Треугольник Пастерского–Стромингера–Жибоедова.

В теоретической физике Пастерского -Стромингера-Жибоедова ( ПСЗ ) треугольник или инфракрасный треугольник представляет собой ряд связей между тремя группами понятий, включающими теорию относительности , квантовую теорию поля и квантовую гравитацию . Треугольник подчеркивает связи, уже известные или продемонстрированные его авторами Сабриной Гонсалес Пастерски , Эндрю Строминджером и Александром Жибоедовым. ^{[ 1 ]}

К связям относятся слабые и продолжительные эффекты, вызванные прохождением гравитационных или электромагнитных волн ( эффекты памяти ), квантово-полевые теоремы о гравитонах и фотонах и геометрические симметрии пространства-времени . Поскольку все это происходит в условиях низкой энергии, известной как инфракрасное излучение на языке физиков, его также называют инфракрасным треугольником. ^{[ 2 ]}

Элементы треугольника

Связанные понятия

Понятия, которые соединяются между собой треугольником:

а) теоремы о мягких частицах ( теоремы квантовой теории поля, касающиеся поведения гравитонов или фотонов низкой энергии ):

теорема о мягком гравитоне , опубликованная Стивеном Вайнбергом в 1965 году;
расширение предыдущей теоремы, опубликованное Фредди Качазо и Строминджером в 2014 году; ^{[ 3 ]}
теорема о мягком фотоне, также опубликованная Вайнбергом в той же статье 1965 года относительно гравитона;

б) асимптотические симметрии ( симметрии пространства-времени, удаленного от источников полей ) :

суперпереводы группы Бонди-Мецнер-Сакса , опубликованные в 1962 году;
супервращения (симметрия, аналогичная симметрии алгебры Вирасоро ), опубликованная Гленном Барничем и Седриком Трёссаертом в 2010 году; ^{[ 4 ]}
симметрии U(1) калибровочных теорий , опубликованные Пастерки в 2017 году; ^{[ 5 ]}

в) эффекты памяти :

эффект гравитационной памяти , опубликованный Яковом Зельдовичем и А.Г. Полнаревым в 1974 году и Деметриосом Христодулу в 1991 году;
новые эффекты гравитационной памяти, опубликованные Пастерским, Стромингером и Жибоедовым в 2016 году; ^{[ 6 ]}
электромагнитный аналог эффекта памяти, опубликованный Лидией Биери и Дэвидом Гарфинклем в 2013 году. ^{[ 7 ]}^{[ 8 ]}

Связывающие отношения

Каждая группа связана с другой особыми отношениями:

Преобразования Фурье связывают воедино мягкие теоремы и эффекты памяти;
вакуумные переходы связывают воедино асимптотические симметрии и эффекты памяти;
Тождества Уорда связывают воедино мягкие теоремы и асимптотические симметрии.

Так, например:

теорема о мягком гравитоне (а.1) связана с супертрансляциями (б.1) тождеством Уорда;
супертрансляции (б.1) соответствуют различным состояниям вакуума, созданным эффектом гравитационной памяти (в.1)
эффект гравитационной памяти (в.1) сводится к теореме о мягком гравитоне (а.1) посредством преобразования Фурье. ^{[ 9 ]}

Помимо первой треугольной взаимосвязи, выделенной авторами, могут существовать и выдвигаться гипотезы о нескольких других. ^{[ 10 ]}

