暗能量的电磁本质

在电磁场的四个分量中，麦克斯韦理论仅包含两个物理自由度。然而，在膨胀宇宙中，在协变（Gupta-Bleuler）形式下一致地消去其中一个“非物理”态被证明是难以实现的。在本工作中，我们探讨了无辅助条件的量子化可能性。这意味着该理论将包含第三个物理态。在宇宙学尺度上，这种新的（时间）电磁模式的存在被证明能够产生一个有效的宇宙学常数，可以解释宇宙的加速膨胀。这种新的极化态与带电物质完全解耦，但可以通过引力激发。事实上，在电弱标度暴胀期间产生的原初电磁量子涨落可以自然地解释该模式的存在以及宇宙学常数的测量值。该理论与所有局部引力测试相容，没有经典或量子不稳定性，并在平坦时空极限下还原为标准QED。因此我们看到，不仅无需借助新物理即可确立暗能量的真实本质，而且宇宙学常数的值在标准暴胀宇宙学框架下也得到了自然解释。区分该模型与LCDM的可能信号也得到了讨论。