A combinatorial and field theoretic path to quantum gravity: the new challenges of group field theory
群场论是群流形上的一种新型场论,是矩阵模型的推广,近年来在量子引力研究中引起了广泛的兴趣。它们代表了环圈量子引力和单纯量子引力等不同方法之间的发展和可能的联系。在简单介绍了GFT形式主义之后,我们提出了一个很长但还远远没有穷尽的开放问题清单,这条研究线面临着,这可能是数学家和数学物理学家面临的有趣挑战。
2007-09-26 gr-qc hep-th
Supersymmetric localization of (higher-spin) JT gravity: a bulk perspective
本文利用BF规范理论和超对称局域化方法计算了圆盘拓扑上二维JT引力及其高自旋推广的精确配分函数,恢复了Schwarzian理论结果,并指出该方法可推广到边界锚定的Wilson线关联函数。
2023-07-03 hep-th
Subtle is the Gravity
在这个演讲中,我建立了相对论和引力的动机,基于一般原理和常识的考虑,这应该属于一般读者的欣赏范围。有一种新的方式来看待事物,并以更直接的物理术语来理解它们,这应该会引起相对论学者和一般物理学家的兴趣。
2001-02-03 astro-ph gr-qc hep-th
A Quantum-Gravity Perspective on Semiclassical vs. Strong-Quantum Duality
有人认为,在M-理论对偶性的基础上,应该存在一个关于给定作用量积分的半经典和强量子区域的对称性。另一方面,长距离和短距离之间的场论交换(性质上类似于弦的T对偶性)被证明是量子引力的起点,因为这种交换强制了时空上基本长度尺度的存在。在这封信中,我们证明了上述半经典对称性与强量子对称性等价于长距离和短距离的交换。因此,前一种对称性和后一种对称性一样,也加强了长度尺度的存在。我们应用这些事实,以便对给定的作用量积分在时空上的所有可能的对偶群进行分类,而不管它的具体性质和自由度如何。
2006-05-03 hep-th
Loop quantum gravity, twistors, and some perspectives on the problem of time
简要介绍了圈量子引力与扭量理论的关系,并对时间问题的一些观点进行了评述。
2014-04-16 gr-qc hep-th
Massive gravity from a first-quantized perspective
本文通过 BRST 量子化研究大质量 N=4 超对称自旋粒子,证明其自洽背景只能是零宇宙学常数的爱因斯坦时空,并以 N=2 世界线为例得到弯曲时空 Proca 理论,从而为线性化大质量引力建立第一量子化表述。
2024-02-21 hep-th
On Classical Equivalence Between Noncritical and Einstein Gravity : The AdS/CFT Perspectives
我们发现非临界引力是一类特殊的高阶导数引力,在完全非线性水平上与爱因斯坦引力经典等价。在高阶导数项的耦合下,得到了非临界重力对偶流体的粘熵比和二阶输运系数。我们还计算了非临界引力对偶CFT中的全息纠缠熵。这些结果证实了非临界引力与爱因斯坦引力在经典水平上的非线性等价性。
2012-02-17 gr-qc hep-th
Finsler and Lagrange Geometries in Einstein and String Gravity
本文综述了Finsler-Lagrange几何及其推广的现状。目的是帮助非芬斯勒空间专家,但精通广义相对论和粒子理论的物理学家和几何学家,理解这种几何方法在现代物理学中的应用至关重要。我们也想指导数学家在广义芬斯勒和卡勒几何和几何力学工作,他们如何才能执行他们的结果,以接受社会的“正统"物理学家。虽然Finsler-Lagrange空间的大部分模型都是在切丛上详细描述的,但我们的工作中提出的令人惊讶的结果是,如果考虑到非完整分布和移动参考系,这种局部各向异性结构可以等效地在黎曼-Cartan空间上建模,甚至可以作为爱因斯坦和/或弦引力的精确解。我们还提出了一个规范的计划时,几何对象(伪)黎曼空间非完整变形为广义拉格朗日,或芬斯勒,配置在同一个流形上。这样的正则变换由一个素度量的系数定义,并生成目标空间作为拉格朗日结构,它们的几乎厄米特/卡勒模型,或非完整黎曼空间。最后,我们考虑了弦和爱因斯坦引力模型的拉格朗日-芬斯勒结构与孤子PP波的精确解的一些类别,并推测其物理意义。
2008-01-31 gr-qc hep-th math-ph
Extended Gravity: State of the Art and Perspectives
我们简要地回顾了引力扩展理论的现状和前景。
2013-07-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Computing Black Hole entropy in Loop Quantum Gravity from a Conformal Field Theory perspective
受Witten提出的Chern-Simons与共形场论之间的类比的启发,我们从圈量子引力中的孤立视界框架出发,探索了计算黑洞熵的另一种方法.结果的一致性为共形场论与圈量子引力中黑洞的描述之间的相互作用打开了一扇窗口。
2009-03-10 gr-qc hep-th
