High Energy Physics Signatures from Inflation and Conformal Symmetry of de Sitter
在暴胀期间,时空的几何是由(准)德西特相位描述的。暴胀观测量由基础的(软破的)德西特等距群SO(1,4)决定,它的作用类似于R^3上的共形群:当涨落在超哈勃尺度上时,标量场的标量场受共形不变性的约束。质量m大于哈勃率H的重场对应于对偶欧几里得三维共形场论中虚维的算子。通过利用dS/CFT对应,我们证明了,除了由de Sitter空间的热性质所预期的玻尔兹曼抑制外,重场在光场的暴胀子中的一般效应是引入O(H^2/m^2)形式的幂律抑制修正。例如,这可以在四点相关器的水平上看到,我们提供了由于大量标量场交换而引起的校正。
2015-01-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Metric-affine Gravity and Inflation
我们对度量-仿射引力理论进行了分类,其中度量和连接被视为独立变量,通过使用对连接的几个约束。假设爱因斯坦-希尔伯特作用量,我们发现畸变张量(挠率和非度量性)的方程变成代数方程,这意味着这些变量不是动力学的。因此,我们可以把基本方程改写成黎曼几何的形式。虽然所有的分类模型都恢复了Palatini形式的爱因斯坦引力(我们假设物质和连接之间没有耦合),但当物质场耦合到连接时,有效的爱因斯坦方程包括一个额外的超能量-动量张量,从畸变张量获得。假设一个简单的扩展的最小耦合标量场的度量仿射引力,我们分析了一个暴胀的情况。即使我们采用混沌暴胀势,某些参数也可以满足观测约束。此外,我们还发现在度量仿射中,一种简单形式的Galileon标量场也能引起G-暴胀。
2018-12-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Operator Product Expansion of Inflationary Correlators and Conformal Symmetry of de Sitter
研究了宇宙学扰动来源于光标量场而非暴胀子的多场暴胀模型。相应的扰动是尺度不变的和特殊的共形不变的。我们利用共形场论的算子乘积展开方法研究了具有de Sitter时代对称性的暴胀关联函数。算子乘积展开在表征暴胀关联函数的两个观测上有趣的极限,即三点相关器的压缩极限和四点相关器的塌陷极限方面特别强大。尽管四点关联函数的形状不是由de Sitter对称性所决定的,但它的确切形状可以在利用算子乘积展开的坍缩极限中找到。利用共形不变性使光场的两点互相关为零,除非光场具有相同的共形权,我们证明了当光场本质上是非高斯的时,与压缩极限中的双谱系数$f_{\rm NL}$和坍缩极限中的三谱系数$τ_{\rm NL}$有关的Suyama-Yamaguchi不等式也成立.事实上,我们表明,不等式是有效的,不管的共形对称性,只是一个后果的基本物理原理,如短距离扩展的运营商产品。观察到强烈违反不等式将对暴胀模型产生深远的影响,因为它意味着多场暴胀不能独立于模型的细节而产生所观察到的波动,或者一些新的非平凡自由度在暴胀过程中发挥作用。
2012-05-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic inflation in metric-affine gravity
本研究在度量-仿射引力框架下,分析含里奇标量曲率二次项、Holst不变量且与标量场非最小耦合的作用量及对应有效度量理论的额外赝标量自由度,发现其暴胀预言符合观测且可能支持更高张标比。
2024-10-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation in Metric-Affine Quadratic Gravity
在度量-仿射引力理论的一般框架中,度量和连接是独立变量,我们考虑Ricci标量曲率和Holst不变量(黎曼曲率与Levi-Civita反对称张量的收缩)中的二次作用非极小地耦合到标量场.我们研究的轮廓等效有效度规理论,具有额外的动力学赝标量自由度,并表明,它减少到一个有效的单场暴胀模型。我们详细分析了暴胀的预测,发现它们落在最新的观测范围内的参数范围很广,允许张量标量比的增加。谱指数可以根据参数空间中的位置而减小或增大。
2023-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Induced Affine Inflation
感生引力是一种度量引力,它的引力常量是由一个重标量的真空期望值产生的。仿射几何中的诱导引力,正如我们在这里所展示的,导致了一个涌现的度量和引力尺度,没有爱因斯坦-约旦的模糊性。虽然引力是由标量场的真空期望值引起的,但非零真空能量有利于度规的产生。我们的分析表明,诱导重力的结果在一个相对较大的张量标量比在度量和仿射重力设置。然而,事实仍然是,诱导仿射引力提供了一个无歧义的框架。
2018-02-22 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
General $f(R)$ and conformal inflation from minimal supergravity plus matter
我们将一般的$f(R)$暴胀模型嵌入到最小超引力加物质中,即一个手征超场$Φ$中,无论有没有另一个超场$S$,通过Jordan框架Einstein+标量描述.特别地,我们分析了广义Starobinsky等暴胀模型,发现了它们的约束条件,并嵌入了与之相关的共形暴胀模型,也称为Jordan框架Einstein+标量模型,特别是Higgs模型的共形暴胀,分析了它们的暴胀约束条件.
