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广义相对论与量子宇宙学

arXiv:2012.00170 (gr-qc)
[提交于 2020年11月30日 (v1) ,最后修订 2021年3月10日 (此版本, v2)]

标题: 量子引力中的随机引力波背景

标题: Stochastic gravitational-wave background in quantum gravity

Authors:Gianluca Calcagni, Sachiko Kuroyanagi
摘要: 在所有的宇宙学量子引力或受量子引力启发的场景中,只有极少数预测了蓝倾斜的原初张量谱。 我们研究了其中五个,并检查它们是否能够产生可被当前和未来干涉仪探测到的随机引力波背景:非局域量子引力、弦气体宇宙学、新Ekpyrotic场景、Brandenberger-Ho非对易膨胀以及多分数维时空。 我们表明,非局域量子引力是不可观测的,而所有其他模型都可以达到DECIGO的应变灵敏度,但无法达到LIGO-Virgo-KAGRA、LISA或Einstein望远镜的灵敏度。 具有红倾斜谱的其他量子引力模型(大多数圈量子宇宙学)或具有异常微小量子修正的模型(Wheeler-DeWitt量子宇宙学)被发现是不可检测的。
摘要: Among all cosmological quantum-gravity or quantum-gravity-inspired scenarios, only very few predict a blue-tilted primordial tensor spectrum. We explore five of them and check whether they can generate a stochastic gravitational-wave background detectable by present and future interferometers: non-local quantum gravity, string-gas cosmology, new ekpyrotic scenario, Brandenberger-Ho non-commutative inflation and multi-fractional spacetimes. We show that non-local quantum gravity is unobservable, while all the other models can reach the strain sensitivity of DECIGO but not that of LIGO-Virgo-KAGRA, LISA or Einstein Telescope. Other quantum-gravity models with red-tilted spectra (most loop quantum cosmologies) or with exceptionally tiny quantum corrections (Wheeler-DeWitt quantum cosmology) are found to be non-detectable.
评论: 1+41页,12幅图,1张表格。v2:修正了少量typo,增加了clarifications。
主题: 广义相对论与量子宇宙学 (gr-qc) ; 宇宙学与非星系天体物理学 (astro-ph.CO); 高能物理 - 理论 (hep-th)
引用方式: arXiv:2012.00170 [gr-qc]
  (或者 arXiv:2012.00170v2 [gr-qc] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2012.00170
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI
期刊参考: IFT-UAM/CSIC-20-171
相关 DOI: https://doi.org/10.1088/1475-7516/2021/03/019
链接到相关资源的 DOI

提交历史

来自: Gianluca Calcagni [查看电子邮件]
[v1] 星期一, 2020 年 11 月 30 日 23:49:40 UTC (2,777 KB)
[v2] 星期三, 2021 年 3 月 10 日 21:00:49 UTC (2,833 KB)
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