。结果取决于在基本尺度下产生的扰动,例如普朗克尺度。
2003-12-09 hep-th
Back-Reaction and the Trans-Planckian Problem of Inflation Revisited
最近有人提出,普朗克尺度物理学可能会影响宇宙学暴胀早期阶段宇宙学涨落的演化,导致波长超普朗克但低于哈勃的模式出现激发态。在这种情况下,这个激发态如何反作用于背景时空的问题就出现了。事实上,有人认为,这种反作用效应可能会导致对通货膨胀通常预测的可能偏差幅度的严格限制。在这篇文章中,我们讨论了这个反反应问题的一些微妙方面,并指出,而不是防止通货膨胀,紫外线波动的反反应可能只是导致一个重整化的宇宙学常数驱动通货膨胀。
2004-10-22 astro-ph gr-qc hep-ph
The Corley-Jacobson dispersion relation and trans-Planckian inflation
在这封信中,我们研究了暴胀宇宙学中涨落谱对trans-Planckian物理学可能影响的依赖性,使用Corley/Jacobson色散关系作为例子。本文将文献[1]中的方法与WKB近似方法作了比较,给出了一个新的精确解析结果,并研究了用文献[1]中的近似方法得到的谱与不同时间间隔间匹配时间的选择关系。本文还评述了继参考文献[1]之后关于暴胀宇宙学中的trans-Planckian问题的最新工作。
2002-01-24 hep-th
A Power-law Inflation Tail for the Standard $R^2$-Inflation and the Trans-Planckian Censorship Conjecture
针对标准慢滚暴胀的跨普朗克审查猜想问题,本文提出在$R^2$引力主导的慢滚时代后引入由指数势标量场驱动的幂律暴胀尾部,从而解决该猜想并修正Swampland猜想。
2025-04-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Remedy of the Trans-Planckian Censorship Problem with Smooth Slow-roll to Power-law Inflation Transitions in Scalar Field Theory
Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)(空间科学研究所);ICREA(加泰罗尼亚高级研究学院);L.N. Gumilyov Eurasian National University - Astana(欧亚国立大学);Department of Physics, Aristotle University of Thessaloniki(塞萨洛尼基亚里士多德大学物理系)
本文提出通过调整单标量场动能形式实现慢-roll到幂律膨胀的平滑过渡,解决trans-Planckian censorship问题,并展示其与观测数据的一致性。
2026-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Trans-Planckian Problem in the Healthy Extension of Horava-Lifshitz Gravity
普朗克尺度物理可能影响宇宙学演化早期阶段宇宙学涨落的演化。由于暴胀期间发生的准指数红移,对应于宇宙当前大尺度结构的随动尺度的物理波长在暴胀期间的早期阶段小于普朗克长度。这种反普朗克效应在使用玩具模型之前就已经被研究过了。Horava-Lifshitz(HL)理论提供了在候选的UV完备引力理论中研究这个问题的机会。本文在假设物质产生暴胀背景的条件下,研究了HL引力下宇宙学扰动的演化。正如暴胀宇宙学中通常所做的那样,我们假设涨落起源于它们的最小能量状态。在trans-Planckian区域,涨落服从Corley-Jacobson型的非线性色散关系。在HL引力的“健康扩展”中,存在着一个在紫外区起重要作用而在红外区却很小的额外自由度,它影响着宇宙学扰动。我们发现,尽管这些重要的变化相比,通常的描述,整体尺度不变的宇宙学扰动的功率谱恢复。然而,我们得到的振荡的频谱作为一个函数的波数与相对振幅的顺序统一和有效频率的比例与波数的非线性。采用通常的暴胀参数,我们发现振荡的频率是如此之大,以至于难以观察到这种效应。
2012-05-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Trans-Planckian Censorship and Inflation in Grand Unified Theories
