[论文解读] Extended quasidilaton massive gravity is ghost free

Shinji Mukohyama|arXiv (Cornell University)|Sep 9, 2013

Black Holes and Theoretical Physics被引用 6

一句话总结

本文通过在改进的单位量规中执行非线性位移向量变换，证明了扩展准规范标度大质量引力理论中不存在布劳尔-德塞尔鬼态。该变换使哈密顿量关于时间度规线性化，并揭示出一个初级约束，从而消除了危险的自由度。这解决了近期关于该理论一致性的质疑。

ABSTRACT

In the extended quasidilaton massive gravity, in a modified unitary gauge, we perform a nonlinear transformation of the shift vector so that the Hamiltonian density of the system becomes linear in the lapse function. It is then straightforward to find the primary constraint that removes the (would-be) Boulware-Deser ghost. This refutes a recent claim against the consistency of the theory.

研究动机与目标

• 解决近期关于扩展准规范标度大质量引力理论因存在布劳尔-德塞尔鬼态而可能不一致的质疑。
• 通过分析其哈密顿量结构，确立该理论中不存在鬼态模式。
• 表明在改进单位量规中对位移向量进行非线性变换可使时间度规的哈密顿量密度线性化。
• 识别出由哈密顿量对时间度规的线性依赖所引出的初级约束，从而消除可能存在的鬼态自由度。
• 通过哈密顿量分析，严格证明扩展准规范标度大质量引力框架中鬼态的消失。

提出的方法

• 对扩展准规范标度大质量引力作用量中的位移向量执行非线性变换，以简化哈密顿量结构。
• 采用改进的单位量规以消除非物理自由度，并简化正则分析。
• 推导哈密顿量密度，并表明变换后其关于时间度规变为线性。
• 从对时间度规的线性依赖中识别出初级约束，从而消除布劳尔-德塞尔鬼态。
• 应用标准哈密顿量约束分析，确认物理领域中鬼态模式的缺失。
• 利用所得约束结构证明该理论不存在与布劳尔-德塞尔模式相关的强耦合问题。

实验结果

研究问题

• RQ1 正如近期所声称的那样，扩展准规范标度大质量引力理论是否包含布劳尔-德塞尔鬼态？
• RQ2 在改进单位量规中，对位移向量进行非线性重定义是否可使时间度规的哈密顿量密度线性化？
• RQ3 哈密顿量对时间度规的线性依赖是否会产生一个初级约束，从而消除鬼态模式？
• RQ4 该理论是否消除了与布劳尔-德塞尔模式相关的强耦合与幺正性破坏？
• RQ5 能否通过哈密顿量分析严格确立该理论的鬼态消失？

主要发现

• 在改进单位量规中对位移向量进行非线性变换，成功使哈密顿量密度关于时间度规线性化。
• 该线性性直接导致在正则形式中识别出一个初级约束。
• 该初级约束消除了可能存在的布劳尔-德塞尔鬼态模式，从而证实了危险自由度的缺失。
• 因此，该理论是无鬼态的，与近期关于其不一致性的声称相矛盾。
• 哈密顿量分析为该理论在非线性层次上的一致性提供了严格证明。
• 该结果确立了扩展准规范标度大质量引力理论是一种无强耦合问题的可行非线性大质量引力理论。