基于闭合实时路径积分的平坦宇宙量子宇宙学

量子宇宙学对于理解早期宇宙的演化至关重要。尽管取得了显著进展，挑战依然存在。例如，时间在量子宇宙学中的作用尚不清楚。此外，环境对量子宇宙演化的影响颇具挑战性。本工作中，我们利用闭合实时路径积分非微扰地研究了量子宇宙的演化。所考虑的与量子宇宙耦合的环境包括辐射、非相对论物质或暗物质。我们评估了与平坦 FRW 宇宙耦合的无质量标量场的影响泛函。我们通过将时空初态设为高斯波包来研究量子宇宙的演化。在不同情景下，我们展示了宇宙的经典轨迹与波包的量子演化一致。相干性、绝对量子涨落与 Gibbs 熵均随时间单调增加，而相对量子涨落随时间减小。我们表明，对于给定大小的辐射主导宇宙，较低温度对应更量子的宇宙。我们发现平坦 FRW 时空与自由无质量标量场的最小耦合通常产生以非马尔可夫关联为特征的记忆效应。最后，我们表明在较高辐射温度下，小宇宙有更高概率跃迁到更大的宇宙。