中文

量子时空 Ricci 流中的低能量子修正引力

广义相对论与量子宇宙学 2023-04-27 v2 星系天体物理 高能物理 - 理论

摘要

物理参考系的量子处理导致量子时空的 Ricci 流,这是一个相当严格的引力量子化与重整化效应框架。该理论具有由唯一常数——宇宙临界密度——所描述的低特征能量尺度。在低能长距离(宇宙或星系)尺度上,该理论修正了爱因斯坦引力,自然给出作为 Ricci 流首项反项的宇宙学常数,以及有效的尺度依赖 Einstein-Hilbert 作用量。在弱静态引力极限下,该框架给出偏离牛顿引力、并在特征尺度附近类似于修正牛顿动力学(MOdified Newtonian Dynamics, MOND)的过渡趋势。当局部曲率较大时,恢复牛顿引力。当局部曲率足够低、可与对应于特征能量尺度的渐近背景曲率相比拟时,该过渡趋势产生重子 Tully-Fisher 关系。对于背景曲率周围的中间一般曲率,插值拉格朗日函数给出类似于观测到的星系径向加速度关系的过渡趋势。当重子物质密度远低于星系外围的临界密度时,可能存在对应于宇宙加速膨胀的普适“加速度下限”,其在深 MOND 极限处不同于 MOND。MOND 中引入的临界加速度常数 a0a_0 与该理论的低特征能量尺度相关。宇宙学常数对其给出普适首项贡献,流效应给出次项尺度依赖贡献,这等效于向理论诱导了“冷暗物质”。当“暗物质”约为重子物质的 5 倍时,a0a_0 与星系数据一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.06082,
  title  = {Quantum Modified Gravity at Low Energy in the Ricci Flow of Quantum Spacetime},
  author = {M. J. Luo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.06082},
  year   = {2023}
}

备注

19 pages, 2 figures. Version to appear in International Journal of Theoretical Physics