暴胀模型有效场论的唯象研究

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暴胀理论是最近三十年来被公认为能很好地描述极早期宇宙的一种理论范式,它是为了解决传统热大爆炸宇宙学的一些疑难而引入的。最简单的暴胀模型涉及到一个在平坦的势中运动的单标量场。单标量场通过一定的机制维持在一定的势高度处一段时间来实现宇宙的加速膨胀。虽然如此,单标量场暴胀也存在一些理论上的问题和可能的观测上的偏离。近年来,由于观测的精度极大提高和理论的日益发展,新的暴胀模型层出不穷。尤其是基于修改引力的暴胀和多场暴胀。本文试图对几种典型的暴胀模型的微扰论性质进行研究,并计算其曲率功率谱等可观测量。我们的重点集中在三种不同的模型上。一,基于非相对论性的引力理论——Ho(r)ava-Lifshitz引力的暴胀模型。二,带有不同声速的场最小耦合的多场暴胀模型。三,准单场暴胀模型。我们采用不同的方法计算了这三种模型的标量自由度的扰动的二阶微扰作用量,并由此推导出运动方程。对后两种模型,我们分别用了场变换和入入形式来消去运动方程的耦合,并用微扰论计算出它们的曲率扰动功率谱。我们的研究对进一步了解多场模型,尤其是带有大质量等曲率场的暴胀模型的微扰论性质是非常有用的。
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