Escape from Ostrogradsky via Hidden Ghost Parity
University of Edinburgh（爱丁堡大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理前沿研究所）
本文提出一个反例，展示一个四阶导数、紫外完备的量子场论，通过Krein空间量子化和隐藏的鬼粒子奇偶性对称性，在保持因果性和幺正性的同时，得到正定的树级跃迁概率。
2026-07-02 gr-qc hep-ph hep-th
Ostrogradsky in Theories with Multiple Fields
我们回顾如何（缺乏）Ostrogradsky不稳定性表现在多个领域的理论。最近人们认识到，当存在多个场时，高阶导数的存在可能并不自动意味着重影的存在。我们讨论了与引力理论的联系，如大质量引力和超越Horndeski，它在某些公式中表现出更高的导数，但没有Ostrogradsky鬼。我们还研究了最近提出的一类有趣的新的扩展标量张量引力理论。我们表明，这些理论的一个子类，张量模式不是动态的或无限强耦合。在剩下的张量模定义良好的理论中，有一个新的模型不能通过共形和非形式变换对Horndeski进行场重定义，但需要真空来打破洛伦兹不变性。我们讨论了暗能量的有效场论的含义和理论的稳定性。
2016-05-16 hep-th
Ostrogradsky's Theorem is Incompatible with Background Independence in Quantum Gravity
Institute of Particle and Nuclear Studies, KEK（高能加速器研究机构粒子核物理研究所）；Department of Particle and Nuclear Physics, The Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)（高级研究院粒子核物理系）
该研究指出奥斯特罗格拉德斯基定理不适用于引力系统，弱场近似因预设绝对时间会调用该定理，仅适用于普朗克尺度以下，而满足哈密顿约束的幽灵模式是时空构建的必要部分。
2026-08-31 gr-qc hep-ph hep-th
The Ostrogradsky prescription for BFV formalism
在BFV形式主义的框架内研究了具有规范参数高阶导数的一般形式的规范不变系统。得到了BRST荷的高阶项和BRST不变哈密顿量。结果表明，拉格朗日和哈密顿鬼变量的识别规则取决于从主约束表面的约束的延伸的选择。
1997-04-25 hep-th
A unifying framework for ghost-free Lorentz-invariant Lagrangian field theories
我们提出了一个洛伦兹不变的拉格朗日场论的奥斯特罗格拉德斯基的标量鬼可能缺席的框架。一个关键的成分是广义克罗内克三角洲。一般的拉格朗日函数用微分形式的语言重新表述。标量模没有高阶运动方程是因为每个精确形式都是封闭的。自旋为0、自旋为1、p型、自旋为2的场的成熟的拉格朗日理论在这个框架中具有自然的公式。我们还提出了新的拉格朗日场论的积木。其中一些是自旋为2的场的新的非线性导数项。在这些完全非线性的理论中，奥斯特罗格拉茨基的标量鬼是不存在的，这是很重要的。
2018-02-24 gr-qc hep-th
Ghost-Free Quantisation of Higher Time-Derivative Theories via Non-Unitary Similarity Transformations
针对高阶时间导数理论中量子化产生的“鬼问题”，提出利用非幺正相似变换将鬼扇区转化为物理可行扇区，恢复本征态可归一化性与谱有界性，为构建无鬼量子模型提供新框架。
2025-06-26 hep-th math-ph math.MP
On the quantisation and anomalies of antisymmetric tensor-spinors
我们使用Batalin-Vilkovisky场-反场形式对反对称张量-旋量（费米$p$ -形式）$ψ^α_{μ_1 \dots μ_p}$进行量子化。就像引力子（$p=1$）一样，一个额外的传播尼尔森-卡洛什鬼出现在包含微分算子的二次规范中。这“第三鬼”的外观内描述的BV形式主义任意可约规范理论。然后，我们使用由此产生的鬼谱和Atiyah-Singer指数定理来计算重力异常。
2022-05-12 hep-th math-ph math.MP
Healthy degenerate theories with higher derivatives
