Gravitons in Flatland
Eric A. Bergshoeff, Olaf Hohm, Paul K. Townsend
我们回顾了三维（3D）质量引力理论的一些特点。特别是，我们强调的Schouten张量的作用，探索与Lovelock引力类比，并讨论renormalizabilty。
We review some features of three-dimensional (3D) massive gravity theories. In particular, we stress the role of the Schouten tensor, explore an analogy with Lovelock gravity and discuss renormalizabilty.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
继续探索
Hairy black holes in theories with massive gravitons
本文对无鬼双引力理论和大质量引力理论中已知的黑洞解作了一个简单的综述。在这些理论中存在着各种各样的黑洞，特别是那些支持大质量引力子头发的黑洞。然而，似乎与天体物理学相关的解决方案与广义相对论相同，或者非常接近。因此，无毛猜想基本上适用，因此很难通过观察黑洞来检测引力子的质量。
We review some recent work by Carone, Erlich and Vaman on composite gravitons in metric-independent quantum field theories, with the aim of clarifying a number of basic issues. Focusing on a theory of scalar fields presented previously in the literature, we clarify the meaning of the tunings required to obtain a massless graviton. We argue that this formulation can be interpreted as the massless limit of a theory of massive composite gravitons in which the graviton mass term is not of Pauli-Fierz form. We then suggest closely related theories that can be defined without such a limiting procedu…
Theories with massive gravitons have peculiarity called the van Dam-Veltman-Zakharov discontinuity in that the massive theory propagator does not go to the massless graviton propagator in the zero graviton mass limit. This results in large deviation in Newtons law for massive graviton theories even when the graviton mass vanishes. We test the vDVZ in massive graviton theories for single graviton vertex process namely the gravitational radiation from a classical source. We calculate the gravitational radiation from compact binaries using the perturbative Feynman diagram method. We perform this …
We study a novel class of higher derivative theories for interacting massless gravitons in Minkowski spacetime. These theories were first discussed by Wald decades ago, and are characterized by scattering amplitudes essentially different from general relativity and many of its modifications. We discuss various aspects of these higher derivative theories, including the Lagrangian construction, violation of asymptotic causality, scattering amplitudes, non-renormalization, and possible implications on emergent gravitons from condensed matter systems.
Sub-subleading Soft Graviton Theorem in Generic Theories of Quantum Gravity
我们分析了一个软引力子和任意数量的其他有限能量外态的散射振幅，这些外态具有任意的质量和自旋，在软引力子的动量中达到次次领先阶。我们的结果可以表示为一个只依赖于振幅而不依赖于理论的其他细节的普适部分和一个依赖于振幅而不依赖于软引力子的非普适部分以及理论的两点函数和三点函数的总和。对于树振幅，我们的结果是有效的，在所有的时空维度，而环振幅，红外发散迫使我们限制我们的分析，时空维度五个或更多。在这种限制下，结果对微扰论中的所有阶次都是有效的。我们的结果与量子场论和弦论中的已知结果一致。
On Swift Gravitons
本文用特征线方法研究了$($ Riemann $)^2$，$($ Riemann $)^3$，$\nabla^2 ($ Riemann $)^2$和$($ Riemann $)^4$等形式的高曲率引力理论中的超光速引力子（也称迅捷引力子）的传播.我们考虑一个pp波背景。当用具有适当极化的引力子来探测时，所考虑的几个引力理论在平坦的时空光锥之外表现出特征性的超曲面。
In this paper we investigate graviton-photon oscillation in the presence of an external magnetic field in alternative theories of gravity. Whereas the effect of an effective refractive index for the electromagnetic radiation was already considered in the literature, we develop the first approach to take into account the effect of the modification of the predictions for gravitational waves in alternative theories of gravity in the phenomenon of graviton-photon mixing.