Born-Infeld Gravity: Constraints from Light-by-Light Scattering and an Effective Field Theory Perspective
通过使用一种新的技术,建立了广义相对论和基于Ricci张量的度量仿射理论之间的对应关系,我们能够设置严格的约束Born-Infeld引力的自由参数,从最近获得的Born-Infeld电动力学通过使用光由光散射数据从ATLAS。我们还讨论了如何这些重力理论加上物质适合在一个有效场论框架。
2021-04-04 gr-qc hep-th
On Water, Steam and String Theory
这是一个为物理学家和非物理学家举办的学术讨论会式的复习讲座,作为伯尔尼大学“习惯”要求的一部分:压力为220 atm。并且在374摄氏度的温度下,在水和蒸汽之间存在二级相变。理解它需要重整化群的概念。图像从计算机模拟的格子气模型(包括)被用来解释其基本思想。本文简要地评述了如何用重整化群计算水-蒸汽相变的临界系数,并与实验结果相符合。在粒子物理学和弦论中的应用被提及。附录中包含了作者关于动力学引力理论中重整化群流的结果及其与微扰弦论的关系:引力改变了临界系数和相图,与数值计算一致,并导致了振荡流和量子力学流等奇怪现象。
1997-01-22 cond-mat gr-qc hep-lat
New perspectives in Gravity-Mediated Supersymmetry Breaking
最近发现了通过引力介导的超对称破缺的新解。这样的解决方案有有趣的性质,关于重正化,并引入新的贡献的标量势,可能有助于解决一些问题的标准模型。本文的目的是调查这些新结构的后果。我们构建了一个模型,这些新的解决方案,S2MSSM,并提出了一些初步的结果,这些新的贡献的影响,特别是对标准模型的希格斯玻色子质量。
2023-02-13 hep-ph hep-th
Group field theory as the microscopic description of the quantum spacetime fluid: a new perspective on the continuum in quantum gravity
介绍了非微扰量子引力的群场论(GFT)形式,并将其作为其他几种量子引力方法,即圈量子引力和单纯量子引力方法的潜在统一框架.然后,我们主张,并详细介绍了我们认为是一个新的GFT的角度来看,连续时空的出现从离散的量子结构,基于量子空间作为一个凝聚态系统的想法。我们提出了一个更具体的,尽管仍然非常试探性的建议,GFT的相关阶段对应于连续:一个玻色-爱因斯坦凝聚体的GFT量子。最后,我们勾勒出如何实现的建议,其有效的动力学可以在GFT设置中提取,并与连续引力理论进行比较。
2007-10-17 gr-qc hep-th
Scalar-tensor gravity from thermodynamic and fluid-gravity perspective
在广义相对论的几种可能的扩展中,标量-张量理论是最受欢迎的,原因有几个。由于引力的量子描述还没有被正确地表述,对引力理论的理解仍然是不完整的,直到热力学和流体引力方面的研究,这为理解引力理论提供了另一种观点。在这篇评论中,我们研究这些功能(热力学和流体引力类比)在一个严格的,但在一个简洁的方式标量张量引力,这已被揭示在我们最近的工作。此外,问题的共形连接框架(\textit{i.e.}是否两个框架,这是共形相关的物理等价)已被探索在一个明确的方式在行动层面上,以及从热力学和流体重力对应的观点。
2022-09-15 gr-qc hep-th
A new perspective on cosmology in Loop Quantum Gravity
本文提出了一个由圈量子引力导出的新的宇宙学模型。该制剂是基于一个投影的运动学希尔伯特空间的完整的理论下到一个子空间代表适当的舞台上的非均匀比安奇我模型。这个过程在整个理论和它的宇宙学部分之间给出了一个直接的联系。新兴的量子宇宙学模型代表了一个简化的竞技场,在这个竞技场上可以测试完整的正则量子化程序。这一分析的成果也可以揭示圈量子宇宙学及其与整个理论的关系。
2012-10-16 gr-qc hep-th
Gravity as an emergent phenomenon: a GFT perspective
虽然引力作为一种突现现象的想法是一个有趣的想法,但人们对可能导致可行现象学的具体实现知之甚少,大多数障碍都与制定真正的前几何理论的内在困难有关。在本文中,我们提出了一个初步的讨论的影响的临界行为的某些微观模型的重力,基于群场论,对宏观制度的动力学。根据某些标度假设考察了连续极限,并讨论了低能有效理论的相关结果,普适性的作用,对标度的修正,引力理论的出现及其物理行为的性质。
2011-05-28 gr-qc hep-th
Fermions Analysis of IR modified Horava-Lifshitz gravity: Tunneling and Perturbation Perspectives
本文从隧道和微扰的角度研究了红外修正Ho $\check{r}$ ava-Lifshitz引力中的费米子Hawking辐射和准正规模,首先通过红外修正Ho $\check{r}$ ava-Lifshitz引力中的费米子隧道,得到了Kehagias-Sfetsos黑洞的霍金辐射发射率、隧道温度和隧道熵.发现费米子隧穿的结果与热力学计算表面引力的结果是一致的。其次,我们用同时包含三阶近似和六阶近似的WKB公式数值计算了费米子微扰的准正规模频率。结果表明,费米子微扰的实际频率大于史瓦西情形,阻尼率小于纯史瓦西情形。费米子微扰的结果表明,在Ho $\check{r}$ ava-Lifshitz引力中,准正规模的寿命更长.
