Switching internal times and a new perspective on the 'wave function of the universe'
尽管广义协变性在广义相对论中很重要，但在量子引力和宇宙学中还没有建立广义协变性的量子概念，因为在量子引力和宇宙学中，由于先验不存在坐标，因此有必要用动态量子参考系代替经典坐标系。因此，量子广义协方差依赖于相对于任意选择的量子参考系在相同物理学的描述之间一致切换的能力。最近，已经开发了用于这种开关的系统方法（arXiv：1809.00556，1809.05093，1810.04153）。它通过参照系中性的狄拉克量子化，将与量子参考系的不同选择相关的描述联系起来，这些参照系被识别为相应的简化的量子理论，类似于流形上的坐标变化。在这项工作中，我们将这种方法应用到一个简单的宇宙学模型中，以演示如何在量子宇宙学中的不同内部时间选择之间进行一致的切换。我们证实的论点，狄拉克和减少量子化版本的理论的结合定义了一个完整的关系量子理论，不仅承认量子一般协变性，但我们认为，也提出了一个新的视角"宇宙的波函数“。它承担了一个视角中立的全球状态的角色，没有直接的物理解释，然而，它同时编码了相对于所有可能的参考系选择的所有宇宙描述，并构成了这些内部视角之间的关键联系。虽然为了简单起见，我们使用惠勒-德威特公式，但这种方法和论点也可能适用于循环量子宇宙学。
2019-05-19 gr-qc hep-th quant-ph
Does a Randall-Sundrum scenario create the illusion of a torsion-free universe?
我们考虑在Randall-Sundrum（RS）的情况下，扭转，确定与秩-2 Kalb-Ramond场，存在于大部分一起重力与扭转时空。虽然体中引力子和挠率的相互作用都受普朗克质量的控制，但可见膜上的挠率零模存在额外的指数抑制。这可以作为一个自然的解释，解释为什么挠率的影响比曲率对膜的影响弱得多。另一方面，大质量扭转模与相应的引力子模相关，并且可以在TeV尺度的实验中检测到。
2002-07-20 gr-qc hep-ph hep-th
Closed String Tachyon: Inflation and Cosmological Collapse
通过在具有恒定体积的内部非平坦空间上紧化临界玻色子弦论，我们研究了封闭弦快子在四维有效时空宇宙学中所起的作用。有效快子势由一个与内曲率空间有关的负常数和一个只含快子场二次项和四次项的多项式组成。在此基础上，我们提出了一个快子场和标度因子的解决方案，它描述了一个加速宇宙膨胀到一个最大值之前崩溃。在早期，闭弦快子势表现为一个宇宙学常数，驱使宇宙膨胀。宇宙学常数的值由内部空间的曲率决定，而内部空间的曲率也决定了真空能量的值。随着时间的推移，暴胀出现在我们的模型中，并且在崩溃之前很久就结束了。在后期，我们表明，宇宙的坍缩开始时，快子场凝聚。我们还评论我们的解决方案的一致性，在早期的量子方面变得重要的量子宇宙学的角度下。最后，我们简要地提到了在一个非常数的内部体积的情况下，内部空间的曲率和能量真空值之间的关系。
2011-10-28 gr-qc hep-th
Late time evolution of brane gas cosmology and compact internal dimensions
我们在膜气体宇宙学的框架下研究宇宙的晚期行为。我们研究宇宙的演化与超重力粒子气体和气体膜。考虑到当不同的维度被各向异性地包裹在各种膜的情况下，我们导出了控制包裹和未包裹子体积的动力学的弗里德曼方程。我们指出紧致的内部维度被三维或更高维的膜包裹。
2004-10-23 hep-th
Dynamical Properties of Euclidean Solutions in a Multidimensional Cosmological Model
在Hartle-Hawking无边界假设的框架下，我们研究了具有宇宙学常数（$Λ$）但没有物质场的多维宇宙的量子创生.我们发现，在这个模型中，Euclidean Einstein方程的经典解具有“准吸引子”，即，A-B平面上的大多数轨迹（其中A和B是外部空间和内部空间的比例因子）围绕一个点。据推测，宇宙的波函数在这个准吸引子点附近有一个驼峰。当内外空间的曲率都为正，且$Λ>0$为正时，存在洛伦兹解，该解起始于准吸引子附近，内部空间保持微观，外部空间演化为我们的宏观宇宙。
