引力的红外完备化:哈勃尺度上发生了什么?
高能物理 - 理论
2009-12-07 v3 宇宙学与河外天体物理
广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们最近提出了一个等效原理的“超强”版本,标准的半经典引力并不满足该版本。在我们所推测的理论中,裸能量动量张量的真空期望值与平直空间中的完全相同:随截断呈四次发散,且不含任何时空依赖的次领头项。事实上,此类项的存在似乎与一些已知的困难有关,例如黑洞信息丢失和宇宙学常数问题。由于我们希望消除的项在高动量展开中是次领头的,我们尝试通过“红外完备化”广义相对论来探索这一推测的理论。我们考虑平坦FRW宇宙中的标量场,并分离出其傅里叶模算子的第一个红外修正,该修正消除了应力能量张量真空期望值中二次(次领头)时间依赖的发散。与文献中提出的其他场算子修正(通常在紫外区域)类似,当前方法似乎暗示了度规流形描述(在此处是红外、大尺度上)的失效。我们表明,对广义相对论的修正实际上非常微小,在可与曲率倒数相比的距离上变得有效,并且不包含任何可调参数。最后,我们推导了一些宇宙学含义。通过研究正则对易关系的一致性,我们推断出对两个共动观测者之间距离的修正:当该距离远小于哈勃长度时,它仅随尺度因子增长,否则会得到显著的修正。对宇宙学距离测量的修正也是可计算的,并且对于空间平坦的物质主导宇宙,其方向表现为有效的正加速。
引用
@article{arxiv.0907.0765,
title = {The IR-Completion of Gravity: What happens at Hubble Scales?},
author = {Federico Piazza},
journal= {arXiv preprint arXiv:0907.0765},
year = {2009}
}
备注
27 pages, 2 figures. Final version, references added