2011-08-03 gr-qc hep-th
Status of Horava gravity: A personal perspective
Horava引力是理论物理学中一个相对较新的想法(2009年1月),试图发展引力的量子场论。它不是弦论,也不是圈量子引力,而是一种传统的量子场论,它在超高能量(可能是反普朗克能量)下打破了洛伦兹不变性,而在低能量和中等能量(次普朗克能量)下保持近似的洛伦兹不变性。挑战在于保持洛伦兹对称性破缺可控且小--小到足以与实验兼容。我将对这个领域的进展做一个非常概括的概述,特别关注标量引力子的扰动作用。
2011-04-04 gr-qc hep-th
An Introduction to Noncommutative Spaces and their Geometry
这些讲义是为物理学家介绍非对易几何的几个概念和应用。必要的数学工具是以一种我们认为物理学家应该能够理解的方式提出的。我们举例说明应用杨米尔斯,费米和重力模型,特别是我们描述了最近引入的Chamseddine和Connes的光谱行动。我们还介绍了最近的工作,非交换格。后者已被用来构建拓扑非平凡的量子力学和场论模型,特别是格点规范理论的替代模型。以下是部分列表:1.导论. 2.非交换空间与函数代数。3.非交换格4.模块作为Bundles。5.光谱演算。6.非交换微分形式7.模块连接。8.模上的场论。9.重力模型10.非对易格上的量子力学模型。附录:拓扑学的基本概念。盖尔范德-奈马克-西格尔结构Hilbert模强森田等价性。偏序集。伪微分算子
1997-01-16 hep-th math.QA q-alg
Surface Gravity of Dynamical Horizons: A Causal Perspective
本文在球对称D维时空中利用爱因斯坦方程推导出边缘俘获面表面引力的一般公式,并分析动态视界和类时管在因果转变下各表面引力定义的因果敏感性。
2023-04-12 gr-qc hep-th
Brane-world and loop cosmology from a gravity-matter coupling perspective
我们表明,有效的膜世界和圈量子宇宙学背景的膨胀历史可以从一个修改的重力的角度来看,在一个$f(R)$重力作用加上一个$g(R)$长期非最小耦合的物质拉格朗日。我们提供的重建算法依赖于物质密度的自由函数,该函数必须在每种情况下指定,并且总是可以获得解析解。在最简单的情况下,函数$f(R)$在Ricci标量$R$中是二次的,而$g(R)$是线性的。我们的方法与最近的文献中的结果进行了比较。我们表明,在Palatini形式主义工作,没有必要施加任何约束,保持方程的二阶,这是一个关键的要求,重建算法的成功实施。
2014-05-28 gr-qc hep-th
Eddington gravity with matter: An emergent perspective
我们描述了一个行动的原则,在爱丁顿引力的框架内,其中包括在一个简单的方式的物质领域。有趣的是,与文献中的早期尝试相比,由该作用导出的引力场方程与爱因斯坦方程完全相同。在这种方法中,宇宙学常数作为积分常数出现。事实上,场方程的推导要求存在一个非零的宇宙学常数,从而为当前观测所暗示的非零宇宙学常数提供了存在的理由。我们的方法的几个特征强烈支持引力是一种涌现现象的范式,从这个角度来看,我们的作用原理可能起源于时空的微观结构。我们还讨论了几个扩展的作用量原理,包括一个可以将扭转的时空。我们还证明了可以构造一个Eddington-like作用量来得到Lanczos-Lovelock引力的场方程。
2020-12-15 gr-qc hep-th
Topological Quantum Field Theories -- A Meeting Ground for Physicists and Mathematicians
拓扑量子场论是研究低维几何和拓扑的有力工具。作为这种场论的例子,陈-西蒙斯理论为研究三维中的节点和链接提供了场论框架。这些都是量子场论的罕见例子,可以精确地(非微扰)和明确地解决。阿贝尔陈-西蒙斯理论提供了对链的链接数和自链接数的场论解释。在非阿贝尔理论中,威尔逊链接运算符的真空期望值产生一类多项式链接不变量;其中最简单的是著名的琼斯多项式。得到的其他不变量比琼斯的不变量更强大。这些结和链接不变量的完全解析和非微扰计算的强大方法已经开发出来。在这个过程中,得到了纽结理论中一些开放问题的答案。从$S^3$中的无向和有框架链的不变量出发,利用三维流形的Lickorish-Wallace外科手术表示,可以很容易地构造出任意三维流形的不变量.这个不变量直到归一化是陈-西蒙斯场论的配分函数。即使是陈-西蒙斯理论的微扰分析也有丰富的数学结构,这些都为瓦西里耶夫纽结不变量提供了场论解释。陈-西蒙斯理论不仅在数学中,在三维和四维量子引力中也有重要的应用。
1999-07-15 hep-th math-ph math.MP
The Other ADM
本文作为Stanley Deser后辈研究者的纪念文章,先分享对其的回忆,再回顾ADM 1960年工作,研究引力非微扰屏蔽紫外发散的宇宙学类比问题,并启动引力加QED框架下的相关实现工作。
