宇宙及实验室中暗物质的宇宙学产生

该论文研究了弯曲时空量子场论框架下的宇宙学粒子生成现象,既将其作为暗物质产生机制进行探讨,又通过玻色-爱因斯坦凝聚态进行类比模拟研究。尽管完整的量子引力理论尚未建立,但研究弯曲背景下的量子场能为早期宇宙提供关键性认知。该团队重点分析了动态时空(尤其是暴胀时期)如何使仅受几何结构影响的旁观者场产生粒子。研究工作分为四个部分:第一部分建立理论框架,涵盖宇宙学、暴胀理论及类比引力原理;第二部分解析不同暴胀模型中的粒子产生过程,证明标量场和矢量场(特别是通过快子不稳定性)可解释观测到的暗物质丰度;第三部分探索玻色-爱因斯坦凝聚实验,将声子映射为膨胀宇宙中的标量场,展示了膨胀历史的重构方法,将粒子产生重新阐释为散射问题,并提出测量生成粒子对之间量子纠缠的方案;第四部分则探讨量子真空不确定性及宇宙膨胀“开启-关闭”过程中非绝热跃迁的影响。最终,该研究论证了宇宙学粒子生成作为暗物质来源的可行性,并揭示了类比实验在深化弯曲时空量子效应认知方面的重要价值。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-02-10 22:09

量科快讯