From geometry to cosmology: a pedagogical review of inflation in curvature, torsion, and extended gravity theories
本文回顾了基于曲率、扭力和扩展引力理论的膨胀宇宙学,探讨了标量场与几何量的相互作用及其对膨胀动力学的影响,并连接了理论模型与观测数据。
2025-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dirac and Majorana neutrino scattering by cosmic torsion in spatial-flat FRW spacetime background
本文探讨了在空间平坦 FRW 时空下,利用宇宙挠率在非最小耦合情形下对 Dirac 和 Majorana 中微子散射振幅及末态能量分布偏移的差异,来区分这两种中微子类型。
2023-04-02 gr-qc hep-th
Comment on "Light deflection with torsion effects caused by a spinning cosmic string"
本文评论指出 Jusufi 在(2+1)维旋转宇宙弦中引入挠率的线元不成立,因为该维度下不存在螺旋位错或挠率,故其度规在物理上不自洽。
2024-06-28 gr-qc hep-th
Slow-roll inflation in generalized scalar-torsion gravity
通过假设一个正则标量场与挠率非极小耦合,并具有Galileon型自相互作用,我们研究了广义标量挠率引力情形下的暴胀动力学。在得到平坦FRW背景下的场方程后,我们导出了标量和张量扰动的二阶作用量,计算了原始涨落的功率谱。作为特殊模型,我们首先研究了一个幂律形式的耦合函数$F(x)=1+ξx^{2}/2$,其中有$x\equiv ϕ/M_{pl}$,以及一个单式标量场势$V(x)=λx^{n}/n$,它在$2σ$水平上被$n\geq 2$的现有观测数据所排除。在慢滚近似下,我们获得了背景和微扰动力学的解析表达式,并且我们表明,该模型的预测与当前普朗克2018年对光谱指数$n_{s}$和张量标量比$r$通过$n_s-r$平面的约束是一致的。因此,该模型仅在$95\%$ C.L.范围内与当前的观测界限一致。在混沌二次暴胀($n=2$)的情况下,我们得到了一个更好的结果,而对于其他单项式势,如$n=4/3$,$n=1$和$n=2/3$,我们发现它们的结果甚至更好,与$68\%$ C. L.最后一个普朗克数据。其次,我们研究了一个模型,其中存在的非最小耦合到重力和伽利略非线性自相互作用$γ(\partial ϕ)^2 \Boxϕ$导致抑制的张量-标量比相比,在标准的情况下预测,然后预测$0.024\lesssim r\lesssim 0.069$。这个结果使我们能够调和混沌二次暴胀与当前普朗克…
2019-08-01 gr-qc hep-th
Cosmology with torsion: An alternative to cosmic inflation
我们提出了一个简单的方案,解释了为什么我们的宇宙在空间上是平坦的,均匀的和各向同性的。我们使用Einstein-Cartan-Kibble-Sciama(ECKS)引力理论,它自然地扩展了广义相对论,使之包括物质的自旋。时空的扭曲在充满夸克和轻子的早期宇宙中产生引力排斥,阻止了宇宙学奇点:宇宙从最小但有限半径的状态膨胀。我们表明,封闭宇宙的动力学紧接着这个状态自然解决了宇宙学中的平坦性和视界问题,因为一个非常小的和负的扭转密度参数,$Ω_S \approx -10^{-69}$。因此,ECKS引力为标准宇宙暴胀的推测机制提供了一个令人信服的替代方案。这种情况也表明,我们的宇宙在最小半径反弹之前的收缩可能对应于另一个宇宙中存在的坍缩黑洞内物质的动力学,这可以解释大爆炸的起源。
2010-11-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Consistent inflationary cosmology from quadratic gravity with dynamical torsion
引力的规范理论的思想预言,不仅应该存在无质量的引力子,而且应该存在携带引力的大质量粒子。我们研究了具有动力学挠率的二次引力中的宇宙学,其中引力可以被解释为与庞加莱群相关的规范力。除了无质量的自旋为2的引力子外,该模型还包含四种非鬼质量粒子:一对自旋为0的粒子,一个自旋为1的粒子和一个自旋为2的粒子。假设在UV极限和宇称不变性的局部Weyl不变性的恢复,我们发现最一般的minisuperspace作用描述一个均匀的和各向同性的宇宙与平坦的空间几何。然后,我们将minisuperspace作用量转换为准爱因斯坦框架,其中场空间是双曲面,场势是Starobinsky类暴胀和自然暴胀的组合。值得注意的是,由于多场动力学,即使初始条件远离类Starobinsky势的顶部,也可以实现类Starobinsky暴胀轨迹。我们还研究了线性张量扰动,发现了与Starobinsky暴胀、自发宇称破缺以及无质量和大质量自旋2模式的混合等性质不同的性质,这些性质可能通过暴胀观测揭示引力的潜在性质。