Graviton Propagators, Brane Bending and Bending of Light in Theories with Quasi-Localized Gravity
我们导出了准定域引力理论的引力子在膜上的传播子。在这些模型中，普通的四维引力子被大质量卡鲁扎-克莱因模式的共振所取代，这种共振可以衰变到额外的维度。我们发现，在大质量引力子传播子的额外极化的影响是完全抵消了由于物质源的膜的弯曲，小的修正成比例的共振的宽度。因此，在中等尺度上，爱因斯坦引力的经典预言在这些模型中可以任意精确地再现。
A Note on Graviton Amplitudes for New Twistor String Theories
一类新的扭量弦论最近由阿布-扎伊德、赫尔和梅森构造。这些理论中最有趣的一个是N=8超引力的粒子含量。参数的引力子的（+ -）-螺旋振幅的消失，这表明该理论描述了手征N=8超引力，而不是爱因斯坦超引力。
Soft Graviton effects on Gauge theories in de Sitter Space
我们扩展了我们的软引力子效应的微观动力学的物质场在德西特空间的调查。我们评估了一般规范理论中的量子运动方程。我们发现，在单圈水平上，洛伦兹不变性可以被遵守，并且光速没有被重整化。规范耦合常数普遍被软引力子屏蔽，并随时间减小。这些特征与其它具有无量纲耦合的四维场论是相同的。特别地，耦合随时间以确定的标度指数缩放。虽然个别标度指数是规范相关的，我们认为，相对标度指数是规范无关的，应该是可观察的。我们还提到了软引力子对宇宙微波背景的影响。
Multi-graviton theories : yes-go and no-go results
我们报告是去和不去的结果一致的交叉耦合的引力子的集合。出于对多重无质量自旋二场交叉相互作用的理论的研究，我们寻找保利-菲尔斯作用的正和的所有一致变形。我们还研究了线性化Weyl引力作用量之和（正负）的变形问题，并明确表明存在多Weyl引力子理论。与单引力子外尔理论一样，这些理论没有从下到上的能量束缚。
Probing the Higgs branch of 5d fixed point theories with dual giant gravitons in AdS(6)
我们考虑弯曲的AdS（6）xS^4/Z_n背景与某些5维规范规范理论的对偶.通过研究AdS（6）几何中的对偶巨引力子，我们能够部分地探测这些理论的希格斯分支。我们证明了这种对偶巨星的相空间的量子化如何与C^2/Z_n上全纯函数的计数相一致，C^2/Z_n是这些理论的希格斯分支的几何部分。
Graviton n-point functions for UV-complete theories in Anti-de Sitter space
我们计算引力子n点函数的反德西特黑膜背景下的有效引力理论的线性化运动方程最多有两个时间导数。我们比较了爱因斯坦引力理论中的n点函数和黎曼张量中的二次修正理论。的比较是任何数量的引力子和所有物理引力子模式的运动学区域的领先的修正可以显着修改爱因斯坦的结果。我们发现，爱因斯坦引力的n点函数最多只依赖于一个角，而修正理论的n点函数可能依赖于两个角。对于四点函数，爱因斯坦引力表现出对曼德尔维变量s的线性依赖，而对于修正理论，则表现出对s的二次依赖。
Born-Infeld Gravity with a Massless Graviton in Four Dimensions
我们构建了Born-Infeld（BI）型引力理论，该理论描述了四维空间中围绕最大对称真空的树级酉（非鬼和非快子）无质量自旋2模式。围绕平坦真空构建单一BI动作是简单的;但是，这是围绕（反）-de Sitter背景的复杂任务。在这项工作中，我们解决了这个问题，并给出了详细的扰动可行的行列式BI理论的建设。有趣的是，Gauss-Bonnet组合，这是一个全导数的四维，在可行的BI理论的建设中起着重要的作用。
Conformal (super)gravities with several gravitons
我们构造了具有下列性质的M共形无质量自旋2场（“Weyl引力子”）的相容相互作用规范理论：（i）在自由极限下，每个场满足方程${\cal B}^{μν} = 0$，其中${\cal B}^{μν}$是线性化的Bach张量;（ii）相互作用包含不超过四个导数，就像自由作用一样;（iii）Weyl引力子的内部度规不是正定的.相互作用理论是通过用M维的交换结合代数对共形代数$so(4,2)$进行适当的非半单扩张而得到的。通过用超曲率的平方来表示作用量，超对称化是直接的，并导致与M个相互作用引力子一致的共形超引力。
Non Pauli-Fierz Massive Gravitons
我们研究了大质量引力子的一般洛伦兹不变量理论。我们发现，与标准的传说相反，存在一致的理论，引力子质量项违反保利-菲尔斯结构。对于引力子是共振的理论，如果在高能量下与保利-菲耶兹的偏差变得足够小，这并不意味着标量鬼的存在。这些类型的质量项是在更高维度中DGP模型的任何一致实现所必需的。
We review (and elaborate on) the `dual graviton problem' in the context of duality covariant formulations of M-theory (exceptional field theories). These theories require fields that are interpreted as components of the dual graviton in order to build complete multiplets under the exceptional groups E$_{d(d)}$, $d=2,\ldots, 9$. Circumventing no-go arguments, consistent theories for such fields have been constructed by incorporating additional covariant compensator fields. The latter fields are needed for gauge invariance but also for on-shell equivalence with $D=11$ and type IIB supergravity. …
