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$f(Q,\phi)$ 引力中带标量场耦合的增长情景

广义相对论与量子宇宙学 2026-04-30 v1

摘要

本文在具有标量场与非度量张量之间非最小耦合的修正 f(Q,ϕ)f(Q,\phi) 引力框架内,考察了若干增长情景。我们聚焦于耦合参数 ξ\xi 对增长可观测量——标量谱指数 nsn_s 和张量-标量比 rr——的影响。在德 Sitter 增长情景下,我们证明该模型仅在受限范围内的耦合参数下才能获得观察上可行的预测。具体而言,我们发现 nsn_sξ\xi 增加,而 rrξ\xi 减少,从而导致 103ξ10210^{-3} \lesssim \xi \lesssim 10^{-2} 的狭窄允许区间,符合 Planck 数据。超出此范围后,模型要么预测过大的张量模式,要么产生不物理的蓝倾斜谱。我们进一步从模型一致性约束出发,导出 ξ\xi 的理论限制,导致上界 ξ<κ2p\xi < \frac{\kappa}{2p}。对于 κ=1\kappa = 1p=60p = 60,这意味着 ξ<0.00833\xi < 0.00833,preferred 区间集中在 ξO(103)\xi \sim \mathcal{O}(10^{-3}) 附近。我们还分析了 Cosh 类型增长情景,表明它为增长提供了稳健且一致的描述。在此情境下,张量-标量比随着 e-循环数 NN 增加而减小,标量谱指数随 NN 增加而上升。对于 N=60N = 60,该模型预测 ns0.9650.967,r0.0170.018n_s \approx 0.965 - 0.967, \qquad r \approx 0.017 - 0.018,与当前观测约束相吻合。总体而言,我们的结果凸显了非最小耦合在塑造增长动力学和确保与观测兼容性方面的关键作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.26156,
  title  = {Inflationary Scenarios in $f(Q,\phi)$ Gravity with Scalar Field Coupling},
  author = {F. Mavoa and M. B. Barry and R. Ndioukane and M. G. Ganiou and F. K. Ahloui},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.26156},
  year   = {2026}
}