Fierz-Pauli equation for massive gravitons from Induced Matter theory of gravity
从一个由5D Ricci平坦背景度规描述的5D物理真空出发，研究了引力诱导物质理论中的引力波的产生。我们得到了GW在具有Fierz-Pauli弯曲时空形式的四维弯曲时空上的运动方程。在我们的模型中，引力子$m_g$的质量是由非紧类空额外维上的静态叶理诱导的，源项起源于GW与背景5D度规的诱导连接的相互作用。在这里，依赖的主要区别，这种形式主义与原来的Fierz-Pauli之一。
2010-12-28 gr-qc hep-ph hep-th
Gravity-induced emergence of the Fermi scale in quantum quadratic gravity
在渐进安全框架下研究含不可分离希格斯场的量子二次引力，发现高能不动点处希格斯与引力强耦合、外尔曲率耦合大，标量引力子为快子时会形成低能不动点，通过快子凝聚产生费米尺度及爱因斯坦引力与电弱相变。
2025-04-14 gr-qc hep-th
Generalized superconductors from the coupling of a scalar field to the Einstein tensor and their refractive index in massive gravity
在大质量引力场中，利用标量场与爱因斯坦张量的耦合构造了广义超导体，并研究了它们在探测极限下的负折射。我们观察到较大的引力子质量和爱因斯坦张量耦合参数都阻碍凝聚的形成，但较大的引力子质量或较小的耦合参数更容易出现风洞。此外，引力子质量越大，耦合参数越小，负Depine-Lakhtakia折射率出现的频率范围或温度范围越大，这表明引力子质量和爱因斯坦张量对负折射的影响是完全不同的。此外，我们还发现较大的引力子质量和耦合参数都可以减小耗散，改善全息装置中的传输。
2018-12-03 gr-qc hep-th
Emergence of Riemannian Quantum Geometry
在这一章中，我们讨论时空的空间切片的量子黎曼几何。虽然研究人员仍然面临着观测量子引力的挑战，但循环量子引力有一个几何核心，它在很大程度上定义了这种方法。这个核心是它的几何可观测量的量子特性：空间和时空是由普朗克尺度的量子颗粒构成的。这些颗粒之间的相互关系由自旋网络来描述，自旋网络的边缘捕获了互连节点的边界区域，这些节点编码了每个颗粒的范围。我们解释了量子黎曼几何如何从两种不同的方法中产生：在本章的前半部分，我们从连续统几何的角度出发，解释了量子几何如何从一些原理中产生，例如场论正则量子化的一般规则，广义相对论的经典公式，它似乎嵌入在杨-米尔斯理论的相空间中，以及广义协方差。在本章的后半部分，我们证明了量子几何也是从离散几何中编码的引力场的有限自由度的直接量子化中产生的。这两种方法是互补的，并提供帮助读者与不同的背景进入量子黎曼几何引人注目的舞台。
2023-02-06 gr-qc hep-th math-ph
Local scale symmetry in non-riemannian geometry based gravitational theories and the role of the noether current
本文研究非黎曼引力理论中局部标度对称性与诺特流的关系，发现无新传播自由度时诺特流消失，有矢量非度量时例外。
2023-12-20 gr-qc hep-th
Quantum Yang-Mills gravity in flat space-time and effective curved space-time for motions of classical objects
平直时空中平移规范群T（4）的杨-米尔斯引力意味着引力子的简单自耦合和真正守恒的能量-动量张量。它与实验的一致性关键取决于一个有趣的性质，即“有效黎曼度量张量”出现在且仅出现在光子和粒子波方程的几何光学极限中。我们得到了引力子-费米子耦合系统的费曼定则，其中包括具有两个规范参数的一般引力子传播子和鬼粒子的相互作用。作为N体系统的宏观物体的运动方程被证明是费米子波动方程的几何光学极限。本文讨论了经典粒子的具有有效黎曼度规张量的相对论性Hamilton-Jacobi方程。
2011-02-10 gr-qc hep-th
Quadratic metric-affine gravity