最近提出的trans-Planckian censorship猜想(TCC)相当于声称暴胀能量标度大于Lambda_inf^max ~ 10^9 GeV的暴胀模型属于沼泽地,即,不能嵌入到量子引力的一致性理论中。在本文中,我们指出这个约束在D项混合暴胀(DHI)中可以很容易地得到满足,这是超对称大统一背景下的一个动机良好的暴胀场景。在DHI中,原初标量功率谱的振幅来源于统一标度sqrt{xi} ~ 10^16 GeV量级的费耶特-伊利奥普洛斯项。与此同时,变矩效应导致相应规范耦合常数的上限为g_max ~ 10^-14。我们能够证明,这一约束转化为m_3/2^max ~ 10 MeV的引力子质量的上限,这打开了暗物质是由热产生的引力子解释的可能性,如果再加热温度接近T_reh ~ 100 TeV。有趣的是,最近在一个模型中导出了一个有点类似的引力子质量范围,该模型旨在用轴子精髓解释暗能量,并通过衰变的引力子暗物质解决哈勃张力。
2020-03-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On the Trans-Planckian Censorship Conjecture and the Generalized Non-Minimal Coupling
我们研究了跨普朗克审查猜想(TCC)和由此产生的暴胀宇宙学的界限。在调查中,我们分析TCC界的约旦和爱因斯坦框架中存在的一个通用的非最小耦合(重力)项。这一项允许我们使用它给暴胀拉格朗日量带来的函数自由作为有效普朗克质量。在这个意义上,我们认为应该考虑TCC的有效普朗克质量的初始场值。我们表明,作为一个结果,人们可以删除TCC上界,而不需要产生一个新的过程或超越标准的通货膨胀机制,广义非最小耦合,希格斯玻色子的破缺潜力。
2021-11-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Standard Cosmological Models and the trans-Planckian Censorship Conjecture
trans-Planckian censorship猜想(TCC)为德西特时空的寿命设定了一个上限。它对暴胀宇宙学有直接的影响。在标准范式中,宇宙经历了一个单一的膨胀阶段,并遵循一个热历史。然后,TCC在膨胀期间将哈勃参数的上限设置为$H_{\rm inf}$,大约为$0.1$ GeV。因此,它意味着对暴胀的初始条件进行了严格的微调,并且无法检测到原始引力波。在这篇笔记中,我们研究非标准的宇宙学范式与非热历史和/或多个阶段的暴胀。它的动机是弦论紧化和轴向场景中的模/轴子场是有效的早期宇宙。在早期的物质支配中,$H_{\rm inf}$上的TCC束缚可以提高到3个数量级。在多重暴胀情景中,可观测到的暴胀的上限可以提高到$10^{14}$ GeV,以接近普朗克2018年的上限。
2020-01-14 gr-qc hep-th
A refined trans-Planckian censorship conjecture
我们提出了一个改进的trans-Planckian审查猜想(TCC),它可以从强标量弱引力猜想结合一些熵界来阐述。特别是,在改进的TCC中不需要对通货膨胀模型构建进行微调,并且它自动通过了支持原始TCC的那些字符串示例的测试。此外,我们改进的TCC可以与山顶永恒通货膨胀相一致。
2020-09-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Can Effective Field Theory of inflation generate large tensor-to-scalar ratio within Randall Sundrum single braneworld?
在本文中,我的主要目标是解释大张量标量比的产生从单场次普朗克暴胀范式在兰德尔Sundrum(RS)单braneworld场景中的模型独立的方式。通过显式计算,我证明了在RS单膜系统中膜暴胀的有效场论公式与暴胀子场的次普朗克偏移是一致的,这将进一步产生大的张量标量比,只要暴胀子自由度的能量密度比高能区的膜张力足够高。最后,我已经提到了对正膜张力的严格理论约束,量子引力尺度和体宇宙学常数的截止,以获得亚普朗克场偏移以及最近由BICEP 2观察到的大张量标量比,或者至少产生与普朗克(2013年和2015年)数据的上限和普朗克+BICEP 2 +Keck阵列联合约束一致的张量标量比。
2015-02-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Probing Planckian physics: resonant production of particles during inflation and features in the primordial power spectrum
粒子{ \it after}暴胀的共振产生现象在过去几年中受到了广泛的关注。在粒子共振产生的一个新应用中,我们考虑了共振{ \em during}暴胀的影响。我们表明,如果暴胀子耦合到一个大质量的粒子,共振生产的粒子在膨胀过程中修改的暴胀子的演变,并可能会留下深刻的印象,在原始的功率谱中的尖锐特征的形式。对微波背景各向异性的精确测量和大尺度结构调查可能对这些特征敏感,并探测像普朗克尺度那样大的粒子的光谱。
1999-10-21 astro-ph hep-ph hep-th
Large $r$ against Trans-Planckian Censorship in Scalar-Tensor Theory?