Charge Renormalization due to Graviton Loops
规范耦合β函数中的主导项来自于规范场与引力子的相互作用。它是所有规范理论的普适量。在一个循环中，它在四维中被发现为零。这与以度规为场变量的引力作用量、规范固定条件和正则化方案无关。这一项是普遍相同的所有规范群进一步研究的情况下，阿贝尔规范理论，其中由于自对偶这一项被证明是零的所有循环，壳。讨论了这种情况的后果。
Multi-Graviton Theories in the Causal Approach
多引力子系统以前曾在泛函形式主义的框架下被考虑过。我们在这里考虑量子场论的因果形式中的多重引力子系统。我们从这种形式主义中导出了不同的引力子不能相互作用的事实。证明是基于对扰动理论的前两阶的仔细分析。
Product CFTs, gravitational cloning, massive gravitons and the space of gravitational duals
在体/边界对应的上下文中的引力子克隆的问题被认为是。结果表明，多引力子理论可以从大N的CFTs的产品。不可能有一个以上的相互作用的无质量引力子。然而，可能存在许多相互作用的大质量引力子。这通过经由多迹边缘或相关扰动耦合CFTs来实现。这种理论的引力流形的几何结构是具有确定边界的乘积流形。计算形式主义的描述和解释这些理论进行了讨论。
Black holes with massive graviton hair
无毛定理排除了四维静态渐近平坦黑洞时空之外非平凡标量和大质量矢量毛的存在。通过明确地建立非线性解，我们证明了在大质量引力理论中，黑洞可以支持大质量引力子。这些毛茸茸的解决方案，最有可能的是，最近发现的史瓦西黑洞在大质量引力子理论中的不稳定性的通用最终状态。
Pure connection formalism for gravity: Feynman rules and the graviton-graviton scattering
我们继续发展引力的纯联系形式。我们导出了计算连接关联函数的费曼规则，以及由关联函数得到闵可夫斯基空间散射振幅的公式。该方法在许多方面都比基于度量的方法简单。简化的结果，从一个事实，即共形因子的度量，一个来源的复杂性，在通常的方法，不传播的连接制定，甚至离壳。这简化了线性化理论和相互作用。为了比较，在我们的方法中，完整的离壳立方GR相互作用只包含3项，这应该与度量形式主义中的至少12项进行比较。我们将所发展的技术用于计算最简单的引力子-引力子散射振幅。对于GR，我们再现了众所周知的结果。对于我们的其他，不同的GR，无质量自旋2粒子的相互作用理论，我们得到一些宇称违反振幅的非零答案。因此，在所有粒子都入射的约定中，我们发现4-和3 - 1+的振幅都是零（就像在GR中一样），但是4个正螺旋度引力子的振幅和3 + 1-的振幅都不是零。这很好地说明了这些理论中存在的宇称违反类型。我们发现，宇称违反振幅是重要的，在高能量，和一般宇称违反我们的类理论的成员“喜欢”一个螺旋度（在我们的公约为负）比其他的意义上说，在高能量，它往往会转换所有目前的引力子到负螺旋度。
Dual photons and gravitons
本文回顾了四维时空中自由规范场理论的电磁对偶性的现状，重点讨论了麦克斯韦理论和线性化爱因斯坦引力。利用矢量球谐函数和张量球谐函数理论，通过将场分解为具有相反宇称的轴向和极向组态，并互换两个扇区，我们给出了对偶光子和引力子的显式构造。当这些理论被定义在AdS（4）时空上时，存在着对偶性的边界表现，对于引力的情况，它解释了能量-动量/科顿张量对偶性（也称为对偶引力子对应）。对于AdS（4）黑洞背景，在体上没有引力对偶的直接模拟，但对于满足一组选定边界条件的准正规模，仍然存在边界对偶。这个框架的可能的扩展和一些开放的问题也进行了简要的讨论。
Soft Graviton Emission at High and Low Energies in Yukawa and Scalar Theories
我们研究的软引力子定理的修正在所有的循环阶Yukawa和标量理论，无论是在高能量和低能量区域。结果表明，与线性化引力的黎曼曲率张量耦合的矩阵元对树层次软定理进行了修正。进一步的修正出现在高能量区域，我们开发了一种功率计数技术来分类所有这样的环路修正根据其数量级。这导致了软定理的因式分解贡献的建设，我们应用类似于基于引力沃德恒等式的Low定理的分析。在这种分析中，我们强调的作用所发挥的外部运动学。
Graviton multi-point amplitudes for higher-derivative gravity in anti-de Sitter space
本文计算了反德西特黑膜背景下任意阶导数引力的引力子多点振幅。使用张量引力子模式在一个特定的制度，相对较高的能量和大的散射角的计算。该体系简化了计算，但同时也很适合于将这些结果转化为对偶关联规范理论的语言。在考虑了多达八个导数的理论之后，我们通过为相关的散射振幅构造一个“基”来推广到更高导数的理论。这种构造使人们能够找到任意n和任意数量的导数的n点振幅的基本形式。此外，使用六阶和八阶导数重力的四点振幅，我们重新表达的散射性质的曼德尔维变量。
Stability of the massive graviton around a BTZ black hole in three dimensions
本文研究了由宇称-偶和宇称-奇两类三维大质量引力理论得到的BTZ黑洞的大质量引力子稳定性。在宇称-偶引力理论中，利用BTZ黑弦微扰对$s$模进行稳定性分析，得到两个具有频率依赖势的薛定谔方程.对于自旋为2的场，$s$模的稳定性与广义Breitenlohner-Freedman界一致.对于宇称奇质量引力理论，当质量引力子的拟正规频率虚部为正时，BTZ黑洞是稳定的。然而，该条件与基于对一阶方程求平方后得到的二阶方程的$s$模式稳定性不一致。最后，我们探讨了宇称奇质量引力理论和宇称偶质量引力理论之间的黑洞稳定性联系。
Effective Field Theory for Massive Gravitons and Gravity in Theory Space
