EFT方法中双星系统至四阶后牛顿阶的保守动力学 II：重整化拉格朗日量
广义相对论与量子宇宙学
2019-07-31 v2 高能物理 - 唯象学
高能物理 - 理论
摘要
我们在有效场论(EFT)方法中完成了双星系统至四阶后牛顿(4PN)阶保守动力学的推导。我们给出了在PN展开框架内自洽(无歧义)的重整化拉格朗日量的计算。在确认文献中最终结论的同时，我们澄清了关于中间红外(IR)与紫外(UV)发散以及重整化过程的若干议题。首先，我们仅使用维度正则化与区域法——二者为EFT形式体系的支柱——恰当地辨识出IR与UV奇异性。这需要对势区中无标度积分以及由尾效应导致的辐射模的保守贡献进行细致研究。正如一致性所预期的，近区中的UV发散(源于点粒子极限)可被吸收进世界线有效理论中的两个抵消项。随后这些抵消项可通过场重定义消去，从而使得重整化方案依赖性在4PN阶无物理效应。剩余的IR极点本质上是虚假的，通过EFT方法中实施零桶减除得以明确消去。该过程将IR奇异性转化为UV对应项。正如所预期，遗留的UV极点显式地抵消了来自辐射反作用的保守项中的UV发散，唯一地确定了引力势。类似的与区域划分紧密关联的人为IR/UV极点在较低阶也明显存在。自4PN阶起，辐射区的局域与非局域含时贡献均进入保守动力学。在整个计算过程的任何阶段均未引入额外的正规化子或歧义参数。
引用
@article{arxiv.1903.05118,
title = {Conservative dynamics of binary systems to fourth Post-Newtonian order in the EFT approach II: Renormalized Lagrangian},
author = {Stefano Foffa and Rafael A. Porto and Ira Rothstein and Riccardo Sturani},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.05118},
year = {2019}
}
备注
40 pages. 8 figures. v2: Published version