The Probability for Primordial Black Holes
考虑了两个具有大质量标量场的量子宇宙学模型:一个普通的Friedmann宇宙和一个包含原始黑洞的宇宙。对于这两个模型,我们讨论了复杂的解决方案,欧几里德爱因斯坦方程。利用从Hartle-Hawking无边界假设中得到的概率测度,我们发现只有未被抑制的黑洞开始于普朗克尺度,但在标量场滚降到最小值的过程中,它们可以随着视界尺度增长.
1995-09-07 gr-qc hep-th
What if? - Exploring the Multiverse through Euclidean wormholes
我们提出了欧几里得虫洞的解决方案,描述可能的桥梁内的多重宇宙。本研究是在第三次量化的框架下进行的。物质的内容是通过一个标量场,支持整个宇宙的存在。瞬子解描述了将婴儿宇宙与渐近德西特宇宙联系起来的欧几里得解。我们计算了这些过程的隧穿概率。考虑到当前暴胀能量尺度的界限,并假设所有的婴儿宇宙都以相同的概率成核,我们得出一些关于什么样的宇宙更有可能隧穿并因此经历标准暴胀时代的结论。
2017-10-08 gr-qc hep-th
Creation of the universe with a stealth scalar field
隐形标量场是一种非平凡的配置,没有任何反作用的几何形状,这是非最小耦合标量场的特点。用Hartle和Hawking的半经典方法研究了具有隐形标量场的de Sitter宇宙的创生几率,证明了隐形场的影响是显著的.对于我们所考虑的标量场,当耦合常数为离散值时,隐形场的产生是可能的,并且隐形场的产生概率总是小于平凡标量场的产生概率.然而,根据理论的参数,这些创造率几乎是相同的。
2012-12-11 gr-qc hep-th
Total probability and number of particles for fermion production in external electric and magnetic fields in de Sitter universe
本文提出了一种计算德西特几何中偶极磁场和外库仑场中费米子对产生过程所对应的总几率的方法。为此,我们重写了定义振幅的振荡函数的函数,并使用这些函数的泰勒展开式来得到动量积分的最终形式。分析了费米子质量与膨胀参数之比的总几率,并在膨胀参数为零时恢复了闵可夫斯基极限。最后证明了我们的结果可以用展开参数来计算费米子的个数。
2019-07-22 hep-th
Quantum Creation of Closed Universe with Both Effects of Tunneling and Well
本文提出了宇宙尺度因子α和标量场$ϕ$上宇宙波函数的Wheeler-DeWitt方程的一种新的“双松鞋”方法。分析了α的隧穿效应和$ϕ$的势阱效应对初始宇宙的影响,得到了初始宇宙以最大概率量子方式诞生时的初始值$a_0$和$ϕ_0$.我们的结果克服了只考虑隧穿效应的宇宙量子创生几率的“大场困难”。这个新生的宇宙必须经历一个膨胀的启动,然后进入通常的缓慢滚动的膨胀。概率最大的宇宙可能是一个“温和"的暴胀或一个永恒的混沌暴胀,这取决于一个描述隧穿性质的新参数q。
2000-03-20 astro-ph gr-qc hep-ph
Holography and non-locality in a closed vacuum-dominated universe
一个封闭的真空主导的弗里德曼宇宙是渐近的德西特空间与宇宙学的事件视界的任何观察者。全息原理说,普朗克单位的视界面积决定了任何观察者都能获得的宇宙信息的比特数。描述与视界上的信息比特相关的质量量子概率分布的波函数是指定整个宇宙中质量量子概率分布的波函数的边界条件。宇宙中质量量子之间的局部相互作用导致波函数中的量子跃迁,从而指定整个宇宙的质量分布,并在整个宇宙中产生瞬时的非局部效应。
2006-10-05 gr-qc hep-th quant-ph
A Stochastic Measure for Eternal Inflation
本文利用随机方法研究了慢滚永恒暴胀的测度。给定哈勃半径的宇宙的概率可以在这个框架中计算。在一个可解模型中,证明了在没有随机源的情况下,宇宙从一个较小的哈勃半径状态演化到一个较大的哈勃半径状态的概率是由经典概率决定的.而宇宙从较大的哈勃半径演化到较小的哈勃半径的概率被$\exp(-ΔS)$抑制,其中de Sitter熵$S$在这种随机方法中自然产生。