我们介绍了一种技术恢复一般坐标不变性的理论，它是明确打破。这是规范理论的卡兰-科尔曼-韦斯-祖米诺形式主义对引力的模拟。我们用它来阐明相互作用的无质量和有质量引力子的性质。对于普朗克尺度为Mpl，质量为mg的单个引力子，我们发现存在一个合理的有效场论，它在高能截止λ参数大于mg时是有效的.我们的方法允许透明的理解与大质量引力子相关的许多特性，其中包括需要拉格朗日的Fierz-Pauli形式，在一般背景中存在或不存在van Dam-Veltman-Zakharov不连续性，以及非线性效应的发生和有效理论在距离重源很远时的崩溃。所有非线性修正的自然大小超出Fierz-Pauli项很容易确定。对于Fierz-Pauli理论，截止尺度为λ ~（mg^4 Mpl）^（1/5），但在某些非线性扩展中可以提高到λ ~（mg^2 Mpl）^（1/3）。在确定这些模型作为有效的理论是有意义的之后，有许多新的探索途径，包括在理论空间中建立引力模型和构建引力维度。
No multi-graviton theories in the presence of a Dirac field
在基于局部BRST上同调的形变理论框架下，研究了Dirac场作用下多个无质量自旋2场（在自由极限下由Pauli-Fierz作用量之和描述）之间的交叉耦合.在局域性、相互作用在耦合常数上的光滑性、Poincare不变性、（背景）Lorentz不变性和各场导数个数不变的假设下，证明了在Dirac场存在下，不同引力子之间不存在一致的交叉相互作用.本文还强调了单个Pauli-Fierz场与Dirac场耦合的基本特征。
Partially massless gravitons do not destroy general relativity black holes
最近的非线性完善的Fierz-Pauli理论的一个大规模的自旋-2场包括非线性质量引力和双度规理论。在这些理论中，黑洞解的谱是丰富的，包括了爱因斯坦引力的相同真空解，这些真空解被扩大到包括了一个宇宙学常数。最近的研究表明，在这些理论中，史瓦西（德西特）黑洞一般对球面扰动不稳定。在这里，我们证明了一个值得注意的例外是部分无质量引力，其中引力子的质量以宇宙学常数μ^2=2/3的形式固定，并且出现了一个新的规范不变性。我们发现广义相对论黑洞在这个极限下是稳定的。值得注意的是，大质量引力摄动的谱是等谱的。
Ricci cubic gravity in d dimensions, gravitons and SAdS/Lifshitz black holes
本文研究了一般d维时空中一类特殊的高曲率引力理论--Ricci立方引力理论。我们用两种不同的方法，线性化的运动方程和辅助场形式来研究AdS背景下的有质量和无质量引力子的传播模式。利用辅助场形式，我们找到了RCG理论中计算SchwarzschildAdS和Lifshitz黑洞质量的重整化边界应力张量。
We give a simple proof of perturbative unitarity in gauge theories and quantum gravity using a special gauge that allows us to separate the physical poles of the free propagators, which are quantized by means of the Feynman prescription, from the poles that belong to the gauge-trivial sector, which are quantized by means of the fakeon prescription. The proof applies to renormalizable theories, including the ultraviolet complete theory of quantum gravity with fakeons formulated recently, as well as low-energy (nonrenormalizable) theories. We clarify a number of subtleties related to the study o…
Inconsistency of interacting, multi-graviton theories
我们研究了在任意大于等于3的时空维中，在自由极限下，由Pauli-Fierz作用量之和描述的无质量自旋为2的场的有限集合的相容耦合问题。我们表明，有没有一致的（无鬼）耦合，最多两个衍生物的领域，可以混合的各种“引力子”。换句话说，不存在杨-米尔斯式的自旋2理论。唯一可能的变形是由单个爱因斯坦-希尔伯特作用量的总和给出的。交叉耦合的不可能性存在于标量物质中。我们的方法是基于BRST为基础的变形的观点，并使用所谓的“特征上同调”的无质量自旋-2领域的详细解释的结果。
In this note we determine the graviton-graviton OPE and the null states in any $w_{1+\infty}$ symmetric theory on the celestial sphere. Our analysis shows that there exists a discrete \textit{infinite} family of such theories. The MHV-sector and the quantum self dual gravity are two members of this infinite family. Although the Bulk Lagrangian description of this family of theories is not currently known to us, the graviton scattering amplitudes in these theories are heavily constrained due to the existence of null states. Presumably they are exactly solvable in the same way as the minimal mod…
