Mystery of Vacuum Energy or Rise and Fall of Cosmological Constant
讨论了宇宙学常数问题的两个方面:一个是对真空能量的所有贡献的神秘补偿,其精确度为100-50个数量级;另一个是恒定真空能量密度与当今依赖于时间的宇宙学能量密度的惊人相等。
2002-03-26 hep-ph
Double-layered vacuum bubbles and cosmological phase transitions
School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences(杭州高等研究院基础物理与数学学院,中国科学院大学);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(物理科学学院,中国科学院大学);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(理论物理研究所,中国科学院);School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University(物理与天文学院,中山大学)
研究多真空环境下双层真空气泡的形成与演化,通过格点模拟展示飞越过渡如何产生双层气泡,揭示其动态特征对引力波和重子生成的影响。
2026-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Vacuum of the Standard Model and its Cosmological Aspects
最近,我们提出了真空的定义,并提出了对称性破缺的机制。在这个机制中,产生了额外的无质量场,真空场。我们将这种方法应用于粒子物理的标准模型,得到了该模型的真空区。标准模型的真空场是一个具有电磁性质的四维矢量场。这个场在$ U(1)_{em} $规范变换下是不变的。我们推测它可能是许多宇宙学现象的原因,如暴胀、暗能量和宇宙磁场。
2017-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Aspects of Higgs Vacuum Metastability
当前标准模型参数的中心实验值给出了一个惊人的结论:电弱真空的亚稳态优于绝对稳定。希格斯玻色子玻色子的亚稳态真空意味着真空衰变的发生可能会给宇宙带来灾难性的后果,事实上也是不可避免的。希格斯真空的亚稳性对宇宙学来说尤其重要,因为在早期宇宙中,有许多机制可以触发电弱真空的衰变。我们提出了一个全面的审查从希格斯真空亚稳态宇宙学的影响,以及相关的理论课题,包括重整化群的改进,量子场论在弯曲时空和真空衰变场论的教学讨论。
2019-01-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On the Thermal History of Calculable Gauge Mediation
许多具有真实高吉诺质量的信使模型都是基于亚稳态真空的。在这项工作中,我们研究了这些模型的热历史。分析R对称模型,我们指出,虽然一些已知的信使模型显然更喜欢超对称真空,有一个巨大的一类模型的答案取决于初始条件。随着真空在原点,高温热势也有一个局部极小远离原点。这种真空在零温度下没有类似物。从该真空到超对称真空的一阶相变被参数抑制,并且从该真空开始的理论很可能发展到期望的规范调解真空。我们还评论了没有R-对称性的模型的热演化。
2009-10-27 hep-ph hep-th
When did vacuum energy of the Universe become cosmological constant?
研究了宇宙中的夸克-胶子相变,相变后真空(暗)能量硬化并成为宇宙学常数。在此之前,宇宙的真空成分在相变期间通过跳跃而变化,因为量子场的真空凝聚在其正密度能量中具有负贡献。这个宇宙生命的精华时期发生在我们的宇宙失去高度对称性的第一秒的前半部分。利用泽尔多维奇公式计算了真空能的现代值。结果表明,当宇宙温度为T~150MeV时,确实存在以赝戈德斯通玻色子为特征的量子色动力学真空。因此,暗能量是真空能量的可能性很大。
2007-12-29 hep-ph
Cosmological Constant Problem and Renormalized Vacuum Energy Density in Curved Background
目前的真空能量密度观察到的暗能量${ ρ}_{ \rm dark }\simeq 2.5\times10^{-47}\ {\rm GeV^{4}}$是不可接受的小相比,任何其他尺度。因此,我们在推导暗能量时遇到了严重的微调问题和理论困难。然而,在理论上有吸引力的方案已被提出并在文献中讨论:根据宇宙学常数的重整化群(RG)运行,真空能量密度可以表示为${ ρ}_{ \rm vacuum }\simeq m^{2}H^{2}$,其中$m$是标量场的质量,并且在弯曲时空中相当动态。然而,一直没有严格的证据来推导这个表达式,有一些批评的物理解释RG运行宇宙学常数。在本文中,我们重新讨论了宇宙学常数的RG运行效应,并研究了弯曲时空中的重整化真空能量密度。我们证明了${ ρ}_{ \rm vacuum }\simeq m^{2}H^{2}$描述的真空能量密度是弯曲背景的量子效应而不是宇宙学常数的运行效应。通过与宇宙学观测数据的比较,我们得到了标量场质量的一个上界,它小于普朗克质量$m \lesssim M_{\rm Pl}$。
