24、弦理论与宇宙学：从CMB到弦气体宇宙学

弦理论与宇宙学：从CMB到弦气体宇宙学

1. 宇宙微波背景（CMB）作为探测弦理论的可能途径

在研究弦理论与宇宙学的关联时，宇宙微波背景（CMB）成为了一个关键的研究对象。通过对AdS和KS喉道的光谱指数绝对值与e - 折叠数关系的研究发现，AdS喉道的光谱指数在扭结处从负变为正，且两种喉道光谱指数不同的区域处于暴胀的最后60个e - 折叠内。光谱指数仅在足够小的φ时才可能为蓝色，在喉道的这个区域，$m_s/M_{pl}$的缩放等同于$a_{tip}$的缩放。

这一研究表明，弯曲喉道的形状（由弯曲因子编码）可能通过其对暴胀可观测物的影响而被区分。有趣的是，相同的弯曲几何也会对粒子物理可观测物产生可观测的影响，例如以新的卡鲁扎 - 克莱因共振的形式。因此，结合粒子物理和宇宙学的数据，有望解读潜在的紧致化几何。除了AdS和KS喉道，还可以将分析扩展到其他弯曲几何，如KS解的重子分支以及$Y_{p,q}$和$L_{a,b,c}$等爱因斯坦 - 萨斯喀彻奇度量，以了解各种弯曲喉道之间的区别。在其他弦理论场景中，紧致化效应也可能在CMB中显现。

2. 弦理论与宇宙学数据的联系

弦理论与宇宙学数据的联系体现在多个方面：
- 宇宙超弦 ：弦宇宙学中最引人注目的发展之一是在天空中产生宇宙学尺度的超弦遗迹的可能性。这些超弦可能会在宇宙中留下独特的印记，为研究弦理论提供重要线索。
- 原初引力波的振幅 ：当前张量 - 标量比的限制为$r < 0.3$。近期的CMB极化实验将探测$r \approx 10^{-2}$，最终可能达到$r \approx 10^{-3}$。张量涨落