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对非零曲率的观测能告诉我们什么?

高能物理 - 理论 2013-05-30 v2 宇宙学与河外天体物理 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学

摘要

永恒暴胀的多重宇宙为理解宇宙中的巧合与微调提供了一个一致的框架。因此,它提供了发现另一种巧合的可能性:如果慢滚暴胀的量仅略高于人择阈值,那么空间曲率可能是可测量的。我们详细研究了这一问题,特别关注:“如果未来的观测揭示了非零曲率,我们能得出什么结论?”我们发现,是否出现可观测信号关键取决于三个问题:可观测暴胀之前的宇宙历史、用于定义概率的测度,以及势的隧穿部分与慢滚部分之间相关性的性质。我们发现,如果未来的测量在 Ωk<104\Omega_k < -10^{-4} 时发现正曲率,那么永恒暴胀多重宇宙的框架将被高显著性排除。如果测量结果相反,在 Ωk>104\Omega_k > 10^{-4} 时揭示了负曲率,那么我们可以得出结论:(1) 扩散型(新的或混沌的)永恒暴胀在我们的近期过去没有发生;(2) 我们的宇宙诞生于气泡成核;(3) 概率测度不以体积增加为奖励;(4) 观测到的慢滚暴胀的起源是势的一个偶然特征,而非源于某种理论机制。发现 Ωk>104\Omega_k > 10^{-4} 还将为我们提供关于隧穿与慢滚之间相关性的非平凡信息;例如,在某些测度下,有利于大 NN 的强相关性将被排除。我们还探讨了当前对 Ωk\Omega_k 的约束是否与多重宇宙预期一致,发现答案是肯定的,除某些特定情况外。在这项工作的过程中,我们考虑了真空衰变分支比,并发现衰变由单一通道主导的可能性比人们预想的要大。

关键词

引用

@article{arxiv.1203.6876,
  title  = {What can the observation of nonzero curvature tell us?},
  author = {Alan H. Guth and Yasunori Nomura},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1203.6876},
  year   = {2013}
}

备注

46 pages, 5 figures; reference updates and typo corrections arising from final Phys. Rev. D copy editing