本文讨论了在Trans-Planckian审查猜想(TCC)条件下,提高张量标量比$r$的可能性,从而使$r\sim O(10^{-3})$在未来实验的灵敏度范围内可观测到.我们利用标量张量理论的暴胀是nonminimally耦合到重力。在证明了TCC条件可以在标量张量理论中修改之后,我们证明了由于在暴胀结束时修改的引力的影响,可以允许大的$r\sim O(10^{-3})$而不违反TCC。此外,这种修改可以引起引力与暴胀场的弱耦合。如果这种效应早在暴胀开始时就存在,这将意味着在我们的情况下,宇宙可能在早期经历了一个渐进安全期。
2021-01-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Trans-Planckian Problem of Inflationary Cosmology
在目前大多数基于弱自耦合标量物质场的暴胀模型中,暴胀的周期是如此之长,以至于在暴胀周期开始时,对应于宇宙当前大尺度结构的共动尺度的物理波长小于普朗克长度。因此,在这些模型中,通常的涨落谱计算涉及将低能物理(在物质和引力领域)外推到这种物理不适用的区域。在本文中,我们证明了通常的宇宙学涨落谱的暴胀预测确实依赖于超普朗克尺度物理学的隐藏假设。我们引入了一类修改的色散关系,以模仿超普朗克尺度物理的可能影响,并表明在某些情况下,从通常的预测通货膨胀的重要偏差。讨论了这一结果对统一基础物理学和早期宇宙学的意义。
2001-05-15 astro-ph gr-qc hep-ph
Renormalization of initial conditions and the trans-Planckian problem of inflation
理解场论如何传播包含在给定初始状态中的信息,对于量化宇宙微波背景在膨胀期间对哈勃尺度以上物理的敏感性是至关重要的。在这里,我们研究重整化的标量理论与非平凡的初始条件在较简单的设置平坦的空间。体理论的重整化过程与标准真空态完全一样。然而,初始条件的短距离特征可以引入新的发散,这些发散被限制在施加初始条件的表面上。我们展示了如何添加边界反项消除这些分歧,并诱导一个重整化群流的初始条件的空间。
2005-01-19 hep-ph hep-th
Trans-Planckian Physics and Non-Commutative Inflation
普朗克尺度下时空的非对易性可能会使通常的色散关系发生变形。这些变形的色散关系可以导致没有标量场的加速相。本文计算了一类非交换暴胀模型的谱指数和谱指数的游程。在$w \to -1$极限下,非对易暴胀和热辐射给出了一个标度不变的谱和负的运行谱指数,这与WMAP 3年的结果是一致的。
2008-02-04 hep-th
Robustness of the inflationary perturbation spectrum to trans-Planckian physics
它的调查,如果预测的通货膨胀的情况下,从量子真空涨落产生的标量和张量扰动的频谱是强大的相对于修改的色散定律的频率超过普朗克尺度。对于一大类这样的狭义相对论和广义相对论的修正,在超高频下不违反WKB条件,预测保持不变。相反的可能性被排除,因为由于目前的宇宙膨胀,没有大量的创造粒子。后一个论证也禁止在量子态中产生粒子,这种量子态使得在普朗克边界穿越的时刻给定模式的能量密度最小化(与绝热真空态中的粒子产生相反,绝热真空态现在非常小)。
2001-07-16 astro-ph gr-qc hep-ph
The Lyth Bound of Inflation with a Tilt
我们提供了强有力的证据的普适性的通货膨胀领域的范围:给定一个精确的测量$(n_s,r)$,可以推断$Δϕ$在一个模型独立的方式在次普朗克制度的范围内的普适性类的通货膨胀模型。张量标量比和光谱倾斜对场范围都是必不可少的。由于普朗克约束$n_s$,利斯边界被加强了两个数量级:而原来的边界给出了一个亚普朗克场范围为$r \lesssim 2 \cdot 10^{-3}$,我们发现,$n=0.96$带来了这一下降到$r \lesssim 2 \cdot 10^{-5}$。
2015-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Role of trans-Planckian modes in cosmology
