经典与量子暴胀子：WMAP之后的精确暴胀势与量子暴胀子衰变

我们通过将经典暴胀子模型视为有效场论（类似于金兹堡-朗道理论）来阐明它们。在这种方法中，WMAP排除纯phi^4势的陈述意味着存在尺度m ~ 10^{13}GeV的暴胀子质量项。混沌暴胀、新暴胀和混合暴胀模型以统一的方式进行了研究。在所有情况下，暴胀子势都采取形式V(phi)=m^2 M_{Pl}^2 v(phi/M_{Pl})，其中v(varphi)中的所有系数量级为1。如果这种势对应于超对称性破缺，那么超对称性破缺尺度为sqrt{m M_{Pl}}~10^{16}GeV，这与大统一理论（GUT）尺度一致。对于红倾斜谱，新暴胀更受青睐；而对于蓝倾斜谱，混合暴胀则是最佳选择。在这两种情况下，我们找到了一个将暴胀子质量与r（张量/标量比）和标量谱指数ns联系起来的解析公式：10^6 m/M_{Pl} = 127 sqrt{r|1-n_s|}，其中数值系数来自WMAP振幅。我们回顾了暴胀期间的量子现象，这些现象对CMB各向异性和极化中的相关可观测量的贡献，并重点关注暴胀子衰变。偏离标度不变功率谱的程度由一个小参数Delta衡量。Delta也调节了红外发散。在慢滚暴胀中，Delta是慢滚参数的简单函数。量子涨落可以在暴胀膨胀中通过闵可夫斯基时空中被禁止的过程发生自衰变。我们计算了慢滚期间暴胀子量子涨落的自衰变：超视界涨落按共形时间中的eta^{Gamma}衰减，其中新的标度维数Gamma用振幅、n_s和r表示。我们讨论了这对标量和张量扰动以及非高斯性的影响。