Planck scale from broken local conformal invariance in Weyl geometry
我们证明了在基于Weyl共形几何的二次引力中，普朗克质量标度可以由引力场和Weyl规范场的量子效应通过局部标度对称性破缺的Coleman-Weinberg机制产生.与此同时，外尔规范场通过吸收标量引力子而获得小于普朗克质量的质量。由于引力特性和高度对称性，有效势的形状几乎是平坦的，因此我们的模型将为暴胀宇宙提供一个有吸引力的模型。我们还提出了一个玩具模型，展示了从约旦框架到爱因斯坦框架的全球尺度对称性的自发对称性破裂，并指出了它的问题。
2020-03-27 gr-qc hep-ph hep-th
Parameter extraction by Planck for a CDM model with broken scale invariance and cosmological constant
我们考虑一类空间平坦的冷暗物质（CDM）模型，该模型具有一个宇宙学常数和一个破标度不变（BSI）阶跃状的绝热扰动原始谱，以前发现与观测结果非常吻合.执行Fisher矩阵分析，我们表明，在一个大的引力波（GW）的贡献的情况下，我们的BSI模型的一些自由参数（定义的步骤）可以提取具有显着的精度由普朗克卫星，由于偏振各向异性测量。此外，尽管自由参数的数量比最简单的暴胀模型要多，宇宙学参数仍然可以很精确地找到。
1999-04-05 astro-ph gr-qc hep-th
Planck mass and inflation as consequences of dynamically broken scale invariance
经典的尺度不变性代表了一个有前途的框架，超越了标准模型的模型建设。然而，一旦与引力耦合，任何尺度不变的微观模型都需要解释普朗克质量的起源。在本文中，我们提供了一个最小的例子，这样一个机制，并显示如何普朗克质量可以动态地产生在一个强耦合的规范部门。我们考虑了隐SU（N_c）规范相互作用的情形，它把普朗克质量与非极小耦合到曲率的标量双线性算符的凝聚联系起来。能量低于普朗克质量的有效理论包含两个标量场：具有自发破缺标度不变性的伪南布-戈德斯通玻色子（标量场）和源于有效作用量中R^2项的引力标量自由度（标量场）。我们计算了单圈阶耦合标量-介子系统的有效势，并证明了它可以用来成功地实现早期宇宙中的一个阶段的慢卷膨胀。值得注意的是，我们对原始标量和张量功率谱的预测介于标准R^2暴胀和线性混沌暴胀之间。对于较小的引力耦合，我们得到谱指数n_s ~= 0.97，张量标量比r ~= 0.08。
2019-08-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Generalized Lorentz invariance with an invariant energy scale
进一步探讨了洛伦兹变换在普朗克尺度能量下可以修正的假设。我们提出了一个一般形式的理论，保持惯性系的相对性与非线性作用的洛伦兹变换的动量空间。讨论了几个例子，其中光速随能量而变化，基本粒子具有最大动量和/或能量。能量和动量守恒适当推广，并提出了一个建议，新的转换法律适用于复合系统。然后，我们用这些结果来解释超高能宇宙射线异常，我们找到了一种解释异常的理论形式，并导致最大动量和光速随能量发散。最后，我们建议，空间坐标被确定为闵可夫斯基时空中的平移生成元。在某些例子中，这导致了交换几何，但具有依赖于能量的普朗克常量。
2002-07-22 gr-qc
Planck-scale constraints on anisotropic Lorentz and CPT invariance violations from optical polarization measurements