我们认为时空是一个连通的实四维流形，它具有洛伦兹度规和仿射连通。（对称）度量张量的10个独立分量和64个连接系数是我们理论的未知数。我们引入了一个行动，这是二次曲率和研究所产生的系统的欧拉-拉格朗日方程。在第一部分的文件，我们寻找黎曼解决方案，即解决方案的连接是列维-奇维塔。我们找到了两类黎曼解：1）爱因斯坦空间，2）具有PP波度量和平行Ricci曲率的时空。我们证明，对于一般的二次行动，这些是唯一的黎曼解。在本文的第二部分，我们寻找非黎曼解。我们定义了一个“外尔伪瞬子”（度量相容的时空，其曲率是纯粹的外尔）的概念，并证明了外尔伪瞬子是我们的场方程的解。利用伪瞬子方法，我们明确地构造了一个非黎曼解，它是闵可夫斯基空间中的挠率波。我们讨论了使用这种非黎曼解作为引力子或中微子的数学模型的可能性。
2003-04-06 gr-qc math.DG
Linearized dynamics from the 4-simplex Regge action
研究了4-单形上黎曼雷鬼作用量的海森矩阵与线性化量子引力的关系。我们给出了一个明确的公式作为几何的函数的海森，并表明它有一个单一的零模式。然后，我们使用一个三维格点模型，以显示（i）零模是一个残余的连续谱同态不变性，和（ii）我们恢复完整的自由引力子传播子在连续极限。这些结果有助于澄清最近在圈量子引力中计算引力子传播子所需的边界态结构，特别是它在固定规范中的作用。
2007-07-31 gr-qc hep-lat
Covariant Quantization of the Partially Massless Graviton Field in de Sitter Spacetime
本文基于德西特群表示论和Wightman-Gärding公理，利用坐标无关的德西特平面波对部分无质量引力子场进行协变量子化，给出满足定域性、协变性和正规解析性的两点函数，并证实其光锥传播性质。
2023-09-01 gr-qc hep-th math-ph
Theoretical Aspects of Massive Gravity
由于最近的进展已经克服了传统的问题，大质量引力已经看到了兴趣的复苏，为解决重要的开放问题，如宇宙学常数自然性问题提供了一条途径。在过去的70年里，人们断断续续地研究了大质量引力子的可能性。在此期间，诸如vDVZ不连续性和Boulware-Deser幽灵等好奇心被发现。我们重新推导这些结果在教学的方式，并发展Stükelberg形式主义，讨论他们从现代有效场论的观点。我们回顾了最近十年的最新进展，包括vDVZ不连续性通过Vainshtein屏蔽机制的溶解，存在一个一致的有效场论与引力子质量和截止之间的稳定层次，和存在的特殊相互作用，提高最大有效场论截止和消除鬼。此外，我们还回顾了弯曲空间中大质量引力子的一些特性，三维空间中的新理论，以及从额外维度和膜世界中出现大质量引力子的例子。
2011-10-02 gr-qc hep-th
Axions, Black Holes and the Detection of Gravitons: from Astrophysics to Cosmology
University of Valencia（瓦伦西亚大学）；CSIC（西班牙国家研究委员会）；National Technical University of Athens（雅典国立技术大学）；King's College London（伦敦国王学院）
研究通过旋转黑洞附近的轴子云产生纠缠压缩引力子态，探讨其在天体物理和宇宙学中的探测可能性及对宇宙学参数的约束。
2025-12-16 gr-qc hep-th
Thick Brane Worlds Arising From Pure Geometry
研究了5维Kaluza-Klein理论的一个非黎曼修正。在我们的建议中，五维流形的黎曼结构被一个Weyl可积流形所取代。在这方面的4维庞加莱$\grave{e}$不变的解决方案进行了研究。在额外的维度中，由厚而光滑的膜分隔的时空结构出现了。我们的注意力主要集中在无质量引力子位于原点的一个厚膜中，而物质自由度被限制在另一个膜中的情况。由于引力子的波函数与第二层厚膜的重叠很小，该模型可以解决兰德尔-桑德拉姆的质量等级问题。虽然最初没有对额外维度的拓扑结构做任何假设，但找到的解决方案产生了一个额外的空间，它是有效紧凑的，并且尊重$Z_2$对称性。与其他一些膜模型不同，初步研究（不包括标量微扰的影响）表明，大质量卡鲁扎-克莱因态的谱是量子化的，没有快子模。
2002-07-08 gr-qc hep-th
Apparent Dark Matter Inspired by Einstein Equation of State
本文基于Padmanabhan的引力涌现思想和Jacobson论证，推导出包含暗物质分量的修正Einstein场方程，揭示了暗能量与重子物质相互作用产生表观暗物质，并探讨了其与Yukawa宇宙学及有质量引力子的联系。
2024-02-05 gr-qc hep-th