2020-06-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Brans-Dicke theory of gravity with torsion: A possible solution of the $ω$-problem
研究了Riemann-Cartan时空中Brans-Dicke引力理论,得到了在假真空能量占优时期Brans-Dicke标量场$Φ$完全决定的一般挠率解.将扭解代入我们的作用量得到了原始的Brans-Dicke作用量,它具有$Φ$依赖的Brans-Dicke参数$ω(Φ)$ .研究了$ω(Φ)$在暴胀过程中的演化,发现在暴胀结束时,$ω$趋于无穷大.这可以解决扩展膨胀模型中的$ω$ -问题。
2012-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Geometrical origins of the Universe dark sector: string-inspired torsion and anomalies as seeds for inflation and dark matter
在一个温和的尝试,提出潜在的新的范式在宇宙学,包括它的暴胀时代,并发起讨论,我在这篇文章中回顾了一些新的,字符串启发的宇宙模型,这需要一个纯粹的几何起源的黑暗部门的宇宙,但也观察到的物质-反物质不对称。该模型包含引力(弦模型独立,卡尔布-雷蒙(KR))轴子场耦合到原始引力异常通过CP违反相互作用。反常项是格林-施瓦兹反项的四维时空余项,出现在(玻色子)无质量引力弦多重态的自旋1反对称张量场的场强定义中,它也扮演着挠率的完全反对称分量的角色。我如何在这样的宇宙学的存在下,原始的引力波可以导致异常的凝聚和动力学膨胀的“运行真空模型”的类型,没有外部的暴胀,但也leptogenesis在辐射时代由于异常引起的洛伦兹和CPT违反KR轴子背景。我还讨论了如何扭转相关的KR-轴子可以获得质量在QCD时代,从而发挥作用(的一个组成部分)暗物质。对该模型的暴胀和后暴胀(特别是现代)时代的唯象考虑进行了简要讨论,包括其缓解当前时代宇宙学数据中观察到的紧张局势的潜力。
2021-08-04 gr-qc hep-ph hep-th
The most general four-derivative Unitary String Effective Action with Torsion and Stringy-Running-Vacuum-Model Inflation: Old ideas from a modern perspective
National Technical University of Athens(雅典国立技术大学);King’s College London(伦敦国王学院)
本文从局部场重定义角度重新审视弦启发的曲率平方有效作用式,要求保持扰动弦散射矩阵不变,发现额外四导数项在StRVM框架中为次主导项,不影响相关宇宙学物理。
2026-03-22 gr-qc hep-th
Cosmic Inflation from Emergent Spacetime Picture
我们认为,涌现时空图像承认背景独立的宇宙暴胀的制定。在这幅图中,暴胀对应于时空的动力学涌现,而传统的暴胀只是由于暴胀子场携带的真空能量而使预先存在的时空(指数)膨胀。我们证明宇宙暴胀是描述真空中普朗克能量凝聚动力学过程的矩阵量子力学的含时解,而不需要引入任何暴胀子场和{ \it ad hoc}暴胀势.因此,突现时空图像实现了对暴胀宇宙的背景无关描述,它具有足够优雅和解释力,可以针对多重宇宙假设捍卫物理学的完整性。
2016-10-07 gr-qc hep-th
Going beyond the Standard paradigm of Cosmology: Torsion, gravitational anomalies and inflation without inflaton fields
我回顾了一个弦启发的宇宙学模型,与引力异常目前在非常早期的时代,其中包括一个完全反对称扭转,在(3+1)维是相当于一个赝标量(卡尔布-拉蒙,弦模型独立)轴子场。在前暴胀时代产生的原初引力波(GW)的凝聚后,该模型导致了所谓的运行真空模型(RVM)类型的暴胀,这是在不需要外部暴胀子场的情况下实现的,这是由于非线性破坏了引力理论。该模型为$Λ$ CDM范式提供了一种替代方案,并且在后暴胀辐射时代,在物质谱中具有右手中微子的模型中,也能够诱导宇宙中的物质-反物质不对称性。这样引起的不对称性是由违反洛伦兹对称性的KR轴子背景触发的,该背景是在RVM暴胀期间产生的,作为GW凝聚的结果。这种宇宙学的现代时代被认为是以可观察到的(RVM型)偏离$Λ$ CDM为特征的,具有减轻宇宙学数据中观察到的紧张局势的潜力。
