Non-Minimal Coupling of the Higgs Boson to Curvature in an Inflationary Universe
在$10^{10}$ GeV附近没有新的物理现象的情况下,电弱真空充其量是亚稳态的。这对高尺度暴胀模型来说是一个重大挑战,因为在宇宙早期快速膨胀期间,似乎很难理解如果暴胀发生在$10^{10}$ GeV以上的尺度上,希格斯真空如何不会衰变到理论中真正的低真空,并带来灾难性的后果。在本文中,我们表明,非最小耦合的希格斯玻色子玻色子曲率可以解决这个问题,通过产生直接耦合的希格斯玻色子玻色子的暴胀势,从而稳定的电弱真空。对于特定的希格斯场初始条件及其非最小耦合,暴胀可以在暴胀过程中将希格斯场迅速驱动到电弱真空。
2017-01-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Living beyond the edge: Higgs inflation and vacuum metastability
对希格斯质量和汤川耦合的测量表明,我们生活在一个非常特殊的宇宙中,处于绝对稳定的电弱真空的边缘。如果完全稳定,标准模型(SM)可以一直扩展到暴胀尺度,希格斯场,非最小耦合到引力强度$ξ$,可以负责暴胀。我们表明,成功的希格斯通货膨胀的情况下,也可以发生,如果SM真空不是绝对稳定的。这一结论是基于以前被忽视的两个影响。第一个与SM耦合在能量标度$M_P/ξ$的有效重整化有关,其中$M_P$是普朗克标度。第二个是由于高温效应导致的膨胀后的对称性恢复,导致在希格斯场的普朗克值下真空(暂时)消失。
2015-10-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Super exponential inflation from a dynamical foliation of a 5D vacuum state
我们从一个5D黎曼平坦的正则度量中引入了超指数膨胀($ω< -1$),并在此度量上构造了一个动力学叶理。由此产生的度规描述了早期宇宙的超加速膨胀,称为超指数膨胀,在很长的时间内,趋于渐近德西特(真空主导)膨胀。分析了标量场的涨落。这里得到的重要结果是能量密度涨落的谱指数不是标度不变的,而宇宙标度的谱指数变成了$n_s(k<k_*) \simeq 1$。然而,对于天体物理尺度,该光谱变为负值$n_s(k>k_*) <0 $。
2011-08-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Festina-Lente Bound on Higgs Vacuum Structure and Inflation
最近提出的Festina-Lente(FL)边界提供了${\rm U(1)}$带电粒子质量的正真空能量下限。由于在标准模型(SM)中的带电粒子质量是由希格斯机制产生的,FL束缚提供了一个在当前暗能量占主导地位的宇宙中以及在暴胀期间一致的希格斯势的测试平台。我们研究的影响FL绑定的紫外线行为的希格斯潜在的一个极小的真空能量,在当前的宇宙。我们还提出的值的哈勃参数和希格斯真空期望值允许的FL约束在通货膨胀期间,这意味着希格斯不能停留在电弱标度在这个时代。
2022-02-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the cosmological implications of the electroweak vacuum instability: constraining the non-minimal coupling with inflation
我们目前对标准模型参数的测量表明,希格斯场存在于亚稳态的电弱真空中,真空可以衰变到较低的基态,对我们的宇宙产生灾难性的影响。根据我们的观察,没有这样的事件发生在可观测的宇宙中,尽管各种充满活力的过程,可能已经触发it. This工作作为一个概述的方法,利用亚稳态的假真空宇宙膨胀过程中提供的希格斯曲率耦合$ξ$的约束。还考虑到随时间变化的哈勃率对有效希格斯势和我们过去的光锥时空几何的影响,结果在国家的最先进的$ξ$ -从二次和四次混沌膨胀,和Starobinsky一样的幂律膨胀的下限。
2021-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological implications of EW vacuum instability: constraints on the Higgs-curvature coupling from inflation
目前实验测量的标准模型(SM)的参数表明,我们的宇宙位于一个亚稳的电弱真空中,希格斯场很容易发生真空衰变到一个较低的状态,造成灾难性的后果。我们的测量表明,这样的事件还没有发生,尽管在我们过去的光锥中有许多不同的机制可以触发它。我们工作的重点是计算虚真空在暴胀期间衰变的概率,并用它来约束最后一个未知的可重整SM参数$ξ$,它将希格斯场与时空曲率耦合起来。更具体地说,我们推导出较低的$ξ$ -边界真空稳定性的三个暴胀模型:二次和四次混沌暴胀,和Starobinsky一样的幂律暴胀。我们还考虑了哈勃速率的时间依赖性,无论是在我们过去的光锥的几何形状和希格斯有效势,这是近似与三圈重整化组的改进补充单圈曲率修正。
