Analyticity, Unitarity and One-loop Graviton Corrections to Compton Scattering
我们计算了有限质量自旋1/2靶上引力子光生的自旋翻转截面。利用这一结果,我们利用Gerasimov-Drell-Hearn求和规则,得到了自旋翻转低能前向康普顿散射振幅的单圈引力子修正。我们表明,这一结果与相应的微扰计算,这意味着有效性的总和规则在一个循环的水平,与以前的索赔。我们讨论了可能的影响,从黑洞生产和字符串Regge轨迹交换在非常高的能量。这些效应似乎软化了单圈引力子水平上的紫外发散。最后,我们讨论了这些观测与涉及额外维度的模型的关系。
2012-07-30 gr-qc hep-ph hep-th
On-shell Bootstrap for n-gluons and gravitons scattering in (A)dS, Unitarity and Soft limit
提出基于三点振幅递归自举 (A)dS 中 n 点胶子和引力子振幅的算法,通过因子化及平直空间和软极限约束确定接触项,并映射到宇宙学关联函数,首次得到 AdS 中五引力子振幅。
2024-03-16 gr-qc hep-th
On Non-Perturbative Unitarity in Gravitational Scattering
我们认为在广义相对论中,非微扰效应使Regge极限下的树能级引力子标量散射统一化。在普朗克能量下,入射引力子对背景几何的反反应产生非微扰平面波,这反过来又软化了紫外行为。我们的振幅,然后插入之间的微扰引力标量散射在低能量和经典的平面波散射的Regge限制。
2019-11-17 gr-qc hep-ph hep-th
Infinities within graviton scattering amplitudes
我们提出了么正性作为确定引力子散射振幅无限性的一种方法。无穷大是IR和UV的组合。通过理解软奇点,我们可以提取UV无穷大,并将其与有效作用量中的反项联系起来。作为这种方法的演示,我们重新推导的紫外线无穷大时,重力耦合到物质的一个循环。
1995-12-20 hep-th
Fakeons, unitarity, massive gravitons and the cosmological constant
我们给出了一个简单的证明微扰么正性的规范理论和量子引力使用一个特殊的规范,使我们能够分离的物理极点的自由传播,这是量化的费曼处方的手段,从极点属于规范平凡部门,这是量化的fakeon处方的手段。这个证明适用于可重整化的理论,包括最近提出的带有假子的量子引力紫外完备理论,以及低能(不可重整化的)理论。我们澄清了一些微妙的散射过程的研究中存在的宇宙学常数$Λ$。通过在平坦空间周围展开度规定义的散射振幅服从光学定理,直到由于$Λ$而引起的校正,这对于所有实际目的都是可以忽略的。如果这种更正变得重要,就会出现解释问题。顺便,我们得到了大质量引力子和规范场的局域的、幺正的(和“几乎”可重整的)理论,它们明显地违反了规范不变性和广义协变性。
2019-12-07 gr-qc hep-ph hep-th
Calculation of Graviton Scattering Amplitudes using String-Based Methods
基于振幅的弦组织的技术可用于简化场论计算。我们将这些技术应用于微扰引力,并计算了任意内部粒子含量的四引力子散射的所有单圈振幅。将振幅分解为超对称多重态的贡献,大大简化了这些计算。我们还讨论了如何幺正性可以用来约束振幅。
1994-08-10 hep-th
Causality, unitarity and stability in quantum gravity: a non-perturbative perspective
在引力路径积分的水平上恢复量子涨落预计会导致非局部有效作用,从而导致传播子的非平凡动量依赖性。(修饰的)引力子传播子必须满足哪些性质以及它们是否都能满足是关键的开放问题。在这项工作中,我们提出的标准和条件的动量依赖的引力子传播,这是一致的么正性,因果关系和稳定性在非微扰设置。为此,我们重新审视这些条件的几个方面,强调在最近的讨论中丢失的一些警告和微妙之处,并阐明据我们所知尚未详细研究的其他问题。我们讨论这些概念的后果的性质的引力子传播。最后,我们提供的传播满足么正性和因果关系的例子,同时避免快子和真空不稳定性,并允许分析威克旋转。
2022-06-29 gr-qc hep-th
Unitarity of Weyl-Invariant New Massive Gravity and Generation of Graviton Mass via Symmetry Breaking
