宇宙学粒子产生的一种新方法

在这项工作中，我们提出了一种研究渐近闵可夫斯基时空中宇宙学粒子产生的新方法。我们强调，通过关注模函数方程的数学性质（即其奇点和单值性），可以确定粒子产生的数量，从而绕过求解这些方程的需要。我们详细考虑了四维渐近闵可夫斯基平坦 FLRW 时空中标量和自旋 1/2 粒子的产生。我们解释说，当标量场的模函数方程仅具有正则奇点时，相应的标度因子是渐近闵可夫斯基的。对于 Dirac 自旋 1/2 场，要求模函数方程仅具有正则点的条件更为严格，并挑选出上述标度因子的一个子集。对于标量情况，我们认为存在两种不同的粒子产生机制；虽然大多数文献只关注其中一种机制，但另一种机制呈现出增强的粒子产生。另一方面，对于 Dirac 费米子，我们发现只有一种粒子产生机制。最后，我们非常简要地评论了通过考虑具有不规则奇点的模函数方程来研究非渐近闵可夫斯基时空中粒子产生的可能性。