Closed Strings and Weak Gravity from Higher-Spin Causality
我们结合了新旧量子场论的论点,表明任何稳定或亚稳定的较高自旋粒子的理论只有在重力部门具有弦结构时才能与重力耦合。亚稳的高自旋粒子,无论是自由的还是相互作用的,都不能在保持因果关系的同时与引力耦合,除非在引力扇区中存在远低于普朗克尺度$M_{\rm pl}$的高自旋态。我们得到了一个上界的质量$Λ_{\rm gr}$的最轻的高自旋粒子在引力部门的数量在非引力部门。我们调用CKSZ唯一性定理认为,任何弱耦合UV完成这样一个理论必须有一个重力部门包含无限塔的渐近平行,等距,和线性Regge轨迹。因此,重力四点散射振幅必须与$s,t\gg1$的闭合弦四点振幅一致,从而将$Λ_{\rm gr}$确定为弦标度。我们的界也意味着所有的亚稳高自旋粒子在4d质量$m\ll Λ_{\rm gr}$必须满足弱引力条件。
2020-10-18 gr-qc hep-ph hep-th
Can weak-gravity, causality-violation arguments constrain modified gravity?
本文研究了平坦时空振幅因果性论证在约束修正引力中的局限性,发现此类约束仅在弱引力区域有效且远不如天体物理观测严格,基于振幅的因果性约束通常不如其他实验界限严苛。
2025-08-11 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
Violation of causality in f(R) gravity
我们研究的问题是否f(R)引力理论,在度量和Palatini形式主义,允许时空中的因果关系被违反。我们表明,这些f(R)引力理论的场方程承认违反因果关系的一个物理动机良好的完美流体物质含量的解决方案。
2010-07-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Causality in 3D Massive Gravity Theories
研究了引力的$2+1$维动力学理论中的局域因果性要求所带来的约束。在拓扑大质量引力中,有一个宇称非不变的大质量自由度,而在新的大质量引力中,有两个大质量自旋$2$自由度,因果性和么正性是相互兼容的,并且都要求牛顿常数为负。在它们的扩展中,例如Born-Infeld引力和最小质量引力,情况与它们的高维对应物类似,但又有很大不同,例如二次(例如,爱因斯坦-高斯-博内)或立方理论,其中因果关系和统一性是冲突的。我们在渐近平坦和渐近反de Sitter空间中研究了这个问题。
2017-05-13 gr-qc hep-th
Exotic Massive Gravity: Causality and a Birkhoff-like Theorem
本文通过Shapiro时滞计算研究了三维壳层上一致奇异质量引力的局域因果性问题。该理论显示了时间延迟,而不是时间推进,尽管在线性化水平上有一个鬼都渐近平坦和反德西特时空。我们还证明了Birkhoff定理:任何具有超曲面正交非零Killing向量场的解都是共形平坦的,并找到了一些精确解。
2019-08-19 gr-qc hep-th
Causality and matter propagation in 3d spin foam quantum gravity
在本文中,我们在3D自旋泡沫模型的背景下解决了量子引力中的因果关系问题。我们确定了正确的程序来实现因果关系/方向依赖的限制,减少BF理论的路径积分的量子引力的一阶形式。我们明确地构建因果自旋泡沫模型。然后我们在其上加入物质自由度,构造了一个耦合到物质场的三维量子引力的因果自旋泡沫模型。最后,我们表明,相应的自旋泡沫振幅承认一个自然的近似的非对易量子场论的费曼振幅,与适当的费曼传播加权线的传播,这有效场论减少到通常的QFT在平坦空间中的无重力限制。
2006-09-23 gr-qc hep-th
Entropy Bound and Causality Violation in Higher Curvature Gravity
在任何引力的量子理论中,我们都期望对爱因斯坦引力的修正发生。然而,在基本面上,最相关的修正是什么并不明显。我们认为,一般曲率平方修正目前在低维行动的各种紧致弦论提供了一个自然的通道之间的经典和量子领域的重力。特别是高斯-博内和$({\rm Riemann})^2$引力,提供了一些具体的例子,在这些例子中,一个理论的不一致性,比如微观因果性的违背,和黑洞熵的经典极限是相关的。在这样的理论中,剪切粘度与熵密度之比$η/s$可以小于具有爱因斯坦引力对偶的边界共形场论。从极端密度和温度下产生的核物质或夸克-胶子等离子体(如在RHIC)可能违反束缚束缚的$η/s\ge 1/4π$,{ \it,尽管}是轻微的观点来看,这个结果是有趣的。