我们给出了一个详细的分析粒子谱和微扰么正性的最近推出的Weyl不变版本的新的大质量引力在2+1维。通过计算反德西特(AdS)和平真空周围度规场、规范场和标量场涨落的二阶作用量,我们发现在一定的无量纲参数范围内,该理论描述了么正(快子和无鬼)质量自旋2、质量(或无质量)自旋1和无质量自旋0的激发.这个理论在de Sitter空间中不是酉的。标度不变性或者自发地(在AdS背景中)或者辐射地(在平坦背景中)被打破,因此粒子的质量或者自发地或者以第二循环顺序产生。
2012-02-14 gr-qc hep-ph hep-th
Matter scattering in $R_{μν}^2$ gravity and unitarity
在高曲率引力理论中,研究了引力子交换作用下双标量弹性散射的紫外行为。在爱因斯坦引力中,物质散射在高能时不满足树么正性。在几个可能的方向来治愈么正性(即爱因斯坦引力的UV完成),弦论,修改的引力,包括高质量/高自旋状态,我们采取$R_{μν}^2$引力耦合到物质。我们证明了与爱因斯坦引力相反,在高能时,物质与引力子相互作用的散射满足么正性束缚。这两种引力理论的么正性的差异是由于传播子的UV行为的差异,并可能与另一种UV性质,即两种引力理论的可重整性有关。
2018-03-25 gr-qc hep-th
Newton, entanglement, and the graviton
最近有许多实验被提出来测试非相对论性引力相互作用是否可以产生纠缠。在这篇笔记中,我考虑了这些实验在多大程度上可以检验引力子是否存在。假设么正性和洛伦兹不变性的$S$矩阵,我证明了这种“牛顿纠缠”需要存在的无质量玻色子,普遍耦合到质量,在希尔伯特空间的低能量散射状态。这些玻色子可能是通常的自旋为2的引力子,但原则上也有其他可能性,比如自旋为0的标量引力子。我提出了一个概念,一个更精细的实验,以排除这些。强调了$d=3+1$时空维度的特殊作用和引力破坏么正性的可能性。
2021-08-13 gr-qc hep-ph hep-th
The S-matrix and graviton self-energy in quantum Yang-Mills gravity
在平坦时空中具有平移规范对称性的量子Yang-Mills引力理论的基础上,讨论了S-矩阵及其幺正性和单圈水平上的引力子自能.在量子Yang-Mills引力中,S-矩阵的么正性和规范不变性在一类规范条件下被称为“Feynman-DeWitt-Mandelt”(FDM)鬼粒子的无质量鬼矢量粒子所保持.利用量纲正则化方法,在一般规范条件下,计算了引力子的自能。在单圈水平上,引力子自能的发散结果类似于量子电动力学。
2012-10-16 gr-qc hep-th math-ph
Physical unitarity of a massive Yang-Mills theory without the Higgs field from a viewpoint of confinement
在这次演讲中,我们将研究没有希格斯场的大质量杨-米尔斯理论中的物理幺正性,其中色规范对称性不会自发破缺并保持完整。为此,我们使用一个新的框架提出的作者之一的基础上的非阿贝尔场的非微扰建设描述一个大规模的自旋1矢量玻色子场,这使我们能够进行微扰和非微扰研究的物理么正性。此外,在给出了有质量杨-米尔斯理论的一般性质之后,我们提出了一种新的物理么正性微扰处理方法。然后,我们以透明的方式再现对物理幺正性的破坏。这项工作是一个初步的工作,在随后的工作中,我们提出了一个非微扰的框架,提出了一个可能的情况下恢复的Curci-Ferrari模型中的物理幺正性。讨论了色禁闭、胶球质量和BRST不变的二维凝聚对低能QCD的影响。
2013-01-11 hep-th
Unitarity and singular backgrounds
我们计算了引力子Kaluza-Klein谱的背景下的一个裸奇点的所有可能的边界条件的奇异性,这是一致的幺正演化。我们应用非相对论性量子力学的方法与奇异薛定谔势。一般来说,光谱包含一个快子,这是不稳定的标志。只有在奇点处的特定边界条件下,才有没有快子的谱。在这种情况下,最低的引力子模式是无质量的。我们认为,这一结果也适用于曲率奇异性附近的其他类似的几何背景。我们完成了我们的研究,在这个奇异的背景上的Radion扰动和希格斯机制的简要讨论。
2013-11-17 hep-ph hep-th
Considerations on the Graviton Excitation Modes of Horava-Lifshitz Gravity
构造了一组新的投影算子来处理具有各向异性标度的非相对论引力理论,包括具有宇称违反项的理论。这种替代方法使我们能够讨论不同形式的Horava-Lifshitz引力的么正性和谱性质。这个任务,通常涉及冗长的代数步骤,变得更加系统和大大简化的投影仪,我们工作。此外,这一过程使我们能够固定传播自由度的数目,并且很容易确定规范对称性的结构。为了检验该方法的有效性,本文研究了一般Horava-Lifshitz引力模型的么正性和低能态。
2012-03-10 gr-qc hep-th
Unitarity and On-Shell Recursion Methods for Scattering Amplitudes
