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幂律暴胀满足 Penrose 的 Weyl 曲率假说

广义相对论与量子宇宙学 2022-11-11 v2 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 唯象学 高能物理 - 理论

摘要

基于熵考虑和时间箭头,Penrose 论证宇宙必定起始于一个具有消失 Weyl 曲率的特殊初始奇点。这常被解释为与暴胀不相容。此处我们论证恰恰相反,Penrose 的论断实际上与暴胀一致。以幂律暴胀为例,我们表明暴胀始于一个过去零奇点,当度规初始恰好共形平坦时 Weyl 张量消失。这一初始态精确服从 Penrose 的条件。初始零奇点自发破坏 TT 反演并选出时间箭头。它可被调节并解释为无中生有地创生宇宙,在其显化时最初适配于一个普朗克尺度的泡内。Penrose 的初始条件由泡的初始 O(4)O(4) 对称性所偏好,该对称性由调节后欧氏作用的极值所选定。所预测的观测量与数据处于边际紧张关系,但若在最后 60 个 efold 期间幂律暴胀的小修正起作用,则可拟合。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.01048,
  title  = {Power-law Inflation Satisfies Penrose's Weyl Curvature Hypothesis},
  author = {Guido D'Amico and Nemanja Kaloper},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.01048},
  year   = {2022}
}

备注

19 pages LaTeX, 5 figures png format; v2: added comments, discussion and references; published version