Evidence for a Lattice Weak Gravity Conjecture
弱引力猜想假设超极带电粒子的存在,即质量小于或等于普朗克单位的电荷。我们为我们最近的观察提供了进一步的证据,在已知的例子中,一个更强的陈述是正确的:存在一个由不同电荷的超极端粒子组成的无限塔。我们证明了有效的Kaluza-Klein场论和微扰弦真空遵守子格弱引力猜想,即满电荷格的有限指数子格在每个位置都存在一个超极粒子.在微扰弦论中,我们证明了这是由模不变性得出的。然而,我们提出了反例,以更强的可能性,一个超极端的粒子存在于每个晶格网站,包括一个例子,其中最轻的带电粒子是次极值。子格弱引力猜想对量子引力的抽象理论和现实世界的物理学都有许多意义。例如,它意味着,如果一个规范群具有非常小的耦合$e$存在,那么理论的基本引力截止能量不高于$\sim e^{1/3} M_{\rm Pl}$。
2017-08-03 gr-qc hep-ph hep-th
Refined Swampland conjecture in deformed Starobinsky gravity
为了验证或否定一大类低能有效理论,Swampland猜想最近引起了人们的极大关注。它可以表述为一个标量场的势的不等式,该场被构造成满足一定的约束。在这项工作中,我们讨论了变形Starobinky引力的理论可行性,在光的改进沼泽地结构。我们考虑$α$为常数的形式$f(R)\sim R^{2(1-α)}$的变形。然后,我们约束$α$使用曲率扰动的谱指数$n_s$和张量标量比$r$。我们证明了所考虑的模型是在强大的张力与改进沼泽猜想。然而,我们的分析与适当的选择参数$a,\,b=1- a$和$q$,我们发现,该模型总是可以满足这个新的改进沼泽猜想。因此,该模型可能是在景观,因为进一步完善德西特沼泽地猜想得到满足。
2022-05-19 gr-qc hep-ph hep-th
Is Gravity the Weakest Force?
最近有人提出,在任何理论中,“引力是最弱的力”,在量子引力中有一个合适的UV完成。这种说法的一个公式是标量弱引力猜想,它指出引力比源自标量场的力弱。研究了de Sitter空间中的标量弱引力猜想,并根据对第五种力的实验研究和对等价原理的违反讨论了它的低能结果。我们指出,标量弱引力猜想的某些版本禁止非常轻的标量粒子的存在,如精粹和类轴子粒子。由于缺少了精粹场,这些版本的标量弱引力猜想与最近提出的de Sitter沼泽地猜想及其改进在唯象学上是紧张的。标量弱引力猜想的其他一些版本摆脱了这些限制,并可能产生有趣的现象学后果。
2019-04-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Weak Gravity Conjecture from Unitarity and Causality
弱引力猜想指出,量子引力理论必须包含一个荷质比大于1的带电态。通过研究极值黑洞荷质比高阶导数修正的么正性和因果性约束,我们证明了重极值黑洞在几种假设下可以扮演所需荷电态的角色.特别地,当高自旋态的Reggeizing引力子交换在光子散射中占次优势时,我们的论证是适用的。它涵盖了(1)轻中性玻色子的理论,如光子和模,(2)紫外完成,其中光子和引力子伴随着不同的Regge态,就像开放的弦论。我们的结果为弱引力猜想在广泛的理论中的存在性提供了证明,包括一般的弦论,弦子或其他模稳定在弦尺度以下。
2019-01-24 gr-qc hep-ph hep-th
Hopfion solutions in gravity and a null fluid/gravity conjecture
我们猜想的扩展的流体/重力对应的零无压流体的情况下,通过引力冲击波的解决方案,并使用它来提出一个嵌入的流体引力霍普夫。本文还提出了一个类似于电磁学和流体动力学的非线性引力螺旋度。
2018-12-20 gr-qc hep-th physics.flu-dyn
Asymptotic safety, string theory and the weak gravity conjecture
我们提出了一个方案,弦论在深紫外,一个中间渐近安全的引力和物质的标度制度,和标准模型在红外线。这可以提供一个新的视角来解决这两个模型的挑战:例如,引力重整化群流可以将负的微观宇宙学常数与正的宏观宇宙学常数联系起来,这可能使反德西特背景下的弦论在观测上可行。此外,弦理论紫外线完备化的么正性可以被一个渐近安全的不动点继承,尽管存在高阶相互作用。我们讨论了必要条件的规模渐近安全和字符串规模为我们的方案是可行的。作为第一个测试,我们探讨弱引力猜想的背景下,渐近安全的重力。
2019-11-15 gr-qc hep-ph hep-th
Wormhole fragmentation and the axion Weak Gravity Conjecture
University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校)
