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模块不变星形宇宙学气动学及种类尺度

高能物理 - 理论 2024-09-17 v2 宇宙学与河外天体物理 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学

摘要

宇宙学气动学中的势能常涉及跨平坦范围的标量。结果是一系列状态变为无质量,其存在将基本尺度从 MPM_{\rm P} 推至称为 Λ\Lambda 的种类尺度。该尺度作为该理论双曲性对称性的自模形式进行变换。我们提出气动学势能应满足:1) 为自模不变量形式,覆盖整个模空间;2) 仅依赖于 Λ\Lambda 及其场导数;3) 在大模数处趋于常数,以确保长时间的气动学。这些条件导致提议 Vλ(ϕ,ϕ)V \sim \lambda(\phi, \phi^*),其中 λ=Gijˉ(iΛ)(jˉΛ)/Λ2\lambda = G^{i\bar{j}} (\partial_i \Lambda)(\partial_{\bar{j}} \Lambda) / \Lambda^2,确定“种类尺度凸面包浆”。对于单个椭圆复模数,具有 SL(2,Z)SL(2, Z) 对称性时,这导致气动学势能 V(Imτ)2G~22/N2V \simeq (\text{Im} \tau)^2 |\tilde{G}_2|^2 / N^2,其中 Nlog(Imτη(τ)4)N \simeq -\log(\text{Im} \tau |\eta(\tau)|^4)η\eta 为 Dedekind 函数,G~2\tilde{G}_2 为权重为 2 的 Eisenstein 模ular 形式。意外的是,此势能在大模数处类似于星形模型的势能。我们计算气动学参数,结果类似星形模型,但扩展为模块不变表达式。有趣的是,e-fold 数与塔中的种类数成正比 NeNN_e \simeq N,且在大模数处 ϵΛ4\epsilon \simeq \Lambda^4,这表明种类塔在气动学过程中发挥重要作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.12081,
  title  = {Modular Invariant Starobinsky Inflation and the Species Scale},
  author = {Gonzalo F. Casas and Luis E. Ibáñez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.12081},
  year   = {2024}
}

备注

21 pages + appendices, 3 figures. v2: references added, minor changes