洛伦兹不变性是爱因斯坦的狭义相对论的基本对称性，并且已经被测试到非常详细的水平。然而，普朗克尺度下的量子引力理论表明，洛仑兹对称性可能在该尺度下被打破，从而激发了进一步的测试。虽然普朗克能量目前无法通过实验获得，但当光子传播足够长的距离时，在可获得的能量下的微小残余效应可以变得可测量。标准模型扩展（SME）是描述量子引力理论低能效应的一种有效场论方法。通过在标准模型拉格朗日量中加入附加项引入洛伦兹和CPT对称性破坏效应。这些项可以通过相应算子的质量维度来排序，并且感兴趣的前导项具有维度d = 5。这些算子的效果是光速随光子能量的线性变化，以及光子能量的二次光子的线性偏振的旋转，以及各向异性。我们分析了72个活动星系核和伽玛暴的光学偏振数据，并导出了SME光子扇区质量维d = 5的所有16个系数的第一组限制。我们的限制意味着量子引力的能量尺度的下限是$10^6$乘以普朗克能量，这严重限制了任何预测光子偏振旋转能量平方的理论的相空间。
2017-04-07 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Trans-Planckian corrections to the primordial spectrum in the infra-red and the ultra-violet
由于早期宇宙暴胀时期发生的巨大红移，人们已经认识到，跨普朗克物理学可能在比普朗克能量低得多的能量下表现出来。基本尺度的存在表明，局部洛伦兹不变性可能在足够高的能量下被破坏。受这种可能性的启发，最近，不同的模型，局部违反洛伦兹不变性已被用来评估trans-Planckian修正的暴胀密度扰动谱。然而，某些天体物理观测似乎表明，局部洛伦兹不变性可能被保存到极高的能量。在这种情况下，为了研究跨普朗克效应，必须考虑保持局部洛伦兹不变性的模型，即使它们包含基本尺度。在这项工作中，我们构建了一个这样的模型，并评估由此产生的频谱密度扰动的幂律膨胀的情况。虽然我们的模型在小尺度上再现了标准光谱，但它自然预测了大尺度上的功率抑制。事实上，我们得到的谱有一些特征，这些特征与最近从非对易暴胀中得到的谱相似。然而，我们发现我们的模型预测的抑制量远远小于拟合观测所需的抑制量。我们评论的事实是，与一个合适的初始条件的选择，我们的方法可以导致在红外线以及在紫外线端的光谱校正。
2004-10-07 astro-ph gr-qc hep-th
Lorentz invariance and quantum gravity: an additional fine-tuning problem?
试图将标准的量子场论与引力结合起来，会导致普朗克长度1.6*10^{-35} m附近的通常时空结构的崩溃，并可能违反洛伦兹不变性。对量子引力中优先标架效应的计算进一步激发了对洛伦兹破坏的高精度搜索。在这里，我们解释说，结合已知的基本粒子相互作用与普朗克尺度的首选框架会导致洛伦兹破坏的百分比水平，约20个数量级以上，比以前的估计，除非裸参数的理论是不自然的强烈微调。因此，一个重要的任务不仅是提高精度的搜索违反洛伦兹不变性，但也寻找理论机制，自动保持洛伦兹不变性。
2004-10-30 gr-qc hep-ph
Searching for Traces of Planck-Scale Physics with High Energy Neutrinos
