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| Original Text | 日本語訳 |
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| Astrophysical observations of the cosmos allow us to probe extreme physics and answer foundational questions on our universe. Modern astronomy is increasingly operating under a holistic approach, probing the same question with multiple diagnostics including how sources vary over time, how they appear across the electromagnetic spectrum, and through their other signatures, including gravitational waves, neutrinos, cosmic rays, and dust on Earth. Astrophysical observations are now reaching the point where approximate physics models are insufficient. Key sources of interest are explosive transients, whose understanding requires multidisciplinary studies at the intersection of astrophysics, gravity, nuclear science, plasma physics, fluid dynamics and turbulence, computation, particle physics, atomic, molecular, and optical science, condensed matter and materials science, radiation transport, and high energy density physics. This white paper provides an overview of the major scientific advances that lay at the intersection of physics and astronomy and are best probed through time-domain and multimessenger astrophysics, an exploration of how multidisciplinary science can be fostered, and introductory descriptions of the relevant scientific disciplines and key astrophysical sources of interest. | 宇宙の天体物理学的観測により、極限物理学を調査できるようになります そして私たちの宇宙に関する基本的な質問に答えます。 現代の天文学は、 ますます総合的なアプローチの下で活動し、同じ疑問を探求する ソースが時間の経過とともにどのように変化するか、それらがどのように現れるかなど、複数の診断が可能 電磁スペクトル全体、およびその他の署名を通じて、 重力波、ニュートリノ、宇宙線、地球上の塵など。 天体物理観測は現在、近似物理学を実現する段階に達しています。 モデルが不足しています。 重要な関心源は爆発的な過渡現象です。 その理解には、さまざまな分野の横断的な研究が必要です。 天体物理学、重力、核科学、プラズマ物理学、流体力学、 乱流、計算、素粒子物理学、原子、分子、光学 科学、凝縮物質と材料科学、放射線輸送、高等 エネルギー密度物理学。 このホワイトペーパーでは、主要なサービスの概要を説明します。 物理学と天文学の交差点にある科学の進歩、 時間領域およびマルチメッセンジャー天体物理学を通じて最もよく探査されます。 学際的な科学をどのように促進できるかについての探求と入門 関連する科学分野と主要な天体物理学の説明 興味のある情報源。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Correspondences between apparently distant concepts are ubiquitous in theoretical physics. In the context of Black Holes (BHs), Quasi-Normal Modes (QNMs) were shown to be linked to both the shadows, in the so-called eikonal limit, and Gray-Body Factors (GBFs), using the WKB approximation. We test the accuracy of the quasinormal modes-graybody factors correspondence's in the context of the Hawking spectra for static and rotating black hole configurations, with particular attention to the superradiant regime. Our analysis reveals the correspondence failure to accurately reproduce the Hawking spectrum due to divergences. Furthermore, we bridge the gap between black shadows and graybody factors by drawing a correspondence between such quantities in the case of generic static and spherically symmetric spacetime configurations. The shadow-GBF correspondence is tested for some case studies, including regular BHs, and its limitations and applicability are thereof discussed. This study opens new perspectives, by introducing a new correspondence and remarking on the caution needed when considering these connections. | 一見遠く離れた概念間の対応関係は、世界のどこにでも存在します。 理論物理学。 ブラック ホール (BH) のコンテキストでは、準正規モード (QNM) は、いわゆるエイコナルにおいて、両方の影にリンクされていることが示されました。 WKB 近似を使用した限界値とグレーボディ係数 (GBF)。 テストします 準正規モードとグレーボディ係数の対応の精度 静的および回転ブラック ホールのホーキング スペクトルのコンテキスト 超放射領域に特に注意を払った構成。 私たちの 分析により、ホーキング博士の記録を正確に再現できない対応が明らかになった 発散によるスペクトル。 さらに、黒と黒の間のギャップを埋めます。 シャドウとグレーボディ要素間の対応関係を描画することにより、 一般的な静的で球対称な時空の場合の量 構成。 いくつかのケーススタディでShadow-GBF対応をテストしています。 通常の BH を含み、その制限と適用性はそれによって決まります。 議論しました。 この研究は、新しい概念を導入することにより、新しい視点を開きます。 これらを検討する際に必要な対応と注意事項について 接続。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The linear response of a Schwarzschild black hole to an external quadrupolar perturbation is studied in analogy to a mechanical electrodynamical system, with the goal to describe the gravitational polarizability. Its causality properties imply dispersion relations that relate fluctuation and dissipative properties. We review and combine results obtained via the Regge-Wheeler equation on one side and a perturbative, worldline effective field theory description on the other, obtaining a consistent description of the dispersion relations for the gravitational polarizability of a Schwarzschild black hole. We find that the classical part of the 2-point correlation function of the black hole multipole depends on the boundary conditions of the space-time the black hole is immersed in, which is relevant for the dispersion relations considered. | 外部四極子に対するシュワルツシルト ブラック ホールの線形応答 摂動は機械的な電気力学的システムに類似して研究されます。 重力分極率を説明することを目標としています。 その因果関係 特性は、変動と散逸に関係する分散関係を暗示します。 プロパティ。 Regge-Wheeler によって得られた結果をレビューして結合します。 一方では方程式と摂動的な世界線有効場理論 もう一方の説明では、分散の一貫した説明が得られます。 シュヴァルツシルト ブラック ホールの重力分極率の関係。 の 2 点相関関数の古典的な部分が次のとおりであることがわかります。 ブラックホール多重極は時空の境界条件に依存します。 ブラックホールが浸漬されており、これは分散関係に関連します 考慮された。 |