2021-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Starobinsky-like inflation and running vacuum in the context of Supergravity
我们在量子场论(QFT)的框架内描述了早期宇宙的原始暴胀阶段,它可以被看作是早期真空衰变的有效作用。有趣的是,该模型解释了暴胀阶段进入标准辐射状态的“优雅退出”。这里考虑的QFT框架是超引力(SUGRA),更具体地说,是一个现有的公式,其中Starobinsky型暴胀(de-Sitter背景)在积分出引力子场的(动力学诱导的)质量相后,从量子修正中出现。我们还表明,在这个模型中的有效作用的结构是一致的重整化群(RG)运行的宇宙学参数的一般思想,具体地说,它遵循相应的RG方程的真空能量密度作为哈勃率的函数,$ρ_Λ(H)$。总的来说,我们的综合方法相当于一个具体的模型实现的通货膨胀所引发的真空衰变在一个基本的物理背景下,事实证明,也可以扩展到宇宙演化的剩余时代,直到目前的暗能量时代。
2016-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Ending inflation with a bang: Higgs vacuum decay in $R^2$ gravity
根据目前的实验数据,希格斯真空似乎是亚稳态的,这是由于其势中第二个较低的基态的发展。因此,真空衰变将导致真正的真空气泡成核,给我们的宇宙带来灾难性的后果,因此我们有动力研究早期宇宙中可能的稳定机制。在我们最近的研究(2207.00696)中,我们研究了在观测上有利的Starobinsky暴胀模型的背景下的电弱亚稳性。根据我们第一项研究(2011.037633)的动机和技术,我们获得了对Higgs曲率耦合$ξ$的约束,同时将SM嵌入到修改后的引力场景$R+R^2$中,该场景自然地引入了Starobinsky暴胀。这对有效希格斯势产生了重大影响,表现为额外的负项,使假真空不稳定。另一个重要的方面在于对膨胀结束的定义,因为气泡成核在其最后时刻最为突出。我们的结果表明,这些更强的$ξ$下界对暴胀的最后时刻非常敏感,在暴胀的最后时刻,时空越来越偏离德西特。
2022-11-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Phantom and inflation scenarios from a 5D vacuum through form-invariance transformations of the Einstein equations
我们研究幻影和暴胀宇宙学的爱因斯坦方程相对于$ρ$,$H$,$a$和$p$,从一个5D真空的形式不变性变换。状态方程和平方起伏的暴胀子和幻影领域的检查。
2010-06-23 gr-qc hep-ph hep-th
(Higgs) vacuum decay during inflation
我们发展了计算真空衰变的引力修正的形式,从德西特空间作为一个亚普朗克微扰展开。与重力的非最小耦合可以被编码在有效势中。科尔曼反弹不断变形为霍金-莫斯反弹,直到它们在哈勃常数的临界值处重合。作为应用,我们重新考虑了电弱希格斯真空在暴胀过程中的衰变。我们的真空衰变计算再现和改进的最大通货膨胀哈勃尺度以前通过统计技术计算的界限。
2017-07-14 gr-qc hep-ph hep-th
On inflation, cosmological constant, and SUSY breaking
我们考虑了两个无约束手征超场的暴胀模型,稳定子$S$和暴胀子$Φ$,它们可以描述具有几乎任意势的暴胀模型。这些模型包括,特别是,最近推出的宇宙吸引子理论,它提供了一个很好的适合最新的普朗克数据。我们表明,通过添加到超势的领域$S$和$Φ$一个小的长期依赖于一个幂零手征超场$P$可以打破超对称性,并引入一个小的宇宙学常数,而不影响主要的预测原始的通货膨胀的情况下。
2016-10-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational baryogenesis of vacuum Inflation
我们证明了在真空暴胀模型中,引力重子生成机制会产生重子不对称性。我们分析了真空暴胀模型中熵和重子数的演化。稀释速度与化学势的比较可以对引力重子生成相互作用的退耦温度给出一个自然的解释。结果表明,该机制在真空暴胀模型中能给出较好的重子熵比。
2017-08-30 gr-qc hep-th
Non-Gaussianity from false vacuum inflation: Old curvaton scenario
本文计算了由假真空能量驱动的暴胀时期产生的同动曲率微扰的三点关联函数。我们得到了一个新的假真空形状双谱,它的峰值在等边极限。利用这一结果,我们提出了一个方案,我们称之为“老曲率”。所得到的双谱的形状位于局部真空形状和假真空形状之间。此外,我们有一个大的运行的光谱指数。