高能宇宙中微子观测为洛伦兹不变性破坏提供了一个灵敏的检验，这可能是量子引力理论的一个结果。我们考虑一类不可重整化的，洛伦兹不变性破坏运营商，出现在一个有效场论描述洛伦兹不变性破坏的中微子部门的灵感来自普朗克尺度物理和量子引力模型。我们假设一个保守的星系外中微子源的红移分布的一般情况下，采用蒙特卡罗技术来描述超光速中微子传播，治疗运动学允许的能量损失的超光速中微子所造成的真空对发射和中微子分裂。我们认为EFT与非重正化CPT奇和非重正化CPT偶算子优势。然后，我们比较使用我们的Monte Carlo计算在这两种情况下的光谱与冰立方观察到的光谱，以确定我们的结果对普朗克尺度物理的影响。我们发现，如果下降的中微子通量以上的~2 PeV是由普朗克尺度物理，而不是由一个限制的能源在源的排放，一个潜在的显着的堆积效应将产生低于下降的能量的情况下，CPT甚至运营商的优势。然而，如果CPT-奇数，CPT-违反项占主导地位，则不会观察到这种明显的下降效应。
2015-02-09 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
STABLE CLOCKS AND GENERAL RELATIVITY
本文综述了稳定钟在广义相对论中的作用。时钟比较为爱因斯坦等效原理提供了重要的检验，而爱因斯坦等效原理是度量引力的基础。这些测试包括时钟比较的各向同性测试（局部洛伦兹不变性的验证）和时钟比较的均匀性测试（局部位置不变性的验证）。将原子钟与引力钟进行比较，通过将宇宙学的变化限制在牛顿常数中来检验强等效原理。稳定的时钟在寻找引力辐射中也发挥着作用：将原子钟与脉冲双星的轨道钟进行比较，证实了引力波的衰减，而利用激光干涉引力观测站对来自螺旋形致密双星的波进行相敏探测，将有助于从数据中提取有用的源信息。稳定时钟与广义相对论一起在导航系统如GPS中得到了重要的实际应用。
1995-04-12 gr-qc
Gamma-ray and Cosmic-ray Tests of Lorentz Invariance Violation and Quantum Gravity Models and Their Implications
洛伦兹不变性破坏是物理学中的一个基本问题，在量子引力的理论探索中引起了人们的特别兴趣。我讨论了各种伽马射线的观测，给出了洛伦兹不变性破坏的预测潜在影响的限制。其中包括来自活动星系核附近多TeV伽马射线地面观测的光谱数据、蟹状星云脉冲星附近偏振软伽马射线的积分探测、费米伽马射线空间望远镜对伽马射线暴光子传播时间的研究，以及关于高能宇宙射线光谱的俄歇数据。这些结果可以用来严格限制或排除一些涉及普朗克尺度物理的模型。这些极限对量子引力和普朗克尺度物理学的可能影响将被讨论。
2009-12-14 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Lorentz invariance with an invariant energy scale
我们提出了一个修正的狭义相对论，其中的物理能量，这可能是普朗克能量，加入光速作为一个不变量，尽管一个完整的相对论的惯性系和协议爱因斯坦的理论在低能量。这是通过洛伦兹群对动量空间的作用的非线性修改来实现的，通过以普朗克能量保持不变的方式向每个助推器添加膨胀来产生。相关联的代数有未修改的结构常数，我们强调的相似之处，发现组的行动和以前提出的变换福克。我们还讨论了由此产生的修改场论，并建议修改的等效原理，它决定了新的理论是如何嵌入在广义相对论。
2001-12-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Have we tested Lorentz invariance enough?
受量子引力的启发，洛伦兹不变性在过去十年中经历了许多严格的测试，并通过了每一个。由于量子引力没有确凿的理由证明对称性\textit{must}在某个点上被破坏，我们应该问这样的问题：a）现有的测试是否足以证明对称性在普朗克尺度下已经很可能是精确的？b）进一步的试验是否只是盲目地寻找新的物理学，而没有合理的期望得到积极的信号？在这里，我们认为，现有的测试是不够的，并描述了一些理论上有趣的领域，现有的参数化洛伦兹违反红外线尚未排除，但可以访问（或几乎可以访问）通过当前的实验。我们说明了这一点，使用矢量场模型洛伦兹违反包含运营商的质量维度6和分析如何地球实验，中微子天文台，俄歇结果超高能宇宙射线限制这个模型。
