STOCHASTIC DYNAMICS OF LARGE-SCALE INFLATION IN DE~SITTER SPACE
本文导出了de~Sitter空间中大尺度暴胀随机动力学的精确量子Langevin方程。这些量子朗之万方程是维格纳方程的等价物,并且由随机微分方程系统描述。给出了一个计算量子算符期望值的公式,该算符的Weyl符号是大尺度暴胀标量场及其时间导数的函数。得到了大尺度暴胀下Wigner方程Cauchy问题的唯一解。对任意势,求出了维格纳方程的定态解.结果表明,de Sitter空间中的大尺度暴胀标量场表现为量子一维耗散系统,支持了先前的结果。但是,与一维量子线性阻尼非谐振子模型的类比是不完整的:不同之处来自于大尺度场及其时间导数的新的依赖于时间的对易关系。结果表明,对于大尺度暴胀标量场,大时间渐近性等于经典极限。对于大的时间极限,量子朗之万方程就是经典的随机朗之万方程(只有定态是由量子场论定义的)。
1995-02-16 gr-qc
Power spectrum of stochastic wave and diffusion equations in the warm inflation models
我们讨论耗散随机波和扩散方程的暴胀子与环境的相互作用,在一个外部的扩展度规。我们证明了扩散方程在强摩擦极限下很好地逼近了波动方程。在扰动随时间缓慢变化且几乎是指数展开的假设下,我们计算了波动方程的长波功率谱。在假设噪声在坐标变换下具有形式不变性的条件下,我们得到了接近尺度不变性的功率谱。在扩散近似中,我们超越了慢变假设。我们精确地计算了指数膨胀和多项式势模型以及幂律膨胀和指数势模型的功率谱。
2020-06-23 gr-qc
A review of Quintessential Inflation
我们数值计算了在两种不同的经典暴胀(QI)方案中,即洛伦兹经典暴胀(LQI)和经典暴胀背景下的$α$ -吸引子($α$ -QI),从暴胀结束到暴胀开始的相变过程中,由于共形耦合超重粒子的引力产生而引起的再加热温度.一旦这些超重粒子被创造出来,它们必须衰变成较轻的粒子,形成相对论性等离子体,其能量密度最终将主导暴胀子场的能量密度,以便在暴胀后以非常高的温度重新加热我们的宇宙,在这两种情况下都大于$10^7$ GeV,这与通常认为的重质量抑制粒子产生,从而导致低效的重新加热温度相反。最后,我们将表明,在这个相变期间的引力波(GW)的过度生产,当一个处理我们的模型,不干扰大爆炸核合成(BBN)的成功。
2021-09-24 gr-qc
Stochastic non de Sitter Inflation
我们将随机方法推广到准幂律暴胀宇宙,得到了相应的标量场驱动暴胀的Langevin和Fokker-Planck方程,并找到了上述FP方程的定态解.
1993-06-05 gr-qc hep-th
Stochastic semiclassical gravity and fluctuations during inflation
随机半经典引力是研究引力与量子物质场相互作用的一种超越半经典极限的理论。该理论预言了经典引力场的随机涨落是由物质场的应力能张量的量子涨落引起的。在这里,我们使用一个公理化的方法来介绍爱因斯坦-朗之万方程作为一个一致的动力学方程组的一阶微扰修正半经典引力和审查其主要特点。然后,我们描述了一个简单的混沌暴胀模型中的理论的应用,暴胀子场的波动诱导随机波动的引力场。这些引力涨落的关联函数在大尺度下导致了几乎Harrison-Zel'dovich标度不变的谱,与结构形成的标准理论一致。最近的结果和其他应用的理论也给出了一个总结。
2001-02-08 gr-qc
Stochastic approach to de Sitter instability and eternal inflation
我们研究了(准)德西特背景下的标量场的有效理论何时失效。我们导出了留下标量场的二阶时间导数的Fokker-Planck方程。假设存在一个平衡态的场速度分布,我们得到了由量子涨落引起的场速度的平均值和方差。引入粗粒度的爱因斯坦方程,我们得到的非永恒的通货膨胀阶段和保持确切的德西特背景的界限。我们指出,这些边界在我们的形式对应于德西特熵界提出的Arkani-Hamed,\textit{et.al.},直到$O(1)$因子,即使是一个无质量的自由标量场上的确切德西特背景。我们还讨论了我们的结果与量子场论的联系。
2019-05-09 gr-qc
Quantally fed steady-state domain distributions in Stochastic Inflation
