A Classical-Quantum Correspondence and Backreaction
我们工作在海森堡图片,以证明经典量子对应(CQC)中的量子变量的动力学是等效的一个复杂的经典变量。对应关系提供了一个工具,用于分析量子反作用问题,我们说明了一个玩具模型,其中滚动粒子减速由于量子辐射。使用CQC发现的动力学与使用更费力的全量子分析发现的动力学非常一致。
2018-10-20 gr-qc hep-th quant-ph
Incorporating Backreaction in One-Loop Corrections in Ultra-Slow-Roll Inflation
本文在超慢滚暴胀中纳入曲率扰动的反作用,通过二阶展开、规范变换与 in-in 形式体系计算单圈修正,证明文献中的超视界单圈修正会被反作用项抵消。
2025-07-29 gr-qc
Gauge invariant backreaction in general single field models of inflation
在一般的单场暴胀模型中,我们考虑了长波长标量涨落对一类自由落体观测者观测到的有效膨胀率和物态方程的影响。在以前的工作中,我们表明,对于一个自由的大质量暴胀没有反反应观察到的一些限制。在本文中,我们推广了我们以前的结果的有效性的情况下,一个任意的自相互作用的暴胀势,工作到二阶的宇宙学扰动理论和所有的顺序慢卷近似。对于这些一般的暴胀模型,我们还证明了自由落体观测者与暴胀子场共动观测者的等价性。
2013-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gauge invariant quantum backreaction in U(1) axion inflation
本文首次采用规范不变方法计算U(1)轴子暴胀中规范场导致的量子反作用,发现其迅速进入强反作用区域并主要来自螺旋度贡献,且该反作用会延长暴胀时期。
2024-10-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stochastic dark energy from inflationary quantum fluctuations
我们研究了一个非常轻的,非最小耦合旁观者标量的暴胀波动的量子反反应,并表明它是一个可行的候选人暗能量。这个问题是通过适当地适应随机通货膨胀的形式主义。这使我们能够自洽地解释宇宙背景膨胀率的反作用,在那里它的影响很大。这个框架等价于半经典引力,其中物质真空涨落包含在单圈水平,但忽略了纯粹的量子引力涨落。我们的研究结果表明,在我们的模型中的暗能量的特点是一个独特的有效状态方程参数(作为红移的函数),允许测试的模型在背景的水平。
2018-05-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Correspondence between kinematical backreaction and scalar field cosmologies - the `morphon field'
在经典广义相对论中,空间平均的非均匀宇宙学可以写成有效的弗里德曼方程的形式,其源包括反反应项。在本文中,我们建议描述这些反反应条款的帮助下,一个均匀的标量场演变的潜力,我们称之为"morphon场"。这个新领域将经典的非均匀宇宙学与标量场宇宙学联系起来,允许重新解释,例如,通过将标量场源的物理起源路由到宇宙中的不均匀性来实现精粹方案。我们研究了一类单参数的反反应问题的标度解。这些解的子情形(都没有假设的宇宙学常数)包括具有弗里德曼运动学的尺度依赖模型,这些模型可以模拟宇宙学常数或时间依赖宇宙学项的存在。我们明确地重建的标度解的标量场的潜力,并讨论这些情况下,提供了一个解决方案的暗能量和符合问题。在这种方法中,暗能量从变形子场中产生,这是一种可以通过所提出的对应关系来理解的机制:平均宇宙学的特征是运动学波动的弱衰减(精华)或增长(幻影精华),由存储在平均3-里奇曲率中的"曲率能量"提供。我们发现,这些模型的后期轨迹接近吸引子,该吸引子位于由观测约束预测的状态的未来。
2006-09-25 astro-ph gr-qc hep-th
Backreaction from gauge fields produced during inflation
本研究拓展梯度展开形式体系以适配含双耦合的暴胀模型,分析发现带非最小引力耦合的推广Starobinsky $R^2$模型中,规范场反作用会改变能谱并限制磁场关联长度,同时场存在振荡行为。
2023-11-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Backreaction during inflation: a physical gauge invariant formulation
在一个真正的规范不变的方法最近开发的宇宙学的反反应的计算,我们研究,在宇宙膨胀的背景下,相对于各种观察者,标量波动的时空动力学在长波长限制的影响。我们强调,这样的量子反作用的影响是评估在一个真正的规范独立的方式使用一组有效的方程描述的平均几何的动态。特别是,我们显示在什么条件下的自由落体(测地)观察员不经历任何标量引起的反作用的有效哈勃速率和流体状态方程。
