德西特真空的衰变

通过对实时粒子对产生过程的分析，确定了德西特空间膨胀平坦空间截面中质量标量场的 Bunch-Davies 态的衰变率。标量波动方程的粒子与反粒子傅里叶模解的 Feynman 定义，及其解析延拓至复化时域的绝热相位，确凿地表明 Bunch-Davies 态在晚时并非真空态。我们回顾了均匀电场中带电粒子对的极为类似的产生过程，并通过实时分析重新得到了 Schwinger 的真空衰变率结果。每种情形下的真空衰变率也通过绝热开启背景场、令其作用极长时间、再绝热关闭而计算。在均匀电场与德西特两种情形中，均验证了场开启期间产生的粒子是真实的，即它们在最终的渐近平坦零场区域中持续存在。在德西特情形中，衰变率对德西特相如何结束存在有趣的残余依赖，表明其对空间边界条件更为敏感。我们还计算了 E 场情形下产生粒子的电流及其在德西特情形中的能量密度与压强，并估算了它们对背景场的反作用效应量级。讨论了德西特真空的哈勃尺度不稳定性对宇宙学、真空暗能量及宇宙学“常数”问题的可能后果。