2010-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Alternatives to Cosmological Inflation
暴胀范式,虽然在现象学上非常成功,但有几个概念上的问题,这些问题促使人们寻找早期宇宙宇宙学的替代方案。在此,将审查两种可能的备选方案。- 弦气体宇宙学和物质反弹。并指出其成功之处和存在的问题。
2009-02-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Standard Model Higgs Peaks: a Note on the Vacuum Instability during Inflation
Università degli Studi di Padova(帕多瓦大学);INFN, Sezione di Padova(意大利国家核物理研究所帕多瓦分部);National Technical University of Athens(雅典国立技术大学);Université de Genève(日内瓦大学)
该研究指出,在宇宙膨胀期间,希格斯场的极值统计用于判断避免真空不稳定性条件,尽管其结果与传统方法相差不大,但具有不同的定性特征。
2026-01-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Particles and gravitons creation after inflation from a 5D vacuum
我们使用Bogoliubov形式来研究粒子和引力子在再加热时期的产生,在从膨胀到辐射主导的宇宙的相变之后。利用最近提出的与引力诱导物质理论有关的形式,得到了暴胀子场涨落和暴胀结束时度规的标量涨落的模。有趣的结果是,在宇宙学尺度上,产生的粒子数大于$10^{90}$。此外,引力子的数量几乎比产生的粒子的数量小$10^{-17}$倍。在这两种情况下,这些数字在宇宙学尺度上迅速增加。
2011-10-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Exit from Inflation with a First-Order Phase Transition and a Gravitational Wave Blast
在双场暴胀中,利用两个标量场,其中一个场在暴胀期间缓慢滚动,而另一个场被困在亚稳定真空中。从假真空到真真空的成核速率变得足够大,从而触发一级相变并结束膨胀。我们重新审视的问题,一阶相变在“扩展”模型的混合通货膨胀,实现双场通货膨胀的情况下,并正确地识别参数空间,导致一阶相变在通货膨胀结束。我们计算的引力波的轮廓,这是在这一阶相变产生的。假设瞬间再加热,峰值频率落在$1$ GHz到$10$ GHz频带内,振幅在$10^{-11}\lesssim Ω_{\rm GW} h^2 \lesssim 10^{-8}$范围内变化,这取决于假真空中宇宙学常数的值。这个信号可以被计划中的重庆高频引力探测器观测到。对于窄的真空能量带,一级相变可以在膨胀结束后通过慢滚破坏发生,峰值频率从$1$ THz变化到$100$ THz。对于较小的宇宙学常数值,即使暴胀可以通过慢滚破坏而结束,宇宙也会被困在一个虚假的真空中,其能量驱动了永恒暴胀的第二阶段。这个真空能量范围并不导致可行的暴胀模型,除非宇宙学常数的值与观测值$M\sim 10^{-3}$ eV相容。
2015-06-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Multi-field inflation and cosmological perturbations
本文对多场暴胀和宇宙学扰动作了简要的评述。我们讨论方便和物理上有意义的基础上,扰动可以系统地研究。给出了规范固定规范固定条件的形式说明,并给出了两种规范中的微扰作用。我们还简要回顾了非线性扰动。
2016-08-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Magnetic Fields from Inflation and Backreaction
本文研究了暴胀磁生机制中的逆反应问题。在通常的分析中,假设电磁场的反作用一旦变得重要,就会破坏暴胀。然而,这一假设没有任何理由。因此,我们通过考虑反反应来分析暴胀的磁生作用。相反,天真的期望,我们表明,通货膨胀仍然继续,即使在逆反应开始工作。然而,事实证明,由于逆反应,原始磁场的产生被显著抑制。
2009-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Electroweak vacuum stability and inflation via non-minimal derivative couplings to gravity
我们表明,标准模型真空可以稳定,如果所有的粒子传播子是非最小耦合到重力。这是由于一个希格斯背景相关的重新定义的标准模型领域:在正则变量和大希格斯场的限制,量子涨落的重新定义的领域被抑制的希格斯背景。因此,在这种情况下,对树能级电弱势的量子修正可以忽略不计。最后,我们表明,在这个框架中的希格斯玻色子可以负责通货膨胀。由于来自CMB数据的数值重合,如果希格斯玻色子质量、顶质量和QCD耦合位于一个近似等于标准模型中允许电弱真空稳定性的参数空间区域,暴胀就可能发生。我们在标准模型参数空间中发现了一些(小)区域,其中新的相互作用“拯救”了在标准模型中不稳定的电弱真空。