We revisit the problem of constraining the weak field limit of the gravitational lagrangian from S-matrix properties. From unitarity and Lorentz invariance of the S-matrix of massless gravitons, we derive on-shell gauge invariance to consist on the transverse part of the linearised diffeomorphisms group. Moreover, by looking to the interaction between sources, we conclude that there exist only two possible lagrangians that lead to a well-defined covariant interaction, corresponding to the weak field limits of General Relativity and Unimodular Gravity. Additionally, this result confirms the equ…
The coupling between gravity and matter provides an intriguing length scale in the infrared for theories of gravity within Einstein-Hilbert action and beyond. In particular, we will show that such an infrared length scale is determined by the number of gravitons $N_{g}\gg1$ associated to a given mass in the non-relativistic limit. After tracing out the matter degrees of freedom, the graviton vacuum is found to be in a displaced vacuum with an occupation number of gravitons $N_{g}\gg1$. In the infrared, the length scale appears to be $L=\sqrt{N_{g}}\ell_{p}$, where $L$ is the new infrared lengt…
Gravity is uniquely situated in between classical topological field theories and standard local field theories. This can be seen in the the quasi-local nature of gravitational observables, but is nowhere more apparent than in gravity's holographic formulation. Holography holds promise for simplifying computations in quantum gravity. While holographic descriptions of three-dimensional spacetimes and of spacetimes with a negative cosmological constant are well-developed, a complete boundary description of zero curvature, four-dimensional spacetime is not currently available. Building on previous…
Spontaneous Breaking of Lorentz-Invariance and Gravitons as Goldstone Particles
我们考虑了场论中洛伦兹不变性自发破缺的某些方面，讨论了某些张量算符在基态中凝聚的可能性，在这种情况下张量Goldstone粒子将出现.我们分析了它们的动力学，并讨论了这种理论在多大程度上可以模拟引力。我们还感兴趣的是，这种“引力子”与其他粒子耦合的普遍性是否可以在红外极限下实现。然后，我们解决更复杂的模型时，这种张量戈德斯通与通常的几何引力子共存。最后，我们考察了戈德斯通引力与几何引力共存情况下可能的宇宙学场景的性质。
Graviton Excitations and Lorentz-Violating Gravity with Cosmological Constant
基于引力模型中洛伦兹对称性破缺规范理论问题引起的兴趣，本文提出了一种系统地研究包含洛伦兹对称性破缺的Chern-Simons型作用项的引力作用的激发谱的一般方法。一套完整的自旋型运营商被发现占（洛伦兹）违反参数的所有订单和引力子传播制定了在一些不同的情况下。
Super Gravitons Interacting with the Super Virasoro Group
我们描述的行动，对应于超维拉索罗代数与超引力子的相互作用。这些新的场论引入了一个对应于超维拉索罗代数的对偶元素的超场。我们也能够把这些场论的定义扩展到更高的维度。我们明确展示了2，3和4维的情况下。值得注意的是，在每个模型中，描述超维拉索罗代数的这些对偶元素的基本前势，与相应超引力理论的已知前势一致。这些理论可能在超Virasoro群、超引力以及AdS和超AdS引力的量子化中很重要。
Spatially Covariant Theories of a Transverse, Traceless Graviton, Part I: Formalism
