双场暴胀模型的理论研究和观测限制

原初扰动的非高斯性是未来宇宙学观测的焦点。迄今为止，早期宇宙单标量场慢滚暴胀模型能够解释已有的观测数据，但只能给出极小的非高斯性。双场慢滚模型是对单场模型最保守的推广，它不需要修改动能项或者引力理论，也不需要在暴胀期间破坏慢滚条件，却能给出超出单场模型的新效应，比如残余的熵扰动和大的非高斯性。我们将重点研究双场慢滚暴胀模型的内在规律和观测限制：在双场模型里找到熵扰动和非线性参数之间的自洽条件；考虑功率谱的近标度不变性对视界内耦合效应的限制，进而对可行的双场暴胀模型给出判定准则；利用上述自洽条件和判定准则，根据观测数据，限制和重建可行的双场慢滚暴胀模型。

结合PLANCK卫星和BICEP望远镜的观测结果，我们对双场暴胀进行了一些探索尝试，没有得到与之吻合的漂亮结果和有趣模型。在宇宙学与引力理论方面，我们取得了一些有潜在科学价值的结果：给出了熵引力推广模型的引力场方程，得到了对模型本身的严格限制；提出了宇宙视界的膜范式，从流体力学的角度阐释了宇宙视界和宇宙学方程。另外，借助于本项目的支持，我们还写出了准静态坐标系下的宇宙度规，计算了相对论情况下的量子隧穿时间，推导了双狭义相对论中的有限boost变换和Wigner转动。