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气泡碰撞产生的开放宇宙

高能物理 - 理论 2008-11-26 v1 天体物理学 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学

摘要

我们考虑一个五维平坦时空中的宇宙学场景,其中“大爆炸”超曲面是两个真空泡碰撞的轨迹,这两个真空泡在五维平坦空间中成核。这产生了一个开放宇宙,只要 d/R0d/R_0 足够大,其曲率就可以非常小。这里,d 是气泡之间的距离,R0R_0 是它们成核时的大小。当气泡相互膨胀时,量子涨落会在其上发展,这些涨落反过来又在初始超曲面上留下宇宙学扰动。我们提出了一个简单的形式体系来计算此类扰动的谱及其后续演化。我们得出结论,不幸的是,该谱非常倾斜,谱指数为 ns=3n_s=3。在视界穿越时的涨落幅度由 <(δρ/ρ)2>(R0/d)2SE1k2<(\delta \rho/\rho)^2> \sim (R_0/d)^2 S_E^{-1} k^2 给出,其中 SE1S_E\gg 1 是描述气泡成核的瞬子的欧几里得作用量,k 是以曲率尺度为单位的波数。该谱在最小可能的相关尺度上达到峰值,其波数由 kd/R0k\sim d/R_0 给出。我们评论了我们的形式体系向更一般情况的可能扩展,即大爆炸是由四维扩展物体的碰撞点燃的。

关键词

引用

@article{arxiv.hep-th/0112028,
  title  = {Cosmological perturbations in the 5D Big Bang},
  author = {Jaume Garriga and Takahiro Tanaka},
  journal= {arXiv preprint arXiv:hep-th/0112028},
  year   = {2008}
}

备注

7 pages