Manifestly Gauge-Invariant Cosmological Perturbation Theory from Full Loop Quantum Gravity
将圈量子引力（LQG）的完整理论应用于宇宙学，给出了从量子引力出发的规范不变宇宙学扰动理论的自顶向下推导。推导采用LQG的简化相空间公式和arXiv：1910.03763中定义的新的离散路径积分公式。我们证明了在半经典近似和连续极限下，结果与规范不变的宇宙学扰动理论（如arXiv：0711.0117）的现有表述一致.从LQG的新宇宙学扰动理论出发，数值计算了宇宙学扰动的时间演化，研究了标量模和张量模微扰的各种功率谱.将这些功率谱与经典理论的预测进行比较，证明了超长波长范围内的校正。这些修正是由LQG中的晶格离散化的结果。此外，张量模扰动在晚时间证明自旋2引力子的出现作为低能量激发LQG。引力子具有修正的色散关系，在长波长极限下退化为标准引力子。
2021-01-19 gr-qc hep-th
Extracting Bigravity from String Theory
从弦论中得到的引力子的起源是很好理解的：它对应于闭合弦谱中的无质量态，从弦的散射振幅中提取的低能有效作用量是爱因斯坦-希尔伯特的作用量。在这项工作中，我们探讨了这样一个弦理论出现的幽灵免费的双度规理论，最近提出的理论，涉及两个动力学度量，在特定的背景传播引力子和一个大规模的自旋2场，这已被认为是一个可行的暗物质的候选人。通过选择识别后者与一个大规模的自旋2状态的开弦谱，我们计算树级三点弦散射振幅，描述的相互作用的大规模自旋2本身和引力子。由于外部腿的质量取决于弦的尺度，我们发现，在四维时空中提取相应的低能有效作用量是一个微妙但一致的过程，并将其与双度规理论进行了适当的比较。我们的研究结果包括建立弦和双度规理论提供了相同的一组二阶导数项，描述了大质量自旋2与自身和引力子的相互作用，尽管数值系数差异，我们分析和解释的事实。最后，我们提到了未来的调查。
2022-02-09 gr-qc hep-ph hep-th
The emergence of geometry: a two-dimensional toy model
我们回顾了有效的手征拉格朗日，相关的低能量强相互作用，和爱因斯坦希尔伯特行动之间的相似之处。我们使用这些类比来提出一种特殊的机制，即引力子将以全局SO（D）× GL（D）对称性的戈德斯通玻色子的形式出现，并通过费米子凝聚分解为SO（D）。我们提出了一个二维的玩具模型，其中动态zwei-bein生成的拓扑理论没有任何预先存在的度量结构，空间被赋予只有一个仿射连接。度规只有在对称破缺之后才出现，因此距离的概念是一个诱导的有效概念。尽管有几个非标准的功能，这个简单的玩具模型似乎是可重正化的，并在长距离是由一个有效的拉格朗日描述，对应于二维重力（刘维理论）。诱导的宇宙学常数与费米子场在破缺中获得的动力学质量M有关，它也起着红外调节器的作用。低能展开对于动量k >M，即超视界尺度是有效的。我们简要地讨论了一个类似的机制，在四个维度的可能实施。
2010-04-21 gr-qc hep-th
Black holes as self-sustained quantum states, and Hawking radiation
我们采用最近提出的“视界波函数”的形式来研究引力子的玻色-爱因斯坦凝聚体的黑洞模型中视界的出现。我们从一个无质量标量场（玩具引力子）耦合到静态物质流的克莱因-戈登方程开始。（球对称）经典场再现了物质源产生的牛顿势，相应的量子态由具有连续占据数的标量模的相干叠加给出。假设一个吸引的自相互作用，允许束缚态，人们发现，（大约）只有一个模式是允许的，系统可以被限制在一个区域的大小的史瓦西半径。这个半径然后被证明是对应于一个适当的视界，通过视界波函数的量子系统，与不确定性的大小自然有关的预期典型能量的霍金模式。特别是，这种不确定性降低较大的黑洞质量（与大量的轻标量量子），在协议与半经典的预期，一个结果，不适用于一个单一的非常大质量的粒子。最后，我们推测，一个相变应该发生在恒星的引力坍缩，理想的静态物质流和牛顿势，导致一个黑洞，再次理想的玩具引力子的凝聚表示，并建议一个有效的序参量，可用于调查这种转变。
2014-10-06 gr-qc hep-th
From configuration to dynamics -- Emergence of Lorentz signature in classical field theory