2000-07-22 astro-ph gr-qc hep-th
Thermal Casimir effect in the Einstein Universe with a spherical boundary
本文研究了在具有球边界的爱因斯坦宇宙中传播的共形耦合无质量标量场的零温真空能量的热涨落修正，其边界条件为Dirichlet和Neumann边界条件。因此，我们推广了文献中发现的结果，在这种情况下，它只考虑了真空能量在零温度。为此，我们使用广义zeta函数方法和Abel-Plana公式，并计算重整化Casimir自由能以及其他热力学量，即内能和熵。对于每一个，我们也研究了高温和低温的极限。在高温下，我们发现，重整化Casimir自由能提出经典的贡献，随着对数项。同样在这个极限下，内能呈现经典贡献，熵除了经典贡献之外还呈现对数项。相反，在低温下，它表明，重整化Casimir自由能和内能都是由真空能量在零温度下占主导地位。结果表明，熵服从热力学第三定律。
2022-11-17 gr-qc hep-th quant-ph
Resonant structure of space-time of early universe
本文提出了一种新的用于量子宇宙学问题的全量子方法，它描述了包从内阱向外穿透并隧穿任意形状势垒的过程。该方法允许确定波函数的幅度、相对于势垒的穿透性$T_{\rm bar}$和反射$R_{\rm bar}$（该方法的准确度：$|T_{\rm bar}+R_{\rm bar}-1| < 1 \cdot 10^{-15}$）、穿透系数（即，包从内部井向外穿透并具有其隧穿的概率）、振荡系数（描述包在内部井内部的振荡行为）。利用该方法，研究了在正宇宙学常数、辐射和广义Chaubergin气体组分存在的情况下，封闭的量子化Friedmann-Robertson-Walker模型中宇宙的演化.它是建立（第一次）：（1）振荡的渗透性的依赖于本地化的开始的包;（2）存在的共振值的能量辐射$E_{\rm rad}$，在该系数的渗透强烈增加。通过对这些结果的分析得出：（1）在定态和非定态量子模型中引入初始条件的必要性：（2）标度因子$a$存在一定的值，在这里宇宙膨胀的开始是最可能的;（3）宇宙膨胀的初始阶段，其半径不是连续变化的，但随后经过确定的离散值并在稍后的时间趋向于连续谱。
2010-05-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On Internal Consistency of Holographic Dark Energy Models
全息暗能量（HDE）模型以有效量子场论（QFT）为基础，具有明显的紫外/红外联系，已成为宇宙中暗能量的令人信服的候选者。另一方面，在尺寸为$L$的盒子中，常规QFT能够描述的量子态的最大数量是指那些处于突然坍缩为黑洞边缘的盒子。量子场论的另一个限制是，紫外截止不能独立于红外截止而被选择，因此在宇宙学环境中成为时间的函数，即使在暗能量占主导地位的宇宙学时期之前，紫外截止也应该保持最大的能量尺度。我们表明，无论一个处理的饱和形式的HDE或采取一定程度的非饱和在过去，上述限制不能满足在辐射主导的宇宙，宇宙的历史中的一个时代，预计将在传统的量子场论是完美的描述。
2008-09-24 astro-ph gr-qc hep-th
Creation of Closed or Open Universe from Constrained Instanton
在无边界的宇宙中，宇宙是由一个瞬子产生的。然而，对于具有标量场的“现实”$FRW$宇宙，不存在任何瞬子。导致其量子产生的“瞬子”可以被修改和重新解释为受约束的引力瞬子。
1998-03-15 astro-ph gr-qc hep-th
Conventional cosmology from multidimensional models