2011-02-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Influence of backreaction of electric fields and Schwinger effect on inflationary magnetogenesis
我们研究了电磁场与暴胀子场$ϕ$的动力学耦合$f^{2}(ϕ)F_{μν}F^{μν}$破坏麦克斯韦作用量的共形不变性时暴胀过程中电磁场的产生。我们考虑的情况下,耦合函数$f(ϕ)$在通货膨胀期间的时间减少,因此,电子组件的能量密度占主导地位的磁性。系统的方程,其中管理的联合演变的标度因子,暴胀子场,和电能密度的推导。当电能密度变得与慢滚参数$ε$和暴胀子能量密度的乘积$ρ_{E}\sim ερ_{\rm inf}$一样大时,发生逆反应。它影响了暴胀子场的演化,并导致标度不变的电功率谱和磁功率谱,对于任何递减的耦合函数,磁功率谱是蓝色的,谱指数为$n_{B}=2$。这给出了当前观测到的低于$10^{-22}\,{\rm G}$的磁场值的上限。值得强调的是,由于粒子$e_{\rm eff}=e/f$的有效电荷受到耦合函数的抑制,所以施温格效应只有在暴胀的后期,当暴胀子场接近其势的最小值时才变得重要。施温格效应使电场值突然减小,有助于完成膨胀阶段并进入预热阶段。它有效地产生了带电粒子,甚至在暴胀子的快速振荡之前就实现了施温格再加热的场景。在Starobinsky暴胀模型中,对幂型$f\propto a^α$和Ratra型$f=\exp(βϕ/M_{p})$耦合函数进行了数值分析.
2018-09-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Backreaction of fermionic perturbations in the Hamiltonian of hybrid loop quantum cosmology
我们讨论的自由度在混合回路量子宇宙学定义规范变量的物质内容,并调查这是否可以用来推导出一个量子场论具有良好的性能的物质部门。我们研究了一个原始的,暴胀的,宇宙学时空的非均匀扰动在最低的非平凡的顺序,并把我们的注意力集中在最小耦合狄拉克型费米子扰动的贡献。在混合量子化的框架内,我们分析了均匀背景和非均匀扰动的不同可能的分离,通过混合两个分离的扇区的正则变换。这些可能性提供了一系列湮灭和创生类费米子变量,它们中的每一个都对总哈密顿量有不同的相关贡献。在所有情况下,施加量子约束并引入玻恩-奥本海默近似,我们可以导出波函数的费米子部分的薛定谔方程。由此产生的演变原来是产生的,对于每个允许的变量选择,由一个版本的费米子贡献的哈密顿量,这是通过评估所有的依赖于齐次几何在量子期望值。这个方程包含一个项,它编码了费米微扰对均匀扇区量子动力学的反作用。我们通过解决相关的海森堡演化的费米子湮灭和创建运营商来分析这种反反应。然后,我们确定的条件,这些运营商的选择必须满足,以导致有限的反作用。最后,我们讨论了进一步的限制,这种选择,使费米子哈密顿决定薛定谔动力学是密集定义在福克空间。
2018-10-01 gr-qc
Quantum Backreaction in Effective Brans-Dicke Bianchi I Cosmology
Universidad Autonoma de Chihuahua(奇瓦瓦自治大学);Universidad Autonoma Metropolitana- Cuajimalpa(墨西哥自治大学-夸希马尔帕分校);Universidad Autonoma Metropolitana- Iztapalapa(墨西哥自治大学-伊斯塔帕拉帕分校)
研究布兰-迪克框架下I型宇宙模型的有效量子演化,通过包含期望值、量子色散和不同自由度间交叉相关项的有效哈密顿量方法,发现交叉相关项对物理一致的动力学至关重要,能抑制奇点并增强能量密度峰值,同时影响宇宙学动态。
2026-04-03 gr-qc
Quantum backreaction in evolving FLRW spacetimes
本文用算子形式化方法计算了D维均匀各向同性背景中非极小耦合标量场的量子涨落,并给出了尺度因子随时间的变化曲线,使之在收缩和膨胀以及减速和加速状态之间实现平滑过渡。导出了符合传播子,并利用它计算了标量场的单圈反作用。在Bunch-Davies真空中,当考虑到前面的宇宙时代或空间曲率(可以是正的或负的)时,暴胀红外发散是不存在的。结果表明,在准de Sitter空间中,最小耦合情形下的反反应能量密度随尺度因子渐近增长,而在慢膨胀情形下,一类模型的反反应能量密度随尺度因子渐近衰减,在超膨胀情形下,反反应能量密度随尺度因子渐近幂律增长.在收缩阶段或存在负的非最小耦合时,逆反应一般会增加。通过精确解和数值例子,阐明了耦合和重整化尺度对量子涨落的影响,以及由于非平凡时间演化和空间曲率而产生的新特征.
