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超相对论极限下的引力自作用力:'大 N'展开

广义相对论与量子宇宙学 2015-06-15 v2 宇宙学与河外天体物理 高能天体物理现象 高能物理 - 唯象学 高能物理 - 理论

摘要

我们利用有效场论形式体系研究引力自作用力。我们表明,在超相对论极限 γ\gamma \to \infty(其中 γ\gamma 为洛伦兹 boost 因子)下,会出现许多简化。通过与量子场论中的大 N 极限类比,我们引入参数 1/N=1/γ21/N = 1/\gamma^2,并证明有效作用量允许按 λ=Nϵ\lambda = N\epsilon 的幂次进行良定义的展开,即在 1/N1/N 的每一阶上,其中 ϵ=Em/M\epsilon = E_m/MEm=γmE_m=\gamma m 为小质量的(动能)能量。此外,我们表明具有非线性体相互作用的图首次出现在 O(λ2/N2)O(\lambda^2/N^2) 阶,而只有具有世界线耦合非线性的图(其计算显著更容易)在大 N/超相对论极限下存续。最后,我们推导了至 O(λ4/N)O(\lambda^4/N) 阶的自作用力,并给出了圆轨道的一些守恒量的表达式。

关键词

引用

@article{arxiv.1302.4486,
  title  = {Gravitational self-force in the ultra-relativistic limit: The 'large-N' expansion},
  author = {Chad R. Galley and Rafael A. Porto},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1302.4486},
  year   = {2015}
}

备注

12+23 pages, 24 figures. Paper substantially extended with more details on the formalism and computations. Submitted to JHEP