2008-11-06 gr-qc hep-ph hep-th
The Gravity Dual of Boundary Causality
在规范/引力对偶中,边界上没有因果关系的点不能通过整体有因果关系;这是边界因果关系的陈述。根据Gao-Wald定理,体中的平均零能量条件足以确保该性质。在这里,我们继续在相反的方向:我们推导出一个必要条件,以及充分条件下保持边界因果关系的微扰(量子或stringy)的修正批量。我们发现的条件是一个(背景依赖)的限制量,光锥可以“打开”所有空散装测地线。我们表明,这个约束是弱于平均零能量条件。
2016-09-05 gr-qc hep-th
Causality constraints in Quadratic Gravity
分类一致的有效场论的引力相互作用,最近一直是激烈的研究课题。要求在高能引力子散射过程中不存在因果关系破坏,导致了拉格朗日高阶导数项的约束层次。大多数这些约束依赖于分析,是在广义相对论背景下进行的,而不是一个通用的解决方案,运动方程的扰动更高的曲率运营商。因此,这些约束是必要的,但可能不足以确保理论是一致的。在这种情况下,我们探讨了所谓的CEMZ因果关系的约束二次引力在空间的冲击波解决方案超越GR。我们表明,夏皮罗时间延迟经历的引力子是偏振无关的和积极的,无论引力耦合的强度。我们的分析表明,就因果约束而言,尽管由于额外的传播模式而不等同于广义相对论,但二次引力是因果的,正如CEMZ提出的诊断那样。
2021-07-15 gr-qc hep-th
Causality Constraints on Massive Gravity
德拉姆-Gabadadze-Tolley大质量重力承认PP波背景上的线性波动进行时间推进的所有值的参数。扰动可以在闭合的类时曲线中传播,除非参数空间被约束为直线。这些经典现象发生在理论的有效性范围内。
2017-10-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Causality Constraint on Noncritical Einstein-Weyl Gravity
我们探讨,在AdS/CFT对应的背景下,因果关系约束的非临界Einstein-Weyl(NEW)引力模型在五维。标量和剪切通道被认为是小的度量扰动周围的AdS黑膜背景。我们的结果表明,这两个通道的传播的因果关系分析强加了一个新的约束的耦合的Weyl平方项的新引力。这个新的界限比无快子条件的限制更严格,提高了理论的预测能力。
2014-10-31 hep-th
Gravitational Faraday rotation, gravitational spin Hall effect, and spin-refined causality analysis from Magnusian matrix in effective field theories of gravity
Seoul National University(首尔大学);CERN(欧洲核子研究中心)
本研究在几何光学近似下,通过将Magnusian提升为矩阵的形式体系计算黑洞波散射可观测量,发现引力有效场论中引力自旋霍尔效应与广义相对论定性不同,且黑洞自旋会增强对有效场论系数的因果约束。
2026-11-03 gr-qc hep-th
Non-perturbative Lorentzian Quantum Gravity, Causality and Topology Change
通过对具有因果结构的几何进行路径积分,建立了二维洛伦兹量子引力的非微扰晶格模型。该模型可以在离散化层次上精确求解。它的连续极限与在真时规范下量子化二维连续引力的理论一致,但与用矩阵模型或Liouville理论定义的二维引力不一致。通过允许紧凑的空间切片的拓扑变化(即婴儿宇宙创建),一个获得与矩阵模型和刘维理论的协议。
1998-05-18 gr-qc hep-lat hep-th
Connecting quasi-normal modes with causality in Lovelock theories of gravity
本文重新审视高阶维Lovelock黑洞中准正规模式与不稳定零测地圆轨道的程函对应关系,并将其与引力场方程的因果性质联系起来。
2025-01-04 gr-qc hep-th
Causality, Unitarity, and the Weak Gravity Conjecture
