Cosmological evolution of cosmic string loops
通过数值模拟首次证明了膨胀宇宙中宇宙弦环的标度演化的存在。与通常的假设相反，这个结果不依赖于任何引力反作用效应，并且已经在小到视界千分之几大小的环中观察到。我们给出了预期的宇宙弦环在辐射和物质时代的能量和数密度。此外，我们量化以前的索赔的网络初始条件的影响和数字未解决的循环的形成，表明他们只关心一个短暂的放松制度。一些宇宙学的后果进行了讨论。
2007-02-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Reheating after relaxation of large cosmological constant
我们提出了一个宇宙学模型的早期的情况下，将是大真空能量的弛豫过程，其次是一个再加热时代连接到标准的热大爆炸宇宙。避免微调的宇宙学常数是通过一个标量场的动力学，其动力学项是由时空曲率的逆功率调制。虽然它是在工作对辐射校正的暗能量，这一机制本身将消除不仅真空能量，而且所有其他物质的内容。我们目前的工作旨在完成的情况下，利用零能量条件违反部门的能量最终转移到一个再加热部门。我们提供了一个明确的例子，这一过程，从而实现了宇宙的热历史与一个可以忽略不计的宇宙学常数的宇宙开始的具体方案。
2022-05-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Relaxing a large cosmological constant
宇宙学常数（CC）问题是理论物理学史上最大的谜团。最近，它被重新表述为暗能量问题，以涵盖更广泛的可能性。在任何情况下，这都是一个有许多面的多面体难题，包括宇宙巧合问题，即为什么物质密度目前如此接近CC密度。然而，这个多面体最古老，最棘手和最有趣的一面是大CC问题，也就是为什么与高能物理中存在的任何典型密度标度相比，目前CC的测量值如此之小，特别是考虑到我们的宇宙从早期开始经历的许多相变，包括通货膨胀。在这封信中，我们建议扩展广义相对论的场方程，包括一类不变的条款，自动放松的CC值，而不管初始大小的真空能量在早期的时代。我们表明，在晚期，宇宙进入一个永恒的德西特阶段，模仿一个微小的正宇宙学常数。因此，这些模型可以解决大CC问题，也对宇宙符合问题有影响。值得注意的是，它们在很大程度上模仿了LCDM模型，但它们仍然留下了一些特征印记，这些印记应该可以在下一代实验中进行测试。
2009-07-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining the swiss-cheese IR-fixed point cosmology with cosmic expansion
在最近的一项研究中，有人提出，最近宇宙进入宇宙加速时代是每个星系和星系团中存在小的反重力源的结果。特别是，一个瑞士奶酪宇宙学模型，相对论集成的贡献，所有这些反重力源在银河系尺度上已被构造假设存在一个红外固定点的尺度相关的宇宙学常数。导出的宇宙学展开为微调和符合问题提供了解释。目前的工作放宽了以前的假设运行的宇宙学常数，并允许一个通用的缩放周围的红外固定点。我们的分析表明，为了产生与最佳$Λ$ CDM模型一致的宇宙演化，宇宙学常数的IR运行与IR不动点的存在是一致的。
2021-07-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Relaxation of the Cosmological Constant
我们提出了一个模型，自然地调整一个大的正宇宙学常数到一个小的宇宙学常数。缓慢滚动的标量场使宇宙学常数减小到一个很小的负值，导致宇宙收缩，从而使它重新加热。通过将这个解耦合到任何宇宙学反弹模型，以及将标量场耦合到一个在meV尺度下经历技术上自然相变的扇区，可以分别得到一个具有很小的正宇宙学常数的膨胀宇宙。这个模型的一个强有力的预测是今天的滚动标量场与标准模型有一些耦合。这可以在各种宇宙学和地球实验中进行实验探索，例如暗能量状态方程的探测，宇宙微波背景中的双折射和洛伦兹破坏的地球测试。
2019-02-18 gr-qc hep-ph hep-th
The cosmological constant and the relaxed universe
