О неперенормируемости ОТО

Я кое-что читал, пытаясь лучше понять некоторые проблемы перенормировки с действием Эйнштейна-Гильберта. Но что-то странное пришло на ум, и я надеюсь, что у некоторых пользователей есть опыт, чтобы прокомментировать это. В частности, большинство источников, которые я видел, основаны на расширении действия Эйнштейна Гильберта на плоском фоне для получения лагранжиана формы

( час ) 2 + 1 к ( час ) 2 час + 1 к 2 ( час ) 2 час 2 + . . .
с терминами, которые становятся все более и более расходящимися по мере продвижения. Но по какой-то причине я нахожу, что я немного озабочен идеей, что, возможно, само конкретное расширение имеет проблемы со сходимостью, которые могут или не могут быть принципиально связаны с действием EH в его нерасширенной форме. Обычно мы пользуемся понятием предельного диапазона энергий, чтобы иметь дело с проблемами перенормировки в терминах «теории эффективного поля». Откуда мы знаем, что расширение самой ЭД справедливо не только как низкоэнергетическое приближение? Знаем ли мы, что не существует расширения альтернативной формы, которая имеет конвергентные термины для диапазона энергий, где первая сталкивается с проблемами?

Нередко квантовая гравитация рассматривается как эффективная теория, см. известную статью 't Hooft and Veltman , а также этот (также часто цитируемый) обзор.

Ответы (1)

Я думаю, что это в основном подводит итог программе того, что такое квантовая гравитация. Современная точка зрения состоит в том, что общая теория относительности (и практически любая квантовая теория поля) является эффективной теорией поля, а полная теория квантовой гравитации должна обеспечивать завершение в ультрафиолетовом диапазоне. Как поясняется в обзоре Донохью , предложенном Беширой (еще один хороший обзор — Living Review Клиффа Берджесса ), точка зрения эффективной теории поля предполагает, что действие EH должно быть дополнено поправками на более высокую кривизну (термины вроде р 2 , р мю ν р мю ν и т. д.), подавленные соответствующими степенями планковской шкалы. Это затрудняет обнаружение эффектов этих членов, и в целом коэффициенты перед этими членами будут зависеть от деталей УФ-завершения. Например, в теории струн эти члены могут быть вычислены с помощью согласованных расчетов с низкоэнергетическим эффективным действием (которое включает помимо гравитона скалярное дилатонное поле и 2-форму Б мю ν поле).

Еще одна идея, которая кажется соответствующей тому, о чем вы спрашиваете, — это программа асимптотической безопасности в квантовой гравитации . В этом сценарии они ищут фиксированную точку, к которой теория течет в УФ, которая отличается от свободной теории (т.е. возмущения вокруг плоского пространства). Я думаю, что мало что известно о теории УФ-излучения, и большинство исследований состоит в том, чтобы доказать, что она действительно существует. Но если бы оно существовало, это, вероятно, было бы альтернативным дополнением, которое вы ищете.

Большое спасибо за информацию и источники. Мне, безусловно, будет интересно прочитать об упомянутой вами асимптотической программе безопасности. Звучит очень похоже на тип сценария, о котором я думал.