宇宙学标量场扰动可以增长

曾有观点认为，在膨胀宇宙中，正则标量场的均匀各向同性构型的小扰动不会增长。我们表明这并非普遍成立，并澄清了误解的根源。我们重访了一个简单模型，其中自由标量场的零模在势阱最小值附近以高频振荡。在此假设下，线性扰动的增长方式与标准冷暗物质情景类似，但其金斯长度处于标量粒子康普顿波长的尺度。与文献中先前的分析不同，我们的结果不依赖于时间平均和/或流体识别，而是对线性化爱因斯坦 - 克莱因 - 戈登系统进行了分析（通过良定义的级数展开）和数值求解。此外，我们使用了规范不变场，这使得物理分析更加透明，并简化了与在不同规范下进行的先前工作的比较。作为本研究的副产品，我们识别出与背景及扰动相关的不同物理量存在随时间调制的现象，这对暗物质模型具有潜在的观测后果。