2024-10-07 gr-qc hep-th
An effective-gravity perspective on the Sun-Jupiter-comet three-body system
在太阳系内,当彗星接近行星时,三体问题的近似实现发生,同时主要受到行星和太阳的影响,这种配置由Tisserand在牛顿引力的框架内进行了研究。精确的相对论处理的问题不是一件容易的事,但本文件开发了一个近似的计算方案,计算的微小有效重力修正的表面方程的所有点,它是同样有利的,把日心运动被扰动的木星的吸引力,或jovicentric运动被扰动的太阳的吸引力。这项分析完成了以前的理论研究的有效重力修正的牛顿分析的三体系统,并代表了一个中间步骤相对论效应彗星运动。
2020-07-30 gr-qc hep-th
The three perspectives on the quantum-gravity problem and their implications for the fate of Lorentz symmetry
每一种解决量子引力问题的方法都来自于理论物理学的一个或另一个领域。粒子物理学的观点鼓励人们尝试在量子引力中尽可能多地再现粒子物理学标准模型的成功,因此,正如弦论所做的那样,量子引力的核心特征是用背景经典时空中的类引力子交换来描述的。从广义相对论的角度来看,放弃对背景时空的任何引用,并以考虑到测量的原则限制的方式来描述时空是很自然的。圈量子引力方法和基于非对易几何的方法起源于这种广义相对论的观点。在最近的几个量子引力方案中采用的凝聚态观点,自然会导致这样的场景:时空的某些熟悉的性质只是突现的,就像某些突现的集体自由度只在临界点附近才与某些物理系统的描述相关。无论是从广义相对论的角度还是从凝聚态的角度,我们都很自然地会探讨量子引力可能对普朗克体系中洛伦兹对称性的命运产生重大影响的可能性。从粒子物理学的角度来看,没有明显的理由放弃精确的洛伦兹对称性,尽管(“自发”)洛伦兹对称性破缺当然是可能的。一个快速发展的现象学项目正在寻找普朗克尺度偏离洛伦兹对称的现象,这可能有助于这一正在进行的辩论。
2003-09-09 gr-qc hep-ph hep-th
Finsler-Lagrange Geometries and Standard Theories in Physics: New Methods in Einstein and String Gravity
在这篇文章中,我们回顾了Finsler-Lagrange几何和推广的现状。目的是帮助非芬斯勒空间专家,但精通广义相对论和粒子理论的物理学家和几何学家,理解这种几何方法在现代物理学中的应用至关重要。我们也想指导数学家在广义芬斯勒和卡勒几何和几何力学工作,他们如何才能执行他们的结果,以被社会接受的“正统”物理学家。虽然Finsler-Lagrange空间的大部分模型都是在切丛上详细描述的,但我们的工作中提出的令人惊讶的结果是,如果考虑到非完整分布和移动参考系,这种局部各向异性结构可以等效地在黎曼-Cartan空间上建模,甚至可以作为爱因斯坦和/或弦引力的精确解。我们还提出了一个规范的计划时,几何对象(伪)黎曼空间非完整变形为广义拉格朗日,或芬斯勒,配置在同一流形上或相应的切丛。这样的正则变换是由一个素度量的系数定义的(它可以是爱因斯坦方程的解),并生成目标空间作为广义拉格朗日结构,它们的模型几乎厄米特/卡勒,或具有常曲率的非完整黎曼空间,对于一些芬斯勒连接。有制定的标准时,这种结构可以重新定义等价的Levi Civita联系。
2008-01-31 gr-qc hep-th math-ph
A new perspective on Gravity and the dynamics of Spacetime
爱因斯坦-希尔伯特作用量有一个体积项和一个表面项(由积分四个发散项产生)。我表明,人们可以得到爱因斯坦方程的表面项单独。这导致:(i)一个新的,完全独立的,对重力的看法和(ii)一个具体的数学框架,其中爱因斯坦方程的时空动力学的描述类似于热力学极限中的连续固体的描述。
2006-06-27 astro-ph gr-qc hep-th
New perspective on thermodynamics of spacetime: The emergence of unimodular gravity and the equivalence of entropies
我们提出了一个新的推导爱因斯坦方程之间的平衡克劳修斯熵跨越边界的局部因果钻石和纠缠熵与其视界。通过与Jacobson提出的纠缠平衡方法的比较,我们证明了在半经典体系中物质纠缠与克劳修斯熵的等价性。我们还提供了一个直接的比较共形物质的熵,显示它们的等价性,而不呼吁引力动力学。此外,我们还确定了时空热力学所隐含的引力动力学实际上对应于单模引力而不是广义相对论。
2020-11-16 gr-qc hep-th
A new perspective on matter coupling in 2d quantum gravity