2017-06-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological and Astrophysical Probes of Vacuum Energy
真空能在宇宙学相变期间发生变化,并且在相变之前的时期变得相对重要。对于一个可行的宇宙学来说,相变后的真空能量必须由下一个相变的临界温度决定,这从另一个角度揭示了宇宙学常数问题。在这里,我们建议在不同于我们目前真空的情况下实验测试真空能量的性质。一个有希望的途径是考虑中子星中QCD的高密度相效应。这类相具有与正常相不同的真空期望值和不同的真空能量,它们可以对中子星的质量贡献一个数量级的分数。对中子星质量的精确观测可以潜在地产生关于真空能量的引力特性的信息,这可以显著地影响它们的质量-半径关系。对宇宙真空能量演化的一个更直接的检验,可以从对原始引力波频谱在对应于相变的频率上的精确观测中推断出来。虽然传统宇宙学预测的量子色动力学和电弱相变的自由度决定的频谱步骤,真空能量的调整机制可以显着改变这一点。此外,可能存在其他相变,其中真空能量的影响可以显示为光谱中的峰。
2015-02-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Vacuum energy with mass generation and Higgs bosons
我们讨论了Higgs质量和宇宙学常数的等级之谜,重点是庞加莱不变性,质量产生和重整化群不变性的相互作用。一个合理的解释涉及到一个涌现的标准模型,其中宇宙学常数的尺度被大尺度涌现的力量所抑制。在这种情况下,宇宙学常数尺度和中微子质量应该是相似的。
2020-03-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Solving the main cosmological puzzles with a generalized time varying vacuum energy
研究了真空能量密度随时间变化的FLRW平坦宇宙模型$Λ(t)$的动力学性质。特别地,我们研究了一个广义真空模型的动力学性质,发现在一定条件下,辐射时代的真空项为$Λ(z) \propto (1+z)^{4}$,而物质时代的真空项为$Λ(z)\propto (1+z)^{3}$到$z\simeq 3$和$Λ(z)=Λ$到$z\le 3$ .这种行为的确认将是至关重要的,因为它可以提供宇宙符合问题以及微调问题的解决方案,而不会改变众所周知的(从和谐$Λ$宇宙学)哈勃膨胀。
2009-10-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Extended analysis for the Evolution of the Cosmological history in Einstein-aether Scalar Field theory
本文考虑一个Einstein-aether标量场宇宙模型,其中以太和标量场相互作用。我们考虑的模型包括两个不同的相互作用模型在文献中提出的Kanno等人。和唐纳利等人。我们进行扩展分析的宇宙演化,因为它是由场方程通过使用方法从动力系统,具体来说,我们确定的不动点,我们进行稳定性分析,这些精确的解决方案。
2020-02-12 gr-qc hep-ph
Real-Time History of the Cosmological Electroweak Phase Transition
我们数值研究了宇宙学电弱相变的实时历史,根据最近的晶格结果,它可能发生在标准模型或MSSM中的m_H < m_W。我们跟踪成核气泡从加速和快速增长的初始阶段,通过与压缩波的碰撞导致减速和再加热到T_c,直到缓慢增长和蒸发的最后阶段。我们发现,与压缩波的碰撞可以使气泡壁在径向上振荡,并且通常发生再加热到T_c。
1996-08-01 astro-ph hep-ph
The cosmological Higgstory of the vacuum instability
标准模型希格斯势在大的场值下变得不稳定。在澄清了有效势的规范依赖性问题之后,我们研究了在整个暴胀、再加热和当前时代中存在这种不稳定性的希格斯场的宇宙学演化。我们的结论是,希格斯场位于其真正真空中的反德西特补丁对我们的宇宙是致命的。从这个结果中,我们推导出上界的哈勃常数在通货膨胀,这取决于再加热温度和希格斯耦合到标量曲率或暴胀。最后,我们研究了希格斯亚稳定性和量子引力的一致性之间的推测性联系如何导致希格斯和顶质量的尖锐预测,这与测量值是一致的。
2015-09-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Vacuum energy and cosmological evolution
一个膨胀的宇宙不可能有静态的真空能量密度。所谓的宇宙学常数$Λ$应该是一个近似值,当然对于哈勃时间的一小部分来说是一个很好的近似值,但它很可能是对一个真正的动态真空能量变量的临时描述,这个变量从暴胀时代演变到今天。我们可以将演化的真空能量与卡西米尔装置进行比较,在卡西米尔装置中,平行板缓慢地分开(“膨胀”)。不能测量总真空能量密度,只能测量与板的存在相关的效应,然后还测量它们随时间增加的分离。与闵可夫斯基时空相比,宇宙中有一个非零的时空曲率$R$,它随着膨胀而变化。真空能量密度必然相应地改变,我们自然期望得到$δΛ\sim R\sim H^2$。可以构造一类跟踪这种变化率的动态真空模型。它们与现有的宇宙学数据相一致,并且可以很方便地解释从暴胀时期到现在的宇宙演化。这些模型非常接近宇宙晚期的$Λ$ CDM模型,但与早期的模型有很大的不同。在我们最近的过去,可以检测到固有真空动力学的痕迹。
