A cosmological constant from the QCD trace anomaly?
根据最近的天体物理观测,我们现在的宇宙的大尺度平均压力是负的,这表明一个正的宇宙学常数类项。本文讨论的问题是,在弯曲的时空中,自相互作用量子场的非微扰效应是否会产生重大的贡献。聚焦于量子色动力学(QCD)的痕量异常,对预期数量级的初步估计与经验数据产生了显著的一致性,表明这种效应的潜在相关性。PACS:04.62.+ v,12.38.Aw,12.38.Lg,98.80.Es.
2002-04-04 gr-qc
Maximal hypersurface in a D-dimensional dynamical spacetime
本文通过建立变分问题推导了D维动态球对称捕获区域内部的极大超曲面方程,定义了Reinhart半径并给出其基于坐标不变量的定位公式,分析了其在多种静态黑洞和宇宙学尘埃场景下的存在性及与Kodama向量的关系。
2024-02-03 gr-qc hep-th
Gluonic vacuum, q-theory, and the cosmological constant
在以前的工作中,q理论被引入到描述一个保守的微观变量q的引力宏观行为。本文用q理论研究了量子色动力学中的胶子凝聚。剩余真空能量密度(即,膨胀宇宙的宇宙学常数)估计为K_{QCD} ^3/ E_{Planck} ^2,弦张力K_{QCD} \approx(10^2 MeV)^2,引力标度E_{Planck} \approx 10^{19} GeV。这个估计的唯一输入是广义相对论、量子色动力学和当前宇宙的哈勃膨胀。
2009-03-28 gr-qc hep-th
Evolution of gravitational waves through the cosmological QCD transition
暴胀产生的引力波的频谱在宇宙跃迁过程中被修改。相对论性粒子数量的大幅下降,就像在QCD跃迁或$e^+e^-$湮灭期间,导致引力波谱中的台阶。本文计算了一阶跃迁和交叉QCD跃迁的引力波微分能量密度的传递函数。
1998-11-06 astro-ph gr-qc hep-ph
Entropic N-bound and Maximal Mass Conjecture Violations in Four Dimensional Taub-Bolt(NUT)-dS Spacetimes
我们证明了四维Taub-Bolt(NUT)时空类的正宇宙学常数的NUT费用的某些值是稳定的,并有熵大于de Sitter时空,违反了熵N-约束猜想。我们还表明,最大质量猜想,即“任何渐近dS时空的质量大于dS有一个宇宙学奇点”,可以违反。我们的守恒质量和熵的计算是基于扩展的路径积分制定渐近德西特时空。
2003-10-31 gr-qc hep-th
Gravitational mechanism for baryogenesis in the cosmological QCD phase transition
现代宇宙学中最大的谜团之一是在宇宙中观察到的重子不对称性。在当前的重子生成模型中,引力起着次要的作用,尽管这个过程被认为发生在早期宇宙中,受到强烈的引力场的影响。在目前的工作中,我们恢复萨哈罗夫的重子生成的原始计划,并提出了重力在这个过程中的核心作用。这是通过引力场与强相互作用场和夸克场之间的非最小耦合(NMC)来实现的。在作用过程中,该机制导致重子数不守恒和CP破坏。此外,NMC诱导减少的有效夸克质量,这有利于一阶QCD相变。因此,重子不对称性可以在夸克时代到强子时代的过渡中实现。
2016-11-24 gr-qc hep-ph hep-th
Amplification of Cosmological Inhomogeneities by the QCD Transition
宇宙学QCD跃迁影响原始密度扰动。如果QCD跃迁是一阶跃迁,则声速在跃迁过程中消失,密度扰动自由下降。对于尺度低于哈勃半径的过渡的原始哈里森-泽尔多维奇频谱的密度波动发展大的峰值和下降。对于强子-光子-轻子流体和冷的暗物质,这些峰值都随着波数的增加而增加。在地平线尺度上,增强很小。这本身并不会导致在QCD跃迁时形成黑洞。强子-光子-轻子流体中的峰在中微子退耦过程中消失。对于在QCD跃迁处动力学解耦的冷暗物质(例如,轴子或原始黑洞),这些峰值导致质量$10^{-20} M_\odot< M_{\rm clump} < 10^{-10} M_\odot$的CDM团块的形成。
1998-11-06 astro-ph gr-qc hep-ph
QCD nature of dark energy at finite temperature: cosmological implications
Veneziano鬼场被认为是另一种暗能量源,其能量密度与宇宙学观测结果一致。在该模型中,零温下QCD鬼场的能量密度用QCD自由度表示。我们将该模型扩展到有限温度,以搜索从晚期到早期宇宙的模型预测。我们描述了QCD参数、暗能量密度、状态方程、哈勃参数和减速参数从零到临界温度的变化。我们将我们的结果与不同时期存在的观察和理论预测进行比较。结果表明,该模型安全地定义了迄今为止的夸克凝聚宇宙,其预言与标准宇宙学的预言并不矛盾。暗能量的EoS参数是动态的,从辐射存在时的$-1/3$演化到后期的$-1$。有限温度鬼暗能量对哈勃参数的预测与$Λ$ CDM和后期观测结果吻合较好。