在随机暴胀宇宙学的框架内,我们在慢滚动的假设下,在两种特定的粗粒暴胀子势$V(Φ)$的选择下,导出了共动坐标系中畴的稳态分布P_c(V).我们将该过程建模为V-空间中的Starobinsky型方程加上一个与时间无关的源项P_w(V),源项P_w(V)携带(唯象地)来自Wheeler-De Witt方程的两个已知解:Hartle-Hawking和Vilenkin的波函数中的任一个的量子力学信息。源项的存在导致非平凡稳态分布P^w_c(V)的存在。这两种机制在不同尺度下的相对效率进行了比较,建议的潜力。
1999-11-25 gr-qc
Functional Approach to Stochastic Inflation
我们提出了随机暴胀宇宙动力学的泛函方法。它基于标量场概率分布的微分方程的解的路径积分表示。在鞍点近似下,导出了各种类型的标量场概率分布,发展了与暴胀历史相关的泛函的统计量。
1994-07-22 gr-qc hep-th
Stochastic inflation with quantum and thermal noise
在Starobinsky慢滚暴胀方程中加入热噪声。我们计算了随机系统的e-折叠数。的功率谱和光谱指数进行评估,从波动的e-折叠使用的量子和热噪声项的扩展。
2018-07-14 astro-ph.CO gr-qc
Perturbations in stochastic inflation
利用随机暴胀的微扰方法确定了密度涨落谱和粗粒场引起的引力波谱。曲率起伏谱的振幅、谱指数和谱指数的移动一般都比暴胀的标准方法要小。此外,由于二阶扰动的非高斯性的量进行了估计。
2006-07-28 astro-ph gr-qc
Stochastic eternal inflation is in the swampland
我们证明,有没有控制描述的随机永恒的通货膨胀与改进沼泽德西特猜想一致。
2019-11-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stochastic Inflation:The Quantum Phase Space Approach
本文构造了暴胀宇宙中粗粒自由量子场的量子力学相空间图象。导出了相应的随机量子Liouville方程。显式解决方案的相空间量子分布函数的情况下,幂律和指数展开。相对于这些解决方案的动力学变量的期望值进行比较,相应的截止正则化的场论结果(我们不限制自己只$\VEV{\F^2}$)。只要粗粒化尺度保持在一定的限度内,就可以找到公平的协议。通过关注全相空间分布函数而不是简化的分布,表明随机形式主义的热力学解释面临几个困难(例如,没有波动耗散定理)。粗粒化并不能保证一个自动的经典极限,因为量子相关性被证明是至关重要的,以便得到与标准量子场论一致的结果。因此,该方法本身{ \em}并不能解释早期宇宙中量子到经典的跃迁。特别是,我们认为,随机方程不会导致退相干。
1992-08-13 gr-qc
Introductory review of cosmic inflation
这些课堂讲稿介绍了宇宙暴胀。特别是,我将审查的基本概念的通货膨胀,产生的密度扰动,并重新加热后,通货膨胀。
2003-04-28 astro-ph gr-qc hep-ph
A numerical approach to stochastic inflation and primordial black holes
某些宇宙暴胀模型在短尺度上产生强烈的宇宙学扰动,这些扰动可能在以后坍缩成原始的黑洞。为了找到这些强扰动和随之而来的黑洞的统计,有必要超越线性扰动理论。随机通货膨胀提供了一种考虑主要非线性效应的方法。在这篇文章中,我讨论了随机通货膨胀的数值计算的最新进展。数值方法可以比解析计算包含更多的非线性,并且可以应用于任何势的单场暴胀模型。
2021-10-20 astro-ph.CO gr-qc
Stochastic gravitoelectromagnetic inflation
引力电磁暴胀是最近提出来的,它统一描述了早期(加速)暴胀宇宙中的电磁场、引力场和暴胀子场。本文研究了引力电磁分量$A_B=(A_μ,ϕ)$在宇宙学尺度上的随机处理。我们主要研究超哈勃尺度下的种子磁场,它在宇宙大尺度结构的形成过程中起着重要的作用。
2007-05-15 astro-ph gr-qc
Supergravity based inflation models: a review
