比较乔丹框架与爱因斯坦框架中的几何与引力粒子产生

我们通过比较引力机制与几何机制，在暴胀子与时空曲率之间非最小汤川型耦合的框架内，探索了与暴胀涨落相关的宇宙学粒子产生。通过引入S矩阵形式并利用幂级数近似暴胀势，我们展示了在何种情况下几何粒子数量与纯引力贡献相当。尽管几何产生是二阶效应，但我们证明它不能先验地被忽略，并强调在整个暴胀期间以及再加热阶段，我们确实预期会有几何粒子形成。这一结果在乔丹框架和爱因斯坦框架中均进行了研究，选择了普朗克卫星结果支持的暴胀势，即 Starobinsky、hilltop、α-吸引子和自然暴胀范式。我们注意到，对于大场方法，唯一可行的耦合可能发生在极小的场-曲率耦合常数情况下；而小场框架，即具有四次行为的 hilltop 和 α-吸引子模型，由于在动力学上不可行，基本上被排除。我们随后指出，虽然在动力学上乔丹框架与爱因斯坦框架之间存在净等价性，但从一种表示转换到另一种表示时，粒子数量似乎差异很大，从而指出了可能存在量子框架问题。总之，虽然经典暴胀动力学在乔丹和爱因斯坦框架中被等价描述，但缺乏完整的量子引力理论可能会阻碍对粒子产生在两个框架中都有效的物理描述。因此，后者可被视为解决在两个框架之间一致转换这一长期挑战所缺失的拼图。