在经典力学的背景下，我们研究的条件下，高阶导数理论可以避免所谓的奥斯特罗格拉茨基不稳定性。更确切地说，我们考虑具有二阶时间导数的一般拉格朗日量，其形式为具有$a = 1,\cdots, n$和$i = 1,\cdots, m$的$L(\ddotϕ^a,\dotϕ^a,ϕ^a;\dot q^i,q^i)$。对于$n=1$，假设$q^i$形成一个非简并的子系统，我们证实了动力学矩阵的简并消除了Ostrogradsky不稳定性。简并性意味着，在理论的哈密顿公式中，存在一个主要的约束，它产生一个次要的约束，从而消除了奥斯特罗格拉茨基鬼。对于$n>1$，我们表明，除了动力学矩阵的简并，需要施加额外的条件，以确保存在足够数量的二次约束，可以消除所有的Ostrogradsky鬼。当这些条件，确保消失的Ostrogradsky不稳定性得到满足，我们表明，欧拉-拉格朗日方程，其中涉及先验高阶导数，可以减少到一个二阶系统。
2016-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Exorcising ghosts in quantum gravity
我们注意到，Ostrogradsky鬼在高导数重力，有限数量的衍生物，是虚构的，因为它们是从一个不合理的截断在一个完整的理论包含无限多的曲率不变量。然后，通过重新定义理论的边界条件，在不包含鬼极的积分轮廓中，可以将表观鬼从二次重力谱中投影出来。这个过程并不改变理论的可重整性。因此，我们可以使用二次引力作为引力的量子场论，它既是可重整的又是幺正的。
2020-10-18 hep-th
Two Loop Ghost free Quantisation of Wilson Loops in $\mathcal{N}=4$ supersymmetric Yang-Mills
本文报道了$g^6$阶$\mathcal{N}=4$超对称Yang-Mills理论中无限直线威尔逊圈的期望值的微扰计算.因此，我们将以前的微扰结果推广了一阶。真空期望值是重新制定的非线性和非本地的转换，尼古拉映射，映射的相互作用理论的自由玻色子理论的全功能的措施。结果是双重的。对威尔逊圈的不同贡献的微扰抵消决不是微不足道的，并且似乎类似于$g^4$阶的圆形威尔逊圈的微扰抵消。此外，我们认为，我们的方法来计算量子关联函数是有竞争力的更标准的图形技术。
2022-08-22 hep-th
Symmetry breaking and RG flows with higher dimensional operators
我们讨论了在洛伦兹不变标量场理论的背景下，高维算子在自发破缺内部对称性和标度不变性中的作用。使用$\varepsilon$ -展开，我们确定相图，并证明（不）稳定的RG流计算与一定的基础上的6维操作的拉格朗日，映射到（不）稳定的RG流的另一个基础上的第一个字段的重新定义。如果Ostrogradsky鬼出现，关键是重新参数化鬼的存在。
2019-08-28 hep-ph hep-th
Canonical quantization of the Pais-Uhlenbeck oscillator with a higher-derivative perturbation: a covariant phase space approach
itp.ac.cn（中国科学院理论物理研究所）
本文采用协变相空间方法，对带平方加速度微扰的Pais-Uhlenbeck振子进行正则量子化，得到与精确低能理论一致的结果，消除了Ostrogradsky鬼，扩展了微扰量子化方案至高阶导数理论。
2026-08-04 hep-th quant-ph
BRST formalism for systems with higher order derivatives of gauge parameters
对于广泛的一类力学系统，规范参数的高阶（任意）阶时间导数的规范变换下不变，拉格朗日和哈密顿BRST形式主义的等价性被证明。结果表明，Ostrogradsky形式主义建立的自然规则，涉及BFV鬼正则对的鬼和反鬼介绍拉格朗日方法。得到了相应规范固定项之间的显式关系。
1994-12-15 hep-th
Ghost-free theories with arbitrary higher-order time derivatives
我们构建了无鬼理论的分析力学涉及任意高阶导数的拉格朗日。对于拉格朗日量中至多包含二阶时间导数的理论，消除哈密顿量中正则动量的线性相关性是消除Ostrogradsky鬼的充分必要条件。在以前的工作中，我们证明了对于涉及三阶导数的特定二次模型，该条件是必要的但不是充分的，并且对应于更高时间导数的正则坐标的线性依赖也需要适当地去除。在本文中，我们推广了以前的分析，并建立了如何消除所有的幽灵自由度的一般理论，涉及任意高阶导数的拉格朗日。我们澄清了一组退化条件，以消除所有的幽灵自由度，在此条件下，我们还表明，欧拉-拉格朗日方程可约化为一个二阶系统。
2018-07-03 gr-qc hep-th
Ghost Free Theory in Unitary Gauge: A New Candidate
本研究通过3+1分解的代数分析，证明所研究的高阶导数理论在幺正规范下具有简并性从而无奥斯特罗格拉德斯基鬼，推导了修正FLRW方程与暴胀条件，并给出高阶项系数的相关约束，提供了新的无鬼引力理论候选。