广义相对论是一个关于两个横向的、无痕的引力子自由度的协变理论。根据Hojman、Kuchar和Teitelboim的一个定理，对广义相对论的修正要么引入新的自由度，要么违反广义协变性原理。在这篇文章中，我们探讨了广义相对论的修正，它保留了相同数量的引力自由度，因此明确地打破了广义协方差。受宇宙学的启发，感兴趣的修改保持空间协方差。要求理论的一致性迫使物理哈密顿密度服从类似的重整化群方程。在这种情况下，方程编码的理论下，通过共形等价的空间度量的空间流的不变性。本文致力于建立我们的方法的形式主义，并将其应用到一个现实的理论类。接下来的工作将更普遍地应用形式主义。
Soft Theorems in Superstring Theory
我们使用超弦场论的见解，证明了（紧化）杂合和II型弦论的树振幅的次主导软引力子定理，对于任意数量的有限能量NS（NSNS）扇区外部状态，但只有一个软引力子。我们还证明了在这些理论中的软引力子的领导定理任意数量的外部软引力子。在我们的分析中，对有限能量外态的质量和自旋没有限制。这种方法也可用于证明一般相互作用下与引力耦合的量子场论中树振幅的次主导软引力子定理。我们讨论的技术问题，在扩展这种分析的超弦理论，包括拉蒙扇区外部状态的环振幅，及其可能的解决方案。
Graviton and gluon scattering from first principles
从庞加莱、规范对称性和么正性等最小物理假设出发，研究了引力子和胶子的散射。这些假设导致了一组有趣的、令人惊讶的限制性线性方程。这表明胶子和引力子散射在许多场论和弦论中是相关的，解释和扩展了几个已知的结果。通过系统分析，导出了在一般维数下与胶子振幅无关的特殊引力子散射振幅。形式主义的简单性保证了对规范理论和引力理论的广泛适用性。
The CFT/AdS correspondence, massive gravitons and a connectivity index conjecture
本文讨论了反德西特空间上的量子引力理论对哪些共形场论具有对偶描述的一般问题。我们详细分析了n个共形场论（每个场论都有一个引力对偶）的变形产物的情况，并且我们声称，这一点的对偶描述是由n个反德西特空间的联合上的量子引力理论给出的，这些反德西特空间在它们的边界上（通过它们的边界条件之间的相关性）相连。在这个空间的并集上，（n-1）个引力子的线性组合得到一个质量，我们从对应的场论和引力方面计算这个质量，在两种计算中发现相同的结果。这是第一个例子，在反德西特空间的大部分引力子质量不断增加，通过改变参数。这些变形的产品理论的分析，使我们建议，场论一般可以分类的“连通性指数”，对应于组件的数量（在边界连接）在时空的双重引力背景。在场论中，这个指数粗略地计算了独立规范群的数目，但是我们没有一个精确的指数的一般公式。
This thesis is dedicated to the study of theories of massive gravity. The formulation of higher spin gauge field theories, along with a Chern-Simons (CS) like term for fields of higher spins is presented. Through this setup, general features of theories describing massless/massive fields of higher spin in arbitrary dimensions is discussed. In 2+1 dimensions, the existence of multiple mass-generating mechanisms i.e. metric-based masses and topological masses, offers the possibility for gauge bosons to acquire mixed masses. This scenario is first introduced in a theory of photons where both Proc…
Special Relativity from Soft Gravitons
我们研究了所有涉及无质量自旋2和自旋1的粒子介导的长程力，允许一般的能量关系和违反升压不变性的旋转和旋转不变的局部理论。虽然规范不变性是不是一个先验所需的描述非洛伦兹不变的理论，我们首先建立的地方需要“软规范不变性”。然后通过在散射振幅中引入软引力子极限，证明了除了一般的万有引力子耦合的要求外，还需要特殊的相对论性能量动量关系，并且必须是精确的。我们将此与只有自旋$\leq1$粒子的理论的情况进行对比，在那里，虽然我们仍然可以从局域性导出电荷守恒，但狭义相对论很容易被违反。我们提供的迹象表明，整个结构的相对论可以建立从自旋2以这种方式。
Some effective field theories exhibit dynamical resonances that, when properly included, mitigate their bad behaviour at high energies. Unitarization of the partial wave amplitudes is the preferred method to unveil such resonances. Interpreting the Einstein-Hilbert theory in the spirit of effective Lagrangians, we implement the Inverse Amplitude Method and unitarize the one-loop level graviton-graviton scattering in pure gravity. Due to the presence of infrared divergences, the analysis requires a careful treatment of the infrared region and the introduction of infrared regulators, carefully s…
Metastable Gravitons and Infinite Volume Extra Dimensions
