三标量场下的宇宙扰动理论
摘要
我们提出了针对三场模型（场空间为平坦）的宇宙扰动理论的明确形式化。通过旋转将一个场对齐曲率扰动的方向，并对另外两个场的方向应用相同的旋转，我们引入了适用于多于两个场的模型的半运动学基座。我们在该基座中推导了控制方程。我们还强调了多于两个场模型的一个特征属性：在选择等密度扰动时的自由度。这一框架使我们能够对给定势能计算曲率和两个等密度功率谱。我们针对三个不同的情景数值求解背景和扰动方程。首先，为了验证我们三场形式化的一致性，我们检视了一个受多巨型真空矩阵型膨胀情景中两个块的两场有效模型。接着，我们分析了一个没有直接场间相互作用的纯三场系统。最后，我们研究了一个包含直接相互作用的三场情形。对于所有情景，我们数值计算曲率扰动功率谱，并突出快速转向对功率谱的影响。最后，我们探讨了这些量与早期辐射主导时代观测量之间的关系。通过一般论证和一个简单例子，我们表明三场膨胀可以产生更丰富的现象，特别是当我们假设辐射时代的初始扰动包含两个等密度模式时。
引用
@article{arxiv.2501.02991,
title = {Cosmological perturbation theory with trinity of scalar fields},
author = {Amjad Ashoorioon and Shinji Mukohyama and Kazem Rezazadeh and Navid Talebizadeh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.02991},
year = {2026}
}
备注
51 pages, 20 figures The relation between the kinematic basis and our basis is explained, and the advantages of our basis over the kinematic basis are clarified. The connection to the entropy perturbations during the ensuing radiation-dominated phase is expanded, assuming an arbitrary number of entropy modes. Matched to the PRD version