2010-09-28 astro-ph.CO gr-qc
Nonadiabatic bounce and an inflationary phase in the quantum mixmaster universe
继我们之前的论文Bergeron et al,Smooth quantum dynamics of the mixmaster universe,Phys. Rev. D 92,061302(R)(2015),关于真空Bianchi IX模型和Born-Huang-Oppenheimer框架的量子化,我们提出了模型动力学性质的进一步分析。与深量子机制一致,我们实现了各向异性势的谐波近似。因此,我们得到可管理的动力学方程。我们研究了宇宙弹跳阶段的量子各向异性振荡。忽略量子各向异性态之间的跃迁的反反应,我们得到了解析结果。特别是,我们确定了一个参数,这是与量子模型的动力学性质,并描述了一种相变。一旦参数超过临界值,玻恩-黄-奥本海默近似就失效了。将本结果应用于一个简单的宇宙模型表明,该参数确实超过了其临界值,并且在反弹时产生了巨大的各向异性。这反过来必然导致一个持续的加速扩张阶段,即通货膨胀阶段。应在基于电子振动方法的后续论文中检查反向反应的定量包含。
2016-06-24 gr-qc hep-th quant-ph
Cosmological backreaction of a quantized massless scalar field
研究了宇宙学中量子化的最小耦合无质量标量场的反反应问题。本文利用视界下模的演化和超视界模的冻结这一事实,近似计算了一般Friedmann-Robertson-Walker背景下的正则化应力能量张量.验证了真空能量密度服从一个新的一阶微分方程,该方程依赖于一阶无因次参数,该参数校准了超视界/超视界的划分。我们通过计算固定背景下相应的真空能量密度来检验近似的有效性,这些结果与de Sitter空间和幂律展开时空中的已知结果一致.然后,我们将我们的研究结果应用于慢卷通货膨胀模型。虽然在近指数膨胀期间发现逆反应效应可以忽略不计,但在此期间产生的真空能量密度在后期阶段可能很重要,因为它比辐射或尘埃下降得更慢。
2011-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Late-time quantum backreaction of a very light nonminimally coupled scalar
研究了极轻($m \!\lesssim\! H_{\text{today}}$)非最小耦合旁观者标量场的量子涨落对宇宙膨胀动力学的反作用.这些波动的能量动量张量的单圈期望值,作为反作用的措施,计算整个膨胀历史从早期的暴胀宇宙,直到最近的加速开始今天。我们证明,当非最小耦合$ξ$到里奇曲率为负($ξ_c \!=\! 1/6$对应于共形耦合)时,量子反反应在暴胀过程中呈指数增长,这样它就可以增长得足够快(在几百个e折叠内),直到晚期才能存活下来,并构成正确大小的宇宙学常数类型的贡献,以明显改变膨胀动力学。这个模型的独特之处在于,在相当一般的假设下,暴胀为解释宇宙后期加速膨胀所需的初始条件提供了自然的解释,使其成为一个特别有吸引力的暗能量模型。
2015-12-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Backreaction and Stochastic Effects in Single Field Inflation
随机暴胀理论是分析宇宙学扰动的逆反应,对暴胀观测量进行精确预言的有力工具。我们证明了这一点与简单的$m^2ϕ^2$模型的通货膨胀,其中我们获得了一个有效场论的IR模式的暴胀,这仍然是通过一个经典的噪声耦合到UV模式。我们计算慢滚校正UV模式的演变(即量子波动),并跟踪这种效果从UV理论的IR理论,在那里它表现为一个校正的经典噪声。我们计算的随机校正原始扰动的谱指数,找到一个小的影响,并讨论模型中,这种影响可以变得很大。我们扩展我们的分析张量模式,并表明,随机方法允许我们恢复标准张量倾斜$n_T$,加上修正。
2015-08-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Gaussianity from Excited Initial Inflationary States