本文研究了在理想流体的多维Kaluza-Klein模型下，为我们的可观测宇宙构造传统Friedmann宇宙学的可能性。我们指出，有效的弗里德曼模型所获得的动力学紧化的多维面临着太强的变化的基本“常数”。另一方面，具有稳定的内部空间紧化的模型不存在这个问题，并且也导致了我们宇宙的传统4D宇宙学行为。我们证明了一个不去定理表明，稳定的内部空间的紧化是可能的，只有当状态方程在外部和内部空间是适当的调整到对方。通过适当的参数选择（微调），该模型中的有效宇宙学常数提供了宇宙的晚期加速。微调问题的情况下解决的内部空间的形式orbifolds膜在不动点。然而，在这种情况下，有效势太平坦（质量引力激子是非常小的），以提供必要的恒定性的有效基本“常数”。
2006-10-05 astro-ph gr-qc hep-th
Generalization of Instanton-Induced Inflation and Dynamical Compactification
该文将瞬子诱导的暴胀与动力学紧致化推广至正曲率爱因斯坦流形及带空间曲率的FLRW度规，构造瞬子解并发现仅齐次内部空间允许均匀各向同性宇宙，且开放宇宙存在反弹解。
2023-11-13 gr-qc hep-ph hep-th
Multidimensional perfect fluid cosmology with stable compactified internal dimensions
在降维到四维有效模型的条件下，研究了具有裸宇宙学常数和理想流体的多维宇宙学模型。对于一类特殊的理想流体，得到了内部空间的稳定紧化。外部空间的行为符合标准的弗里德曼模型。必要的限制模型的参数，以确保外部（我们的）宇宙的动力学行为与观测一致。
1998-04-06 astro-ph gr-qc hep-th
Expanding Universe and Dynamical Compactification Using Yang-Mills Instantons
我们考虑一个八维的爱因斯坦-杨-米尔斯理论来探讨在额外维度中形成的杨-米尔斯瞬子是否能引起我们的四维时空的动力学不稳定性。我们证明了额外维度中的杨-米尔斯瞬子可以引发我们的宇宙在四维时空中的膨胀以及额外维度的动力学紧化。我们还讨论了一种可能性，实现了再加热机制，通过量子反反应从收缩的微小内部空间与涂抹的瞬子。
2018-12-11 gr-qc hep-ph hep-th
Dilaton Dynamics in (A)dS_5 x S^5
我们研究了十维Kaluza-Klein理论和IIB超引力中额外维的稳定性。我们假设（A）dS_5 × S^5紧化，通过计算量子效应，找到了内部空间半径的有效势。有效势有一个极小值，如果宇宙是在势山顶上产生的，那么宇宙将经历指数膨胀，从dS_5演化到AdS_5。内部空间S^5保持很小，其半径不变。我们的IIB超引力模型包含了具有经典真空期望值的4型规范场，这是10维宇宙学常数的作用。如果宇宙演化为AdS，则由IIB型超引力模型得到了具有稳定的双光子的五维Randall & Sundrum系统。
2003-08-21 gr-qc hep-ph hep-th
Cosmic Strings and Quintessence
提出了Riemann-Cartan时空流形$U_{4}$中一个新的Lorentz规范不变量U（1）拓扑场论.利用U（1）规范势的分解理论和$ ϕ$映射拓扑流理论，证明了U（1）复标量场$ϕ(x)$可以看作是宇宙中的序参量场，而$ϕ(x)$的零点集作为宇宙早期的时空缺陷产生了宇宙弦.在标准宇宙学中，这个复标量序参量场具有负压，提供了宇宙的加速膨胀，能够解释早期宇宙的暴胀现象。因此，这个复标量场不仅是宇宙弦产生的序参量场，而且也合理地表现为宇宙弦的精髓--暗能量。
2003-03-04 hep-th
D-brane Anti-brane Annihilation in an Expanding Universe
计算了膨胀宇宙中D-膜和反D-膜的时变密度。D-膜反膜湮灭率太小，不能与FRW型宇宙的膨胀率竞争，膜过于接近宇宙。这个膜问题类似于旧的膜问题。然而有趣的是，它表明，小尺寸的D-膜的湮灭比高维膜更慢。因此，一个最初的brany宇宙在后期可能只充满了低维膜。当与适当的晚期暴胀理论相结合时，这会导致一种有吸引力的动力学方法来创造一个现实的膜世界场景。
2003-04-17 hep-th