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| Lorentz invariance violation (LIV) has long been recognized as an observable low-energy signature of quantum gravity. In spite of a great effort to detect LIV effects, so far only lower bounds have been derived. The high energy photons from the gamma ray burst GRB 221009A have been detected by the LHAASO collaboration and one at ${\cal E} \simeq 251 \, \rm TeV$ by the Carpet collaboration using a partial data set. Very recently, the Carpet collaboration has completed the full data analysis, reporting further support for their previously detected photon now at ${\cal E} = 300^{+ 43}_{- 38} \, {\rm TeV}$, which manifestly clashes with conventional physics. Taking this result at face value, we derive the first evidence for LIV and we show that such a detection cannot be explained by axion-like particles (ALPs), which allow for the observation of the highest energy photons detected by LHAASO. We also outline a scenario in which ALPs and LIV naturally coexist. If confirmed by future observations our finding would represent the first positive result in quantum gravity phenomenology. | ローレンツ不変性違反 (LIV) は観察可能なものとして長い間認識されてきました。 量子重力の低エネルギーの痕跡。 発見するために多大な努力をしたにもかかわらず、 LIV 効果は、これまでのところ下限のみが導出されています。 高いエネルギー ガンマ線バースト GRB 221009A からの光子が LHAASO によって検出されました コラボレーションと ${\cal E} \simeq 251 \、\rm TeV$ by the Carpet でのコラボレーション 部分的なデータセットを使用したコラボレーション。 つい最近、カーペットとのコラボレーションが行われました。 は完全なデータ分析を完了し、さらなるサポートを報告しています。 以前に検出された光子は現在 ${\cal E} = 300^{+ 43}_{- 38} \, {\rm TeV}$, それは明らかに従来の物理学と衝突します。 この結果を真に受けて 私たちは LIV の最初の証拠を導き出し、そのような検出が可能であることを示します。 アクシオン様粒子 (ALP) では説明できません。 LHAASOによって検出された最高エネルギー光子の観測。 また、 ALP と LIV が自然に共存するシナリオ。 今後確認できれば 観察によると、私たちの発見は量子における最初の肯定的な結果を表すだろう 重力現象学。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the possibility of accommodating both early and late-time tensions using a novel reinforcement learning technique. By applying this technique, we aim to optimize the evolution of the Hubble parameter from recombination to the present epoch, addressing both tensions simultaneously. To maximize the goodness of fit, our learning technique achieves a fit that surpasses even the $\Lambda$CDM model. Our results demonstrate a tendency to weaken both early and late time tensions in a completely model-independent manner. | 私たちは、早い時間と遅い時間の両方の緊張に対応する可能性を研究します 新しい強化学習手法を使用します。 この技術を応用することで、 再結合からハッブルパラメータの進化を最適化することを目的としています。 現在の時代では、両方の緊張に同時に対処しています。 を最大化するには、 フィット感の良さ、学習技術により、フィット感をも超えるフィット感を実現。 $\Lambda$CDM モデル。 私たちの結果は、初期と後期の両方で弱くなる傾向を示しています。 完全にモデルに依存しない方法で、後期の張力を調整します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Fulling-Davies-Unruh effect contains great amount of theoretical importance in various branches of physics. Requirement of very high acceleration hinders its experimental evidence. We put forward an idea to experimentally probe this effect by utilizing the Pancharatnam-Berry phase of an accelerated atom in presence of mirrors. We show that for much lower accelerations, the phase gets significantly enhanced in the presence of mirrors. We propose a schematic design of an interferometric set-up to experimentally capture this effect by utilizing the phase difference between an accelerated and an inertial atoms. For the choice of hydrogen atoms and suitable separation between atoms and mirrors, the required acceleration can be very low. | フリング・デイビス・ウンルー効果には理論的に非常に重要な要素が含まれています 物理学のさまざまな分野で。 非常に高い加速の要求が妨げとなる その実験的証拠。 私たちはこれを実験的に調査するアイデアを提案しました 加速された原子のパンチャラトナム・ベリー相を利用することによる効果 鏡の存在。 はるかに低い加速度では位相が大きくなることがわかります。 鏡があると大幅に強化されます。 概略図を提案します この効果を実験的に捕捉するための干渉計セットアップの設計 加速された原子と慣性原子の間の位相差を利用します。 水素原子の選択と原子間の適切な分離のために ミラーの場合、必要な加速度は非常に低くなります。 |
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| We present an analysis of gravitational wave polarization modes within Gravitational Quantum Field Theory (GQFT), a unified theoretical framework reconciling general relativity and quantum field theory. Our study focuses on five fundamental polarization states predicted in GQFT: two tensor ($+, \times$), two vector (x, y), and one scalar (breathing) mode, focusing on their distinctive detection signatures in space-based interferometers like LISA and Taiji. Using first-order orbital dynamics in the Solar System Barycenter frame, we identify three novel observational features: (1) characteristic interference patterns between polarization modes, (2) distinctive null-point signatures enabling mode discrimination, and (3) sky-position-dependent optimal detection windows. Our approach provides complete sky coverage through polarization mapping while remaining fully compatible with existing mission designs, notably avoiding the need for challenging direct breathing-mode measurements. The results are presented through comprehensive sky maps, offering both theoretical insights into gravitational wave polarization and practical tools for future detector networks. This work establishes a new paradigm for testing fundamental gravity theories through their unique polarization fingerprints, with particular relevance for upcoming multi-messenger gravitational wave astronomy. | 我々は、重力波の偏光モードの解析を発表します。 