4D Dilatonic 引力的基本原理及其对宇宙学、天体物理与宇宙学常数问题的一些推论

我们提出了一类简单的标量-张量引力模型，其具有一个标量场（dilaton $\Phi$）且仅有一个未知函数（宇宙学势 $U(\Phi)$）。这些模型可被视为具有破缺 SUSY 的受弦论启发的模型。它们具有以下基本性质：1）正的 dilaton 质量 $m_\Phi$ 与正的宇宙学常数 $\Lambda$ 定义了两个截然不同的尺度。若 $m_\Phi > 10^{-3} eV$ 且 $\Lambda=\Lambda^{obs}\sim 10^{-56} cm^{-2}$，则所考虑的模型与已知实验事实相符。2）Einstein 弱等效原理被严格满足，并利用“基本常数恒定性”原理的新形式扩展至标量-张量引力理论。3）dilaton 同时扮演暴胀场和 quintessence 场的角色，产生序列性超暴胀，并优雅退出至作为吸引子的渐近 de Sitter 时空，且以 $\exp(-\sqrt{3\Lambda^{obs}} ct/2)$ 的方式趋近该时空。暴胀的时间持续为 $\Delta t_{infl} \sim m_\Phi^{-1}$。4）在渐近状态下发生超高频（$\omega_\Phi \sim m_\Phi$）的 dilatonic 振荡。5）无需微调。（一般类型的 Robertson-Walker 解具有上述性质。）6）针对宇宙学常数问题似乎可能存在一种新的调节机制：在从弦论标架过渡到唯象标架后，弦论标架中巨大的宇宙学常数值被 dilaton 重新标度为其观测值。