我们用一种与模型无关的方法研究了初始暴胀激发态产生压缩极限$f_{NL}$的过程。我们将“兴奋”限定为Bunch Davies态的Bogoliubov变换。我们同时施加的约束,可观察到的功率谱是近尺度不变的至少三十年,今天可观察到的模式是subhorizon在通货膨胀的开始,而不会引起显着的反作用。我们证明了在超视界演化可以忽略的单场暴胀模型中,大多数激发的初始暴胀态不会产生可观测的压缩极限$f_{NL}$。其中一个模式处于Bunch Davies状态而其它两个模式处于具有$0.01<|β_k|\leq0.1$的激发态的情况可产生压缩极限$f_{NL}$,其可通过未来实验检测。
2013-03-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Tensor Mode Backreaction During Slow-roll Inflation
本文研究了在空间平坦的Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker背景几何中由单个标量场驱动的慢卷暴胀过程中产生的长波张量模的反作用.研究了宇宙学扰动理论中的有效(平均)膨胀率和二阶状态方程等非定域观测量的影响。标量和张量扰动之间的耦合在二阶诱导新的张量反作用项超出一个已经存在于德西特背景。我们详细分析了与暴胀子场(作为时钟)和自由落体观察员的类观察员共动的影响。在这两种情况下,量子逆反应至少比从德西特背景中简单推断的大$1/ε$(其中$ε$是慢滚参数)。特别地,我们计算了自由质量暴胀子模型的影响,并在这两种情况下获得了$H^4/(m^2 M_{Pl}^2)$量级的背景膨胀率的量子修正。对微扰理论的崩溃问题进行了简短的讨论。
2014-08-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Classical-Quantum Correspondence and Hawking Radiation
最近发现的经典-量子对应(CQC)将某些量子问题映射到相应的经典问题。本文讨论了在坍缩球壳引力背景下量子标量场的CQC。通过截断问题的一个小的变量集,我们展示了如何CQC可以产生霍金辐射,以及由于辐射反反应的崩溃减慢。
2019-04-08 gr-qc hep-th
Non-Gaussian Inflationary Perturbations from the dS/CFT Correspondence
我们使用dS/CFT对应和体引力来预测的重整化全息三点关联函数的运营商,这是对偶的暴胀子场扰动在单场,慢卷暴胀的形式。使用Maldcaena的制定的对应关系,这个相关器可以与三点函数的曲率扰动在单场膨胀过程中产生的,我们发现与以前的批量QFT计算的确切协议。这提供了一个一致性检查现有的衍生物的非高斯性从单场膨胀,也产生洞察的dS/CFT对应的性质。作为我们的计算结果,我们得到适当的重整化dS/CFT一点函数,包括边界的贡献,其中衍生的相互作用存在于散装。原则上,我们的方法可以在(n-1)阶微扰理论的范围内导出暴胀曲率微扰的n点算符,而不是像传统方法那样在n阶理论的范围内导出暴胀曲率微扰的n点算符。
2006-05-12 astro-ph gr-qc hep-th
Vacuum Polarization Effects During the Reheating Epoch
Bogoliubov Laboratory of Theoretical Physics, Joint Institute for Nuclear Research(鲍戈留博夫理论物理实验室,俄罗斯核联合研究所);Dubna State University(杜布纳国立大学)
研究再加热时期真空极化对宇宙粒子创造的影响,基于施坦伯格膨胀模型的半经典引力方法。
2025-12-25 gr-qc
Gravitational Backreaction in de Sitter: A Canonical ADM Approach
Aix Marseille Université, Université de Toulon, CNRS, CPT(艾克斯马赛大学,土伦大学,法国国家科学研究中心,CPT)
本研究采用正则 ADM 框架探究德西特时空中暴胀的引力 backreaction,发现单圈阶 backreaction 可重整化宇宙学常数与哈勃参数的关系,且不同 backreaction 表示在物理上等价。
2026-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
de Sitter symmetries and inflationary scalar-vector models