2021-12-27 gr-qc hep-ph hep-th
A simple assessment on inflation
我们认为扭转完成的重力旋量和标量场:我们显示如何在这种环境条件下的极端对称性或特定的近似意味着标量场是恒定的,使慢滚发生和通货膨胀发生。
2017-06-23 gr-qc hep-th
Reconstructing inflation in scalar-torsion $f(T,ϕ)$ gravity
研究了最一般的标量-挠率理论在慢卷暴胀过程中的重构问题,其拉格朗日密度是遥平行引力的挠率标量$T$和暴胀子$ϕ$的任意函数$f(T,ϕ)$.对于具有拉格朗日密度$f(T,ϕ)=-M_{pl}^{2} T/2 - G(T) F(ϕ) - V(ϕ)$的理论类,当$G(T)\sim T^{s+1}$和幂$s$为常数时,我们考虑了一种重建方案,通过将标量谱指数$n_{s}(N)$和张量-标量比$r(N)$参数化(或吸引子)为$e-$折叠数$N$的函数来确定非最小耦合函数$F(ϕ)$和标量势$V(ϕ)$.作为具体的例子,我们分析了吸引子$n_{s}-1 \propto 1/N$和$r\propto 1/N$,以及情况$r\propto 1/N (N+γ)$与$γ$无量纲常数。在这个意义上,并根据所考虑的吸引子,我们得到不同的表达式的功能$F(ϕ)$和潜在的$V(ϕ)$,也存在于我们的模型和重建的参数的约束。
2021-08-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Higgs-like inflation in scalar-torsion $f(T,ϕ)$ gravity in light of ACT-SPT-DESI constraints
Universidad de Valparaíso(瓦尔帕莱索大学);Universidad de Tarapacá(塔拉帕卡大学);Universidad de La Serena(拉塞雷纳大学);Pontificia Universidad Católica de Valparaíso(瓦尔帕莱索天主教大学);National Observatory of Athens(雅典国家天文台);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Universidad Católica del Norte(北天主教大学)
研究在标量 - 挠率$f(T,\phi)$引力中类希格斯暴胀,利用慢滚近似,通过解析和数值分析暴胀动力学,得出相关表达式并求解慢滚方程,结果表明其与当前数据完全一致,适应标量谱指数偏移并带来独特张量区特征。
2026-07-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitoelectromagnetic inflation and seeds of cosmic magnetic fields from geometrical Weyl-invariant scalar-tensor theory of gravity
我们从引力电磁理论研究宇宙暴胀现象。我们的工作是制定在最近推出的几何Weyl不变标量张量引力理论,其中的电磁势和暴胀子场的性质是由于时空几何的光。我们得到了暴胀子场量子涨落的Harrison-Zeldovich功率谱。在我们的模型中,电磁场也有一个近似的尺度不变的功率谱的幂律膨胀。我们发现,种子磁场有一个接近标度不变的功率谱,并在当代宇宙磁场的顺序$\lesssim 10^{9}$高斯,与CMB观测符合得很好。
2018-04-08 gr-qc hep-th
GUT cosmic strings and inflation
我们表明,大统一宇宙弦一般形成后,通货膨胀,如果一个{ \it非惰性}对称性打破后,通货膨胀,他们形成无关的通货膨胀的情况下,在超对称和非超对称理论。
2006-08-29 hep-th
Superconducting Cosmic String with Propagating Torsion
我们表明,它是可能的,以建立一个一致的模型来描述一个载流宇宙弦赋予扭转。分析了绕SCCS运动的试验粒子的挠率对引力和测地线的贡献。特别是,我们指出了两个有趣的天体物理现象,其中更高的震级的力量,我们推导出可能发挥关键作用:紧凑的对象的动力学绕扭曲SCCS和吸积的物质到it.The赤字角相关的SCCS可以获得并与来自宇宙背景探测器(COBE)卫星的数据进行比较。我们还推导出一个扭转贡献的早期宇宙中的物质密度波动的值。
2000-08-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmic Rotation Axis, Birefrigence and Axions to detect Primordial torsion fields
