The Schrodinger Wave Functional and Vacuum State in Curved Spacetime II. Boundaries and Foliations
在最近的一篇论文中,薛定谔图像中的真空波泛函的一般解决方案给出了各种类型的弯曲时空。在这里,我们描述了一些简单的例子,说明如何存在的时空边界的影响真空波泛函和物理量是独立的选择的时空叶理中使用的薛定谔方法,尽管叶理依赖的波泛函本身。
1996-07-14 gr-qc hep-th
Two interacting scalars system in curved spacetime -- vacuum stability from the curved spacetime Effective Field Theory (cEFT) perspective
在这篇文章中,我们研究了引力诱导的高维算符对两个相互作用的标量场模型中真空稳定性问题的影响。作为一个框架,我们使用弯曲时空有效场论(cEFT)应用于上述系统,其中一个标量是重的。在积分出重标量之后,我们使用标准欧几里得方法来获得cEFT。除了分析标准算符如引力的非最小耦合和六维算符对标量场势的贡献外,我们还研究了很少讨论的六维算符对动力学项的贡献和新的引力诱导算符对标量四次自相互作用的贡献.
2020-11-29 gr-qc hep-th
A Distinguished Vacuum State for a Quantum Field in a Curved Spacetime: Formalism, Features, and Cosmology
我们定义了一个特殊的“基态“或“真空”的自由标量量子场在一个整体的双曲区域的任意弯曲的时空。我们的处方的动机是最近建设的量子场论的背景因果集只使用知识的延迟格林函数。我们将这种结构推广到连续时空,发现对于无相互作用的、有质量或无质量的标量场,它产生一个特殊的真空或基态。这个状态是定义为所有的紧凑区域和许多非紧凑的。在静态时空中,我们发现真空与通常的基态重合。我们确定它也充满辐射,空间均匀和各向同性的宇宙,并表明超视界的相关性是近似相同的热状态。最后,我们说明了固有的非局部性,我们的处方的时空夹在平坦的初始和最终区域之间的曲率区域的例子。
2012-10-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Impact of New Physics on the EW vacuum stability in a curved spacetime background
最近的研究表明,与直观的退耦论点相反,在非常大的能量尺度上(比如普朗克尺度附近)新物理的存在会对电弱真空寿命产生强烈的影响。特别是,真空可能完全不稳定。这项研究是在平坦的时空背景下进行的,重要的是将分析扩展到弯曲的时空,因为这些是普朗克物理效应。一般认为,在这些极端条件下,引力应该完全抑制真正真空泡的形成,从而消除新物理学的不稳定效应。在这项工作中,我们将分析扩展到弯曲的时空,并表明,尽管引力推动稳定,新物理的不稳定效应仍然是(到目前为止)占主导地位的。为了得到与模型无关的结果,高能新物理以两种不同的独立方式参数化:作为Higgs场中的高阶算子,或者引入具有非常大质量的新粒子。在这两种情况下都观察到了不稳定效应,暗示了一种不依赖于新物理学参数化细节的一般机制,从而维持了在平坦时空中进行的分析所获得的结果。
2017-08-03 gr-qc hep-ph hep-th
Instanton solutions mediating tunneling between the degenerate vacua in curved space
研究了弯曲空间中退化真空之间的瞬子解。证明了不仅在de Sitter空间中,而且在平坦空间和反de Sitter空间中都存在$O(4)$ -对称解.新类型的解决方案的几何是有限的,并保持$Z_2$对称性。只有在考虑重力的情况下,对应于隧穿的非平凡解才是可能的。给出了数值解和薄壁近似下的解析计算。我们期望这些解不像瞬子解那样有任何负模。
2010-07-13 gr-qc hep-th
Vacuum Structure of Yang-Mills Theory in Curved Spacetime
研究了QCD中色磁Savvidy真空在正黎曼曲率影响下的稳定性。在S^2和S^1的乘积空间\times S^1上计算了与SO(2)规范不变的Yang-Mills场和Faddeev-Popov鬼场有关的算符的热迹.结果表明,具有协变恒色磁场的色磁真空在一定的半径和场强下是稳定的。
2009-08-31 gr-qc
Creation and annihilation operators in Schrödinger representation in curved backgrounds
我提出了一套修改的创建和湮灭运营商的薛定谔表示,这是兼容的福克表示,不同于以往的作品。我考虑到不同的非幺正真空之间的关系,从限制性的框架,如闵可夫斯基和Unruh真空之间的关系。
2022-12-13 gr-qc hep-th
