Jump to content

Бесконечная производная гравитация

Гравитация с бесконечной производной — это теория гравитации , которая пытается устранить космологические особенности и сингулярности черной дыры путем добавления дополнительных членов к действию Эйнштейна-Гильберта , которые ослабляют гравитацию на коротких расстояниях.

В 1987 году Красников рассмотрел бесконечный набор членов высших производных, действующих на члены кривизны, и показал, что при разумном выборе коэффициентов пропагатор будет свободен от призраков и будет экспоненциально подавляться в ультрафиолетовом режиме. [1] Томбулис (1997) позже расширил эту работу. [2] Рассматривая эквивалентную скалярно-тензорную теорию, Бисвас, Мазумдар и Сигел (2005) рассмотрели решения FRW с отскоком. [3] В 2011 году Бисвас, Гервик, Койвисто и Мазумдар продемонстрировали, что наиболее общее действие бесконечной производной в 4 измерениях, вокруг фона постоянной кривизны, с инвариантом четности и без кручения, может быть выражено следующим образом: [4]

где являются функциями оператора Даламбера и массового масштаба , скаляр Риччи, – тензор Риччи и – тензор Вейля. [5] Чтобы избежать призраков, пропагатор (который представляет собой комбинацию s) должна быть экспонентой целой функции. Нижняя граница шкалы масс IDG была получена с использованием экспериментальных данных по силе гравитации на коротких расстояниях: [6] а также используя данные об инфляции [7] и об отклонении света вокруг Солнца. [8] Граничные члены GHY были найдены с использованием пространственно-временного разложения ADM 3+1. [9] Можно показать, что энтропия этой теории конечна в различных контекстах. [10] [11]

Влияние IDG на черные дыры и пропагатор исследовал Модесто. [12] [13] [14] Модесто далее рассмотрел перенормируемость теории: [15] [16] а также показать, что он может генерировать «сверхускоренные» прыгающие решения вместо сингулярности большого взрыва. [17] Кальканьи и Нарделли исследовали влияние IDG на уравнение диффузии. [18] IDG меняет способ образования гравитационных волн и способ их распространения в пространстве. Количество энергии, излучаемой через гравитационные волны двойными системами, уменьшается, хотя этот эффект намного меньше, чем текущая точность наблюдений. [19] Показано, что эта теория устойчива и распространяет конечное число степеней свободы. [20]

Избегание особенностей

[ редактировать ]

Это действие может создать прыгающую космологию, взяв плоскую метрику FRW с масштабным коэффициентом или , тем самым избегая проблемы космологической сингулярности. [3] [21] [22] [23] Пропагатор вокруг плоского космического фона был получен в 2013 году. [24]

Это действие позволяет избежать сингулярности кривизны при небольшом возмущении плоского фона вблизи начала координат, восстанавливая при этом падение потенциала ГР на больших расстояниях. Это делается с использованием линеаризованных уравнений движения, которые являются допустимым приближением, поскольку, если возмущение достаточно мало, а масштаб массы достаточно велико, то возмущение всегда будет достаточно малым, чтобы можно было пренебречь квадратичными членами. [4] В этом контексте он также позволяет избежать сингулярности Хокинга – Пенроуза. [25] [26]

Стабильность сингулярностей черных дыр

[ редактировать ]

Было показано, что в нелокальной гравитации особенности Шварцшильда устойчивы к малым возмущениям. [27] Дальнейший анализ стабильности черных дыр был проведен Мьюнгом и Паком. [28]

Уравнения движения

[ редактировать ]

Уравнения движения для этого действия имеют вид [5]