本文从虫洞碎裂为带电缺陷推导轴子弱引力猜想,确定作用量-电荷界限及系数,并讨论多轴子-膨胀子情形,表明满足该猜想的轴子使虫洞不稳定,可解决因子化问题。
2026-09-29 gr-qc hep-ph hep-th
Weak Gravity Conjecture as a Razor Criterium for Exotic D-brane instantons
我们讨论了奇异D膜瞬子的弱引力猜想(WGC)的意义。特别是,WGC导致的非微扰超势产生的奇异瞬子的间接严格的界限,与许多现象学的影响:R-宇称破坏过程,中微子质量,$μ$ -问题,中子-反中子跃迁和对撞机物理。
2016-07-14 hep-ph hep-th
Duality and Axionic Weak Gravity
公理弱引力猜想预言了瞬子的存在,其作用量小于其电荷的适当单位。我们表明,猜想是满足的轴子-介子-引力系统,如果我们假设的对偶约束的高阶导数校正除了正界遵循的酉性,解析性,和本地化的UV散射振幅。另一方面,如果我们只假设正性界,则该猜想不成立。这给出了一个例子,其中弱引力猜想的推导需要比散射振幅的一致性更详细的UV信息。
2020-08-19 gr-qc hep-ph hep-th
Gravity as universal UV completion: Towards a unified view of Swampland conjectures
基于引力定义了一个普遍的UV完备化的思想,并利用UV/IR对应的形式,我们从重整化群能流的观点重新讨论了一些Swampland拓扑,特别是de Sitter拓扑和无限远拓扑.本文简要讨论了非微扰瞬子效应在确定亚稳态宇宙学常数中的作用和局限性。
2019-07-31 gr-qc hep-th
Axion Experiments to Algebraic Geometry: Testing Quantum Gravity via the Weak Gravity Conjecture
已知的量子引力理论的共同特征可能暗示了量子引力的一般性质。缺乏连续的整体对称性就是这样一个特征。这激发了弱引力猜想,它限制了带电粒子的质量。我们提出了格点弱引力猜想,它进一步要求在阿贝尔和非阿贝尔规范群下存在一个无限的粒子塔,并且直接暗示了量子场论的截止。它在各种各样的弦论例子中成立,并且对现实世界和纯数学都有可检验的结果。我们勾勒出这些想法对暴胀模型、QCD轴子(和LIGO)、共形场论和代数几何的一些影响。
2016-05-17 gr-qc hep-th
Relating the scalar weak gravity conjecture and the swampland distance conjecture for an accelerating universe
对于任何准德西特背景下,我们表明,最近提出的标量弱引力猜想(sWGC)如下沼泽地距离猜想,连同协变熵界。在指出我们的论点的局限性的同时,我们建议如何进一步推广我们的结果可能表明,在低能有效场论的标量场的势的形状得到高度限制,由于距离猜想单独,超越了精炼的德西特猜想。我们还纠正了一些以前的评论sWGC的宇宙学意义。
2019-10-23 gr-qc hep-th
Weak Gravity Conjecture and Extremal Black Holes
为了加深对弱引力猜想的理解,我们计算了带电粒子对4d极端黑洞几何和熵的单圈修正。我们发现,费米子环提供了证据的必要性的“磁性”WGC截止。此外,对于一定的制度的黑洞,我们发现熵修正与不寻常的面积缩放。当存在超对称性时,修正会减少,而在${\cal N}=4$超引力中则消失。我们进一步提供了一些推测性的论点,在一个只有次极值粒子的理论中,经典的Reissner-Nordstrom黑洞实际上拥有无限的微正则熵,尽管只有有限的量是可见的外部观察者。
2017-06-29 gr-qc hep-ph hep-th
Gravitational Correction and Weak Gravity Conjecture
我们考虑了引力对规范耦合运转的修正。弱引力猜想意味着当引力修正大于规范理论的贡献时,规范理论就失效了。这个观测结果可以推广到不同维的非阿贝尔规范理论和具有大额外维的情况。
2007-03-12 hep-ph hep-th
RPS Thermodynamics of Taub-NUT AdS Black Holes in the Presence of Central Charge and the Weak Gravity Conjecture
在限制相空间方法下,以AdS半径为常数,用Visser全息方法研究了Taub-NUT AdS黑洞的热力学性质.代替变量$P$和$V$,我们处理中心荷和化学势作为一对独特的共轭热力学变量。我们研究了Taub-NUT黑洞的一些有趣的性质,如$T-S$过程中的超临界相平衡,$Q-Φ$和$μ-C$过程中的Hawking-Page相变.从而证明了多荷弱引力黑洞在临界点的相合性。我们得出结论:在存在中心荷和假设$C=\frac{3}{8}\ell^2$的情况下,具有$\hat{n}\ll 1$的Taub-NUT-AdS黑洞满足弱引力猜想.