2016-01-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Towards a unified quantum field theory of dark energy and inflation: unstable de Sitter vacuum and running vacuum
Universitat de Barcelona(巴塞罗那大学);Institute of Cosmos Sciences, Universitat de Barcelona(巴塞罗那大学宇宙科学研究所);Universitat de Girona(赫罗纳大学)
提出运行真空模型(RVM)中真空能量密度对哈勃率的依赖导致无需暴胀子场的快速暴胀,并统一描述暴胀与暗能量为动力学真空能量,具有可观测现象学后果。
2026-06-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological correlation functions in scalar and vector inflationary models
本论文主要研究暴胀理论和宇宙学扰动中的三个主要问题:暴胀过程中曲率涨落功率谱的圈修正;各向异性暴胀前宇宙学中宇宙学涨落的演化;暴胀模型的统计各向异性和非高斯性预测。目前,对宇宙学关联函数的二阶和高阶修正的研究以及对二阶以上修正的计算更有趣的是,几乎前所未有的机会用新的和越来越精确的实验数据来对抗理论,这将在早期宇宙的物理学中揭示更多的光。在循环计算的背景下,我们计算了单场暴胀模型中标量-张量相互作用引起的修正(对于标准慢卷模型和具有非正则动力学项的拉格朗日方程描述的模型)。在各向异性宇宙学的背景下,也是在观测到宇宙微波背景(CMB)涨落“异常”的启发下,我们计算了SU(2)矢量场暴胀模型中曲率涨落的双谱和三谱,分析了暴胀模型中曲率涨落的统计各向异性特征;最后,我们研究了具有Bianchi I型背景度规、能量密度由无压流体控制和存在宇宙学常数的宇宙的宇宙学扰动。
2010-04-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spacetime Dynamics of a Higgs Vacuum Instability During Inflation
标准模型的一个显著预言是,在没有提升能量密度的修正的情况下,希格斯势在大的场值下变成负值。如果希格斯场在暴胀期间对这部分势能进行采样,那么负的能量密度可能会局部破坏时空的稳定性。我们使用爱因斯坦方程的数值模拟来研究暴胀引起的希格斯涨落在向真正(负能量)最小值增长时的演变。这些模拟表明,在暴胀过程中,在我们过去的光锥中形成一片真正的真空与我们宇宙的存在是不相容的;真正真空区域的边界以一种因果关系断开的方式从内部向外生长,形成了一个黑洞。我们还发现这些黑洞视界可能被任意拉长-甚至形成黑弦-这违反了箍猜想。通过扩展的数值解的福克-普朗克方程的场分布的指数抑制的尾巴在大场值,我们得到了一个严格的相关性之间的未来测量的张量-标量比和尺度的希格斯势必须得到稳定的修正,以宇宙已经幸存下来的通货膨胀,直到今天。
2017-02-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Perturbations in the New Higgs Inflation
我们研究了新希格斯暴胀阶段产生的宇宙学扰动。在新希格斯暴胀中,希格斯玻色子与爱因斯坦张量动力学耦合,只有三个微扰自由度,一个标量和两个张量(引力波),在暴胀期间传播。标量扰动被发现匹配的最新的WMAP-7年的数据内标准模型希格斯参数。原始的引力波虽然以超光速传播,但也与目前的数据一致。最后,我们估计的新希格斯暴胀的希格斯质量,光谱指数和振幅的原始标量微扰的参数值,表明该理论的幺正性界限没有被违反。
2010-05-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gauge Field Theory Vacuum and Cosmological Inflation
当我们考虑真空场的量子涨落对暗能量和有效宇宙学常数的贡献时,基本粒子物理学和宇宙学之间的深刻联系就显现出来了。零点能量的贡献超过了宇宙能量密度的观测宇宙学上限许多数量级。因此,基本场的真空涨落会以任何方式影响宇宙演化,这似乎是很自然的。我们在这篇评论文章的目的是描述最近的调查的影响杨米尔斯真空极化和色磁凝聚的弗里德曼宇宙学的演变,通货膨胀和原始引力波。本文用有效拉格朗日方法导出了规范场理论的量子能量动量张量和相应的量子状态方程。能量-动量张量有一个与时空度规成比例的项,并对有效宇宙学常数提供有限的非发散贡献。这使得调查的影响,规范场理论真空极化的弗里德曼宇宙学,通货膨胀和原始引力波的演变。由真空极化的规范场理论导出的弗里德曼方程的I-IV型解提供了另一种暴胀机制和晚期加速的可能性。弗里德曼方程的II型解产生了有限持续时间的宇宙的初始指数膨胀,IV型解证明了晚期加速。这些解满足原初引力波放大的必要条件。