См. также

Ссылки

^ Эндрю Строминджер (2018). Лекции по инфракрасной структуре гравитации и калибровочной теории . Издательство Принстонского университета. стр. 1–3.
^ Инфракрасное излучение имеет более низкую энергию, чем видимое излучение , поэтому в физике его часто используют как синоним низкой энергии.
^ Качасо, Фредди; Строминджер, Эндрю (апрель 2014 г.). «Доказательства новой теоремы о мягком гравитоне». arXiv : 1404.4091 [ hep-th ].
^ Барнич, Гленн; Труссер, Седрик (08 сентября 2010 г.). «Возвращение к симметриям асимптотически плоского четырехмерного пространства-времени на нулевой бесконечности» . Письма о физических отзывах . 105 (11): 111103. arXiv : 0909.2617 . Бибкод : 2010PhRvL.105k1103B . дои : 10.1103/PhysRevLett.105.111103 . ПМИД 20867563 . S2CID 14678633 . Проверено 27 июля 2023 г.
^ Пастерски, Сабрина (28 сентября 2017 г.). «Асимптотические симметрии и электромагнитная память» . Журнал физики высоких энергий . 2017 (9): 154. arXiv : 1505.00716 . Бибкод : 2017JHEP...09..154P . дои : 10.1007/JHEP09(2017)154 . S2CID 256041306 . Проверено 26 июля 2023 г.
^ Пастерски, Сабрина; Строминджер, Эндрю; Жибоедов, Александр (14 декабря 2016 г.). «Новые гравитационные воспоминания» . Журнал физики высоких энергий . 2016 (12): 53. arXiv : 1502.06120 . Бибкод : 2016JHEP...12..053P . дои : 10.1007/JHEP12(2016)053 . S2CID 256045385 . Проверено 26 июля 2023 г.
^ Биери, Лидия; Гарфинкл, Дэвид (07 октября 2013 г.). «Электромагнитный аналог гравитационно-волновой памяти» . Классическая и квантовая гравитация . 30 (19): 195009. arXiv : 1307.5098 . Бибкод : 2013CQGra..30s5009B . дои : 10.1088/0264-9381/30/19/195009 . S2CID 118728273 . Проверено 26 июля 2023 г.
^ Сарккинен, Миика (2018). «Эффект памяти в электромагнитном излучении» . s3.cern.ch. Хельсинкский университет – физический факультет. Проходящая гравитационная волна периодически меняет относительные расстояния пробных частиц, но после того, как волна ушла, относительная скорость между частицами отсутствует. Однако в электромагнитном случае эффект памяти проявляется как «пинок», остаточная скорость, сообщаемая заряду электромагнитным полем.
^ Строминджер, Эндрю; Жибоедов, Александр (2014). «Гравитационная память, суперпереводы BMS и мягкие теоремы». arXiv : 1411.5745 [ шестнадцатый ].
^ Эндрю Строминджер (2018). Лекции по инфракрасной структуре гравитации и калибровочной теории . Издательство Принстонского университета. стр. 4–7.

Библиография

Эндрю Строминджер (2018). Лекции по инфракрасной структуре гравитации и калибровочной теории . Издательство Принстонского университета.

Внешние ссылки

Швихтенберг, Якоб (16 октября 2017 г.). «Удивительные симметрии на другом конце спектра» . Якоб Швихтенберг .

[1] Эндрю Строминджер (2018). Лекции по инфракрасной структуре гравитации и калибровочной теории . Издательство Принстонского университета. стр. 1–3.

[2] Инфракрасное излучение имеет более низкую энергию, чем видимое излучение , поэтому в физике его часто используют как синоним низкой энергии.

[:0-3] Качасо, Фредди; Строминджер, Эндрю (апрель 2014 г.). «Доказательства новой теоремы о мягком гравитоне». arXiv : 1404.4091 [ hep-th ].

[:1-4] Барнич, Гленн; Труссер, Седрик (08 сентября 2010 г.). «Возвращение к симметриям асимптотически плоского четырехмерного пространства-времени на нулевой бесконечности» . Письма о физических отзывах . 105 (11): 111103. arXiv : 0909.2617 . Бибкод : 2010PhRvL.105k1103B . дои : 10.1103/PhysRevLett.105.111103 . ПМИД 20867563 . S2CID 14678633 . Проверено 27 июля 2023 г.

[:2-5] Пастерски, Сабрина (28 сентября 2017 г.). «Асимптотические симметрии и электромагнитная память» . Журнал физики высоких энергий . 2017 (9): 154. arXiv : 1505.00716 . Бибкод : 2017JHEP...09..154P . дои : 10.1007/JHEP09(2017)154 . S2CID 256041306 . Проверено 26 июля 2023 г.

[6] Пастерски, Сабрина; Строминджер, Эндрю; Жибоедов, Александр (14 декабря 2016 г.). «Новые гравитационные воспоминания» . Журнал физики высоких энергий . 2016 (12): 53. arXiv : 1502.06120 . Бибкод : 2016JHEP...12..053P . дои : 10.1007/JHEP12(2016)053 . S2CID 256045385 . Проверено 26 июля 2023 г.

[7] Биери, Лидия; Гарфинкл, Дэвид (07 октября 2013 г.). «Электромагнитный аналог гравитационно-волновой памяти» . Классическая и квантовая гравитация . 30 (19): 195009. arXiv : 1307.5098 . Бибкод : 2013CQGra..30s5009B . дои : 10.1088/0264-9381/30/19/195009 . S2CID 118728273 . Проверено 26 июля 2023 г.

[8] Сарккинен, Миика (2018). «Эффект памяти в электромагнитном излучении» . s3.cern.ch. Хельсинкский университет – физический факультет. Проходящая гравитационная волна периодически меняет относительные расстояния пробных частиц, но после того, как волна ушла, относительная скорость между частицами отсутствует. Однако в электромагнитном случае эффект памяти проявляется как «пинок», остаточная скорость, сообщаемая заряду электромагнитным полем.

[9] Строминджер, Эндрю; Жибоедов, Александр (2014). «Гравитационная память, суперпереводы BMS и мягкие теоремы». arXiv : 1411.5745 [ шестнадцатый ].

[10] Эндрю Строминджер (2018). Лекции по инфракрасной структуре гравитации и калибровочной теории . Издательство Принстонского университета. стр. 4–7.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]