踢击变色龙机制的灾难性后果

驱动当前宇宙加速膨胀的“暗能量”物理本质依然神秘，暗区可能涉及新的轻动力学场。如果这些轻标量场与物质耦合，就必须存在某种屏蔽机制以防止它们在局部介导不可接受的强第五种力。这里我们考虑一个具体例子：变色龙机制。我们表明，屏蔽机制所采用的变色龙场与物质之间的耦合，在宇宙最初的几分钟内对变色龙也会产生灾难性后果。变色龙与能动量张量的迹耦合，在辐射主导的宇宙中，每当某种粒子 species 变为非相对论性时，该迹会暂时不为零。这些“踢击”赋予变色龙场显著的速度，导致其有效质量发生非绝热变化，并导致量子涨落的丰产。耗散效应强烈改变了变色龙场的背景演化，使得先前所有关于变色龙宇宙学的经典处理失效。此外，由此产生的涨落具有极高的特征能量，这使人们对有效理论的有效性产生了严重怀疑。我们的结果表明，量子粒子产生能够深刻影响标量-张量引力，这是一种以前未曾考虑过的可能性。在这一新背景下，我们还发展了强耗散区域中粒子产生的理论与数值方法。