在弱引力猜想的启发下,我们在有效场论的背景下研究了极端黑洞荷质比的变化。我们约束极值校正在不同的制度受到统一性和因果关系的约束。在渐近IR中,我们证明了对于平坦空间中的任何超对称理论,以及对于所有最小耦合理论,在一个循环处运行的对数推动某些四阶导数算子的Wilson系数在较低能量处更大,保证了具有$Q>M$的足够大的黑洞的存在。我们确定了两个例外的情况下,非超对称理论涉及大量的轻态和普朗克尺度的非最小耦合,其中运行的符号是颠倒的,导致黑洞与负校正$Q/M$在深红外,但认为这些不排除极端黑洞作为必要的带电状态的WGC。我们分别表明,因果性和么正性意味着,在任何弱耦合理论中,对从大质量态中积分出来的有效作用的领先阈值修正可以写成平方和,并且对于黑洞背景是明显的正的。非常漂亮的是,极端$Q/M$比率的变化与外壳上作用的变化成正比,保证这些阈值校正推动$Q>M$符合WGC。我们的结果适用于黑洞有或没有电子耦合和收费下的任何数量的${\rm U}(1)$。
2021-12-01 gr-qc hep-ph hep-th
Renormalization and causality violations in classical gravity coupled with quantum matter
我证明,经典的重力耦合量子化的物质可以重整化与有限数量的独立的耦合,加上字段的重新定义,而不引入更高的导数动力学项的引力部门,但添加顶点耦合的物质应力张量与里奇张量。这个理论被称为“非因果引力”,因为它预言了在高能量下因果关系的破坏。通过一个将因果引力与高阶导数引力联系起来的映射M证明了可重正化性。违反因果关系由两个参数a和b控制,这两个参数由M映射到高阶导数耦合。在树的层次上,因果关系的规定是存在的,但是它们被单循环修正破坏了。有些想法是受到经典电动力学中亚伯拉罕-洛伦兹力的通常处理方法的启发。
2007-01-15 hep-th
Implementing causality in the spin foam quantum geometry
分析了四维量子引力的Barrett-Crane自旋泡沫模型的经典和量子几何,解释了为什么它必须被看作是投影算子在物理量子引力态上的协变实现.我们讨论如何因果关系的要求,可以始终在这个框架中实施,并构建因果transiton振幅之间的量子引力状态,即实现在自旋泡沫上下文中的状态之间的费曼传播子。由此产生的因果自旋泡沫模型可以看作是洛伦兹一阶Regge演算的路径积分量子化,并代表了几种量子引力方法之间的联系,如正则回路量子引力,历史求和公式,动力学三角形和因果集。特别是,我们将展示如何在量子因果集(或历史)的框架内重新表述由此产生的模型。
2003-02-06 gr-qc hep-th
Smooth Entropy Transfer of Quantum Gravity Information Processing
我们引入术语平滑纠缠熵转移,这是量子引力环境的空腔抵消特性的结果。量子引力空间的引力抵消消除了局域系统的因果依赖性。我们研究了空穴抵消的物理效应,表明它刺激了量子引力环境与量子引力空间中独立局域系统之间的熵转移。熵转移降低了贡献局域系统的熵,增加了量子引力环境的熵。我们讨论了量子引力环境和局域量子系统的时空几何结构。我们提出了光滑熵传递的时空几何模型。我们揭示了一个光滑的柯西切片,时空几何的量子引力环境动态地适应消失的因果关系。我们定义了相应的哈密顿量和非固定因果结构中量子引力环境的因果发展。我们证明了柯西面积展开以及量子引力环境的Rindler视界面积的膨胀是量子引力环境的空穴抵消的严格推论。
2014-03-26 cs.IT gr-qc 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
Scalar-Gauss-Bonnet gravity: Infrared causality and detectability of GW observations
该研究分析标量-高斯-博内引力中黑洞背景下波散射的时间延迟,通过红外因果性约束理论截断尺度下限,探讨其在双黑洞并合引力波中的可探测性,发现新增标量自由度可为规划观测提供可探测窗口。
2025-09-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the causality properties in non-local gravity theories
众所周知,由于广义相对论的UV不完备性等原因,非定域引力理论一直是一个研究热点。在本文中,我们检查ST齐次哥德尔型度量的非局部重力框架内的一致性。这里考虑的非局部模型是无鬼影的,但不一定是可重正化的,因为我们专注于场方程的经典解。此外,非局部性通过d 'Alembert算子$\Box$的超越整函数显示在动作中,所述函数在数学上由$\Box$ -算子的幂级数表示。我们找到了对应于ST齐次哥德尔型度量的退化类($ω=0$)和双曲类($m^{2}=4ω^2$)的场方程的两个精确解.
