“永恒”de Sitter 空间的量子真空不稳定性

研究表明，全局 de Sitter 空间中量子场的欧几里得或 Bunch-Davies O(4,1) 不变“真空”态对小扰动是不稳定的，即使对于没有自相互作用的有质量自由场也是如此。在“永恒”de Sitter 空间的收缩阶段，该状态存在能量密度任意小的扰动，这些扰动会经历指数蓝移，并在后期变得足够大，从而通过半经典爱因斯坦方程扰动经典几何。在与之密切类似的恒定均匀电场情形中，构造了一个等价于 de Sitter 不变态的时间对称态，该态在扰动下同样不是稳定的真空态。在这两种情况下，都强调了量子反常在扰动增长和对称性破缺中的作用。在 de Sitter 空间中，既可以直接从有质量标量场的重整化应力 - 能量张量获得相同结果，也可以更直接地从与共形迹反常相关的有效作用量和应力 - 能量张量获得任意自旋的无质量共形场的结果。反常应力 - 能量张量表明，de Sitter 群 O(4) 子群下的不变态对较低空间对称性的扰动也是不稳定的，这意味着 O(4,1) 等距群及其 O(4) 子群均被量子涨落所破缺。文中讨论了这一结果对宇宙学及真空能问题的影响。