在这篇综述中,我们讨论了基于超引力的暴胀模型。在解释了在超引力的背景下实现暴胀的困难之后,我们展示了如何避开这些困难。根据暴胀的类型,我们给出了具体的例子,特别注意混沌暴胀,因为正在进行的实验,如普朗克可能会检测到张量扰动在不久的将来。我们还讨论了膨胀模型在约旦框架超引力,希格斯膨胀的动机。
2011-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Numerically modeling stochastic inflation in slow-roll and beyond
我们提出了一个完整的数值处理的影响下,从子哈勃模式的随机修正的暴胀动力学。我们讨论了如何准确地模拟随机噪声项所产生的子哈勃量子模式,产生粗粒度的暴胀子动力学的形式随机微分方程。在离散时间网格上逐事件求解随机微分方程。然后,我们计算的曲率扰动的功率谱,可以与传统的方式使用Mukhanov-Sasaki方程通过正则量化暴胀子波动计算的功率谱进行比较。我们的数值方法可以帮助我们很容易地将形式主义扩展到超慢卷暴胀和研究原始黑洞形成的可能性。
2020-10-23 astro-ph.CO gr-qc
Stochastic inflation on the brane
膜上的混沌暴胀被认为是在随机暴胀的背景下。我们发现存在一个在膜上发生永恒暴胀的区域。在某些情况下,相应的概率分布。共动体上的定态概率分布和德西特膜世界的生成概率都具有相同的指数行为。最后,非微扰效应进行了简要讨论。
2003-10-21 astro-ph gr-qc hep-th
Numerical stochastic inflation constrained by frozen noise
针对单场原初黑洞模型中的强暴胀扰动,本文利用模式冻结将随机方程降为一维,提出 constrained stochastic inflation,并结合半解析与重要性采样实现尾部计算 $10^9$ 倍加速。
2023-04-24 astro-ph.CO gr-qc
Stochastic non-attractor inflation
我们将随机暴胀的形式推广到具有声速的非吸引子暴胀$c_s$。我们得到了超视界扰动的朗之万方程,并计算了曲率扰动功率谱的随机修正。结果表明,平均e折数和功率谱的分数阶随机校正量均为功率谱量级。我们还计算了场空间中具有两个边界的dS空间中的边界穿越概率和首中概率。进一步计算了在类似于大扩散项永恒暴胀的情况下功率谱的随机修正。
2020-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stochastic Approach to a non de Sitter Inflation
本文在规范不变的条件下对非de Sitter宇宙进行了随机研究,得到了一个Langevin型方程组,它可以看作是标量场和度规长波部分的重整化群方程.我们详细研究了通货紧缩退出通货膨胀阶段的模型中出现的广义幂律通货膨胀的情况。在这种情况下,上述系统被大大简化,我们导出了驱动暴胀的标量场的Fokker-Planck方程,求出了它的定态解,并求解了场的δ函数初始分布的FP方程。
1993-06-05 gr-qc 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
Initial Conditions for Inflation - A Short Review
我给一个简短的回顾的研究状况的性质所需的初始条件,以获得一个时期的宇宙膨胀。结果表明,有很好的证据表明,在大场模型的情况下,暴胀慢滚轨迹是一个本地的初始条件空间中的吸引子,而不是在小场模型的情况下。
2016-01-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Curvaton distribution from stochastic inflation
本文基于随机暴胀形式体系,将检验场识别为曲率子,解析给出曲率扰动分布,并通过研究衰变率与质量参数空间,讨论了曲率子对曲率扰动产生不可忽略贡献的概率。
2024-11-24 astro-ph.CO gr-qc
Strong Dynamics and Inflation: a review
在这篇文章中,我们回顾了如何强动力学可以有效地作为一个可行的替代研究宇宙暴胀的机制。我们研究了单场暴胀,其中暴胀子作为一个束缚态出现,源于各种强相互作用场论。为了得到一个成功的通货膨胀,我们限制了复合通货膨胀模型的e-折叠的数量。我们研究了一组宇宙学参数,例如,的原始光谱指数$n_{s}$和张量标量比$r$,并面对预测结果与联合普朗克数据,并与最近的BICEP 2数据。
