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宇宙的非奇异起源及其当前真空能量密度

广义相对论与量子宇宙学 2015-05-27 v2 高能物理 - 理论

摘要

我们考虑一个从爱因斯坦静态宇宙出发的非奇异宇宙起源,即所谓的“涌现宇宙”情景,其框架采用一种使用两个体积元 gd4x\sqrt{-{g}}d^{4}xΦd4x\Phi d^{4}x 的理论,其中 Φ\Phi 是一个与度规无关的密度,用作额外的积分测度。此外,作用量中还考虑了曲率、曲率平方项以及用于尺度不变性的膨胀子场 ϕ\phi。我们应用了一阶形式。与新测度相关的运动方程的积分导致了尺度不变性的自发对称性破缺。在尺度不变性自发对称性破缺后,发现膨胀子产生了一个非平凡势。在爱因斯坦框架中,我们还添加了一个参数化零点涨落的宇宙学项。由此产生的膨胀子有效势包含两个平坦区域:ϕ\phi \rightarrow \infty 区域与宇宙的非奇异起源相关,随后是一个暴胀阶段;而 ϕ\phi \rightarrow -\infty 区域则描述了我们当前的宇宙。标量场的动力学变为非线性,这些非线性对于某些涌现宇宙解的稳定性至关重要,这些解存在于 ϕ\phi \rightarrow -\infty 中真空能量的一组参数范围内,该真空能量必须为正但不太大,从而避免了为保持当前宇宙真空能量密度很小所需的极端精细调节。当前宇宙的零真空能量密度定义了宇宙创生的阈值。

关键词

引用

@article{arxiv.1103.1427,
  title  = {Non Singular Origin of the Universe and its Present Vacuum Energy Density},
  author = {E. I. Guendelman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1103.1427},
  year   = {2015}
}

备注

28 pages, short version of this paper awarded an honorable mention by the Gravity Research Foundation, 2011, accepted for publication in International Journal of Modern Physics A