2022-10-14 gr-qc hep-ph hep-th
Weak Gravity Conjecture in AdS/CFT
我们研究了弱引力猜想在AdS/CFT对应中的意义。与闵可夫斯基时空不同的是,AdS时空有一个物理长度尺度,所以这个猜想必须用一个额外的参数来推广。我们讨论了可能的推广,并将其翻译成语言的双CFTs,它采取的形式涉及的尺寸和收费的运营商以及当前和能量动量张量中心荷的不平等。然后,我们测试这些不等式对各种CFTs,看看他们是否普遍遵守所有的CFTs。我们发现,某些CFTs,如超对称QCD,不满足它们,即使在大的$N$限制。这并不与AdS时空中的猜想相矛盾,因为违反它们的理论要么不太可能,要么不清楚弱耦合引力描述,但它表明,这里通过朴素平移得到的CFT不等式并不适用于弱耦合引力描述之外的区域。
2015-11-25 gr-qc hep-ph hep-th
Weak Gravity Conjecture from Conformal Field Theory: A Challenge from Hyperscaling Violating and Kerr-Newman-AdS Black Holes
在超标度违反黑洞和Kerr-Newman-AdS黑洞中,我们寻找弱引力猜想和共形场论之间的可能联系。我们利用共形场论中引入的关联函数来处理黑洞系统的临界点。利用临界点及其极点的能量虚部讨论了弱引力猜想的条件。在$z=1$,$d=1$和$θ\rightarrow0^{-}$假设下,由于存在大于和小于1的$r_{H}$,我们将弱引力猜想与超标度违反黑洞联系起来.作为第二类黑洞系统,我们利用转动参数和半径参数研究了Kerr-Newman-AdS黑洞弱引力猜想成立的条件。证明了当超标度违反黑洞和Kerr-Newman黑洞附近的带电粒子为$\frac{1}{a}$且其比值为$\frac{a}{\ell}\ll 1$时,弱引力猜想成立的条件.
2022-09-27 gr-qc hep-th
Eternal Chaotic Inflation is Prohibited by Weak Gravity Conjecture
我们研究了在弱引力猜想的作用下是否能实现永恒的混沌暴胀。我们证明了,即使是辅助混沌膨胀与潜在的$λϕ^4$或$m^2ϕ^2$不能永恒。有效场论对暴胀子场的描述在暴胀达到永恒状态之前就失效了。我们还发现,对于辅助暴胀,e折叠的总数仍然受到暴胀熵的限制。
2007-07-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Weak Gravity Conjecture with Large Extra Dimensions
在存在大的额外维度的情况下,基本普朗克尺度可以比明显的四维普朗克尺度低得多。在这种情况下,弱引力猜想意味着对四维U(1)规范理论的UV截止有更严格的限制。这个新的能量尺度可能与LHC有关。
2007-03-30 hep-ph hep-th
The Weak Gravity Conjecture: A Review
本文综述了弱引力猜想及其变体,回顾了其在弦理论景观中的证据与定性和定量论证,并探讨了其对粒子物理、宇宙学、广义相对论和数学的意义及未来研究方向。
2023-06-15 hep-ph hep-th
Weak Gravity Conjecture in de Sitter space-time
我们提出了一个推广的弱引力猜想在德西特空间通过研究带电黑洞和比较引力和阿贝尔规范力。使用与平坦空间中相同的条件,即不存在黑洞残余物,人们发现,对于给定的质量$m$,应该有一个状态的电荷$q$大于最小值$q_{\rm min}(m,l)$,这取决于质量和以普朗克单位表示的德西特半径$l$。在大半径平坦空间极限(大$l$)中,$q_{\rm min}\to m$导致已知结果$q>m/\sqrt{2}$,而在高度弯曲的情况(小$l$)中,$q_{\rm min}$表现为$\sqrt{ml}$。我们还讨论了规范R对称性在$N=1$超引力中的例子。
2020-06-22 gr-qc hep-ph hep-th
Implications of Weak Gravity Conjecture for de Sitter Decay by Flux Discharge