Quantum vacuum under mixed boundary conditions: the case for curved spacetime
研究了引力对平行平板上Robin边界条件下无质量最小耦合标量场量子真空的影响。我们介绍了详细的计算的情况下,引力背景是弱的,在其最一般形式的静态时空的体积能量。发现量子真空对引力场的反应通常是降低Casimir能量。此外,我们找到了Casimir力增加的充分条件。有趣的是,一阶微扰修正,目前在所获得的体积能量的公式。我们表明,对于一些特定的参数选择,能量是独立的罗宾系数。与文献的一致性显示在一些限制性的情况下,和众所周知的例子都提出了体积能量的增加或减少。
2022-02-25 gr-qc hep-th
Vacuum effective actions and mass-dependent renormalization in curved space
我们回顾过去和现在的结果的非局部的形式因子的有效作用的半经典引力在二维和四维计算的协变膨胀的热核的曲率的第二阶。我们讨论的重要性,这些形状因子的牛顿常数和其他引力耦合的质量相关的β函数的建设。
2019-03-02 gr-qc hep-th
Vacuum energy and cosmological constant in QFT in curved spacetime
该研究提出运行真空模型(RVM)作为宇宙学常数的动态替代,基于量子场论赋予真空能密度宇宙学演化,可缓解宇宙学张力并解释暗能量,同时避免精细调节问题。
2024-11-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Boundary divergences in vacuum self-energies and quantum field theory in curved spacetime
众所周知,量子场的边界条件在边界附近产生重整化能量动量张量的发散。虽然与计算不同物体之间的卡西米尔力无关,但自能耦合到引力,并且发散原则上可能产生大的引力效应。我们提出了一个分析的背景下,在弯曲空间的量子场论的问题。我们的模型由一个量子标量场耦合到一个经典场,在一定的限制,施加Dirichlet边界条件的量子场。我们表明,该模型是重整化的,并在重整化的能量动量张量的分歧消失足够光滑的接口。
2011-10-17 gr-qc hep-th quant-ph
The 1-loop effective potential for the Standard Model in curved spacetime
利用微扰理论计算了任意弯曲时空中的重整化群改进的标准模型有效势。在紫外线极限下计算环路修正,这使得它们独立于真空状态的选择,并允许导出完整的$β$函数集。通过直接的非最小希格斯曲率耦合、曲率对圈图的贡献以及重整化尺度的曲率依赖性,势取决于时空曲率。总之,这些导致显着的曲率依赖性,这需要考虑在宇宙学的应用,这是证明与真空稳定性的例子在德西特空间。
2018-06-08 gr-qc hep-ph hep-th
Renormalization Group and Decoupling in Curved Space: III. The Case of Spontaneous Symmetry Breaking
我们继续研究弯曲空间中量子化质量场的重整化群和退耦。在目前的工作中,我们分析了一个理论,领域获得他们的质量由于自发对称性破缺(SSB),这是一个显着的例外,从Appelquist-Carazzone定理在物质领域部门的情况。在真空部分,已经在经典水平,理论与SSB包括,在一般情况下,无限数量的非本地条款在诱导真空作用。尽管这个令人惊讶的属性,我们表明,该理论是可重整化的,而且在高导数引力部门的低能量解耦执行类似的AC定理。
2003-11-15 gr-qc hep-ph hep-th
Classical Simulations of Quantum Field Theory in Curved Spacetime I: Fermionic Hawking-Hartle Vacua from a Staggered Lattice Scheme
我们数值计算了弯曲二维(洛伦兹)时空中自由狄拉克费米子的量子场论(QFT)中二次算符的重整化期望值。首先,我们使用交错费米子离散产生一系列的晶格理论产生所需的QFT在连续极限。数值计算的晶格常数,然后使用近似,通过外推,那些在连续。最后,我们使用所谓的点分裂正则化和Hadamard重整化,以消除分歧,从而获得有限的,重整化的期望值的二次算子的连续。作为说明性的应用,我们展示了如何恢复在平坦时空的Unruh效应,以及如何计算重整化期望值在霍金-哈特尔真空的史瓦西黑洞和Bunch-Davies真空的膨胀宇宙的de Sitter时空描述。虽然在这里,我们解决了一个非相互作用的QFT使用自由费米子技术,在本文中描述的框架奠定了基础,随后的一系列研究,涉及模拟相互作用的QFT在弯曲时空张量网络技术。
2020-08-25 gr-qc hep-lat hep-th
Thermal Vacuum Radiation in Spontaneously Broken Second-Quantized Theories on Curved Phase Spaces of Constant Curvature
