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弯曲时空量子场论中的跑真空:重整化 $\rho_{vac}$ 而不含 $\sim m^4$ 项

广义相对论与量子宇宙学 2020-08-07 v4 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

爱因斯坦方程中的 Λ\Lambda 项是宇宙学‘协调’模型 Λ\LambdaCDM 的基本构建块。尽管该模型并非没有基本问题,但任何替代暗能量方案也未能规避这些问题。在此我们坚持 Λ\Lambda 项,但我们认为它在弯曲时空的量子场论(QFT)中可以是一个‘跑动量’。大量现象学工作表明,这一选项可与具有刚性宇宙学项的 Λ\LambdaCDM 高度竞争。所谓的‘跑真空模型’(RVM)的特征在于真空能量密度 ρvac\rho_{vac} 是 Hubble 参数及其时间导数的(偶次)幂级数。这种理论形式由看似合理的 general renormalization group 论证所动机。在此我们进一步探讨 RVM 结构在 FLRW 时空 QFT 中的起源。我们借助绝热重整化程序计算重整化的能量-动量张量,发现它本质上导致 RVM 形式。这意味着 ρvac(H)\rho_{vac}(H) 演化为一个常数项加上动力学分量 O(H2){\cal O}(H^2)O(H4){\cal O}(H^4),后者仅与早期宇宙相关。然而,重整化的 ρvac(H)\rho_{vac}(H) 不带有与场质量四次方(m4\sim m^4)成比例的危险项,这些项是众所周知的极大贡献来源。目前,ρvac(H)\rho_{vac}(H) 由加性常数项主导,并伴随温和的动力学分量 νH2\sim \nu H^2ν1|\nu|\ll1),它模仿精质(quintessence)。

关键词

引用

@article{arxiv.2005.03164,
  title  = {Running vacuum in quantum field theory in curved spacetime: renormalizing $\rho_{vac}$ without $\sim m^4$ terms},
  author = {Cristian Moreno-Pulido and Joan Sola},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2005.03164},
  year   = {2020}
}

备注

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