本文研究弱引力猜想下膜成核释放宇宙学常数的机制,指出通量项阶次决定德西特空间是否导向人择结果或自然衰减至极小值。
2023-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Super-light baryphotons, Weak Gravity Conjecture and Exotic instantons in Neutron-Antineutron transitions
在姊妹论文\cite{Addazi:2015pia,Addazi:2016rgo}中,我们讨论了一个新的超轻重子光子的电流边界,与一个$U(1)_{B-L}$规范,从中子-反中子电流数据,这是竞争Eötvös型实验。在这里,我们讨论了弦论和量子引力中可能的重子光子探测的含义。一个非常轻的规范玻色子的发现应该意味着弱引力猜想的违反,对我们理解全息术、量子引力和黑洞有着深远的影响。在另一方面,我们表明如何检测重子光子也将排除所有的$B{-}L$违反运营商从奇异弦瞬子的产生。我们将否认文献中的常见说法,即中子-反中子可以间接测试至少一个$300-1000\, \rm TeV$标度。重子的散射可以提供普朗克(或弦)尺度(量子黑洞、全息术和非微扰弦效应)的间接信息。这强烈地激发了新的中子-反中子实验,可调磁场专用于超轻重子光子的检测。
2017-08-09 gr-qc hep-ph hep-th
Bounding Violations of the Weak Gravity Conjecture
黑洞弱引力猜想(WGC)是对Einstein-Maxwell理论的四阶导数修正的一组线性不等式。值得注意的是,在四维空间中,这些组合出现在$2 \to 2$光子振幅中,这使得人们希望色散关系可以支持这个猜想。然而,由于引力子交换而在前向极限中产生的极点的存在使这种论点的使用大大复杂化。在本文中,我们应用最近发展的数值技术来处理引力子极点,我们发现,标准的色散参数不足以暗示黑洞WGC。具体来说,在一组相当典型的假设下,包括EFT和Regge有界性的弱耦合,黑洞WGC的小破坏与幺正性和因果性是一致的。我们量化了这种违反的大小,它消失在重力波动的极限,也取决于红外截止的几何学。我们讨论这些界限在各种情况下的意义。我们还实现了一种方法,没有明显的正谱密度,这可以应用于任何系统的非等同状态的绑定振幅,我们用它来提高EFT的纯光子在没有重力的情况下的界限。
2022-04-06 gr-qc hep-ph hep-th
Cosmic Censorship and Weak Gravity Conjecture in the Einstein-Maxwell-dilaton theory
我们探讨宇宙审查在爱因斯坦-麦克斯韦-爱因斯坦理论以下沃尔德的思想实验摧毁一个黑洞扔在一个测试粒子。我们发现在探测极限下,黑洞上的极端带电粒子可以被特定能量的测试粒子摧毁。然而,如果包括反作用或自我强制,则审查制度得到了很好的保护。最后,我们讨论了箍猜想和弱引力猜想之间的一个有趣的联系。
2018-04-28 gr-qc hep-th
Scalar Fields, Hierarchical UV/IR Mixing and The Weak Gravity Conjecture
弱引力猜想(WGC)通过粒子的电荷来限制粒子的质量。预计这个界限不能低于有效理论的紫外截止尺度。最近,在存在标量场的情况下,提出了WGC的扩展。我们表明,这个更一般的版本可以约束粒子的质量任意远低于有效理论的紫外截止。因此,它表现出分层UV/IR混合的形式。这可能对自然性有影响。我们还提出了新的证据表明,它符合降维的结果,提出的贡献的标量场的WGC。在这样的设置中,UV/IR混合与WGC和非本地规范算子之间的相互作用有关。
2017-09-11 gr-qc hep-ph hep-th
Constraining the interacting dark energy models from weak gravity conjecture and recent observations
通过与观测结果的比较,我们检验了弱引力猜想在限制暗能量方面的有效性。对于一般的暗扇区间存在唯象相互作用的暗能量模型,我们发现虽然弱引力猜想可以约束暗能量,但这种约束要比观测到的要宽松.