2007-06-12 astro-ph gr-qc hep-th
High Momentum Behavior of Geometric Bremsstrahlung in the Expanding Universe
我们将讨论空间平坦的罗伯逊-沃克宇宙中的各种几何韧致辐射过程。尽管宇宙的温度远高于粒子质量和哈勃参数,但这些过程的跃迁概率并不消失。本文还指出,关于背景几何的比例因子,概率的显式形式具有新的对偶性。
1996-09-03 hep-th
Probability measures for de Sitter JT gravity
该研究针对正宇宙学常数的JT引力,对比混合态与无边界波函数对经典膨胀宇宙的预测,发现符合全息原理的双trumpet振幅给出宇宙大小的平坦概率分布,与暴胀模型一致,区别于无边界波函数对大宇宙的抑制。
2026-10-20 hep-th
Quantum Creation of a Black Hole
利用Hartle-Hawking的宇宙波函数无边界假设,我们可以研究宇宙诞生时产生单个黑洞的波函数和几率。黑洞起源于具有圆锥奇点的受约束引力瞬子。在$WKB$水平上计算了含黑洞宇宙的波函数和几率。产生黑洞的概率是黑洞和宇宙视界面积之和的四分之一的指数。这个和的四分之一是宇宙的总熵。我们证明这些论点适用于德西特空间背景中的所有类型的黑洞。
1998-01-08 astro-ph gr-qc hep-th
The Volume of the Universe after Inflation and de Sitter Entropy
我们计算的概率分布后,宇宙的体积缓慢卷膨胀在永恒和非永恒的制度。远离永恒的制度的概率分布的e-折叠的数量,定义为三分之一的对数的体积,是尖锐的峰值周围的经典暴胀子轨迹的e-折叠的数量。在过渡到永恒的制度,这个概率仍然是高峰(与一阶e折叠的宽度)周围的平均值,这得到两倍大的过渡点。当一个人进入永恒状态时,体积为有限的概率迅速变得指数级小。除了开发研究永恒暴胀的技术外,我们的结果还使我们能够建立最近提出的关于非永恒区域中e折叠数量的量子推广:慢卷暴胀产生大于e^(S_dS/2)的有限体积的概率,其中S_dS是暴胀阶段结束时的de Sitter熵,小于非微扰量子引力效应引起的不确定性。这样一个界限的存在提供了一个一致性检查的想法德西特互补。
2008-12-12 astro-ph gr-qc hep-th
Measure and Probability in Cosmology
广义相对论有一个哈密顿公式,它在形式上提供了一个解空间上的正则(刘维尔)测度。在普通统计物理学中,刘维尔测度被用来计算宏观状态的概率,使用广义相对论中产生的类似测度来计算宇宙学中的概率似乎是很自然的,例如宇宙经历暴胀时代的概率。事实上,一些作者已经使用了这种措施的限制空间的均匀和各向同性的宇宙与标量场的物质(minisuperspace)--即吉布斯霍金斯图尔特措施--使有关的可能性通货膨胀的论点。我们认为,在宇宙学中,用广义相对论的测度来进行概率论证至少有四个主要困难:(1)平衡不会发生在宇宙学的长度尺度上。(2)即使在极小超空间的情况下,相空间的测度也是无穷大的,概率的计算很大程度上取决于如何调节无穷大。(3)即使人们只对非常接近均匀的宇宙感兴趣,也必须考虑到非均匀的自由度(我们将说明如何考虑)。该度量取决于无限多个自由度如何被截断,以及如何定义“几乎齐次”。(4)在一个热力学第二定律成立的宇宙中,人们不能利用我们对宇宙目前状态的认识来“追溯”过去条件的可能性。
2012-02-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The No-Boundary Measure of the Universe
考虑具有宇宙学常数和二次势的标量场的均匀各向同性封闭宇宙的无边界方案。在半经典极限下,如果初始标量场大于某个最小值,则它预言了后期的经典行为。如果经典的晚时程向后延伸,它们可能是奇异的或在有限半径处反弹。无边界的建议提供了一个经典的解决方案,选择通货膨胀的历史,但严重偏向于少量的通货膨胀的概率措施。这与观察结果不符。然而,我们认为均匀宇宙的概率应该乘以exp(3N),其中N是慢卷暴胀的e折叠数,以获得我们在过去光锥中观察到的概率。这种数量权重类似于永恒通货膨胀中的数量权重。在景观势中,它会预言宇宙将有大量的暴胀,并且它将在接近势鞍点的近似德西特态开始。这样,宇宙就一直处于半经典状态。