重力場量子理論 (GQFT)、統一理論的枠組み 一般相対性理論と場の量子理論を調和させる。 私たちの研究は以下に焦点を当てています GQFT で予測される 5 つの基本偏光状態: 2 つのテンソル ($+, \times$)、2 つのベクトル (x, y)、および 1 つのスカラー (呼吸) モード。 LISA や LISA などの宇宙ベースの干渉計における独特の検出シグネチャ 太地。 太陽系重心系における一次軌道力学を使用して、 私たちは 3 つの新しい観察特徴を特定しました: (1) 特徴的な干渉 偏波モード間のパターン、(2) 独特のヌル点シグネチャ モード判別が可能、(3) 空の位置に応じた最適な検出が可能 窓。 私たちのアプローチは偏光を通じて空を完全にカバーします 既存のミッション設計との完全な互換性を維持しながらマッピングを行うことができます。 困難な直接呼吸モード測定の必要性を回避します。 の 結果は包括的な天空図を通じて表示され、理論上の両方を提供します。 重力波の偏光に関する洞察と将来のための実用的なツール 検出器ネットワーク。 この取り組みは、基本的なテストの新しいパラダイムを確立します。 独自の偏光フィンガープリントによる重力理論、 特に今後のマルチメッセンジャー重力波天文学との関連性。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Black holes, one of the greatest enigmas of our Universe, are challenging to decipher. This work is dedicated to observing the changes in the mass of a non-singular black hole with the evolution of the Universe in the generalized Rastall gravity framework, considering the effects of parameter constraining. We examine two recently developed dynamical dark-energy equation of state parameterization models: Chaudhary-Bouali-Debnath-Roy-Mustafa-type~(CBDRM)~parameterization and Chaudhary-Debnath-Mustafa-Maurya-Atamurotov-type~(CDMMA)~parameterization. Starting with the concept and fundamental equations of the generalized Rastall gravity theory, we introduce the two models along with their equations of state, energy density equations, and corresponding Hubble parameter equations. We then constrain the required parameters using Monte Carlo Markov chain (MCMC) analyses to ensure the accuracy and reliability of our study. Next, we discuss the non-singular black holes from the perspective of generalized Rastall gravity theory and some of their essential properties. Finally, we pursue the primary goal of our work: analyzing the mass accretion process. We derive the mass equation for both models in terms of the redshift function, represent the results graphically, and compare them with the standard $\Lambda$CDM model of the Universe. Our findings indicate that the accretion of both CBDRM~and~CDMMA dark energy parameterizations, considering constrained parameter values, leads to an increase in the mass of the black hole during the Universe's evolution within the generalized Rastall gravity theory, revealing the true nature of dark energy. | 私たちの宇宙の最大の謎の一つであるブラックホールは、 解読する。 この研究は、物質の質量の変化を観察することに特化しています。 一般化された宇宙の進化を伴う非特異的ブラックホール パラメータ制約の効果を考慮した Rastall 重力フレームワーク。 最近開発された 2 つの動的暗エネルギー状態方程式を検証します パラメータ化モデル: Chaudhary-Bouali-Debnath-Roy-Mustafa-type~(CBDRM)~パラメータ化と Chaudhary-Debnath-Mustafa-Maurya-Atamurotov-type~(CDMMA)~パラメータ化。 一般化された Rastall の概念と基本方程式から始める 重力理論では、2 つのモデルとその方程式を紹介します。 状態、エネルギー密度方程式、および対応するハッブル パラメーター方程式。 次に、モンテカルロ マルコフ連鎖 (MCMC) を使用して必要なパラメーターを制約します。 研究の正確さと信頼性を保証するための分析。 次に議論します 一般化されたラストールの観点から見た非特異ブラックホール 重力理論とその重要な特性のいくつか。 最後に、私たちは、 私たちの研究の主な目標は、質量降着プロセスを分析することです。 を導き出します。 赤方偏移関数に関する両方のモデルの質量方程式は、 結果をグラフで表示し、標準の $\Lambda$CDM モデルと比較します。 宇宙。 私たちの調査結果は、CBDRMとCDMMAの両方が増加していることを示しています 制約されたパラメータ値を考慮したダーク エネルギーのパラメータ化により、 宇宙の進化におけるブラックホールの質量の増加 一般化されたラストール重力理論の中で、その本質を明らかにします。 暗黒エネルギー。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This work applies the principles of quantum cosmology to examine models incorporating a quintom field. Specifically, three distinct models are analyzed: a simplified toy model, a model featuring an exponential quintom potential, and one where the quintom field is coupled with a negative cosmological constant. For each case, we study the classical trajectories within the configuration space, present solutions to the Wheeler-DeWitt equation in quantum cosmology, and discuss physical interpretations and consequences. A key focus is the behavior of wave packets in the minisuperspace framework. Notably, the correspondence principle (connection between classical and quantum solutions) is also demonstrated. | この研究では、量子宇宙論の原理を適用してモデルを検証します。 クインタムフィールドを組み込んでいます。 具体的には、次の 3 つの異なるモデルがあります。 分析済み: 単純化された玩具モデル、指数関数的クイントムを特徴とするモデル ポテンシャル、およびクインタムフィールドが負の電位と結合しているもの 宇宙定数。 それぞれのケースについて、古典的な軌道を研究します 構成空間内で、Wheeler-DeWitt に対するソリューションを提示します。 量子宇宙論における方程式を考察し、物理的解釈と 結果。 重要な焦点は、ミニ超空間における波束の挙動です。 フレームワーク。 注目すべきは、対応原理（古典間の接続）である。 および量子ソリューション) も実証されています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study quasinormal modes (QNMs) for the Klein-Gordon equation on Reissner-Nordstr\"om-de Sitter black holes with near-extremal charge. We locate all QNMs of size $\mathcal{O}(\kappa_{\rm C})$ where $\kappa_{\rm C}$ is the surface gravity of the Cauchy horizon (which vanishes at extremality): they are well-approximated by $\kappa_{\rm C}$ times QNMs of the near-horizon geometry ${\rm AdS}^2\times{\mathbb S}^2$ of the extremal limit. | 私たちは、クライン・ゴードン方程式の準正規モード (QNM) を研究します。 極限に近い電荷を持つライスナー・ノルドストラ・オム・デ・ジッターブラックホールを見つけます。 