德西特空间中的粒子产生与经典凝聚

考虑了在具有哈勃参数 $H_0$ 的 $k=0$ 膨胀德西特宇宙中，对于自由标量场的各种质量或共形耦合值的宇宙学粒子产生。人们发现，对于质量 $0 \leq m^2 < 9 H_0^2/4$（除了 $m^2= 2H_0^2$）的极耦合场，单模占据数在模式的物理波长变得大于哈勃半径后不久增长到 1，然后发散为 $n(t) \sim O(1)(\lambda_{phys}(t)/H_0^{-1})^{2\nu}$，其中 $\nu \equiv [9/4 - m^2/H_0^2]^{1/2}$。然而，对于质量 $m^2 > 9H_0^2/4$ 的场，哈勃半径外的模式的占据数快速振荡且有界，并且不超过 1。这些结果很容易推广到非极耦合的情况，为暴胀宇宙中低质量场的长波长真空涨落确实表现出经典行为，而重场的则不然，提供了清晰的论据。相互作用或自相互作用似乎不是经典特征出现的必要条件，经典特征完全归因于德西特背景的快速膨胀以及哈勃半径外模式的量子振荡器的倒置性质。