2015-05-07 astro-ph.CO hep-th
R^2-inflation with conformal SM Higgs field
我们介绍了标准模型Higgs场与引力的共形耦合,并讨论了随后对$R^2$ -暴胀的修正。主要观察到的是一个较低的温度的再加热,这主要是通过标量衰变成胶子由于共形(迹)异常。这修改了原始$R^2$ -膨胀的所有预测。对于慢滚参数的次领先阶,我们计算了暴胀时产生的标量和张量扰动的振幅和指数。结果进行了比较,下一个到领先的顺序预测的$R^2$ -通货膨胀与最低限度的耦合希格斯场和希格斯通货膨胀。我们讨论重力波信号中的其他功能,可能有助于区分所提出的$R^2$ -膨胀的变体。值得注意的是,这些特征预计将在未来的BBO和DECIGO实验中进行研究。最后,我们检查了宇宙学模型中的电弱真空的(Meta)稳定性与最近在LHC上搜索希格斯玻色子的结果是一致的。
2013-12-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Conformal invariance of scalar perturbations in inflation
在暴胀模型中,标量扰动的源不是暴胀子,而是一个或多个与暴胀子耦合可以忽略的标量,所产生的扰动不仅是尺度不变的,而且是完全共形不变的,共形维数接近于零。这与关联函数只能依赖于de Sitter不变距离的事实密切相关。这些性质来自暴胀德西特空间的等距性,因此完全独立于动力学。3点函数是固定的两个常数,而4点函数是两个参数的函数(而不是在没有共形不变性的情况下的五个)。我们在一个显式例子中表明,在傅立叶空间中可以直接检验复变子的共形不变性。非共形关联函数的检测,例如等边3点函数,将意味着扰动源不与暴胀子解耦。
2012-02-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Are there really conformal frames? Uniqueness of affine inflation
在这里,我们简要地回顾了一个单一的标量场在纯仿射引力的背景下的非最小耦合动力学,并将研究扩展到多场动力学。耦合是通过仿射连接及其相关的曲率,而不涉及任何度量张量。后者是后验的,它可能获得像引力尺度一样的突现特征。在仿射引力中值得注意的是从非最小耦合到最小耦合的过渡,这仅仅是通过对标量场的场重新定义来实现的。因此,暴胀模型获得了独特的描述,在这种情况下,所观察到的参数,如标量倾斜和张量标量比,是不变的场重新参数化。总的来说,引力的仿射方法有望揭示宇宙学和天体粒子物理学中有趣而丰富的现象学。
2018-05-31 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Rapid roll Inflation with Conformal Coupling
磁膨胀是用一个与重力耦合最小的缓慢滚动的标量场来实现的。相反,我们考虑一个标量的动力学与一个平坦的有效的潜力,共形耦合到重力。令人惊讶的是,它包含了一个吸引子暴胀的解决方案与快速滚动的暴胀场。我们讨论了具有平坦势的共形暴胀(包括混合暴胀)模型。共形耦合暴胀子不产生宇宙学涨落。我们考虑在这些模型中调制(不均匀再加热)或曲率宇宙学波动的实现。我们还实现了流行的弦理论的扭曲通货膨胀的情况下,基于相互作用的D3反D3膜这些不寻常的功能。由于与四维引力的共形耦合,原来的扭曲膜暴胀具有很大的暴胀子质量。而不是考虑这是一个问题,并试图治愈它与额外的工程,我们表明,翘曲的通货膨胀与共形耦合,快速滚动的暴胀是可能的N=37折叠,这需要低能量尺度1-100 TeV的通货膨胀。巧合的是,同样的扭曲数字命理学可以负责的层次结构。结果表明,与紧致流形的翘曲几何(如KS几何的S^3)的角等距相关的标量具有与共形耦合模相同的解,也不能对宇宙学涨落负责。我们讨论其他的可能性。
2008-01-19 astro-ph gr-qc hep-ph
A Conformal Boundary Ansatz for Warm Inflation Initialization: A Toy Model
University of Hyderabad(海德拉巴大学);MANUU(新印度国立大学)
本文提出通过经典共形边界条件确定性初始化温暖膨胀,证明共形Weyl映射可提供有限的初始辐射密度,展示在亚普朗克温度下宇宙自然进入弱耗散态。
2026-04-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Conformal inflation with chameleon coupling
我们调查的可能性,暴胀,特别是在共形暴胀模型,也是一个变色龙,即它耦合到能量密度的一些重的非相对论性的物质在通货膨胀。我们发现新的和有趣的吸引子行为,无论是延长通货膨胀,或改变观测值$n_s,r$,根据变色龙耦合指数的符号。我们还检查,变色龙耦合的重物质场强烈抑制熵模式在通货膨胀。
2018-11-03 astro-ph.CO hep-th
Conformal Inflation Coupled to Matter
我们制定了新的共形模型的通货膨胀和暗能量,概括希格斯膨胀的情况。我们将这些模型嵌入到单模引力中,其效果是打破宇宙后期的尺度不变性。在早期宇宙中,暴胀发生在接近最大的标量势和标量耦合到里奇标量在约旦框架。在后期,在暴胀期间从动力学中分离出来的介子从单模引力中接收到一个势项,并导致宇宙的加速。在这种情况下,我们解决两个核心问题。首先,我们表明,Damour-Polyalov机制,当非相对论性的物质是目前开始之前的通货膨胀,设置的初始条件通货膨胀的最大标量潜力。然后,我们表明,共形不变性意味着物质粒子不耦合到宇宙晚期的经典水平的电子。当费米子在低能量下获得质量时,尺度不变性被打破,量子修正引起费米子和物质之间的耦合,这种耦合仍然小到足以逃避太阳系中的引力约束。