где

  1. ^ Красников Н.В. (ноябрь 1987 г.). «Нелокальные калибровочные теории». Теоретическая и математическая физика . 73 (2): 1184–1190. Бибкод : 1987TMP....73.1184K . дои : 10.1007/BF01017588 . S2CID   122648433 .
  2. ^ Томбулис, ET (1997). «Сверхперенормируемая калибровка и теории гравитации». arXiv : hep-th/9702146 .
  3. ^ Перейти обратно: а б Бисвас, Тиртхабир; Мазумдар, Анупам; Сигел, Уоррен (2006). «Прыгающие вселенные в струнной гравитации». Журнал космологии и физики астрочастиц . 2006 (3): 009. arXiv : hep-th/0508194 . Бибкод : 2006JCAP...03..009B . CiteSeerX   10.1.1.266.743 . дои : 10.1088/1475-7516/2006/03/009 . S2CID   7445076 .
  4. ^ Перейти обратно: а б Бисвас, Тиртхабир; Гервик, Эрик; Койвисто, Томи; Мазумдар, Анупам (2012). «К сингулярности и свободным от призраков теориям гравитации». Письма о физических отзывах . 108 (3): 031101. arXiv : 1110.5249 . Бибкод : 2012PhRvL.108c1101B . doi : 10.1103/PhysRevLett.108.031101 . ПМИД   22400725 . S2CID   5517893 .
  5. ^ Перейти обратно: а б Бисвас, Тиртхабир; Конрой, Айндриу; Кошелев Алексей С.; Мазумдар, Анупам (2013). «Обобщенная гравитация квадратичной кривизны без призраков». Классическая и квантовая гравитация . 31 (1): 015022. arXiv : 1308.2319 . Бибкод : 2014CQGra..31a5022B . дои : 10.1088/0264-9381/31/1/015022 . S2CID   119103482 .
  6. ^ Эдхольм, Джеймс; Кошелев Алексей С.; Мазумдар, Анупам (2016). «Поведение ньютоновского потенциала для гравитации без призраков и гравитации без сингулярностей». Физический обзор D . 94 (10): 104033. arXiv : 1604.01989 . Бибкод : 2016PhRvD..94j4033E . дои : 10.1103/PhysRevD.94.104033 . S2CID   118419505 .
  7. ^ Эдхольм, Джеймс (6 февраля 2017 г.). «УФ-завершение модели Старобинского, отношение тензора к скаляру и ограничения на нелокальность». Физический обзор D . 95 (4): 044004. arXiv : 1611.05062 . Бибкод : 2017PhRvD..95d4004E . doi : 10.1103/PhysRevD.95.044004 . S2CID   17258584 .
  8. ^ Фэн, Лей (2017). «Искривление света в теориях гравитации с бесконечной производной». Физический обзор D . 95 (8): 084015. arXiv : 1703.06535 . Бибкод : 2017PhRvD..95h4015F . doi : 10.1103/PhysRevD.95.084015 . S2CID   119456666 .
  9. ^ Теймури, Али; Талаганис, Спиридон; Эдхольм, Джеймс; Мазумдар, Анупам (1 августа 2016 г.). «Обобщенные граничные условия для теорий гравитации с высшими производными». Журнал физики высоких энергий . 2016 (8): 144. arXiv : 1606.01911 . Бибкод : 2016JHEP...08..144T . дои : 10.1007/JHEP08(2016)144 . S2CID   55220918 .
  10. ^ Мён, Юн Су (2017). «Энтропия черной дыры в гравитации с бесконечной производной». Физический обзор D . 95 (10): 106003. arXiv : 1702.00915 . Бибкод : 2017PhRvD..95j6003M . дои : 10.1103/PhysRevD.95.106003 . S2CID   119516555 .
  11. ^ Конрой, Айндриу; Мазумдар, Анупам; Теймури, Али (2015). «Энтропия Вальда для теорий гравитации с бесконечной производной без призраков». Письма о физических отзывах . 114 (20): 201101. arXiv : 1503.05568 . Бибкод : 2015PhRvL.114t1101C . doi : 10.1103/PhysRevLett.114.201101 . ПМИД   26047217 . S2CID   7129585 .
  12. ^ Модесто, Леонардо (2011). «Сверхперенормируемая квантовая гравитация». Физический обзор D . 86 (4): 044005. arXiv : 1107.2403 . Бибкод : 2012PhRvD..86d4005M . дои : 10.1103/PhysRevD.86.044005 . S2CID   119310607 .
  13. ^ Ли, Яо-Дун; Модесто, Леонардо; Рахвал, Леслав (2015). «Точные решения и особенности пространства-времени в нелокальной гравитации». Журнал физики высоких энергий . 2015 (12): 1–50. arXiv : 1506.08619 . Бибкод : 2015JHEP...12..173L . дои : 10.1007/JHEP12(2015)173 . S2CID   117760918 .
  14. ^ Бэмби, Козимо; Модесто, Леонардо; Рахвал, Леслав (2017). «Пространственно-временная полнота неособых черных дыр в конформной гравитации». Журнал космологии и физики астрочастиц . 2017 (5): 003. arXiv : 1611.00865 . Бибкод : 2017JCAP...05..003B . дои : 10.1088/1475-7516/2017/05/003 . S2CID   119321606 .