2022-04-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Extending $Λ(t)-$CDM to the inflationary epoch using dynamical foliations and a pre-inflationary vacuum energy from 5D geometrical vacuum as a unifying mechanism
在这封信中,我们假设一个5D的量子预暴胀真空能量,提出了一种方法来扩展一些$Λ(t)$ -CDM模型的暴胀周期通过使用五维(5D)Ricci平坦时空流形的动力学叶理,关于一个非紧的额外的类空坐标.在这种形式中,我们还实现了暴胀和当前加速时期的几何统一。在这种方法中,暴胀是由暴胀前的量子真空能量产生的,它在宇宙尺度上维持着5D经典真空。我们从几何条件中得到,我们可以在4D模型的存在的前暴胀真空能量作为一个动力学宇宙学常数。4D暴胀周期结果受幂律展开的控制,对于模型某些参数的某些值,我们获得了满足$0.9607\leq n_s\leq 0.9691$的谱指数和标量与张量之比$r=0.098$,这些值与普朗克2018年的结果吻合得很好。在5D几何条件下,导出了4D暴胀势,并确定了4D预暴胀势。我们表明,在这个理论框架中,目前的宇宙膨胀的加速可以解释由于这个前暴胀的真空能量缩放到目前的时代,它的描述可以用相同的$Λ(t)$。在此期间,我们得到了一个减速参数与普朗克2018年的数据在一定的限制下的模型的参数。从几何的观点来看,$Λ(t)$依赖于5D时空流形的动力学叶理。
2021-08-19 gr-qc hep-th
Non-vacuum initial states for the cosmological perturbations and the back-reaction problem of inflation
在暴胀理论的框架中,假设微扰的量子态是一个非真空态会导致一个困难:一般来说,非真空初始态意味着暴胀子场量子的大能量密度,而不是宇宙学项类型,这可能会阻止暴胀阶段。在这篇简短的笔记中,我们详细讨论了为什么会这样,由于考虑了一般的非真空初始状态,因此关注了可能的非高斯特征。
2002-06-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Electroweak Vacuum (In)Stability in an Inflationary Universe
最近的分析表明,如果125-126 GeV的LHC共振是标准模型的希格斯玻色子,那么电弱真空将是一个亚稳态,在98% C. L。在本文中,我们认为,在暴胀过程中,电弱真空实际上可以是非常短暂的,相反的结论,从平坦的时空分析。也就是说,在纯希格斯势的情况下,电弱真空通过霍金-莫斯跃迁衰变,这没有平坦的时空类似物。因此,希格斯真空是不稳定的,除非暴胀率足够低:$H_{\rm inf}\lesssim 10^9-10^{12}$ GeV。如此低速率的暴胀模型通常预测宇宙微波背景辐射(CMBR)中的张量扰动可以忽略不计。这也是真实的模型中的扰动产生的曲率场。我们还发现,如果Higgs势在局部最大值处的有效曲率足够大(这可能是由暴胀子-Higgs相互作用引起的),则电弱真空的衰变主要由Coleman-de Luccia跃迁决定.在这种情况下,由于负的有效自相互作用耦合,电弱真空也是短暂的。基于我们对暴胀过程中希格斯真空稳定性的分析,我们得出结论,普朗克卫星对张量扰动的观测将为新物理学提供强有力的间接证据,而新物理学超越了负责电弱真空稳定的标准模型。
2013-04-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Probable or Improbable Universe? Correlating Electroweak Vacuum Instability with the Scale of Inflation
对希格斯玻色子和顶夸克质量的测量表明,标准模型希格斯势在$Λ_I \sim 10^{11}$ GeV附近变得不稳定。这种不稳定性在宇宙学上是相关的,因为如果在暴胀期间的哈勃参数大于$Λ_I$(如最近的BICEP 2测量所优选的),那么暴胀期间的量子涨落很容易使电弱真空不稳定。我们仔细研究了希格斯场在暴胀过程中的演化,得到了与现有文献不同的结果。我们认为隧道通过科尔曼-德卢西亚或霍金-莫斯瞬子,有效的膨胀的规模低于不稳定的规模时,以及通过福克-普朗克方程在相反的制度适当的统计处理。我们表明,更好地了解后膨胀的不稳定的AdS真空区的演变是至关重要的,以确定宇宙的最终命运。如果这些AdS区域吞噬了所有的空间,如果没有新的物理学来稳定希格斯势,像我们这样的宇宙确实是极不可能的;然而,如果这些区域紧缩,我们的宇宙生存下来,但通货膨胀必须持续几倍的时间来补偿失去的AdS区域。最后,我们研究了一般普朗克抑制修正的希格斯势,这可能是足够的,以稳定在通货膨胀期间的电弱真空的影响。
