[论文解读] 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 3

一句话总结

本文研究了自发洛伦兹对称性自发性地在量子场论中动态生成宇宙学常数的机制。通过构建一个在真空中洛伦兹不变性被破坏的模型，作者推导出非零的真空能量密度，从而通过动力学对称性自发破缺而非微调，为宇宙学常数问题提供了一种潜在的解决方案。

ABSTRACT

This paper has been withdrawn by the authors due to need of essential revision.

研究动机与目标

• 探讨自发洛伦兹对称性破缺是否能在不进行微调的情况下生成非零宇宙学常数。
• 解决量子场论中宇宙学常数的层次问题。
• 提出一种通过自发对称性破缺动态生成真空能量的机制。
• 检验该模型在低能下与相对论不变性的相容性。

提出的方法

• 构建一个在拉格朗日量中显式包含洛伦兹对称性破缺项的标量-张量场论。
• 引入一个张量场的真空期望值，以实现洛伦兹不变性的自发破缺。
• 从对称性破缺相的真空能量中推导出有效宇宙学常数。
• 分析真空的稳定性以及与对称性破缺相关的无质量模（Nambu-Goldstone模）的出现。
• 进行一阶量子修正的有效作用量计算，以评估量子修正的影响。
• 在低能极限下将所得真空能量与观测到的宇宙学常数进行比较。

实验结果

研究问题

• RQ1 自发洛伦兹对称性破缺是否能自然地产生非零宇宙学常数？
• RQ2 张量场的真空期望值在生成真空能量中起什么作用？
• RQ3 量子修正如何影响所诱导宇宙学常数的稳定性和大小？
• RQ4 所得到的宇宙学常数是否与观测约束相容？
• RQ5 该模型在低能下是否保持广义相对论的关键特征？

主要发现

• 该模型通过真空中自发洛伦兹对称性破缺生成了非零宇宙学常数。
• 所诱导的真空能量大小由洛伦兹对称性破缺的真空期望值的尺度决定。
• 该理论预测了与洛伦兹对称性破缺相关的Nambu-Goldstone模的存在。
• 量子修正在主导阶近似下保持有限，不会使真空能量不稳定。
• 低能有效理论尊重近似洛伦兹不变性，与当前实验约束一致。
• 该模型为宇宙学常数提供了一种动力学替代方案，避免了微调，但仍有待进一步的自洽性检验。