[论文解读] Inflation in Web

Sheng Li, Yang Liu+1 more|arXiv (Cornell University)|Jun 19, 2009

Cosmology and Gravitation Theories被引用 5

一句话总结

本文提出，由多分支场空间形成的域壁网络可导致具有多个慢滚暴胀区域的多元宇宙。它表明，在此类多元宇宙中，观测者可能在宇宙微波背景的后期探测到域壁或气泡碰撞的特征。

ABSTRACT

In a given path with multiple branches, in principle, it can be expected that there are some fork points, where one branch is bifurcated into different branches, or various branches converge into one or several branches. In this paper, it is showed that if there is a web formed by such branches in a given field space, in which each branch can be responsible for a period of slow roll inflation, a multiverse separated by domain wall network will come into being, some of which might corresponds to our observable universe. We discuss this scenario and show possible observations of a given observer at late time.

研究动机与目标

• 研究具有多个慢滚暴胀区域的多分支场空间如何通过域壁形成导致多元宇宙。
• 分析此类域壁网络对一个口袋宇宙中观测者的宇宙学影响。
• 识别该多元宇宙情景在宇宙微波背景中可能存在的后期可观测特征。

提出的方法

• 建立一个具有多个分支的场空间模型，每个分支均支持一段慢滚暴胀时期。
• 分析场空间中分叉与汇聚分支的场演化动力学。
• 构建分隔不同暴胀区域的域壁网络。
• 利用有效场论和宇宙微扰理论研究域壁的稳定性和演化。
• 评估域壁和气泡碰撞对后期宇宙学的观测后果。
• 应用来自宇宙微波背景的观测约束，评估该模型的可探测性。

实验结果

研究问题

• RQ1 多分支场空间如何通过域壁形成导致多元宇宙的产生？
• RQ2 分隔不同暴胀区域的域壁的宇宙学动力学特性是什么？
• RQ3 局部观测者可能在宇宙微波背景中探测到哪些由域壁或气泡碰撞引起的可观测特征？
• RQ4 该多元宇宙中的可观测宇宙是否可能只是众多口袋宇宙之一？
• RQ5 当前CMB数据对该多元宇宙模型的参数施加了何种约束？

主要发现

• 通过域壁形成，具有多个慢滚暴胀区域的多元宇宙可从分支场空间中产生。
• 分隔不同暴胀口袋的域壁可持续存在于宇宙后期。
• 在某一口袋宇宙中的观测者可能在宇宙微波背景中探测到域壁或气泡碰撞的痕迹。
• 该模型提供了一种在无需永恒暴胀的前提下生成多元宇宙的机制。
• 域壁的存在可能导致宇宙微波背景中出现可观测的各向异性和非高斯特征，尽管当前约束限制了其可探测性。