通过爱因斯坦 - 希尔伯特作用的量子化实现小真真空泡的暴胀

我们研究了不含物质或标量场的小真真空泡的爱因斯坦 - 希尔伯特作用的量子化。作用的量子化在哈密顿 - 雅可比方程中诱导出了一个称为量子势的额外势能项，该势能项给出了包括标度因子 $a$ 的指数膨胀解在内的膨胀解。我们表明，无论真空泡是闭合、平坦还是开放的，其指数膨胀都会持续一个短暂时期（约一个普朗克时间 $t_p$）。当真空泡变大，即其标度因子 $a$ 趋近于普朗克长度 $l_p$ 时，指数膨胀会自发结束。我们指出，正是小真真空泡的量子势起到了慢滚暴胀模型中标量场势的作用。借助量子隧穿图像，我们计算了暴胀期间的粒子产生率，结果表明暴胀产生的粒子具有使宇宙再加热的能力。