我们要解决的问题是，额外的维度是否可以有一个无限的体积，但复制的效果，可观察到的四维引力膜。在这种情况下，不存在可归一化的零模引力子，但通过交换体引力子可以得到正确的牛顿定律。这可以解释为一个{ \it亚稳}四维引力子的交换。这样的理论具有显著的现象学特征，因为宇宙的演化在非常大的尺度上变得高维。此外，无限体积极限中的体超对称性可能在膜上完全破缺时仍然保持。这就产生了控制体宇宙学常数值的可能性。不幸的是，这些理论很难再现爱因斯坦理论中与相对论性源有关的某些预测。这是由于大质量引力子传播子中的van Dam-Veltman-Zakharov不连续性。这表明，所有对有效四维引力的贡献主要来自体引力子交换的理论都应该遇到严重的唯象困难。
The eikonal approximation is an ideal tool to extract classical observables in gauge theory and gravity directly from scattering amplitudes. Here we consider effective theories of gravity where in addition to the Einstein-Hilbert term we include non-minimal couplings of the type $R^3$, $R^4$ and $FFR$. In particular, we study the scattering of gravitons and photons of frequency $ω$ off heavy scalars of mass $m$ in the limit $m\gg ω\gg |\vec{q}\,|$, where $\vec{q}$ is the momentum transfer. The presence of non-minimal couplings induces helicity-flip processes which survive the eikonal limit, th…
The B-field soft theorem and its unification with the graviton and dilaton
在爱因斯坦引力理论中，耦合了一个双粒子和一个双形式，一个双形式的软定理，称为Kalb-Ramond B场，到目前为止还没有找到。在这项工作中，我们填补了空白，并反过来制定了一个统一的软定理适用于引力子，介子和B场在任何树级散射振幅涉及三个无质量的状态。新的软定理是固定的壳上规范不变性的手段，并进入次领导阶的引力子的软定理。与引力子和非引力子的次次主导软行为相反，我们证明了在这个量级的B场的软行为不能完全由规范不变性所固定。然而，我们表明，它是可能的，以建立一个规范不变的振幅分解到任何顺序的软膨胀。我们在玻色弦和II型超弦论中明确地检验了新的软定理，并进一步证明了，在软展开的下一阶中，完全规范不变项出现在这两个弦论中，它们不能分解为软定理。
We find generating functions for half BPS correlators in $\mathcal{N}=4$ SYM theories with gauge groups $Sp(2N)$, $SO(2N+1)$, and $SO(2N)$ by computing the norms of a class of BPS coherent states. These coherent states are built from operators involving Harish-Chandra integrals. Such operators have an interpretation as localized giant gravitons in the bulk of anti-de-Sitter space. This extends the analysis of \cite{Berenstein:2022srd} to $Sp(2N)$, $SO(2N+1)$, and $SO(2N)$ gauge theories. We show that we may use ordinary Schur functions as a basis for the sector of states with no cross-caps in …
The Double Copy Structure of Soft Gravitons
在五点振幅四标量情形下，研究了非交换规范理论和引力中软韧致辐射因式分解定理的次引导修正。基于最近的研究结果，我们将角动量算符对散射振幅的作用写成相对于Mandelivery不变量的导数，以揭示软引力子对振幅的贡献中的双拷贝结构，无论是在首项还是第一次修正中。使用我们的方法，我们研究了Gribov定理扩展到非交换规范理论和引力Lipatov，并发现，subleading修正可以从那些到低的定理通过删除的条款与导数的质量中心的能量，这是在高能量被抑制。在这种情况下，发射的引力子不一定是软的。
Higgs Mechanism for New Massive Gravity and Weyl Invariant Extensions of Higher Derivative Theories
New Massive Gravity为2+1维的引力子提供了Fierz-Pauli质量的非线性扩展。在这里，我们构建一个外尔不变的版本，这个理论。当外尔对称性破缺时，引力子会得到类似于希格斯机制的质量。在（反）-de Sitter背景中，对称性可以自发破缺，而在平坦背景中，辐射修正在双圈水平上，以Coleman-Weinberg机制破缺Weyl对称性。我们还构造了其他一些高阶导数模型的Weyl不变扩张，如Gauss-Bonnet理论（在三维中约化为Maxwell理论）和Born-Infeld型引力。
Graviton Propagators on Fuzzy G/H
在IIB矩阵模型的紧模糊G/H上，用非对易规范理论中的开Wilson线描述闭弦模.在这个结构中，世界片截止与时空截止有关，因为对称追踪威尔逊线的弦位携带G/H上的最小动量。我们证明了四维NC规范理论中引力子型Wilson线的两点关联函数表现为1/（动量）^2。这个结果表明引力子是定域在D3-膜上的，所以我们可以很自然地将D3-膜解释为我们的宇宙。我们的结果不仅限于D3-膜系统，而且推广到了其它维数，甚至推广到了Fuzzy G/H中D-膜世界体积的任何拓扑.