2015-01-12 gr-qc hep-ph hep-th
A manifestly covariant theory of multifield stochastic inflation in phase space: solving the discretisation ambiguity in stochastic inflation
随机暴胀理论是一种通过朗之万方程描述超哈勃、粗粒度、标量场驱动暴胀的有效理论。我们以前强调的困难,推导出一个理论的随机通货膨胀,是不变的字段下重新定义,并与模糊的离散计划定义随机微分方程的链接。在本文中,我们解决了这些“通货膨胀的随机异常”的问题,通过使用满足一般协方差的Stratonovich离散化,并确定波动场的量子性质需要存在一个优选的框架定义独立的随机噪声。此外,我们推导出物理上等价的Itô-Langevin方程,这些方程显然是协变的,非常适合于数值计算。这些方程是在弯曲场空间的多场暴胀的一般背景下制定的,考虑到与引力的耦合以及哈密顿语言中的全相空间,但这种分辨率在更简单的单场设置中也是相关的。我们还开发了这些方程的路径积分推导,解决了在经典运动方程的水平上提出的启发式方法的概念问题,并允许在原则上计算校正的随机形式主义。使用Schwinger-Keldysh形式主义,我们整合出小尺度的波动,推导出的影响作用,描述它们对粗粒场的影响,并显示如何得到粗粒有效的哈密顿作用可以解释为推导出朗之万方程与明显的真实噪声。虽然相应的动力学不是严格的马尔可夫,但我们展示了当马尔可夫近似相关时场和动量的概率密度函数的协变相空间福克-普朗克方程。
2021-05-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Effective noise in stochastic description of inflation
暴胀时空的随机描述通过一个有效的随机“噪声场”来模拟真空涨落的增长,该噪声场驱动体积平滑暴胀子的动力学。我们调查这个领域的统计特性,并发现它的相关器是一个函数的平滑长度的单位测量的距离。我们的结果适用于广泛的一类平滑窗口函数,并从以前的计算不同的Starobinsky和其他人谁使用了尖锐的动量截止。我们还讨论了一些近似噪声描述对随机通货膨胀模拟的适用性。
1999-11-08 astro-ph gr-qc hep-th
On the Reliability of the Langevin Pertubative Solution in Stochastic Inflation
给出并讨论了随机暴胀Langevin方程微扰展开式的可靠性估计方法。该方法适用于各种通货膨胀的情况下,大字段,小字段和运行质量模型。它表明,微扰方法是更可靠的比可以天真地怀疑,在一般情况下,只有在通货膨胀的最后崩溃。
2005-11-29 astro-ph gr-qc hep-ph
A New Theory of Stochastic Inflation
随机暴胀程序是理解量子标量场驱动暴胀相的动力学的框架。虽然被广泛使用和接受,但近年来对这一理论提出了严重的批评。在本文中,我将提出一个新的随机通货膨胀理论,它避免了传统方法的问题。具体来说,该理论可以解决量子到经典的过渡问题,并且它将被证明可以大大缓解困扰暴胀理论的微调约束。
1996-11-25 astro-ph gr-qc hep-ph
Stochastic Eternal Inflation in a Bianchi Type I Universe
研究了Bianchi I型时空背景下混沌暴胀势的随机永恒暴胀现象。在导出适当的随机Klein-Gordon方程后,我们给出了永恒暴涨的条件。它表明,永恒的通货膨胀发生,各向异性的量必须很小。事实上,它表明,只有当剪切各向异性变量在卡斯纳圆内部的一个小区域内取值时,永恒的通货膨胀才会发生。然后,我们根据随机微积分的技术计算永恒通货膨胀发生的概率。
2017-03-14 astro-ph.CO gr-qc math-ph
Stochastic approach to gravitational waves from inflation
