暴胀期间的量子扩散与原初黑洞
高能物理 - 理论
2020-09-16 v3 宇宙学与河外天体物理
广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们计算了暴胀曲率扰动的完整概率密度函数（PDF），即使存在大的量子反作用。利用随机- 形式体系，发展了两种互补的方法，一种基于求解 PDF 特征函数的常微分方程，另一种基于直接求解 PDF 的热方程。在量子扩散较小的经典极限下，我们发展了一种展开方案，不仅在主阶恢复标准高斯 PDF，还允许我们计算对通常结果的首个非高斯修正。在量子扩散较大的相反极限下，我们发现 PDF 由椭圆 theta 函数给出，其完全由随机效应主导区域的（以普朗克质量为单位）宽度平方与高度之比刻画。然后我们将这些结果应用于从暴胀计算原初黑洞的质量分数，并表明在量子扩散主导的势区域中花费的 折叠不超过 。我们用两个例子解释了这一要求如何约束暴胀势。
引用
@article{arxiv.1707.00537,
title = {Quantum diffusion during inflation and primordial black holes},
author = {Chris Pattison and Vincent Vennin and Hooshyar Assadullahi and David Wands},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.00537},
year = {2020}
}
备注
30 pages without appendices (total 42 pages), 9 figures, matches published version in JCAP where one typo in the equation given in the last line of page 23 has also been corrected