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基于微扰场论的广义相对论中至二阶后牛顿近似的多体问题

广义相对论与量子宇宙学 2009-03-12 v2 天体物理学 高能物理 - 理论

摘要

受广义相对论实验探测的推动,我们采用微扰(量子)场论的方法,计算了其 n 体问题的有效拉格朗日量(至某些积分项)。微扰理论是在背景闵可夫斯基时空中进行的,计算到超越牛顿引力 O[(v/c)4]O[(v/c)^4] 阶,其中 vv 是这些 nn 个粒子在其质心系中的典型速度。对于 2 体问题的具体情况,目前正在进行的测量旋进致密天体双星产生的引力波的重大努力,要求其引力相互作用的计算超越目前已知的 O[(v/c)7]O[(v/c)^7] 阶。我们论证了,为了成功应用这些场论方法以实现这一目标,此类高阶后牛顿计算必须自动化。鉴于此,我们概述了一种算法,该算法原则上可以生成任意 v/cv/c 阶的相关费曼图,并着手开发必要的软件。我们推导了在超越牛顿引力 O[(v/c)6]O[(v/c)^6] 阶时对 n 体有效作用量有贡献的费曼图。

关键词

引用

@article{arxiv.0812.0012,
  title  = {The n-body problem in General Relativity up to the second post-Newtonian order from perturbative field theory},
  author = {Yi-Zen Chu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0812.0012},
  year   = {2009}
}

备注

39 pages. The Mathematica code used in this paper can be found at http://www.stargazing.net/yizen/PN.html Version 2: Slight re-wording of section on removal of accelerations in 2 PN lagrangian; comments added in conclusion; and typographical errors fixed. Article is similar to that published in PRD