Consistent massive graviton on arbitrary backgrounds
我们得到了de Rham-Gabadadze-Tolley（dRGT）无鬼质量引力中度规微扰的全协变线性化场方程。对于这些理论的一个子集，我们表明，在dRGT设置中出现的非动力学度量可以完全消除，导致理论的大质量引力子在一个单一的度量。这有一个质量项，其中包含时空曲率的非平凡贡献。我们进一步展示了如何5协变约束，可以得到包括一个导致的引力子在平坦时空的无痕性，并删除Boulware-Deser鬼。这5个约束条件是针对任意的背景度量获得的，即，背景度量不必服从背景场方程。
Spin-two particles appear in the spectra of both open and closed string theories. We studied a graviton and massive symmetric rank-two tensor in string theory, both of which carry spin two. A graviton is a massless spin-two particle in closed string theory while a symmetric rank-two tensor is a massive particle with spin two in open string theory. Using Polyakov's string path integral formulation of string scattering amplitudes, we calculated cubic interactions of both spin-two particles explicitly, including $\ap$-corrections (string corrections). We observed that the cubic interactions of th…
Graviton multi-point functions at the AdS boundary
规范-重力对偶性可用于将强耦合流体的应力张量的连通多点引力子函数与连通多点关联函数联系起来。在这里，我们展示了如何为一个特定的运动学机制，是理想的区分不同的引力理论，特别是爱因斯坦理论和它的领先阶弦论校正之间的连接引力子函数。我们的分析从反德西特黑膜背景中的单粒子不可约引力子振幅开始。我们展示了如何使用这些来计算连接的引力子函数，并证明了这两种类型的振幅在某些情况下是一致的。然后，它是断言在物理上的理由，这种协议坚持在所有情况下，爱因斯坦引力和其领先的顺序修正。这个结果意味着相应的场论关联函数可以直接从体拉格朗日量中读出，就像剪切粘度与熵密度之比一样。
In this paper, we explore Bell inequality violation for $2\rightarrow2$ scattering in Effective Field Theories (EFTs) of photons, gluons, and gravitons. Using the CGLMP Bell parameter ($I_2$), we show that, starting from an appropriate initial non-product state, the Bell inequality can always be violated in the final state (i.e.,$I_2 >2$) at least for some scattering angle. For an initial product state, we demonstrate that abelian gauge theories behave qualitatively differently than non-abelian gauge theories (or Gravity) from the point of view of Bell violation in the final state: in the non-…
We study the imprint of a massive scalar particle on cosmological correlation functions, and suggest the way to determine the mass of the newly introduced particle, which is expected to be around 10^14 GeV. After reviewing the basic theory by Maldacena and the effective field theory (EFT) of inflation by Cheung et al., we apply these two theories to construct new couplings of a massive scalar field with primordial fluctuations including an arbitrary number of gravitons. We compute some correlation functions including these couplings in the soft-graviton limit. We show that when the number of s…
In the holographic picture, the Brout-Englert-Higgs (BEH) mechanism in d-dimensional Yang-Mills theories is conjectured to provide a Higgs-like mechanism for gravity in d+1 dimensions, resulting in massive (or massless) gravitons in IR (or UV) completions. Accordingly, one could imagine dual (magnetic-type) fields of massive gravitons in the IR (low-energy) limit that are coupled to the curl of their own energy-momentum, as well as to the rotation of matter fields on large scales. This hypothesis, which might solve cosmological issues currently ascribed to dark matter and dark energy, needs to…
In theories beyond the Standard Model, in particular in theories with extra spatial dimensions such as superstring theory, there are a large number of scalar fields which appear in the low energy effective action. These moduli fields must be stabilized. Often, moduli stabilization involves a stage during which the moduli fields oscillatte coherently about their ground state value. Here, we study moduli and graviton production during the period during which the background modulus field is oscillating, assuming that this period takes place in the radiation phase. We find a resonant production of…
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