2014-03-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Late-time acceleration by a residual cosmological constant from sequestering vacuum energy in ultimate collapsed structures
隔离机制被提出来作为对物质扇区中的非引力真空能量的旧宇宙学常数问题的补救。在这里,它表明,这种全球性的约束机制的扩展自然产生的剩余宇宙学常数在宇宙的不同补丁产生的平均条件。新的机制自然会产生小的观测值,在后期引起宇宙加速,因此,解决了新的宇宙学常数问题。因此,采用晕圈模型图片,其中所有物质含量最终驻留在所形成的最后塌陷结构中。在这些塌陷斑块中进行隔离会产生所需的平均残差,其中在塌陷中我们当前位置上的均匀先验预测$Ω_Λ=0.697$。最后,来自宇宙学平均值的局部残差的波动可以自然地引起局部增强的哈勃常数。
2018-11-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Exact Determination of the Cosmological Constant
在早期宇宙的相变过程中,随着宇宙等离子体的冷却,量子场的真空凝聚产生了负能量密度。这些凝结体可能补偿了初始真空能量。目前的真空是最后一次相对论相变($T_{cr}\sim 100$ MeV)的真空凝聚(它的信息由伪戈德斯通玻色子($π$ -介子)携带)。这使我们能够使用泽尔多维奇公式,精确计算当前时代的宇宙学常数值。如果最可能的值$Ω_Λ$为0.7-0.8,则$H_0$落在72.5至67.8(km/s)/Mpc的范围内。
1997-07-25 hep-ph
Late-time Quantum Vacuum Decay and its Cosmological Implications
Sun Yat-sen University (Zhuhai Campus)(中山大学(珠海校区));University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室);University of Warsaw(华沙大学)
本文通过构建唯象模型,利用精确距离测量和CMB各向异性数据,研究了晚期量子真空衰变对宇宙学观测的影响,发现当前数据允许总真空能量在红移$z_t<1$时减少50%,并可通过暗物质转化和畴壁产生缓解$\Lambda$CDM模型的张力。
2026-05-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gauge Field Theory Vacuum and Cosmological Inflation
当我们考虑真空场的量子涨落对暗能量和有效宇宙学常数的贡献时,基本粒子物理学和宇宙学之间的深刻联系就显现出来了。零点能量的贡献超过了宇宙能量密度的观测宇宙学上限许多数量级。因此,基本场的真空涨落会以任何方式影响宇宙演化,这似乎是很自然的。我们在这篇评论文章的目的是描述最近的调查的影响杨米尔斯真空极化和色磁凝聚的弗里德曼宇宙学的演变,通货膨胀和原始引力波。本文用有效拉格朗日方法导出了规范场理论的量子能量动量张量和相应的量子状态方程。能量-动量张量有一个与时空度规成比例的项,并对有效宇宙学常数提供有限的非发散贡献。这使得调查的影响,规范场理论真空极化的弗里德曼宇宙学,通货膨胀和原始引力波的演变。由真空极化的规范场理论导出的弗里德曼方程的I-IV型解提供了另一种暴胀机制和晚期加速的可能性。弗里德曼方程的II型解产生了有限持续时间的宇宙的初始指数膨胀,IV型解证明了晚期加速。这些解满足原初引力波放大的必要条件。
2022-04-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Crossover quintessence and cosmological history of fundamental "constants"
交叉精粹预言,基本耦合的时间变化在红移$z\approx 2$比过去几十亿年要快得多。这可以调和的精细结构常数的时间变化的类星体的吸收线与严重的边界从古核物理和高精度测试的等效原理。我们提出了一个模型,这是符合所有目前的数据随时间变化的耦合,测试的等效原理和宇宙学。
2003-03-12 astro-ph hep-ph
A Cosmological Signature of the Standard Model Higgs Vacuum Instability: Primordial Black Holes as Dark Matter
对于当前的希格斯粒子和顶质量的中心值,标准模型希格斯粒子势在$10^{11}$ GeV量级上产生了不稳定性。我们表明,这种不稳定性的宇宙学签名可能是暗物质的形式原始黑洞种子希格斯波动在通货膨胀。暗物质的存在可能不需要超越标准模型的物理学。
