物理学。Rev.D 93，123525（2016）-具有量子引力效应的高阶原始扰动

具有量子引力效应的高阶原始扰动

朱涛、王安中、克劳斯·克尔斯滕、杰拉尔德·克利弗和秦生

物理学。版次D93，123525–2016年6月29日出版

摘要

本文在一致渐近近似的框架下，系统地研究了量子引力效应引起的具有非线性色散关系的高阶原始扰动。由于这些影响，模态函数的运动方程通常具有多个转折点。在获得与不同类型的转折点相关的不同区域中任意阶的解析近似解后，我们将其与第三个转折点进行匹配。按照这个顺序，误差小于0.15%。给出了原始张量和标量扰动功率谱的一般表达式。我们还研究了量子引力修正的反作用效应，并确保通货膨胀持续足够长的时间，以解决潜在的问题，如平面度、地平线和单极子。然后我们研究了与观测相关的光谱的各种特征。特别是，在对量子引力基本理论的能量尺度进行适度假设的情况下，我们已经表明，量子引力效应可能会显著改变张量和标量功率谱之间的比率，从而提供了一种自然机制来缓解观测结果与某些通货膨胀模型之间的紧张关系，包括具有二次势的通货膨胀模型。