我们在伪酉群U(p,q)$的陪集空间上构造了二次量子化(场)理论。简并量子真空(零模相干态)的存在导致了原始赝幺正对称性的破坏。一些自发破缺的对称性变换的作用使真空不稳定,并使真空辐射。我们研究了常曲率的弯曲相空间:复射影空间CP^{N-1}=SU(N)/U(N-1)和开复球CD^{N-1}=SU(1,N-1)/U(N-1)中这种热辐射的结构.正曲率与广义费米-狄拉克(FD)统计有关,而负曲率与广义玻色-爱因斯坦(BE)统计有关,标准情况在N=2时恢复。对真空(暗)能量对宇宙学常数的贡献和暴胀现象也作了一些评论。
2009-04-24 gr-qc hep-th math-ph
Electroweak Vacuum Instability and Renormalized Higgs Field Vacuum Fluctuations in the Inflationary Universe
在这项工作中,我们研究了电弱真空不稳定性期间或之后的通货膨胀。在暴胀宇宙中,de Sitter空间中,真空场涨落$\left< {δϕ}^{ 2 } \right>$与哈勃尺度$H^{2}$成比例地增大。因此,希格斯场$\left< {δϕ}^{ 2 } \right>$的大的暴胀真空涨落是潜在的灾难性的触发真空跃迁到负能量普朗克尺度真空状态,并导致宇宙的立即崩溃。然而,真空场波动$\left< {δϕ}^{ 2 } \right>$,即,真空期望值具有紫外发散,因此需要重整化来估计真空跃迁的物理效应。因此,本文从弯曲时空中量子场论的角度重新审视了电弱真空不稳定性,并通过绝热正则化和点分裂正则化讨论了弯曲时空中由有效势${ V }_{\rm eff}\left( ϕ\right)$和重整化真空涨落$\left< {δϕ}^{ 2 } \right>_{\rm ren}$确定的均匀Higgs场$ϕ$的动力学行为.我们简单地假设希格斯场只通过非最小的希格斯-引力耦合$ξ(μ)$来耦合引力。在这种情况下,电弱真空稳定性不可避免地受到均匀希格斯场$ϕ$的动力学行为的威胁,或者AdS域或气泡的形成,除非哈勃尺度足够小$H< Λ_{I} $。
2017-08-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Thermalized Vacuum and Vacuum Effects
一些众所周知的影响,关于真空下的形式主义的时间场论重新审视。根据这些效应,它们可能意味着在不同的情况下存在一个热真空。真空的瞬时哈密顿量不仅能为Casimir效应和Van der Waals力的计算提供精确的分布函数,而且还能提供截止函数。温鲁效应的热浴是由时间格林函数构造的。从弯曲时空的场论出发,根据不同的真空态定义了场量子化,并导出了霍金辐射,引入的共形不变性与弯曲时空场论的形式一致.弯曲时空中的感生格林函数与热真空中的感生格林函数是一致的。
2013-12-02 gr-qc hep-ph hep-th
Fermionic one-particle states in curved spacetimes
我们证明了自旋$\frac{1}{2}$场在一般弯曲背景下存在单粒子态和相应真空态的概念。一个弯曲的时空可以配备一个坐标系,其中度规分量$g_{--}=0$。我们分离了被零矢量$\partial_-$湮灭的左手无质量狄拉克场的分量,并计算了相应的费曼传播子。我们发现传播模局域在二维子空间上,并且Feynman传播子类似于二维Minkowski时空中手征费米子的Feynman传播子。因此,它可以用单粒子态和相应的真空态来解释,类似于闵可夫斯基时空中的第二量子化。
2018-07-05 gr-qc hep-th
Polarizable-Vacuum (PV) representation of general relativity
标准的教学方法对待广义相对论(GR)的主题是弯曲时空中的张量公式。虽然在数学上很简单,但弯曲时空的方法对初学者来说似乎很深奥,因为它需要一定程度的数学复杂性。作为一个启发式的工具,以提供深入了解什么是弯曲的度量,我们提出了一个极化真空(PV)表示的GR来自一个模型由迪克和相关的“TH-μ-μ”形式主义的引力理论的比较研究。
2001-02-19 gr-qc
New formalism to define vacuum states for scalar fields in curved space-times
本文提出一种几何新形式,将弯曲时空中量子场模式的相空间动力学映射到二维双曲度量空间,通过定义稳定轨迹来最小化粒子产生,从而获得稳定的标量场真空态,并成功应用于 de Sitter 空间和宇宙学反弹模型。
2022-07-17 astro-ph.CO gr-qc
Particle Physics in Curved Spacetime and Dark Matter
Università di Salerno(萨莱诺大学);INFN – Gruppo Collegato di Salerno(意大利国家核物理研究所萨莱诺联合小组);Università degli Studi di Napoli Federico II(那不勒斯费德里科二世大学);Scuola Superiore Meridionale(南方高等学院);University of Camerino(卡梅里诺大学)