2023-07-21 gr-qc hep-th
Instabilities in Mimetic Matter Perturbations
研究了具有一般高阶导数的拟物质情形下的宇宙学扰动。我们计算了二次作用量，并指出动力学项和梯度项都有错误的信号。我们进行了分析，在这两个共动和牛顿规范，并确认在这两个规范的哈密顿量和相关的不稳定性是相互一致的。不稳定性的存在是独立的具体形式的高阶导数函数，产生梯度的模拟场扰动。证明了在拟微扰中的鬼不稳定性与Ostrogradsky鬼等高阶导数不稳定性无关。
2017-08-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Higher Derivative Field Theories: Degeneracy Conditions and Classes
我们提供了一个全面的分析鬼自由高导数场论耦合自由度。假设没有规范对称性，我们推导出的简并条件，以逃避Ostrogradsky鬼，并分析哪些（非）平凡类的解决方案，这允许。它明确示出如何洛伦兹不变性避免传播的“半”自由度。此外，对于一个大类的理论，我们构建的领域重新定义和/或（扩展）接触变换，把理论在一个明显的一阶形式。最后，我们确定哪一类理论不能被带到一阶形式的这种转换。
2017-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
An alternative Hamiltonian formulation for the Pais-Uhlenbeck oscillator
Ostrogradsky的方法允许一个构造哈密顿制定一个更高的衍生系统。应用这种方法的Pais-Uhlenbeck振荡器产生的哈密顿量是从下面无界的。这就引出了量子理论中的幽灵问题。为了避免这种讨厌的特征，先前在[Acta Phys. Polon. B36（2005）2115]的方法构造了具有不同振荡频率的任意偶数阶多维Pais-Uhlenbeck振子的另一种哈密顿公式。这种构造也被推广到N=2的超对称Pais-Uhlenbeck振子的情况。
2016-03-23 hep-th math-ph math.MP
Reduction of order and Fadeev-Jackiw formalism in generalized electrodynamics
这项工作的目的是讨论在Fadeev Jackiw辛形式主义的背景下，在经典和量子水平的降阶形式主义的一些方面。我们首先回顾辛分析在一个经常的理论（高导数无质量标量理论），既使用Ostrogradsky处方，也通过减少拉格朗日的顺序与辅助字段，显示这两种方法的等价性。自由度的解释进行了详细讨论。最后，我们进行了类似的分析，在一个奇异的高阶导数规范理论（波多尔斯基电动力学），在降阶形式主义：我们声称，这种方法的优势，明确分离的辛结构的模型到麦克斯韦和Proca（鬼）部门，从而补充了理解的自由度的理论和简化涉及矩阵的计算。
2018-10-01 hep-th
Generalisation of Conformal-Disformal Transformations of the Metric in Scalar-Tensor Theories
本文研究标量-张量理论中涉及高阶导数的度量变换，证明一类可逆变换的存在，并用于构造扩展模拟引力理论，探讨其宇宙学性质。
2024-05-21 gr-qc hep-th
Higher derivative scalar-tensor theory through a non-dynamical scalar field
我们提出了一类新的高阶导数标量张量理论没有Ostrogradsky的鬼不稳定性。我们的理论最初是由具有类空梯度的标量场激发的，这使我们能够确定一个规范，其中标量场似乎是非动力学的。我们把这种规范称为空间规范。虽然标量场失去了动力学性质，但空间规范固定打破了时间的自同构不变性，从而激发了引力扇区中的标量模。我们推广了这一思想，并通过一个非动态的标量场，它只保留空间协方差的标量张量理论的一般类。我们进行了哈密顿分析，并确认有最多三个（两个张量和一个标量）动力学自由度，这确保了由于更高的衍生物的自由度的情况下。我们的构造为高阶导数标量张量理论开辟了一个新的分支。
2019-03-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Higher derivative SVT theories from Kaluza-Klein reductions of Horndeski theory
本文从5D Horndeski理论经Kaluza-Klein约化导出4D高阶导数SVT理论，给出含一般标量势的完整作用量，实现无鬼且规范不变的矢量-引力耦合，以探索暗能量与光子的普适耦合。
2025-01-22 gr-qc hep-th
