膨胀宇宙中的粒子产生与粒子数
宇宙学与河外天体物理
2015-06-05 v1 广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 理论
摘要
我描述了我于 1962 年和 1963 年开发的方法的逻辑基础，该方法用于在空间平坦且各向同性膨胀（和/或收缩）的宇宙中，定义与量子化自由标量场可观测粒子数相对应的量子算符。这项工作也首次表明，在膨胀的空间平坦 FLRW 宇宙的弯曲时空中，粒子从真空中产生。同样的过程负责在宇宙膨胀的暴胀阶段产生暴胀子标量场量子微扰的近尺度不变谱。我解释了我用来获取可观测粒子数算符的方法如何涉及粒子数的绝热不变性（因此得名绝热正规化）以及膨胀宇宙中粒子数的量子测量理论。我还展示了我是如何以一种令人惊讶的方式，在 1964 年发现对于满足在度规的共形变换下不变的场方程的任意整数或半整数自旋的自由场，这些空间平坦的 FLRW 宇宙不会产生粒子。我用来定义粒子数绝热正规化的方法，基于绝热不变性和测量等广义协变概念，这些概念是基础性的，并决定了每个给定绝热阶所特有的结果。
引用
@article{arxiv.1205.5616,
title = {Particle creation and particle number in an expanding universe},
author = {Leonard Parker},
journal= {arXiv preprint arXiv:1205.5616},
year = {2015}
}
备注
22 pages, no figures, submitted 7May2012 to J. Phys. A for a special issue honoring Prof. Stuart Dowker