Cosmological Constraints on Strongly Coupled Moduli from Cosmic Strings
推导出了对模的宇宙学约束,其与物质的耦合比普朗克质量抑制的耦合更强。特别是,模量被认为是由宇宙弦的振荡回路和约束的影响,大爆炸核合成和他们的贡献,弥漫伽马射线背景和暗物质。大体积和翘曲的IIB型通量紧致化被视为强耦合模量存在的例子。最后,得到了宇宙弦张力、模量质量和模量耦合常数的约束条件,并指出当耦合常数足够大时,这些约束条件被显著放宽.此外,考虑了热产生模量的影响,并推导出相应的约束条件。
2009-10-29 hep-ph
Cosmological Moduli Problem and Thermal Inflation Models
在超弦理论中,存在着各种质量被期望为引力子质量$m_{3/2}$量级的介子场和模场。这些场导致了严重的宇宙学困难,所谓的“宇宙学模问题”,因为大量的模粒子作为原始暴胀后的相干振荡产生。我们对热膨胀能否解决由超对称性破缺和规范介导的超对称性破缺模型预言的全模质量区$m_ϕ\sim 10 eV - 10^4 GeV$的宇宙学模量问题进行了全面的研究。特别地,我们考虑了原始暴胀模型,其再加热温度如此之低,以至于它的再加热过程在热暴胀结束后才完成。我们发现,上述质量区域$m_ϕ(\simeq m_{3/2}) \sim 10 eV - 10^4 GeV$生存从各种宇宙学约束的存在下的热膨胀。
1999-05-24 hep-ph
Sliding Naturalness: Cosmological Selection of the Weak Scale
我们提出了一个宇宙学的解决方案的电弱层次问题。在讨论了宇宙学方法的自然性的一般特征之后,我们扩展了标准模型,其中两个光标量非常弱地耦合到希格斯玻色子,并提出了机制,我们最近在一篇配套论文中介绍了该机制,以共同解释电弱层次和强CP问题。在这项工作中,我们表明,这种解决方案可以解耦的强CP问题,并讨论其可能的实现和现象。该机制适用于任何标准的通货膨胀部门,它不需要弱规模的通货膨胀或大量的e-folds,并且不会引入与永恒通货膨胀相关的模糊性。该理论的截止值可以和普朗克尺度一样大,无论是对于宇宙学常数还是对于希格斯扇区。再现观测到的暗物质遗迹密度,将两个新标量的耦合固定在标准模型上,为未来的轴子或第五种力的搜索提供了一个目标。根据标量与标准模型的特定相互作用,该机制要么在对撞机上产生丰富的现象学,要么为强CP问题提供了一个新的联合解决方案。我们强调什么样的预测是共同的最弱尺度的宇宙学选择的实现,并允许在不久的将来测试这个一般框架。
2022-02-07 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
On $S$-Matrix Exclusion of de Sitter and Naturalness
宇宙学常数之谜,传统上被看作是一个自然性问题,显然被量子引力/弦论的$S$ -矩阵表述所否定。我们指出这一事实的另一个自然性难题,弱和普朗克尺度之间的层次问题的影响。通过消除de Sitter真空和永恒暴胀的景观,$S$ -矩阵公式与基于希格斯质量的人择或宇宙学弛豫的解释表现出明显的张力。这深刻地加深了等级问题。一方面,它加强了基于新物理学的解释的理由,离弱尺度不远。与此同时,它也提出了一个问题,即这种层次结构是否是由标准模型和重力之间的$S$矩阵一致性所强加的。
2021-05-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological moduli problem in large volume scenario and thermal inflation
我们表明,在一个大体积的情况下,IIB型弦或F-理论紧化,单一的热膨胀提供了一个宇宙学问题的光体积模量的部分解决方案。然后,我们澄清了双热膨胀的条件,是一个简单的扩展,通常的单热膨胀的情况下,解决宇宙学的模量问题的情况下,相对轻的模量质量。通过一个具体的例子,我们证明了在大体积情况下,双热膨胀可以以自然的方式实现,并且可以在整个相关质量范围内解决光体积模量的问题。我们还发现,适当的重子不对称性和暗物质,可以通过后期的阿弗莱克-戴恩机制和可见扇区NLSP到flatino LSP的衰变。
2012-11-15 hep-ph
The Cosmological Constant Problem: Why it's hard to get Dark Energy from Micro-physics
这些笔记提出了一个简单的介绍“自然性”的问题在宇宙学,特别是对宇宙学常数问题。主要的焦点是“老”的宇宙学常数问题,虽然最近的变种也简要讨论。几个概念的自然性的定义,包括技术的自然性和't Hooft自然性的密切相关的想法,它表明为什么这些自然出现时,宇宙学是嵌入在一个框架-有效场论-有效地捕捉什么是一致的是什么是已知的物理学较小的距离。一些照顾,以澄清概念问题,如相关性或不二次发散,其中一些混乱已经出现了多年。一组最低标准制定的建议的解决方案,可以判断的问题,并简要概述了大多数的方法的一般局限性。对我认为最有希望的方法进行了更深入的讨论。这些笔记是针对研究生的量子场论和宇宙学的基本工作知识,但没有粒子物理学的详细知识。
