大质量引力子与引力理论空间的有效场论

我们引入一种技术，用于在显式破缺的坐标不变性理论中恢复一般坐标不变性。这是引力理论中 Callan-Coleman-Wess-Zumino 形式对于规范理论的类比。我们利用这一技术来阐明相互作用的大质量和无质量引力子的性质。对于具有普朗克尺度 Mpl 和质量 mg 的单个引力子，我们发现存在一个合理的有效场论，其有效范围可至远高于 mg 的参数化高能截断 Lambda。我们的方法有助于透明地理解与大质量引力子相关的许多奇特性质，其中包括拉格朗日量需要 Fierz-Pauli 形式、在一般背景中 van Dam-Veltman-Zakharov 不连续性的存在与否，以及在远离重源处非线性效应的出现和有效理论的失效。Fierz-Pauli 项之外所有非线性修正的自然大小都很容易确定。对于 Fierz-Pauli 理论，截断尺度为 Lambda ~ (mg^4 Mpl)^(1/5)，但在某些非线性扩展中，截断可以提高到 Lambda ~ (mg^2 Mpl)^(1/3)。在确立了这些模型作为有效理论是合理的基础上，有许多新的探索途径，包括在理论空间中构建引力模型以及构造引力维度。