Nodland Ralston(PRL,1997)研究了电磁场的宇宙学各向异性,本文证明了对Nodland-Ralston作用量是从黎曼时空中的大质量Proca电动力学出发,通过扭转进行最小耦合。我们最终得到一个包含Nodland Ralston作用量而不破坏规范不变性的作用量。然而,这种机制使光子这种方法打破了共形不变性,使我们能够从已知的光子质量极限出发,确定出$10^{-29}eV$量级的原初挠率。
2001-11-19 hep-th
Application of Quantum Darwinism to Diffusion during Cosmic Inflation
用量子达尔文主义分析了宇宙暴胀的婴儿宇宙模型。在这个模型中,宇宙暴胀可以近似为量子场的布朗运动,量子达尔文主义暗示退相干是波函数的量子布朗运动的结果。在婴儿宇宙宇宙暴胀模型中,量子达尔文主义对退相干的研究方法得出了婴儿宇宙的退相干时间。其结果是婴儿宇宙的消相干时间与哈勃参数之间的关系。附录中简要讨论了达尔文主义和决定论之间的关系。
2008-08-18 gr-qc hep-th quant-ph
Introductory review of cosmic inflation
这些课堂讲稿介绍了宇宙暴胀。特别是,我将审查的基本概念的通货膨胀,产生的密度扰动,并重新加热后,通货膨胀。
2003-04-28 astro-ph gr-qc hep-ph
$D$-term inflation, cosmic strings, and consistency with cosmic microwave background measurement
标准D项暴胀是在超引力框架下研究的。D项暴胀产生宇宙弦,但它仍然可以与CMB测量兼容,而不需要调用任何新的物理学。宇宙弦对CMB数据的贡献不是恒定的,也不是占主导地位的,与以前的一些结果相反。使用当前的CMB测量,自由参数(规范和超势耦合,以及Fayet-Iliopoulos项)的D-项通货膨胀的约束。
2004-12-10 astro-ph gr-qc hep-ph
Jointly modelling Cosmic Inflation and Dark Energy
经典暴胀利用一个单一的标量场来解释宇宙暴胀和暗能量的观测结果。建模典型的通货膨胀的要求和两个明确的成功模型的背景下,$α$吸引子和Palatini修改重力。
2021-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
P-nflation: generating cosmic Inflation with p-forms
我们表明,暴胀的背景下,可能会实现通过使用任何p-形式的非最小耦合到重力。标准标量场膨胀对应于0-形式的情况,而向量膨胀对应于1-形式。此外,我们表明,2-和3-形式的字段是对偶的一个新的矢量和标量暴胀理论的动力学项是非最小耦合到重力。
2009-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Universal upper limit on inflation energy scale from cosmic magnetic field
最近,根据来自遥远耀变体的伽马射线通量,报道了宇宙磁场强度的观测下限。如果暴胀是产生这种磁场的原因,那么暴胀能量标度从上到下在一个广泛的暴胀磁成因模型中被限定为rho_{inf} ^{1/4} < 2.5乘以10^{-7} M_{Pl}乘以(B_{obs} /10^{-15}G)^{-2},其中B_{obs}是宇宙磁场的观测强度。张量-标量比相应地被约束为r< 10^{-19}乘以(B_{obs} /10^{-15}G)^{-8}。因此,如果所报道的强度B_{obs} \geq 10^{-15}G被证实,并且如果在不久的将来探测到任何来自暴胀的引力波的特征,那么我们的结果表明暴胀磁成因和观测之间存在一些紧张关系。
2012-10-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Chaotic inflation in supergravity and cosmic string production
我们描述了一个简单的超引力混沌暴胀模型,在这个模型中,不仅可以很容易地调整基本的宇宙学参数,如n_{s},r和f_NL,而且还可以调整宇宙弦对CMB各向异性的贡献。
2013-03-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Unification of inflation and cosmic acceleration in the Palatini formalism
本文研究了在引力作用量中增加标量曲率的正负幂次$R$的修正引力模型。这是使用Palatini变分原理完成的。它表明,使用这样一个模型可能被证明是有用的,以解释早期的时间膨胀和后期的宇宙加速,而不需要任何形式的暗能量。
2006-03-18 astro-ph gr-qc hep-th
Can spacetime torsion source an extremely red-tilted cosmological GW background?
