无标度 Brans-Dicke 引力——超轻标量玻色子与重暴胀子

如果普朗克标度 $M_{\rm{Pl}}$ 不是一个基本参数，这将非常引人入胜。Brans-Dicke 引力正是这样一个理论，其中普朗克标度 $M_{\rm{Pl}}$ 实际上是一个幻象参数。该理论预言了一个无质量标量玻色子，其在物质间的交换会引发不需要的长程力。我们通过在理论中施加即使处于量子层面也不存在有量纲参数的条件来解决这一问题。我们进一步扩展了该理论，引入了 $R^2$ 项以及标准模型 Higgs 与引力的非最小耦合，因为它们的系数是无量纲的。这一扩展提供了一个与所有宇宙学观测相符的重暴胀子场，其势与 Starobinsky 模型的势非常相似。暴胀子必然衰变为无质量标量玻色子，从而在当今宇宙中产生不可忽略的暗辐射量。我们证明该暴胀模型产生了足够高的重加热温度以实现成功的轻子生成，并且我们还讨论了暗物质的可能候选者。