サイズ $\mathcal{O}(\kappa_{\rm C})$ のすべての QNM ここで、$\kappa_{\rm C}$ は コーシー地平線の表面重力 (極限では消滅する): それらは 地平線に近い幾何学形状の $\kappa_{\rm C}$ 倍の QNM でよく近似されます 極値の ${\rm AdS}^2\times{\mathbb S}^2$。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The Brans-Dicke scalar-tensor cosmological models are studied in both Einstein and Jordan frames, using hydrodynamical and self-interacting scalar field representations of the energy-momentum tensor, leading to the same background solutions. The main features of the corresponding cosmological scenarios are determined. In many cases, we identify a transition from decelerated to accelerated regimes. The properties of the self-interacting scalar field, including the corresponding potential, are determined. Finally, some possible realistic configurations are analyzed. | ブランズ・ディッケのスカラー・テンソル宇宙論モデルは、両方の分野で研究されています。 流体力学と自己相互作用スカラーを使用したアインシュタインおよびジョーダン フレーム エネルギー運動量テンソルの場表現、同じことを導く バックグラウンドソリューション。 対応する宇宙論の主な特徴 シナリオが決まっている。 多くの場合、次からの移行が特定されます。 減速体制から加速体制へ。 自己対話型のプロパティ 対応するポテンシャルを含むスカラー場が決定されます。 ついに、 いくつかの可能な現実的な構成が分析されます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The Fermat principle is advocated to be a convenient tool to analyze the light propagation in a curved space time. It is shown that in the weak deflection regime the light ray trajectories can be systematically described by applying the Lindstedt--Poincar\'e method of solving perturbatively the nonlinear oscillation equations. The expansion in terms of inverse invariant impact parameter for Schwarzschild, Reissner--Nordstr\"om and Kerr (equatorial motion) metrics is described. The corresponding deflection angles are computed to the third order. Only algebraic operations are involved in the derivation; no integrations or Fourier expansion of elliptic functions are necessary. It is argued, that contrary to the naive perturbative expansion, the Lindstedt--Poincar\'e approach correctly represents the main properties of light propagation in asymptotic regime. At each step it preserves the periodicity of the relevant nonlinear oscillations of the inverse radial coordinate which allows to group the trajectories with the same invariant impact parameter into disjoint sets of ones generated by particular oscillations. Moreover, it allows for partial summation of perturbative expansion leading to the uniformly bounded approximations. | フェルマーの原理は、 曲がった時空における光の伝播。 弱者においてはそれが示されている 偏向領域: 光線の軌道は次のように体系的に記述できます。 摂動的に解くリンドシュテット--ポアンカレ法を適用すると、 非線形振動方程式。 逆不変量に関する展開 Schwarzschild、Reissner--Nordstr\"om、Kerr の衝撃パラメータ (赤道) motion) メトリクスについて説明します。 対応する偏向角が計算されます 3次まで。 導出には代数演算のみが含まれます。 楕円関数の積分やフーリエ展開は必要ありません。 それは 素朴な摂動的展開とは反対に、 Lindstedt--ポアンカレのアプローチは、次の主要な特性を正確に表しています。 漸近領域での光の伝播。 各ステップで、 逆動径の関連する非線形振動の周期性 同じ不変式を持つ軌道をグループ化できる座標 影響パラメータを特定のパラメータによって生成されたパラメータの素のセットに変換する 振動。 さらに、摂動的な部分和が可能になります。 一様有界近似につながる展開。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Using a Dyson--Schwinger approach, we perform an analysis of the non-trivial ground state of thermal $SU(N)$ Yang--Mills theory in the non-perturbative regime where chiral symmetry is dynamically broken by a mass gap. Basic thermodynamic observables such as energy density and pressure are derived analytically, using Jacobi elliptic functions. The results are compared with lattice results. Good agreement is found at low temperatures, providing a viable scenario of a gas of massive glue states populating higher levels of the spectrum of the theory. At high temperatures a scenario without glue states consistent with a massive scalar field is observed, showing an interesting agreement with lattice data. The possibility is discussed that the results derived in this analysis open up a novel pathway beyond lattice to precision studies of phase transitions with false vacuum and cosmological relics that depend on the equations of state in strong coupled gauge theories of the type of Quantum Chromodynamics (QCD). | Dyson-Schwinger アプローチを使用して、自明ではない問題の分析を実行します。 熱 $SU(N)$ Yang の基底状態 -- 非摂動論におけるミルズ理論 キラル対称性が質量ギャップによって動的に破られる体制。 基本 エネルギー密度や圧力などの熱力学的観測値が得られます。 解析的には、ヤコビ楕円関数を使用します。 結果を比較すると、 格子の結果。 低温では良好な一致が見られ、 大量の接着状態のガスがより高いレベルに存在するという実行可能なシナリオ 理論のスペクトル。 高温では接着状態が存在しないシナリオ 大規模なスカラー場と一致するものが観察され、興味深いことが示されています。 格子データと一致します。 その結果、 この解析で導き出された結果は、格子を超えて精度への新しい道を切り開きます 偽真空と宇宙論的遺物による相転移の研究 次のタイプの強結合ゲージ理論の状態方程式に依存します。 量子色力学 (QCD) の博士。