研究表明,时空挠率在暴胀时期通过二阶微扰产生的随机引力波背景(SGWB)具有极端红倾特性,在物质主导尺度上有效张量谱指数约为-6,或可被下一代CMB实验探测,为挠率引力提供证据。
2025-04-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmic Inflation and the Arrow of Time
宇宙暴胀声称使标准大爆炸的初始条件“通用”。但玻尔兹曼告诉我们,热力学时间箭头产生于非常非一般的(“低熵”)初始条件。我将讨论如何调和这些观点。由此产生的见解提供了一种有趣的方式来理解通货膨胀,并将通货膨胀与其他声称提供初始条件替代理论的想法进行比较。
2003-01-20 astro-ph gr-qc hep-th
Cosmic Inflation: Trick or Treat?
暴胀理论发现于近40年前,现已成为早期宇宙的主要范式。暴胀理论最初是为了避免宇宙学标准模型的微调难题而发明的,即所谓的热大爆炸阶段,它一直是激烈争论的主题。在本文中,在简要回顾了通货膨胀的理论和观测状况之后,我们讨论了对它的批评,并试图评估通货膨胀是否真的可以被视为对上述问题的成功解决方案。
2019-02-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmic String Production Towards the End of Brane Inflation
在膜世界的膜暴胀时代末期,宇宙弦(但不是结构、畴壁或单极子)在膜碰撞过程中大量产生。这些宇宙弦是具有紧化的$(p-1)$维数的D $p$ -膜.我们详细阐述了超弦理论对膜世界的描述。利用宇宙微波背景中的温度各向异性数据,我们估计宇宙弦张力$μ$约为$G μ\simeq 10^{-7}$。这又意味着宇宙微波背景的各向异性主要来自于暴胀,但也有一部分(约10%)来自于宇宙弦。这种宇宙弦效应也应该可以在引力波探测器中观察到,甚至可能在脉冲星计时测量中观察到。关键词:暴胀,膜世界,超弦理论,宇宙弦,宇宙学
2002-04-08 astro-ph gr-qc hep-ph
Wiggles in the cosmic microwave background radiation: echoes from non-singular cyclic-inflation
在本文中,我们考虑了一个独特的膨胀模型,宇宙经历快速的非对称振荡,每个周期持续数百万普朗克时间。在许多-许多周期中,时空膨胀以模拟标准的暴胀情形。此外,这些快速振荡在原始功率谱中的ln(k)中留下了独特的周期性特征,其中k表示共动尺度。循环暴胀模型的最佳拟合参数提供了一个很好的拟合7年的WMAP数据。
2010-10-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation, Cosmic Perturbations and Non-Gaussianities
Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe, Todai Institutes for Advanced Study, University of Tokyo(东京大学汤川研究所与宇宙物理数学研究所);Centre for Theoretical Cosmology, DAMTP, University of Cambridge(剑桥大学理论宇宙学中心)
该研究综述暴胀微扰理论及相关暴胀模型,分析线性、非线性阶微扰,明确模型对宇宙微扰的特征,为相关研究提供理论参考。
2026-11-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational field around a screwed superconducting cosmic string in scalar-tensor theories
在包含挠率的一般标量张量理论框架下,我们得到了对应于螺旋超导宇宙弦的解。我们研究了有挠Brans-Dicke理论中SSCS的度规,并分析了无挠情形。我们表明,在扭转的情况下,时空背景呈现出其他属性不同的扭转是缺席。当自旋为零时,这个挠率是一个$ϕ$ -梯度,然后它传播到弦的外面。我们研究了挠率对引力和测地线的影响。研究了SSCS以$v $的速度运动时尾迹的形成对物质的吸积作用。我们比较我们的结果与宇宙弦的标量张量理论的框架。
2001-11-19 hep-th
