引力的有效理论与动力学真空能
摘要
引力与广义相对论在低能与宏观距离下被视为有效场论（EFT）。光或无质量量子场的共形反常的有效作用量在宏观尺度上具有显著影响，因为其关联的光锥奇异性无法被局域曲率不变量的展开所捕捉。我们给出了共形反常与应力张量 WZ 有效作用量的紧致局域形式，需要引入一个新的轻标量场，我们认为它应被包含在引力的低能有效作用量中。标量 conformalon 与时空度规的共形部分耦合，并允许描述为 4-形式阿贝尔规范场强 F=dA 凝聚态的真空能有效值随空间和时间改变。这通过将 Euler 类的 Chern-Simons 3-形式中与挠率相关的部分辨识为规范势 A 来实现，其以类似电磁学的 J.A 相互作用进入共形反常的有效作用量。守恒的 3-电流 J 描述了分隔不同真空能区域的 2-维曲面的世界管。由此得到的 EFT 因而以动力学凝聚态取代了经典引力中固定的常数 Lambda 及其对 UV 物理显然不自然的巨大敏感性，该凝聚态在空平坦空间中的基态值恒为 Lambda = 0。通过允许 Lambda 在黑洞视界的 2-曲面附近快速变化，所提出的动力学真空能 EFT 为引力凝聚态星——作为与量子理论一致的全部引力坍缩的最终态——提供了有效拉格朗日量。我们讨论了动力学真空暗能量对宇宙学、宇宙巧合问题以及共形不变性在 SM 中其他精细调节问题的作用的可能后果。
引用
@article{arxiv.2205.04703,
title = {The Effective Theory of Gravity and Dynamical Vacuum Energy},
author = {Emil Mottola},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.04703},
year = {2023}
}
备注
41 pages, Revised Version published in JHEP 2022, 37 (2022). Previous Sec. 2 expanded to Secs. 2-3. The role of the torsional part of the Chern-Simons 3-form and source current for the 4-form field strength clarified in Secs. 5-7. Previous Sec. 5 moved to Appendix B and modified to discuss torsional susceptibility kappa. Previous Sec. 6 eliminated as unnecessary. Conclusions are unchanged