我们提出了一个粗粒化的过程来描述暴胀张量模的超视界动力学。我们的目标是制定一个随机描述的自旋2模式的统计种子的背景下,引力波从通货膨胀。利用量子力学的基本原理,我们确定了粗粒张量场的概率密度,它满足超视界尺度下的随机Fokker-Planck方程。相应的噪声和漂移是可计算的,并且取决于所考虑的宇宙学系统。我们的一般公式适用于各种宇宙学的情况下,也考虑很少考虑的情况下,随机通货膨胀,这是重要的观测结果。我们开始获得预期的表达式,噪声和漂移在纯德西特和幂律膨胀,还包括非吸引子阶段的影响的讨论。然后,我们应用我们的方法来描述从暴胀过渡到辐射和物质主导的标准宇宙学时代的场景。我们展示了如何通过宇宙视界流动的模式之间的干扰,以及在超视界尺度自发产生的模式,可以影响粗粒度张量的随机演化。在适当的限制,我们发现,相应的频谱张量模式在视界交叉匹配的结果,量子场论计算,但我们也强调的差异可能会出现。
2022-01-25 gr-qc hep-th
Stochastic Inflation Revisited: Non-Slow Roll Statistics and DBI Inflation
随机暴胀描述了暴胀宇宙的整体结构,通过将超级哈勃动力学建模为与重力耦合的物质场系统,其中子哈勃场波动将随机力引入运动方程。超级哈勃动力学是超局部的,允许我们忽略空间导数,并将每个哈勃补丁视为一个单独的宇宙。这提供了一个自然的框架来讨论解空间和初始条件上的概率。在这篇文章中,我们推导出一个演化方程的概率为任意类的物质系统,包括DBI和k-暴胀模型,并发现平衡解决方案,满足细致平衡。我们的结果是更普遍的比那些来自假设慢滚或准德西特几何,因此是直接适用于不满足通常的慢滚条件的模型。我们讨论了一般条款的条件永恒的通货膨胀设置,我们给出了明确的数值解的高度随机,准静态轨道的相对论性DBI制度。最后,我们表明,随机/热隧穿的概率可以显着提高相对于霍金-莫斯瞬子的结果,由于相对论DBI效应。
2008-06-19 astro-ph gr-qc hep-th
More fields are different: Stochastic view of multi-field inflationary scenario
该研究从随机视角探讨多场暴胀,发现小噪声区域下场的数量决定暴胀终止与否,极多场的暴胀或无法形成可观测宇宙,揭示场数量对暴胀结局的关键影响。
2025-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
One-loop Corrections to Scalar and Tensor Perturbations during Inflation in Stochastic Gravity
基于随机引力理论,研究了暴胀过程中标量和张量扰动的圈修正。由于标量扰动的环路修正受到红外发散的影响,我们考虑红外正则化来获得有限值。我们发现,标量扰动的环修正被e折叠放大,换句话说,出现了对数修正,正如M.Sloth等人所讨论的那样。另一方面,我们发现张量扰动不受红外发散的影响。
2010-01-11 gr-qc hep-th
Stochastic constant-roll inflation and primordial black holes
本文求解了随机常滚暴胀系统,发现大第二慢滚参数下的随机效应可将形成小行星质量原初黑洞所需的曲率功率谱高度从$10^{-2}$降至$10^{-3}$。
2023-08-04 astro-ph.CO gr-qc
Lagrangian Formulation of Stochastic Inflation: A Recursive Approach
我们提出了一种新的,递归的方法来随机通货膨胀,这是自洽的,解决了多个问题,困扰了一定数量的以前的研究,特别是在现实的背景下,时空是动态的,有一个以上的领域存在,特别是与质量等级,或反作用所扮演的角色被怀疑是重要的。我们首先回顾的形式主义的随机通货膨胀,因为它通常是抽象地提出,也就是说,推导出的朗之万方程的运动场方程,并总结了以前的结果。我们证明了不一致的近似朗之万方程通常,并显示如何可以避免这些。这种设置与量子布朗运动和非平衡统计量子动力学有许多相似之处。因此,我们审查如何路径积分技术可以应用到随机通货膨胀的背景下。我们表明,这种形式主义与标准方法是一致的,开发一个自然的微扰展开,并用它来计算一个循环校正朗之万方程。
2013-04-23 gr-qc hep-th
Power spectrum in stochastic inflation