2010-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cutoff Scale of Quadratic Gravity from Quantum Focusing Conjecture
本文利用量子聚焦猜想在经典层面的要求,推导出 $d \geq 5$ 维时空中二次引力的截断尺度,并通过五维 Schwarzschild 时空实例验证了该猜想的成立。
2024-05-02 gr-qc hep-th
The Weak Gravity Conjecture Requires the Existence of Exotic AdS Black Holes
弱引力猜想源于所有(经典稳定的)极值黑洞都有可能衰变的要求。这个猜想的"黑洞版本“要求这应该有可能通过较小的黑洞的发射而发生。我们认为这个版本的情况下,极端的AdS $_4$ -克尔-纽曼黑洞是稳定的超辐射不稳定性。人们发现,发射出的黑洞一定是相当奇特的,有一个类似于我们更熟悉的(径向)视界的“角视界”。
2021-06-14 gr-qc hep-th
The Charge of Electron, Weak Gravity Conjecture and Black Hole Evolution
电子的电荷比它的质量大得多。我们发现在霍金蒸发下的黑洞演化对电子电荷的大小非常敏感。如果电子电荷被削弱仅仅一个数量级,那么Reissner-Nordström黑洞在霍金蒸发下的演化路径就会发生实质性的变化。特别是,削弱电子电荷会导致一些黑洞在转向之前首先朝着史瓦西极限放电。讨论了弱引力猜想、宇宙监督猜想和黑洞演化之间的可能联系。
2019-09-22 gr-qc hep-th
Constraints on cosmological parameters in light of the scalar-tensor theory of gravity and swampland conjectures
本文从暴胀和沼泽猜想出发,研究标量张量引力中的各种宇宙学参数和量。因此,通过选择不同的模型,如幂律,指数,对数的标量张量理论的框架下,我们得到的潜力,张量标量比,和标量谱指数。接下来,我们检查新的约束条件,并将相应的结果与最新的可观察数据进行比较。在这里,我们利用所获得的结果并确定相应模型与沼泽猜想的兼容性或不兼容性
2022-08-17 gr-qc hep-th
Axion species scale and axion weak gravity conjecture-like bound
本文基于非重整化相互作用定义了轴子物种标度,要求其不超过引力物种标度从而推导出类似轴子弱引力猜想的界限,并探讨了该界限与黑洞Peccei-Quinn电荷减少的联系。
2024-11-13 gr-qc hep-ph hep-th
A Weak Gravity Conjecture for Scalar Field Theories
我们证明了最近提出的弱引力猜想\cite{AMNV0601}可以推广到一类标量场。考虑到重力,我们找到一个上限的重力相互作用强度,表示在标量耦合参数。这个猜想得到了一些二维模型和非对易场论的支持。
2007-06-27 hep-th
The Weak Gravity Conjecture and Emergence from an Ultraviolet Cutoff
研究了与弱引力猜想(WGC)和子格弱引力猜想(sLWGC)有关的紫外截止。在能量标度$e G_N^{-1/2}$处存在磁性WGC截止,并具有相关的带电粒子sLWGC塔。一个更基本的界限是引力变强和场论完全崩溃的尺度。通过澄清非阿贝尔规范群sLWGC的性质,我们推导出任意规范理论的强引力标度的参数上限。有趣的是,我们表明,在理论上近似饱和的sLWGC,从塔的带电粒子的规范玻色子和引力子传播成为重要的循环校正的尺度是参数相同的。这表明了这样一幅图景:规范场从量子引力尺度中通过积分出一个带电物质场的塔而出现。我们得到一个相反的陈述:如果规范理论在量子引力尺度或以下变得强耦合,WGC随之而来。我们勾勒出一些现象学的后果,我们得到的紫外线截止。
2018-04-20 hep-ph hep-th
Implications of the Weak Gravity Conjecture on Charge, Kinetic Mixing, the Photon Mass, and More
本研究探讨弱引力猜想(WGC)的现象学启示,推导得出标准模型中微子电中性、电荷量子化、光子无质量等结论,并为毫荷粒子电荷、U(1)扩展规范耦合等物理量设限,同时给出质子寿命上限。
2024-01-30 gr-qc hep-ph hep-th
Warping the Weak Gravity Conjecture