本论文描述了量子场论中散射振幅计算技术的一些最新(和一些不太新的)发展。重点是在壳递归关系在复杂的动量和使用的幺正性方法循环计算。特别是,壳层上递归与计算树能级规范振幅的MHV规则有关,并用于将MHV规则扩展到引力子散射。结合么正切割技术和递归方法,讨论了N=8超引力中与紫外行为有关的“非三角假设”。最后,结合么正性和递归来演示一个完整的计算一个圈的振幅涉及一个希格斯粒子和四个胶子在大顶质量的限制。本报告经过编辑,纳入了评价委员会的一些意见和建议,但在此期间没有更新。
2008-04-21 hep-th
Restoring Unitarity in BTZ Black Hole
系统是否是幺正的,可以从它在受到扰动时松弛回到平衡态的方式来判断。半经典黑洞的弛豫可以用随时间指数衰减的关联函数来描述。在动量空间中,它被表示为与准简正模相一致的无穷多个复极点。这种行为与有限体积中幺正理论中的弛豫形成鲜明对比:在这种情况下,微扰的关联函数是时间的准周期函数,并且通常期望显示庞加莱递归。在本文中,我们演示了如何恢复在BTZ黑洞,最简单的例子,永恒的黑洞在有限体积的幺正性。首先,我们回顾了半经典BTZ黑洞的松弛,以及这种松弛是如何反映在边界共形场论所建议的AdS/CFT对应。我们分析了BTZ时空的$SL(2,{\bf Z})$图像的总和,并建议它不会产生准周期性弛豫,正如人们所希望的那样,但会导致关联函数按幂律衰减。我们发展了我们先前的建议,并考虑了BTZ时空的非半经典变形,它具有连接两个被视界半经典分离的渐近区域的虫洞结构。假设小变形参数$λ$具有非微扰原点以捕获边界理论的有限N行为。在修改后的时空中的扰动的离散谱计算,并示出,以确定预期的幺正行为:相应的时间演化是准周期性的大时间尺度的层次$\ln 1/λ$和$1/λ$分别解释为海森堡和庞加莱时间尺度的系统。
2005-02-27 gr-qc hep-ph hep-th
Quantum Gravity Corrections to Giant Graviton Correlators
University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论科学卡弗里研究所);Peng Huanwu Center for Fundamental Theory(彭桓武基础理论中心)
研究\(\mathcal{N}=4\) SYM理论超引力极限下巨引力子与轻超引力子关联函数的量子引力修正,采用AdS幺正性方法的缺陷版本,得到梅林和位置空间的一圈封闭形式结果,并提取相关算符反常维度的量子修正。
2026-07-29 hep-th
Lorentzian quantum gravity and the graviton spectral function
本文首次对量子引力中的引力子谱函数进行了直接的非微扰计算。这是实现与一种新的洛伦兹重整化群的方法,结合关联函数的频谱表示的帮助下。我们发现了一个正的引力子谱函数,显示出一个无质量的单引力子峰和一个多引力子连续谱,对于大的谱值具有渐近安全的标度。我们还研究了一个宇宙学常数的影响。指出了研究渐进安全量子引力中散射过程和么正性的进一步步骤。
2023-02-27 gr-qc hep-th
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。
2016-10-19 hep-ph hep-th
The One-Loop Five-Graviton Scattering Amplitude and Its Low-Energy Limit
利用协变路径积分方法计算了偶自旋结构对Ⅱ型超弦理论中单圈N-引力子散射振幅的贡献。$N=5$振幅的视在发散通过将其分离成12个独立的项来解决,所述12个独立的项对应于插入引力子顶点算子的不同顺序。每个术语在适当的运动学区域中定义良好,并且可以分析地继续到物理区域,在那里它开发了酉性所需的分支切割。对$N=5$振幅的零斜率极限进行了研究,并对低能场论的费曼图内容进行了检验。在此极限下,生成了具有无质量内态的单粒子不可约图(1 PI)和单粒子可约图(1 PR)。一组1 PI图与四个引力子情形下的1 PI图具有相同的发散依赖性,并证明了对所有的~ $N$都存在这样的图. 1 PR图是由世界片手征格林函数中的极点贡献的。
1992-05-27 hep-th
Radiated momentum in the Post-Minkowskian worldline approach via reverse unitarity
本文用有效场论世界线方法计算了两个无自旋物体散射过程中的四个动量辐射,在牛顿常数$G$的首阶和速度的所有阶.在\cite{Mougiakakos:2021ckm}的基础上,我们导出了定域源产生的与引力线性耦合的守恒应力-能量张量,在$G$中的首序和次首序,并由此导出了引力子发射的经典几率幅。总的辐射动量是由辐射振幅的模平方加权的引力子动量的相空间积分获得的。我们将其改写为一个双环积分,我们使用从粒子物理学中借用的技术来解决,例如反向酉性,通过部分积分身份和正则微分方程减少主积分。发射的动量与最近的结果由其他方法获得的。我们的方法提供了一种替代的方式,直接计算辐射可观的后闵可夫斯基展开,而不通过经典的限制散射振幅。