2013-09-16 gr-qc hep-ph hep-th
Split Supersymmetry
应用于宇宙学常数的自然性判据意味着新物理学的阈值为10^-3 eV。要么自然准则失败,或者这个阈值不影响更高能量下的粒子动力学。有人认为,希格斯粒子的自然性问题可能会遵循同样的命运。我们调查这种可能性,放弃层次问题,我们使用统一和暗物质作为唯一的指导原则。Arkani-Hamed和Dimopoulos最近提出的模型是一个非常有趣的选择。我们详细地研究它,分析它的结构,以及获得统一和暗物质的条件。
2004-07-23 hep-ph
Axion-philic cosmological moduli
我们表明,弦模具有亲轴的性质,由于模型不敏感的衍生物的相互作用所产生的Kaehler潜在的。一个模衰变成弦状轴子的过程,并不受末态质量的抑制。有趣的是,它不仅对弦轴子的标量伙伴一般成立,而且对任何其他模也成立。衰变成(伪)南武-戈德斯通玻色子(NGB)也避免了这种质量抑制,如果模量轻于或类似于NGB的标量伙伴。这种亲轴子的性质使得弦模成为弦紧化中可观测到的暗辐射的天然来源,包括超轻弦轴子,也可能是标准模型的扩展,包括宇宙学稳定的NGB,如QCD轴子。在后一种情况下,NGB的费米子超伙伴也可以作为弱相互作用的大质量粒子对暗物质做出贡献。
2021-10-12 hep-ph
A cosmological case study of a tower of warm dark matter states: $N$naturalness
本文以 $N$naturalness 为案例,分析多重温暗物质态塔对 CMB 与 LSS 的渐进抑制,并利用 Planck 2018、弱透镜和 Lyman-$α$ 数据给出参数约束。
2024-10-25 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological moduli problem ameliorated by decaying WIMPs
University of Oklahoma(俄克拉荷马大学);University of Wisconsin, Madison(威斯康星大学麦迪逊分校)
该研究在特定超对称模型中,通过RPV WIMP衰变及相关级联衰变机制,改善宇宙学模问题,允许质量约130 TeV的轻弦状模存在,协调了自然性与弦状模的存在。
2026-09-07 hep-ph
Surprises with Nonrelativistic Naturalness
我们探索了非相对论系统的技术自然性的景观,发现了挑战和丰富我们的相对论直觉的惊喜,已经在一个单一的标量场的最简单的情况下。虽然预计在凝聚态物质和宇宙学中的直接应用,但这项研究的动机是基础物理学中涉及引力的主要难题:宇宙学常数问题和希格斯质量等级问题。
2016-08-22 astro-ph.CO cond-mat.supr-con gr-qc
Cosmological Moduli Problem from Thermal Effects
我们估计宇宙丰度的模场,具有双光子耦合的规范场,特别注意热修正的模势。我们发现一定量的模相干振荡必然是由线性热效应引起的。我们认为,这样的估计提供了一个给定的宇宙热历史的最小可能的模量丰度。作为一个例子,我们将我们的结果应用到一个saxion,一个玻色子超对称的合作伙伴的轴子,并得出一个紧约束的再加热温度。我们强调,这个问题不能避免微调的初始偏差的模场,因为最小量的模是由标量势的动态诱导。
2008-12-18 hep-ph
Solving the Naturalness Problem by Baby Universes in the Lorentzian Multiverse
我们提出了一个解决方案的自然性问题的背景下,没有人择参数的多重宇宙波函数。如果在路径积分中加入微观虫洞结构,波函数就变成了具有不同耦合常数(如宇宙学常数、Higgs势参数等)的宇宙的叠加,我们分析了多重宇宙的量子态,并计算了一个宇宙的密度矩阵。我们表明,由虫孔诱导的耦合常数是固定的,在这样一种方式,使密度矩阵最大化。特别是,宇宙学常数,这在一般情况下是依赖于时间的,是这样选择的,它采取一个非常小的值在遥远的未来。我们还讨论了在这方面的规范层次问题和强CP问题。我们的研究预测希格斯粒子的质量为140 \pm 20 GeV,θ=0。
2012-01-24 gr-qc hep-ph hep-th
Problems of Naturalness: Some Lessons from String Theory