2018-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gauge Field Theory Vacuum and Cosmological Inflation without Scalar Field
本文用有效拉格朗日方法导出了规范场理论的量子能量动量张量和相应的量子状态方程。能量-动量张量有一个与时空度规成比例的项,并对有效宇宙学项提供有限的非发散贡献。这使得调查的影响,规范场理论真空极化的弗里德曼宇宙学,通货膨胀和原始引力波的演变。由真空极化的规范场理论导出的弗里德曼方程的I-IV型解提供了另一种暴胀机制和晚期加速的可能性。弗里德曼方程的II型解产生了有限持续时间的宇宙的初始指数膨胀,IV型解证明了晚期加速。这些解满足原初引力波放大的必要条件。
2021-10-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On Gauge Mediation and Cosmological Vacuum Selection
规范介导的超对称性破裂有许多吸引人的特点,可以实现在唯象有趣的弦驱动模型。我们指出,在模型中的Polonyi类场稳定在一个低的期望值的量子校正,重力似乎限制从以上的混合物的重力调解占主导地位的规范调解渠道。然而,我们也指出,在一类这样的模型中,低能亚稳超对称破缺真空似乎是宇宙学上不受欢迎的。这些特征在具有反常U(1)群的典型稳定化模型的情况下也应该成立。
2009-06-29 hep-ph
A small non-vanishing cosmological constant from vacuum energy: physically and observationally desirable
在独立测定哈勃常数和宇宙年龄方面取得的进步现在似乎表明,我们需要一个小的非零宇宙学常数来使这两个独立的观测结果相互一致。宇宙学常数可以物理地解释为量子化场的真空能量。为了使宇宙学观测相互一致,我们需要一个真空能量密度,即今天的$ ρ_v \sim (10^{-3} eV)^4 $(宇宙学单位为$ \hbar=c=k=1 $)。本文认为,在与大质量中微子相关的相变背景下,这样的真空能量密度是自然的。事实上,提供正确的真空能量标度以消除年龄与哈勃常数的差异所需的中微子质量与MSW机制解决太阳中微子问题所需的中微子质量是一致的。
1995-12-15 astro-ph gr-qc hep-ph
On the cosmological implications of the electroweak vacuum instability: constraining the non-minimal coupling with inflation
我们目前对标准模型参数的测量表明,希格斯场存在于亚稳态的电弱真空中,真空可以衰变到较低的基态,对我们的宇宙产生灾难性的影响。根据我们的观察,没有这样的事件发生在可观测的宇宙中,尽管各种充满活力的过程,可能已经触发it. This工作作为一个概述的方法,利用亚稳态的假真空宇宙膨胀过程中提供的希格斯曲率耦合$ξ$的约束。还考虑到随时间变化的哈勃率对有效希格斯势和我们过去的光锥时空几何的影响,结果在国家的最先进的$ξ$ -从二次和四次混沌膨胀,和Starobinsky一样的幂律膨胀的下限。
2021-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological constant and vacuum energy
量子真空的一般热力学分析是基于我们对凝聚态系统中真空的认识,它与爱因斯坦早期关于宇宙学常数的观点一致。在平衡宇宙中,宇宙学常数的值是由物质调节的。在空的宇宙中,真空能量恰好为零,λ =0。量子场的零点运动对真空能量的巨大贡献,正好被量子真空的高能自由度所抵消。在被物质均匀填充的平衡宇宙中,真空受到干扰,真空能量密度与物质的能量密度成正比。这种考虑适用于任何平衡真空,而不管真空是真是假,并且在爱因斯坦广义相对论和狭义相对论中(即在没有引力的世界中)都是有效的。
2004-10-21 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-ph
Cosmological constant in a quantum fluid model
真空态与量子流体之间的可能类比为研究热修正、时空曲率、边界条件和量子反作用等引起的真空能量密度提供了一个模型。我们发现在这个量子流体模型中真空的能量密度并不是自然的物质能量密度的量级。我们展示了量子反反应中的高阶修正也可以对真空能量密度做出贡献,以及宇宙膨胀是宇宙脱离力学平衡的表现。这最后一个事实意味着简单的热力学参数不足以解释宇宙学常数问题,因为计算相关的真空能量密度首先需要知道真空的基本微观物理。
2011-09-10 hep-ph hep-th
Renormalizing the vacuum energy in cosmological spacetime: implications for the cosmological constant problem
