玻尔兹曼还是博戈留波夫？引力粒子产生中方法的比较
宇宙学与河外天体物理
2022-09-08 v2 高能物理 - 唯象学
高能物理 - 理论
摘要
引力粒子产生是暴胀结束后再加热宇宙的最小贡献。为研究这一产生通道，通常考虑两种不同方法，一种基于玻尔兹曼方程，另一种基于 Bogoliubov 变换。这两种方法在实践中各有优缺点。玻尔兹曼方程中的碰撞项可基于闵可夫斯基时空中的量子场论计算，因此迄今已发展出许多技术。另一方面，Bogoliubov 方法可处理微扰论之外的粒子产生，并能够考虑弯曲时空的效应，而在许多情况下需依赖数值方法，如格点计算。我们通过对标量纯引力产生的显式数值和解析计算表明，这两种方法对再加热期间大动量粒子产生给出一致结果，而玻尔兹曼方法无法计算暴胀期间真空中的粒子产生。我们还提供了由 Bogoliubov 方法获得的低动量区间中有/无质量产生标量谱的解析近似。
引用
@article{arxiv.2206.10929,
title = {Boltzmann or Bogoliubov? Approaches Compared in Gravitational Particle Production},
author = {Kunio Kaneta and Sung Mook Lee and Kin-ya Oda},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.10929},
year = {2022}
}
备注
11 pages, 1 figure; matches published version