2014-01-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflation and Conformal Invariance: The Perspective from Radial Quantization
根据dS/CFT对应,在原始de Sitter相位期间产生的场的标量受三维共形不变性约束。利用径向量子化的共形场论和算符-态对应的性质,我们收集了一些点上的信息。de Sitter中自旋s态质量的Higuchi束缚是径向量子化CFT $_3$中反射正性和算符标度维数是态能量这一事实的直接结果。从边界CFT $_3$的角度来看,de Sitter中出现的部分无质量态对应于共形群具有最高权的边界态。我们讨论了暴胀的一致性关系和渐近对称性的作用,它通过产生长扰动模将渐近真空转变为新的物理上不等价的真空。我们表明,在CFT $_3$方面,渐近对称性有一个很好的量子力学解释。例如,以渐近膨胀对称作用对应于在“时间”上向前(或向后)演化的状态,并且产生渐近对称变换的电荷是哈密顿量本身。最后,我们研究了各向异性暴胀的对称性,并证明了四维自由标量场的膨胀子可以在对偶图像中再现,只要考虑一个各向同性的三维边界,该边界具有膨胀对称性,但边界应力-能量动量张量的真空期望值不为零。
2017-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Conformal Inflation, Modulated Reheating, and WMAP5
我们研究了在共形耦合标量场驱动下,通过调制再加热产生的密度扰动。得到了谱指数的一个大的运行,这反映了共形暴胀的基本性质,即暴胀过程中哈勃参数的高阶时间导数不一定很小。这个特征可以使我们区分共形暴胀模型和标准的最小耦合模型。我们还研究了当暴胀子和引力之间存在偏离精确的共形耦合时,所产生的波动是如何被修改的。最后,我们将我们的结果应用到扭曲膜膨胀模型,并看到从WMAP5数据的观测边界表明一个蓝色的倾斜密度扰动谱。
2009-04-04 astro-ph gr-qc hep-th
Dark matter and Standard Model reheating from conformal GUT inflation
共形对称性的自发破缺在暴胀宇宙学和粒子物理现象学的成功建模中得到了广泛的应用。共形大统一理论(CGUT)暴胀提供了与Starobinsky和Higgs暴胀相同的标量倾斜和张量标量比。此外,它预测质子的寿命与目前的实验约束兼容。在本文中,我们扩展了CGUT来解释暗物质的产生和标准模型的再加热。为此,我们引入了一个直接耦合到暴胀子的隐藏扇区,而可见扇区的再加热是通过暗粒子和希格斯玻色子之间的门户耦合实现的。暗粒子和希格斯玻色子的质量和相互作用由暴胀子的共形势和非零VEV的形式决定。我们在模型的参数空间中提供了基准点,这些基准点给出了与大爆炸核合成相容的观测到的暗物质遗迹密度和再加热温度。
2020-07-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Conformally Dual to Inflation
共形重标度表明,暴胀背景可以对偶于慢膨胀背景,慢膨胀背景几乎是Minkowski的,由共形耦合到引力的共形场论描述。证明了在这两种共形等价背景下产生的原曲率微扰和张量扰动是完全相等的,微扰的尺度不变性由慢膨胀背景下场论的共形不变性决定.在双重慢膨胀的情形下,原始宇宙在无限的过去是渐近于一个静态的。我们讨论所获得的结果的含义。
2011-12-16 gr-qc hep-th
Non-minimal Inflationary Attractors
最近,我们确定了一类新的(超)共形不变理论,允许通货膨胀,即使标量位是非常陡峭的原始共形变量。这类理论的观测预测几乎与模型无关。在本文中,我们考虑这些模型的推广版本,其中暴胀子与引力的耦合是非最小的,且与其共形值不同,且λ <0。我们发现,这些模型表现出吸引子行为。即使是轻微的增加,|ξ|从|ξ| = 0时,这些模型对n_s和r的预测迅速收敛到与共形耦合ε = -1/6相对应的通用模型无关值。n_s和r的这些值实际上与无穷大负π的极限中的相应值一致。
2013-09-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Natural Metric-Affine Inflation
本文在仅含引力子和PNGB的度量-仿射理论中研究自然暴胀,证明非最小耦合模型可由类QCD微观动力学产生,并发现有限Barbero-Immirzi参数与Holst不变量非最小耦合可使暴胀预言进入1σ观测区域。
2024-10-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary behavior of $R^2$ gravity in a conformal framework
暴胀模型受到普朗克卫星数据的严格限制。其中,具有指数型势的Starobinsky模型似乎受到了最近BICEP 2结果的挑战。该模型基于爱因斯坦-希尔伯特作用量中$\,~ R^2$项的存在,这些项起源于共形异常。共形(或外尔)引力理论是相关的,当物质场变得有效无质量时;即它们的质量与时空曲率相比可以忽略不计。这些理论可以包括其他的、附加的标量场。我们表明,它们的存在下,在一般条件下不会不稳定的Starobinsky模型中遇到的通货膨胀的行为,虽然与现有数据的精确定量协议的问题,如张量标量比,取决于参数的选择。
