跑动真空的状态方程

近期对 FLRW 时空中量子场论的研究表明，宇宙加速的成因是跑动真空（RV）。能量-动量张量的适当重整化显示真空能量密度是哈勃率及其导数的光滑函数：$\rho_{\rm vac}=\rho_{\rm vac}(H, \dot{H},\ddot{H},...)$。这是因为在 QFT 中 $\rho_{\rm vac}$ 随重整化点的量子标度转化为随 $H$ 的宇宙演化。结果，标准 FLRW 时期中宇宙膨胀的任意两个邻近点通过 $\delta\rho_{\rm vac}\sim {\cal O}(H^2)$ 光滑关联。在我们的方法中，所谓的“宇宙学常数” $\Lambda$ 只是 $8\pi G(H)\rho_{\rm vac}(H)$ 在（任意）给定时期附近的近维持值，其中 $G(H)$ 是跑动引力耦合。在本研究中，在总结支持 RV 方法的主要 QFT 计算后，我们聚焦于在此类 QFT 框架内计算 RV 整个宇宙史的状态方程（EoS）。特别地，在极早期宇宙中，更高的（偶）幂次 $\rho_{\rm vac}\sim{\cal O}(H^N)$（$N=4,6,\dots$）在 $H=$常数的短时期内触发暴胀，真空 EoS 非常接近 $w_{\rm vac}=-1$。在 FLRW 时代这不再成立，其中它在相对论时期（$w_{\rm vac}=1/3$）与非相对论时期（$w_{\rm vac}=0$）采取物质的 EoS。颇有趣味的是，我们发现晚期宇宙中 EoS 变为温和动力学并模仿精质，$w_{\rm vac}\gtrsim-1$。它最终在遥远未来渐近于 $-1$，但在过渡中 RV 有助于缓解 $H_0$ 与 $\sigma_8$ 张力。