我们提供了令人信服的证据表明,以前引入的非微扰二维洛伦兹量子引力模型的展品(二维)平面空间行为时,耦合到伊辛自旋。证据来自高温膨胀和结合重力物质系统的蒙特卡罗模拟。这种弱耦合行为进一步支持了这样一个结论,即洛伦兹模型是二维刘维尔量子引力的真正替代品,具有不同的、更“平滑”的临界行为。
1999-04-02 cond-mat gr-qc hep-lat
Structural Aspects Of Gravitational Dynamics And The Emergent Perspective Of Gravity
我描述了几个概念方面的一个特定的范式,把重力场方程作为紧急。这些方面与经典引力理论的特征有关,而这些特征在传统的观点中是无法解释的。另一种解释揭示了这些特征,并可能为时空量子结构的可能描述提供更好的见解。这篇评论补充了arXiv:1207.0505中的讨论,该讨论将空间本身描述为宇宙学背景下的涌现。
2012-08-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Braneworld physics from the analog-gravity perspective: finiteness effects
我们从凝聚态/量子光学的角度研究Randall-Sundrum膜模型。模拟重力的想法,我们得到有效的度量流体和玻色-爱因斯坦凝聚系统模仿那些在膜框架。我们发现,翘曲因子的影响,在散装几何转化为有限的模拟系统。作为这种鉴别的一个例子,我们对弯曲时空中厚膜分裂的临界温度的特殊行为给出了一种新的解释。
2003-06-17 cond-mat gr-qc hep-th
Einstein's Equations for Spin $2$ Mass $0$ from Noether's Converse Hilbertian Assertion
爱因斯坦引力的广义相对论和粒子物理学家的观点之间的重叠被发现。诺特1918年的论文发展了希尔伯特和克莱因对守恒定律的思考。能量动量只是一个与场方程成正比的项,也是一个散度为零的旋度项。诺特证明了一个\emph{converse}“希尔伯特断言”:这种“不适当的”守恒律隐含着一个一般的协变作用。后来,粒子物理学家独立地推导出非线性爱因斯坦方程,假设没有负能量自由度(“鬼”)的稳定性,以及普遍耦合:所有的能量-动量,包括引力,都是引力的来源。这些假设(除了)意味着(对于引力子质量为0的情况)能量-动量只是一个与场方程成比例的项和一个对称的“旋度”,这意味着平坦的背景几何和引力势合并成一个有效的弯曲几何。平坦度规虽然在罗森菲尔德的应力-能量定义中有用,但从场方程中消失了。因此,粒子物理学的推导使用了一个重新发明的诺特逆希尔伯特断言的罗森伯格色彩的形式。Rosenfeld应力-能量等同于正则应力-能量加上Belinfante旋度和与场方程成比例的项,因此平坦度规只是一个方便的数学技巧,没有本体论的承诺。既不假设运动的广义相对论,也不假设重力和惯性的同一性,也不假设实质性的广义协变性。缺乏重影的更有说服力的标准产生实质性的一般协方差作为输出。因此,粒子物理学的推导虽然在逻辑上令人印象深刻,但既不像它看起来那样新颖,也不像它看起来那样充满了本体论。
2016-10-17 gr-qc hep-th physics.hist-ph
Lanczos-Lovelock gravity from a thermodynamic perspective
引力动力学和视界热力学之间的深刻联系导致了广义相对论和Lanczos-Lovelock引力理论中几个有趣的特征。最近在arXiv:1312.3253中,在广义相对论的框架内建立了几个加强上述联系的额外结果。在这项工作中,我们提供了一个推广的上述设置,以及Lanczos-Lovelock引力。正如我们所预料的那样,在广义相对论的背景下得到的大多数结果都以一种直接但非平凡的方式推广到了Lanczos-Lovelock引力。引力的另一个非常有趣的特征是任意静态球对称时空的引力场方程在视界附近可以写成热力学恒等式。这个结果在广义相对论和Lanczos-Lovelock引力中都成立。在以前的工作[arXiv:1505.05297]中,我们已经证明,对于任意时空,任何零曲面附近的引力场方程一般都导出热力学恒等式。在本文中,我们还将这一结果推广到Lanczos-Lovelock引力,证明了在任意零面附近Lanczos-Lovelock引力的引力场方程可以写成热力学恒等式。通过对广义相对论进行适当的限制,我们可以重现arXiv:1312.3253和arXiv:1505.05297中给出的结果。
2015-08-16 gr-qc hep-th
Fine-tuning and the Second Law of Thermodynamics from the perspective of de Sitter quantum gravity
本文讨论了Higgs质量和宇宙学常数的微调问题。我们认为,这些确实是合法的问题,而不是一些其他的“问题”,有时使用类似的词汇来描述。接着,我们注意到,继汤姆·班克斯之后,一旦我们认识到宇宙包含量子引力,因此从根本上说不是用体量子场论来描述的,问题就变得不那么引人注目了。拥抱这个“解决方案”需要颠倒标准箭头UV->IR和过去->未来。第一个逆转是从AdS/CFT熟悉。第二个逆转更具体地说是指我们宇宙的宇宙学,显然与热力学第二定律有潜在的冲突。在文章的最后一部分,我们试图化解这一冲突,表明第二定律可以自然地产生于未来无穷远的德西特边界条件。