Lectures on Cosmic Inflation and its Potential Stringy Realizations
这些笔记简要介绍了热大爆炸宇宙学和宇宙暴胀,以及一些最近试图将暴胀嵌入弦论的尝试。报告部分介绍了2006年8月在杜布罗夫尼克、2007年1月在欧洲核研究组织和2007年8月在Cargese举办的课程。这些课程的目标读者是具有量子场论知识,但不熟悉宇宙学或弦论细节的研究生。
2007-08-21 astro-ph gr-qc hep-th
Racetrack Inflation and Cosmic Strings
我们认为赛道膨胀的物质领域实现的D3/D 7膜系统的耦合。特别是,我们调查的可能性宇宙弦形成在这个系统中。我们发现,弦的形成之前或在赛道膨胀的开始是可能的,但他们随后膨胀了。此外,在膨胀结束时的字符串的形成被阻止的模部门的存在。结果,没有弦能在赛道暴胀中幸存下来。
2008-05-09 hep-th
Dark torsion as the cosmic speed-up
它表明,最近检测到的宇宙加速度可以理解,通过考虑修改的远程平行等价的广义相对论(TEGR),不需要暗能量。该解决方案还表现出由物质和辐射主导的阶段,正如标准宇宙学演化中所预期的那样。我们进行了联合分析与测量最近的Ia型超新星(SNe Ia),重子声学振荡(BAO)的峰值和估计的CMB位移参数的数据,以约束唯一的新参数,这一理论。
2009-05-21 astro-ph gr-qc hep-th
Cosmic Inflation: Background dynamics, Quantum fluctuations and Reheating
本文讲义教学性地介绍暴胀宇宙学,涵盖背景标量场动力学、暴胀期间量子涨落产生原初扰动及单场范式下暴胀后的再加热过程。
2024-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic Inflation
本文综述了宇宙暴胀理论的研究现状。我的讨论涵盖了这个想法的动机和实施,以及对最近成功和开放问题的分析。在原始扰动中,有一个关于“宇宙相干性”物理学的专门讨论。相干性问题是暴胀理论在新的微波背景数据下取得成功的核心。虽然这篇评论的大部分内容对任何寻求更新暴胀理论知识的人都应该是有用的,但我也强调了包括针对刚刚开始研究的学生的基本材料。
2000-08-22 astro-ph gr-qc hep-th
The Production, Spectrum and Evolution of Cosmic Strings in Brane Inflation
超弦理论中的膜暴胀预测宇宙弦(但不是域壁或磁单极)在暴胀时代结束时产生。在这里,我们讨论的生产,频谱和这种宇宙弦的演化,属性,区分他们从那些来自阿贝尔希格斯模型。作为额外维度中的D膜,某些类型的宇宙弦会在时空中迅速溶解,而稳定的宇宙弦则会出现宇宙弦张力谱。此外,额外维度的存在降低了宇宙弦在某些情况下的相互作用速率,导致宇宙弦网络的数量/能量密度与场论情况相比增加了一个数量级。
2003-03-31 astro-ph gr-qc hep-ph
The Observational Status of Cosmic Inflation after Planck
讨论了普朗克2013年和2015年结果以及BICEP 2/Keck阵列和普朗克联合分析后的暴胀观测状况。这些教学讲义的目的是作为一个技术指南,填补理论文章之间的差距膨胀和天体物理学和宇宙学数据的实验工作。在简要讨论了以膨胀(负自引力压)为基础的中心原理及其实验验证之后,回顾了最近的宇宙微波背景(CMB)各向异性测量如何约束宇宙暴胀。事实上,香草通货膨胀模型,到目前为止,首选的意见进行了讨论,并解释了为什么高原样的潜在版本的通货膨胀的青睐在这一子类的情况。最后,还研究了未来的测量,特别是$B$ -模式CMB极化或原始重力波的测量,将如何帮助提高我们对暴胀的认识。
2015-02-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Effects of Inflation on a Cosmic String Loop Population
我们研究了暴胀宇宙中简单宇宙弦环解的演化。我们表明,对于特定的情况下,循环,周期性的解决方案确实存在于德西特宇宙,低于一个临界循环半径$R_c H=1/2$。另一方面,更大的循环冻结在共动坐标,我们明确表明,他们可以生存更多的$e$折叠的通货膨胀比点样对象。我们讨论了这些发现的现实宇宙弦循环在通货膨胀期间的生存的影响,以及通货膨胀后宇宙弦网络的一般特征。我们还考虑了畴壁的类似解,在这种情况下,临界半径为$R_c H=2/3$。
