宇宙学松弛与电弱标度的动态关系

"Dynamicsofrelaxedinflation" 这篇研究论文探讨了"松弛通胀"的概念，这是一种潜在的解决方案，旨在应对标准模型中的层次问题。在标准模型中，存在一个显著的不匹配，即电弱尺度（如希格斯玻色子的质量）与更大的量子引力尺度（如普朗克尺度）之间存在着巨大的差距，这就是所谓的层次问题。松弛通胀提出了一种新的机制，通过一个被称为"松弛场"的额外场来解释这一问题。 松弛场在它的势能面上滚动，这个过程会导致希格斯质量参数的平方发生变化，并最终将其值“松弛”至一个较小的数值。论文中，作者们进一步将松弛场与阿贝尔规范玻色子耦合，这引入了一个耗散机制。这种耦合使得在通胀的后期阶段，松弛场的运动速度减缓。这种机制的关键在于它允许宇宙在膨胀过程中逐渐稳定下来。 文中还介绍了一种称为"施温格再加热"的独特加热机制。在这个机制中，规范玻色子的产生导致强烈的电磁场，这些电磁场通过真空中的施温格效应产生电子-正电子对，从而实现了宇宙的再加热。再加热是宇宙演化的关键阶段，它发生在通胀结束后，为大爆炸后的宇宙热化提供了能量。 作者们详细分析了这种模型的宇宙动力学，同时考虑了来自宇宙微波背景（CMB）和其他实验的数据，以评估模型的可行性。他们发现可以实现接近普朗克尺度的边界条件，这是一个极高的能量尺度，通常与量子引力效应相关联。然而，他们指出，在模型的最简单形式下，它可能无法产生足够的曲率波动，因此需要其他组件，如弯曲场，来解释观测到的宇宙结构。 这篇论文是在2018年由JHEP（Journal of High Energy Physics）发表，由SISSA（国际高等研究院）授权，Springer出版。它反映了研究人员Walter Tangarife、Kohsaku Tobioka、Lorenzo Ubaldia和Tomer Volansky在松弛通胀理论方面的深入探索和创新思考，对于理解宇宙的早期状态以及解决标准模型中的层次问题具有重要意义。