火焰

GFiRe:一个用于重新加热的仪表场积分器。我们提出了一种新的数值算法和程序,𝖦𝖥𝗂𝖱𝖾, 求解均匀和各向同性时空中耦合到复标量场的阿贝尔规范场的非线性演化。我们采用一种混合方法来求解系统:空间导数用标准格点规范场理论技术离散,而场和尺度因子的时间演化则用显式、复合、辛积分器实现。我们的复合算法的一个重要特性是,无论辛积分器的阶数如何,都能精确地满足离散高斯约束。即使背景扩展是“自洽”计算的,这一点仍然成立;也就是说,当使用模拟体积中能量动量张量的空间平均分量来计算膨胀历史时。因此,我们的代码也可以用于场控制宇宙能量密度的情况,例如,在膨胀后的再加热过程中。我们在重新加热的场景中测试了该算法,其中膨胀子是一个具有势的复杂标量场(2 |φ| 2与阿贝尔规范场耦合。在一个自洽膨胀的宇宙中,通过复杂动力学(包括场的共振激发、反反应、孤子的形成和状态方程的变化)来跟踪系统的演化,我们发现了能量守恒定律(<104) 非常稳定,高斯约束违反(<106) 受差分噪声控制。

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