我们考虑一些自然性问题,这些问题是在引力存在的情况下考虑传统场论时出现的:全局对称性问题、强CP问题和宇宙学常数问题。以弦论为模型,我们论证了弱破缺的整体离散对称性的假设是合理的。我们回顾的论点,重力可能会破坏Peccei-Quinn解决方案的强CP问题,并更新早期的分析表明,离散对称性可以导致轴子与适当的属性。即使不存在合适的轴子,我们也注意到,弦论是CP自发破缺的理论,而$θ$原则上是可计算的。因此,$θ$可能会沿着纳尔逊和巴尔不久前提出的路线变小。
1992-07-17 hep-ph hep-th
Local Unit Invariance, Back-Reacting Tractors and the Cosmological Constant Problem
当物理学以一种与单位系统的局部选择无关的方式表达时,黎曼几何就被共形几何所取代。此外,质量变成几何的,表现为外尔权的拖拉机(共形多重场必须保持局部单位不变性的表现)。这些权重和质量之间的关系是通过标量曲率来实现的。因此,质量项对于离壳引力背景是时空相关的,但对于物理的爱因斯坦流形是恒定的。不幸的是,这引入了一个自然性问题,因为标量曲率与宇宙学常数成正比。通过写下牵引应力张量(从标准应力张量及其一阶和二阶导数构建的多重态),我们展示了反作用如何解决这个自然性问题。我们还表明,经典的反作用产生一个有趣的标量场的潜力。我们推测,对物理系统如何与尺度耦合的适当描述,可以提高我们对粒子物理与观测到的宇宙学常数之间的差异所引起的自然性问题的理解。我们进一步给出了一些想法如何环境描述的拖拉机演算可能会导致一个Ricci平坦/CFT对应推广的AdS侧Maldacena的对偶性的Ricci平坦空间的一个更高的维度。
2010-03-19 gr-qc hep-ph hep-th
Gravitino Production from Heavy Moduli Decay and Cosmological Moduli Problem Revived
重新研究了相对重模场的宇宙学模问题。为此,我们在定量水平上考察模场的衰变。在规范动力学函数中,只要它们之间的耦合不被抑制,模主要衰变为规范玻色子和规范玻色子。值得注意的是,模衰减成引力子对一般是不受抑制的,典型的分支比为0.01。如此大的引力子产额在模量衰减后引起了宇宙学上的困难。来自大爆炸核合成的约束将引力子的质量推高到10^5 GeV以上。此外,为了避免稳定的中性伴子最轻超粒子(LSP)过多,类维诺LSP的引力伴子必须大于10^6 GeV,而其他中性伴子LSP的引力伴子则更重。这对低能超对称性的模型构建提出了严格的限制。
2006-02-21 hep-ph hep-th
Cosmological Moduli Problem and Oscillating Inflation in Gauge-Mediated Supersymmetry Breaking
研究了规范介导超对称破缺(GMSB)中的宇宙学模问题。当对应于GMSB中平坦方向的标量场沿规范介导机制诱导的对数势振荡时,会发生微暴胀(振荡暴胀)。结果表明,这种振荡暴胀可以充分稀释的GMSB模型中的某些参数范围内的弦模量的残余丰度。
1999-03-01 astro-ph hep-ph
Natural Quintessence?
我们制定的条件自然的宇宙学精髓的情况。拉格朗日量取为简单指数势和非正则动力学项之和。这种参数化涵盖了大多数的精髓变体,并使自然度条件特别透明。在当前的宇宙学时代,几个"自然“标量模型导致了大部分均匀的暗能量密度和观测所建议的标度因子的加速。
2000-08-29 astro-ph gr-qc hep-ph
INFLATION VERSUS THE COSMOLOGICAL MODULI PROBLEM
我们表明,在一般的超引力理论的膨胀过程中的模量的质量大于(或至少相同的数量级)比哈勃常数。这一事实不依赖于暴胀的细节和暴胀过程中哈勃参数的大小,其原因是暴胀宇宙由大的F项(或D项)密度所支配,它高于目前最小值下的超对称破缺标度,并稳定了超对称真空的平坦方向。因此,一般来说,即使是标准的暴胀情景(具有大的H)也可以解决宇宙学模量问题。
1995-03-07 hep-ph hep-th
Cosmological Signals of a Mirror Twin Higgs
我们研究了中性自然性的极小模型-镜像孪生希格斯玻色子的宇宙学。标准模型与其孪生模型之间的软破镜像对称性导致了BBN和CMB观测中显着的暗辐射。我们量化这种紧张局势,并说明它如何可以减轻在几个简单的情况下,改变相对能量密度的两个部门,同时尊重软破镜像对称。特别是,我们考虑了一个新的标量的平衡衰减,以及在一个玩具模型的孪生通货膨胀,Twinflation再加热。在这两种情况下,双扇区中能量密度的稀释不仅使镜像双希格斯粒子的存在与宇宙学约束相一致,而且预测了对宇宙学观测值的贡献,这些观测值可能在当前和未来的CMB实验中被探测到。这提出了通过宇宙学而不是对撞机发现中性自然性证据的前景。
