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宇宙学扰动的半经典性与退相干

广义相对论与量子宇宙学 2010-11-01 v2 天体物理学 高能物理 - 理论 量子物理

摘要

考虑了早期宇宙暴胀阶段期间从真空态产生的非均匀扰动的半经典行为过渡与退相干过程,分别在 Heisenberg 和 Schr"odinger 绘景中加以考察,以明确表明两种方法导致相同预言:这些量子扰动等价于具有随机高斯振幅且属于准各向同性模式的经典扰动。一旦忽略指数小(就压缩参数 rkr_k 而言)的衰减模,此等价性与退相干便得以实现。在准经典极限 rk|r_k|\to \infty 下,扰动模函数可通过与时间无关的相位旋转变为实数,这被证明等价于在压缩态形式体系中所有模的压缩角与相位间的固定关系。尽管引力波背景的当前状态并非严格意义上的压缩量子态,且由于与环境的相互作用及其他过程压缩参数失去了直接意义,但关于暴胀期间产生扰动的均方根值的标准预言不受这些机制影响(至少对宇宙学应用中感兴趣的尺度如此)。该随机背景仍只占相空间的一小部分。

关键词

引用

@article{arxiv.gr-qc/9504030,
  title  = {Semiclassicality and Decoherence of Cosmological Perturbations},
  author = {David Polarski and Alexei A. Starobinsky},
  journal= {arXiv preprint arXiv:gr-qc/9504030},
  year   = {2010}
}

备注

Revised version to appear in Class. Quantum Grav. All prior conclusions hold. This version contains in particular a Wigner function calculation