2014-12-11 gr-qc hep-ph hep-th
Conformal Frame Dependence of Inflation
标量-张量引力理论中不同共形框架之间的物理等价性是已知的事实。然而,假设物质最低限度地耦合到特定框架(我们称之为物质乔丹框架)的度规,那么宇宙的物质观点可能会因框架而异。因此,引力扇区(曲率场和标量场)和物质扇区之间有明显的区别。在本文中,重点放在一个简单的幂律膨胀模型在爱因斯坦框架,考虑两个例子:一个超级暴胀和一个弹跳宇宙约旦框架。然后我们考虑一个极小耦合到Jordan框架的旁观者曲率,并计算了它对曲率扰动功率谱的贡献。在这些具体的例子中,我们发现超暴胀情况下在短尺度上有一个蓝色倾斜,而弹跳情况下在大尺度上有一个蓝色倾斜。
2015-10-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quintessential Inflation with Dynamical Higgs Generation as an Affine Gravity
首先,我们基于非黎曼(度规无关)时空体元的形式,提出了一个标度不变的修正引力与中性标量“暴胀子”和类Higgs SU(2)xU(1)iso-doublet标量场的相互作用。这个模型在爱因斯坦物理框架中描述了一个典型的暴胀场景,由“暴胀子”驱动,加上引力暴胀子辅助的后暴胀宇宙中的动力学自发SU(2)xU(1)对称性破缺,而SU(2)xU(1)对称性在暴胀时期保持不变。接下来,我们发现后者的典型的暴胀模型与动力学希格斯效应作为一个爱丁顿型纯仿射引力的明确表示。
2020-04-13 gr-qc hep-th
Chaotic initial conditions for nonminimally coupled inflation via a conformal factor with a zero
基于非最小耦合$ξϕ^{2} R$和$ϕ^{4}$势的非最小耦合暴胀模型与普朗克观测到的标量谱指数非常吻合。在这里,我们考虑修改这些模型的保形因子为零。这使得非最小耦合模型在暴胀子场的大值处具有普朗克尺度的势能密度,这可以解释暴胀开始所必需的平滑的、势主导的体积。我们发现,与保形因子为零的模型一般预测的光谱指数$n_{s}$和张量标量比$r$的相关增加。对于$n_{s}$的值,如果在普朗克的当前$2-σ$范围内,则可以通过$Δr$修改为0.0013,该值大到足以由下一代宇宙微波背景偏振卫星测量。
2018-03-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Chaotic inflation limits for non-minimal models with a Starobinsky attractor
我们调查通货膨胀吸引点通过分析非最小耦合单场通货膨胀模型在两个相反的限制;“平坦”的限制,其中的一阶导数的共形因子是小的和“陡峭”的限制,其中的一阶导数的共形因子是大的。我们考虑一个子集的模型,产生Starobinsky通货膨胀在陡峭的共形因子,强耦合,限制,并证明他们导致混沌通货膨胀在相反的平坦,弱耦合,限制。暴胀子场的高阶幂的抑制与保角因子的平坦性条件有关。我们强调,在弱耦合极限的混沌吸引子行为是一个不同的,不太普遍的,比Starobinsky吸引字符。与COBE规范化协议不能同时在两个吸引子限制和混沌吸引子限制的膨胀的规模取决于细节的共形因子,相反的强耦合Starobinsky吸引子。
2014-09-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Conformal Transformations in Metric-Affine Gravity and Ghosts
共形变换在引力理论中的宇宙学和其他意义上起着广泛的作用。在引力的纯度规理论中,共形变换将坐标系改变到一个新的坐标系,在这个坐标系中,人们得到一个共形不变的标量张量理论,使得从共形因子导出的标量场是一个鬼场。在这项工作中,共形变换和鬼将在重力的度量仿射理论的框架进行分析。在这个框架内,度量和连接是独立的变量,因此,在保形变换下独立地变换。它将被证明,如果仿射连接是保形变换下不变的,那么所关注的标量场是一个非鬼,非动力场。它是经典水平上的辅助场,并且可能在量子水平上发展出动力学项。另一方面,如果联系以一种类似于但比列维-奇维塔联系更一般的结构进行加性变换,则所产生的作用量正确地描述了引力动力学,更重要的是,标量场变成了动力学的非鬼场。运动方程,一般的几何和物质部门的变量,不减少连接到列维-奇维塔连接,因此,独立的连接从度量保持。因此,度规-仿射引力提供了一个舞台,其中由于连接与度规的独立性,避免了由共形因子引起的鬼。
2012-05-20 gr-qc hep-ph hep-th
Constant-rate inflation: primordial black holes from conformal weight transitions
恒速暴胀,包括作为特例的超慢滚,已被广泛应用于原始黑洞的形成,其在功率谱的增长和衰减阶段都显著偏离标准慢滚条件。我们推导出解析解的曲率扰动相对于后期的缩放尺寸(共形权重)的约束下的德西特背景的膨胀对称性,并表明,在不同的滚动阶段的共形权重的连续性保护的绝热条件的暴胀扰动。子领先状态的时间激发(与下一个到最低的共形权重),记录为“最陡的增长”的功率谱,是由熵产生的慢卷到恒速阶段的过渡触发。
