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透过镜面看宇宙学关联函数:实性、宇称与因子化

高能物理 - 理论 2024-06-11 v2 宇宙学与河外天体物理 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学

摘要

我们考虑暴胀期间量子场的演化,并证明当外态为无质量标量与无质量引力子时,晚期宇宙波函数微扰展开中出现的总能量奇点是纯实的。我们的证明依赖于树级近似、Bunch-Davies 初始条件与精确标度不变性(IR 收敛),但不对 de Sitter 推进不变性作任何假设。我们考虑所有 nn 点函数,并允许任意质量与整数自旋的额外态交换。我们的证明利用了质量自旋场暴胀体-体传播子的一种分解,该分解保持 UV 收敛,并确保我们在转到欧氏时间后时间序贡献为纯实。我们利用此实性性质证明波函数系数中源自总能量奇点的最连通部分纯实。在所有态均属补序列的理论中,此实性扩展到完整波函数系数。随后我们利用实性定理证明宇称奇关联函数(镜面不对称的关联函数)在总能量守恒时因子化且不发散。我们特别关注暴胀曲率扰动的宇称奇四点函数(三谱),并利用实性/因子化定理证明该观测量因子化为三次图之积,从而能推导精确形状。我们给出暴胀子与质量自旋-1 及自旋-2 场间耦合的实例,其中三谱中的宇称破坏由 Chern-Simons 对自旋场两点函数的修正驱动,或来自我们在暴胀有效场论中构造的宇称破坏三次相互作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.07769,
  title  = {Cosmological Correlators Through the Looking Glass: Reality, Parity, and Factorisation},
  author = {David Stefanyszyn and Xi Tong and Yuhang Zhu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.07769},
  year   = {2024}
}

备注

67 pages, 7 figures, v2: 70 pages, 9 figures, more discussions added