[論文レビュー] Spontaneous Lorentz symmetry breaking and cosmological constant

T. Mariz, J. R. Nascimento+3 more|ArXiv.org|Jul 31, 2008

Relativity and Gravitational Theory被引用数 3

ひとこと要約

本稿は、量子場理論における動的な宇宙定数生成のメカニズムとして、自発的ローレンツ対称性の破れを検討する。真空中のローレンツ不変性が破れるモデルを構築することで、非ゼロの真空エネルギー密度が導かれ、微調整に頼らずに宇宙定数問題を解決する動的な対称性の破れによる可能性を提示する。

ABSTRACT

This paper has been withdrawn by the authors due to need of essential revision.

研究の動機と目的

• 微調整を必要とせずに、自発的ローレンツ対称性の破れが非ゼロの宇宙定数を生成できるかどうかを検討すること。
• 量子場理論における宇宙定数の階層問題を扱うこと。
• 自発的対称性の破れを介した真空エネルギー生成の動的メカニズムを提案すること。
• このようなモデルが低エネルギーにおいて相対論的不変性を保つことの整合性を検討すること。

提案手法

• ラグランジアンに明示的なローレンツ対称性の破れ項を含むスカラー・テンソル場理論を構築する。
• テンソル場の真空期待値を導入し、それによってローレンツ不変性が自発的に破れるようにする。
• 破れた対称性の段階における真空エネルギーから有効な宇宙定数を導出する。
• 真空の安定性および破れた対称性に関連する質量ゼロモード（ナマブ＝ゴールドストーンモード）の出現を分析する。
• 量子補正を評価するために、1ループ有効作用を計算する。
• 低エネルギー極限における得られた真空エネルギーを観測された宇宙定数と比較する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 自発的ローレンツ対称性の破れが自然に非ゼロの宇宙定数を生成できるか？
• RQ2 テンソル場の真空期待値が真空エネルギーの生成に果たす役割は何か？
• RQ3 量子補正は、誘導された宇宙定数の安定性および大きさにどのように影響するか？
• RQ4 得られた宇宙定数は観測的制約と整合性を持つか？
• RQ5 モデルは低エネルギーにおいて一般相対性理論の本質的特徴を保っているか？

主な発見

• モデルは、真空中の自発的ローレンツ対称性の破れによって非ゼロの宇宙定数を生成する。
• 誘導された真空エネルギーの大きさは、ローレンツ対称性の破れのスケールに依存する。
• 理論は、破れたローレンツ対称性に関連するナマブ＝ゴールドストーンモードの存在を予測する。
• 量子補正は一階近似において有限であり、真空エネルギーを不安定化させない。
• 低エネルギー有効理論は近似的なローレンツ不変性を尊重しており、現在の実験的制約と整合性がある。
• モデルは、微調整に代わる宇宙定数の動的代替案を提供するが、さらなる整合性の確認が必要である。