2018-11-27 gr-qc hep-th
Quantum Gravity, Hydrodynamics and Emergent Cosmology: A Collection of Perspectives
本文集汇集了量子引力、流体动力学与涌现宇宙学交叉领域的最新进展,探讨了流体动力学与宇宙学相互作用、相变与涌现几何、关系视角及宇宙学模型涌现等四大主题,并提出“超空间上的流体动力学”新理论框架。
2024-12-19 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-th
A proof of the weak gravity conjecture
弱引力猜想表明,在自洽的量子引力理论中,引力的强度由理论中各种规范力的强度所限定。特别是,这个有趣的猜想断言,在一个描述与引力一致耦合的U(1)规范场的理论中,一定存在一个粒子,它的固有质量(以普朗克单位)由它的电荷所限定:$m/m_{\text{P}}<q$。在过去的十年里,这个美丽而紧凑的猜想吸引了物理学家和数学家的注意。然而,需要强调的是,尽管场论和弦论中有许多例子支持这个猜想,但我们仍然缺乏一个普遍的证据来证明它的有效性。在这封信中,我们证明了弱引力猜想(特别是质荷上限$m/m_{\text{P}}<q$)可以直接从贝肯斯坦的广义热力学第二定律推导出来,这个定律被广泛认为反映了量子引力理论的一个基本方面。
2017-05-17 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Perspectives of Perihelion Precession in Torsion Modified Gravity
在$d$ $=$ $5$体几何挠率(GT)微扰理论中重新讨论了Killing对称性,研究了近日点进动.计算揭示了对广义相对论(GR)中已知的岁差的非微扰(NP)修改。值得注意的是,分析重新保证了我们提出的全息对应之间的扰动GT散装和耦合到$B_{2}$ $ \wedge $ $F_{2}$的边界GR。事实上,拓扑校正是由GR中的非牛顿势引起的,我们将其与“电引力”偶极子联系起来。有趣的是,偶极修正被证明具有其起源的$4$ -形式下的传播GT,并导致在$d$ $=$ $4$的NP重力。
2020-06-10 astro-ph.EP gr-qc hep-th
Gravity versus Noncommutative Gauge Theory: A Double Copy Perspective
该研究从双拷贝视角探讨规范理论的Moyal形变与色-运动学对偶的契合性,发现带刚性色对称的新型非对易标量理论,明确了其在四维中对应自对偶扇区可积理论的形变,为秩1非对易规范理论即引力理论的观点提供新支撑。
2024-01-29 gr-qc hep-th math-ph
The Fluid/Gravity Correspondence: a new perspective on the Membrane Paradigm
本次演讲概述了最近制定的流体/重力对应,这是在规范/重力对偶的背景下发展。在数学上,它假定d+1维的爱因斯坦方程(具有负宇宙学常数)捕获d维的(广义)纳维-斯托克斯方程。给定一个任意的流体动力学解,我们可以系统地构造一个相应的渐近AdS黑洞时空,它具有一个规则的视界,其性质模仿流体流动的性质。除了概述这种结构,我们描述了它的一些应用。该演示文稿是为广大观众的相对论,并不假定先验知识的弦论或规范/引力对偶。
2011-02-21 gr-qc hep-th physics.flu-dyn
Newtonian Gravity and Galaxy Rotation Curves: An Axisymmetric Green's Function Perspective
本研究针对暗物质本质的标准粒子假说,提出旋涡星系旋转曲线的另一种解释——有限范围轴对称涡旋质量分布模型,分析其特征并指出该替代方案的研究价值。
2024-08-19 gr-qc hep-th
BV quantization in perturbative algebraic QFT: Fundamental concepts and perspectives
本文主要基于我在2018年10月5日至6日举行的“诺特定理的哲学和物理学”会议上发表的演讲,但它也包含了一些原始结果,这些结果是受到数学家,物理学家和哲学家关于理解规范不变性内在含义问题的讨论的启发。在这项工作中,我认为,遵循定域性,变形和同源性的原则,一个自然的最终使用Batalin-Vilkovisky(BV)形式主义量子化规范理论。我从对BV框架的温和介绍开始,然后我继续进行一些新的结果和更多的推测性讨论。在经典理论中,我提出了一个新的角度来看,经典BV算子,使用的概念,穆勒映射。在量子理论中,我提出了一些松散的想法制定反常主沃德恒等式最近提出的框架下,由Buchholz和Fredenmark,基于局部S-矩阵。
