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暴胀动力学的数值模拟:慢滚及其超越

广义相对论与量子宇宙学 2024-08-29 v3 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 唯象学 高能物理 - 理论

摘要

此处给出单个标准标量场最小耦合于引力的暴胀动力学数值模拟。我们阐明了以宇宙时 tt 表述的暴胀动力学基本方程,并定义了一组便于数值分析的无量纲变量。随后我们提供了 GitHub 上简单数值 Python 代码的链接,该代码可用于模拟暴胀期间的背景动力学以及线性扰动的演化。代码针对给定的暴胀势 V(ϕ)V(\phi) 计算标量与张量功率谱。我们讨论了将该代码用于多种目的的具体算法,特别是用于计算原初黑洞与标量诱导引力波背景下的增强标量功率谱。我们还比较了文献中用于计算标量涨落的不同变量的效率。我们打算扩展该框架以模拟若干不同量的动力学,包括在不远的将来计算标量诱导的二阶张量功率谱。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.00529,
  title  = {Numerical simulations of inflationary dynamics: slow roll and beyond},
  author = {Siddharth S. Bhatt and Swagat S. Mishra and Soumen Basak and Surya N. Sahoo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.00529},
  year   = {2024}
}

备注

40 pages, 19 figures, GitHub link to codes provided in the paper, Revised version: Typos corrected, Additional text and references