本文回顾了弯曲时空量子场论中中微子味真空的半经典能量-动量张量满足尘埃和冷暗物质状态方程的最新结果,并讨论了通过汤川修正牛顿势解释螺旋星系平坦旋转曲线的机制。
2026-05-21 gr-qc hep-th
"Vacuum-like" Hadamard states for quantum fields on curved spacetimes
本文对最近提出的一类具有紧Cauchy超曲面的整体双曲时空中标量自由量子场的Sorkin-Johnston态进行了修正。修改依赖于一个光滑的截止的换向器功能,并导致总是阿达玛状态,与原来的索金-约翰斯顿状态。然而,修正后的索金-约翰斯顿态是由于平滑不再与时空唯一相关。
2013-11-22 gr-qc math-ph math.MP
Invariant vacuum
本文将质量和频率依赖于时间的谐振子的Lewis-Riesenfeld不变量方法应用于在弯曲、均匀和各向同性时空中传播的带电标量场的模。我们在平坦的DeSitter时空中恢复了Bunch-Davies真空,在闭合的DeSitter时空中恢复了等价的Bunch-Davies真空,在弯曲演化的时空中恢复了不变真空。在这三种情况下,计算了不变真空中粒子与反粒子模之间的纠缠度,以及由于纠缠的能量密度的存在而引起的Friedmann方程的修正。还计算了真空涨落的振幅。
2017-10-11 gr-qc hep-th
Probing Hawking and Unruh effects and quantum field theory in curved space by geometric invariants
非循环几何不变量的存在揭示在所有的现象,粒子产生的真空或真空凝聚出现。Aharonov-Anandan不变量则可以帮助研究这样的系统,并可以代表一种新的工具,用于提供实验室证据的现象特别难以检测,如霍金和Unruh效应和一些特征的量子场论在弯曲的空间模拟一些石墨烯形态。最后提出利用几何不变量的性质可以建立一个非常精确的量子温度计。
2013-11-12 gr-qc hep-th quant-ph
Multi-Galileons in Curved Space
本文利用探针膜构造在 de Sitter 空间建立含 N 场与 so(N) 对称性的多 galileon/DBI 理论,并展示两个真空在强耦合与 Boulware-Deser 鬼方面的不同性质。
2025-05-13 gr-qc hep-th
Vacuum currents in curved tubes
本文研究二维弯曲管上带电标量场的真空流,给出Hadamard函数与流密度的一般表示,并具体分析Beltrami伪球面等情形,揭示空间曲率对真空流衰减行为的关键影响。
2024-10-20 gr-qc hep-th quant-ph
Nonlocal Dirac theory in curved spacetime and the Bunch--Davies vacuum
Universidade Federal da Paraíba(帕拉伊巴联邦大学)
本文构建弯曲时空中的非局域自旋-1/2场论,推导非局域狄拉克方程,并在德西特时空构造非局域Bunch--Davies模式,证明其解析结构保持且可平滑回归局域理论。
2026-10-06 gr-qc hep-th
On a Recent Construction of "Vacuum-like" Quantum Field States in Curved Spacetime
Afshordi,Aslanbeigi和Sorkin最近提出了在一般弯曲时空(有界区域)中构造标量场理论的一种特殊的“S-J态”。我们建立严格的建议是定义良好的全球双曲时空或时空区域,可以嵌入其他全球双曲时空的相对紧凑的子集,也表明,只要建议是定义良好的,它会产生一个纯粹的准自由态。然而,通过明确考虑超静态时空的部分,我们表明,S-J状态一般不是阿达玛状态。在柯西曲面为圆3-球面的特殊情况下,我们证明了S-J态诱导的表象一般不与Hadamard态的表象幺正等价,并且证明了S-J态在超静时空嵌套区域上诱导的表象一般也不幺正等价.这些结果的影响进行了讨论。
2012-08-31 gr-qc hep-th math-ph
Causality and Micro-Causality in Curved Spacetime
我们考虑如何实现因果关系和微观因果关系在QED弯曲时空。光子传播子被发现表现出新的非解析行为,由于真空偏振,这使Kramers-Kronig色散关系失效,并质疑弯曲时空中微观因果关系的有效性。这种非解析性最终与弯曲时空中测地线的汇点的一般聚焦性质有关,这是由零能量条件和共枕点的存在所暗示的。这些结果产生于一个完整的非微扰的QED真空极化张量的频率依赖性的计算,使用新的世界线路径积分方法连同时空的彭罗斯平面波极限在一个零测地线附近。弯曲时空的折射率表现出超光速的相速度、色散、吸收(由于γ \to e^+e^-)和双折射,但我们证明波前速度(相速度的高频极限)确实是c,从而保证因果关系本身得到尊重。