量子场论中真空能量的重整化通常受到理论难题的困扰,不仅与重整化过程本身有关,而且与最终结果通常导致与宇宙学中$Λ$的测量值不相容的非常大(有限)的贡献这一事实有关。在这里,我们计算零点能量(ZPE)的非最小耦合(大质量)的标量场在FLRW时空中使用的离壳绝热重整化技术在以前的工作。一般的离壳结果产生了一个光滑函数$ρ_{\rm vac}(H)$,它由哈勃速率的幂和/或它的时间导数组成,涉及不同的(偶数)绝热阶数$\sim H^N$($N=0,2,4,6,...)$),也就是说,它非常明显地导致了运行真空模型(RVM)的结构。我们已经从有效作用量形式主义中验证了同样的结果,并用它来寻找运行量子真空的$β$函数。没有出现来自粒子质量的不期望的贡献$\sim m^4$,因此在$ρ_{\rm vac}(H)$中不需要对参数进行微调。此外,我们还发现更高功率的$\sim H^6$可以自然地驱动早期宇宙中的RVM暴胀。我们的计算还详细阐明了量子真空的状态方程:它被证明不是严格的PDMATHAMT,而是适度的动力学。低能量下的$ρ_{\rm vac}(H)$形式也是RVM的特征,它由一个加性项(所谓的“宇宙学常数”)和一个小的动力学分量$\sim νH^2$($|ν|\ll1$)组成。最后,我们预测了牛顿引力耦合$G(H)$的慢($\sim\ln H$)运行。我们的半经典QFT计算的物理结果是揭…
2023-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-vacuum initial states for the cosmological perturbations and the back-reaction problem of inflation
在暴胀理论的框架中,假设微扰的量子态是一个非真空态会导致一个困难:一般来说,非真空初始态意味着暴胀子场量子的大能量密度,而不是宇宙学项类型,这可能会阻止暴胀阶段。在这篇简短的笔记中,我们详细讨论了为什么会这样,由于考虑了一般的非真空初始状态,因此关注了可能的非高斯特征。
2002-06-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Vacuum creation of massive vector bosons and its application to a conformal cosmological model
在平直时空中的有质量矢量场的简单模型中,我们导出了一个非马尔可夫型的动力学方程,描述了在不同性质的外场作用下真空对的产生。为此,我们使用的非微扰方法的动力学理论结合一个新的元素时,瞬时准粒子表示的过渡实现内的振荡器(全纯)表示。本文根据共形不变标量张量引力理论及其在宇宙学中的应用,详细研究了由含时玻色子质量产生的矢量玻色子的真空产生过程。它表明,宇宙的状态方程(EoS)的选择允许获得的矢量玻色子的数密度,这是足以解释所观察到的光子数密度的宇宙微波背景辐射。结果表明,真空中产生的矢量玻色子气体处于强非平衡态,对应于冷的类尘埃EoS。
2004-12-01 hep-ph
Stress-Energy Connection and Cosmological Constant Problem
通过建立真空、物质和辐射的应力-能量张量几何,研究了真空能的引力性质。假设物质和辐射的引力效应可以通过适当修改时空联系来表述,我们得到了各种几何动力学方程,它们适当地包含了通常的引力场方程,但带有普朗克抑制的、非定域的、高维的附加项。这种形式所带来的最大的新颖性是,真空能量不是作为宇宙学常数,而是作为引力常量的来源。因此,形式主义通过将真空能量引导到引力常量来简化宇宙学常数问题。尽管如此,量子引力效应(如果有的话)通过引力子和引力子-物质回路恢复了这个问题,这里提出的机制还没有驯服这种对宇宙学常数的贡献。
2011-06-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological constant and vacuum energy: old and new ideas
爱因斯坦方程中的宇宙学常数(CC)项,λ,首先与真空能量密度的概念联系起来。尽管如此,众所周知,理论预测与从现代宇宙学数据中选取的观测值之间存在巨大的,事实上令人震惊的差异。这就是著名的、极其困难的“CC问题”。奇怪的是,最近在欧洲核子研究中心大型强子对撞机上观察到的希格斯粒子,实际上应该被认为是矛盾的:一方面,它似乎是粒子物理学的一个可能的伟大胜利,但另一方面,它打开了宇宙学喧嚣的潘多拉盒子,因为它可能提供(唉!)实验证明存在的电弱(EW)真空能量,从而有趣的现实CC问题。即使只计算这一对宇宙真空能量的贡献,与宇宙学观测值的差异也已经达到55个数量级。这是CC问题的(迄今为止)“真正”的规模,而不是(太经常)从上层挥舞123个(但完全未经探索!)能量刻度。这就是爱因斯坦引入λ项96年后令人困惑的情况。在下面,我将简要地(希望是教学性的)回顾一下关于CC问题的一些新老观点。然而,由于希格斯玻色子刚刚敲了我们的门,提醒我们真空能量可能是真实现象学中一个完全有形的概念,我将专门从真空能量的原始概念及其可能的宇宙膨胀“运行”来解决CC问题,而不是冒险尝试用各种各样的暗能量概念来取代CC。
2013-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A note on the cosmological constant problem
提出了一个宇宙学常数问题的推测解。本文认为,虽然真实的量子真空能量密度为$M_P^4$量级,但由于量子引力真空态中存在大量的散射过程,所观测到的经典真空能量密度可能要小得多.
