关于全局 de Sitter 空间对粒子产生的不稳定性

我们表明，即使是对于没有自相互作用的 Massive 自由场论，全局 de Sitter 空间也对粒子产生不稳定。O(4,1) de Sitter 不变态在渐近过去和未来都是粒子和反粒子解的确定相位相干叠加，因此不是真正的真空态。在由恒定均匀电场产生粒子的密切相关案例中，构建了一个类似于 de Sitter 不变态的时间对称态，它也不是稳定的真空态。我们提供了描述粒子产生过程、平均粒子数以及动力学量（如产生粒子的能量 - 动量张量和电流）所需的通用框架，适用于 de Sitter 和电场背景下的实时情况，并建立了与动理学的联系。我们计算了在早期时间于全局 $S^3 截面上初始化的 de Sitter 空间绝热真空态的能量 - 动量张量，并表明收缩相中的粒子产生会导致后期出现指数级巨大的能量密度，必须包含其反作用效应，从而导致在膨胀相开始之前时空大幅偏离全局 de Sitter 空间。