2007-09-20 gr-qc hep-th
Thermal radiation in curved spacetime using influence functional formalism
推广到相对论性指数标度,并利用量子涨落噪声理论,已经证明一个真空(对于匀加速探测器、黑洞和德西特宇宙的情况,分别是林德勒、哈特-霍金或吉布斯-霍金)可以被理解为另一个真空中量子噪声的标度。我们更一般地探讨这个想法,以建立一个平坦时空和弯曲时空的类比。为此,我们首先研究一些著名的弯曲时空中自由场的噪声核,例如,带电黑洞的时空、克尔黑洞的时空、史瓦西-德西特时空、史瓦西反德西特时空和Reissner-Nordstrom-de Sitter时空。在这里,我们考虑所有这些时空和不同的真空状态的最大解析扩展。我们表明,指数尺度变换是辐射热性质的原因。
2022-02-02 gr-qc quant-ph
Self-force on extreme mass ratio inspirals via curved spacetime effective field theory
在本系列文章中,我们在弯曲时空中构造了一个有效场论(EFT)来研究引力辐射和反作用效应。本文首先推导了在超大质量黑洞背景时空中运动的致密物体的自作用力。EFT方法利用两个长度尺度之间的差异,在这个问题中是紧凑对象的大小和背景时空的曲率半径,来处理紧凑对象的轨道动力学,描述为一个有效的点粒子,从它的潮汐变形分开。紫外发散正则化使用Hadamard的{ \it partiefinie}的非局部有限的部分,从准本地发散的部分。后者是从一个动量空间表示的引力子推迟传播和评估使用维正则化,其中只有对数发散是相关的重整化参数的理论。作为这个框架的第一个重要应用,我们明确地推导出由Mino,Sasaki,Tanaka,Quinn和Wald给出的一阶自作用力。超越点粒子近似,占有限大小的对象,我们证明,极端的质量比inspirals的紧凑对象的运动是受潮汐引起的时刻在$O(ε^4)$,在一个擦除原理的形式。白矮星相对较大的半径质量比使得这些效应得以增强,直到白矮星被潮汐破坏,一个潜在的$O(ε^2)$过程,或陷入超大质量黑洞。这一工作为进一步研究高阶自力修正、引力辐射和自旋致密天体提供了新的基础。
2008-06-05 astro-ph gr-qc hep-th
Quantum field theory in curved spacetime, the operator product expansion, and dark energy
为了在任意(整体双曲)弯曲时空中理解量子场论,理论必须以局部和协变的方式用局部可测的场观测量来表述。由于一般的弯曲时空不具有对称性或真空态的唯一概念,因此理论也必须以不需要对称性或“真空态”和“粒子”的首选概念的方式来表述。我们提出这样一种量子场论的表述,其中量子场的算子乘积展开(OPE)被提升到一个基本的地位,而量子场论被看作是由它的OPE所定义的。由于OPE系数可能比任何与状态有关的量表现得更好,我们建议可以微扰地构造OPE系数,从而构造量子场论。相比之下,基态/真空态--在时空中,如闵可夫斯基时空,它们可能被定义--不能随理论的参数解析地变化。我们认为,这意味着复合场可能获得非零真空态的期望值,由于非微扰效应。我们推测,这可以解释量子场的应力-能量张量的非零真空期望值的存在,该期望值发生在比理论的自然尺度小得多的尺度上。
2008-05-22 gr-qc
Weyl double copy and massless free fields in curved spacetimes
在旋量形式中,由于任何自旋大于$1/2$的无质量自由场旋量都可以用自旋为1/2的旋量(Dirac-Weyl旋量)和标量构造,我们引入了Weyl场和Dirac-Weyl场之间的映射。我们在一个给定的空时空中确定相应的Dirac-Weyl旋量。以它们为基本单元,识别出了其他高自旋无质量自由场旋量。通过这种方式,我们发现了一些与这些领域相关的隐藏的基本特征。特别地,对于非扭转真空彼得罗夫型N解,我们证明了所有高自旋无质量自由场旋量都可以用一种类型的Dirac-Weyl旋量和第零个副本来构造。此外,我们系统地重建Weyl双副本无扭曲真空型N和真空型D的解决方案。此外,我们表明,第零副本不仅连接重力场与一个单一的副本,但也连接退化麦克斯韦场与狄拉克-外尔场在弯曲的时空,无论是N型和D型的情况。此外,我们将研究扩展到无扭真空III型解。我们发现一个特殊的Dirac-Weyl标量独立的建议的地图,其平方是成比例的Weyl标量。简并麦克斯韦场和辅助标量场,然后确定。两者都扮演着类似于Weyl双拷贝的角色。这一结果进一步启示我们,引力理论与规范理论之间存在着深刻的联系。
2022-10-03 gr-qc hep-th
Fluctuations of the vacuum energy density of quantum fields in curved spacetime via generalized zeta functions