2016-05-17 gr-qc hep-ph
Maximal Supersymmetry and B-Mode Targets
扩展Ferrara和作者之一的工作,我们提出了具有平台电位的$α$ -吸引子的动力学宇宙学模型$3α=1,2,3,4,5,6,7$。这些模型的动机是最大超对称理论的几何性质:M理论,超弦理论和最大$N = 8$超引力。在对七盘几何中的最大到最小超对称性进行一致截断后,我们进行了两个步骤:1)引入超势,它使七盘几何的模稳定在超对称的最小值; 2)添加一个具有幂零稳定器的宇宙扇区,它自发地打破超对称性,从而得到一类理想的宇宙吸引子模型.这些模型的$n_s$与观测数据一致,并与张量标量比$r \approx 10^{-2}- 10^{-3}$,为未来的B模式搜索提供了自然的目标。我们将这些模型中暴胀轨迹的稳定性问题与双曲几何的镶嵌问题联系起来。
2017-04-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Barrow entropy and stochastic gravitational wave background generated from cosmological QCD phase transition
本文在Barrow熵的框架下研究了早期宇宙f阶宇宙学QCD相变过程中产生的随机引力波背景.我们首先导出了在有迹异常时随机引力波背景谱表达式的Barrow修正。然后,将气泡壁碰撞、声波和磁流体动力学湍流作为随机引力波的源,分析了Barrow熵对随机引力波信号的总能量密度和峰值信号的影响。最后,我们讨论了探测这些随机引力波信号的探测器的可能性。结果表明,Barrow熵的作用在宇宙温度随哈勃参数的时间演化过程中起着重要作用,它导致了随机引力波波信号向低频方向移动,从而使正在进行和即将进行的引力波实验有可能探测到随机引力波信号.
2023-02-13 gr-qc
The Hubble parameter in the early universe with viscous QCD matter and finite cosmological constant
研究了平坦、各向同性、均匀宇宙的演化。在宇宙早期阶段的背景几何中,充满了因果关系的大体积粘性宇宙流体和暗能量。利用早期宇宙背景物质能量-动量张量协变守恒假设所得到的能量密度关系,导出了哈勃参数$H$的基本方程。利用最近的重离子碰撞和格点量子色动力学计算中的超相对论状态方程和体粘滞性描述的粘滞性质,给出了场方程的近似解。宇宙学常数与真空的能量密度有关。在这种处理中,有一个明确的证据,在消失的宇宙时间$t$的奇异性表明占主导地位的贡献,从暗能量。$H$的时间演化似乎比理想情况持续更长的时间,在理想情况下,宇宙学常数和粘性系数都完全消失。
2012-04-19 gr-qc hep-ph
The cosmological constant from the QCD Veneziano ghost
我们认为,宇宙真空能量之谜的解决方案与引力与标准模型场,特别是QCD场相互作用的有效理论的红外部分有关。我们在低能量子引力的有效场论框架下工作。特别地,我们根据QCD参数和哈勃常数$H$计算真空能量,使得真空能量为$ε_{vac} \sim H \cdot m_q\la\bar{q}q\ra /m_{η'} \sim (3.6\cdot 10^{-3} \text{eV})^4$,这与今天的观测值非常接近。QCD鬼(负责$U(1)_A$问题的解决)在真空能量的计算中起着至关重要的作用,因为鬼的性质在非常大但有限的距离上稍微偏离(如$\sim H / \Lqcd $)它们的无限体积Minkowski值。这个框架的另一个重要预言指出,真空能量的存在归功于宇宙的不对称性。事实上,这种效应是我们的宇宙嵌入在非平凡流形上的直接结果,例如具有(略微)不同线性尺寸的环面。这种对宇宙学各向同性的违反显然确实得到了WMAP的支持,并且将被未来的普朗克数据所证实(或排除)。
2010-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-lat
Planck scale effects on the stochastic gravitational wave background generated from cosmological hadronization transition: A qualitative study