2021-11-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Conformal inflation from the Higgs
我们修改了\cite{Kallosh:2013hoa}的共形暴胀设置,在高能量下具有局部Weyl不变性,动力学普朗克尺度和$SO(1,1)$不变性,以便能够在低能量下识别物理标量与物理希格斯,类似于\cite{Bars:2013vba}的循环希格斯模型。我们得到一个一般类的指数校正的潜力,给出了一个广义Starobinsky模型与无限系列的$R^p$修正,跟踪一条线在$(r,n_s)$平面的CMB波动,与$r$,可以同意最近的BICEP 2测量。引入一个耦合不同的共形值,从而打破了当地的Weyl对称性,但会导致一个非常强大的吸引运动的广义Starobinsky线。
2014-05-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Entropy Production in Affine Inflation
多个标量场通过纯仿射引力的非极小相互作用被认为在暴胀阶段产生原始扰动。所考虑的耦合引起两个不同的熵扰动源,可能不会被抑制在长波长的限制。第一个仅仅是由一个以上的标量的存在引起的,甚至在最小耦合极限下也会出现。然而,第二个来源仅限于非最小交互。与度量引力的情况下,由于各向异性应力的情况下,第二个源消失的单标量,显示非最小耦合成为相关的非绝热扰动时,只有考虑一个以上的标量场。因此,绝热性的概念不受过渡到最小耦合的影响,这与度规引力的情况相反,在度规引力的情况下,它被改变框架所混淆。精确的数据,可能能够整齐地跟踪不同来源的等曲率模式,如果有的话,不仅必须区分不同的暴胀模型,而且还必须确定最可行的方法来解释暴胀动力学本身。
2020-03-14 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
A New Class of Non-canonical Conformal Attractors for Multifield Inflation
我们提出了一个新的多场非正则暴胀模型作为多场共形宇宙吸引子的推广。这也推广了最近发现的单场膨胀的非正则共形吸引子类。这类模型的动力学项唯象地来自于${\cal N}=1$超引力和${\cal N}=1$超共形理论,后者有两个共形标量补偿场。我们表明,这类模型的暴胀动力学和预测是稳定的,相对于显着修改的径向和角的一部分的潜力,但它是非常敏感的,其微小的修改的几何形状的字段空间度规。我们还表明,我们的框架可以通过普朗克2018年设定的最新观测约束。
2020-03-16 astro-ph.CO hep-th
On the power spectrum of inflationary cosmologies dual to a deformed CFT
我们分析慢卷暴胀宇宙学,全息对偶的三维共形场论变形的近边际标量算子。我们发现宇宙学功率谱与变形CFT中应力张量迹线的2点函数的谱密度成反比。用二阶共形微扰理论计算这个量,我们得到了一个全息功率谱与预期的暴胀功率谱在慢卷二阶完全一致。
2013-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Conformal Higgs Inflation
本文从Higgs机制和暴胀的观点出发,研究了描述引力与标准模型耦合的局部尺度不变(即Weyl不变)理论。结果表明,该理论在大的场限下表现出规范场与暴胀子耦合的特性,而在小的场限下则很好地描述了耦合到广义相对论的标准模型.此外,我们讨论了一种可能性,这种外尔不变量理论可以解释最近的BICEP 2测量变形的潜力项以适当的方式,并发现它是很难做到这一点,即使我们引入了一个非分析类型的潜力。
2014-07-28 gr-qc hep-ph hep-th
Comparing Inflationary Models in Extended Metric-Affine Theories of Gravity
本文比较了扩展度量-仿射引力理论中三类修正引力模型的慢滚暴胀,通过势慢滚和哈勃慢滚两种方法结合Planck 2018与BICEP2/Keck观测数据约束参数空间,并定性比较以寻找能区分竞争模型并更好描述早期宇宙动力学的宇宙学特征。
2024-08-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Circumventing the challenges in the choice of the non-conformal coupling function in inflationary magnetogenesis
众所周知,为了在暴胀过程中产生具有观测到的振幅的磁场,必须通过将电磁场耦合到暴胀子或标量曲率来打破电磁场的共形不变性。标量曲率的耦合即使在慢滚暴胀中也会带来一定的挑战,考虑暴胀子的耦合似乎是可取的。它可以表明,在慢滚暴胀,以产生足够的强度,几乎规模不变的磁场,非共形耦合到暴胀子必须选择具体取决于手头的暴胀模型。在最近的工作中,我们发现,当出现急剧偏离慢滚暴胀导致标量功率谱中的强特征时,不可避免地会出现电磁场谱中的尖锐特征,除非非共形耦合函数被非常精细地调谐。特别是,我们发现,如果发生超慢滚暴胀的时代,那么磁场的强度在大尺度上可以被严重抑制。在这项工作中,我们研究这些挑战是否可以绕过涉及两个领域的通货膨胀模型。我们表明,额外的标量场的存在下,使我们能够构建耦合功能,导致所需的强度磁场,即使出现中间时代的超慢卷膨胀。然而,我们发现,在频谱中的磁场,是由于从慢卷膨胀的偏离诱导的功能不能完全消除。我们利用MagCAMB程序计算了磁场对宇宙微波背景各向异性的影响,并考察了具有特征的谱是否与电流约束基本一致。