2008-06-08 astro-ph gr-qc hep-th
Production of Z bosons and neutrinos in early universe
研究了膨胀的de Sitter宇宙中Z玻色子和中微子的产生。本文用微扰方法建立了Z玻色子与轻子相互作用的跃迁振幅表达式。然后用解析的方法计算了Z玻色子、中微子和反中微子从真空中自发产生的振幅和几率,并用展开参数进行了图解分析。我们发现,这个过程的概率是非零的,只有在早期宇宙的大膨胀条件。我们讨论了Minkowski极限,得到在此极限下振幅为零,这一结果与Minkowski时空中真空的自发粒子产生被微扰过程中的能量和动量守恒所禁止这一公认的事实相对应.计算了该过程的总概率,并证明了该量仅对早期宇宙大膨胀的区域很重要,并且在闵可夫斯基极限处消失。
2019-05-30 hep-th
Prepare inflationary universe via the Euclidean charged wormhole
本文提出一种半经典对应欧几里得带电酒杯形半虫洞的宇宙波函数,通过计算其欧几里得作用量表明该初始态对长时期暴胀具有高概率权重,并与轴子虫洞及其他欧几里得构型进行比较。
2024-11-21 gr-qc hep-th
Quantum Creation of a Universe in Albrecht-Magueijo-Barrow model
在量子宇宙学中,封闭的宇宙可以自发地从没有经典空间和时间的状态中成核出来。半经典隧穿成核几率可以估计为$\emph{P}\sim\exp(-α^2/Λ)$,其中$α$ =常数,$Λ$是宇宙学常数。在经典的变光速宇宙学中,如果$c(t)$满足$s$ =const和$n<-2$,则有可能解决视界问题、平坦性问题和$Λ$问题.我们证明了在含$n<-2$的VSL量子宇宙学中,半经典隧穿成核几率为$\emph{P}\sim\exp(-β^2Λ^k)$,其中$β$ =const,$k>0$ .因此,VSL量子宇宙学中的半经典隧穿成核几率与$c$ = const的量子宇宙学中的半经典隧穿成核几率有很大的不同,特别是当$Λ$较大时,半经典隧穿成核几率会被强烈抑制.此外,我们还提出了描述封闭宇宙成核的瞬子。这个解在O(4)不变性的意义上类似于霍金-图罗克瞬子,但与它不同的是,它是非奇异的。此外,利用该解,我们还可以得到成核的概率,该概率对于大的$Λ$值也被抑制。
2008-12-21 hep-th
Primordial black hole formation in the matter-dominated phase of the Universe
我们研究了宇宙中物质主导阶段的原始黑洞形成,其中引力坍缩中的非球形效应起着至关重要的作用。这与辐射主导时代的黑洞形成鲜明对比。应用Zel'dovich近似、Thorne箍猜想和Doroshkevich概率分布,导出了原始黑洞的产生概率$β_{0}$.即使视界入口处的密度涨落$σ$为1阶,所得的数值结果也是适用的。对于$σ\ll 1$,我们找到了一个半解析公式$β_{0}\simeq 0.05556 σ^{5}$,它与Khlopov-Polnarev公式相当.我们发现,对于$σ\lesssim 0.05$,物质主导时代的产生概率远大于辐射主导时代的产生概率,而对于$σ\gtrsim 0.05$,两者具有可比性。我们还讨论了如何$σ$可以写在原始曲率扰动。
2016-11-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Production of scalar particles in electric field on de Sitter expanding Universe
本文研究了de Sitter时空中存在电场时真空中标量粒子的产生。我们使用微扰方法来定义跃迁振幅。我们得到在这个过程中动量不守恒。通过对跃迁振幅进行平方来计算对产生的概率。我们的图形表示表明,标量粒子产生的概率是重要的,只有在宇宙的早期阶段,当哈勃常数是非常大的粒子的质量相比。本文还提出了一个粒子-反粒子分离的判据。
2014-06-19 hep-th
Is there a Bigger Fix in the Multiverse?
