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广义相对论与一类 Hořava 引力理论之间的关系

广义相对论与量子宇宙学 2021-04-13 v2 高能物理 - 理论

摘要

对洛伦兹(特别是推进)不变性的违背可使引力在紫外区可重整化,正如 Hořava 最初所指出的,但在红外区受到日益严格的约束。在低能下,Hořava 引力由三个无量纲耦合 α\alphaβ\betaλ\lambda 刻画,它们在广义相对论极限中趋于零。太阳系与引力波实验将其中两个耦合(α\alphaβ\beta)约束至极小的值,但第三个仍相对不受约束(0λ0.010.10\leq\lambda\lesssim 0.01-0.1)。此外,要求(缓慢运动)黑洞解在中央奇点外正则,需要 α\alphaβ\beta 精确为零。尽管正则约束分析表明,由这些约束(α=β=0\alpha=\beta=0λ0\lambda\neq0)导出的计时理论(khronometric theories)类即便在真空中也不能等价于广义相对论,先前关于太阳系、双脉冲星与引力波产生的动力学计算却显示与广义相对论完全吻合。此处,我们分析球对称坍缩并计算黑洞准正规模,再次发现就观测预言而言它们表现得与广义相对论精确相同。然而,我们发现球对称坍缩导致形成一个正则的普适视界(universal horizon),即对任意传播速度信号而言的因果边界,位于物质与张量引力子的通常事件视界之内。我们的分析也确认,与广义相对论的自旋-2 引力子并存的那一额外标量自由度在低能下保持强耦合,即便在弯曲背景上亦然。这些令人困惑的结果暗示,任何对 Hořava 引力的进一步约束可能将来自宇宙学。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.00929,
  title  = {The relation between general relativity and a class of Ho\v{r}ava gravity theories},
  author = {Nicola Franchini and Mario Herrero-Valea and Enrico Barausse},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.00929},
  year   = {2021}
}

备注

15 pages, no figures. Ancillary files with field equations in Mathematica available. Accepted for publication in PRD