2023-01-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Ward Identities for Scale and Special Conformal Transformations in Inflation
在单场暴胀理论中,我们导出了尺度变换和特殊共形变换的一般沃德恒等式。我们的分析是模型独立的,仅基于对称性的考虑。我们得到的恒等式对慢滚展开中的所有阶都是有效的。对于特殊的共形变换,沃德恒等式包括一个在由于补偿空间重新参数化而产生的场中是非线性的项。一些观测结果进行了讨论。
2016-01-18 astro-ph.CO hep-th
Non-canonical Conformal Attractors for Single Field Inflation
本文通过超引力和超共形理论两种途径构造非正则共形不变理论,经共形破缺得到可调制 T 模型形状的新非正则暴胀模型,并结合 Planck 与 BICEP/Keck 数据约束 Kähler 势形式。
2022-01-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Pole inflation from extended metric-affine gravity
本研究在扩展度规仿射F(R)引力框架下,利用非正则动能项的极点结构实现暴胀,分类模型并放宽无鬼条件,显著扩大可行模型集合,重现吸引子预测。
2025-10-23 gr-qc hep-th
Inflation in models with Conformally Coupled Scalar fields: An application to the Noncommutative Spectral Action
慢卷暴胀是在暴胀子场与里奇标量共形耦合的理论中研究的。特别是,在非对易谱作用的背景下,希格斯场膨胀的情况下进行了分析。结果表明,虽然希格斯势可以导致慢滚条件得到满足,一旦运行的自耦合在两个循环被包括在内,从CMB数据施加的约束,使这种情况下的预测与顶夸克质量的测量值不兼容。我们还分析了一个额外的共形耦合的无质量标量场,这是自然产生的非对易几何的背景下,暴胀的情况下的作用。
2010-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A big bounce, slow-roll inflation and dark energy from conformal gravity
本文研究了基于闵可夫斯基空间SO(4,2)共形群的引力规范理论的宇宙学部分。我们允许常规的物质耦合到时空度规以及物质耦合到测量特殊保形变换的场。一个有效的宇宙学常数是通过运动方程的解动态产生的,这使我们能够恢复宇宙的后期加速度。此外,源自普通宇宙物质(即尘埃和辐射)的引力场在非常早期的宇宙中被显著削弱,这具有用大反弹取代大爆炸的效果。最后,我们发现,这种反弹之后是一段时间的近指数慢滚膨胀,可以持续足够长的时间来解释大尺度均匀性的宇宙微波背景。
2017-05-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Conformal Transformation in General Single Field Inflation with Non-Minimal Coupling
本文将保角变换方法应用于一般的一类与引力非最小耦合和非标准动力学项的单场暴胀模型,以便将宇宙学微扰计算简化到微扰理论中的所有阶的最小耦合情形。我们的分析是简单的事实,所有的微扰变量的共形不变的所有订单。真空的结构,宇宙学关联函数的评估,也进行了讨论。我们展示了如何量子化的非最小耦合膨胀模型的约旦框架可以等效地实现在爱因斯坦框架。因此,一般的N点宇宙学关联函数(曲率微扰)与共形标架无关。
2012-03-16 gr-qc hep-th
Isocurvature modes and non-Gaussianity in affine inflation
由多个场驱动的暴胀动力学,特别是非最小耦合,允许高度有趣的特征,如等曲率,非高斯性和预热。在本文中,我们研究的背景下,纯粹的仿射引力的两个领域的通货膨胀,其中的度量结构的结果,从动态的时空仿射连接。我们在新的框架中引入了一个协变公式,并证明了它导致了一个弯曲的场空间,它可以产生明显的偏离纯粹的度量引力。在场是正则场的情况下,场流形获得共形平坦的形状。有趣的是,虽然流形通常是弯曲的,但它可以通过允许特定的非正则场动力学项而变平。这反过来又大大简化了暴胀动力学,同时允许新的预测,由于非最小耦合函数对潜力的影响。我们使用这个新的功能在研究两个领域的通货膨胀驱动的四次潜力给定的参数常数。我们执行的慢滚动力学的数值解,并跟踪可能的非高斯。我们专注于场参数,使光谱指数范围内的普朗克结果的青睐。这些与微小的张量标量比有关,单场为$r \sim 10^{-6}$,双场为$r \sim 10^{-4}$。我们还表明,两个领域的希格斯膨胀可能有利于弯曲场流形。
2021-11-06 gr-qc hep-th
Quasi-Conformal Models and the Early Universe