如果弱引力猜想成立,那么它通过将轴子衰变常数限制在次普朗克范围内,排除了自然暴胀的简单模型。我们重新审视了实现自然暴胀的弦的尝试,在一个弯曲的喉咙里,从D膜中得到一个开弦的公理暴胀子。我们表明,翘曲允许所需的超普朗克轴子衰变常数实现一致的弱引力猜想。然而,在大的轴子衰变常数和高的弦尺度之间存在着张力,在所有使用微扰弦论实现大场暴胀的尝试中,都很难达到所需的高弦尺度。根据我们的结果对广义弱引力猜想作了评论。
2015-10-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Correlated stability conjecture for AdS black holes in higher dimensional Ricci cubic gravity
本文研究了高维Ricci立方引力中AdS黑洞的相关稳定性猜想,通过求解Lichnerowicz方程发现小黑洞存在Gregory-Laflamme不稳定模式,并证明其具有负热容导致热力学不稳定,从而证实了该猜想在此引力理论中成立。
2023-06-26 gr-qc hep-th
Proof of the Weak Gravity Conjecture from Black Hole Entropy
我们证明了在固定的质量和电荷下,高维算子对热力学稳定的黑洞的熵有积极的贡献。我们的结果适用于每当占主导地位的修正起源于树级量子场论动力学。更一般地说,熵移的正性等价于与黑洞的自由能有关的某种不等式。这些熵不等式要求高维算子系数的新的正界。其中一个条件意味着极端黑洞的荷质比随着质量的增加从上到下逐渐趋于1。因此,大的极值黑洞是不稳定的衰变到较小的极值黑洞和弱引力猜想自动满足。我们的结果推广到任意时空维和多重规范场的情况。这个证明的假设在一系列场景中都是有效的,包括弦论的结构,弦子稳定在弦尺度之下。
2018-10-05 gr-qc hep-ph hep-th
A New Spin on the Weak Gravity Conjecture
弱引力猜想的温和形式指出,量子或更高阶导数的修正应该会减少固定电荷的大型极端带电黑洞的质量。这使得极端黑洞可以衰变,除非有对称性(如超对称性)的保护。我们重新制定这个猜想作为一个完整的条件,有效的应力张量捕获量子或更高的导数校正的效果。除了带电黑洞,我们还考虑旋转BTZ黑洞,并表明,这一条件是满足的$c$定理的后果,证明旋转版本的弱引力猜想。我们也将我们的结果应用到一个五维的提升黑弦与更高的导数校正。提升的黑弦有一个$\text{BTZ}\times S^2$近视界几何,在卡鲁扎-克莱因约化后,描述了一个四维带电黑洞。结合自旋和荷电弱引力猜想,我们得到了比单独从荷电黑洞得到的更强的五维Wilson系数的正界.
2021-04-26 hep-ph 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
The Weak Gravity Conjecture and Scalar Fields
我们提出了弱引力猜想在标量场中的推广。这个建议是由${\cal N}=2$超引力中极端黑洞的性质所指导的,但可以更普遍地理解为稳定的引力束缚态的可怕塔。它相当于这样一个陈述,即一定存在一个粒子,它所受的规范力比引力和标量力的总和还要强。我们还提出,标量力本身应该比引力更强地作用在这个粒子上。这意味着一般来说,这种粒子的质量作为超普朗克变化的标量场期望值的函数呈指数下降,这是由精化沼泽猜想预测的行为。在${\cal N}=2$超引力的背景下,弱引力猜想的界可以与场空间中的标量场距离的界联系起来。以此为指导,我们提出了一个一般性的证明,在任何卡-丘紧化的弦论的模的任何线性组合的适当的字段距离增长最好的超普朗克距离的模值。
2017-07-31 gr-qc hep-th
Sharpening the Weak Gravity Conjecture with Dimensional Reduction
我们研究了弱引力猜想(WGC)在环形紧化和RG流下的行为,发现单光子的WGC边界在红外线下变得更弱的证据。与此相反,我们发现满足WGC的光子不一定会满足它的环形紧化后的黑洞下的卡鲁扎-克莱因光子充电考虑。这样做要么需要无限多个不同电荷的状态来满足原始理论中的WGC,要么需要对允许的紧化半径进行限制。这些微妙之处表明,如果弱引力猜想是真的,我们必须寻求一种更强的形式,在紧化下是稳健的。我们提出了一个“格点弱引力猜想”来满足这一要求:在电荷格点中的每一个电荷都应该存在一个超极粒子。微扰杂种优势弦满足这个猜想。我们还使用紧化来探索WGC适用于轴子的程度。我们认为,引力瞬子的解决方案在理论上的轴子耦合到类介子领域是类似于极端的黑洞,激发一个WGC的轴子。这进一步支持的匹配之间的瞬子行动和包裹黑膜在一个更高的维UV完成。
2016-05-17 gr-qc hep-th