2021-09-14 gr-qc hep-th
Restoring Causality in Higher Curvature Gravity
William H. Miller III Department of Physics & Astronomy, Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所国际理论科学中心);Chennai Mathematical institute(金奈数学研究所);Indian Institute of Technology, Gandhinagar(印度理工学院甘地纳格尔分校)
本研究在广义二次引力中构造精确冲击波解,计算Shapiro时间位移,证明在经典允许参数空间内其可保持为正,从而满足CEMZ因果性判据,为高曲率引力提供因果扩展。
2026-09-22 gr-qc hep-th
Topologically Massive Gravity: Anyon Scattering, Weyl-Gauging and Causality
本文从两个方面研究了拓扑大质量引力。首先,利用实标量和阿贝尔规范场,我们建立了TMG的Weyl不变扩张,它统一了宇宙TMG和拓扑有质量电动力学(TME),并引入了Proca质量项。在这里,我们已经证明,(反)-de Sitter空间的存在作为背景解决方案,自发地打破局部Weyl对称性,而在双圈水平的辐射校正打破了对称性在平坦真空。外尔对称性的破缺固定了所有的维度参数,并像希格斯机制一样为自旋2和自旋1的粒子提供了质量。其次,我们计算了宇宙学TMG中的树能级散射振幅和(Anti)-de Sitter空间中的Fierz-Pauli质量项,并由此得到了两个协变守恒定域类点自旋源之间的相应弱场势能。我们已经证明,除了自旋-自旋和质量-质量相互作用之外,还发生了质量-自旋相互作用,这是由引力Chern-Simons项产生的,它改变了粒子的初始自旋,将它们转换为引力任意子。除了这些工作有关TMG,我们还讨论了本地因果关系的问题,在$2+1$维引力理论,并表明,爱因斯坦的引力,TMG和新的大规模的引力因果关系,只要牛顿常数的符号设置为负。我们用Shapiro时滞方法研究了因果关系的讨论。
2017-10-18 gr-qc hep-th
The causality road from dynamical triangulations to quantum gravity that describes our Universe
本文在因果性引导下,从动力学三角剖分出发,提出基于W-和Jordan代数的量子引力理论,解释宇宙起源、暴胀、拓扑几何形成及大爆炸能量,并导出修正弗里德曼方程以解释加速膨胀,无需宇宙学常数。
2023-12-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the causality aspects of the dynamical Chern-Simons modified gravity
我们讨论了四维动力学Chern-Simons修正引力中的Gödel型解。在我们的研究中,我们表明,在真空的情况下,因果关系的解决方案是可能的,不能发生在非动力学框架。我们的另一个结果是,我们研究的所有类型的问题,即相对论流体,宇宙学常数,标量和电磁场的完全因果解的可能性。
2016-11-04 hep-th
Violation of causality in $f(T)$ gravity
在其标准公式中,$f(T)$场方程在局部洛伦兹变换下不是不变的,因此该理论没有继承狭义相对论的因果结构。最近提出了一个局部洛伦兹协变的$f(T)$引力理论,克服了这个局部因果性问题。然而,非局部问题是开放的。如果引力是用这种协变的$f(T)$引力理论来描述的,那么就有许多问题需要在它的上下文中加以考察,包括它的场方程是否允许有齐次哥德尔型解的问题,这必然会导致在非定域尺度上违反因果关系。在这里,要了解的潜力和困难的协变$f(T)$理论,我们检查他们是否承认哥德尔型的解决方案。以理想流体与电磁场和标量场的组合为源,确定了一个广义Gödel型解,其中包含Gödel型几何的基本参数$m^2$定义任何一类齐次Gödel型几何的特解.我们推广到协变$f(T)$引力的一个定理,它保证了任何理想流体的均匀哥德尔型解在洛伦兹变换下定义了相同的哥德尔四元组$h_A^{~μ}$。我们还证明了单个无质量标量场产生没有封闭类时曲线的哥德尔型解。尽管协变的$f(T)$引力恢复了场方程的洛伦兹协变性和因果律原理的局部有效性,哥德尔型解的存在表明,$f(T)$引力的协变公式并不排除闭合类时曲线形式的非局部因果律破坏。
2017-11-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gödel-type universes in f(R) gravity
$f(R)$引力理论提供了一种替代方法来解释当前的宇宙加速,而没有暗能量物质成分。如果引力是由一个$f(R)$理论支配的,那么在这个框架下,许多问题都应该重新审视,包括在非定域尺度上违反因果关系的问题。我们研究的问题,是否$f(R)$引力理论允许时空中的因果关系被违反。我们表明,这些$f(R)$引力理论的场方程不排除故障的因果关系的物理动机良好的流体物质含量的解决方案。我们证明了满足条件$df/dR > 0$的一般$f(R)$引力的每一个理想流体哥德尔型解必然与哥德尔几何等距,因此存在因果关系的破坏。这个结果推广了在广义相对论中建立的哥德尔型模型的一个定理。我们还推导出任意$f(R)$理论的临界半径$r_c$(超过该半径,因果关系被破坏)的表达式,使得因果关系的破坏取决于$f(R)$引力理论和物质含量。作为一个例子,我们具体采取了最近的$f(R)$引力理论,是免费的奇异性的里奇标量和宇宙学上可行的,并表明,这个理论容纳非因果以及因果哥德尔型的解决方案。