在任何场论中使用的洛伦兹度规结构允许人们实现因果关系的相对论概念，并定义时间维度的概念。本文研究了在微观层次上度规是黎曼的可能性，即局部欧几里得的可能性，以及我们通常认为是基本的洛伦兹结构实际上是在具有正定度规的四维空间的某些区域中出现的有效性质。在这样的模型中，在某些超曲面上没有动力学或签名翻转;相反，所有的场在这些区域中发展出洛伦兹动力学，因为它们以有效的度规传播。它表明，人们可以构建一个体面的经典场论标量，矢量和（狄拉克）旋量在平坦时空。然后表明，重力可以包括在内，但有效的洛伦兹度规的理论不是广义相对论，而是协变伽利略型。从稳定性，等效原理和基本常数的恒定性所产生的限制进行了详细的描述，并给出了洛伦兹度规出现的唯象图像。这一结构虽然仅限于本文中的经典领域，但却提供了一种关于时间概念的新观点。
2013-04-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Ghostfree quadratic curvature theories with massive spin-2 and spin-0 particles
我们考虑了爱因斯坦引力的一般导数修正，并通过时空几何的扩展找到了在闵可夫斯基背景下没有鬼的新理论。我们假设黎曼-嘉当几何，即具有非零挠率的几何，并考虑拉格朗日量中所有可能的项，直到标度维度4。我们首先澄清的数量，自旋和奇偶性的所有粒子物种周围的闵可夫斯基背景，并发现其中一些粒子物种的幽灵一般的参数选择。另一方面，对于参数的特殊选择，那些可能的鬼变得无限重，因此可以从粒子种类的物理内容中去除。施加条件的耦合常数，以消除鬼，我们发现新的二次曲率理论，这是无鬼的闵可夫斯基背景的参数范围。这些理论的一个关键特征是在引力子传播子中存在一个非鬼质量自旋2粒子和一个非鬼质量自旋0粒子，以及无质量自旋2引力子。在挠率质量无限大的极限下，黎曼-嘉当几何退化为黎曼几何，粒子种类的物理内容与度规形式中著名的二次曲率理论一致，即有质量的自旋为2的鬼粒子、有质量的自旋为0的粒子和无质量的自旋为2的引力子。因此，除了其他约束外，鬼自由还设置了扭转质量的上限。除了上面提到的粒子种类，无鬼理论还包含一个质量自旋为1和一个质量自旋为0的粒子（第一类）或一对自旋为1的粒子（第二类）。这些额外的粒子种类通过物质场的自旋来调节重力。
2019-10-01 gr-qc hep-ph hep-th
Quantum Field Theory with Classical Sources - Linearized Quantum Gravity
在前人的工作中，我们在一个精确的量子力学框架下，导出了在守恒经典电流存在下库仑规范中二次量子化磁场的与$\hbar$无关的因果期望值和延迟期望值.经典的与$\hbar$无关的麦克斯韦方程组自然就出现了。在目前的工作中，我们将这些考虑扩展到线性引力量子偏离周围的一个平坦的闵可夫斯基时空在一个库仑类规范。经典因果和适当推迟线性化经典理论的广义相对论与保守的经典能量动量张量的出现，然后概述。量子力学框架也提供了一个简单的方法来经典的四极引力辐射的爱因斯坦和微观自发引力子发射和/或吸收过程。
2018-06-19 gr-qc hep-th quant-ph
Sewing spacetime with Lorentzian threads: complexity and the emergence of time in quantum gravity
全息纠缠熵最近被重新定义为黎曼流或“位线”。我们认为洛伦兹模拟重新制定的“复杂性=体积”猜想使用洛伦兹流-类时向量场的最小通量通过边界子区域等于体积的同源最大批量柯西切片。通过洛仑兹流的嵌套，全息复杂性服从一些性质。特别地，复杂度的速率被条件复杂度限制在下面，描述了具有中间和最终目标状态的多步优化。我们提供了多个显式的几何实现的洛伦兹流在AdS的背景下，包括它们的时间依赖性和行为附近的奇异性在黑洞内部。从概念上讲，离散流被解释为洛伦兹线或“门线”。在选择参考状态时，复杂度因此计算准备由离散化最大体积切片的张量网络描述的目标状态所需的门线的最小数量，匹配其量子信息理论定义。我们指出，次优张量网络是很重要的充分表征的状态，使我们提出了一个精致的概念的复杂性作为合奏平均。体辛势提供了一个特定的“规范”线程配置表征周围的任意CFT状态的扰动。这个解的一致性要求大体积满足线性化的爱因斯坦方程，这被证明是等价于全息第一复杂性定律，从而倡导“时空复杂性”原理。最后，我们认为洛伦兹线程提供了一个概念的涌现时间。本文是[arXiv：2105.12735]的扩展和详细版本，包括几个新结果。
2022-02-14 gr-qc hep-th
Finsler spacetime geometry in Physics