我们计算了随机暴胀中曲率扰动的功率谱。这结合了第一次穿越时间的分布,通过通货膨胀结束的表面,这是以前已经研究过的,与场值的分布时,一个给定的规模跨越了哈勃半径在通货膨胀期间,我们展示了如何计算。这使得随机- $δN$形式主义与观测有了具体的联系。作为一个应用,我们研究如何在小尺度上的量子扩散(例如,在导致原始黑洞的模型中出现)影响在宇宙微波背景中观察到的大尺度扰动。我们发现,即使这些套尺度很好地分离,大的影响可以产生从扭曲的场值和波数之间的经典关系所带来的量子扩散接近年底的通货膨胀。这表明,宇宙微波背景测量可以对整个暴胀势设置明确的约束,直到暴胀结束。
2021-04-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Small noise expansion of stochastic inflation
本文引入小噪声展开技术,将完全非线性随机暴胀系统重新表述为无限维纳过程,并指出Starobinsky测试场近似仅适用于线性区域,标量场非高斯性仅出现在慢滚参数的领先阶。
2025-04-01 astro-ph.CO gr-qc
Stochastic Inflation and Dimensional Reduction
我们提出了一个随机暴胀的副本场论方法,其中发现了降维的表现形式,后者占主导地位的尺度随时间呈指数快速增长,从而影响最大的超视界尺度。我们发现,在这些尺度上的光谱指数不可避免的修改。发现了噪声相关器与非高斯参数f_NL之间的显式关系。
2008-10-31 astro-ph gr-qc hep-th
Stochastic constant-roll inflation beyond the hilltop with the spectral method
Institute of Mathematics and Physics, University of Louvain(鲁汶大学数学与物理研究所)
利用谱方法求解二次山顶势(对应常数滚动暴胀)的福克-普朗克方程,发现穿越山顶并在反射边界附近缓慢隧穿的罕见轨迹主导平均首通时间,提出用中位数代替均值描述暴胀背景,并计算粗粒化ΔN分布。
2026-06-08 astro-ph.CO gr-qc
Stochastic Effects in Hybrid Inflation
混合暴胀是一种两场模型,其中暴胀由于不稳定性而结束。在不稳定点附近,势是非常平坦的,量子涨落支配着暴胀子和瀑布场的经典运动。在这篇文章中,我们研究这个政权的框架下随机通货膨胀。我们数值求解两个耦合的朗之万方程控制的领域的演变和计算的概率分布的e-折叠的总数和通货膨胀的出口点。然后,我们讨论了我们的结果的物理后果,特别是量子扩散如何影响可观察的混合通货膨胀的预测的问题。
2012-03-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Tunneling in Stochastic Inflation
研究了暴胀过程中衰变到不同真空的相对几率。计算是在单场慢滚势使用随机通货膨胀形式主义。各种情况下进行了调查,包括从当地的最大值的潜力和逃避当地的最小值。在后一种情况下,我们的结果与Hawking和Moss的结果一致,但适用于任何势。衰变率也计算,并与多个最小值和最大值的一般潜在的情况下进行了讨论。
2018-10-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Failure of the stochastic approach to inflation beyond slow-roll
在给出一个教学回顾后,我们澄清,通货膨胀的随机方法一般是可靠的,只有在零阶(几何)慢滚参数$ε_1$当且仅当$ε_2^2\ll 6/ε_1$,与慢滚显着的例外。这是由于随机$ΔN$形式主义在其标准公式中的失败。然而,通过保持形式主义在其有效性的制度,我们表明,在超慢滚,随机方法的通货膨胀再现的功率谱计算的线性理论的方法。
2019-04-01 astro-ph.CO gr-qc hep-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
Solving Stochastic Inflation for Arbitrary Potentials
本文提出了一种微扰法求解存在反反应的暴胀宇宙学朗之万方程。在高斯近似下,该方法允许显式计算任意势的暴胀子场的概率分布,考虑或不考虑体积效应。微扰方法,然后应用到各种具体的模型,即大场,小场,混合和运行质量膨胀。得到了这些模型中暴胀子场随机行为的新结果。特别是,它被证实,随机效应可以是重要的,在新的通货膨胀,而它被证明是可以忽略的(真空主导)混合通货膨胀。随机运行的质量膨胀的情况下,讨论了一些细节,有人认为,量子效应模糊了这个模型的四个经典版本之间的区别。它也表明,自我再生制度可能是重要的,在这种情况下。