婴儿宇宙是从一个大宇宙中成对地分支出来的,它们各自的成员彼此纠缠在一起,它们的动力学已经在量子引力和弦论中得到了研究。它表明,这种对的概率测度基本上保持其普朗克形式时,他们的两个成员之一被困在一个洛伦兹隧道,并通过它进入另一个大宇宙,使两个婴儿宇宙的对保持他们的相互纠缠,即使他们将最终在不同的大宇宙分支。由此得出的结论是,在我们的宇宙中大固定基本常数实际上是在多重宇宙的所有单一宇宙的集合中大固定这些常数。
2011-02-14 gr-qc hep-th
de Sitter Fractional Quantum Cosmology
我们采用Riesz的分数阶导数的Wheeler-DeWitt方程的封闭deSitter几何和获得的无边界和隧道波函数。从相应的概率分布,有核宇宙的事件视界可以是一个分形表面与$2\leq D<3$之间的维数。具体地说,隧道波函数有利于分形维数小于$2.5$和加速幂律阶段。因此,无边界的提议传达了接近$3$的分形维数,而宇宙进入了减速阶段。随后,我们将我们的讨论扩展到(非平凡的紧凑)平面和开放的场景。结果表明,在分数暴胀量子宇宙中,如果隧道效应假设中封闭的暴胀宇宙产生的概率被指数抑制,那么平坦或开放的宇宙将更受青睐.
2022-06-15 gr-qc hep-th quant-ph
Primordial Black Hole Pair Creation Probability in Modified Gravitational Theory
在修正的引力理论中计算了一对黑洞产生暴胀宇宙的量子几率。考虑引力作用量除了$ αR^{2} $和$ δR^{-1}$项外还包括一个宇宙学常数($Λ$),计算了两种不同空间截面(一种含有一对黑洞,另一种不含黑洞)的概率.我们采用Bousso和Hawking提出的方法,在Hartle-Hawking边界条件的半经典近似下计算了上述的产生几率。根据作用量中的参数,本文给出了一些新的、物理上有趣的瞬子解,它们可能在早期宇宙的形成中起重要作用。我们注意到,当$δ= \frac{4 Λ^{2}}{3}$对$α> 0$时,正的宇宙学常数强烈抑制了一对黑洞宇宙的产生概率,但对$α< - \frac{1}{6 Λ}$,这种可能性更大.还发现在$δ< 0$的理论中,不需要宇宙学常数也可以得到瞬子解。
2005-11-01 hep-th
On the Creation of Scalar Particles in a Flat Robertson-Walker Space-time
研究了平坦Robertson-Walker时空中真空的粒子产生问题。给出了Klein Gordon方程的两组精确解。然后应用基于Bogoliubov变换的正则方法计算了粒子对的产生几率和产生粒子的密度数。讨论了辐射支配宇宙和Milne宇宙等特殊宇宙学模型。对于这两种情况,真空到真空的跃迁几率计算和有效作用的虚部提取。
2011-11-13 gr-qc hep-th
Quantum cosmology of a conformal multiverse
本文研究了具有共形耦合无质量标量场的均匀各向同性时空的宇宙学。我们找到了弗里德曼方程的六种不同解,它们代表了六种不同类型的宇宙,所有这些宇宙都沿着复时间轴周期性分布。从经典的角度来看,它们被孤立,被代表量子力学势垒的欧几里得区域分开。然而,从量子力学的角度来看,宇宙的状态通过欧几里得瞬子隧道并突然跃迁到另一个时空状态的概率是非零的。我们计算这种和其他非本地的过程,如创造的宇宙纠缠对,一般来说,在多体纠缠态的过渡概率。我们在Wheeler-DeWitt方程的形式下得到了单个宇宙的量子态,并给出了描述在deSitter背景时空中传播的标量场的量子力学的宇宙的半经典态.我们表明,物质场的量子力学的叠加原理是宇宙的半经典描述的一个新兴特征,例如,在时空泡沫中是无效的。我们使用第三量子化形式主义来描述创建一个纠缠对宇宙的相反符号的动量共轭的比例因子。纠缠对的每个宇宙都代表了一个膨胀的时空,这是内部观察者在粒子物理实验中所经历的WKB时间。我们计算的有效值的弗里德曼方程的背景时空的两个纠缠的宇宙,因此,纠缠将在其膨胀率的影响.
