慢引力微子的灾难性产生

我们研究了在 FRW 宇宙学时空中，有质量自旋-$3/2$ Rarita-Schwinger 场及其近亲引力微子的引力粒子产生。对于质量轻于暴胀后哈勃膨胀率数值的粒子，即 $m_{3/2} \lesssim H$，我们发现灾难性的引力粒子产生，其中引力产生的粒子数是发散的，这是由螺旋度-1/2 引力微子声速的瞬态消失引起的。与传统的引力微子问题不同，产生粒子的能谱由处于 UV 截断处动量的粒子主导。这表明有效场论失效，可能通过 UV 中涌现的新自由度得以补救。我们研究了 Rarita-Schwinger 场的 UV 完备，即 ${\cal N}=1$、$d=4$ 超引力。我们重现了单超场模型和任意数目手性超场模型的已知结果，在后一种情况下找到了声速的简单几何表达式，并将其推广到包含幂零约束超场和正交约束超场。我们发现了灾难被补救的超引力模型以及灾难持续存在的模型。由于在超引力的任何 UV 完备中，量化引力微子等同于量化引力，因此表现出灾难性产生的模型是四维有效场论在引力被量化时变得不自洽的典型例子，暗示了与 Swampland 项目的潜在联系。我们提出了引力微子 Swampland 猜想，它与弦理论中模稳定化的 KKLT 和 Large Volume 方案一致，并且实际上由它们推出。