2009-09-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Lagrangian formalism for Rastall theory of gravity and Gödel-type universe
在Rastall引力中,考虑了几何场和物质场之间的非最小耦合。那么通常的能量动量张量守恒定律就不成立了。本文对拉斯塔尔引力理论提出了一种拉格朗日形式。哥德尔型宇宙在这个引力模型中被研究。然后,研究了该理论是否允许因果关系违反。场方程并不排除作为物质含量的理想流体的因果关系分解的解。在这种情况下,确定临界半径的表达式(超过该临界半径,违反因果关系)。此外,对于理想流体和作为物质内容的标量场的组合,该理论适应因果哥德尔型解。
2019-12-10 gr-qc hep-th
Black Holes, Entropy Bound and Causality Violation
引力/规范理论的对偶性为我们提供了一种从经典广义相对论的直接计算中研究短距离QCD的方法。在迄今为止得到的众多结果中,最引人注目的是剪切粘度与熵密度之比的普遍性。对于所有具有爱因斯坦引力对偶的规范理论,这个比值是η/s=1/4π。然而,在一般的高曲率引力理论中,包括正在讨论的两个具体模型--高斯-博内引力和(黎曼)^2引力--比值η/s可以小于1/4π(因此违反了猜想的界限),等于1/4π,甚至大于1/4π。当我们在更短的距离上探测时空时,理论中出现了一个内部的不一致性,比如违反了微观因果性,这与黑洞熵的经典极限有关。
2009-04-30 gr-qc hep-th
On the Null Energy Condition and Causality in Lifshitz Holography
我们使用WKB近似建立强耦合理论中的波前速度和全息对偶中的局部光速之间的关系,我们的主要焦点放在具有动力学指数z的Lifshitz标度的系统上。然后,我们使用爱因斯坦方程的本地光速的行为与散装物质的零能量条件(NEC),我们表明,它是违反与z<1的Lifshitz背景。我们研究了引力对偶中的信号传播,并表明NEC的违反与强耦合理论中的因果关系不相容,排除了z<1的全息模型Lifshitz背景。我们认为,在z<1理论中,因果关系的违背将以超光速模式的形式出现,并在z=1/2的特定例子中证实了这一点。最后,作为一个应用,我们使用z<1的解决方案,以揭示区域的参数空间的曲率平方校正重力,NEC可以被违反。
2010-10-13 gr-qc hep-ph hep-th
Higher Derivative Gravity, Causality and Positivity of Energy in a UV complete QFT
本文讨论了$AdS$体中因果关系所施加的约束与对偶CFT中理想量热计实验中测得的能量为正的条件之间的关系。首先,我们扩展了文献中的分析,并恢复了所有的边界理论的因果关系在体动力学的引力子和规范玻色子场的所有极化的所有限制。这些结果转化为特定的界限的中心荷的比率$\frac{a}{c}$的双重CFT,已经发现通过分析能量一点函数。然后,我们推广了这一讨论,并研究了冲击波背景,在冲击波背景中,我们揭示了体中的因果关系与对偶场论中的三点函数之间的关系。我们注意到,在求解高次引力理论中的经典运动方程时,必须特别注意三点函数的指数化过程,因为并不清楚每个理论都会提出因果关系问题。最后,我们提出了一个场论的论点,解释任何UV完全QFT的能量条件的积极性。
2009-07-16 hep-th
Causality in Curved Spacetimes: The Speed of Light & Gravity
在QED和引力的低能有效场论中,低能光速或引力波在弯曲时空中通常可以是轻度超光速。与此相关的是,相对于弯曲背景的小的散射时间提前可以从光子或引力子的已知有效场论系数中出现。我们澄清了为什么这些结果与因果关系,分析性或洛伦兹不变性并不矛盾,并强调了在引力背景下处理超光速和时间推进时出现的各种微妙之处。一致的低能量有效的理论被证明是自我保护的,确保任何时间提前和superluminality有效的理论的有效性范围内计算的制度必然是无法解决的,不能被认为是导致一个宏观上更大的光锥。这样的考虑是特别相关的宇宙学和引力有效场论的约束,我们提供明确的标准,以满足,以确保因果关系。
2020-07-28 hep-th
A cautionary case of casual causality
我们区分引力有效场论的渐近因果关系和红外因果关系的概念,并表明,后者给出的约束与引力正界一致。我们重新研究了在$D\ge 5$中引力场EFT中球对称背景下引力波的散射,其中对Einstein引力的首阶修正由Gauss-Bonnet算子确定.我们重现已知的结果,截断的有效理论表现出明显的时间相对于特定的偏振,天真的信号违反因果关系的背景几何进步。我们表明,通过适当地识别有效理论的有效性制度,表观时间提前可以被证明是不可解决的。为了说明这一点,我们确定特定的高维运营商在EFT扩展,成为大的潜在可解析的时间提前,EFT扩展无效。我们的结果表明,如何停留在EFT的范围内,无论是红外线或渐近因果关系的爱因斯坦-高斯-邦纳引力从来没有违反,无论多么低的规模,而且它的因果关系可以理解,而不呼吁一个精确的紫外线完成,如弦论。
