中文

de Sitter 时空中具有非对称自相互作用的无质量极小耦合量子标量场

高能物理 - 理论 2022-09-21 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

我们在 (3+1)(3+1) 维暴胀 de Sitter 时空中考虑具有非对称自相互作用的无质量极小耦合量子标量场,V(ϕ)=λϕ4/4!+βϕ3/3!V(\phi)=\lambda \phi^4/4!+ \beta \phi^3/3! (其中 λ>0\lambda >0)。该势无论 β\beta 符号如何均下有界。早先计算多考虑四次部分。我们研究的主要动机是评估 V(ϕ)V(\phi)ϕ\phi 的真空期望值,二者皆可为负,从而可能屏蔽暴胀宇宙常数值。首先使用 in-in 形式,在双圈阶(此情形下为首阶)计算能量动量张量中三次势的重整化量子修正。在宇宙学晚时,双圈阶动能项的量子修正相对于上述结果为次领先。接着,利用部分结果,我们通过计算 O(β){\cal O}(\beta)O(λβ){\cal O}(\lambda \beta) 阶的蝌蚪图,得到 ϕ\phi 的重整化真空期望值。由于 de Sitter 等距破缺对数的出现,此情形下蝌蚪图无法像平直时空那样完全重整化消去。如预期,所有这些结果在宇宙学晚时显示出随时间 secular 增长的对数。接下来我们使用近期提出的受重整化群启发的形式来重整化微扰 secular 效应,以计算晚时非微扰的 ϕ\langle \phi \rangleϕ\langle \phi \rangle 结果约为 V(ϕ)V(\phi) 经典极小值 ϕ=3β/λ\phi=-3\beta/\lambda 位置的一个数量级更小。文中也给出了由该 ϕ\langle \phi \rangle 引起的暴胀宇宙常数可能屏蔽的估计。

关键词

引用

@article{arxiv.2202.01593,
  title  = {Massless minimal quantum scalar field with an asymmetric self interaction in de Sitter spacetime},
  author = {Sourav Bhattacharya},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2202.01593},
  year   = {2022}
}

备注

v2; 35pp, 5 figs; added references, discussions and clarifications; a small error in the computation of $\langle \phi \rangle$ corrected, main results unchanged; accepted in JCAP