混沌暴胀、辐射修正与精密宇宙学

我们利用混沌（$\phi^2$ 和 $\phi^4$）暴胀来阐明辐射修正在暴胀阶段所起的重要作用。特别是 $\phi$ 的汤川相互作用会导致形式为 $-kappa \phi^4 \ln(\phi/\mu)$ 的修正，其中 $\kappa>0$，$\mu$ 为重整化标度。例如，带有辐射修正的 $\phi^4$ 混沌暴胀与最新的 WMAP（5 年）分析结果相容，这与树图级情形形成鲜明对比。我们得到 95% 置信度限制：$2.4\times10^{-14} \lesssim \kappa \lesssim 5.7\times10^{-14}$，$0.931 \lesssim n_s \lesssim 0.958$ 以及 $0.038 \lesssim r \lesssim 0.205$，其中 $n_s$ 和 $r$ 分别表示标量谱指数和标量 - 张量比。$\phi^2$ 暴胀的限制为 $\kappa \lesssim 7.7\times10^{-15}$，$0.929 \lesssim n_s \lesssim 0.966$ 以及 $0.023 \lesssim r \lesssim 0.135$。下一轮精密实验应对现实的混沌 $\phi^2$ 和 $\phi^4$ 暴胀提供更严格的检验。