2005-11-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Non-Gaussian tails without stochastic inflation
本文证明超慢滚暴胀中曲率扰动的非高斯尾部可由δN形式论产生,无需随机暴胀,且考虑动量扰动后两种方法高度一致,尾部形状依赖暴胀相空间。
2024-11-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Stochastic inflation as a superfluid
本文提出用超流体方程描述暴胀超视界涨落,通过函数性薛定谔方法和粗粒化建立框架,揭示波函数相位信息并兼容Starobinsky随机暴胀方法。
2025-06-04 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
Primordial black hole compaction function from stochastic fluctuations in ultra-slow-roll inflation
本研究针对超慢滚暴胀中随机效应显著的原初黑洞形成问题,利用ΔN形式与常滚近似数值求解致密函数,发现其呈尖峰形态,会大幅提升PBH丰度并拓宽质量分布,需重新开展相关数值模拟。
2024-09-18 astro-ph.CO gr-qc
Stochastic Quantum Gravitational Inflation
在暴胀显式微扰计算的量子场论,其中包含无质量,非共形领域表现出长期的影响,增长的幂的对数的通货膨胀的比例因子。斯塔罗宾斯基的随机暴胀技术不仅再现了微扰理论中每一阶的主要红外线跃迁,有时还可以将其相加,揭示当暴胀进行得如此之久,以至于大的跃迁超过甚至非常小的耦合常数时会发生什么。因此,它是重整化群对量子场论的紫外线谱所做的宇宙学模拟,将这种技术推广到量子引力是一个非常重要的问题。有两个显着的差异之间的重力和标量模型的随机配方到目前为止已经给出:衍生的相互作用和约束场的存在。我们在两个简单的标量模型中使用显式微扰计算来推断一组具有这些特征的随机制定理论的规则。
2005-07-28 astro-ph gr-qc hep-ph
Stochastic Inflation in Numerical Relativity
University of Cambridge(剑桥大学);Newcastle University(纽卡斯尔大学)
本文基于随机膨胀理论,采用数值相对论方法重新推导了3+1方程,并在慢-roll和超慢-roll场景中验证了其有效性,展示了理论和数值的鲁棒性。
2026-05-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stochastic inflation and entropy bound in de Sitter spacetime
针对德西特时空永恒暴胀阶段熵界违反全息原理的问题,采用随机暴胀方法,通过分析暴胀子场体积加权概率分布的Shannon熵,揭示了德西特时空的特殊熵行为。
2025-03-21 gr-qc hep-th quant-ph
Inflation with Stochastic Boundary
研究了在暴胀场空间中存在边界的场的布朗运动。场和边界都经历布朗运动,噪声的幅度由相应dS时空的哈勃膨胀率决定。这种设置模仿模型的通货膨胀,其中曲率扰动引起的不均匀性产生的表面上的通货膨胀结束。详细研究了漂移主导区和扩散主导区的情况。我们计算的第一次击中概率,以及平均数量的e倍的字段击中任何一个边界的字段空间。通货膨胀模型的影响进行了审查。
2022-08-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
STOLAS: STOchastic LAttice Simulation of cosmic inflation
本文开发了宇宙暴胀的STOLAS C++程序包,基于stochastic-δN形式主义直接计算曲率扰动三维图,验证了与标准微扰理论的一致性,并利用重要性采样成功实现了原初黑洞丰度的非微观数值采样。
2024-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph