广义暴胀情景的可观测预言

暴胀是宇宙早期的加速膨胀时期，被认为源于高能物理。当今的一项关键任务是利用日益精确的观测数据洪流，来约束由基本相互作用理论提出的众多暴胀模型。这需要一个稳健的理论框架来量化此类模型的预言；本论文的目标正是帮助开发这样的框架。我们首次对具有非平凡场度规的多场暴胀模型这一动机充分的类别进行了次视界扰动的完整量子化，我们表明这可能在宇宙微波背景 (CMB) 的双谱中产生有趣的特征。随后，通过输运形式体系的协变推广，考虑了超视界时期扰动的演化。为了建立对暴胀动力学与宇宙可观测量演化之间关系的直观理解，我们研究了超视界扰动演化的解析近似。这些解析结果的有效性取决于是否达到绝热状态，我们对此进行了深入讨论和说明。接着，我们应用解析方法来阐明导致 CMB 非高斯性（包括其双谱和三谱）增强的暴胀动力学类型。除了推导出一系列新的非高斯性参数之间的简单关系外，我们还从动力学角度解释了不同形状的暴胀势如何以及为何会导致特定的观测特征。低能有效弦论等高能物理候选理论也 motivating 了对 Einstein-Hilbert 作用的单场修正。我们展示了一系列此类修正如何允许那些否则与观测数据存在张力的单场混沌暴胀模型保持一致。