半经典爱因斯坦方程的宇宙学 de Sitter 解
广义相对论与量子宇宙学
2023-05-05 v2
摘要
指数膨胀时空在当代宇宙学中起着核心作用,最重要的是在暴胀理论以及晚期宇宙中暗能量驱动的膨胀中。在这项工作中,我们给出半经典爱因斯坦方程(SCE)的 de Sitter 解的完整列表,其中经典引力与处于 Bunch-Davies 态的自由量子场的重整化应力-能量张量的期望值相耦合。为此,我们利用最近提出的 de Sitter 空间宇宙学坐标片上的“矩方法”显式确定了与 Bunch-Davies 态相关的应力-能量张量。由此从 SCE 的能量分量我们得到了模型参数必须满足的解析一致性方程,作为 SCE 解的条件。利用该方程,我们结合解析论证与数值证据,研究了依赖于量子场与标量曲率耦合参数及重整化常数的解的数量与解集结构。我们还识别出可能存在多个相差数个量级的膨胀率的参数集。对于此类参数设置,早期宇宙的快速(半稳定)膨胀可能与宇宙晚期“暗能量类似”行为相容。
引用
@article{arxiv.2206.07774,
title = {Cosmological de Sitter Solutions of the Semiclassical Einstein Equation},
author = {Hanno Gottschalk and Nicolai Rothe and Daniel Siemssen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.07774},
year = {2023}
}
备注
82 pages, 12 figures, 2 tables