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小场与无标度:极端情形下的暴胀与反弹宇宙

高能物理 - 理论 2018-11-14 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

来自弦理论的越来越多证据表明,有效场论仅在约亚普朗克场位移范围内可靠。早期宇宙宇宙学中两种最有前景的有效模型——暴胀与反弹宇宙(ekpyrosis)——是为了解决宇宙学谜题而必须在大范围膨胀/能量区间运行的机制。这表明或许适宜用标度律来描述它们。此处我们结合这两个想法并证明它们将暴胀与反弹宇宙推向极端:暴胀必须以超慢滚启动,而反弹宇宙必须以超快滚启动。表面上看,所隐含的谱过于红倾,尽管在两种情形下,对纯标度自由的微小偏离都将谱指数带入当前观测界限内。这些模型预言了在近未来可探测水平上的显著谱跑动(αs103\alpha_s \approx -10^{-3})。然而,具有最小耦合的反弹宇宙模型被排除,因其导致的非高斯性水平至少超出一个数量级。此类限制不适用于两个反弹标量场之间具有动力学耦合的模型,这些仍是最有前景的反弹宇宙模型。最近提出的关于标量场势斜率的另一沼泽地判据将排除所有超慢滚暴胀模型。最后,我们推测在负势值处存在相应的斜率限制,这可能给反弹宇宙模型带来同样严苛的约束。

关键词

引用

@article{arxiv.1807.05240,
  title  = {Small-Field and Scale-Free: Inflation and Ekpyrosis at their Extremes},
  author = {Jean-Luc Lehners},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1807.05240},
  year   = {2018}
}

备注

22 pages, v2: references updated