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the dynamics of Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker models where a dark energy component with a quadratic equation of state (EoS) nonlinearly interacts with cold dark matter. Thus, two energy scales naturally come into play: $\rho_*$ is the scale at which the nonlinearity of the EoS becomes relevant; $\rho_i$ is the energy scale around which the interaction starts to play an important role in the dynamics. Our focus is to understand whether there are parameter ranges for this system that can produce non-singular bouncing and emergent cosmologies for any initial condition. We complete a dynamical systems analysis, and find the parameter range such that trajectories always expand from a high energy non-singular de Sitter state. For flat and negative curvature models this de Sitter state is represented by a fixed point, the asymptotic past from which the universe emerges from. We find a subset of positive curvature models that during contraction get arbitrarily close to the de Sitter state, thus having a quasi-de Sitter bounce, then emerge from the bounce and expand, evolving toward spatial flatness. We find that the dimensionless parameter $q\equiv \rho_*/\rho_i$, which measures the relative strength of the nonlinear terms in the system, plays a crucial role in the topology of the phase space. When $q < 3$, some trajectories expand toward a singularity, while others evolve toward a low energy cosmological constant at late-times, with a subset going through a decelerated matter dominate era before the final acceleration. When $q > 3$, all trajectories are non-singular, and evolve toward a late-time cosmological constant. We find a subclass in this case in which all trajectories have at least one decelerated matter dominated phase, and accelerate at late-times. | 私たちは、フリードマン-レマ\^itre-ロバートソン-ウォーカー モデルのダイナミクスを研究します。 二次状態方程式 (EoS) を非線形に持つダーク エネルギー コンポーネント 冷たい暗黒物質と相互作用します。 したがって、2 つのエネルギー スケールが自然に成立します。 play: $\rho_*$ は、EoS の非線形性が高くなるスケールです。 関連する; $\rho_i$ は、相互作用が開始されるエネルギー スケールです。 ダイナミクスにおいて重要な役割を果たします。 私たちの焦点は、次のことを理解することです。 このシステムには非特異値を生成できるパラメータ範囲があります。 初期条件のバウンス宇宙論と創発宇宙論。 を完了します。 動的システム解析を行い、軌道が次のようなパラメータ範囲を見つけます。 常に高エネルギーの非特異ド シッター状態から拡張します。 フラットおよび 負の曲率モデルでは、このド シッター状態は固定点で表されます。 宇宙が出現する漸近的な過去。 のサブセットが見つかります 収縮中に任意に近似する正の曲率モデル de Sitter 状態は、準 de Sitter バウンスを持ち、その後、 跳ね返り、拡大し、空間の平坦化に向けて進化します。 我々は、 無次元パラメータ $q\equiv \rho_*/\rho_i$。 相対的な値を測定します。 システム内の非線形項の強度は、 位相空間のトポロジー。 $q < 3$ の場合、一部の軌道は a に向かって拡大します。 特異点に達するものや、低エネルギー宇宙定数に向かって進化するものもあります。 後期、一部の集団は減速物質支配時代を経る 最後の加速前。 $q > 3$ の場合、すべての軌道は非特異的になります。 そして後期の宇宙定数に向かって進化します。 この中にサブクラスを見つけます すべての軌道に少なくとも 1 つの減速物質が支配されている場合 フェーズ、遅い時間に加速します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The standard model of cosmology has provided a good phenomenological description of a wide range of observations both at astrophysical and cosmological scales for several decades. This concordance model is constructed by a universal cosmological constant and supported by a matter sector described by the standard model of particle physics and a cold dark matter contribution, as well as very early-time inflationary physics, and underpinned by gravitation through general relativity. There have always been open questions about the soundness of the foundations of the standard model. However, recent years have shown that there may also be questions from the observational sector with the emergence of differences between certain cosmological probes. In this White Paper, we identify the key objectives that need to be addressed over the coming decade together with the core science projects that aim to meet these challenges. These discordances primarily rest on the divergence in the measurement of core cosmological parameters with varying levels of statistical confidence. These possible statistical tensions may be partially accounted for by systematics in various measurements or cosmological probes but there is also a growing indication of potential new physics beyond the standard model. After reviewing the principal probes used in the measurement of cosmological parameters, as well as potential systematics, we discuss the most promising array of potential new physics that may be observable in upcoming surveys. We also discuss the growing set of novel data analysis approaches that go beyond traditional methods to test physical models. [Abridged] | 宇宙論の標準モデルは優れた現象学的理論を提供してきた 天体物理学と天体物理学における幅広い観測の説明 数十年にわたる宇宙規模。 この一致モデルは構築されます 普遍的な宇宙定数によって説明され、物質セクターによってサポートされています。 素粒子物理学の標準モデルと冷たい暗黒物質の寄与により、 非常に初期のインフレーション物理学と同様に、重力によって支えられています。 一般相対性理論を通して。 については常に未解決の疑問がありました。 スタンダードモデルの基礎の健全性。 しかし、近年は 観測部門からも質問がある可能性があることが示されました。 特定の宇宙論的探査機間の差異の出現。 この白で 紙、私たちは今後取り組む必要がある主要な目標を特定します これらを満たすことを目的とした中核的な科学プロジェクトとともに 10 年をかけて 課題。 これらの不一致は主に、 さまざまなレベルの統計を使用した核となる宇宙論的パラメーターの測定 自信。 これらの統計的緊張の可能性は部分的に説明できるかもしれません さまざまな測定や宇宙論的探査における体系的な研究によるものですが、 標準モデルを超える潜在的な新しい物理学の兆候が増えています。 後 宇宙論の測定に使用される主な探査機のレビュー パラメーターと潜在的な系統学について、最も有望なものについて議論します。 今後の調査で観察できる可能性のある一連の新しい物理学。 私たちは また、これまでにない新たなデータ分析アプローチの増加についても説明します。 物理モデルをテストする従来の方法。 [要約] |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper, we perform a comprehensive analysis of the quasinormal modes in the Joshi-Malafarina-Narayan (JMN-1) naked singularity by investigating its response to linear perturbations, including scalar, electromagnetic, and gravitational perturbations. To analyze the stability of the JMN-1 naked singularity under axial perturbations, we compute the quasinormal mode frequencies using the Wentzel-Kramers-Brillouin method. The quasinormal mode frequencies provides information about the stability of spacetime, with the real part of the frequency determining the oscillation rate and the imaginary part governing the decay or growth of perturbations. Our results indicate that by imposing appropriate boundary conditions, we find that the JMN-1 spacetime remains dynamically stable under axial perturbations. | この論文では、準正規モードの包括的な分析を実行します。 