超重力膨胀中的Gravitino问题与能量转移

"最小超重力膨胀中的Gravitino问题" 在最小超重力膨胀理论的背景下，这篇由Fuminori Hasegawa等人发表在Physics Letters B 767(2017)392–397的文章探讨了非热引力子产生的现象以及由此引发的Gravitino问题。Gravitino是超对称理论中的超引力粒子，它是引力子（即引力的量子）的超伴粒。在这个基于正交幂等超场的最简模型中，粒子光谱非常简洁，只包含引力子、引力子（可能是重复提及）、英普拉顿（可能是打印错误，应为轴子或某种轻粒子）和goldstino。 文章指出，由于宇宙膨胀过程中声速的非平凡变化，大量能量密度可以转化为纵向引力子。这是一个重要的观测，因为这种能量转移可能导致膨胀后的有效理论失去稳定性，或者引发严重的引力效应问题。在超对称理论中，Gravitino通常具有较长的寿命，并且在宇宙早期可能会以非热的方式产生。如果Gravitino的丰度过大，它可能与宇宙背景的暗物质或大爆炸核合成（BBN）的预测相冲突，这构成了所谓的Gravitino问题。 作者们通过分析发现，非热引力子的产生可能导致膨胀后宇宙的能量密度分布发生显著变化，这可能预示着膨胀结束时的有效场论不再适用。这可能涉及到宇宙学常数问题，即为什么宇宙的真空能量密度远小于预期的量子场论预测值。此外，大量Gravitinos的存在可能会干扰正常的宇宙演化，比如影响到星系的形成和宇宙结构的演化。 文章进一步讨论了这些发现对于理解早期宇宙物理和超对称性的意义。解决Gravitino问题需要寻找合适的机制来控制其生成，或者调整超对称破缺的参数以减小其影响。此外，这也可能为未来的宇宙学实验和粒子物理实验提供新的探测线索，比如通过寻找Gravitino的衰变产物来检验超对称理论。 该研究揭示了最小超重力膨胀理论中非热引力子产生的复杂性，以及Gravitino问题如何挑战我们对宇宙早期阶段的理解。这个问题的深入研究不仅有助于完善超对称理论，还有助于推进对宇宙起源和演化的理解。