本文研究了$D$ -维deSitter空间中的场论与$(D-1)$ -维欧氏空间中的对偶共形场论之间的对应关系。特别是,我们调查的形式,这种对应关系是建立在一个系统的相互作用的标量和矢量场在德西特空间传播。我们分析了一些必要的(但不是充分的)条件,共形对称性保持在对偶理论中的$(D-1)$维,使建立的对应。本文的讨论是在暴胀宇宙学的背景下进行的,因此,本文的结果对于计算包含标量场和矢量场耦合的暴胀模型中的场的关联函数和原初曲率微扰$ζ$具有一定的应用可能性。
2019-12-12 gr-qc hep-th
Inflationary Dilatonic de Sitter Universe from Super Yang - Mills Theory Perturbed by Scalars and Spinors
本文研究了N = 4的量子超Yang-Mills理论在标量场和旋量场耦合作用下的微扰问题。这样一个理论的诱导有效作用量的计算使用的共形异常发现通过AdS/CFT对应的介子引力背景。考虑这种有效作用量(使用大N方法)作为对具有宇宙学常数的经典引力作用量的量子修正,我们研究了介子对标度因子的影响(这对应于一个没有介子的暴胀宇宙).结果表明,根据初始条件的量子,量子可能会减慢或加速的通货膨胀过程。到了后期,光子会呈指数级衰减。不同的可能情况下,对应于一个dS宇宙的运动方程进行了分析。
2003-11-13 gr-qc
Quantum origin of the early inflationary Universe
本文详细介绍了最近提出的一种利用量子宇宙学中的圈效应产生暴胀能量标度的机制。本文从无边界和隧穿量子态两种量子态讨论了早期暴胀宇宙的量子起源,并给出了这两种量子态下混沌暴胀宇宙分布函数的普适有效作用量算法。对于具有大的负常数$ξ$的非最小相互作用的暴胀子场驱动的隧穿模型,通过在该分布函数中找到一个尖锐的概率峰,计算了暴胀的能量标度.这个峰的次普朗克参数(相应的哈勃常数$H\simeq 10^{-5}m_P$的平均值,它的量子宽度$ΔH/H\simeq 10^{-5}$和暴胀e折叠数$N\geq 60$)与暴胀理论的观测状况符合得很好,只要理论的耦合常数受到亚对称的(准)超对称性质可能强制执行的条件的约束普朗克粒子物理模型。
1996-12-02 gr-qc
Study of the Inflationary Spectrum in the Presence of Quantum Gravity Corrections
该研究基于高斯参考帧固定的量子引力修正方案,通过高阶WKB展开分析准经典宇宙中标量场量子化的量子引力修正,证实标度不变暴胀谱不受模式依赖效应影响,且该结果与无物质反作用的设定一致。
2023-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary Dilatonic de Sitter Universe from cal N = 4 Super Yang - Mills Theory Perturbed by Scalars
本文研究了N = 4的量子超Yang-Mills理论在标量微扰作用下的解。这样一个理论的诱导有效作用量的计算使用的共形异常发现通过AdS/CFT对应的一个粒子引力背景。考虑这种有效作用量(使用大N方法)作为对具有宇宙学常数的经典引力作用量的量子修正,我们研究了介子对标度因子(对应于无介子的暴胀宇宙)的影响。它表明,根据初始条件的Eklion,Eklion可能会减慢,或加速,通货膨胀过程。到了后期,光子会呈指数级衰减。在这项工作的最后,我们考虑的问题如何扰动的比例因子的解决方案的运动方程的稳定性,从而稳定的暴胀宇宙,这可能是永恒的影响。
2003-05-12 gr-qc
Classical-Quantum Correspondence for Fields
我们将时空相关背景下自由玻色子场的量子问题映射为经典问题。将量子理论中实场的$N$自由度映射为具有特定初始条件的$2N^2$经典简谐振子。我们讨论了如何使用这种经典量子对应(CQC)来评估量子辐射,并充分处理量子场在经典背景下的逆反应。该技术具有广泛的应用,包括经典呼吸子(“呼吸子”)的量子蒸发。
2019-08-27 cond-mat.other gr-qc hep-th
Inflationary dynamics and preheating of the non-minimally coupled inflaton field in the metric and Palatini formalisms