在广义不确定原理提出的紫外截止条件下,我们重新考虑了一阶强子化过程中产生的随机引力波背景谱,认为这是一个有希望的普朗克尺度物理学信号.与通常认为QCD相变的动力学及其唯象结果受临界温度影响很大的看法不同,我们发现潜在的普朗克尺度修正可以影响由QCD相变产生的随机引力谱,而相关的临界温度没有显著的变化。我们的研究表明,将自然截止到MIT袋状态方程和背景演化导致随机引力功率谱的增长,而QCD时代的相关红移,保持不变。从现象学的角度看,这些结果具有双重含义。首先,它有望在未来的观测中提高检测到这种转变所产生的随机引力信号的机会。其次,从QCD相变动力学的角度给出了解码的启示。
2018-07-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological perturbations in \bar{QCD}- inflation. Estimates confronting the observations, including BICEP2
我们讨论了早期宇宙学的一个新的方案,当暴胀德西特阶段动态涌现。这种真正的量子效应是膨胀宇宙中尺度为${Λ_{\overline{\mathrm{QCD}}}} \sim 10^{17} $ GeV的强耦合类QCD规范理论中拓扑非平凡扇区动力学的结果。在这个${\overline{\mathrm{QCD}}}$ -暴胀框架中,暴胀子是一个辅助的非传播场,类似于已知在拓扑有序的凝聚态系统中出现的有效场。${\overline{\mathrm{QCD}}}$ -暴胀框架中的e折叠数由暴胀时刻的规范耦合常数决定,估计为$N_{\rm inf}\sim α^{-2}(H_0)\sim 10^2$。我们分析了在这个框架中的状态方程在膨胀结束时的规范动力学和面对我们的估计与观察。我们预测的张量倾斜,$n_t \simeq -0.02$,运行的张量倾斜$α_t= {\partial n_t}/{\partial \ln k}\sim α^4(H_0)\sim 10^{-4}$和运行的光谱指数$α_s= {\partial n_s}/{\partial \ln k}\sim α^4(H_0)\sim 10^{-4}$在相同的规范耦合常数$α(H_0)$,这是固定在我们的框架由最近的BICEP 2测量的张量分数$r\simeq 0.2$。
2014-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Maximal symmetry at the speed of light
我们提出了一个相对论版本的宇宙学原理,并面对它的哈勃图的超新星和其他探测器。
2012-10-04 astro-ph.CO gr-qc
A simple proof of Birkhoff's theorem for cosmological constant
我们对真空和宇宙学常数的情形给出了Birkhoff定理的一个简单、统一的证明,强调了它的局部性质。我们讨论了它的影响的最大解析扩展的史瓦西,史瓦西(反)-德西特和Nariai时空。特别地,我们注意到极值和过极值Schwarzschild-de Sitter时空的最大解析扩张没有静态区域。因此,一般认为伯克霍夫定理意味着静态性的观点,对于正宇宙学常数的情况是错误的。相反,正确的观点是广义伯克霍夫定理是局部唯一性定理,其推论是爱因斯坦方程的局部球对称解表现出额外的局部杀戮向量场。
2009-10-27 gr-qc
The cosmological bulk flow in QCDM model: (In)consistency with $ΛCDM$
利用Ia型超新星观测数据研究了局部宇宙的整体流动,考虑了一类空间平坦的(FRW)时空宇宙模型,其中包含冷暗物质和流体的$Q$分量(QCDM模型)作为标量场,自相互作用由宇宙中演化的势$V(Q)=V_{0}Exp(-λQ)$决定.我们使用Union 2目录的不同累积红移切片。特殊速度的最大似然分析证实,在低红移$0.015 <z<0.1$,整体流是朝着$(l; b) = (302^{o}\pm20^{o}; 3^{o}\pm10^{o})$方向与$v _{bulk} = 240\pm 25kms^{-1} $的速度。这个方向与(SSC)的方向一致,并且与$(1-σ)$的一些先前的研究一致,但是对于高红移的$0.1 <z<0.2$,我们得到$v _{bulk} = 1000\pm 25kms^{-1} $朝向$(l; b) = (254^{+16^{o}}_{-14^{o}}; 6^{+7^{o}}_{-10^{o}})$。这表明,对于低红移,我们的结果是近似一致的$ΛCDM$模型与最新的WMAP最佳拟合宇宙学参数,但对于高红移,他们是在$ΛCDM$的分歧,并支持以前的研究,如Kashlinsky等的结果。al,报告了宇宙的大体积流动。结果表明,在$QCDM$模型中,在小尺度下,暗能量的涨落被阻尼,不进入无压物质的微扰演化方程,而在非常大的尺度$(\sim > 100 h^{-1}Mp…
2020-01-06 astro-ph.CO gr-qc
Bell nonlocality in maximal-length quantum mechanics
本文基于扩展不确定性原理,考察最大长度与最小动量尺度对两体量子系统 Bell 非定域关联的影响,发现正宇宙学常数情形会削弱量子关联并可能在大距离恢复经典性。