2017-06-06 astro-ph.CO hep-ph
Relaxing the Cosmological Moduli Problem
典型地,在早期宇宙中,模量场获得质量m = CH,这移动了它们的有效势的最小值的位置,并导致在宇宙演化的后期阶段振荡模量场的过大的能量密度。这就构成了宇宙学的模问题,或称Polonyi场问题。我们证明了在C >> 1的理论中,以及在C << 1的一些模型中,宇宙学模量问题可以被解决或至少显著放松。
1996-01-16 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological Implications of Dynamical Supersymmetry Breaking
我们提供了一个分类的动力学超对称性破缺理论,并讨论了宇宙学的各种类型的模型的影响。只有引力强度相互作用(\eg \弦论模量)的手征超场产生超对称破缺的模型与标准的大爆炸核合成不一致,除非引力子质量大于$\CO(3) \times 10^4$ GeV。这个问题不能通过通货膨胀来解决。在平坦空间中,超对称性被可重整化的相互作用动态破缺的模型没有这样的宇宙学问题。超对称性可以在一个隐藏的或可见的扇区中被打破。然而,隐藏部门模型遭受几个自然性问题,并有困难,在生产一个可接受的大胶子质量。
1993-08-18 hep-ph
Model Independent Properties and Cosmological Implications of the Dilaton and Moduli Sectors of 4-d Strings
我们表明,如果有一个现实的4-d字符串,超介子和模超多重态一般将获得一个小质量O(m_{3/2}),提供了唯一的真空无关的证据,在超对称标准模型以外的弦论的低能物理。这一结果背后的唯一假设是:(i)在低能量下,宇宙学常数为零的超对称性是软破缺的;(ii)这些粒子与引力强度相互作用,标量分量在微扰论中具有平坦的势,这是弦论的众所周知的性质。(iii)在超对称破缺后,它们获得了普朗克尺度量级的$vev$(这是规范耦合常数的正确值和预期的紧化尺度所需要的)。我们探索这些粒子的宇宙学意义。与引力子类似,如果费米子态是稳定的,它们可能会靠近宇宙,如果它们衰变,则会破坏核合成,除非它们的质量属于某个范围或膨胀稀释它们。对于标量态,我们知道暴胀不能完全解决这个问题,因为在势能最小值附近的振荡会导致后期产生巨大的熵。我们讨论了一些可能的方法来减轻这个熵的问题,有利于低温重子生成,并评论这些粒子作为暗物质候选人或通过其衰变的重子不对称性的来源的可能作用。
1993-08-24 hep-ph
Cosmological Moduli Problem in Gauge-mediated Supersymmetry Breaking Theories
弦论的一个一般类别预言了轻模场的存在,并且它们的质量$m_ϕ$被期望与引力子质量$m_{3/2}$相当,在规范介导的超对称性破缺理论中,引力子质量在$10^{-2}$ keV-1GeV的范围内。这种具有弱相互作用的光场由于普朗克尺度的抑制,无法避免严格的宇宙学约束,即存在“宇宙模问题”。我们发现,所有的引力子质量区域$10^{-2}$ keV $\lesssim m_{3/2} \lesssim$ 1 GeV的限制,即使我们纳入了后期的迷你膨胀(热膨胀)排除。然而,原始热膨胀模型的修改使得区域$10^{-2}$ keV $\lesssim m_{3/2} \lesssim$ 500 keV能够经受住约束。还强调了在质量区域$10^{-2}$ keV $\lesssim m_ϕ\lesssim$ 100 keV的情况下,模量可以是我们宇宙中的暗物质。
1998-07-09 astro-ph hep-ph
Effects of Cosmological Moduli Fields on Cosmic Microwave Background
讨论了宇宙模场对宇宙微波背景的影响。如果一个模场π曾经支配宇宙,我们今天观察到的宇宙微波背景来自π的衰变,它的各向异性受到模场振幅的原始涨落的影响。因此,可以放松来自CMB各向异性的对暴胀子势的约束。特别是,通货膨胀的规模可能会大大降低。此外,随着宇宙学模场的增加,可能产生绝热和等曲率涨落的相关混合,从而导致相对于低多极子,高多极子下CMB角功率谱增强。这种增强可以作为宇宙学模量场的证据,并可能在未来的卫星实验中观察到。
2002-06-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological Constant Probing Shape Moduli through Large Extra Dimensions