我们研究了宇宙学常数（CC）作为暗能量（DE）的一个组成部分的作用。我们认为，宇宙学项一般是不可避免的，它不应该被忽略，即使在考虑动力学DE源。从理论的角度来看，量子零点能和相变表明，与其微小的观测值相比，CC的幅度很大。简单地用一个反项来缓解这种不一致需要极端的微调，这被称为旧的CC问题。为了避免它，我们讨论了最近的一些方法，动态中和一个大CC，而不添加一个微调counterm。这可以通过一个有效的DE组件来实现，该组件通过抵消大CC的影响来放松宇宙膨胀。或者，通过修改重力来构造CC滤波器，以使其对真空能量不敏感。
2010-10-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Electroweak relaxation of cosmological hierarchy
本文提出了一个关于晚期宇宙加速问题的简单模型，它是在裸宇宙学常数为负以及与希格斯玻色子玻色子非最小耦合的Starobinsky暴胀中提出的.在电弱对称性破缺之后，斯塔罗宾斯基暴胀子一直被冻结，直到最近才成为解冻的精华，并且可以在不进行微调的情况下实现与观测到的暗能量密度相当的量级。我们的建议基本上减少了宇宙学常数问题的电弱层次的问题，其后期的行为也符合最近提出的沼泽地标准。
2019-01-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Relaxed Universe: towards solving the cosmological constant problem dynamically from an effective action functional of gravity
提出了一种非传统的方法来解决一类修正引力F（R，G）模型中的旧宇宙学常数（CC）问题。对于任意大小和符号的CC，相应的宇宙演化遵循与我们真实宇宙惊人相似的膨胀历史。大CC的影响是动态放松的，并且在任何阶段都没有微调。此外，弛豫机制简化了重合问题。结果是，一个大的宇宙学常数和观测到的宇宙膨胀历史在弛豫宇宙中和平共存。这个模型宇宙可以被认为是宇宙学常数问题的一个有趣的初步解决方案，在这个意义上，它提供了一个成功的动力学机制，能够完全避免微调问题（CC问题的最棘手的方面）。然而，由于松弛宇宙是在修正引力的背景下制定的，它仍然可能遭受与这些理论相关的一些已知问题，因此它只能被视为一个玩具模型的建议，以最终解决CC问题。
2010-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic Lockdown: When Decoherence Saves the Universe from Tunneling
University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）；Syracuse University（雪城大学）；ENS, CNRS, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité（法兰西高等师范学院，法国国家科学研究中心，巴黎文理研究大学，索邦大学，巴黎西岱大学）
本文研究了退相干如何抑制量子隧穿，通过环境监控稳定虚假真空占据，从而实现宇宙的局部极小值锁定。
2026-03-11 gr-qc hep-th quant-ph
Planckian discreteness as seeds for cosmic structure
我们提出了一个由扩散导致的最初普朗克宇宙学常数弛豫驱动的暴胀模型。该模型可以产生一个（近似）尺度不变的频谱（绝热）原始扰动与正确的振幅和红色倾斜没有暴胀。在宇宙微波背景辐射中观察到的不均匀性来自于那些与基本普朗克粒度相关的不均匀性，这些不均匀性在暴胀阶段被印在标准模型希格斯标量波动中。这个过程允许半经典解释，并避免了基于真空涨落作用的标准暴胀情景的跨普朗克问题。在宇宙微波背景辐射中观测到的尺度不变性的偏差是由粒子物理学的标准模型中希格斯标量的自耦合常数控制的。原始黑洞的热产生可以产生观测所需的冷暗物质的数量。对于自然的初始条件设置在普朗克尺度的振幅和倾斜的功率谱的扰动在CMB观察到的只依赖于已知的参数的标准模型，如自耦合的希格斯标量和它的质量。
2022-09-09 gr-qc hep-ph hep-th
Cosmic Equilibration: A Holographic No-Hair Theorem from the Generalized Second Law
