宇宙学微扰的量子力学起源的非真空初始态

在暴胀背景下，研究了具有内禀尺度的宇宙学微扰的非真空初始态。结果表明，这一假设导致了一类可证伪的模型。本文探讨了这些模型是否与现有观测相冲突的问题。为此，计算了巴丁势算符的功率谱，并将其与宇宙微波背景辐射（CMBR）各向异性测量以及星系和星系团的红移巡天结果进行了比较。该模型的普遍预测是：较高的第一声学峰、物质功率谱中存在隆起以及非高斯统计。具体细节由非真空初始态中的量子数决定。与观测的比较表明，自由参数存在一个窗口，使得数据与理论预测之间能够良好吻合。然而，在初始态为具有固定量子数的态的情况下，该数目不能大于几个。另一方面，如果初始态是量子叠加态，那么更大一类初始态可以解释观测结果，尽管该态不能与真空态相差太大。计划中的任务，如MAP和Planck卫星以及Sloan巡天，将证明这里提出的新模型类别是否代表了标准理论的一个可行替代方案。