我们考虑了额外维的紧化,数值计算了由Kaluza-Klein模质量提供的Casimir能量。对于额外的空间,我们考虑一个环面的形状模量,并表明,相应的真空能量表示为额外的维度的模量参数的函数。在假定Casimir能量与宇宙学常数一致的情况下,我们利用WMAP观测数据估算了额外维的大小。我们认为,通过研究紧致化额外维的Casimir能量,可以用观测到的宇宙学常数来探测额外空间的形状模量。
2006-05-26 astro-ph hep-ph hep-th
Moduli problem and Q-ball baryogenesis in gauge-mediated SUSY breaking models
我们研究了在规范介导的超对称破缺模型中,Affleck-Dine机制能否产生足够的宇宙重子数,同时通过后期熵产生来回避宇宙学模问题.我们发现,Q球的形成使该方案困难,无论熵产生的详细机制。
2002-02-04 hep-ph
Cosmological Moduli Problem in Low Cutoff Theory
我们表明,宇宙学模量问题得到解决,而不依赖于巨大的后期熵产生,如果该理论的通用截止尺度是几个数量级小于普朗克尺度。我们得到了一个一般的估计的模量丰度的膨胀规模和再加热温度,特别是发现,再加热温度可以足够高的非热leptogenesis工作。
2012-07-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-Perturbative Instabilities as a Solution of the Cosmological Moduli Problem
人们普遍认为,在10 eV- $10^4$ GeV质量范围内的模量开始以普朗克尺度量级的振幅振荡,要么危及核合成的成功预测,要么过于接近宇宙。结果表明,利用参数共振可以使弹性模量问题得到放松。讨论了一种新的非微扰模振荡衰减通道。当振荡场导致衰变产物的净负质量项时,该通道变得有效。这种情况下,允许衰变的模量之前核合成,因此,导致宇宙学模量问题的完整解决方案。
2005-07-12 astro-ph gr-qc hep-ph
Holographic Naturalness
全息自然性(HN)是解释宇宙中宇宙学常数(CC)和希格斯层次(HH)的一种新范式。受全息原理的启发,并受到(A)dS/CFT对应的启发,我们详细阐述了“真空”中基本内在无序和温度的可能性和宇宙学后果。我们假设零真空熵是由大量的量子毛场,“毛子”。时空中的量子光子气体对标准模型(SM)粒子扇区产生了有效的退相干效应。这是导致UV发散CC和HH的贡献的熵重新解释:我们将表明,在这两种情况下,大量的hairon ensample上的再散射抑制任何辐射不稳定性。CC和HH问题是一个有意识的观察者所设想的幻觉,可以从SM测试中获得有限的信息:这两个问题都源于我们对时空中固有的隐藏熵的无知。HN建议在有效CPT、么正性和能量破坏等粒子物理观测量中寻找有效的退相干效应。关于HH,HN没有引入任何新的粒子或TeV尺度的相互作用:我们不期望在LHC和任何未来的高能对撞机上有任何与威尔逊意义上的希格斯紫外线完成相关的签名。
2020-05-22 gr-qc hep-ph hep-th
Higgsino Dark Matter and the Cosmological Gravitino Problem
我们激励希格斯诺暗物质从宇宙学模量/引力子问题的解决方案。宇宙模量/引力子应该足够重,在大爆炸核合成开始之前衰变,这一要求通常迫使高更诺在IIB型紧化中具有超过TeV的质量。如果反常和模量对超对称破缺的贡献都是竞争性的,那么希格斯玻色子将成为可行的亚TeV暗物质候选者。在这个质量范围内获得正确的遗迹密度迫使希格斯诺斯从模量的衰变中非热地产生。我们概述了在这种情况下,从间接和直接检测实验所产生的限制,以及理论上的限制,如生产过剩的暗物质从引力子衰变。
2012-11-30 hep-ph
Solving the Cosmological Moduli Problem with Weak Scale Inflation
许多超对称破缺的模型都涉及到具有弱标度质量和普朗克质量抑制耦合的粒子。早期宇宙中这种粒子的相干产生破坏了核合成的成功预测。我们表明,这个问题可以解决一个短暂的弱规模通货膨胀。此外,这种暴胀的暴胀子势自然也来自于导致宇宙学问题的相同假设。在这种情况下,成功的重子生成和保持大尺度结构形成的密度涨落也是可能的。
1994-07-07 astro-ph hep-ph
Lectures on Naturalness, String Landscape and Multiverse
Institute for Theoretical Physics, Heidelberg University(海德堡大学理论物理研究所)
讲义探讨弦景观与自然性问题,为研究生提供技术性介绍,涵盖弦理论基础及与层级问题的关系,适合深入学习弦理论的学生作为补充阅读。
2026-05-07 hep-ph hep-th
Can Moduli Fields parametrize the Cosmological Constant?