对于具有欧氏截面的弯曲时空上的量子场,我们导出了应力能量张量两点函数在有效作用量下的一般表达式。重整化两点函数是根据量子场热核迹的梅林变换的第二变分给出的。对于波算子的谱分解是可能的系统,我们给出了这个两点函数的精确表达式。对于$R^d\times S^1$和$S^3$的空间拓扑,计算了无质量标量场的真空能量密度$ρ$的方差与平均值之比$Δ' = (<ρ^2>-<ρ>^2)/(<ρ>^2)$的显式例子,结果分别为$Δ'(R^d\times S^1) =(d+1)(d+2)/2$和$Δ'(S^3) = 111$.大的方差意味着量子涨落的重要性,并对亚普朗克尺度下半经典引力理论的有效性具有重要意义。本文提出的方法可以方便地计算量子场的应力-能量涨落,有助于分析从原子光学、介观物理到早期宇宙和黑洞物理等问题中的涨落效应和临界现象。
1996-11-05 gr-qc
Application of linear hyperbolic PDE to linear quantum fields in curved spacetimes: especially black holes, time machines and a new semi-local vacuum concept
几种物理上重要的情形可以用在固定的依赖时空的经典背景场中传播的线性量子场来模拟。例如,在一个强的和/或时间相关的外部电磁场中的量子狄拉克场解释了真空中电子-正电子对的产生。此外,线性量子场在给定背景弯曲时空上传播的理论是推导黑洞蒸发(霍金效应)和研究原则上是否可能制造时间机器的适当框架。这是一个公认的元定理,任何关于这样一个线性量子场的问题都可以归结为一个关于相应的经典场论的确定问题(即具有描述背景的非常数系数的线性双曲PDE)--尽管不一定是一个在纯经典背景下自然产生的问题。在这个演讲的重点将是在一个固定的弯曲背景的协变克莱因-戈登方程,虽然我们将借鉴与其他背景场问题和与时间相关的谐振子的类比。其目的是对弯曲时空中的量子场论的整个主题给出一个粗略的印象,重点关注作者亲自参与的工作,并提及作者的一些想法和正在进行的工作作者和合作者为该主题建立一个新的“半局部”真空结构。另一个目的是介绍,并设置到上下文中,我们的理解的一般结构的量子场在弯曲的时空依赖于经典的结果,从微观局部分析的一些最新进展。
2001-03-15 gr-qc
Curved dilatonic brane worlds
我们构造了一个广泛的一族精确解的五维爱因斯坦方程耦合到一个标量场的指数势。以一种特殊的方式在这些大块时空中嵌入一个三膜,我们得到了一类自调谐的弯曲膜世界,其中膜上的真空能量是引力闲置的,四维几何对膜张力的值不敏感。这种自调谐产生于标量场势、膜真空能量和膜上物质之间的抵消,由结条件强制执行。最后,我们研究了一些物理相关的例子和它们的动力学。
2001-09-03 astro-ph gr-qc hep-th
Induced Matter Theory of gravity from a Weitzenböck 5D vacuum and pre-big bang collapse of the universe
我们通过使用5D弯曲时空上的连接的Weitzenböck表示,将引力的诱导物质理论(IMT)扩展到5D弯曲时空。在这个表示中,5D曲率张量变为零,因此我们可以在额外的非紧坐标上做一个静态叶理,从而在Weitzenböck表示中导出爱因斯坦方程。一旦我们这样做了,我们就可以在列维-奇维塔表示中重写有效的4D爱因斯坦方程。IMT的推广为这一理论的可能应用打开了一扇巨大的窗户。作为一个例子,探讨前大爆炸崩溃的情况。
2013-02-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Thermal Conditions for Scalar Bosons in a Curved Space Time
给出了在某一特定温度下,能量动量张量的真空期望值可视为统计平均值的条件。当产生的粒子的平均值是平稳的,一个普朗克分布的场模式得到。在无质量近似下,温度依赖性与辐射主导的类弗里德曼模型的温度依赖性相同。
1996-01-22 gr-qc hep-th
Running gravitational couplings, decoupling, and curved spacetime renormalization
我们建议稍微推广弯曲空间中的DeWitt-Schwinger绝热重整化减法,使其包含任意重整化质量标度$μ$。新的预测运行的引力耦合是完全一致的重质量场的去耦。这是一个有点改进,相对于更标准的处理最小(德威特-施温格)减去通过维正则化。我们还展示了真空变态模型是如何从运行耦合中出现的。
2020-08-26 gr-qc hep-th
Static Vacuum Solutions on Curved Spacetimes with Torsion