2022-07-27 gr-qc hep-th
Restoring General Relativity in massive bi-gravity theory
本文研究了不受Boulware-Deser鬼影响的大质量双引力理论的静态球对称解。在物理度规的弱极限下,我们通过Vainshtein机制证明了广义相对论的恢复。我们发现一个单一的多项式方程确定的行为的解决方案的距离小于引力子质量的倒数。这个方程一般是七阶的,而对于理论参数的特定选择,它可以降低到更低阶。解在不同的区域都是解析的:在范施泰因半径以下(恢复广义相对论),在相反的区域,在范施泰因半径以外,解接近平坦度规。
2013-11-21 gr-qc hep-th
Dual Identities inside the Gluon and the Graviton Scattering Amplitudes
最近,Bern,Carrasco和Johansson在胶子树散射振幅中建立了对偶恒等式。在本文中,我们利用杂化弦和开弦树的散射振幅的性质来精化和导出这些对偶恒等式。这些恒等式可以用么正性方法来表示回线振幅。此外,给定$M$ -胶子(以及胶子-胶子)树振幅,$M$ -引力子(以及引力子-引力子)树散射振幅可以立即写下来,避免了费曼规则的推导和费曼图的引力子散射振幅的评估。
2010-05-09 hep-ph hep-th
Note on Quantum Diffeomorphism Invariance, Physical States and Unitarity
最近,利用满足Wess-Zumino条件的局域作用量作为共形模的动力学项,我们建立了四维量子几何(4DQG)。共形模可以被精确地处理,并且证明了与该模相关的有效作用量部分由标度不变的非局部Riegert作用量给出。对于无痕模式,我们引入了无量纲耦合,它是该理论中唯一的引力耦合,满足可重整化和渐近自由的条件。虽然这个理论是渐近自由的,但物理状态是非平凡的,应该像2DQG的谱一样被描述为复合场。指出了表示背景度量独立性的物理状态条件隐藏鬼的可能性。通常的引力子态是在物理状态条件发生动态破坏时实现的。
2001-05-08 hep-th
Seeking for resonances in unitarized one-loop graviton-graviton scattering
一些有效场论表现出动力学共振,当适当地包括在内时,可以减轻它们在高能量下的不良行为。分波振幅的归一化是揭示这种共振的优选方法。本文用有效拉格朗日量的思想解释Einstein-Hilbert理论,实现了反振幅方法,并对纯引力场中的单圈能级引力子-引力子散射进行了归一化。由于红外发散的存在,分析需要仔细处理的红外区域和红外调节器的引入,精心选择,以满足微扰么正性。没有发现任何重力球的证据,这与最近的一项研究相矛盾。
2023-02-10 gr-qc hep-ph hep-th
Reconstructing the graviton
我们从欧几里德数据重建了渐近安全量子引力中的洛伦兹引力子传播子。重建适用于动力学涨落引力子和背景引力子传播子。我们证明了后者的谱函数必然具有与胶子谱函数类似的负部分,并且原因相同。反过来,动力学引力子的谱函数是正的。我们认为,后者进入截面和其他可观的渐近安全的量子引力。因此,它的正性可能暗示了渐近安全的量子引力的么正性。
2021-10-06 gr-qc hep-ph hep-th
S and U-duality Constraints on IIB S-matrices
S和U对偶性决定了IIB超弦理论中的引力子散射振幅是描述(紧致化)理论中不等价真空的相应基本域上的自守函数。利用Eisenstein级数及其推广,提出了引力子散射的一种约束泛函形式,该形式与:a)双圈超引力,b)亏格一超弦理论,c)超弦的微扰耦合依赖,d)无质量模的么正结构相兼容.该形式在给定阶导数展开的亏格展开中具有扰动截断。在量子水平上比较了引力子散射S-矩阵和第一量子化超弦的有效作用量。IIB超弦理论中引力子散射泛函形式的微扰截断,暗示了不同维数下极大扩展量子超引力理论可能的扩展有限性.
2000-05-21 hep-th
Unitarization and Causalization of Non-local quantum field theories by Classicalization
我们认为经典化可以从散射振幅的因果发散中治愈非定域量子场论,恢复么正性和因果性。特别地,在“trans-non-local”极限下,在像$ϕϕ\rightarrow ϕϕ$这样的散射中形成非微扰经典组态,称为{ \it classicalons},可以避免典型的因果发散.