我们研究了弦/M模场T的宇宙演化。我们用T-对偶来固定超势,证明了超势W只是对偶不变函数j(T)的函数。如果W被给定为j的有限多项式,则模域{ \it不}给出加速论域,即它们{ \it不能}被用作精华。此外,在T >>1处,电势由双指数电势V \simeq e^{-a e^{ \sqrt{2} T}}给出,导致在大的时间处的快速衰减行为。对于有限v. e. v. T的模势,能量密度红移是依赖于模型的,但如果T有一个有限的质量,m < \infty,那么模能量密度红移更快或等于物质。只有当模量质量为无穷大时,模量能量密度才能独立于初始条件支配宇宙。
1999-10-13 astro-ph hep-ph hep-th
Axino Dark Matter in Moduli-induced Baryogenesis
我们考虑大R宇称破坏(RPV)的轴子暗物质。在模主导宇宙中,轴子是通过热或非热的方式产生的,然后衰变后期的模稀释了轴子密度,从而得到了解释当前暗物质的丰度。与此同时,重子不对称性是由于模诱导的重子生成通过大的RPV产生。尽管RPV很大,但Axino在宇宙学上是稳定的,因为它的衰变速率受到轴子衰变常数、重夸克质量或运动学的抑制。
2014-07-07 hep-ph
Non-thermal Gravitino Dark Matter in Gauge Mediation
我们表明,超对称破缺标量场(伪模场)衰变产生的引力子可以自然地解释在某类规范中介模型中观测到的暗物质丰度。我们研究的衰变过程,以及宇宙学的限制,这种情况下的详细,特别是专注于不同的行为的实部和虚部的赝模场。当引力子和赝模质量分别为O(10-100)MeV和O(100)GeV时,宇宙学上可行的方案出现。
2009-08-03 hep-ph
On the Moduli Problem and Baryogenesis in Gauge-mediated SUSY Breaking Models
我们研究了在规范介导的超对称破缺模型中,Affleck-Dine机制能否产生足够的宇宙重子数,同时通过后期熵产生来回避宇宙学模问题.我们发现,Q球的形成使该方案非常难以工作,无论熵产生的详细机制。
2001-08-22 hep-ph
A Cosmological Mechanism for Stabilizing Moduli
在本文中,我们将展示如何在宇宙学机制,影响的演化和稳定性的模量的普通物质场的动能的通用耦合。作为一个例子,我们重新考虑了在非微扰势中由高吉诺凝聚引起的声子的稳定问题。一个众所周知的困难是,势是如此陡峭,以至于介子场往往会超出正确的最小值,并演变成观测上不可接受的真空。我们表明,耦合到物质场的热能的声子场产生一个自然的机制,轻轻地放松到正确的最小值的潜力,而无需微调的初始条件。同样的机制也可能与稳定其他模场有关。
2000-02-05 astro-ph hep-ph hep-th
Strong dynamics at the Planck scale as a solution to the cosmological moduli problem
我们认为,在普朗克尺度的强动力学可以解决宇宙学模量问题。我们讨论了它对暴胀模型的影响,并发现这种机制的工作需要某种类型的多场暴胀模型,否则它将导致严重的eta问题。结合暴胀引起的引力子问题,我们表明,一个混乱的通货膨胀与离散的对称性,自然避免了这两个问题。有趣的是,焦点超对称性的预测时,这种机制是适用于Polonyi模型。
2011-01-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Cosmological Moduli Problem, Supersymmetry Breaking and Stability in Postinflationary Cosmology
弦论中宇宙学模问题解的综述。现存唯一可行的建议是兰德尔和托马斯提出的中间规模通货膨胀。超对称性保持动力学可以赋予模很大的质量,但它受到宇宙学的强烈约束,并且需要存在具有不同于任何已知真空的性质的弦真空态。这样的机制不能给量子质量,除非对超势的不同指数小贡献之间存在抵消。我们的研究还表明,具有负真空能量的有效势的驻点并不对应于后暴胀宇宙学方程的驻点解。这表明超对称破缺是暴胀宇宙学成功的必要条件。
1995-01-13 astro-ph hep-ph hep-th
The Cosmological Moduli Problem and Preheating
在超引力或超弦理论的背景下,许多超对称破缺的模型都预言存在普朗克抑制耦合的粒子和弱标度附近的质量。这些粒子一般称为模量。早期宇宙中模量的过度产生危及核合成的成功预测。在本文中,我们表明,这些危险的文物的有效生成是一个不可避免的后果,各种各样的通货膨胀模型,有一个预热阶段。模以一种不同于通常的参量共振产生机制的新方式产生为相干态。再加热温度的相应限制通常非常严格,比再加热过程中通过热散射产生模量的10^9 GeV的限制更严格。