在许多宇宙学模型中，正的宇宙学常数会驱使宇宙演化到渐近的德西特阶段。在这里，我们将这种行为与熵随时间的增加联系起来，基于德西特时空是最大熵状态的想法。我们证明了罗伯逊-沃克和比安奇I时空中的宇宙无毛定理，该时空允许一个具有一定熵性质的Q屏（"量子"全息屏）：如果广义熵，在由Bousso和Engelhardt提出的广义第二定律的宇宙学意义上，沿着屏幕增加到一个有限的最大值，那么时空在未来是渐近de Sitter的。广义熵的极限值与de Sitter视界熵的极限值一致。在我们的证明中，我们没有使用爱因斯坦场方程，也没有假设正的宇宙学常数的存在。因此，在精确的意义上，渐近弛豫到德西特相可以被认为是宇宙学平衡。
2018-03-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dynamically avoiding fine-tuning the cosmological constant: the "Relaxed Universe"
我们证明，存在一个大类的标量曲率和高斯-邦纳不变量的作用泛函，能够动态放松一个大的宇宙学常数（CC），无论它是它的初始值在早期宇宙。因此，不需要微调就可以理解CC的非常小的电流值，而在量子场论和弦论中，它的理论预期值很大。在我们的框架中，这种弛豫表现为纯引力效应，不需要特别的标量场。这种作用涉及一个特征质量参数M的正幂，有趣的是，M的值可以是强相互作用和电弱相互作用的标准模型或其扩展的典型粒子物理质量的量级，包括中微子质量。从这个场景中出现的模型宇宙（“松弛宇宙”）属于所谓的宇宙演化LXCDM模型。因此，存在一个“宇宙子”实体X（由有效物体而不是场表示），在这种情况下，它是由有效泛函产生的，负责宇宙学常数的动态调整。这个模型宇宙成功地模拟了标准宇宙学模型（LCDM）的基本过去时代。此外，它为巧合问题提供了有趣的线索，甚至可能与原始暴胀自然联系起来。
2010-12-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Confronting the relaxation mechanism for a large cosmological constant with observations
为了解决大宇宙学常数的问题，最近提出了一种基于修正引力的弛豫机制。通过这种机制，给定量子场/弦论的真空能量密度效应（不管它在早期宇宙中的初始值有多大）可以动态地被中和，即不需要微调，因此宇宙的大爆炸式演化成为可能。值得注意的是，一个大类F^n_m的这种类型的模型，即能够动态地调整真空能量，而不管它的值和大小，已被确定。在本文中，我们仔细地把他们的实验测试。通过联合似然分析，我们将这些模型与最近的Ia型超新星（SNIa）、宇宙微波背景（CMB）、重子声振荡（BAO）和膨胀率的高红移数据进行对比，从而确定哪些模型最受观测青睐。我们将用这种方法得到的最优弛豫模型F^n_m与标准或协调的LambdaCDM模型进行了比较，发现其中一些模型与它几乎没有区别，有趣的是，这表明用表现出与协调模型相同的基本唯象特征的模型来构造解决棘手的宇宙学微调问题是可能的。
2012-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic acceleration as the solution to the cosmological constant problem
在本文中，我们提供了一个诊断和解决方案的宇宙学常数的问题，其中一个大的（而不是一个小的）宇宙学常数$Λ$可以与观测兼容。我们追溯起源的宇宙学常数问题的假设，当地的引力牛顿常数$G$（在卡文迪什实验测量）设置全球宇宙学的规模。然后我们证明，一旦放松这个假设，使宇宙学常数问题变得如此严重的宇宙加速度就可以为我们提供潜在的解决方案。特别是，我们提出了一种替代宇宙学，一种基于共形引力的理论，这种理论的有效宇宙学$G_{eff}$不仅与卡文迪什的不同之处在于它比卡文迪什的小，而且，即使是明显的负值，也会自然地导致宇宙学排斥。我们在共形理论中表明，一旦只给出$Λ$的符号是与自发标度对称性破缺相关的负符号，那么，不管$Λ$实际上的大小有多大，仅仅这一点就足以不仅使$Λ$对当代宇宙学的实际可测量贡献$8πG_{eff} Λ/3cH^2(t_0)$自然地成为今天的一阶，而且甚至以与最近的高$z$超新星宇宙学数据完全兼容的方式来这样做。因此，要解决宇宙学常数问题，我们不需要改变或消除宇宙的能量含量，而只需要改变它对宇宙演化的影响。