2011-07-17 gr-qc hep-ph hep-th
Irrational Monodromies of Vacuum Energy
我们提出了一个理论与轴子通量monodromies耦合到重力,减少到本地真空能量封存低于轴子质量尺度。如果轴子势包括一个由非微扰耦合到规范扇区产生的项,其衰减常数与单值周期不相称,那么低能势就会产生一个无理轴子真空的景观,其宇宙学常数任意小。宇宙学常数值对未知紫外物理的敏感性可以大大降低。在微扰理论中,每个真空中的宇宙学常数从一个阶到下一个阶的变化,可以比初始截止值小得多。早期宇宙中真空之间的非微扰跃迁填充了这个景观,类似于无理轴子的情况。在这样的真空景观中,一个小的宇宙学常数自然会出现。
2019-11-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Discrete Higgs and the Cosmological Constant
我们认为Higgs真空具有小尺度结构,这可以解释预测的电弱真空能量密度与观测到的宇宙学常数之间的巨大差异。一个有效的拉格朗日描述获得修改的标准模型预测,可以在对撞机实验进行测试。
2008-07-31 hep-ph
Matter-antimatter asymmetry and other cosmological puzzles via running vacuum cosmologies
目前的天文观测成功地解释了目前的宇宙学范式的基础上的和谐模型($Λ_0$ CDM +通货膨胀)。然而,这样一个场景是由描述宇宙演化不同阶段的成分的异质混合组成的。特别是,它没有给出一个统一的解释连接的早期和晚期的时间加速通货膨胀制度,这是由许多亿元分离。和谐模型的其他挑战包括:早期的奇点或宇宙从量子引力体系中出现,从暴胀到标准辐射阶段的“优雅”退出,以及巧合和宇宙学常数问题。我们在这里表明,一个简单的运行真空模型或一个依赖于时间的真空可以提供洞察上述一些开放的问题(包括一个完整的宇宙历史),也可以解释观察到的物质反物质不对称后,最初的通货紧缩时期。
2018-05-24 gr-qc hep-ph hep-th
Cosmological expansion governed by a scalar field from a 5D vacuum
我们考虑一个单一的领域从一个五维(5D)真空状态的宇宙膨胀。在适当的变量变化下,宇宙可以有效地被看作是四维膨胀的,并有一个有效的状态方程来描述宇宙演化的不同时期。在这里的例子中,宇宙首先描述了一个膨胀阶段,然后是减速膨胀。此后,宇宙被加速,并描述了一个典型的膨胀,最终,在未来,真空占主导地位。
2006-04-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Vacuum Energy, Cosmological Supersymmetry Breaking and Inflation from Colliding Brane Worlds
在碰撞膜世界的背景下,我讨论了一个玩具宇宙模型,与E。Gravanis,可以说它产生了暴胀和一个放松到零的宇宙学“常数”,与超对称性破缺(TeV)尺度相比,它在层次上很小。超对称破缺是由磁化环面上膜世界的紧化引起的。关键的因素是弦论在可观测的膜世界上的非临界性(非共形性),它在碰撞中产生,因此被看作是这个系统偏离平衡的原因。与超对称破缺标度相比,当代真空能的层次很小,因此归因于弛豫。
2002-10-01 gr-qc hep-ph hep-th
Landscape Predictions from Cosmological Vacuum Selection
在具有数百个通量的BP模型中,我们计算了宇宙动力学对景观真空概率分布的影响。从通用的初始条件,我们发现,大多数通量动态驱动到一个不同的和更窄的范围内的值比预期的景观统计。因此,宇宙学演化将只进入真空的一小部分,而宇宙学常数很小。这导致了一系列尖锐的预测。与其他永恒暴胀的方法不同,这里采用的全息测量不会导致“惊人”,即概率的过度扩散,这将注定弦景观作为宇宙学常数问题的解决方案。
2007-05-09 astro-ph gr-qc hep-ph
The mystery of cosmological vacuum energy density and the accelerated expansion of the universe