2022-04-26 hep-th math-ph math.MP
Black Hole evaporation: A Perspective from Loop Quantum Gravity
一个个人的观点黑洞蒸发过程中使用的指导方针输入:(一)圈量子引力,(二)简化模型,具体的结果已经获得,和(三)半经典量子广义相对论。一方面,最终的图景是保守的,因为有具体的结果支持论证的每一个阶段,在宏观黑洞之外的温和区域,没有大的偏离广义相对论或半经典引力。另一方面,它反对某些在许多方面普遍持有的观点,如:构成时空最终边界的一部分的奇点的持久性,作为内部和外部之间的绝对屏障的\emph{event}视界的存在;以及(通常是隐含的)要求,即必须在代表这一事件视界延伸的"最后射线"到达$\mathcal{I}^{+}$时完成净化。
2020-01-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Evaporation Spectrum of Black Holes from a Local Quantum Gravity Perspective
我们重新审视了黑洞的霍金蒸发谱中可能存在的谱线结构的假设。由于非微扰的量子引力效应,这将发生在任意远离普朗克质量的地方。基于一个推测性但一致的假设,我们证明了这个天真的预测实际上可能在环圈量子引力的特定背景下成立。对于一些低自旋跃迁,我们可以预期会有一个与理想情况的小偏差,这可以让我们区分几个量子引力模型。我们还表明,该效果是不洗出的动力学过程中,通过存在的质谱到一个给定的宽度,或由时间积分蒸发过程中发射的中性π介子的衰变引起的第二组件。
2016-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Early and late time cosmology: the $f(R)$ gravity perspective
宇宙早期和晚期观测的不一致性,以及与宇宙学常数解释相关的真空能量问题,都对$Λ$ CDM模型提出了质疑。受这些概念和观测事实的启发,爱因斯坦引力的扩展最近被集中考虑,以解决广义相对论在紫外和红外尺度上未解决的问题。在这里,我们提供了一个简短的概述的某些方面的$f(R)$重力,重点是,特别是在宇宙学的应用。具体而言,Noether对称性被采用作为一个标准,以选择可行的模型,并调查相应的动力学。因此,我们找到宇宙学场方程的解,分析从物质主导到现在的时代所选模型的行为。此外,还考虑了来自能量条件和所谓的沼泽地标准的约束。特别是,我们定性地讨论了$f(R)$重力的可能性,以解决宇宙紧张局势。
2022-11-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Observer Paradigm in Semiclassical Gravity: A Postmodern Perspective
Department of Physics and Astronomy, University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学物理与天文系)
本文从后现代视角探讨半经典引力中观察者的作用,指出观察者既构建又破坏扰动引力希尔伯特空间,主张接受观测依赖与观测无关描述的不兼容性。
2026-03-31 gr-qc hep-th physics.hist-ph
Quantum gravity phenomenology from the perspective of quantum general relativity and quadratic gravity
本文从量子广义相对论有效场论与二次引力紫外完备化两个视角,计算引力量子修正与光散射时间延迟,探索可观测的量子引力现象学信号。
2023-12-22 gr-qc hep-ph hep-th
Developments in Topological Gravity
本文旨在为二维拓扑引力的两个发展--即黎曼曲面的模空间上的相交理论--提供一个入口,这两个发展尚未在物理学家中广为人知。十多年前,米尔扎哈尼发现了\cite{M1,M2},这是拓扑引力和二维引力的矩阵模型之间关系的一个公式的一个优雅的新证明。在这里,我们将非常部分地介绍这项工作,希望这也将作为一个谦虚的敬意,以纪念一个辉煌的数学先驱。最近,Pandharipande,Solomon和Tessler \cite{PST}(进一步发展了\cite{Tes,BT,STa})将模空间上的交理论推广到有边界的黎曼曲面的情况,导致了熟悉的KdV和Virasoro公式的推广。虽然从矩阵模型的观点来看,这种推广的存在看起来很自然--它对应于向矩阵模型添加向量自由度--但构造这种推广并不简单。我们将对解决困难的意想不到的方式给出一些想法。
2018-05-15 cond-mat.other hep-th math.AG
A New Perspective on Covariant Canonical Gravity