2015-02-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Quantum cosmological consistency condition for inflation
我们研究了暴胀模型的量子宇宙学隧穿情形。在路径积分的方法,我们得到相应的隧穿概率分布。这个分布中的一个尖峰可以解释为暴胀的初始条件,因此可以解释为暴胀能量尺度的量子宇宙学预测。这个能量尺度本身也是任何暴胀模型的真实预测,因为暴胀过程中产生的原初引力子在宇宙微波背景的B极化中留下了印记。通过这种方式,人们可以推导出暴胀模型的相容性条件,保证与隧穿起源的相容性,并可以导致可检验的量子宇宙学预测。对于自然通货膨胀模型,给出了一般方法的显式证明。
2014-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Vacuum selection by inflation as the origin of the dark energy
我提出了一个新的机制来解释所观察到的微小但有限的暗能量在一个非阿贝尔希格斯理论,其中有无限多的微扰真空的特点是一个缠绕数,在暴胀宇宙学的框架。暴胀使场位形均匀化,实际上实现了缠绕数为零的微扰真空,它由具有不同真空能量密度的哈密顿量的本征态的叠加表示。结果,在宇宙学常数在某个真空态为零的假设下,我们自然地以相当大的概率找到了一个非零的真空能量密度。由于预测的暗能量的大小被瞬子作用量指数抑制,我们可以在不引入任何微小参数的情况下拟合观测。
2002-05-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Destabilization of the EW vacuum in non-minimally coupled inflation
目前的宇宙学数据支持与引力非最小耦合的暴胀模型。在这项工作中,我们研究的亚稳态的电弱真空在这个框架中的影响。我们考虑了一个暴胀子场与Ricci曲率的非最小耦合和Higgs场与暴胀子之间的门耦合,发现这两种耦合的比率在暴胀和再加热动力学过程中受到严重的稳定性限制,对于较弱的非-最小的耦合,因为在暴胀期间,希格斯波动被暴胀膨胀放大,而在暴胀之后,由于振荡暴胀子背景
2018-11-26 hep-ph hep-th
Inflation and the cosmological constant
最近提出了一种特殊的补偿型解决方案的主要宇宙学常数的问题,两个无质量的矢量场动态抵消任意宇宙学常数Λ。天真的期望是,这种补偿机制不允许在非常早期的宇宙中存在暴胀阶段。然而,它表明,某些初始边界条件的向量场实际上可以引起一个暴胀阶段。
2012-01-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Moduli Vacuum Misalignment and Precise Predictions in String Inflation
任何暴胀模型对所有宇宙学观测量的预测都依赖于e-折叠的数量,而e-折叠的数量对宇宙的后暴胀历史很敏感。在弦模型中,光模的普遍存在导致了物质支配的后期,这降低了所需的e折叠的数量,反过来,修改了任何暴胀模型的精确预测。本文精确地计算了Kaehler模膨胀中e折叠数的移动,它由真空失准引起的模初始位移的大小和模的衰减速率决定。我们发现,优选的e-折叠的数量从50减少到45,导致在百分比水平上的光谱指数的修改。我们的结果说明了理解宇宙的完整后暴胀演化的重要性,以便得到弦暴胀的精确预测。要完成这项任务,关键是要在一个对模量稳定有良好控制的环境中工作。
2016-04-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On decoherence of cosmological perturbations and stochastic inflation
通过对Starobinsky随机暴胀的适当推广,我们提出了一个经典的随机暴胀相空间公式,它可用于暴胀过程中宇宙学扰动退相干的定量研究.精确了解宇宙学扰动对宇宙微波背景辐射光子的消相干作用是理解宇宙学微波背景辐射光子声振荡的关键。为了说明这种方法是如何工作的,我们给出了自相互作用暴胀子场的相关方程。为了教学的原因,并提供一个链接到场论的情况下,我们考虑量子随机谐振子。
2012-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation and Birth of Cosmological Perturbations
本文综述了暴胀理论的最新进展以及暴胀产生的宇宙学扰动。在简单介绍了标准的单场慢卷暴胀以及由此产生的曲率和张量扰动之后,我们讨论了其他暴胀模型中非线性、非高斯扰动的可能来源。然后,我们描述了所谓的$δN$形式主义,这是一个强大的工具,用于评估超哈勃尺度上的非线性曲率扰动。
2012-10-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
False Vacuum Chaotic Inflation: The New Paradigm?