2015-10-23 hep-th
Unitarizing infinite-range forces: Graviton-graviton scattering, the graviball, and Coulomb scattering
在对玻恩项进行归一化处理后,我们研究了分波振幅下的引力子-引力子散射。为了应用$S$ -矩阵技术,基于么正性和解析性,我们引入了一个$S$ -矩阵与此重申是免费的红外发散。这是通过去除温伯格计算的发散相位因子来实现的,该因子乘以$S$矩阵,并且源于虚红外引力子。在非微扰的$S$波振幅中,作为一个极点,得到了一个具有真空量子数的标量引力子-引力子共振,称为引力球.它沿着物理实$s$轴的共振效应可能在远低于理论的UV截止平方的值处达到峰值,类似于QCD中的$σ$共振。这些技术也适用于研究非相对论库仑散射下到领先的顺序在unitarization程序。与已知的精确解进行比较是很有启发性的。
2022-11-03 hep-ph hep-th
Scattering of Gravitons and Spinning Massive States from Compact Numerators
我们提供了一个新的有效的图解工具,在散射方程的上下文中,计算协变的$D$维树级$n$ -点振幅与自旋大质量粒子对使用紧凑的指数分子。我们讨论了这个框架如何允许非整数自旋扩展的递归关系的振幅整数自旋。我们的研究结果有利于通过Kawai-Lewellen-Tye关系和广义么正性从壳层树振幅生成经典广义相对论中的观测量。
2021-04-22 gr-qc hep-th
Physical unitarity for a massive Yang-Mills theory without the Higgs field: (I) A perturbative treatment
在一系列论文中,我们研究了不含希格斯场的大质量杨米尔斯理论中的物理么正性,其中色规范对称性不会自发破缺并保持完整。为此,我们使用了一个新的框架,提出了在以前的文件Kondo [arXiv:1208.3521]基于非阿贝尔场的非微扰结构描述一个大质量自旋1矢量玻色子场,这使我们能够进行微扰和非微扰研究的物理幺正性。本文在给出有质量Yang-Mills理论的一般性质后,给出了物理幺正性的一种新的微扰处理方法。然后,我们以透明的方式再现对物理幺正性的破坏。本文是后续论文的初步工作,在这些论文中,我们提出了一个非微扰的框架,提出了一种可能的情况下恢复的物理么正性的Curci-Ferrari模型。
2013-01-11 hep-ph hep-th
Effective Field Theory Islands from Perturbative and Nonperturbative Four-Graviton Amplitudes
从物理上可感的场和弦论模型获得的理论数据表明,引力有效场论(EFT)生活在岛屿上,与当前由幺正性、因果性、交叉对称性和良好的高能行为确定的一般边界相比,这些岛屿很小。在这项工作中,我们提出了明确的微扰和非微扰$2 \to 2$引力子散射振幅及其相关的低能量展开时空维度$D\geq 4$来支持这一概念。我们的新结果包括第一个非微扰的例子组成的$D=4$,$\mathcal{N}=1$超对称场论,弱耦合到重力。我们发现,这种非微扰模型位于相同的岛屿上,使用基于弦论和最小耦合物质循环一个循环的四维微扰模型确定。此外,我们推广了以前的四维微扰模型的基础上弦论和最小耦合的大质量自旋0和自旋1的状态循环在循环到$D$维。值得注意的是,我们再次发现,低能量EFT系数位于小岛上。这些结果为限制爱因斯坦引力的可能扩展提供了有用的指导。
2022-05-03 hep-th
Scalar resonance in graviton-graviton scattering at high-energies: the graviball
在对玻恩项进行归一化处理后,我们研究了分波振幅下的引力子-引力子散射。为了应用S-矩阵技术,基于么正性和解析性,我们引入了一个S-矩阵与此重申是免费的红外发散。这是通过去除温伯格计算的发散相位因子来实现的,该因子乘以S矩阵,并且源于虚红外引力子。在非微扰的S波振幅中,得到了一个具有真空量子数(J^{PC}=0^{++})的标量引力子-引力子共振,我们称之为{ \it引力球}.其沿物理实-s轴的共振效应可能在远低于理论UV截止平方的值处达到峰值。在某些情况下,这种现象可能在相对低的能量尺度上产生唯象的后果,类似于QCD中的σ共振。
2022-03-08 gr-qc hep-ph hep-th
Quantum Gravity Constraints from Unitarity and Analyticity
利用引力子散射振幅的么正性和解析性,导出了爱因斯坦引力修正的严格界。在$D\geq 4$时空维度中,这些相容性条件要求某些四次曲率算子具有正系数。在扩展到$D\geq 6$之前,我们系统地列举了$D=4$和$D=5$中所有这样的正性界。然后,我们推导了超对称算子的正性界,并验证了弱耦合弦论满足我们所有的约束条件。在二次曲率算子中,我们发现$D\geq 5$中的Gauss-Bonnet项是不一致的,除非新的自由度进入有效理论定义的自然截止尺度。我们的界限适用于引力的微扰紫外完备化。