2017-06-19 gr-qc hep-th
Scaling Functions for Baby Universes in Two-Dimensional Quantum Gravity
我们最近提出的转移矩阵形式主义耦合到$(2, 2k-1)$极小模型的二维量子引力。我们发现,在测地(欧几里德)时间的父宇宙的传播是伴随着不断发射的婴儿宇宙,并推导出一个分布函数描述其大小。$k\to \infty~ (c\to -\infty)$极限通常被认为对应于经典几何,我们确实在宇宙分布函数中发现了一个经典峰值。然而,我们也观察到戏剧性的量子效应与婴儿宇宙在有限的长度尺度。
1993-10-15 gr-qc hep-th
A mathematical model of the discrete 3-disk for the 3-dimensional Universe
为了应用于三维宇宙的统计演化方程,提出了离散三维圆盘分布函数的数学模型。基于对离散2-圆盘生成函数递推方程精确解的分析,构造了模型分布,并与$ S^3 $和$ D^3 $拓扑的动力学三角剖分的数值模拟结果进行了比较,模型分布表现出3种不同的相位,其特征在于圆盘的几何性质,即1,2,这些相之间的转变取决于参数是交叉的、一阶的或二阶的,这些参数反映了离散化的类型和耦合到空间的物质场。
2015-12-11 gr-qc hep-th
Anthropic Distribution for Cosmological Constant and Primordial Density Perturbations
人择原理已被提出来解释观测到的宇宙学常数值。在这里,我们重新审视这一建议,允许宇宙之间的尺度不变的原始宇宙学密度扰动的振幅的变化。我们从玩具暴胀模型中推导出这个振幅的先验概率分布,其中暴胀子势的参数平滑地分布在可能的宇宙中。我们发现,对于这样的概率分布,我们生活在一个典型的,人类允许的宇宙中的可能性通常是相当小的。
2004-09-29 astro-ph gr-qc hep-th
Creation of an inflationary epoch from an Emergent Universe through quantum tunneling
Ben Gurion University of the Negev(内盖夫本-古里安大学);Frankfurt Institute for Advanced Studies(法兰克福高等研究所);Bahamas Advanced Studies Institute and Conferences(巴哈马高级研究与会议研究所)
该研究在双度量理论框架下,通过量子隧穿使静态涌现宇宙产生势垒,以WKB近似计算出接近1的幂律隧穿概率,从而形成暴胀时期。
2026-08-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Swampland Constraints on No-Boundary Quantum Cosmology
哈特尔-霍金的无边界假设描述了宇宙的量子创造。为了以不可忽略的概率获得经典膨胀宇宙,需要永恒的暴胀,这受到Swampland猜想的严格限制,如精炼的de Sitter猜想和距离猜想。我们详细讨论了这个问题,并证明了不兼容性。我们证明了在精化的de Sitter猜想中,要实现经典的膨胀宇宙,其无量纲参数必须由标量势的正幂从上到下有界。换句话说,经典膨胀宇宙的概率在沼泽地理论下是极小的,除非参数远小于1。另一方面,如果它们是有序统一,鞍点解本身就不再存在,意味着一个真正的量子宇宙。
2020-10-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum cosmologies with varying speed of light and the $Λ$ problem
在量子宇宙学中,封闭的宇宙可以自发地从没有经典空间和时间的状态中成核出来。对于充满恒定能量密度真空的宇宙,半经典隧穿成核几率可以估计为$\emph{P}\sim\exp(-α^2/Λ)$,其中$α$ =const,$Λ$是宇宙学常数,因此一旦成核,宇宙立即开始德西特暴胀膨胀。当$Λ$的值足够大时,概率$\emph{P} $会很大,而我们宇宙的$Λ$肯定很小。当然,对于充满辐射或另一种“物质”的早期宇宙,上述概率仍然很大($\emph{P}\sim 1$),但在这种情况下,我们没有暴胀,这是平坦性和视界问题的标准解。另一方面,这些问题的另一种解决方案,可以得到在宇宙学的框架与变化的光速$c(t)$(VSL)。我们表明,作为一个问题的原则,这样的量子VSL宇宙学的存在,$\emph{P}\sim 1$,$ρ_{_Λ}/ρ_c\sim 0.7$($Λ$ -问题)和地平线和平坦性问题是可解的没有通货膨胀。
2005-02-06 hep-th
A perturbative production of massive Z bosons and fermion-antifermion pairs from the vacuum in the de Sitter Universe
