Quantum cosmology, eternal inflation, and swampland conjectures
Quantum cosmology, eternal inflation, and swampland conjectures
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量子宇宙学、永恒膨胀和沼泽猜想
DOI：
10.1088/1475-7516/2023/04/034
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发表时间：
2023
影响因子：
6.4
通讯作者：
Vilenkin, Alexander
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Fanaras, Georgios;Vilenkin, Alexander
根据最近的沼泽猜想，我们探索量子宇宙学和超越慢滚状态的永恒暴胀。我们在量子宇宙学的隧穿方法框架中考虑了一个具有标量场φ的封闭宇宙模型。假设标量场势在φ = 0处最大，可以在其附近近似为V (φ)≈3H 2-1/2m 2 φ 2。利用瞬子方法，我们发现当m< 2H时，宇宙的主要成核通道隧穿到一个均匀的球形德西特空间。对于较大的m/H值，最可能的隧穿是一个非均匀的封闭宇宙，其区域壁包裹在其赤道周围。我们通过求解具有隧道边界条件的Wheeler-DeWitt方程来确定有核宇宙中场φ的量子态。我们的结果与早期假设m< 2H为形核的球形宇宙经历了随机的永恒膨胀，膨胀区域形成了维数为d bbb2的分形，这与假设m< 2H为慢滚状态的研究结果一致。对于较大的m值，场φ相对于畴壁的形成是不稳定的，不能用微扰随机方法来描述。
In light of the recent swampland conjectures, we explore quantum cosmology and eternal inflation beyond the slow roll regime. We consider a model of a closed universe with a scalar field ϕ in the framework of tunneling approach to quantum cosmology. The scalar field potential is assumed to have a maximum at ϕ= 0 and can be approximated in its vicinity as V (ϕ)≈ 3H 2-1/2m 2 ϕ 2. Using the instanton method, we find that for m< 2H the dominant nucleation channel for the universe is tunneling to a homogeneous, spherical de Sitter space. For larger values of m/H, the most probable tunneling is to an inhomogeneous closed universe with a domain wall wrapped around its equator. We determine the quantum state of the field ϕ in the nucleated universe by solving the Wheeler-DeWitt equation with tunneling boundary conditions. Our results agree with earlier work which assumed a slow-roll regime m≪ H. We finally show that spherical universes nucleating with m< 2H undergo stochastic eternal inflation with inflating regions forming a fractal of dimension d> 2. For larger values of m the field ϕ is unstable with respect to formation of domain walls and cannot be described by a perturbative stochastic approach.
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隧道宇宙中的量子力学
影响因子：
4.4
作者：
V. Rubakov
通讯作者：
V. Rubakov
DOI：
10.1140/epjc/s10052-020-8412-x
发表时间：
2020
期刊：
The European physical journal. C, Particles and fields
影响因子：
--
作者：
Wang Z;Brandenberger R;Heisenberg L
通讯作者：
Heisenberg L
重力对 O(4) 对称气泡成核的假真空衰减率的影响。
DOI：
--
发表时间：
1991
期刊：
Physical Review D, Particles and fields
影响因子：
--
作者：
Samuel;Hiscock
通讯作者：
Hiscock
DOI：
10.1002/prop.201800094
发表时间：
2018-10
期刊：
Fortschritte der Physik
影响因子：
--
作者：
G. Dvali;César Gómez;S. Zell
通讯作者：
G. Dvali;César Gómez;S. Zell
影响因子：
4.4
作者：
Andrei Linde
通讯作者：
Andrei Linde