QCD类系统中作为辅助拓扑场的暴胀子

我们提出了一种早期宇宙学的新场景，其中暴胀de Sitter相动态产生。该效应是膨胀宇宙中拓扑非平庸扇区动力学的结果。在技术上，该效应可以用辅助场来描述，这些辅助场有效描述了规范理论中拓扑扇区的动力学。在此框架中，暴胀子是一个辅助的拓扑非传播场，没有正则动能项，类似于凝聚态系统中的已知拓扑有序相。我们利用所谓的弱耦合“形变QCD”玩具模型在此框架中解释了许多深刻问题。虽然该理论是弱耦合规范理论，但它保留了强相互作用规范理论的所有关键要素，包括禁闭、非平庸的$\theta$依赖性、拓扑扇子的简并性等。我们使用QCD的放大版本（称为\qcd）讨论了这些思想的具体实现，其能标为$M_{PL}\gg \Lbar\gg \sqrt[3]{M_{EW}^2M_{PL}}\sim 10^8 {\mathrm{GeV}}$。如果系统中不存在其他场，de Sitter相将是宇宙演化的最终归宿。如果系统中存在其他相互作用，暴胀de Sitter相将持续一段有限的时间。暴胀从\qcd禁闭相变之后很久的热平衡态开始，温度为$T_{i}\sim \Lbar\sqrt{\frac{\Lbar}{M_{PL}}}$。暴胀的结束由与标准模型规范玻色子的耦合触发。相应的相互作用由三角反常唯一确定。\qcd暴胀框架中的e-折叠数由暴胀时刻的规范耦合常数决定，估计为$N_{\rm inf}\sim \alpha_s^{-2}\sim 10^2$。