受暴胀宇宙学的旧的trans-Planckian(TP)问题的启发,人们已经证明,任何一致的有效场论都应该将TP模式“隐藏”在哈勃视界之后,以防止它们变成经典的,从而影响宏观观测。在本文中,我们提出了两个论点,反对哈勃视界是一个规模的奇异意义,已提出的TP审查猜想(TCC)。首先,改进的TCC,允许TP模式增长超出地平线,同时仍然保持de-Sitter猜想有效。第二,我们发现TP模式可以变成经典的,甚至在哈勃视界内,这,因此,否定了这背后的理由,防止他们穿越it. The TP模式的作用是已知的问题较少,在温暖的通货膨胀,因为波动开始通常是经典的。与冷通货膨胀相比,这使得热通货膨胀对TP问题的弹性更大。为了理解这是多么强大,我们身份限制量子模式可以影响原始功率谱在一个特定的情况下。
2020-11-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gauge-invariant perturbation theory for trans-Planckian inflation
由于普朗克尺度物理学的隐藏假设(称为trans-Planckian inflation),标度不变的暴胀光谱可能会被修改的可能性受到了相当大的关注。为了模拟可能的trans-Planckian效应,在各种模型中,修改的色散关系在文献中很受欢迎。在几乎所有早期的分析中,与正则标量场驱动的暴胀不同,跨普朗克效应以特殊的方式引入到纯量/张量扰动方程中--而不计算协变拉格朗日量中的宇宙学扰动的应力张量。在这项工作中,我们执行规范不变的宇宙学扰动的单标量场暴胀的Jacobson-Corley色散关系,通过计算的所有领域,包括单位时间类向量场,它定义了一个首选的休息框架的波动。结果表明:(1)非线性效应只对扰动的能量密度引入修正。对能量密度的修正在超哈勃尺度中消失了。(ii)一般来说,标量微扰不是纯绝热的。(iii)对应于暴胀子场的Mukhanov-Sasaki变量的运动方程与先前分析中假定的不同。(iv)张量扰动方程保持不变。我们对所得方程组进行了经典分析,并计算了在特定极限下标量扰动的功率谱。我们讨论了我们的结果的影响,并与以前的结果进行比较。
2005-11-24 astro-ph gr-qc hep-th
Solving the Trans-Planckian Censorship Problem with a Power-law Tail in $R^2$ Inflation: A Dynamical System Approach
针对标准慢滚暴胀的跨普朗克审查问题,本文通过动力系统方法分析组合 $F(R,\phi)$ 相空间,提出一个在临界曲率下关闭 $R^2$ 项的唯象 $F(R)$ 引力模型,成功实现了 $R^2$ 慢滚时代的幂律尾。
2025-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Trans-Planckian censorship and single-field inflaton potential
最近有人提出,如果场论允许一个短于普朗克长度的模离开哈勃视界,那么它就不能与量子引力相一致。这就是所谓的跨普朗克审查猜想(Trans-Planckian Censorship Conjecture,TCC)。我们讨论了TCC对单场慢卷暴胀中暴胀子势的可能形状的影响。我们指出:(1)一般有一个初始条件,在这个初始条件下,总的e折叠数$N_\text{total}$是宇宙微波背景涨落所必需的e折叠数的两倍或更多;(2)一般预期谱指数的一个相当大的负运行会使$N_\text{total}$变小。在具体的设置中,我们发现暴胀的能量标度,$V_\text{inf}^{1/4} < \mathcal{O}(10) \, \text{TeV}$与$r < \mathcal{O}(10^{-50})$的严格约束,和运行参数上界为$α_\text{s} \lesssim - 4 \times 10^{-3}$。
2020-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The stress-energy tensor for trans-Planckian cosmology
本文推导了弯曲时空中具有一般非线性色散关系的自由标量场的应力-能量张量。这种色散关系被用来作为一个phenomelogical描述的短距离结构的时空遵循传统的方法trans-Planckian模式在黑洞物理学和宇宙学。这个应力-能量张量然后被用来讨论宇宙学中的trans-Planckian模式的状态方程和它们在暴胀过程中的反作用的大小。结果表明,与最近的一个观点相反,具有超普朗克动量但具有亚视界频率的引力波不能解释目前观测到的宇宙真空能量密度的形式。膨胀过程中的反反应效应被证实是重要的和通用的色散关系,容易引起的度量波动的功率谱的变化。最后,它表明,在纯德西特膨胀没有修改的功率谱,除了可能的放大其整体振幅独立的色散关系。
2001-10-09 astro-ph gr-qc hep-ph