2016-03-31 hep-ph hep-th
Graviton-Mediated Scattering Amplitudes from the Quantum Effective Action
利用引力-物质系统量子有效作用量的曲率展开,构造了Minkowski背景下非最小耦合标量场的引力介导散射振幅.通过设计,形式主义参数化了对这些过程的所有量子修正,并且显然是规范不变的。详细分析了UV有限性、么正性和因果关系所产生的条件,并通过明确的构造表明,量子有效作用提供了足够的空间来满足这些结构要求,而不引入非定域性或更高的自旋自由度。我们的框架提供了一个自下而上的方法,所有的量子引力程序寻求量子化的重力在量子场论的框架内。它的范围说明了具体的例子,包括有效场论,斯泰尔重力,无穷导数重力,渐近安全。
2020-07-08 gr-qc hep-th
Towards Two-to-Two Scattering of Scalars in Asymptotically Safe Quantum Gravity
University of Sussex(萨塞克斯大学);Universität Heidelberg(海德堡大学);GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung mbH(德国重离子研究中心)
该研究通过功能重整化群计算了渐近安全量子引力中标量粒子的两两散射振幅和截面,展示了其在低能极限下的行为及紫外处的单位性。
2026-03-10 hep-th
One-Loop n-Point Helicity Amplitudes in (Self-Dual) Gravity
我们提出了纯爱因斯坦引力中所有单圈振幅的假设,其中n个外部引力子具有相同的出射螺旋度。这些圈振幅是动量的有理函数,也出现在四维闵可夫斯基空间中自对偶引力的量子化中。我们的计算结果与通过D维么正性切割的显式计算结果一致,其中n小于或等于6。它也有预期的分析行为,对于所有的n,作为一个引力子变得柔软,作为两个动量成为共线。引力结果与(自对偶)杨-米尔斯理论中的相似振幅密切相关。
1998-11-24 hep-th
Self-consistent graviton spectral function in Lorentzian quantum gravity
本研究在物理质壳重整化方案下,利用引力谱重整化群方法首次完成量子引力中引力子谱函数的完全自洽计算,得到带无质量单引力子峰的正谱函数,验证其满足渐近态求和规则,为散射过程和渐近安全引力的幺正性研究提供支撑。
2025-07-29 gr-qc hep-ph hep-th
The Two-Loop Four-Graviton Scattering Amplitudes
Université Catholique de Louvain(天主教鲁汶大学);Florida State University(佛罗里达州立大学);Albert-Ludwigs-Universität Freiburg(弗赖堡大学);KIT, Karlsruhe(卡尔斯鲁厄理工学院);CEA, CNRS, Université Paris-Saclay(法国原子能委员会、国家科学研究中心、巴黎萨克雷大学);Max Planck Insitute for Physics (Werner Heisenberg Institute)(马克斯·普朗克物理研究所)
本文通过双圈数值幺正性方法,解析计算了爱因斯坦引力中四引力子散射振幅,并利用黎曼曲率张量的二次和三次项抵消紫外发散,发现散射可观测量依赖于比预期更少的耦合常数。
2026-05-29 gr-qc hep-ph hep-th
Spectral Functions of Lorentzian Quantum Gravity
University of Sussex(苏塞克斯大学)
利用洛伦兹符号泛函重整化群,计算引力子模式的谱函数,得到可归一化的谱函数,并提取引力子诱导的形状因子,讨论量子引力幺正性。
2026-06-18 gr-qc hep-th
Black Hole Quantum Mechanics in the Presence of Species
最近在微观量子理论的背景下,黑洞的量子N-肖像,它表明,连续的全球对称性是兼容的量子黑洞物理。在本文中,我们在相同的框架内修订的半经典黑洞的粒子种类数N_{species}的约束。我们发现,不同于全球的约束,约束的物种生存在量子图像,并产生一个新的基本长度尺度,L_{species} = sqrt{ N_{species} } L_P$,超过该决议的物种身份是不可能的。这一发现否定了所谓的物种问题。这个尺度设定了理论中最轻的量子黑洞普朗克离子的大小。引力和非引力物种之间的一个关键区别出现了。对于引力粒子,最轻的黑洞正好处于微扰么正性破坏的尺度,这是引力自紫外完成的一个强有力的迹象。然而,非引力物质在微扰么正性尺度和最轻的黑洞之间产生了一个缺口,这个缺口必须由某种恢复么正性的物理学来填补。因此,引力的自UV完成意味着非引力物质的数量不能超过引力物质。
2012-06-11 hep-th
A minimal approach to the scattering of physical massless bosons