2008-02-12 gr-qc
The effect of Planck scale space time fluctuations on Lorentz invariance at extreme speeds
这项工作的出发点是一个最小的可测量的时间间隔，即普朗克时间$t_P$，设置在真空度规张量的量子涨落的公理存在。根据相对性原理，同样的限制必须适用于所有时钟的准确性，这些时钟在它们自己的帧中记录事件的时间。此外，它意味着，距离的普通意义也停止以同样的方式超过一个规模l_P = CT_P。我们证明，量子时空，如果真的，可以通过观察非常充满活力的碰撞，定义为相互作用发生的质心框架$Σ'$（参与机构）以高速$v$相对于我们的实验室框架$Σ$。在这种情况下，相互作用的初始条件由$Σ$上的仪器直接测量超高能粒子或光子来确定：它们收集原始数据集${\cal S}$，这些数据集受到有限的不确定性\~（t_P，l_P）的影响。然而，一个有意义的（即实验验证的）相互作用版本是从框架$Σ'$观察相互作用的版本。由于$Σ'$上没有仪器采集任何数据，因此我们采用的方法是将${\cal S}$从$Σ$洛伦兹变换为$Σ'$。但是要注意，得到的${\cal S'}$不再由原始数据组成，也就是说，概率分布的洛伦兹畸变使不确定性成为非普朗克的--事实上，当v -> c时，它们>>（t_P，l_P），不再是可忽略的。将给出的例子表明如何正确的解释最新的高能量宇宙和伽马射线的数据必须纳入上述效果。
2002-02-26 astro-ph gr-qc hep-ex
Scale invariance and broken electroweak symmetry may coexist together
在这里，我们表明，局部尺度不变性-不变性下的Weyl重新标度-可以安全地共存，如果假设Weyl几何理论来管理时空的仿射结构破电弱对称性。我们发现，在由此产生的引力宇宙膨胀的尺度不变理论是足以解释希格斯和普朗克质量之间的大层次。
2014-01-03 gr-qc hep-ph hep-th
Supersymmetry and the Lorentz Fine Tuning Problem
如果普朗克尺度的物理学需要新的时空概念，那么一般的可重整场论预言在低能区可以观察到洛伦兹不变性的破坏。很少认识到的“洛伦兹微调问题”来自对数回路校正，它没有被抑制到通常假设的巨大程度。在普朗克尺度上微调参数是一种可能的解决方案，但并不令人满意。在这里，我们表明，违反洛伦兹不变性是高度抑制的超对称理论，Wess-Zumino模型。我们猜想，超对称性可能进一步受到普通量子场论的另一个微调问题的激发。
2005-05-19 gr-qc hep-ph hep-th
The quantum geometric limit
在爱因斯坦测量空间和时间的实验中，一组在弯曲时空中移动的时钟通过来回发送信号来测量几何形状，就像全球定位系统（GPS）一样。将众所周知的量子测量极限与时钟和信号的能量密度不大于黑洞密度的要求结合起来，就得到了量子几何极限：可以包含在半径为r、时间范围为t的四体积时空中的时钟滴答声和探测器滴答声的总数小于或等于rt/πl_P t_P，其中l_P，t_P是普朗克长度和时间。量子几何极限表明，发生在四体积时空中的每一个事件或“op”都与普朗克尺度区域相关联。这篇论文表明，量子几何极限可以用来推导广义相对论：如果每个量子事件都与一个普朗克尺度区域相关联，该区域从事件发生的体积中的二维表面移除，那么爱因斯坦方程一定成立。
2012-10-17 gr-qc quant-ph
What Do We Know About Lorentz Invariance?