Einstein-Cartan-Kibble-Sciama({ \sf ECKS})引力理论自然地扩展了爱因斯坦的广义相对论({ \sf GR}),以包括物质的固有角动量(自旋)。这一理论的主要特点是时空挠率和物质自旋之间的代数关系,这确实剥夺了挠率的动力学内容。{ \sf ECKS}引力的拉格朗日量正比于由一般仿射联系构造的里奇曲率标量,因此,由于物质能量动量和自旋的影响,曲率和挠率只通过时空度规产生和相互作用。在没有自旋的情况下,时空扭转消失,理论简化为{ \sf GR}。然而,它是可能的扭转在真空中的传播,通过诉诸一个模型,赋予一个非最小的曲率和扭转之间的耦合。在目前的工作中,我们试图调查的高阶项,可以从时空曲率和挠率,作为黎曼-嘉当几何的两个基本组成部分构建的可能的影响。我们认为拉格朗日,包括四阶标量不变量的曲率和挠率,然后调查所产生的场方程。我们找到的解表明,即使在真空中,也可能存在非平凡的静态时空,它同时容纳黑洞和裸奇点。
2018-05-31 gr-qc
Renormalization Group and Decoupling in Curved Space: II. The Standard Model and Beyond
我们继续研究弯曲空间中质量场的重整化群和退耦,并分析了标准模型真空度规相关作用量的高阶导数部分。用复合有效场描述低能QCD扇区。对于费米子和标量,无质量极限与共形异常完全对应,但在有质量矢量情况下,类似的极限需要额外的补偿标量。在所有三种情况下,解耦都是平稳而单调的。一个特别有趣的例子是超对称破缺理论中的重整化群流,其中一个β函数的符号在从紫外到红外的过程中发生了变化。
2003-03-14 gr-qc hep-ph hep-th
Neutrinos in curved spacetimes: particle mixing and flavor oscillations
本文用量子场论方法研究了弯曲空间中真空中微子振荡,分析了弯曲空间中量子场混频与量子化之间的非平凡相互作用,导出了新的振荡公式。我们计算公式明确的空间平坦FLRW度量宇宙占主导地位的宇宙学常数和辐射。我们计算了Schwarzschild黑洞度规中的跃迁几率,并证明了霍金辐射对中微子振荡的影响。我们表明,我们的结果是一致的,与以前的分析时,考虑量子力学极限。
2020-03-01 gr-qc hep-th
Renormalization Group and Decoupling in Curved Space
众所周知,重整化群方程依赖于它们所应用的尺度。这种现象与弯曲空间中的大质量场特别相关,因为退耦效应可能是重要的宇宙学应用的原因,例如从膨胀和宇宙学常数的低能量子动力学中优雅地退出。利用协变和非协变的计算方法和质量相关重整化方案,研究弯曲时空中有质量标量场的真空量子效应。在高阶导数部分,我们得到了解耦的显式形式,并得到了UV和IR区域的β函数作为一般表达式的极限。对于宇宙学常数和牛顿常数,相应的β函数在微扰状态下是不可用的,特别是解耦的形式仍然不清楚。
2003-02-26 gr-qc hep-ph hep-th
Quantum Field Theory in Curved Spacetime Approach to the Backreaction of Dynamical Casimir Effect
本研究采用弯曲时空量子场论方法,在1+1维和3+1维下分析动力学卡西米尔效应的反作用,复现了1+1维的定性结果,发现3+1维中反作用会使系统减速以抑制粒子进一步产生,与宇宙学粒子产生情形类似。
2024-05-16 gr-qc hep-th quant-ph
The Formulation of Quantum Field Theory in Curved Spacetime
闵可夫斯基时空中的量子场论通常的公式都利用了庞加莱对称性、总能量的正性以及唯一的庞加莱不变真空态的存在。量子场论的这些和其他关键特征并不能直接推广到弯曲时空。我们讨论了在弯曲时空中建立量子场论的概念障碍以及如何克服这些障碍
2009-07-02 gr-qc
Gravity-induced vacuum dominance
人们普遍认为,除非在非常极端的情况下,引力对量子场的影响应该只是很小的,次主导的贡献。这一观点似乎得到了过去几十年在弯曲时空中量子场重整化的背景下所获得的开创性结果的支持。然而,在这里,我们通过证明存在行为良好的时空演化,其中自由量子场的真空能量密度被相同的背景时空强迫,变得比任何经典能量密度分量都占主导地位,来论证这种信念是错误的。这种半经典引力效应的根源在于弯曲时空中场的红外行为。通过估计真空能量密度占主导地位的时间尺度,因此背景时空上的反反应变得重要,我们认为,这种真空优势可能会承担意想不到的天体物理学和宇宙学的影响。
2010-03-17 astro-ph.SR gr-qc hep-th
Asymptotic Weyl Symmetry and Its Anomaly in a Curved Spacetime
Department of Physics, Institute of Basic Science, Sungkyunkwan University(成均馆大学基础科学研究所物理系);Physics Department Natural Science Research Institute University of Seoul(首尔大学自然科学研究院物理系)
研究在特定弯曲时空中的场论,发现近似渐近韦尔对称性及其异常,通过转换场论并计算能量动量张量的真空期望值得到Unruh效应的证据。