树和圈级散射振幅,涉及物理无质量玻色子直接从物理约束,如局部性,对称性和么正性,绕过路径积分建设。振幅可以通过线性代数投影到运动因子的最小基础上,通过采用四维旋量螺旋度方法或最一般地使用投影技术。线性代数分析与振幅关系密切相关,特别是胶子振幅的Bern-Carrasco-Johansson关系和胶子振幅与引力子振幅的Kawai-Lewellen-Tye关系。已知投影技术将具有自旋粒子的环振幅的计算减少到标量积分。然后可以使用酉性、局部性和部分积分恒等式来有效地固定完整树和循环幅度。环路幅度在算法上遵循树。一系列的概念验证的例子。其中包括纯Yang-Mills理论中的平面四点双圈振幅,以及一系列包含内标量、外标量、胶子和引力子的单圈振幅。一些有趣的功能的结果突出,如胶子和引力子振幅的某些基础系数的消失。有效场论自然而有效地包含在框架中。所提出的方法似乎最强大的非超对称理论的情况下,相对较少的腿,但潜在的许多循环。例如,非超对称规范和引力理论的四点振幅的迭代么正性切割可以通过矩阵乘法计算,推广了最大超对称理论的所谓横档规则。运动学的方法的哲学也导致了一种技术,以控制颜色量子数的散射振幅与物质。
2018-03-12 hep-ph hep-th
Entanglement swapping in black holes: restoring predictability
霍金的黑洞蒸发过程表明,我们可能需要在量子么正性和其他基本物理原理(如无信号、纠缠一夫一妻制和等效原理)之间做出选择。我们在这里提供了一个量子模型的霍金对黑洞蒸发,其中这些原则都尊重。该模型不涉及奇异的新物理学,而是使用量子理论和广义相对论。在蒸发过程的任何阶段,黑洞和辐射都处于不同能量状态的联合叠加。在黑洞质量为0的特定分支中,辐射态是纯的,并且与形成黑洞的初始状态是一一对应的。因此,在完全蒸发时没有信息损失。最初的霍金对纠缠在下落粒子和传出粒子之间通过纠缠交换转移到传出粒子,而不违反无信号或纠缠的一夫一妻制。黑洞完全蒸发后的最终状态是纯净的,没有信息损失,没有违反一夫一妻制或等效原理。
2020-08-04 gr-qc hep-th quant-ph
Unitarity bounds on low scale quantum gravity
我们研究了四维和大额外维体积模型中低尺度量子引力模型的么正性。我们发现,低尺度量子引力模型在引力变强的尺度下有幺正性问题。我们工作的一个重要结果是,他们在大型强子对撞机上的第一个信号不会是引力性质的,如引力子发射或小黑洞,而是与解决幺正性问题的机制有关。我们还研究了具有与里奇标量非最小耦合的标量场的模型。我们考虑这些模型中的引力强度,并研究了非最小耦合标量场的暴胀模型的后果。我们发现,一个单一的标量场与一个大的非最小耦合可以降低普朗克质量在TeV区域。在该模型中,有可能将引力变强的尺度降低到14 TeV,而不会违反该尺度下的幺正性。
2010-05-06 gr-qc hep-ph hep-th
Graviton particle statistics and coherent states from classical scattering amplitudes
在广义相对论的两体散射问题中,我们用微扰方法研究了末态引力子的粒子分布。我们从KMOC形式中引力子数算符的期望值计算分布的均值、方差和阶乘矩。对于最小耦合标量粒子,泊松分布的领先偏差由包含两个引力子发射的六点树振幅的么正性切割给出。我们以两种独立的方式计算这个振幅。首先,我们使用一个扩展的Cheung-Remmen参数化,包括最小耦合标量。然后,我们重复计算,使用上壳BCFW类似的技术,找到完全一致。在经典极限下,这个振幅给出了一个纯粹的量子贡献,证明了我们可以将最终的半经典辐射态描述为至少达到$\mathcal{O}(G^4)$阶的相干态。最后,我们给出了一般的论点,为什么我们期望这也举行在更高的订单微扰理论。
2022-07-16 gr-qc hep-ph hep-th
Unitarization of the one-loop graviton-graviton scattering amplitudes and study of the graviball
本文提出一种计算满足微扰幺正性的红外有限分波振幅的方法,利用逆振幅法和代数-$N/D$法对单圈引力子-引力子散射振幅进行幺正化,确认了引力球共振的存在,并确定了有效场论计算的最佳参数范围。
2025-01-20 hep-ph hep-th
Massive gravitino scattering amplitudes and the unitarity cutoff of the new Fayet-Iliopoulos terms
在超对称性自发破缺的超引力理论中,我们计算了树水平上的$2\rightarrow 2$引力子散射振幅。在幺正规范中,引力子通过吸收戈尔茨坦而变得有质量(质量为$m_{3/2}$),其纵向极化的散射振幅随着能量的增加而增加,这表明在$Λ^2\sim m_{3/2}/κ\sim M_{\mathrm{SUSY}}^2$的尺度上可能会出现幺正性的崩溃。正如我们在Polonyi模型中明确显示的那样,这个主导项被来自Goldstino标量伙伴(sgoldstino)的贡献所抵消,恢复了普朗克尺度的微扰么正性。这是可以预料的,因为超对称性是自发破缺的,类似于标准模型中发生的情况,一旦我们考虑到希格斯玻色子玻色子的贡献,大质量规范玻色子散射在高能时保持了幺正性。然而,当超对称性被新的Fayet-Iliopoulos $D$ -项破缺时,在无规范R对称性的情况下,上述的抵消不会发生。在这种情况下,不间断的相位是奇异的,并且没有能够抵消振幅的四次发散的贡献,导致有效理论失效的截止$Λ\sim M_\mathrm{SUSY}$。当超对称性是非线性实现时,也会得到同样的行为。
