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诞生于亚稳假真空态宇宙中的宇宙学“常数”

广义相对论与量子宇宙学 2022-03-23 v3 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 唯象学 量子物理

摘要

宇宙学常数 Λ\Lambda 是真空能量密度的度量。因此,系统处于亚稳态时的能量性质反映了 Λ=Λ(t)\Lambda = \Lambda(t) 的性质。我们分析了一般量子系统在亚稳态下于衰变过程各阶段的能量 E(t)E(t) 性质:指数衰变相、指数衰变与后续以时间 tt 的倒数幂形式 1/t1/t 为衰变律的相之间的过渡相,以及这最后的相。我们发现,该能量在指数衰变相中具有由 Weisskopf--Wigner 理论给出的近似值,并在过渡相中极快地减小至其渐近值 E(t)Emin+α2/t2+E(t) \simeq E_{min} + \alpha_{2}/t^{2}+\ldots(此处 EminE_{min} 为系统最小能量)于衰变过程最后晚期相。这种量子机制使不稳定态系统的能量降低了十几个甚至几十个数量级或更多。我们表明,若假设宇宙诞生于亚稳假真空态,则根据该量子机制,宇宙学常数 Λ\Lambda 在早期宇宙的暴胀时代可具有由量子场论计算得出的非常大值 ΛΛqft\Lambda \simeq \Lambda_{qft},而后可迅速减小至非常非常小的值。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.11957,
  title  = {Cosmological "constant" in a universe born in the metastable false vacuum state},
  author = {Krzysztof Urbanowski},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.11957},
  year   = {2022}
}

备注

39 pages, 9 figures; new comments added, some typos corrected, references added