2025-12-08 gr-qc hep-th
Vacuum Energy in Modern Cosmology: an analysis of quantum field theory in curved spaces and its application to cosmological spacetimes
在过去的几十年里,我们对大尺度宇宙的认识有了前所未有的进步。特别是,越来越精确的宇宙学观测使我们能够发现一种形式的“暗能量“,它目前主导着宇宙的膨胀。另一方面,标准宇宙学模型中的基本问题指向原始暴胀时期的可能性。这两个膨胀阶段有一个共同点,即它们应该由具有与经典场或量子场的真空能量非常相似的性质的能量形式所支配。与此同时,弯曲空间中的量子场论(QFTCS)已被证明是一个丰富的框架,可以分析时空曲率相关但不太极端的区域中的量子性质现象;特别是,它对量子真空的结构和动力学产生了新的见解。在这篇论文中,我们对QFTCS的基本原理进行了深入的阐述,并介绍了它在宇宙时空中的一些应用。特别注意的是,通过一个理想化的模型的粒子探测器的粒子的经验概念的建设,并在扩大FLRW时空的粒子创建的现象。进一步,我们发展了绝热重整化过程,并利用它计算了这些时空中的重整化应力张量。对于de Sitter空间中的非相互作用标量场,我们发现它具有宇宙学常数的形式,尽管只有在普朗克密度下才能找到与背景展开定量自洽的值。我们还提出了一个简单的暴胀模型的建设,驱动的自相互作用的经典标量场,并显示如何量化的波动,这个字段可能会引起一个几乎标度不变的功率谱,就像目前观察到的CMB。
2022-04-04 gr-qc
Fubini instantons in curved space
研究了自引力标量场的Fubini瞬子。Fubini瞬子描述了真空态在隧道作用下的衰变,而不是在快子势存在下的滚动。隧穿发生在从真空态的最大电势到任意态之间,属于无势垒隧穿。我们考虑两种不同类型的快子势。一个只有四次项。另一个既有四次项又有二次项。我们证明了存在几种新的O(4)对称Fubini瞬子解,这些解只有在考虑引力的情况下才是可能的.其中一类具有$Z_2$对称性结构。这种类型的解决方案只有在德西特背景下才有可能。讨论了具有$Z_2$对称性的解的解释。
2013-06-12 gr-qc hep-th
Evolution of Thick Walls in Curved Spacetimes
我们推广了我们以前的厚壳形式主义,将任何余维1厚壁与一个特殊的速度和适当的厚度由任意时空的范围。在这个新的表述中,我们得到了球对称尘埃厚壳层在真空和Friedmann-Robertson-Walker时空中的运动方程。
2006-09-30 gr-qc
Duality Symmetry and Anomaly for Gravitational Waves in Curved Spacetime
Universidad Carlos III de Madrid(马德里卡洛斯三世大学);Universidad de Granada(格拉纳达大学);Universidade de Coimbra(科英布拉大学)
本文开发了显式识别引力波电磁分量的框架,证明其对偶旋转是线性化理论的 Noether 对称性,并发现该对称性在弯曲时空量子化时被反常破坏,可从真空中激发引力子的手性不平衡。
2025-11-04 gr-qc hep-th
Quantum versus classical instability of scalar fields in curved backgrounds
广义相对论稳定时空在某些非最小耦合自由标量场的存在下可以变得不稳定。本文分析了球对称时空中线性标量场扰动的演化,并将经典稳定性分析与最近讨论的量子场稳定性分析进行了比较。特别是,它表明,真空波动导致自然种子的不稳定相,而在经典的框架中,这种种子在初始条件下的存在下,必须假设。
2014-03-10 gr-qc hep-th
Radiation reaction in curved space-time: local method
虽然关于弯曲时空中辐射反应方程的有效性似乎存在共识,但他们以前的推导最近被批评为不完全令人满意:在围绕世界线的管上的场动量积分过程中注意到一些模糊性。为了避免这些问题,我们建议一个纯粹的本地推导处理场量定义只{ \em上的世界线}。考虑弯曲时空中点粒子与标量场、矢量场(电磁场)和线性化引力场的相互作用。为了在引力的情况下正确地重整化自作用,我们使用了一个明显的重新参数化不变的理论公式。标量和矢量的分歧,以消除一定比例的相应费用。我们还报告了一个适度的进展,在推广的引力辐射反应的情况下,非真空背景的结果。
2006-12-30 gr-qc
What does Quantum Field Theory in Curved Spacetime Have to Say about the Dark Energy?
本文对量子场的真空能问题作了简要的评述。有人认为,这种能量通常要么太大,要么太小,无法解释暗能量,然而,有一些建议,它将是影响当今宇宙动力学所需的顺序。回顾了反反应模型,并讨论了量子效应是否能与宇宙学常数发生反应的问题。
2002-10-28 astro-ph gr-qc hep-th