标准模型和广义相对论的扩展以紫外线不动点为特征,可以在可获得的能量下留下可观测的影响。虽然质量参数,如普朗克尺度可以通过维度变换出现,但所有基本的四维算子都可以(至少近似)在有限能量下遵守外尔不变性。一个例子是Weyl平方项,其一致性和观测结果进行了研究。这种准共形的情况出现在UV完全二次引力中,是暴胀的一个可能框架。我们发现了两种认识。在第一种情况下,暴胀子是一个基本标量与Ricci标量的准共形非最小耦合。在这种情况下,场的偏移不能超过普朗克质量太多。详细讨论的一个例子是山顶通货膨胀。在第二种实现中,暴胀子是一种伪戈德斯通玻色子(自然暴胀)。在这种情况下,我们将展示如何获得一个优雅的UV完成内的渐近自由类QCD理论,其中暴胀子是一个复合标量由于新的强动力学。我们还展示了如何有效的再加热可以发生。与基于爱因斯坦引力的自然暴胀不同,张量与标量之比远低于普朗克设定的当前界限。在上面提到的两种实现中,基本的通货膨胀公式是通过分析计算的,因此,这些可能性可以用作简单的基准模型。
2019-09-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Consistency condition for inflation from (broken) conformal symmetry
本文研究了慢卷暴胀中密度涨落的双谱即三点关联函数的对称性约束。根据慢卷暴胀的定义性质,原始关联函数的大部分结构都继承自弱破缺的德西特对称性。利用从AdS/CFT对应中借用的全息技术,双谱上的对称性约束可以映射到弱破缺的2+1维欧几里得CFT中的一组应力张量沃德恒等式。我们利用共形扰动理论从这些沃德恒等式中构造了相容性条件。这需要二阶沃德恒等式和使用演化方程。我们的结果还说明了共形微扰理论和慢滚展开之间的细微差异。
2013-03-27 astro-ph.CO hep-th
Holography for inflation using conformal perturbation theory
本文给出了一类暴胀慢滚模型的精确的、定量的全息描述。双QFT是一个变形的三维CFT由一个几乎边际运营商,其中,在我们考虑的模型中,产生RG流到附近的IR固定点。这些模型描述了山顶暴胀,其中暴胀子从无限过去(对应于双QFT的IR固定点)的局部最大值滚动到无限未来(对应于双QFT的UV)的附近局部最小值。通过纯全息方法,我们计算了标量和张量宇宙学扰动的谱和双谱。这些可观测量全息映射到的QFT双折射可以使用共形微扰理论计算,即使当对偶QFT是强耦合的。光谱和双谱都可以用CFT变换器来表达,CFT变换器通过共形不变性固定,直到几个常数。因此,慢卷暴胀微扰子的形式是由德西特等距从不动点的微扰破缺决定的。将常数设置为AdS/CFT在固定点处获得的值,我们发现与已知的慢滚功率谱和非高斯性表达式完全一致。
2012-11-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Solutions of Affine and Conformal Affine Toda Field Theories
本文给出了柱体和二维Minkowski时空上仿射Toda理论和共形仿射Toda理论的场方程解的新公式。这些解决方案的参数化的初始数据和由此产生的协变相空间的哈密顿的。我们导出了解的参数的基本Poisson括号,并给出了仿射理论的一般静态解。
1994-02-14 hep-th
Instability of De Sitter Spacetime induced by Quantum Conformal Anomaly
量子引力效应引起的(准)de Sitter时空的不稳定性已经在许多工作中讨论过。特别是量子能量动量张量引起的引力反作用对理解量子引力的低能描述至关重要,有时会使时空不稳定。本文讨论了由引力反作用引起的包含量子共形反常的(准)de Sitter不稳定性。共形或迹异常对应于无质量共形场的量子引力贡献,并均匀地影响时空。首先,我们利用绝热近似(WKB)导出了共形反常,并讨论了量子能量动量张量的重整化。然后,我们从包含宇宙学常数、共形反常和高阶导数项的半经典爱因斯坦方程出发,研究了哈勃参数的动力学性质。从半经典引力的观点出发,我们清楚地证明了经典de Sitter吸引子$H_{\mathrm{C}} \simeq \sqrt{Λ/{3}}$一般是不稳定的,而暴胀在特定条件下是不稳定的.除非对共形反常和高阶导数项进行微调,否则暴胀最终会变成具有哈勃尺度$H \approx M_{\rm P}\equiv \sqrt{1/8πG_{N}}$的普朗克暴胀或终止$H(t) \rightarrow 0$。后一种情况表明,宇宙暴胀不可能持续很长时间,永恒的暴胀情景受到强烈的约束。
2019-01-05 gr-qc hep-ph hep-th
On New Conformal Field Theories with Affine Fusion Rules
前段时间,人们发现了仿射融合规则的共形数据,我们的目的是利用自由玻色子和仿费米子系统实现其中的一些共形数据。这样构造的理论有一个扩展的$W$代数,它是仿射代数的密切类似物。给出了精确的特征公式,并证明了其实现是完全成熟的酉共形场论。
1999-05-07 hep-th
Connection between the Affine and Conformal Affine Toda Models and their Hirota's Solution
结果表明,仿射Toda模型(AT)构成了共形仿射Toda模型(CAT)的“规范固定”版本。这个结果使我们能够将AT模型的每一个解映射到相应的CAT模型的无穷多个解中,每一个解都与共形群的轨道上的一个点相关联。介绍了Hirota的$τ$函数,构造了与$\hat {SL}(r+1)$和$\hat {SP}(r)$相关的AT和CAT模型的孤子解.