2007-10-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Torsion gravity with non-minimally coupled fermionic field: some cosmological models
在Einstein-Cartan-Sciama-Kibble引力的几何背景下,研究了由费米子场与引力的非最小耦合引起的一些宇宙学模型。讨论了非最小耦合和挠率在解决宇宙学奇点、暴胀和暗能量等问题中所起的作用。
2015-01-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Brane Inflation and Cosmic String Tension in Superstring Theory
在一个简单的KKLMMT方案的重新分析,我们认为,在超弦理论的D3-反D3-膜暴胀方案的慢滚条件只需要一个温和的调整。宇宙弦张力对共形耦合非常敏感:只要微调较少,宇宙弦张力(以及张量与标量微扰模的比值)就会迅速增加,并且很容易饱和当前的观测边界。在一个多喉膜暴胀的情况下,这一特征大大提高了探测和测量宇宙弦性质的机会,作为超弦理论和我们的前暴胀宇宙的窗口。
2005-02-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Observable Primordial Gravitational Waves from Cosmic Inflation
本文回顾了暴胀产生原初引力波随机背景的机制,探讨了暴胀后刚性期对引力波的增强作用使其达到可观测水平,并在混合暴胀与Palatini引力模型中展示了具体实例。
2023-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Big bounce and inflation from gravitational four-fermion interaction
四费米子引力相互作用是由挠率引起的,并且在普朗克尺度下占主导地位。这种相互作用的规则的轴-轴部分本身并不能阻止引力压缩。然而,反常的矢量-矢量相互作用以一种自然的方式导致大反弹和暴胀。
2012-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Energy Radiation by Cosmic Superstrings in Brane Inflation
本文研究了弯曲膜暴胀模型中宇宙D弦圈能量损失的主要方法。结果表明,Ramond-Ramond场辐射的能量损失比引力波辐射的能量损失要大许多个数量级。这两种能量损失机制的比例取决于暴胀的能量尺度、弦论的质量尺度以及它是单喉暴胀还是多喉暴胀。这可能对不久的将来宇宙超弦的探测产生重要影响。我们认为,来自宇宙微波背景各向异性和大爆炸核合成的束缚是制约宇宙超弦网络物理参数的主要宇宙学来源,而基于引力波的实验的作用可能是次要的。
2008-01-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Towards the physical vacuum of cosmic inflation
关于暴胀扰动的初始条件,人们争论了很长时间。在这项工作中,我们明确地显示了激发态的衰变过程中通过相互作用的通货膨胀。为此,我们注意到,折叠形状的非高斯性可以解释为非Bunch-Davies初始条件的衰减。计算了具有非Bunch-Davies传播子的单圈图,揭示了这种激发态的衰变。观测到的非高斯性的微小性为探索暴胀初始条件和跨普朗克物理学打开了窗口。
2015-07-18 hep-th
A Built-in Inflation in the $f(T)$-Cosmology
本文导出了受$f(T)$引力支配的各向同性均匀宇宙的精确解。我们展示了如何扭转贡献的FRW宇宙学可以提供一个\textit{unique}起源的早期和晚期加速阶段的宇宙。这三个模型($k=0, \pm 1$)显示了宇宙早期的\textit{built-in}暴胀行为;它们恢复了热大爆炸核合成开始的合适条件。与标准宇宙学不同的是,我们表明,即使宇宙最初以正或负的截面曲率开始,曲率密度参数也会迫使宇宙演化为平坦的宇宙。对于三种模型,该解将扭转标量$T$约束为始终为常数函数$t$。这消除了对暗能量(DE)的需要。此外,当扭转流体的连续性方程,我们表明,平坦和封闭宇宙模型\textit{violate}的守恒原理,而开放的一个不。扭转流体的有效状态方程(EoS)的演化包含了一个特殊的轨迹,从一个类似于五重态的DE到一个类似于幻影态的DE,穿过其间的物质和辐射EoS,然后渐近地接近de Sitter的命运。