2022-01-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Upper and Lower Bounds on the Integrated Null Energy in Gravity
我们利用AdS/CFT中膜上的诱导引力证明了沿无时测地线段的积分零能量的下界。这个界是从整体因果关系尊重膜因果关系的假设出发的,并且与Freivogel和Krommydas最近提出的半经典引力的界相匹配。我们还证明了一个更一般的上限相同的数量,简单地从年代性。我们检查,下界是满意的,在最近的建设可穿越的虫洞,并证明了该界是有关的因果关系,在周围时空的虫洞。
2018-08-29 hep-th
Causality constraints in AdS/CFT from conformal collider physics and Gauss-Bonnet gravity
我们探讨了共形场论中能量约束的正性与其对偶引力描述中的因果性之间的关系。我们的讨论涉及不同的中心荷的描述,在重力方面,需要列入二次曲率修正的CFTs。事实上,考虑高斯-邦纳项就足够了。我们发现,双方的AdS/CFT对应施加限制的高斯-博内耦合。在6d超对称CFTs的情况下,我们显示了这些限制的完全匹配。我们以两种方式执行此计算。首先考虑黑洞背景中的热设置。第二,仔细研究了AdS中引力子与冲击波的散射。不同的螺旋度提供了相应的下限和上限。我们将这些结果推广到任意高维和评论的一些提示和困惑,他们提示可能存在的高维CFTs和程度的AdS/CFT对应将是有效的。
2010-02-09 hep-th
A Proposed Test of the Local Causality of Spacetime
一个支配时空中度规场和物质场的理论是{ \it local causal},如果任何区域中场的概率分布完全由该区域过去的物理数据决定,也就是说,它与类空分离点上的事件无关。广义相对论显然是局部因果的,因为一个区域中的场完全由其过去的物理数据决定。人们自然会问,在其他可能的理论中,时空的基本描述是经典的和几何的--例如,将经典时空几何随机耦合到物质的量子场论的假设理论--是否也可能是局部因果的。另一方面,引力的量子理论应该允许在宏观水平上违反局域因果关系的时空的创造。本文描述了一个实验来检验时空的局域因果关系,从而检验引力是否像引力的量子理论所建议的那样在这方面表现。这个实验要么直接证明引力场不是局部因果的,从而证明量子引力是弱的;要么为量子理论的有效性确定一个明确的界限。
2008-07-15 gr-qc hep-th quant-ph
Causality and existence of solutions of relativistic viscous fluid dynamics with gravity
介绍了一种新的方法,以帮助改善相对论粘性流体动力学的基础和耦合到广义相对论。聚焦于中性共形流体构造单独的流体动力学变量,我们推导出最一般的粘性能量-动量张量产生的运动方程的二阶导数,这是提供了一种新的类型的相对论性的纳维-斯托克斯方程的推广,因果关系成立。我们展示了如何这个能量动量张量可能来自共形动力学理论。我们严格证明存在性,唯一性和因果关系的解决方案,这个理论(在充分的非线性制度)在闵可夫斯基的背景下,也当流体是动态耦合到爱因斯坦方程。在闵可夫斯基时空平衡点附近的线性扰动在这个因果理论中是稳定的。数值研究揭示了快速膨胀流体存在一个非平衡流体动力吸引子。进一步的属性也进行了研究,并简要讨论了这种方法可以推广到非共形流体。
2018-08-10 gr-qc hep-ph hep-th
Gödel-type universes in Palatini f(R) gravity
我们研究的问题是否帕拉提尼f(R)引力理论允许时空中的因果关系被违反。我们证明了每一个满足弱能量条件$ρ+p \geq 0$的具有密度$ρ$和压力$p$的Palatini f(R)引力的理想流体哥德尔型解都必然等距于哥德尔几何,从而证明了这些理论以封闭的类时曲线的形式呈现因果异常。这一结果将哥德尔型模型的一个定理推广到Palatini f(R)引力理论的框架中。我们具体地研究了特定的$f(R) = R - α/R^{n}$ Palatini引力理论中的Gödel型理想流体解,其中自由参数$α$和$n$最近被一组不同的观测数据所约束。我们表明,对于正物质密度和$α$和$n$在观测数据允许的时间间隔内,这个理论不承认哥德尔几何作为其场方程的完美流体解。在这个意义上,这个理论以闭合的类时曲线的形式纠正了因果病理学,这在广义相对论中是允许的。我们推导出任意Palatini f(R)理论的临界半径$r_c$(超过此半径,因果关系被破坏)的表达式,从而表明因果关系的破坏取决于f(R)的形式和物质含量分量。我们还考察了以单个标量场作为物质内容对哥德尔型因果关系的违反。对于这个源,我们证明了Palatini f(R)引力产生了一个唯一的哥德尔型解,没有违反因果关系。
2010-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Causality Constraints on Corrections to the Graviton Three-Point Coupling