2022-10-03 gr-qc hep-ph hep-th
A Brief History of Hawking's Information Paradox
本文介绍霍金的信息佯谬和最近提出的一个解决方案,明确的计算表明黑洞上存在量子毛发,这意味着外部引力场的量子态依赖于黑洞的内部状态。简单的量子力学则意味着霍金辐射的振幅依赖于内部状态,从而导致一个纯粹的最终辐射状态,保持幺正性,重要的是,违反了一个因式分解假设,这是核心的原始悖论。黑洞信息被编码在辐射的纠缠宏观叠加态中。
2022-07-18 hep-th
Unitarization of infinite-range forces: graviton-graviton scattering
提出了一种将无限程力产生的散射振幅单位化的方法,并将其应用于玻恩项。为了应用$S$ -矩阵技术,基于么正性和解析性,我们首先推导出一个无红外发散的$S$ -矩阵。这是通过消除一个发散的相位因子,由于介导的相互作用的无质量粒子在交叉通道,一个程序,这是与以前的形式主义治疗红外发散。我们应用这种方法详细地通过在纯引力下对引力子-引力子散射的玻恩项进行归一化,我们发现了一个具有真空量子数的标量引力子-引力子共振($J^{PC}=0^{++}$),我们称之为\textit{graviball}。值得注意的是,这种共振位于普朗克质量之下,但在复$s$平面的深处($s$是通常的曼德尔维变量),因此它沿着物理实$s$轴的影响在明显低于这个尺度的值时达到峰值。我们认为,引力球的位置和宽度减少时,在理论中包括额外的光场。这可能会导致在量子引力的场景中出现大量这样的场,或者一般来说,在低能紫外线完成的情况下,出现现象学后果。我们也将这种形式主义的散射振幅的精确已知的解决方案的两个非相对论性的潜力:库仑散射和一个能量依赖的潜力从库仑一个零阈值。后一种情况与引力子-引力子情况共享相同的$J=0$分波投影玻恩项,除了一个全局因子。我们发现,这些例子的相关共振结构是由我们的方法,这代表了他们的鲁棒性的强有力的指示再现。
2021-12-16 gr-qc hep-ph hep-th
Deep inelastic scattering at strong coupling from gauge/string duality : the saturation line
对于规范理论,承认一个双重弦描述,我们分析了深非弹性散射在强的t Hooft耦合和高能量,在附近的么正性极限。我们讨论了么正修正的开始,并确定了在快度和光子虚度的参数空间中区分弱散射和强散射的饱和线。我们发现,根据光子虚性Q^2的不同,实现幺正性的途径是通过两种不同的机制进行的:在相对较低的Q^2下进行单个坡密子交换,在较高的Q^2下进行多个引力子交换。这意味着在高能量和大Q^2下,总截面主要是由衍射过程决定的。这进一步暗示了一种部分子描述,其中所有的部分子都具有低于饱和动量和一阶占据数的横动量。
2008-02-26 hep-ph hep-th
Violation of Angular Momentum Selection Rules in Quantum Gravity
量子场论中角动量守恒的一个简单推论是,交换不同自旋J粒子的s通道振幅的干涉在完全角积分后消失。我们表明,虽然这一规则在量子引力中的大质量引力子介导的散射过程中成立,但当考虑到无质量引力子与标量粒子s-通道交换的干扰时,无质量引力子s-通道交换打破了正交性,只要所有的外部状态都是大质量的。结果发现,在爱因斯坦理论中,么正性意味着在引力子与大质量物质场的耦合中,角动量在量子水平上是不守恒的。这一结果可以解释为一个新的异常,揭示了著名的范达姆-韦尔特曼-扎哈罗夫不连续的未知方面。
2003-10-15 gr-qc hep-ph hep-th
Non-perturbative quantum gravity denounces singular Black Holes
该研究在无鬼无限导数引力框架下,证明幺正性支持的指数形式非微扰引力子传播子可排除球对称黑洞奇点,仅在黑洞总质量无穷大的非物理情形下才会出现奇点。
2024-04-11 gr-qc hep-th
Gravity and a universal cutoff for field theory
本文分析了引力子散射中的一圈效应,基于振幅的幺正性与解析性推导出物种型界限,并定义高自旋起始标度,论证了在短于该标度倒数的距离上不存在局域场论描述。
2024-08-23 hep-th
Gravity-Matter Sum Rules in models with a single extra-dimension
本文通过求解Sturm-Liouville问题,证明了轨形化额外维度模型中物质产生KK引力子对的求和规则,该规则确保高能极限下振幅抵消,从而保护理论免受低尺度幺正性问题的困扰,并推广了此前局限于Randall-Sundrum模型的结果。
2024-05-31 hep-ph hep-th