本文研究德西特几何中的中性电弱相互作用,发展Proca场的约化形式体系并利用一阶微扰理论计算了真空中产生大质量费米子和Z玻色子的概率,证明了该过程仅在早期宇宙大膨胀区域可能发生,且在平坦时空极限下概率为零。
2023-07-28 hep-th
The Classical Universes of the No-Boundary Quantum State
我们从一类小超空间模型中宇宙量子态的无边界假设出发,分析了准经典领域的起源。该模型假设均匀的,各向同性的,封闭的时空几何,一个单一的标量场在二次势运动,和一个基本的宇宙学常数。允许的经典历史和它们的概率计算领先的半经典秩序。我们发现,对于最现实的参数分析范围内的最小量的标量场是必需的,如果有任何在所有,为了宇宙的行为在晚些时候的经典。如果经典的晚时程向后延伸,它们可能是奇异的或在有限半径处反弹。经典历史的集合是时间对称的,尽管单个历史通常不是。无边界假设选择了暴胀的历史,但它提供的经典解的测度严重偏向于少量的暴胀。然而,由于我们现在的年龄,为了获得我们在过去的光锥中观察到的概率,需要体积因子来提高大量折叠的概率。我们的结果强调,正是宇宙的量子态决定了它是否呈现出准经典领域,以及在这个领域中什么样的历史是可能的或或然的。
2008-03-11 astro-ph gr-qc hep-th
Creation of a Compact Topologically Nontrivial Inflationary Universe
如果暴胀只能在能量密度V远小于普朗克密度时发生(这是许多基于弦论的暴胀模型的情况),那么,对于宇宙的所有已知波函数的选择,封闭或无限大的开放暴胀宇宙的量子创生概率都被指数抑制。同时,在一定条件下,拓扑非平凡、紧致、平坦或开放的暴胀宇宙的产生不存在指数抑制。这表明,与标准的教科书知识相反,具有非平凡拓扑的紧凑平坦或开放宇宙应该被认为是规则而不是例外。
2004-09-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Quantum Creation of a Universe with varying speed of light: $Λ$-problem and Instantons
这篇文章是专门讨论具有可变光速(VSL)模型的宇宙学,它可以被认为是修正引力模型的一个特殊情况。在量子宇宙学中,封闭的宇宙可以自发地从没有经典空间和时间的状态中成核出来。如已知的,在具有变化的光速$c(t)$的经典宇宙学的情况下,如果$c=sa^n$具有$s$ =const和$n<-2$,则可以解决视界问题、平坦性问题和$Λ$ -问题。我们证明了在含$n<-2$的VSL量子宇宙学中,半经典隧穿成核几率为$\emph{P}\sim\exp(-β^2Λ^k)$,其中$β$ =const,$k>0$ .因此,VSL量子宇宙学中的半经典隧穿成核几率与$c$ = const的量子宇宙学中的半经典隧穿成核几率有很大的不同,特别是当$Λ$较大时,半经典隧穿成核几率会被强烈抑制.此外,我们提出了两个瞬子,描述成核的封闭宇宙在VSL模型。这些解在O(4)不变性的意义上类似于霍金-图罗克瞬子,但与之不同的是,它们都是非奇异的。此外,使用这些解决方案,我们可以得到的成核的概率,这是抑制大值的$Λ$太。我们还讨论了具有$n>0$的模型的一些不寻常的性质。
2011-05-16 hep-th
Leading slow roll corrections to the volume of the universe and the entropy bound
我们对最近关于暴胀后宇宙体积的概率密度ρ(V)的计算作了推广。在慢滚参数ε= \dot{H} /H^2和η= \ddot <$/(\dot <$H)以及1/N_c(其中H是哈勃参数,N_c是经典e折叠数)下,已有的结果都精确到了首阶.在这里,我们提出了一个修正,它捕获了εN_c阶的效应,这相当于让暴胀H和\dot的参数依赖于暴胀子的值。慢滚永恒膨胀的阶段可以定义为当具有无限体积的概率大于零时。利用这个定义,我们数值地研究了ρ(V)的拉普拉斯变换,以确定触发向永恒暴胀过渡的条件。我们还研究了平均体积<V>分析,并表明它满足普遍的体积界。这个界限表明,在以有限体积结束的暴胀的任何实现中,初始体积必须以小于exp(S_{dS} /2)的因子增长,其中S_{dS}是de Sitter(dS)熵。
2013-09-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dynamical interpretation of the wavefunction of the universe
本文研究了宇宙波函数的物理意义。利用由小超空间模型中的Wheeler-DeWitt(WDW)方程导出的连续性方程,证明了宇宙的量$ρ(a)=|ψ(a)|^2$与宇宙的哈勃参数成反比.因此,$ρ(a)$表示宇宙在演化过程中保持在$a$状态的概率密度,我们称之为宇宙波函数的动力学解释。我们证明,动力学解释可以预测宇宙的演化规律在经典极限的弗里德曼方程所给出的。进一步证明了WDW方程中的算子序因子$p$的值可以确定为$p=-2$ .
