高维宇宙弦的演化

我们推导了在 3+1 FRW 模型扩展版本中（包含额外维度）的宇宙弦运动方程。由此得到宇宙弦网络演化的普遍化 Velocity-dependent One-Scale (VOS) 模型，首先用于更高维的各向同性 $D+1$ FRW 模型，其次用于带有静态平坦额外维度的 3+1 FRW 模型。在前者情况下，由于弦相遇率下降（$D>3$），弦网络无法实现缩放规模；但若考虑紧凑小尺度额外维度，弦间相遇概率虽降低仍可观察到。在后者情况下，位于三个扩张维度中的速度分量受哈勃阻尼，而位于静态额外维度中的速度分量仅受微弱阻尼。这可能导致 3 个无限维度中的弦运动停止，从而阻止弦相遇，使缩放无法实现且弦在早期宇宙中不可逆地占主导地位。我们指出可避免此问题的条件，尤其是当网络的空间结构基本上成为三维时（如布尔膨胀产生的弦网络所预期），即可避免。应用布尔膨胀情景，我们发现缩放解使得有效 3D 弦运动不一定停止，但因额外维度中囚禁的激发而减缓。这些效应可能在形成后长期影响宇宙弦网络演化，我们讨论了更一般的含义。