连接宇宙的非奇异起源、真空结构与宇宙学常数问题

我们在一种使用两个体积元 $\sqrt{-{g}}d^{4}x$ 和 $\Phi d^{4}x$ 的理论框架下，考虑了宇宙从爱因斯坦静态宇宙开始的非奇异起源，即所谓的“涌现宇宙”情景，其中 $\Phi$ 是一个与度规无关的密度，用作额外的积分测度。作用量中还考虑了曲率、曲率平方项以及为了标度不变性引入的膨胀子场 $\phi$。应用了一阶形式主义。与新测度相关的运动方程的积分导致了标度不变性 (S.I.) 的自发对称性破缺 (S.S.B)。在 S.I. 的 S.S.B.之后，发现生成了膨胀子的非平凡势。在爱因斯坦系中，我们还添加了一个参数化零点涨落的宇宙学项。所得的膨胀子有效势包含两个平坦区域：对于 $\phi \rightarrow \infty$，与宇宙的非奇异起源相关，随后是暴胀相；对于 $\phi \rightarrow -\infty$，描述我们要当前的宇宙。标量场的动力学变得非线性，这些非线性产生了理论的非平凡真空结构，并负责某些涌现宇宙解的稳定性，这些解存在于 $\phi \rightarrow -\infty$ 时真空能量值的参数范围内，该能量必须为正但不能很大，从而避免了为保持当前宇宙真空能量密度较小所需的极端精细调节。非平凡真空结构对于确保从涌现相平滑过渡到暴胀相，并最终过渡到现在缓慢加速的宇宙至关重要。当前宇宙的零真空能量密度定义了宇宙创造的阈值。