关于宇宙有效理论的渐近本质

我们对有效场论(EFT)的许多直觉都源自其在平坦时空中的表述，但EFT已成为宇宙学中不可或缺的工具，此时往往存在时变背景。在本工作中，我们演示了在进行显著扩张的时空——例如加速的FLRW和de Sitter背景——中，质量维数为$\Delta$的算子对物理可观测量的贡献在固定耦合系数下随$\Delta$的阶乘增长。这种行为与静态平坦时空截然不同。因此，宇宙EFT展开通常是渐近的而非收敛的，即使在树级也如此。为了说明这一现象，我们分析了涉及无质量或准质子场与重质子场相互作用的简单玩具模型，其中后者具有零或无限声速。我们证明了通过适当的求和技术，仍可从中提取有意义的EFT预测，这些技术在傅里叶空间和Mellin空间中均可实现。在声速趋于无限的极限情况下，即重场实际上是非动态的，求和后的EFT可再现完整理论的确切结果。在其他情况下，EFT仅捕获动力学的局部分省，遗漏了在重质子极限下对Bunch-Davies状态而言是指数衰减的非局部项。我们的结果为更一般的宇宙EFT提供了详细且量化的预期。