Scale and quality of Peccei-Quinn symmetry and weak gravity conjectures
Peccei-Quinn(PQ)对称性对强CP问题的有希望的解决方案可能会引入质量和层次问题,这两者都与普朗克物理有关。在本文中,我们研究是否可以通过引入一个简单的隐藏规范群,满足弱引力猜想(WGC)或其变体来解释这两个问题。作为一个具体的例子,我们指出,弱耦合的隐藏$SU(N)$规范对称性,这是分解为$SO(N)$,可以做这一工作的上下文中的塔/子格WGC。宇宙学被讨论。
2020-08-21 hep-ph hep-th
Dilatonic (Anti-)de Sitter Black Holes and Weak Gravity Conjecture
Einstein-Maxwell-Einstein理论在非平凡的Einstein势下可以得到渐近平坦的(反)de Sitter荷黑洞解。我们研究了作为参数质量$M$、电荷$Q$和介子耦合强度$α$的函数的视界的存在条件。我们观察到,有一个$α$值将两个区域分开,其中一个区域的黑洞是类Reissner-Nordström黑洞,另一个区域是类Schwarzschild黑洞。我们发现,对于de Sitter和小非零$α$,极值的情况下,没有达到的解决方案。从世界线有效场论的角度讨论了两个黑洞或一个测试粒子与一个黑洞之间的长距离相互作用的吸引或排斥性质。最后,我们讨论了弱引力猜想在电子耦合和宇宙学常数同时存在的情况下可能的修正。
2022-08-25 gr-qc hep-ph hep-th
The Weak Gravity Conjecture in the Vilkovisky-DeWitt Effective Action of Quantum Gravity
本文利用Vilkovisky-deWitt唯一有效作用量方法计算极端Reissner-Nordström黑洞荷质比的量子引力修正,发现不同Wilson系数取值决定紫外完备理论是否满足弱引力猜想。
2025-03-12 hep-th
Discrete Gauge Symmetries and the Weak Gravity Conjecture
在离散阿贝尔规范群的理论中,要求黑洞在蒸发时能够失去电荷,导致带电粒子的质量和截止尺度的乘积有一个上限,超过这个上限,理论的有效描述就失效了。这表明,弱引力猜想(WGC)的一个非平凡版本也可能适用于离散的规范对称性,尽管没有相关的无质量场,因此将该猜想推到了“引力是最弱的力”的口号之外。在这里,我们采取了一个步骤,使这一期望更精确的研究$\mathbb{Z}_N$和$\mathbb{Z}_2^N$规范对称性实现通过理论的自发对称性破缺。我们表明,应用WGC的阿贝尔希格斯模型的双重描述导致的限制,使我们能够饱和,但不违反现有的界限离散对称的基础上黑洞参数。在这种情况下,考虑到离散毛发对黑洞的影响,就自然地将有效理论的截止点与自发对称性破缺的尺度联系起来,并提供了一种机制,通过这种机制,离散毛发可以在不修改引力扇区的情况下丢失。我们探讨了这些论点的可能影响,以了解小的弱规模相比,$M_{Pl}$。
2019-05-06 gr-qc hep-ph hep-th
Towards a proof of the Weak Gravity Conjecture
弱引力猜想(WGC)为耦合到引力的规范理论提供了一个强有力的相容性条件,人们普遍认为它的证明将揭示引力相互作用的量子起源。全息照相术,特别是AdS/CFT对应,是一个非常合适的工具,通过它可以探索引力世界。从全息的观点来看,引力是一种突现的统计现象,引力定律可以被改写为热力学热力学定律。有趣的是,WGC是否可以根据AdS/CFT对应关系来制定。给出了肯定的回答:大块的WGC与生活在边界上的CFT的热化性质有关。后者与奇怪金属的Sachdev-Ye-Kitaev模型有关。在热力学图像中,验证了WGC的有效性。
2018-10-30 hep-ph hep-th
Infrared Consistency and the Weak Gravity Conjecture
弱引力猜想(WGC)断言,耦合到引力的阿贝尔规范理论是不一致的,除非它包含一个电荷为$q$且质量为$m$的粒子,使得$q \geq m/m_{\rm Pl}$。所有已知的紫外线完成都遵守这个标准,并且需要从稳定的黑洞残留物中避免病理学。本文从低能有效场论的角度探讨了WGC。在带电粒子阈值以下,有效作用量描述了光子和引力子通过高维算符相互作用。我们推导出红外一致性条件的有效作用的参数,使用i)光的光散射的解析性,ii)一个任意的紫外线完成的动力学的统一性,和iii)在某些非平凡的背景下的超亮度和因果关系违反的情况。为了方便起见,我们从三个时空维度开始分析,其中引力是非动力学的,但对光子-光子相互作用有物理影响。然后我们考虑四维,在四维中,传播引力使我们所有的论点都变得复杂,但仍然可以导出边界。有效作用量中的算符来自两种类型的图:涉及电磁相互作用的图(由荷质比$q/m$参数化)和不涉及电磁相互作用的图(由系数$γ$参数化)。红外一致性意味着对于小$γ$,$q/m$是从下面有界的。