最近的工作报告的背景下,超引力和超弦的通货膨胀模型的建设,特别强调假真空('混合')混沌通货膨胀。全局超对称模型在一般的超引力理论中无法生存,但可以用相当简单的条件来确定超引力暴胀的成功。这些条件在超弦产生的某些超引力版本中得到了满足。
1994-08-19 astro-ph hep-ph hep-th
Higgs Vacuum Stability and Modified Chaotic Inflation
研究了标量场参与修正最小混沌暴胀模型时的电弱真空稳定性问题。结果表明,Higgs-暴胀子扇形相互作用引起的Higgs四次耦合的阈值效应,可以使电弱真空在普朗克尺度下保持稳定.另一方面,我们观察到这个组合框架中的新物理参数足以提供与最小混沌暴胀预测的偏差,以便与普朗克2015年的最新观测保持一致。
2016-08-17 hep-ph hep-th
Vacuum effective action and inflation
我们考虑了早期宇宙中的真空量子效应,它可能导致暴胀。暴胀是这样一种假设的直接结果,即在高能量下,所有的粒子都可以用弱相互作用、无质量、共形不变的场来描述。我们从有效场论的观点讨论了暴胀的稳定性,过渡到FRW解,以及研究度量和密度扰动的可能性。
1999-12-06 gr-qc hep-th
Gravitationally produced Top Quarks and the Stability of the Electroweak Vacuum During Inflation
在标准模型中,(布鲁特-恩格勒特-)希格斯四次耦合在高能时变为负值,使我们当前的电弱真空亚稳,但不稳定的时间尺度比当前宇宙的年龄长得多。在宇宙学暴胀期间,除非存在与引力的非最小耦合,否则希格斯场会由于量子涨落而被推离其势能的原点。因此,如果我们经历了这样一个通货膨胀时期,我们是如何保持在我们目前的真空中的,这是一个谜。在这项工作中,我们只使用广义相对论和最小耦合和标准模型粒子物理学研究在暴胀过程中产生的顶夸克的引力效应及其对Higgs势的影响。我们展示了如何在膨胀过程中修改希格斯场的演化,得出的结论是,这种影响是不可忽略的膨胀尺度接近或大于稳定尺度,但小的希格斯是稳定的尺度。此外,我们还简要讨论了其他费米子对希格斯不稳定性的影响。
2019-02-18 gr-qc hep-ph hep-th
Effective inhomogeneous inflation: curvature inhomogeneities of the Einstein vacuum
我们考虑空间平均的非均匀宇宙模型,并认为,已经在没有源,一个有效的标量场产生通过叶理和空间平均的非均匀几何曲率不变量的爱因斯坦真空。这个标量场(“形态子”)就像一个暴胀子,如果我们规定一个某种一般形式的势。我们表明,对于任何初始负的平均空间曲率,变形子被驱动通过一个膨胀阶段,并导致-平均-一个空间平坦,均匀和各向同性的宇宙模型,提供预热的初始条件,并通过相同的机制,一个可能的自然自我退出。
2011-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation Induced by Vacuum Energy and Graceful Exit from it
受膜宇宙学的启发,我们求解了具有依赖于时间的宇宙学常数的爱因斯坦方程。假设在早期的真空能量标度为$1/logt $,我们表明,宇宙从一个快速增长的阶段(通货膨胀),以自然的方式扩大阶段。
2001-07-06 gr-qc hep-th
Enhanced local-type inflationary trispectrum from a non-vacuum initial state
当初始量子态不一定是真空态时,我们计算了具有标准动力学项的模型中宇宙暴胀产生的曲率扰动的本原三谱。初始扰动的存在增强了其中一个动量(如$k_3$)比其他动量($k_3 \ll k_{1,2,4}$)小得多的组态的三谱振幅。对于这些压缩配置的三谱获得所谓的本地形式,与尺度相关的振幅,可以得到$ ε({k_1}/{k_3})^2$阶的值。这个振幅可以比所谓的Maldacena一致性关系的预测大一个因子$10^6$,并且可以达到即将到来的观测的灵敏度,即使是单场暴胀模型。
2012-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological relaxation and high scale inflation
我们研究了弛豫机制是否解决了希格斯层次结构问题,对高尺度的通货膨胀或高再加热温度。为了实现这一机制,我们考虑了希格斯真空期望值在暴胀后确定的情况。我们考虑了哈勃诱导质量和热质量对弛豫动力学的影响。
2016-07-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmological constant, inflation and no-cloning theorem
从不可克隆定理的角度出发,我们假设了宇宙当前的加速膨胀与极早期宇宙的暴胀膨胀之间的关系。这意味着我们宇宙的命运应该处于加速膨胀的状态。定量地,我们发现,无克隆定理导致一个下限的宇宙学常数,这是兼容的观察。
2012-04-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary dark energy from a condensate of spinors in a 5D vacuum