1992-07-16 hep-th
Inflationary magnetogenesis and non-local actions: The conformal anomaly
利用无质量QED的单圈有效作用量,讨论了暴胀过程中磁生成功的可能性。这种作用是严格非定域的,是由暴胀尺度下无质量带电粒子的长距离涨落引起的。最重要的是,它编码了量子电动力学的共形反常,这对避免经典电磁学中的真空保持至关重要。特别是,我们发现了一个蓝色的光谱与光谱指数$n_B \simeq 2 - α_{\text{e}}$的磁场,其中$α_{\text{e}}$依赖于在膨胀过程中的e倍的数量,以及单圈β函数的系数。特别是,beta函数的符号对最终结果有重要影响。一个低的再加热温度是必需的,以使现今的磁场与星系际介质中磁场的下限推断一致。
2015-11-09 gr-qc hep-th
Conformal Metric-Affine Gravities
我们重新审视的规范对称性相关的可积射影变换的度量仿射形式主义,确定的规范场的外尔(共形)对称的仿射连接的动力学组成部分。特别是,我们展示了如何将局部标度对称性作为一个大类几何引力理论的规范对称性,引入一个补偿子场,自然产生一个Stückelberg部门的共形对称性的自发破缺机制在工作中产生一个质量标度的规范场。对于基于Ricci的引力,其中包括,广义相对论,$f(R)$和$f(R,R_{μν}R^{μν})$理论和EiBI模型,我们证明了壳层上的规范矢量与标度对称性可以确定的扭转矢量,从而恢复和推广共形不变理论的黎曼-嘉当形式主义,已经在文献中。
2022-07-26 gr-qc hep-th
Conformal standard model and inflation
本论文提出了一个可能的暴胀方案,作为共形标准模型中非最小引力耦合的结果。与SM模型相比,该模型包含额外的右手征中微子和复杂的标量六重体,与希格斯玻色子不同,它不与SM粒子耦合。暴胀是由两个非最小耦合场驱动的。其中之一是SU(2)类希格斯双重态,第二个与六重态的迹线有关。这两个场通过质量混合矩阵与希格斯粒子和更重的希格斯粒子“影子”有关。由于这些类型的模型,与非最小的耦合(S),可以匹配的观测数据与通货膨胀,他们是很感兴趣的。事实证明,对于这个特定的模型,张量与标量之比和光谱倾斜在很大范围内与当前数据相匹配。还讨论了统一性问题。
2019-11-12 gr-qc hep-th
On the challenges in the choice of the non-conformal coupling function in inflationary magnetogenesis
原始磁场是在暴胀期间通过考虑破坏电磁场的共形不变性的作用而产生的。为了打破共形不变性,电磁场要么耦合到暴胀子,要么耦合到标量曲率。此外,宇称违反项往往被添加到行动,以提高原始电磁场的振幅。在这项工作中,我们研究的影响,从慢卷膨胀的频谱上的非螺旋以及螺旋电磁场的偏差。我们发现,在耦合到标量曲率的情况下,即使在慢卷膨胀中,产生所需形状和强度的电磁场也存在一定的挑战。当场与暴胀子耦合时,可以构造依赖于模型的耦合函数,从而在慢卷暴胀中产生几乎尺度不变的磁场。然而,我们表明,由于偏离慢卷膨胀产生的标量功率谱中的尖锐特征不可避免地导致电磁场的功率谱中的强特征。此外,我们发现,这样的效果也可以大大抑制所产生的电磁场的强度在宇宙学的利益尺度。我们说明了这些方面的援助,已被认为是产生特定功能的标量功率谱的特定通货膨胀模型。此外,我们发现,在这种情况下,如果电磁功率谱中的强特征被撤销,耦合函数的选择需要相当大的微调。我们讨论了更广泛的影响,我们获得的结果。
2022-06-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Conformal GUT inflation, proton lifetime and non-thermal leptogenesis
本文通过考虑两个具有共形不变性的复单态场,推广了大统一理论$\text{SU}(5)$和$\text{SO}(10)$中的Coleman-Weinberg(CW)暴胀.在这个框架下,暴胀出现从一个自发破缺的共形对称。大统一理论的对称性意味着一个CW形式的势,这是辐射修正的结果。共形对称性将CW势的上述VEV分支转换为Starobinsky平台。因此,我们得到了$N\sim 50-60$ e-折叠的$n_{s}\sim 1-\frac{2}{N}$和$r\sim \frac{12}{N^2}$。此外,这个框架允许我们估计质子的寿命为$τ_{p}\lesssim 10^{40}$年,其衰变是由超重规范玻色子介导的。此外,我们实现了一个I型跷跷板机制的弱耦合的复杂单态,其中携带两个单位的轻子数,三代单态右手中微子(RHN)。整体轻子数的自发对称性破缺相当于中微子质量的产生。我们还考虑了非热的leptogenesis中的暴胀占主导地位的衰变成重RHN的来源所观察到的重子不对称性。我们将暴胀子场的耦合约束到RHN上,得到了再加热温度为$10^{6}\text{ GeV}\lesssim T_{R}<10^{9}$ GeV。
2019-11-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Double affine Hecke algebra in logarithmic conformal field theory
我们构造了双仿射Hecke代数的表示,它的对称化给出了量子群U_q(sl(2))的中心,并通过Kazhdan-Lusztig对偶构造了对数共形域论(1,p)模型的Verlinde代数.
2007-07-11 hep-th math.QA