芬斯勒几何自然出现在各种物理系统的描述中。在这篇评论中，我把芬斯勒几何在物理学中的出现分为三类：作为色散关系的双重描述，作为最一般的几何时钟和作为与相关的Ehlers-Pirani-Schild公理兼容的几何。由于芬斯勒几何是黎曼几何的一个简单的推广，因此有许多人试图将其作为物理学中时空的广义几何。然而，由于存在非平凡的零方向，这种概括是微妙的。我回顾如何伪芬斯勒时空几何可以定义，使它提供了一个精确的概念的因果曲线，观察员和他们的测量，以及一个引力场方程确定芬斯勒时空几何动态。这样的芬斯勒时空的构建为天体物理学和实验室实验中将他们的预测与观测进行比较奠定了基础。
2019-10-31 gr-qc
Self-Gravitation of Mode Quanta in a Causal Resonator: One-Loop Finiteness in Linearized Quantum Gravity and the Emergence of the Dark-Energy Scale
Clausthal Technical University（Clausthal工业大学）
本文推导了因果谐振腔中模式量子的自引力，证明线性化量子引力的单圈积分有限，并由此从普朗克与红外尺度涌现出量级为H^2/G的真空能量密度，可解释暗能量效应。
2026-09-15 gr-qc quant-ph
Entropy production due to spacetime fluctuations
本研究在弱场近似下探讨了引力波的量子本质，采用量子力学的相容历史方法为非相对论量子系统定义了涨落关系，揭示了系统因与时空量子涨落相互作用而必然产生热力学熵。
2024-12-24 gr-qc quant-ph
Emergent non-commutative matter fields from Group Field Theory models of quantum spacetime
在简要回顾的基础上，我们对最近在量子引力的群场论方法的背景下获得的一些结果进行了展望。这些涉及到一个自然的机制，出现的非交换场论的问题，直接从GFT行动，在3和4维和黎曼和洛伦兹签名。因此，他们代表了一个重要的一步，我们认为，在弥合之间的差距的量子，前几何时空的离散图片和有效的连续体几何物理的重力和物质，使用的思想和工具，从场论和凝聚态物质模拟重力模型，直接应用在GFT水平。
2009-03-23 gr-qc hep-th
Analogue spacetimes: Toy models for "quantum gravity''
为什么“模拟时空”很有趣？就本研讨会的目的而言，答案很简单：Anneumatic时空为许多现象提供了物理上定义明确、物理上理解透彻的具体模型，这些现象似乎是“量子引力”（或者更容易理解的“量子引力现象学”）这一尚未完善的理论的一部分。事实上，“类比时空”提供了一个“涌现”的具体模型（由此，有效的低能理论可以与高能微观物理学完全不同）。他们还提供了许多具体的和受控的“洛伦兹对称性破缺”模型，以及伪黎曼几何通常概念的扩展，如“彩虹时空”和伪芬斯勒几何等等。我将提供一个在模拟时空中出现的“不寻常物理”的关键项目的概述，并认为它们为我们提供了我们应该在任何假定的“量子引力”理论中寻找的线索。举例来说：在已知的突现/类比时空中自然出现的色散关系，在高能时通常违反了类比洛仑兹不变性，但并不是以完全任意的方式。这表明，寻找任意违反洛伦兹不变性可能是矫枉过正：有许多自然和物理动机良好的限制，人们可以对涌现/模拟色散关系，大大减少了合理的参数空间。
2007-12-04 gr-qc
On the microstructure of higher-dimensional Reissner-Nordström black holes in quantum regime
本文研究5维Reissner-Nordström黑洞在量子引力熵修正下的Ruppeiner几何，发现小尺度量子区域出现依赖熵修正和电荷的多重相变，并提出临界质量尺度标志经典到量子黑洞相变的开始。
2025-04-14 gr-qc
Localized Matter and Geometry of the Dirac Field
在经典场论的框架内，讨论了作为物质场的狄拉克场与时空度规之间的联系。狄拉克场的极化结构被证明是丰富的，足以确定当地的时空度规，并解释所观察到的问题出现本地化的波形。的波形的本地化解释为本地时间减速和洛伦兹收缩的结果，作为一个动态的波形在其加速过程中的重新塑造。提出了一个定义的质量作为一个极限曲率的旋量诱导度规。提出了真空是狄拉克场的均匀分布的单位不变密度，并明确保持光锥的不变性的观点。定性解释所观察到的电荷不对称的本地化动力学的后果。经典的π介子场作为应力，质量和电荷通量的狄拉克场的局部波形的表现。碰撞物体的有限尺寸的高能过程的一些影响进行了讨论。提出了一个假设，即已知的内部自由度是局部时空（角）坐标，在黎曼几何中没有精确的对应物。
2009-11-18 gr-qc hep-th math-ph
