作为暴胀微观描述的最大熵宇宙初态

我们提出宇宙的初态是一个各向同性的极大熵态。这样的态可用处于高温Hagedorn相的闭合、相互作用、基本弦的态来描述。该态的熵密度在普朗克单位下等于能量密度的平方根，而压强为正且等于能量密度。这些关系意味着极大熵密度，因此是一个无法用半经典时空几何描述的态。如果仍坚持对此态作有效的半经典描述，可通过忽略熵来实现。这导致一个部分等价的描述，其中压强看似为负且量值等于能量密度，仿佛能量-动量张量属于宇宙学常数。从这一有效视角看，该态描述了一段弦尺度暴胀时期。弦的束缚态最终衰变，可能通过类似霍金辐射的过程，并转入热辐射相。但从有效视角看，同一衰变对应于暴胀结束时的宇宙加热。初态中的微小量子力学涨落导致热辐射中尺度不变的温度各向异性。在有效描述中，温度各向异性被解释为源于曲率与有效暴胀子场的量子涨落。弦的微观描述以弦长度尺度与耦合强度确定了暴胀模型的参数以及宇宙学可观测量。我们的框架在概念上类似于最近用Hagedorn相弦的极大熵态对黑洞的描述。