[论文解读] Nonsymmetric Gravitational Theory as a String Theory

J. W. Moffat|ArXiv.org|Dec 4, 1995

Cosmology and Gravitation Theories被引用 3

一句话总结

本文提出，非对称引力理论（NGT）可被解释为一种弦理论，其中反称场分量对应于一种质量为自旋1+的矢量玻色子，该玻色子介导开放弦之间的相互作用。该理论预测不存在黑洞事件视界，并在低能区域表现出一种由银河尺度上的杨-米尔斯势描述的束缚行为，且在弱场极限下存在一种奇异的、非微扰的相变。

ABSTRACT

It is shown that the new version of nonsymmetric gravitational theory (NGT) corresponds in the linear approximation to linear Einstein gravity theory and antisymmetric field equations with a non-conserved string source current. The Hamiltonian for the antisymmetric field equations is bounded from below and describes the exchange of a spin $1^+$ massive vector boson between open strings. The non-Riemannian geometrical theory is formulated in terms of a nonsymmetric fundamental tensor $g_{μν}$. The weak field limit, $g_{[μν]} ightarrow 0$, associated with large distance scales, corresponds to the limit to a confinement region at low energies described by an effective Yukawa potential at galactic distance scales. The limit to this low-energy confinement region is expected to be singular and non-perturbative. The NGT string theory predicts that there are no black hole event horizons associated with infinite red shift null surfaces.

研究动机与目标

• 在线性近似下建立非对称引力理论（NGT）与弦理论之间的对应关系。
• 证明NGT中的反称场描述了一种具有有界哈密顿量的稳定质量为自旋1+的矢量玻色子，与开放弦交换一致。
• 探讨NGT的低能极限，特别是其在大距离和星系尺度上的行为。
• 研究NGT中不存在黑洞事件视界的原因，意味着不存在无限红移表面。
• 分析NGT弱场极限的非微扰、奇异性质，将其解释为束缚区域。

提出的方法

• 使用非对称基本张量 $ g_{\mu\nu} $ 构造NGT，分离其对称与反称部分。
• 线性化场方程，表明其等价于爱因斯坦引力与具有非守恒弦源流的反称场方程。
• 构造反称场的哈密顿量，证明其下有界，表明该态的稳定性。
• 将反称场识别为由开放弦相互作用产生的质量为自旋1+的矢量玻色子。
• 分析弱场极限 $ g_{[\mu\nu]} \to 0 $，表明其对应于低能下的束缚区域。
• 推导出在星系尺度上由低能极限中质量矢量交换产生的有效杨-米尔斯势。

实验结果

研究问题

• RQ1 非对称引力理论能否在弱场近似下被一致地解释为弦理论？
• RQ2 NGT中的反称场是否描述了一种与开放弦交换相容的稳定、质量为自旋1+的矢量玻色子？
• RQ3 NGT的低能极限的本质是什么？它如何与束缚行为及星系尺度动力学相关？
• RQ4 为何NGT预测不存在黑洞事件视界和无限红移表面？
• RQ5 NGT的弱场极限如何表征？其非微扰、奇异行为意味着什么？

主要发现

• NGT的线性近似重现了爱因斯坦引力和具有非守恒弦源流的反称场方程。
• 反称场的哈密顿量下有界，证实了质量为自旋1+的矢量玻色子态的稳定性。
• 反称场对应于开放弦之间交换一个质量为自旋1+的矢量玻色子，与弦理论一致。
• 在弱场极限 $ g_{[\mu\nu]} \to 0 $ 下，NGT进入低能束缚区域，其在星系尺度上由有效杨-米尔斯势描述。
• 向该低能区域的过渡是奇异且非微扰的，表明在大距离处存在强动力学行为。
• NGT预测不存在黑洞事件视界，意味着该理论中不存在无限红移的零曲面。