类轴子势与幂律势在宇宙学背景下的比较

在本文中，我们比较了类轴子势和幂律势中标量场的动力学，涉及指数的正值和负值。我们发现，对于正指数，两种势都表现出相似的标量场动力学，至少在后景层面上难以区分它们。尽管对于正指数势本质上具有振荡性，但对于较大的指数值可以实现标度解，此时早期动力学可能不同。由于这种标度性质的存在，随着两种势中指数值的增大，标量场状态方程的值出现转折。这表明对于较大指数值偏离了振荡行为。对于负指数，标量场动力学是可区分的，并且类轴子势可以产生宇宙学上可行的跟踪解，而幂律势则不能。对于负指数，类轴子势在其极小值附近可表现为宇宙学常数，且暗能量标度可与势标度相关联。由于类轴子势对于负指数在其极小值附近具有类似宇宙学常数的行为，晚期动力学可类似于 $\Lambda$CDM，并且我们对 $\Lambda$CDM 和具有负指数的类轴子势得到相似的参数观测约束。因此，虽然对于正指数我们可能无法区分两个势，但对于负指数标量场动力学是可区分的。