本文在度规和Palatini形式下研究了具有非最小耦合暴胀子场的模型的暴胀动力学和预热。我们发现,在这两种形式中,无论初始条件如何,我们的宇宙都将演化到一个慢卷暴胀时代,然后标量场进入振荡阶段。在Palatini形式中,暴胀结束时标量场的值总是大于度规暴胀结束时标量场的值,并且随着耦合参数$|ξ|$的绝对值的增大,这一点变得越来越明显.在预热过程中,我们发现由于参数共振,暴胀子量子会爆炸性地产生,而暴胀子量子的增长会被逆反应终止。随着$|ξ|$的增加,共振带逐渐接近零动量($k=0$),在度规形式下共振带的结构发生变化,变得越来越宽,而在Palatini形式下共振带的结构仍然很窄.随着$|ξ|$的增加,暴胀子场向涨落场的能量传递效率越来越高,并且在度规形式下,能量传递效率的增长比Palatini形式快得多.因此,暴胀和预热在不同的形式中表现出不同的特征。
2018-01-25 astro-ph.CO gr-qc
Relativistic dynamics of moving mirrors in CFT$_2$: quantum backreaction and black holes
本文研究1+1维CFT中与相对论性边界粒子相互作用的运动镜动力学,求解其轨迹与场的反射能量-动量,发现量子反作用可避免经典层面的视界形成,还分析了平均类光能量条件的边界项形式。
2023-10-05 gr-qc hep-th
Correspondences of matter fluctuations in semiclassical and classical gravity for cosmological spacetime-II
非最小耦合标量场的波动与热通量和各向异性应力的有效流体的波动之间的对应关系。虽然标量场和流体各自的应力张量之间的对应关系是已知的,并且在文献中被广泛使用,但是这两种情况下的波动仍然等待正式的对应关系,并且在所有细节上都是开放的。利用新建立的半经典随机引力理论中的量子应力张量的波动,我们在这方面显示了新的关系。这一发展有望使人们对引力系统的介观现象有更深入的了解,并使人们能够对天体扰动的波动进行反向反应研究。这种发展的目的是加强宇宙时空和天体物理对象的微扰分析,特别是在退相干极限。一个动力学理论,它可以基于随机波动与粒子的图片在弯曲的时空可能会发现有用的见解,从这样的对应关系在未来的工作。
2021-09-30 astro-ph.HE gr-qc
Erice Lectures on Inflationary Reheating
在早期宇宙的暴胀阶段结束时,大量的粒子产生导致宇宙的再加热。这种爆炸性粒子的产生是由于在对称性未破缺的情况下(适用于混沌暴胀)量子涨落的参量放大,或者对称性破缺阶段的旋节不稳定性(这是新暴胀的情况)。在这些讲座中提出的自洽方法是唯一的方法,到目前为止,导致可靠的定量结果的再加热机制在暴胀宇宙。它们充分利用了场论中的Schwinger-Keldysh非平衡方法。这些方法考虑了量子模式之间的非线性相互作用,并精确地保持能量(协变)。不包括完全反反应且不保存能量的简化分析导致未结合粒子的产生并导致定量错误的结果。对于自发破缺理论,分析了对称性是否可以通过量子涨落恢复的问题。给出了对称性恢复的精确判据。当初态的能量密度大于树能级势的顶点时,场动力学是对称的。当初始能量密度低于树能级势的顶部时,对称性被破坏。
1997-03-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Primordial Stochastic Gravitational Wave Backgrounds from a Sharp Feature in Three-field Inflation II: The Inflationary Era
本文研究三场暴胀中尖锐特征诱发的大异曲率瞬变,证明其衰减后仍可留下暴胀时期产生的增强型SGWB,为LISA等探测多场暴胀特征提供新窗口。
2025-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
How unitary cosmology generalizes thermodynamics and solves the inflationary entropy problem