2001-05-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmic relic abundance and f(R) gravity
利用PAMELA（Payload for Antimatter-Matter Exploration and Light-nucleus Astrophysics）实验获得的最新数据，评述了$f(R)$引力的宇宙学后果。这项合作报告了过量的正电子事件，这些事件无法用传统的宇宙学和粒子物理学来解释，通常被归因于暗物质的存在（特别是弱相互作用的大质量粒子）。PAMELA数据的暗物质解释激发了对替代宇宙学模型（相对于标准宇宙学）的研究，因为它们预测哈勃膨胀率的增强，以这种方式产生具有更大遗迹丰度的热遗迹。我们的分析表明，$f(R)$宇宙学允许解释PAMELA之谜的暗物质遗迹粒子的顺序或小于$10^2$ GeV的制度$ρ^c \lesssim ρ^m $，其中$ρ^c$是曲率密度和$ρ^m$辐射密度。对于模型$f(R)=R+αR^n$，则可以得出结论，$n\simeq 1$和相对于广义相对论的小修正确实可以导致解决实验结果。然而，其他有趣的宇宙学模型可以考虑在前BBN时代的BBN约束放松。在这种情况下，PAMELA数据可以适合更大类的$f(R)$模型。
2012-07-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Limitations of anthropic predictions for the cosmological constant $Λ$: Cosmic Heat Death of Anthropic Observers
本文研究了真空能$Λ$的人择界。我们首先考虑宇宙观测者存在于任何随机时间（包括未来）的恒定$Λ$的可能性，并考虑到抑制新的结构形成的宇宙接近其永恒的DeSitter（DS）几何。在$Λ$ -支配时代之前坍缩的结构将在有限（短）共形时间$τ_{\ast}$内失去与我们的哈勃体积的因果联系。在我们的哈勃体积内的任何残余物在宇宙成为DS之后都会经历宇宙学热寂。在德西特视界所限定的体积内通过随机测量找到观测者的概率是$P \simeq 0$，它是由于温度$T_{DS} \simeq Λ^{-1/2}$和熵$S = 3/(GΛ)$的有限和恒定值而导致的永恒DS空间的信息损失问题的简单结果。相比之下，对于具有$Λ= 0$的几何，结构可以凝聚，熵产生可以在任何时期无限制地继续。因此，在$Λ= 0$几何中找到观测者的概率比在DS空间中要高得多。因此，人择推理无法解释我们宇宙中观测到的小但非零的真空能量。我们还解决的情况下，观察者只考虑在一个特别选择的时间-像现在的时代-但放宽允许值的开始密度波动，因此红移的星系形成。在后一种情况下，$Λ$上的边界可能比以前的估计值和观察值大数百万倍。因此，我们得出结论，人择推理具有有限的预测能力。
2008-10-27 astro-ph gr-qc hep-ph
The Abnormally Weighting Energy Hypothesis: the Missing Link between Dark Matter and Dark Energy
通过引入一种反常加权型能量，我们推广了引力张量-标量理论。这个张量-标量反常引力理论是基于弱等效原理的放松，现在仅限于普通可见物质。因此，向广义相对论的收敛机制被修改，并自然产生宇宙加速度，作为由某些不可见扇区的质量变化引起的不可避免的引力反馈。这个新的理论框架的宇宙学意义进行了研究。从哈勃图宇宙学测试\textit{alone}，这个理论提供了一个估计的重子和暗物质在宇宙中的数量是一致的宇宙微波背景（CMB）和大爆炸核合成（BBN）的独立宇宙学测试。宇宙的巧合是从一个同样自然的假设标量耦合强度的振幅自然实现。最后，从超新星数据的充分性出发，我们导出了引力耦合的时空依赖性与暗物质质量之间的一个新的有趣关系，为宇宙学对微观物理的重要约束提供了一个例子。这让我们瞥见了可见和不可见部分之间诱人的新对称性，即可见和不可见物质的标量电荷正好相反。
2008-09-11 astro-ph gr-qc hep-th