2023-08-18 gr-qc quant-ph
Cosmological Implications of QGP Bulk Viscosity
最近对热QCD物质的研究表明,在QCD相变的临界点附近,夸克-胶子等离子体的体粘滞系数($ζ$)急剧上升。在这项工作中,我们表明,这种急剧上升的体积粘度将导致一个有效的负压附近的临界温度,$T_{c}$,这反过来又驱动宇宙膨胀。当粘性效应消失时,这种膨胀有一种自然的优美存在。我们估计,根据$ζ$的峰值,宇宙在很短的时间内($Δt\sim 10^{-8}$秒)膨胀了$10$到$80$倍。另一个重要的结果是体积粘度占主导地位的动力学是QGP周围的$T \sim 1.5T_{c}$的空化。这将导致在QGP相中形成空化泡的现象。上述情形与QCD相变的阶数无关。我们描绘了一些重要的宇宙学后果的通货膨胀和空化。
2016-12-14 gr-qc hep-ph hep-th
Bousso's Covariant Entropy Bound and Padmanabhan's Emergent Universe
我们研究帕德马纳班的新兴宇宙的背景下,布索的协变熵猜想。我们发现,对于一个平坦的宇宙,这个猜想可以应用于Padmanabhan的涌现宇宙系统。结果表明,只要宇宙在暴胀和随后的辐射占优时期被代表最大熵的宇宙学常数或辐射场所充满,Padmanabhan的涌现宇宙的最大“体熵”与Bousso的协变熵在哈勃视界定义的零面上的上界是一致的。在物质主导时代,宇宙中物质系统的出现使这个最大熵消失了。在Padmanabhan涌现宇宙的物质系统上应用D-界,我们发现在物质主导时代的平坦宇宙的表观宇宙视界比空的deSitter空间的表观宇宙视界的面积和熵(最大值)小,与我们的结论完全一致。帕德马纳班的突现宇宙中的最大面积和熵通过从物质主导到宇宙学常数纪元的转变而“尽快”恢复,前提是宇宙内部的物质在后期以“加速的方式”完全移出表观宇宙学视界。
2019-07-17 gr-qc
Maximal overlap and sensitivity of a VIRGO pair to graviton backgrounds
本文分析了一对VIRGO干涉仪在最大和最小重叠情况下对宇宙起源的引力波背景的灵敏度。讨论了残余引力子标度不变和非标度不变对数能谱探测前景的改善。
1999-12-17 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological spacetimes not covered by a constant mean curvature slicing
我们证明了Einstein-dust方程存在全局最大双曲解,该方程允许一个常平均曲率Cauchy曲面,但不被常平均曲率叶理覆盖。
1997-10-09 gr-qc
Mixmaster quantum cosmology in terms of physical dynamics
量子宇宙学的方法,依赖于规范和路径积分形式主义的力量,适用于宇宙学模型,比安基IX型。物理量子态是建立在宇宙历史的最大切片上的。一个路径积分推导出的最大切片的观测值。这个结果进行了比较的路径积分传播较早地与传统的Faddeev-Poppov规范固定。
1996-07-07 gr-qc
Footprints of the QCD Crossover on Cosmological Gravitational Waves at Pulsar Timing Arrays
本文发现早期宇宙QCD禁闭引起的相对论性粒子数锐减会显著影响nHz引力波低频尾部谱形,基于NANOGrav和IPTA数据的贝叶斯分析证实纳入标准模型效应能显著改善拟合,对引力波模型选择具有决定性影响。
2024-07-24 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Semianalytic Analysis of Primordial Black Hole Formation During a First-order QCD Phase Transition
最近有人提出,在一阶QCD相变期间,可能会形成宇宙学意义上的大量黑洞。此外,有人断言,这些黑洞的质量自然对应于导致观测到的引力微透镜事件的MACHO的推断质量($\sim 1 M_{\odot}$)。在这个模型中,原始密度扰动的基本谱提供了在QCD跃迁时期产生黑洞的波动。我们采用一个简化的模型来估计减少所需的一个视界大小的原始扰动坍缩到一个黑洞的临界密度。我们发现一阶QCD跃迁确实在黑洞质量谱中产生一个尖峰,但是这个尖峰对应的是比宇宙学跃迁本身稍早的一个时期的视界质量。假设一个COBE标准化的原始密度扰动谱具有恒定的谱指数,这样产生的黑洞要具有宇宙学意义,就需要一个极其精细调谐的"蓝色"原始密度扰动谱。具体地说,在我们的简化模型的上下文中,$n=1.37-1.42$范围内的光谱指数对应于黑洞对当今密度参数的贡献的$Ω\sim 10^{-5}-10^3$范围。
1998-01-13 astro-ph gr-qc hep-ph