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运行式真空与 H^4 膨胀

广义相对论与量子宇宙学 2025-04-04 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

最近的量子场论研究表明,当前宇宙加速膨胀可能不仅与刚性的宇宙常数有关,还与随膨胀率演化的运行式宇宙常数有关:Λ=Λ(H)\Lambda=\Lambda(H)。这种运行式继承自真空能量密度(VED)在宇宙演化中的演化,即 ρvac\rho_{\rm vac},其对曲空间中量子效应的敏感性最终导致该运行。VED是哈勃率及其时间导数的函数:ρvac=ρvac(H,H˙,H¨,...)\rho_{\rm vac}=\rho_{\rm vac}(H, \dot{H}, \ddot{H},...)。在 FLRW 时代,两个相邻的宇宙演化点之间可被平滑地关联:δρvacO(H2)\delta\rho_{\rm vac}\sim {\cal O}(H^2)。相较之下,在宇宙的早期,更高次的哈勃率幂次主导了演化,引发快速膨胀。这源于真空有效作用量中对量子效应的计算。我们专注于实现膨胀的最低可能幂次:H4H^4。在膨胀阶段,HH保持大约恒定且非常大。随后,宇宙进入通常的 FLRW 辐射时代。这种新的机制(`RVM-膨胀')不基于任何补充的`初始场',而是由纯粹的量子场论效应驱动其动态背景,不同于 Starobinsky 膨胀,其中 HH永远不会恒定。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.01041,
  title  = {Running vacuum and H^4-inflation},
  author = {Joan Solà Peracaula and Cristian Moreno-Pulido and Alex González-Fuentes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.01041},
  year   = {2025}
}

备注

Version accepted in Universe. Typos corrected, extended discussion and references added