[論文レビュー] Solutions to Hoÿrava Gravity

Jianwei Mei, W. C. Mitchell|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2009

Cosmology and Gravitation Theories参考文献 6被引用数 17

ひとこと要約

この論文は、一般相対性理論が大スケールで回復する非相対論的で再帰的可解な重力理論であるHoõrava重力の、運動方程式の完全な導出を行っている。球対称解とFriedmann-Lemaître-Robertson-Walker計量の宇宙論的解を提示し、特定の条件下で理論が既知の重力現象と整合することを示している。

ABSTRACT

Recently Hoyrava proposed a non-relativistic renormalisable theory of gravitation, which reduces to Einstein’s general relativity at large distances, and that may provide a candidate for a UV completion of Einstein’s theory. In this paper, we derive the full set of equations of motion, and then we obtain spherically symmetric solutions and discuss their properties. We also obtain solutions for the Friedman-Lemaˆotre-Robertson-Walker cosmological metric.

研究の動機と目的

• 一般相対性理論のUV完備化の候補であるHoõrava重力の、運動方程式の完全なセットを導出すること。
• この理論に球対称解が存在するかを調査し、その物理的性質を分析すること。
• Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker計量の解を導出し、その宇宙論的妥当性を評価すること。

提案手法

• 高次元の空間曲率項を含むHoõrava重力作用から、運動方程式の完全な導出を行う。
• 球対称の仮定を適用して、重力ポテンシャルの正確な解を得る。
• Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker計量の仮定を用いて、理論内での宇宙論的解を導出する。
• Hoõrava重力がアインシュタインの一般相対性理論に還元される極限での解を分析する。
• 導出された解を標準的一般相対性理論の結果と比較し、整合性とずれを評価する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 Hoõrava重力には球対称解が存在するのか。また、一般相対性理論のシュバルツシルト解とはどのように異なるか。
• RQ2 Hoõrava重力が低エネルギー極限で一般相対性理論を再現する条件は何か。
• RQ3 Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker計量は、Hoõrava重力の枠組み内で一貫して解けるか。
• RQ4 理論の非相対論的構造が、対称な時空における重力力学に与える影響は何か。
• RQ5 Hoõrava重力に含まれる高次曲率項が、球対称および宇宙論的状況における重力場の振る舞いに与える影響は何か。

主な発見

• Hoõrava重力の運動方程式の完全なセットが導出され、今後の臨床的分析の基盤が提供された。
• 球対称解が得られ、理論が低エネルギー極限で一般相対性理論と整合する解を許容することが示された。
• Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker計量の宇宙論的解が導出され、特定の条件下で標準的宇宙論的進化と整合することが示された。
• 解は、期待どおりに、大スケールでHoõrava重力がアインシュタインの一般相対性理論に還元されることを示している。
• 分析により、理論が一般相対性理論の主要な物理的特徴を保ちつつ、短距離における重力行動に影響を及ぼす新たな項を導入することが確認された。