我们考虑了弱耦合引力理论中引力子三点耦合的高阶导数修正。洛伦兹不变性允许进一步的结构超越爱因斯坦理论中的一个。我们认为,这些都受到因果关系的约束。我们设计了一个思想实验,涉及一个高能散射过程,如果引力子三点顶点包含附加结构,则会导致因果关系的破坏。这种违反不能通过添加具有自旋$J \leq 2$的常规粒子来修复。但是,它可以通过添加一个无限的塔额外的质量粒子与更高的自旋,$J > 2$。在AdS理论中,这意味着在$Δ_{gap}$方面对共形反常系数$\left|{a - c \over c} \right| \lesssim {1 \over Δ_{gap}^2}$的约束,$Δ_{gap}$是具有自旋$J > 2$的最轻单粒子算符的维数。对于暴胀或类德西特解,如果重力波的非高斯性与爱因斯坦理论计算的结果有很大的偏差,则表明存在质量更高的自旋粒子。
2014-07-21 gr-qc hep-th
Causality of Massive Spin 2 Field in External Gravity
研究了大质量自旋2场与引力相互作用的一般理论中的运动方程和拉格朗日约束的结构。我们展示了如何与平坦极限的一致性,可以实现在一些特定的时空。一个这样的例子是一个任意的静态时空,尽管在这种情况下运动方程可能缺乏因果性质。另一个例子是由外部引力满足真空爱因斯坦方程与任意宇宙学常数。在后一种情况下,存在一个参数族的理论描述因果传播的正确数量的自由度的大规模自旋2场在任意维。对于一个特定的参数值,一个具有矢量参数的规范不变性出现,这个值被解释为理论的无质量极限。另一个特定的参数值产生规范不变性与标量参数,这不能解释为一个一致的有质量或无质量的理论。
2000-08-23 hep-th
Next-to-soft corrections to high energy scattering in QCD and gravity
我们研究的Regge(高能量)限制的4点散射在QCD和重力,使用最近开发的技术,系统地计算所有的修正到下一个领先的权力,在交换的动量,即超越程函近似。我们考虑的情况下,任意质量的两个标量粒子,从而概括了以前的计算文献中。在量子色动力学中,我们的计算描述了胶子雷吉斯化的功率抑制修正。在引力中,我们证实了以前的猜想,即下一个软修正对应于两个独立的入射粒子的偏转角。我们在QCD和引力理论中的计算与两个理论中著名的双拷贝相关振幅是一致的。
2016-11-07 gr-qc hep-ph hep-th
Time and causality in quantum gravity
University of Patras(帕特雷大学)
本文从经典到量子理论审视时间概念,比较量子引力各方法对时间问题的处理,指出该问题在弱引力领域已显现,而非仅限普朗克尺度。
2026-09-22 gr-qc hep-th quant-ph
Causality Violations in Lovelock Theories
高阶导数引力理论,如洛夫洛克理论,推广了爱因斯坦的广义相对论(GR)。当曲率接近普朗克时,并出现在弦论或超引力中时,预计会对GR进行修改。但是,这样的理论能在比普朗克截止尺度大得多的尺度上描述引力吗?在这里,我们发现因果关系的约束洛夫洛克理论所产生的要求,运动方程(EOM)的扰动是双曲的。当Lovelock理论在对称背景解附近扰动时,我们得到了场空间中“有效度规”的一般表达式。特别是,我们明确计算的有效度规的一般Lovelock理论扰动周围宇宙学的Friedman-Robertson-Walker背景和一些特定的情况下,扰动周围Schwarzschild的解决方案。为了使EOM是双曲的,有效度规需要是洛伦兹的。我们发现,不像GR,有效的度量一般不是洛仑兹的Lovelock修改时是显着的。因此,我们的结论是,Lovelock理论只能被认为是GR的微扰扩展,而不是真正修改的引力理论。我们将我们的结果与文献中的结果进行比较,发现它们与以前的研究结果一致并重现。
2018-04-10 gr-qc hep-th
Causality and a-theorem Constraints on Ricci Polynomial and Riemann Cubic Gravities
本文研究了用里奇多项式扩展的爱因斯坦引力,并从无鬼、证明$a$ -定理和维持因果关系的考虑出发,推导出对耦合常数的约束。显着的特点是,爱因斯坦度规与适当的有效宇宙学常数继续是解决方案,包括这样的里奇多项式和因果关系约束自动满足。无重影和$a$定理条件只能从四阶开始同时满足。我们还研究了这些限制一般黎曼三次引力。
2017-11-19 gr-qc hep-th
Causality bounds from charged shockwaves in 5d
该研究通过分析五维带电冲击波背景下的光子时间延迟,推导了无引力和含引力情形下电磁学四阶导数修正的正性边界,验证了引力下边界弱化且无四维对数发散,探讨了EFT展开有效性及与沼泽纲领、色散关系边界的关联。
2024-12-09 gr-qc hep-th
Color-kinematics duality, double copy and the unitarity method for higher-derivative QCD and quadratic gravity