普朗克尺度物理学可以通过寻找时空对称性破坏来用现有技术进行测试，这一认识带来了一个综合框架的发展，称为引力标准模型扩展（SME），用于研究自然界中精确洛伦兹和CPT对称性的偏差。这个框架的发展及其动机导致了过去十年中洛伦兹对称性的新测试爆炸，并引起了对该主题的相当大的理论兴趣。这项工作回顾了与洛伦兹和CPT对称性相关的关键概念，SME框架的结构，以及一些最近的实验和理论结果。
2014-03-30 gr-qc hep-ph hep-th
Tests of the Lorentz and CPT Symmetries at the Planck Energy Scale with X-Ray and Gamma-Ray Observations
在宇宙学距离上对天体进行X射线和伽马射线观测，可以用来高精度地探测光速与能量的关系，并在普朗克能量尺度上寻找违反洛伦兹不变性和CPT对称性的情况。在这次会议的贡献，我们讨论这些搜索的理论框架的标准模型扩展。我们提出了新的限制由运营商的质量维度d=5和d=6的色散关系，我们讨论了未来的进展途径。
2013-07-26 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Uncorrelated estimates of the primordial power spectrum
我们使用本地化的主成分分析来检测偏离曲率扰动的原始功率谱的标度不变性。用这种方法，我们用五个波数仓对原始功率谱进行了不相关估计。在最小LCDM模型的框架下，利用WMAP和ACT实验的最新宇宙微波背景数据，我们发现95%以上的首选模型与标度不变假设不相容，但仍与幂律原始谱相容。我们还预测的灵敏度和约束条件可实现的普朗克实验进行Monte Carlo模拟数据的研究。普朗克可以显著改善对原始功率谱的约束，特别是在小尺度上，大约是4倍。
2011-11-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scale-invariance as the origin of dark radiation?
最近的宇宙学数据支持宇宙中存在R^2暴胀和一定量的非标准暗辐射。我们表明，高能量标度不变性的框架可以解释这些数据。这种对称性的自发破缺为引力提供了普朗克质量，为粒子物理提供了电弱尺度。我们发现，相应的无质量的Nambu-Goldstone玻色子--然后，我们扩展了讨论的相互作用与希格斯膨胀和一般类的暴胀模型，在那里的粒子是允许的，并可能形成暗辐射。因此，我们对一般尺度不变的暴胀模型的再加热温度提出了一个下限。
2014-11-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
$H_0$ from cosmic chronometers and Type Ia supernovae, with Gaussian processes and the weighted polynomial regression method
我们推导出新的约束条件的哈勃参数$H_0$使用现有的数据$H(z)$从宇宙计时器（CCH），和哈勃率数据点从Ia型超新星（SnIa）的万神殿汇编和哈勃空间望远镜（HST）的坎德尔和CLASH多周期国库（MCT）计划。我们采用两种替代技术，高斯过程（GPs）和加权多项式回归（WPR）方法，重建哈勃函数，确定$H_0$的导出值，并将它们与Riess { \it et al.}（2018），$H_0^{\rm HST}=(73.48\pm1.66)$ km/s/Mpc，以及Planck+ $Λ$ CDM值，$H_0^{\rm P18}=(66.88\pm 0.92)$ km/s/Mpc。用GPS方法得到$H_0=(67.99\pm 1.94)$ km/s/Mpc，用WPR方法得到$H_0=(68.90\pm 1.96)$ km/s/Mpc。两者在$<1σ$ c.l.完全兼容，以及$H_0^{\rm P18}$。相反，它们与$H_0^{\rm HST}$处于$\sim 2σ$张力中。
2019-05-10 astro-ph.CO gr-qc
Tunneling through the quantum horizon
研究了Parikh-Wilczek隧道框架中量子引力诱导的黑洞发射粒子几率修正项的出现。它示出，特别是，如何修正可能会产生由于近地平线普朗克尺度效应的表面重力的修改。我们的推导提供了一个例子，普朗克尺度偏离洛伦兹不变性和出现更高阶的量子引力校正的黑洞熵面积关系之间的可能联系。
2005-05-30 gr-qc hep-th
ACT-Planck data and phase transitions from a viable no-scale Standard Model completion
University of Rome（罗马大学）；INFN Tor Vergata（托尔维加塔意大利国家核物理研究所）
本文提出一个简单但现实的无尺度标准模型完成模型，解释了经典尺度不变理论如何导致非标准宇宙学，其中膨胀分为慢-roll阶段和热阶段。
2026-08-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Tests of Lorentz Invariance
本文回顾了洛伦兹不变性破坏（LIV）的研究现状，重点总结了利用高能天体物理观测（如真空色散和双折射等）设定LIV能标下限的检验方法。
2021-11-03 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