2001-03-24 astro-ph hep-ph hep-th
Cosmological Moduli and Non-perturbative Production of Axions
本研究针对宇宙学模主导早期宇宙的非标准历史,通过有效场论、半解析分析与数值模拟,探究模-轴子耦合系统的演化,分析快子与参量共振增强的轴子产生对模问题、暗辐射及暗物质参数空间的影响,并讨论高阶算符与弦论大体积场景的关联。
2025-06-12 astro-ph.CO hep-ph
Moduli-Induced Gravitino Problem
我们通过对模衰变的详细研究来探讨宇宙学模问题,发现引力子产生的分支比一般为O(0.01-1),这又引起了另一场宇宙学灾难.因此,宇宙学模量问题不能简单地通过使模量质量大于100 TeV来解决。我们还说明了我们的结果,通过明确计算的分支比的混合模异常/KKLT和跑道型模型的引力子。
2006-05-10 astro-ph hep-ph hep-th
Baryon Asymmetry in a Heavy Moduli Scenario
在某些超对称性破缺的模型中,模场的强度足以在BBN之前衰变。但是,通过模量衰变产生的大熵大大稀释了宇宙中先前存在的重子不对称性。我们研究了Affleck-Dine机制是否能提供足够的重子不对称性,并发现了几种情况下,在稀释后的重子数保持理想的数量。本文还讨论了非热暗物质存在的可能性。这提供了具有重模量的现实宇宙学场景。
2007-08-05 hep-ph
Gravitino Overproduction through Moduli Decay
在超对称标准模型中,我们导出了一般标量场质量的宇宙学约束,这些标量场只通过引力抑制相互作用衰变为不稳定的引力子和普通粒子。对于质量为100 GeV-1 TeV的引力子,如果没有晚期熵产生稀释引力子密度,标量质量应该大于100 TeV,才能保证大爆炸核合成的成功。
1998-04-27 hep-ph
Cosmological Aspects of Heterotic M-theory
在这次演讲中,我们将讨论杂种优势M理论的一些相关方面。这些是两个相关的模(第十一段的长度(π ρ)和内部六流形的体积(V))在模型中的稳定性,其中超对称性被多重高根诺凝聚和对卡勒势的非微扰修正打破;标量势中几乎平坦方向的存在;提升它们的可能性,以及它们在构建可行的暴胀模型中的作用。最后,我们回顾了这些模型中的模量问题的状态。不
2000-01-19 hep-ph
A Stringy Mechanism for A Small Cosmological Constant - Multi-Moduli Cases -
基于随机变量函数概率分布的性质,我们提出了一个简单的弦机制,它倾向于具有小宇宙学常数Λ的亚稳真空.作为这种方法的一个例子,我们在本文中研究特别简单,但非平凡的模型的凯勒隆起在大体积通量紧化的情况下,在IIB型弦论,在模型中引入的所有参数被视为固定常数的物理动机,或作为随机变量与一些给定的均匀概率分布。我们确定了超对称极小点处超势W_0的值w_0,并发现由此产生的概率分布P(w_0)在w_0=0处达到峰值,而且这种峰值行为随着复结构模数的增加而增强.亚稳态真空的所得概率分布P(Λ)也在Λ-> 0时达到峰值,对于正Λ和负Λ。P(Λ)的这种峰化/发散行为随着模数的增加而加强。在Λ> 0的一些情况下,Λ的可能值随着模的数量增加而呈指数下降。还提到了伴随着非常小的Λ的光宇宙学模量问题。
2013-01-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmological Moduli and the Post-Inflationary Universe: A Critical Review
我们批判性地回顾宇宙学模量在确定宇宙的后暴胀历史中的作用。模在超越标准模型物理学的弦和M理论结构中无处不在,它们参数化了紧致流形的几何。对于那些由超对称破缺决定质量的物质,这导致它们最终在大爆炸核合成之前不久衰变(而不破坏其预测)。这将导致在暴胀结束后不久出现一个物质主导的阶段,这可能会影响重子和暗物质的起源,以及宇宙微波背景的观测和大尺度结构的生长。鉴于基础理论的进展,以及暗物质和对撞机实验的指导,非热历史已经成为严格热历史的一个强大的和理论上有充分动机的替代方案。我们回顾这种方法的早期宇宙和讨论的理论挑战和观测的影响。
2015-02-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
An anthropic solution to the cosmological moduli problem
