非热模宇宙学中的重子生成、暗物质与味结构

由弦理论启发的早期宇宙中标量/模场（moduli fields）的出现，自然地导致了非热的“模宇宙学”。这种宇宙学提供了一个自洽的框架，其中辐射、重子和暗物质的产生可以发生，同时保持大爆炸核合成的成功并避免宇宙学模问题。我们基于多种弦启发组分（例如超对称性、离散对称性、Green-Schwarz 反常抵消）构建了一个相对经济的模宇宙学构造。我们同时解决了一系列粒子物理与宇宙学的突出难题，包括费米子质量层级与味之谜、中微子质量的微小性、重子生成与暗物质。我们基于离散 $\mathrm{Z}_{12}^{R}$ 对称性和反常 $\mathrm{U}(1)_A$ 的设定，摆脱了困扰最小超对称标准模型的通常问题，即 $\mu$ 问题以及由维数-4、-5 算子导致的过快质子衰变。该模型与 $\mathrm{SU}(5)$ 大统一相容。Dirac 中微子质量的微小性通过要求混合引力-规范反常的抵消而自动确立。模场的衰变为重子数和暗物质丰度提供了共同起源，解释了观测到的宇宙巧合，$\Omega_{B} \sim \Omega_{DM}$。