2015-07-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
No-boundary Codimension-two Braneworld
在无边界宇宙框架下计算了2-余维膜世界的量子产生几率和熵。当膜张力增加时,熵可以取任意大的值,这违反了量子引力中的“N-束缚”,即使对于一个四维的普通宇宙也是如此。
2005-04-11 astro-ph gr-qc hep-th
Photographing the wave function of the Universe
我们证明了,如果宇宙的波函数不处于基态,那么在标准暴胀情形下,密度涨落可能呈现最一般的非高斯分布。我们采用薛定谔图像找到一个显着的相似性之间的最一般的暴胀子波函数和埃奇沃思展开在概率论中使用。因此,我们得到了密度涨落的累积量与各种能量本征态的振幅或占据数之间的显式关系。对于非相干叠加,只有偶累积量可以是非零的,但是相干叠加也可以生成非零的奇累积量。在这个框架内,星系巡天中的累积量测量直接映射了宇宙的波函数。
1999-10-22 astro-ph gr-qc hep-th
Z boson emission by a neutrino in de Sitter expanding universe
本文利用微扰方法研究了de Sitter膨胀宇宙中中微子发射Z玻色子的过程,解析计算了自发发射的总概率与跃迁率,证明该过程仅发生在早期宇宙的大膨胀条件下,并给出了Z玻色子数密度的定量估计。
2023-11-23 hep-th
Production of charged scalar particles with well defined angular momentum in de Sitter spacetime
本文研究了在德西特膨胀宇宙中存在外部库仑场时,具有明确角动量的带电标量粒子的产生。这个粒子产生的过程是作为一个微扰现象,应用量子电动力学理论对德西特时空在\cite{1} - \cite{3}。计算了粒子产生的几率,并给出了几率与轨道量子数的关系。我们的图形结果表明,最可能的跃迁是那些产生小角动量的粒子。还得到的动量是不守恒的,粒子产生的概率是有意义的大值的哈勃常数,对应于早期宇宙。
2019-03-05 hep-th
Spin systems as quantum field theories in inflationary universe: A study with Unruh-DeWitt detectors
本文提出将暴胀宇宙中的量子场论映射到自旋系统,并用单自旋作为Unruh-DeWitt探测器,证明其响应渐近趋近QFT结果,为在量子模拟平台上实验探测暴胀宇宙热性质提供了可行路径。
2025-05-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech gr-qc
Probability of the Initial Conditions for Inflation and Slow Contraction
本文通过估计暴胀与火劫循环初始标量场在哈勃尺度上足够均匀的概率,发现固定参数下两者可能性互有高低,但取极值后暴胀的最大概率远高于火劫循环。
2025-07-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Algorithmic Theories of Everything
概率分布P代表了一种万物理论或TOE,我们的宇宙历史就是从概率分布P中取样的。我们假设P是形式上可描述的。由于大多数(不可数的)分布不是,这强加了一个强烈的归纳偏差。我们表明,P(x)是小的任何宇宙x缺乏一个简短的描述,并研究了频谱的TOE跨越两个P,一个反映了最紧凑的建设性的描述,其他最快的方式计算一切。前者来自传统可计算性的推广,Solomonoff的算法概率,Kolmogorov复杂性,以及比Chaitin的Omega更随机的对象,后者来自Levin的通用搜索和自然资源导向的假设:在时间t内所有x的累积先验概率通过这个最佳算法应该是1/t。在两个P之间,我们发现一个普遍的累积可计数测度,它支配着传统的可计数测度;任何这样的CEM都必须为任何缺乏短枚举程序的宇宙分配低概率。我们得出P-特定的后果,不断发展的观察者,归纳推理,量子物理学,哲学,和我们的宇宙的预期持续时间。
2000-12-20 cs.AI cs.CC cs.LG