ジョシ・マラファリーナ・ナラヤン (JMN-1) の裸の特異点を調査することにより、 スカラー、電磁気などの線形摂動への応答 重力の摂動。 JMN-1ネイキッドの安定性を解析するには 軸摂動下の特異点については、準正規モードを計算します。 Wentzel-Kramers-Brillouin 法を使用した周波数。 準正規モード 周波数は時空の安定性に関する情報を提供します。 発振率を決定する周波数の実数部と虚数部 摂動の減衰または成長を制御する部分。 私たちの結果は次のことを示しています 適切な境界条件を課すことにより、JMN-1 時空が 軸方向の摂動の下でも動的に安定した状態を保ちます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The nature of black holes (BHs) and potential deviations from General Relativity (GR) remain key questions in astrophysics. Nonlinear electrodynamics (NED) offers a mechanism for constructing regular BHs that evade singularities. We perform a geometrical and observational analysis of NED-inspired BHs, constraining the magnetic parameter via Bayesian inference using EHT data, obtaining \( q = 0.98^{+0.09}_{-0.08} \) for M87* and \( q = 1.10\pm0.10 \) for Sgr A*. Deviations from Schwarzschild BHs manifest in horizon structure, shadow properties, and lensing effects. We analyze BH shadows under plasma conditions, identifying imprints of NED on strong-field processes. Future observations from LISA, next-generation X-ray telescopes, and EHT will further constrain these deviations and provide tests for alternative gravity theories. | ブラック ホール (BH) の性質と一般的な概念からの潜在的な逸脱 相対性理論 (GR) は天体物理学における重要な疑問のままです。 非線形電気力学 (NED) は、特異点を回避する通常の BH を構築するメカニズムを提供します。 私たちは、NED からインスピレーションを得た BH の幾何学的および観察的な分析を実行します。 EHTデータを使用したベイジアン推論による磁気パラメータの制約、 M87* の場合は \( q = 0.98^{+0.09}_{-0.08} \)、M87* の場合は \( q = 1.10\pm0.10 \) を取得します。 Sgr A*。 シュヴァルツシルト BH からの逸脱は地平線構造、影に現れる プロパティとレンズ効果。 プラズマ条件下でBHシャドウを解析し、 強磁場プロセスにおける NED の痕跡を特定する。 今後の観測結果 LISA、次世代 X 線望遠鏡、EHT はこれらをさらに制約します。 逸脱を検出し、代替重力理論のテストを提供します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
In this work, we test an effective-one-body radiation-reaction force for
eccentric planar orbits of a test mass in a Kerr background, which contains
third-order post-Newtonian (PN) non-spinning and second-order PN spin
contributions. We compare the analytical fluxes connected to two different
resummations of this force, truncated at different PN orders in the eccentric
sector, with the numerical fluxes computed through the use of frequency- and
time-domain Teukolsky-equation codes. We find that the different PN truncations
of the radiation-reaction force show the expected scaling in the weak
gravitational-field regime, and we observe a fractional difference with the
numerical fluxes that is $<5 \%$, for orbits characterized by eccentricity $0
\le e \le 0.7$, central black-hole spin $-0.99 M \le a \le 0.99 M$ and fixed
orbital-averaged quantity $x=\langle M\Omega \rangle^{2/3} = 0.06$,
corresponding to the mildly strong-field regime with semilatera recta $9 M| この作業では、実効一体放射線反力をテストします。
カー背景における試験質量の離心平面軌道。
三次ポストニュートン (PN) 非回転および二次 PN スピン
貢献。 2 つの異なるフラックスに接続された分析フラックスを比較します。
この力の再開は、偏心円の異なる PN 次数で切り捨てられます。
セクターの数値フラックスは、周波数と
時間領域のトイコルスキー方程式コード。 PN の切り捨てが異なることがわかります。
放射線反力の、弱い領域での予想されるスケーリングを示す
重力場領域とのわずかな違いが観察されます。
$<5 \%$ である数値フラックス、離心率 $0 によって特徴付けられる軌道の場合
\le e \le 0.7$、中心ブラックホールスピン $-0.99 M \le a \le 0.99 M$、固定
軌道平均量 $x=\langle M\Omega \rangle^{2/3} = 0.06$、
半外側直腸を伴う軽度の強磁場領域に相当 $9 M | |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We argue that many-partite entanglement is ubiquitous in holography and holographic quantum error correction codes. We base our claim on genuine multi-entropy, a new measure for multi-partite entanglement. We also discuss a connection between the bulk IR reconstruction and many-partite entanglement on a large number of boundary subregions. | 我々は、多部分エンタングルメントがホログラフィーやホログラフィーにおいて遍在していると主張します。 ホログラフィック量子誤り訂正符号。 私たちは本物に基づいて主張します マルチエントロピー、多部分エントロピーの新しい尺度。 また、 バルク IR 再構成と多部エンタングルメントとの関係 多数の境界サブ領域。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We simulate the optical searching of gravitational-wave electromagnetic counterpart of the binary neutron star (BNS) merger event (i.e., a kilonova) using the ground based {\it SiTian} project prototype telescope with a 5-min limiting magnitude of 22.0, triggered by LIGO and Virgo gravitational wave detectors during the ongoing O4 run. Our simulations show that an average of 0.17-0.25 kilonova events can be observed over the entire O4 period of $\sim 2$ years in the most optimistic case we set, while no kilonova can be detected in other cases. We note that it is beneficial for {\it SiTian}'s kilonova searching by extending the exposure time to gain deeper limiting magnitude despite the rapid decline of kilonova luminosity. | 重力波電磁波の光学的探索をシミュレーションします。 