广义相对论的原理允许一个不为零的宇宙学常数,这至少可以部分地用物质场的量子涨落来解释。根据符号和大小,它可以在宇宙演化的某些阶段导致加速或减速膨胀。最近的宇宙学观察似乎表明,我们目前生活在一个加速阶段。我们回顾了历史和基本问题与宇宙学常数,然后讨论目前的证据,正值,这导致加速膨胀。
2000-09-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological singularities and analytical solutions in varying vacuum cosmologies
我们研究了一个大家族的运行真空宇宙学的动力学特征,其中$Λ$演化为哈勃参数的多项式。具体地说,利用临界点分析,我们研究了描述de-Sitter,辐射和物质主导时代的奇异解的存在性和稳定性。我们发现几个类的$Λ(H)$宇宙学的新的解析解给出的Laurent展开。最后,我们证明了米尔恩宇宙和$R_{h}=ct$模型可以看作是一个特定的$Λ(H)$模型周围的扰动,但这个模型是不稳定的。
2018-08-07 gr-qc hep-ph
Contribution of Kaluza-Klein modes to vacuum energy in models with large extra dimensions $&$ the Cosmological constant
本文研究了大额外维模型中拓扑能的产生。这个能量的起源是由于额外维度的紧化而导致的标准闵可夫斯基真空的拓扑变形。这种变形被认为是由于大量的卡鲁扎-克莱因引力模式而产生的有效的、有限的能量密度。它的重整化值被认为取决于额外维度的大小,而不是理论的UV截止值。它表明,如果这个能量密度是有助于所观察到的宇宙学常数,将有非常严格的界限上的额外维度的数量和它们的大小。
2002-10-08 gr-qc hep-ph hep-th
Cosmological vacuum selection and metastable susy breaking
我们研究规范调解在广泛的O 'Raifeartaigh型模型超对称破缺亚稳真空重力和/或量子校正。我们研究了它们在早期宇宙中的热演化,以及在何种条件下可以选择susy破真空。它表明,热化通常使亚稳态超对称破缺宇宙学不利,但这并不总是如此。初始条件与spurion位移从对称的热极小值和一个小的耦合到信使部门可以导致实现susy打破真空,即使再加热温度很高。我们表明,这是可以实现的,而不会危及低能量现象。此外,我们还发现,用信使的超对称质量项来变形模型,使得susy破缺极小值和susy保持极小值都远离原点,并不改变结论。在具有反常U(1)群的模型的情况下,基本的观察结果也是成立的。
2010-12-17 hep-ph hep-th
A Cosmological Constant That is Too Small
我们构造了一个弦论的真空,其中真空能量的大小为普朗克单位的$< 10^{-123}$。遗憾的是,真空能量的符号是负的,某些超对称性仍然没有破缺。
2022-01-11 gr-qc hep-ph hep-th
Evolution of cosmological constant in effective gravity
与平衡真空中的宇宙学常数无效的现象相反,这是任何量子真空的一般性质,在修改爱因斯坦方程以允许宇宙学常数在非平衡真空中演化方面有许多选择。试图在量子真空的凝聚态类比所建议的方向上扩展爱因斯坦方程。不同的场景被发现取决于所涉及的松弛参数之间的关系的行为,其中一些场景已在文献中进行了讨论。其中之一再现了有效宇宙学常数作为积分常数出现的情景。第二种描述的情况是,在宇宙学相变之后,宇宙学常数从零下降到负值;这种情况描述的是从这个大的负值回到零,然后到一个小的正值的弛豫。在第三个例子中,弛豫时间不是一个常数,而是取决于物质;这个场景表明真空能量(或其分数)可以扮演冷暗物质的角色。
2003-03-05 cond-mat gr-qc hep-ph
Vacuum Energy, the Cosmological Constant and Compact Extra Dimensions: Constraints from Casimir Effect Experiments