2014-12-21 gr-qc hep-ph hep-th
The Axion-Instanton Weak Gravity Conjecture and Scalar Fields
研究了在标量场存在下的弱引力猜想。弱引力猜想是量子引力理论的一个相容性条件,该理论认为对于U(1)规范场,存在一个在该场下带电的粒子,其质量由其电荷限定。它被扩展到一个关于任何(p - 1)维对象和p-形式耦合的规范对的陈述,特别是轴子-瞬子对。规范-标量弱引力猜想是这个界限的修正,它包含了标量相互作用。我们提出了一个类似的扩展的情况下,标量场存在的轴子瞬子弱引力猜想和IIA型超引力提供的证据。
2023-02-22 hep-th
The Weak Gravity Conjecture, Overcharged Shells and Gravitational Traps
本文研究广义相对论中满足弱引力猜想的过充电壳层解,证明特定状态方程下壳层必然坍缩为黑洞,而在负压强参数下存在稳定于有限距离的过充电壳层。
2023-05-13 gr-qc hep-ph hep-th
Revisiting the Scalar Weak Gravity Conjecture
我们重新审视标量弱引力猜想,并研究标量相互作用主导引力相互作用的可能性。更确切地说,我们期待的后果,假设,为主导标量相互作用,相应的引力贡献是次主导的非相对论性的限制。对于单个大质量标量粒子,这导致我们比较不同类型势中的四点自相互作用。对于类轴子粒子,我们得到了轴子弱引力猜想的结果:衰变常数$f$受普朗克质量$f < {M_{Pl}}$的约束。类似的界限指数潜力。对于四次,幂律和Starobinsky潜力,我们排除大trans-Planckian场偏移。然后,我们讨论的情况下,模量决定标量的质量。我们检索的指数依赖性所要求的沼泽地距离猜想。我们还发现极端状态质量与场的依赖性,再现卡鲁扎-克莱因和缠绕模式的行为。在特殊情况下,我们的约束可以以精化的德西特猜想的形式提出。
2020-05-11 hep-ph hep-th
Distance Conjecture and De-Sitter Quantum Gravity
由于早期发现了弦论真空的巨大景观,近年来人们转向从紫外完备描述(例如量子引力或弦论)中寻找低能有效场论的约束。这些限制条件称为沼泽地标准。从弦论紧化的普适性出发,在所提出的沼泽地判据中,距离猜想是最有动机的一个。它声称,对于一种称为模的标量场,如果它在场(模)空间中移动很大的距离,有效场论的描述将崩溃。在这项工作中,我们将表明,在一个完整的量子引力理论的建议,包括正真空能量,所谓的DS/dS对应,有一个强烈的信号的距离猜想的有效性。
2020-02-24 gr-qc hep-th
Axion Monodromy and the Weak Gravity Conjecture
打破离散移位对称性(axion monodromy)的轴子最近发挥了核心作用,无论是在讨论通货膨胀和“松弛”的方法的层次结构问题。我们提出了一个非常简约的方式来约束这样的模型的弱引力猜想畴壁:虽然电侧的猜想总是满意的,如果余弦振荡的轴子潜力是足够小的,磁侧施加一个截止,$Λ^3 \sim m f M_{pl}$,独立于这些“摆动”的高度。我们比较了我们的方法与最近的相关建议,由Ibanez,Albero,Uranga和Valenzuela。我们还讨论了非平凡的问题的版本,如果有的话,域壁的弱引力猜想应该举行。特别是,我们证明了不同维度的膜包裹在不同圈上的弦紧化会导致一个与圈的体积、相应形式的范数和紧致空间的体积相关的“几何弱引力猜想”。强加这种“几何几何图形”的,例如~在更广泛接受的粒子弱引力猜想的基础上,至少为畴壁的(电和磁)猜想提供了一些支持。
2016-07-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Weak Gravity Conjecture for the Effective Field Theories with N Species
我们推测一个内在的紫外截止的有效性的有效场论与大量的物种耦合到重力。在四维中,对于具有相同势$λϕ_i^4$、$i=1,...,N$的$N$标量场,这样的UV截止采取$Λ=\sqrt{λ/ N}M_p$的形式。这一猜想意味着,辅助混沌通货膨胀或N-通货膨胀可能是在沼泽地,而不是在景观。同样地,我们也给出了U(1)规范理论中含有$N$粒子的紫外截止$Λ=gM_p/\sqrt{N}$.
2007-12-23 astro-ph hep-ph hep-th