連星中性子星 (BNS) の合体イベント (キロノバなど) に相当するもの 地上に設置された {\it SiTian} プロジェクトのプロトタイプ望遠鏡を使用して 5 分間 LIGOと乙女座の重力波によって引き起こされる限界等級22.0 進行中の O4 実行中の検出器。 私たちのシミュレーションによると、平均は $\sim 2$ の O4 期間全体にわたって 0.17 ～ 0.25 キロノバ イベントが観測可能 私たちが設定した最も楽観的なケースでは数年かかりますが、キロノバは検出されません 他の場合。 それが {\it SiTian} のキロノバにとって有益であることに注目します より深い限界等級を得るために露光時間を延長して探索する キロノバの光度が急速に低下しているにもかかわらず。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We obtain the accretion, evaporation and superradiance phase diagram of astrophysical and primordial black holes in the mass range $10^{-33}-10^{11} \, M_\odot $. This black hole mass range corresponds to production of $10^{-21} - 10^{21}$ eV particles for superradiance (bosons) and evaporation (bosons and fermions). Only accretion and superradiance processes are relevant for heavy black holes, on the other hand for light black holes of primordial origin, all three processes can be relevant. We find that superradiance instability can happen even for black hole spin values as low as $10^{-9}-10^{-2}$. Since light black holes are very unstable to these perturbations and sensitive probes of bosonic particles, a single moderately spinning BH can probe 2-9 orders of magnitude of mass parameter space depending on the nature of the perturbations that are scalar (axion), vector (dark photon and/or photon with effective mass) and spin-2. If spinning black holes are observed and superradiance is not observed, possibly due to self-interactions, we find limits on the axion/scalar decay constant and energy density. We generalize these bounds for vector and spin-2 fields. | の降着、蒸発、超放射状態図を取得します。 $10^{-33}-10^{11} \の質量範囲の天体物理学的ブラックホールと原始ブラックホール、 M_\odot $.このブラック ホールの質量範囲は $10^{-21} - の生成に相当します。 超放射 (ボソン) と蒸発 (ボソンと フェルミオン）。 降着プロセスと超放射プロセスのみが重粒子に関連します。 一方、ブラック ホールは、始原起源の軽いブラック ホールの場合、すべて 3 つのプロセスが関連する可能性があります。 超放射の不安定性により、 ブラック ホールのスピン値が $10^{-9}-10^{-2}$ の場合でも起こります。 軽いから ブラックホールは、これらの摂動や敏感なプローブに対して非常に不安定です。 ボソン粒子、単一の中程度に回転する BH は 2 ～ 9 次を探査できます。 摂動の性質に応じた質量パラメータ空間の大きさ スカラー (アクシオン)、ベクトル (ダークフォトンおよび/または有効質量を持つフォトン) そしてスピン2。 回転ブラックホールが観測され、超放射が観測されない場合 おそらく自己相互作用により、アクシオン/スカラーに限界が見つかることが観察されました。 減衰定数とエネルギー密度。 これらの境界をベクトルと スピン2フィールド。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| Motivated by the aim of producing significant number of primordial black holes, over the past few years, there has been a considerable interest in examining models of inflation involving a single, canonical field, that permit a brief period of ultra slow roll. Earlier, we had examined inflationary magnetogenesis - achieved by breaking the conformal invariance of the electromagnetic action through a coupling to the inflaton - in situations involving departures from slow roll. We had found that a transition from slow roll to ultra slow roll inflation can lead to a strong blue tilt in the spectrum of the magnetic field over small scales and also considerably suppress its strength over large scales. In this work, we consider the scenario of pure ultra slow roll inflation and show that scale invariant magnetic fields can be obtained in such situations with the aid of a non-conformal coupling function that depends on the kinetic energy of the inflaton. Apart from the power spectrum, an important probe of the primordial magnetic fields are the three-point functions, specifically, the cross-correlation between the curvature perturbations and the magnetic fields. We calculate the three-point cross-correlation between the curvature perturbations and the magnetic fields in pure ultra slow roll inflation for the new choice of the non-conformal coupling function. In particular, we examine the validity of the consistency condition that is expected to govern the three-point function in the squeezed limit and comment on the wider implications of the results we obtain. | 原始的な黒人を大量に生産するという目標が動機 ここ数年、穴にかなりの関心が集まっています。 単一の標準的なフィールドを含むインフレのモデルを検討することで、 短時間の超スローロール。 以前、インフレについて検討しました。 磁気発生 - の共形不変性を破ることによって達成されます。 インフレトンとの結合による電磁気作用 - 状況下 スローロールからの離脱を伴う。 私たちは、移行が遅いことを発見しました。 ロールから超低速ロールへのインフレーションでは、強いブルーチルトが発生する可能性があります。 小さなスケールにわたる磁場のスペクトルを測定し、大幅に抑制します 大規模なスケールにおけるその強さ。 この作業では、純粋なシナリオを検討します。 超低速ロールインフレーションとスケール不変磁場が可能であることを示す このような状況で非等角結合関数を使用して得られる それはインフレトンの運動エネルギーに依存します。 パワーとは別に 原始磁場の重要なプローブであるスペクトルは、 3 点関数、具体的には、 曲率摂動と磁場。 3点を計算します 曲率摂動と磁場の相互相関 純粋な超低速ロールインフレーションで、ノンコンフォーマルの新しい選択肢を実現 カップリング機能。 特に、一貫性の妥当性を検討します。 スクイーズドにおける 3 点関数を支配すると予想される条件 私たちが得た結果のより広範な意味について制限し、コメントします。 |
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|---|---|