我们考虑一个宇宙与一个紧凑的额外的维和宇宙学常数出现从一个适当的紫外线截止的零点能量的真空。我们推导了平行导电板之间的Casimir力作为以下尺度的函数:板间距,额外维度的半径和截止能量尺度。我们发现,有这些尺度的临界值,在板之间的卡西米尔力改变符号。对于所需的截断能量尺度再现观测值的宇宙学常数,我们发现,卡西米尔力的变化的迹象,并成为排斥板分离小于临界分离$d_0=0.6mm$,假设一个零半径的额外的维度(没有额外的维度)。这一预测与Casimir实验相矛盾,Casimir实验表明,吸引力下降到$100nm$的板分离。对于一个非零的额外维度半径,临界分离$d_0$变得甚至大于$0.6mm$,并保持与卡西米尔力实验不一致。我们的结论是,无论有没有紧致额外维的存在,任何适当截止的真空能量都不能起到宇宙学常数的作用。
2008-02-12 astro-ph gr-qc hep-ph
Vacuum Fluctuations and Cosmology
引力场真空涨落的概念在宇宙学中占有重要地位。极早期宇宙的强可变引力场放大了这些涨落,并将它们转化为宏观的宇宙学扰动。由于基本过程是参量放大,微扰被置于压缩真空量子态中。我们可能已经在某些宇宙学观测中看到了这些过程的表现。
1996-03-10 astro-ph gr-qc hep-ph
Interpreting Cosmological Vacuum Decay
本文重新讨论了最近由Wang和Meng \cite{wm}提出的宇宙学真空衰变方案。从热力学参数中发现,在存在粒子产生的情况下,量化真空衰变率的$ε$参数必须为正。如果没有粒子产生,冷暗物质(CDM)粒子的适当质量必然是一个依赖于时间的量,按$m(t) = m_o a(t)^ε$缩放。通过考虑重子的存在下,在宇宙学的情况下,它也表明,它们的动力学效应是改变过渡红移$z_*$(宇宙从减速到加速膨胀切换的红移),预测值的$z_*$兼容目前的估计的基础上Ia型超新星。为了约束$Ω_m - ε$面,联合统计分析,包括目前的超新星观测,气体质量分数测量的星系团和CMB数据进行。95% c.l.发现真空衰减速率参数落在区间$ε= 0.11 \pm 0.12$上。还分析了真空衰变为光子的可能性。在这种情况下,辐射流体的能量密度与$ρ_r = ρ_{ro}a^{-4 + ε}$成比例,其温度演化规律服从$T(t) = T_oa(t)^{ε/4 - 1}$。
2005-07-20 astro-ph gr-qc hep-ph
Vacuum in quantum liquids and in general relativity
在量子液体中,有效的洛伦兹度规和某种引力在低能角逐渐出现,是可以详细研究量子真空相关问题的对象。特别是,它们提供了宇宙学常数问题的可能解决方案:为什么真空能量比相对论量子场论的估计小120个数量级。宇宙学常数的几乎完全消除不需要任何微调,并且来自量子液体的基本"trans-Planckian“物理学。剩余的真空能量是由物质(准粒子)、曲率和其他可能的来源(如平滑分量-精髓)引起的量子真空扰动产生的。这为另一个宇宙学常数问题提供了可能的解决方案:为什么现在的宇宙学常数与现在宇宙的物质密度相当。本文讨论了量子液体中量子真空的一些性质:不同条件下的真空能量,真空态以上的激发和真空运动对它们的有效声学度规,Casimir效应等。
2001-04-15 cond-mat gr-qc hep-ph
Vacuum Decay Constraints on a Cosmological Scalar Field
如果当前提供宇宙“暗能量”的标量场的势Φ有一个负的最小值-M_0 ^4,那么量子力学涨落就可以在一个负值的势上使一个Φ气泡成核。气泡会以光速膨胀。假设过去没有这样的气泡包围我们,我们发现V(Phi)的任何最小值必须与当前Phi值分开超过min{1.5M_0,0.21M_Pl},其中M_Pl是普朗克质量。我们还表明,真空衰变使得M_0 ^4> 10^{-10} M_P1 ^4的循环宇宙或外爆宇宙站不住脚。
2001-11-29 astro-ph gr-qc hep-ph
Lorentz invariance, vacuum energy, and cosmology
这篇文章回顾了最近的工作,一个新的方法来解决宇宙学常数的问题,它从宏观行为的保守相对论微观变量q。首先讨论真空能量密度的静力学,然后讨论宇宙学背景下的动力学。
2008-11-11 astro-ph gr-qc hep-ph