利用 CMB 检验弦理论

未来在 CMB 观测中对暴胀产生的张量模式的探测或非探测，提供了一种检验弦理论某些特征的独特方法。目前张量扰动与标量扰动之比 $r=T/S$ 的限制为 $r < 0.3$，未来的探测可能在 $r > 10^{-2}-10^{-3}$ 时实现。目前所有已知的弦理论暴胀模型预测的张量模式远低于可探测水平。因此，实验上可能发现的张量模式或许会对弦宇宙学构成挑战。弦暴胀中对 $r$ 最强的限制源于如下观测：在大多数基于 KKLT 构造的模型中，暴胀期间的哈勃常数 $H$ 必须小于引力微子质量。对于通常范围内的引力微子质量 $m_{3/2} < O(1)$ TeV，这将导致极强的限制 $r < 10^{-24}$。若发现 $r > 10^{-3}$ 的张量扰动，则意味着此类模型中的引力微子是超重的，即 $m_{3/2} > 10^{13}$ GeV。这将对基于弦理论的粒子现象学产生重要影响。