2014-10-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussian Signatures in the Cosmic Background Radiation from Warm Inflation
我们计算了热膨胀过程中产生的引力场涨落的双谱,其中真空势的耗散是结构形成的机制。由于标量场的自相互作用,双谱是非零的。我们比较的预测与标准的,或“过冷”,通货膨胀模型,并考虑这些水平的非高斯性的双谱的宇宙微波背景的可探测性。我们发现,非高斯性的水平温暖和过冷的通货膨胀是可比的,并超过--由于其他物理效应的双谱的贡献。我们还得出结论,由此产生的双谱值将无法检测到的宇宙微波背景的MAP和普朗克测量卫星。
2002-06-28 astro-ph gr-qc hep-ph
GUT Cosmic Magnetic Fields in a Warm Inflationary Universe
本文研究了大统一理论中暖暴胀区的磁场来源。提出了一个铁磁Savvidy真空的情况下,产生观测有趣的大尺度磁场。作为一个中间步骤,一般的分析是由缺陷产生的开始时的温暖的通货膨胀,并获得了严格的限制。许多功能,这Savvidy真空的情况下是适用于过冷的通货膨胀制度和这些点进行了讨论。
1998-11-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Emergent Spacetime and Cosmic Inflation
本文提出一个背景无关的矩阵模型框架,将宇宙暴胀刻画为由普朗克能量凝聚触发的时空动态演生过程,无需暴胀场或特定暴胀势,从而可能消除引入多元宇宙假说的动机。
2024-03-21 gr-qc hep-th math-ph
From inflation to dark energy through a dynamical Lambda: an attempt at alleviating fundamental cosmic puzzles
经过几十年成功的热大爆炸范式,宇宙学仍然缺乏一个框架,在这个框架中,宇宙的早期暴胀阶段顺利地匹配辐射时代,并演化到现在的“准”德西特时空。同样有趣的是,有效真空能量密度的当前值远远小于引发暴胀的值。在这篇论文中,我们提出了一类新的宇宙学,它能够克服或大大缓解这些尖锐的宇宙难题。由衰减的真空能量密度提供动力,时空从纯非奇异的德西特真空阶段出现,“优雅地”从暴胀退出到辐射阶段,随后是暗物质和真空状态,最后演化到后期的德西特阶段。
2013-08-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Uncovering the History of Cosmic Inflation from Anomalies in Cosmic Microwave Background Spectra
我们提出了一个暴胀的原始特征模型,它可以解释目前测量的宇宙微波背景(CMB)各向异性谱中的大尺度和小尺度异常,揭示了宇宙在其原始时代的一段冒险历史。虽然该模型目前是统计上无法区分的标准模型,我们表明,未来的观测,如西蒙斯天文台和LiteBIRD将相互补充,在区分模型的差异,由于其准确的E模式偏振测量,和PICO任务,如果资助,可以把严格的限制所有的特性。该模型预测了一个经典的原始标准时钟信号,它也可以用来区分暴胀和替代方案在一个模型独立的方式。
2022-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Consistency of cosmic strings with cosmic microwave background measurements
在超对称大统一理论的背景下,在混合暴胀结束时形成的大统一尺度宇宙弦与目前可用的CMB测量兼容。宇宙弦对CMB数据的最大贡献限制了暴胀模型的自由参数(质量尺度、耦合)。对于F项暴胀,要么超势耦合必须被微调,要么必须调用曲率机制。D期通货膨胀应在SUGRA框架内解决。我们发现,宇宙弦的贡献是不恒定的,相反的一些以前的结果。使用CMB测量,我们约束规范和超势耦合。
2004-06-03 astro-ph gr-qc hep-ph