我们分析宇宙学假设统一的量子力学,使用一个三方划分成系统,观察者和环境的自由度。这将热力学第二定律推广到“系统的熵不会减少,除非它与观察者相互作用,它不会增加,除非它与环境相互作用。“前者来自我们推导出的量子贝叶斯定理。我们表明,由于宇宙暴胀产生的长程纠缠,宇宙熵随观测到的信息比特数呈指数下降,而不是线性下降,因此,给定的观测者可以减少熵的数量远远超过她的大脑可以存储的信息量。事实上,我们认为,只要暴胀发生在体积的不可忽略的一部分,几乎所有有知觉的观察者都会发现自己处于暴胀后的低熵哈勃体积中,我们人类也没有理由感到惊讶,这解决了所谓的暴胀熵问题。对于酉宇宙学来说,一个可以说是更糟糕的问题涉及到伽马射线爆发对“大崩溃”的限制,这是第四个宇宙末日场景,与“大崩溃”,“大寒冷”和“大撕裂”一起,其中膨胀空间的颗粒性质越来越多地改变了我们的生命支持物理定律。我们的三方框架还澄清了什么时候流行的量子引力近似是有效的,即爱因斯坦张量等于应力-能量张量的量子期望值,以及最近试图将暗能量解释为超视界尺度波动的引力反作用的问题如何可以被理解为这种近似的失败。
2012-08-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the shoulders of Giants - Quantum gravity and braneworld stability
膜世界宇宙学模型的半经典性质不能解释任何量子引力效应。在这封信中,我们使用规范/引力对应来论证,在任何膜世界稳定性的研究中,量子弦修正都不能被忽略。作为一个例子,我们发现,通过分析量子引力反反应,一个封闭的宇宙是不稳定的辐射到大部分。
2008-06-23 astro-ph gr-qc hep-th
Inflation and non-minimal scalar-curvature coupling in gravity and supergravity
非最小标量-曲率耦合的Einstein引力中的暴胀慢滚动力学可以等价于确定的f(R)引力理论中的暴胀慢滚动力学。我们回顾了对应关系,并将其推广到N=1的超引力。利用弯曲超空间,将超引力中的非最小耦合改写为标准(“最小”)N=1物质耦合超引力。两种不同暴胀理论之间的等价性意味着相同的暴胀子标量势,而不意味着相同的后暴胀动力学和再加热。
2012-09-04 gr-qc hep-ph hep-th
Non-perturbative analysis for a massless minimal quantum scalar with $V(ϕ)=λϕ^4/4!+βϕ^3/3!$ in the inflationary de Sitter spacetime
本文在暴胀de Sitter时空中研究了具有不对称自相互作用势的无质量标量场,利用非微扰随机形式和量子场论计算真空期望值与动力学质量,并探讨了重正化群重和方法及两种形式间的定量差异。
2023-03-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum scale of inflation and particle physics of the early universe
通过在具有大的负常数$ξ$的非最小相互作用标量场驱动的混沌暴胀宇宙的分布函数中寻找一个尖锐的概率峰,计算了暴胀的量子引力标度.在宇宙的无边界状态的情况下,这个峰值对应于永恒的暴胀,而对于隧道量子态,它产生一个标准的暴胀方案。这个峰的次普朗克参数(相应的哈勃常数${\mbox{\boldmath $ H $}}\simeq 10^{-5}m_P$的平均值,它的量子宽度$Δ{\mbox{\boldmath $ H $}}/{\mbox{\boldmath $ H $}}\simeq 10^{-5}$和暴胀e折叠数${\mbox{\boldmath $ N $}}\simeq 60$)与暴胀理论的观测状况符合得很好,假设理论的耦合常数受到可能由次普朗克粒子物理模型的(准)超对称性质所强制的条件的约束。
1994-05-03 gr-qc hep-th
Quantum diffusion during inflation and primordial black holes
我们计算了暴胀曲率扰动的全概率密度函数(PDF),即使在存在大的量子反作用的情况下。利用随机- $δN$形式主义,两个互补的方法,一个基于求解常微分方程的PDF的特征函数,和其他基于直接求解热方程的PDF。在量子扩散很小的经典极限下,我们开发了一种扩展方案,不仅可以恢复标准高斯PDF的领先顺序,而且还允许我们计算通常结果的第一个非高斯修正。在相反的限制,量子扩散是大的,我们发现,PDF是由一个椭圆θ函数,这是完全由平方宽度和高度(普朗克质量单位)的随机效应占主导地位的区域之间的比率。然后,我们将这些结果应用于计算的质量分数的原始黑洞从通货膨胀,并表明,不超过$\sim 1$ $e$倍可以花费在区域的潜力占主导地位的量子扩散。我们用两个例子来解释这个要求是如何限制暴胀势的。
2020-09-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th