光模场,没有经典势的引力耦合标量场,被认为是弦论紧化的残余,对宇宙学是危险的,因为1。它们的后期衰变可能会破坏成功的大爆炸核合成(BBN),2。它们可能衰变成引力子对,这导致违反BBN约束或最轻SUSY粒子(LSP,假定构成宇宙中暗物质的至少一部分)的过度产生;它们可以直接衰变成LSP,导致总DM过量生产。这些共同构成了宇宙学模量问题(CMP)。综合效应需要最轻的模量质量m_s>~10^4 TeV,如果最轻的模量质量m_s与超对称破坏标度m_{3/2}相关,那么基础的超对称模型将是非常不自然的。我们提出了一个解决方案的CMP,其中最轻的模量的初始场强度的最轻模量被人为地选择为100 \sim 10^{-7}m_P的要求,暗物质重子物质的比例是不太远,从它的当前值,使足够的重子存在于宇宙中创建观察者。在这种情况下,在模衰变温度下,中性伴子不再通过再湮灭而过量产生暗物质,而是继承了约化的模数密度,从而获得与测量的暗物质遗迹密度一致的结果。
2021-12-22 astro-ph.CO hep-ph
Relaxing the Cosmological Moduli Problem by Low-scale Inflation
我们表明,宇宙学丰富的弦轴子是远远小于天真的估计,如果哈勃尺度的通货膨胀,$H_{\rm inf}$,是足够低(但仍然可以远远高于轴子质量),如果通货膨胀持续足够长的时间。这是因为弦轴子的初始失准角服从Bunch-Davies分布,在势能最小值处达到峰值。因此,由弦轴子引起的宇宙学模量问题可以通过低尺度暴胀而得到显著放松,并且在很宽的质量范围内满足天体物理和宇宙学界限,而无需对初始失准角进行任何微调。具体而言,具有其衰减常数$f_ϕ= 10^{16}$ \,GeV的轴子满足$H_{\rm inf} \lesssim 10{\rm\,keV}- 10^{6}$ \,{ \rm GeV}的$10^{-18}{\rm \, eV} \lesssim m_ϕ\lesssim 10{\rm\,TeV}$上的界限。我们还讨论了多个轴子和QCD轴子的情况。
2019-04-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Induced moduli oscillation by radiation and space expansion in a higher-dimensional model
本文在球面紧致化的6维模型中研究初始温度高于紧致化尺度时的宇宙膨胀,发现紧致空间压强会诱发模场振荡,并给出三维尺度因子和模场背景的解析表达式及时代过渡时间。
2024-02-23 hep-ph hep-th
Moduli inflation in five-dimensional supergravity models
我们提出了一个简单而有效的机制来实现与观测到的WMAP,普朗克和/或BICEP 2数据一致的暴胀早期宇宙,这将被纳入各种超对称模型的基本粒子构建在(有效的)五维时空。在我们的方案中,暴胀子场与第五方向紧化时出现的模之一相一致,并且成功的宇宙暴胀没有所谓的eta问题可以通过一个非常简单的模稳定势来实现。我们还讨论了暴胀期间和暴胀之后的粒子宇宙学问题,如(无)宇宙学模问题。
2014-06-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmological Evolution of Brane World Moduli
研究了具有两个边界膜和体标量的五维膜世界模型中非常数膜世界模的宇宙学结果。我们专注于膜张力是体标量场$U_b \propto \exp{(αϕ)}$的指数函数的情况。在极限$α\to 0$中,模型简化为Randall-Sundrum的双膜模型,而较大的$α$值允许较少翘曲的体几何。利用模空间近似,我们从超引力激发的五维理论导出了四维低能有效作用量。对于任意值的$α$,所得到的理论具有双标量张量理论的形式。我们证明,为了与局部引力观测相一致,$α$必须很小(小于$10^{-2}$),膜的分离必须很大。我们研究了不同物质含量的膜间距离和体标量场的宇宙学演化。我们的研究结果表明,吸引子的解决方案存在的驱动器的模量字段的值与观察一致。吸引子机制的效率主要取决于每个膜上的物质含量。在五维描述中,吸引子对应于负张力膜朝向体奇异性的运动,这标志着四维描述的最终崩溃和更好地理解体奇异性的必要性。
2003-01-31 gr-qc hep-ph hep-th
Joint Statistics of Cosmological Constant and SUSY Breaking in Flux Vacua with Nilpotent Goldstino
利用幂零Goldstino形式描述了反D3膜抬升的KKLT和LVS模型,得到了引力子质量和宇宙学常数的联合分布.模量稳定(复杂的结构和Kaehler模量)被纳入,使我们只采样点对应于真空。我们的关键输入是通量超势的分布,弦耦合和扭曲喉的层次结构。在宇宙学常数为零的极限下,我们发现在KKLT和LVS中的分布都向超对称破缺的低尺度有利地倾斜。
2022-11-14 hep-ph hep-th