暗能量的物理起源是什么?除了暴胀子之外,这种能量还可能来自其他场吗?在这项工作中,我们探索的可能性,宇宙的膨胀可以由旋量凝聚驱动。这些旋量在扩展的de Sitter时空中的5D相对论真空中没有相互作用。额外的坐标被认为是非紧的。在额外坐标上作静态叶理化后,我们得到了描述暴胀宇宙的有效四维de Sitter展开。鉴于我们的结果,我们得出结论,这里研究的旋量凝聚体可能是一个有趣的候选人,以解释在早期宇宙中的暗能量的存在。
2013-10-16 gr-qc hep-ph hep-th
False vacuum energy dominated inflation with large $r$ and the importance of $κ_s$
我们调查在何种程度上和在何种情况下假真空能量($V_0$)为主的慢卷膨胀是兼容的一个大的张量标量比$r = O(0.1)$,最近的BICEP 2测量所示。在$V_0$中,我们指的是对暴胀子势的恒定贡献,在相变发生之前存在,而在理论的真正真空中不存在,例如在混合暴胀中。基于模型独立的考虑,我们推导出一个上限的可能数量的$V_0$统治和突出的重要性,高阶运行的标量谱指数(超越$α_s$),以实现情景的$V_0$为主的通货膨胀。我们研究的条件$V_0$统治明确与周围的暴胀子场值50 e倍暴胀结束前,考虑到目前的观测数据的暴胀子潜在的重建。为此,我们提供了最新的参数约束$Λ$ CDM + $r$ + $α_s$ + $κ_s$使用宇宙学参数估计代码Monte Python与玻尔兹曼代码CLASS。
2014-10-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
An introduction to inflation and cosmological perturbation theory
本文综述暴胀与宇宙学扰动理论,说明标量场如何驱动暴胀、推导扰动方程并指出慢滚暴胀自然产生近尺度不变谱,与宇宙微波背景观测高度吻合。
2009-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational Waves generated during inflation from a 5D vacuum theory of gravity in a de Sitter expansion
在这封信中,我们研究的引力波的产生过程中的膨胀从一个5D真空引力理论。在此形式下,在一个有效的4D de Sitter背景下,我们恢复了在广义相对论中的4D暴胀理论所获得的典型结果,暴胀过程中产生的引力波的振幅。我们还得到了一个范围内的张量标量比的振幅值,这是与COBE观测。
2007-01-31 astro-ph gr-qc hep-th
Vacuum Energy, Cosmological Supersymmetry Breaking and Inflation from Colliding Brane Worlds
在碰撞膜世界的背景下,我讨论了一个玩具宇宙模型,与E。Gravanis,可以说它产生了暴胀和一个放松到零的宇宙学“常数”,与超对称性破缺(TeV)尺度相比,它在层次上很小。超对称破缺是由磁化环面上膜世界的紧化引起的。关键的因素是弦论在可观测的膜世界上的非临界性(非共形性),它在碰撞中产生,因此被看作是这个系统偏离平衡的原因。与超对称破缺标度相比,当代真空能的层次很小,因此归因于弛豫。
2002-10-01 gr-qc hep-ph hep-th
Anisotropic Inflation with the non-Vacuum Initial State
本文研究了暴胀子场和规范场具有广义非真空初态的各向异性暴胀模型。计算了非Bunch-Davies初始条件对各向异性功率谱和双谱的影响。我们发现,非Bunch-Davies初态可以帮助减少各向异性功率谱的微调,同时减少各向异性双谱的水平。
2014-01-17 astro-ph.CO hep-th
Gravitational waves during inflation in presence of a decaying cosmological parameter from a 5D vacuum theory of gravity
在黎曼平坦的5维几何背景下,研究了宇宙学参数衰减时暴胀时期产生的引力波。两个例子被认为是,一个恒定的宇宙学参数和第二个减少。
2007-04-23 gr-qc hep-th
Approach to exact solutions of cosmological perturbations: Tachyon field inflation
研究了快子场背景下的暴胀宇宙方案。本文从一个ansantz模型出发,对宇宙学扰动的有效势$U(η)$进行了研究。我们详细地描述了在宇宙学扰动的有效势中两种不同ansantz的标量和张量扰动的解析解; Easther模型和类似于幂律暴胀的有效势。从背景方程中我们还发现,两种模型中的有效快子势$V(φ)$都满足快子势的性质。我们考虑最近的普朗克数据来约束我们的宇宙学扰动的有效势的参数。
2015-08-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th