  15. ^ Модесто, Леонардо; Рахвал, Леслав (2014). «Сверхперенормируемая и конечная теория гравитации». Ядерная физика Б . 889 : 228–248. arXiv : 1407.8036 . Бибкод : 2014НуФБ.889..228М . дои : 10.1016/j.nuclphysb.2014.10.015 . S2CID   119146778 .
  16. ^ Модесто, Леонардо; Рахвал, Леслав (2015). «Универсально конечная гравитационная и калибровочная теории». Ядерная физика Б . 900 : 147–169. arXiv : 1503.00261 . Бибкод : 2015НуФБ.900..147М . doi : 10.1016/j.nuclphysb.2015.09.006 . S2CID   119282730 .
  17. ^ Кальканьи, Джанлука; Модесто, Леонардо; Николини, Пьеро (2014). «Сверхускоряющаяся прыгающая космология в асимптотически свободной нелокальной гравитации». Европейский физический журнал C . 74 (8): 2999. arXiv : 1306.5332 . Бибкод : 2014EPJC...74.2999C . doi : 10.1140/epjc/s10052-014-2999-8 . S2CID   254107755 .
  18. ^ Кальканьи, Джанлука; Нарделли, Джузеппе (2010). «Нелокальная гравитация и уравнение диффузии». Физический обзор D . 82 (12): 123518. arXiv : 1004.5144 . Бибкод : 2010PhRvD..82l3518C . дои : 10.1103/PhysRevD.82.123518 . S2CID   54087795 .
  19. ^ Эдхольм, Джеймс (28 августа 2018 г.). «Гравитационное излучение в гравитации с бесконечной производной и связь с эффективной квантовой гравитацией». Физический обзор D . 98 (4): 044049. arXiv : 1806.00845 . Бибкод : 2018PhRvD..98d4049E . дои : 10.1103/PhysRevD.98.044049 . S2CID   52837779 .
  20. ^ Талаганис, Спиридон; Теймури, Али (22 мая 2017 г.). «Гамильтонов анализ бесконечных производных теорий поля и гравитации». arXiv : 1701.01009 [ геп-й ].
  21. ^ Кошелев А.С.; Вернов С. Ю (1 сентября 2012 г.). «О подпрыгивающих решениях в нелокальной гравитации». Физика частиц и ядер . 43 (5): 666–668. arXiv : 1202.1289 . Бибкод : 2012ППН....43..666К . дои : 10.1134/S106377961205019X . S2CID   119152817 .
  22. ^ Кошелев А.С.; Вернов, С. Ю (2012). «О подпрыгивающих решениях в нелокальной гравитации». Физика частиц и ядер . 43 (5): 666–668. arXiv : 1202.1289 . Бибкод : 2012ППН....43..666К . дои : 10.1134/S106377961205019X . S2CID   119152817 .
  23. ^ Эдхольм, Джеймс (2018). «Условия расфокусировки вокруг более общих показателей в бесконечной производной гравитации». Физический обзор D . 97 (8): 084046. arXiv : 1802.09063 . Бибкод : 2018PhRvD..97h4046E . дои : 10.1103/PhysRevD.97.084046 . S2CID   119449377 .
  24. ^ Бисвас, Тиртхабир; Койвисто, Томи; Мазумдар, Анупам (3 февраля 2013 г.). «Нелокальные теории гравитации: распространитель плоского пространства». arXiv : 1302.0532 [ gr-qc ].
  25. ^ Конрой, Айндриу; Кошелев Алексей С; Мазумдар, Анупам (2017). «Дефокусировка нулевых лучей в бесконечной производной гравитации». Журнал космологии и физики астрочастиц . 2017 (1): 017. arXiv : 1605.02080 . Бибкод : 2017JCAP...01..017C . дои : 10.1088/1475-7516/2017/01/017 . S2CID   115136697 .
  26. ^ Эдхольм, Джеймс; Конрой, Айндриу (2017). «Ньютоновский потенциал и геодезическая полнота в бесконечной производной гравитации». Физический обзор D . 96 (4): 044012. arXiv : 1705.02382 . Бибкод : 2017PhRvD..96d4012E . дои : 10.1103/PhysRevD.96.044012 . S2CID   45816145 .
  27. ^ Кальканьи, Джанлука; Модесто, Леонардо (4 июля 2017 г.). «Устойчивость особенности Шварцшильда в нелокальной гравитации». Буквы по физике Б. 773 : 596–600. arXiv : 1707.01119 . Бибкод : 2017PhLB..773..596C . дои : 10.1016/j.physletb.2017.09.018 . S2CID   119020924 .
  28. ^ Мён, Юн Су; Пак, Ён-Джай (2018). «Проблемы устойчивости черной дыры в нелокальной гравитации» . Буквы по физике Б. 779 : 342–347. arXiv : 1711.06411 . Бибкод : 2018PhLB..779..342M . дои : 10.1016/j.physletb.2018.02.023 . S2CID   54665676 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 2ef116c4b31c358a3b791bbf82328711__1676718420
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/2e/11/2ef116c4b31c358a3b791bbf82328711.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Infinite derivative gravity - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)