引力波主导宇宙中的暗能量与暴胀

由于自然的度规涨落（量子的和经典的），真空（无物质场）并非真正空无一物。我们表明，引力子以及超视界波长的经典引力波能够在空无一物的均匀各向同性宇宙中形成 de Sitter 态。该态是空 FLRW 空间中引力子的单圈量子引力自洽方程的精确解。它也是经典引力波反作用自洽方程的精确解。在技术上，为了在量子和经典两种情况下获得这一 de Sitter 解，必须进行虚时间过渡然后再回到实时间，这是可行的，因为该 de Sitter 态在 Wick 旋转下是不变的。这样的程序意味着时间被用作复变量，这一事实具有深刻但尚不为人所理解的意义。空无一物的宇宙的 de Sitter 加速膨胀自然地解释了暗能量和暴胀的起源，因为宇宙在其演化之初和终结之时都是空无一物的。该理论与现有观测数据相符。量级为 10^-5 的 CMB 各向异性是由引力子数量的涨落产生的。仅在物质主导时代和 de Sitter 态下，才存在一个阈值以及拓扑上不可穿透势垒对于隧穿的唯一重合。这些事实为巧合问题提供了解决方案。关于状态方程参数在暴胀时应为 w>-1 而在暗能量时应为 w<-1 的理论预测与观测数据相符。为了向读者提供完整的图景，本文汇集了关于暴胀和暗能量起源的引力子理论的新结果及部分已发表结果。