Nonlocal inflation

ISSN： 1208-6045

Source： Canadian Journal of Physics, Vol.87, Iss.3, 2009-03, pp. : 189-194

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Abstract

We consider the possibility of realizing inflation in nonlocal field theories containing infinitely many derivatives. Such constructions arise naturally in string field theory and also in a number of toy models, such as the p-adic string. After reviewing the complications (ghosts and instabilities) that arise when working with high-derivative theories, we discuss the the initial value problem and perturbative stability of theories with infinitely many derivatives. Next, we examine the inflationary dynamics and phenomenology of such theories. Nonlocal inflation can proceed even when the potential is naively too steep and generically predicts large non-Gaussianity in the cosmic microwave background.Nous étudions la possibilité de réaliser l’inflation dans des théories de champ non locales contenant un nombre infini de dérivées. De telles constructions apparaissent naturellement en théorie des cordes et dans un certain nombre de modèles jouets, comme la corde p-adique. Après une revue des difficultés (fantômes et instabilités) qui surgissent dans les théories avec des dérivées d’ordre élevé, nous analysons le problème de la valeur initiale et la stabilité perturbative des théories avec nombre infini de dérivées. Ensuite, nous examinons la dynamique de l’inflation et la phénoménologie de telles théories. L’inflation non locale peut se produire même lorsque le potentiel est naïvement trop abrupt et prédit des caractéristiques largement non gaussiennes dans le fonds diffus cosmologique.