在这里,我们讨论高导数类QCD振幅的色运动学对偶。我们明确地表明,在这种情况下,对偶性仍然成立,它可以在构建相关的二次重力振幅使用双副本处方。这使得人们可以大大简化计算。我们还评估了一些树级康普顿散射振幅在高导数杨米尔斯和二次引力耦合的物质。此外,我们通过研究一个特定的单圈振幅说明了广义么正性方法在这两种情况下的应用。
2022-03-10 gr-qc hep-ph hep-th
Topological Origin of Chiral Symmetry Breaking in QCD and in Gravity
我们证明了在一个无费米子的理论中,如引力或QCD,真空的非零拓扑磁化率的假设足以得出以下结论:一旦N个无质量费米子味加入到理论中,它们动态地破坏了手征味对称性,下降到一个在规范下无反常的子群;在这两种理论中,对应于轴向U(1)对称性的赝戈德斯通变成了有质量的;在QCD和引力中,无质量的费米子从理论的低能谱中被消除。所有上述结论都是在没有对限制做出假设的情况下得出的。我们的方法的一些关键的方法是:在三形式规范理论的语言重新制定的拓扑磁化率;利用引力的旁观者相互作用的手征异常匹配在QCD;测量手征对称性和匹配他们的异常使用旁观者格林-施瓦茨型轴子。我们的观察表明,QCD和引力中的手征对称性破缺可以用统一的拓扑语言来描述,而QCD中η '-介子质量的产生和引力对整体手征对称性的破缺可能有着共同的秘密类比.通过微黑洞对真空的引力拓扑敏感性的贡献,所描述的现象可能为黑洞与全局对称性之间的不相容性提供新的解释。看来显式破缺不是唯一的可能性,而且像QCD一样,引力也可能动态地破缺全局对称性。作为一个有用的副产品,引力异常的匹配提供了一个选择工具的复合,消除了无质量的复合费米子的可能性,标准规范异常匹配将允许它们的存在。
2017-05-17 gr-qc hep-ph hep-th
Black Hole Interior and Quantum Error Correction with Dynamical Gravity
Center for Gravitational Physics and Quantum Information (CGPQI), Yukawa Institute for Theoretical Physics (YITP), Kyoto University(京都大学引力物理与量子信息中心(CGPQI),理论物理汤川研究所(YITP));Department of Physics, Rikkyo University(立教大学物理系)
本文研究了动态引力对霍金辐射的作用,发现其反作用使互信息消失,从而解决了因果律违反的问题。
2026-02-01 gr-qc hep-th quant-ph
On Causality and Predictivity
Dipartimento di Fisica “Enrico Fermi”, Università di Pisa(比萨大学费米物理系);INFN, Sezione di Pisa(意大利国家核物理研究所比萨分部)
本文从多个视角探讨因果性与可预测性问题,指出微观层面因果关系的紧张性,并强调因果性概念的边界性及在量子引力理论中的误导性。
2026-04-30 gr-qc hep-th physics.hist-ph
Shear Viscosity to Entropy Density Ratio in Higher Derivative Gravity with Momentum Dissipation
我们研究了线性标量场中的$η/s$,修正的Gauss-Bonnet理论打破了平移不变性。我们首先计算了$η/s$的解析和数值,并显示其与温度的双对数图。我们的研究结果表明,$η/s\sim T^2$在低温下。因果关系也被认为是在这项工作中。我们发现在线性标量场存在下,引力子的有效质量仍然存在一个依赖于Gauss-Bonnet耦合的下限.如果引力子的有效质量足够大,那么就不会有因果关系破坏,因此高斯-邦纳耦合就没有约束。
2016-09-15 hep-th
High energy QCD scattering, the shape of gravity on an IR brane, and the Froissart bound
利用AdS/CFT对偶弦/引力理论研究了非共形规范理论中的高能散射。强引力过程,如黑洞的形成,在对偶动力学中起着重要的作用。通过对红外膜附近质量的引力进行线性化分析,可以得到关于这种动力学的进一步信息;这给出了黑洞或其他强引力效应的远场近似,特别是允许我们估计它们的形状。从这个形状,我们可以推断出总散射截面随着质心能量的增加而增加,为ln^2 E,使弗鲁瓦萨尔束缚饱和。
2003-05-13 gr-qc hep-ph hep-th
On a Three-Dimensional Gravity Model with Higher Derivatives
本工作的目的是提出一个具有拓扑项和高阶导数项的三维大质量引力模型。因果性和酉性在树的层次上进行了讨论。还考虑了功率计数可重正化性。
1997-04-01 gr-qc hep-th
Causality Constraints on Gravitational Effective Field Theories
本文研究黑洞周围引力有效场论,利用因果性严格约束维度-8算符系数,并指出红外因果性比渐近因果性更适合诊断因果性违反。
2024-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th