[論文レビュー] How One Can Use Di Quark Scalar Fields Permitting a Cosmological Constant permitting gravitons escaping from early universe branes

Andrew Beckwith|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2006

Cosmology and Gravitation Theories被引用数 2

ひとこと要約

本稿は、宇宙論的モデルを提唱しており、ダイクォークスカラー場と、前宇宙からの量子バンプ（離散化されたホイル-デウィット方程式でモデル化）を介した幾何的遷移により、高温状態（≥10¹² K）であるにもかかわらず、宇宙インフレーションと整合する低エントロピー・低温度の初期状態を実現する。この枠組みは、CMB赤方偏移障壁（z ≈ 1000）を超えて、余韻としての暗黒物質、暗黒エネルギー、重力子の生成を可能にする。

ABSTRACT

We are investigating if the Jeans instability criteria mandading a low entropy,low temperature initial pre inflation state configuration can be recociled with thermal conditions of temperature at or above ten to the 12 power Kelvin, or higher,when cosmic inflation physics takes over. We justify this by pointing to the Akshenkar, Pawlowski, and Singh (2006) article about a prior universe being modeled via their quantum bounce which states that this prior universe geometrically can be modeled via a discretized Wheeler - De Witt equation. This allows a way of getting around the fact that conventional cosmological CMB is limited by a barrier as of a red shift limit of about z = 1000,as to photons, and to come up with a working model of quintessence scalar fields which permits relic generation of dark matter/dark energy as well as relic gravitons.

研究の動機と目的

• 宇宙インフレーション期における高温状態（≥10¹² K）と、ジェイムズ不安定性が要求する低エントロピー・低温度の初期状態との両立を図ること。
• 従来の宇宙論的観測が制限するCMB赤方偏移障壁（z ≈ 1000）を克服すること。
• クインテッセンススカラー場が余韻としての暗黒物質および暗黒エネルギーを生成するモデルを構築すること。
• 前宇宙からのバンプを介して、初期宇宙のブレーンから重力子が放出され、それが余韻として検出可能である可能性を検討すること。
• 特異点を伴わない前インフレーション状態を記述するための理論的枠組みを、量子重力効果を用いて構築すること。

提案手法

• Akshenkar, Pawlowski, および Singh (2006) のモデルに従い、離散化されたホイル-デウィット方程式に基づく前宇宙の量子バンプを用いる。
• 離散化されたホイル-デウィット方程式を用いて、前宇宙から現在の宇宙への幾何的遷移をモデル化し、特異点を回避する。
• ダイクォークスカラー場を導入し、初期宇宙における余韻としての暗黒物質および暗黒エネルギーの生成を可能にする。
• スカラー場のダイナミクスを組み込むことで、初期宇宙のブレーンから重力子が脱出可能となり、その余韻的検出を可能にする。
• 熱的宇宙論と量子重力効果を統合し、高温初期状態と低エントロピー要件の両立を実現する。
• クインテッセンススカラー場の概念を用いて、バンプ後の動的生成による暗黒エネルギーおよび暗黒物質成分の生成を可能にする。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ジェイムズ不安定性が要求する低エントロピー・低温度の初期状態が、宇宙インフレーション期の高温状態（≥10¹² K）と両立可能か。
• RQ2 CMB赤方偏移障壁（z ≈ 1000）をどのように克服し、前インフレーション宇宙からの情報を得られるか。
• RQ3 ダイクォークスカラー場は、量子バンプ状況下で余韻としての暗黒物質および暗黒エネルギーをどのように生成するか。
• RQ4 このモデルにおいて重力子は初期宇宙のブレーンから脱出可能か。その影響は、その余韻密度にどのように現れるか。
• RQ5 離散化されたホイル-デウィット方程式は、特異点を伴わず、一貫した宇宙論的遷移を可能にする前宇宙をどの程度正確にモデル化できるか。

主な発見

• 離散化されたホイル-デウィット方程式により、特異点を回避する前宇宙の量子バンプモデルが実現され、現在の宇宙への幾何的遷移が可能となる。
• 本モデルは、ジェイムズ不安定性が要求する低エントロピー初期状態と、インフレーション期の高温状態（≥10¹² K）の両立を実現する。
• ダイクォークスカラー場は、クインテッセンス場のダイナミクスに整合する形で、余韻としての暗黒物質および暗黒エネルギーの生成を促進する。
• 重力子はこの枠組みにおいて初期宇宙のブレーンから脱出可能であり、その余韻的生成の可能性を示唆する。
• 本モデルは、従来のCMB観測の赤方偏移障壁（z ≈ 1000）を超えて、前インフレーション時代への物理的到達を拡張することで、それを克服する。
• 本フレームワークは、量子重力的文脈におけるスカラー場のダイナミクスを通じて、暗黒エネルギー、暗黒物質、重力子の余韻的生成を統合的に実現する有効な道筋を提供する。