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暴胀期间的有效场论 II: 随机动力学与功率谱抑制

宇宙学与河外天体物理 2016-02-04 v2 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学 高能物理 - 理论

摘要

我们通过迹掉“环境”轻标量场的亚哈勃自由度,获得了类暴涨场(系统)的非平衡有效作用量。该有效作用量是随机的,导致类暴涨场涨落的有效朗之万运动方程,具有自能修正和服从德西特时空类比的涨落耗散关系的随机噪声关联函数。我们求解朗之万方程,对主导久期项实施动力学重整化群重求和,得到了暴涨场超哈勃涨落功率谱的修正,P(k;η)=P0(k)eγ(k;η)\mathcal{P}(k;\eta) = \mathcal{P}_0(k)\,e^{-\gamma(k;\eta)} 其中 P0(k)\mathcal{P}_0(k) 是无耦合时近尺度不变的功率谱。γ(k;η)>0\gamma(k;\eta)>0 描述了功率谱的抑制,它具有Sudakov型双对数并导致尺度不变性的破坏。我们还获得了质量 MH M \gg H 的重标量场情形的有效作用量,该情形产生局域“费米”极限,其中类暴涨场自相互作用极弱,且耗散项被 (H/M)(H/M) 的幂次压制。我们推测CMB中的大尺度异常可能源于暴涨场与亚哈勃自由度的耦合所产生的耗散过程。

关键词

引用

@article{arxiv.1511.06649,
  title  = {An effective field theory during inflation II: stochastic dynamics and power spectrum suppression},
  author = {D. Boyanovsky},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1511.06649},
  year   = {2016}
}

备注

36 pages, 2 figures, typos corrected, references added