我们提出了一种新的方法,以保持完整的洛伦兹群作为局部规范群的爱因斯坦-嘉当引力的协变正则公式。该方法利用了从2+1维引力中吸取的关于引力与一般规范理论之间关系的经验教训。动力学变量仅仅是框架场和拉回超曲面的自旋连接,从而消除了对动量的简单约束的需要。其结果是一个退化(前)辛形式,这似乎是一个必要的特点爱因斯坦-嘉当制定。当计算约束代数时,出现了这种方法所独有的一个新特征:该代数是de Sitter、anti-de Sitter或Poincaré代数(取决于宇宙学常数的值)的变形,变形参数是共形Weyl张量。
2008-12-17 gr-qc hep-th math-ph
A New Perspective on DGP Gravity
我们研究膜诱导引力余维1膜,又名DGP引力,作为一个理论的五维引力包含一定的类四维膜。从这个角度来看,该模型患有许多以前未被注意到的疾病。通过推广从Minkowski到Schwarzschild的5D几何,我们发现当体质量足够大时,膜在有限半径处会遇到压力奇点。此外,在自加速分支上,五维能量从下面是无界的,这意味着自加速背景是不稳定的。即使在一个空的闵可夫斯基体中,标准的欧几里德技术也表明自加速膜的自发成核是不受抑制的。如果是这样的话,量子效应将极大地改变关于这个理论的任何经典直觉。我们还注意到,除非被认为是Z_2-orbifold边界,自加速膜对应于“虫洞”的配置,这引入了通常的问题与虫洞有关的问题。总之,这些病理提出了一个严重的挑战,任何建议的紫外线完成的DGP模型必须克服。
2007-08-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological Constant from the Emergent Gravity Perspective
观测表明,我们的宇宙具有晚期加速阶段的特征,可能由宇宙学常数$Λ$驱动,其无量纲参数为$ΛL_P^2 \simeq 10^{-122}$,其中$L_P = (G \hbar /c^3)^{1/2}$是普朗克长度。在这篇综述中,我们描述了如何涌现引力范式提供了一个新的见解和一个可能的解决方案的宇宙学常数的问题。在回顾了必要的背景材料后,我们确定了解决宇宙学常数问题的充分必要条件。我们表明,这些条件自然地满足涌现引力范式,其中(i)的引力场方程是不变的下添加一个常数的物质拉格朗日和(ii)的宇宙学常数出现作为一个积分常数的解决方案。这个积分常数的数值可以与另一个无量纲数(称为CosMIn)相关,该数计算在辐射和宇宙的物质主导时期期间,哈勃体积内穿过哈勃半径的模式的数量。突现引力范式表明,CosMIn具有数值$4 π$,这反过来又导致了正确的宇宙学常数的观测值。此外,突现引力范式提供了另一种宇宙学的视角,并将宇宙本身的膨胀解释为对全息均分的追求。我们讨论了这种新的和替代的宇宙学描述的影响。
2014-04-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Structural aspects of loop quantum gravity and loop quantum cosmology from an algebraic perspective
我们评论的结构性质的代数$\mathfrak{A}_{LQG/LQC}$潜在的圈量子引力和圈量子宇宙学,特别是表示理论,有关外观的(动态诱导)超选择结构($θ$ -部门)圈量子宇宙学最近提出的表示与非退化的背景几何圈量子引力与阿贝尔结构群。为此,我们回顾并应用了将一个给定的具有可能非平凡中心的(可观测)代数推广到一个具有(整体)规范群的(带电)场代数的概念,并从结构群G的几何角度解释了结果。此外,我们分析了非阿贝尔结构群的Koslowski-Sahlmann表示与非退化的背景。我们发现,这些表示可以从两个不同的,但相关的观点来解释:要么,圈量子引力的标准代数需要扩展(可能)的中心项,或基本通量向量场需要获得一个移动相关的(经典)背景,使这些表示定义良好。这两种观点是由这样一个事实,即背景转移不是一个自同构的代数,而是一个仿射变换。最后,我们展示了类似的代数机制,这是用来解释手征对称性的破缺和$θ$真空的发生在量子场论,延伸到圈量子引力。从而为在圈量子引力中讨论这些问题开辟了一条道路。
2015-04-09 gr-qc hep-th math-ph
Background Independent Quantum Mechanics, Metric of Quantum States, and Gravity: A Comprehensive Perspective
本文对量子态的度规作了一个全面的介绍,重点讨论了背景无关的度规结构。我们还探讨了超越量子态空间和Kahler流形的量子力学几何表述的可能性。研究了具有伪黎曼签名的经典位形空间中量子态的度规及其可能的应用。与通常认为量子态的度规可以在位形空间中得到自然度规的观点相反,当普朗克常量为零时,我们得到了位形空间中的量子态的度规,而不加这个限制条件.在这里,普朗克常量被吸收在类似玻尔半径的量中。在探索类氢原子的度规结构时,我们发现了另一个有趣的发现:不变长度出现在玻尔半径的倍数中。
2008-03-30 gr-qc hep-th quant-ph