| We investigate black hole solutions within a phenomenological approach to quantum gravity based on spacetime thermodynamics developed by Alonso-Serrano and Li\v{s}ka. The field equations are traceless, similarly to unimodular gravity, and include quadratic curvature corrections. We find that static, spherically symmetric, vacuum spacetimes in this theory split into two branches. The first branch is indistinguishable from corresponding solutions in unimodular gravity and describes Schwarzschild-(Anti) de Sitter black holes. The second branch instead describes horizonless solutions and is characterized by large values of the spatial curvature. We analyze the dynamics of first-order metric perturbations on both branches, showing that there are no deviations from unimodular gravity at this level. | 私たちは現象学的アプローチの中でブラックホールの解決策を研究します。 アロンソ・セラーノによって開発された時空熱力学に基づく量子重力 そしてLi\v{s}ka。 場の方程式は、ユニモジュラーと同様にトレースレスです。 重力、二次曲率補正が含まれます。 静的であることがわかります。 この理論における球面対称の真空時空は 2 つに分割される 枝。 最初の分岐は、次の対応する解決策と区別できません。 単モジュール重力であり、シュワルツシルト (アンチ) ド シッター ブラック ホールについて説明します。 代わりに 2 番目のブランチは、地平線のない解決策を説明しており、次のような特徴があります。 空間曲率の大きな値によって。 私たちはそのダイナミクスを分析します 両方のブランチに一次計量摂動があり、何も存在しないことを示しています。 このレベルでは単モジュール重力からの逸脱。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We derive the Schwinger-Keldysh effective field theories for diffusion including the lowest non-hydrodynamic degree of freedom from holographic Gubser-Rocha systems. At low temperature the dynamical non-hydrodynamic mode could be either an IR mode or a slow mode, which is related to IR quantum critical excitations or encodes the information of all energy scales. This additional dynamical vector mode could be viewed as an ultraviolet sector of the diffusive hydrodynamic theory. We construct two different effective actions for each case and discuss their physical properties. In particular we show that the Kubo-Martin-Schwinger symmetry is preserved. | 拡散のためのシュウィンガー・ケルディッシュ有効場理論を導き出します。 ホログラフィックによる最低の非流体力学的自由度を含む Gubser-Rocha システム。 低温では動的非流体力学モード IR モードまたは IR 量子に関連する低速モードのいずれかになる可能性があります 臨界励起、またはすべてのエネルギースケールの情報をエンコードします。 これ 追加の動的ベクトル モードは、紫外線セクターとみなすことができます。 拡散流体力学理論。 2 つの異なる効果的なアクションを構築します それぞれの場合について説明し、その物理的特性について説明します。 特に次のことを示します。 クボ-マルティン-シュウィンガーの対称性は保たれます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| In this study, we explore a relativistic quantum Otto heat engine with a qutrit as the working substance interacting with a quantum scalar field in curved spacetime. Unlike qubits, which extract work by simply expanding or shrinking a single energy gap, qutrits allow multiple energy gaps to be adjusted independently, enabling more versatile work extraction in the quantum Otto cycle. We derive a general positive work condition in terms of the effective temperature that each pair of energy levels perceives. Moreover, we discuss additional subtleties that are absent when using a qubit, such as the generation of coherence terms in the density matrix due to interactions. | この研究では、 量子スカラー場と相互作用する作動物質としての qutrit 曲がった時空。 単純に拡張または拡張することで作業を抽出する量子ビットとは異なります。 単一のエネルギー ギャップを縮小する一方で、qutrit では複数のエネルギー ギャップを縮小することができます。 独立して調整され、量子でのより汎用性の高い作業抽出が可能になります オットーサイクル。 以下の観点から、一般的に前向きな労働条件を導き出します。 エネルギーレベルの各ペアが知覚する実効温度。 さらに、私たちは 量子ビットを使用する場合には存在しない追加の微妙な点について説明します。 相互作用による密度行列内のコヒーレンス項の生成。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| This paper discusses how particle production from the vacuum can be explained by local analysis when the field theory is defined by differential geometry on curved manifolds. We have performed the local analysis in a mathematically rigorous way, respecting the Markov property. The exact WKB is used as a tool for extracting non-perturbative effect from the local system. After a serious application of the differential geometry and the exact WKB to particle production, we show that entanglement does not appear in the Unruh effect as far as the standard formulation by the differential geometry is valid. This result should not be attributed to a consistency problem between the ``entanglement state'' and the ``standard field theory by differential geometry'', but to the fact that the conventional calculation of the Unruh effect is done by extrapolation which is not consistent with the differential geometry. The situation is similar to that of the Dirac monopole, but topology is not relevant and the basis for building field theories in differential geometry is strongly involved. | この論文では、真空からの粒子生成をどのように説明できるかについて説明します。 場の理論が微分幾何学によって定義される場合の局所解析による 湾曲したマニホールド。 数学的に局所解析を実行しました。 マルコフ特性を尊重した厳密な方法。 正確な WKB がツールとして使用されます ローカルシステムから非摂動効果を抽出します。 深刻な問題の後 微分幾何学と正確な WKB の粒子への適用 本番では、ウンルー効果にエンタングルメントが現れないことを示します。 微分幾何学による標準定式化が有効である限り。 これ 結果は、 「もつれ状態」と「微分による標準場理論」 幾何学」ですが、ウンルーの従来の計算は 効果は外挿によって行われますが、差分と一致しません。 幾何学。 状況はディラックモノポールの状況と似ていますが、トポロジーは 関連性はなく、微分における場の理論を構築するための基礎となります。 幾何学が大きく関係しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We refine a recent distributional notion of d'Alembertian of a signed Lorentz distance function to an achronal set in a metric measure spacetime obeying the timelike measure contraction property. We show precise representation formulas and comparison estimates (both upper and lower bounds). Under a condition we call "infinitesimally strict concavity" (known for infinitesimally Minkowskian structures and established here for Finsler spacetimes), we prove the associated distribution is a signed measure certifying the integration by parts formula. This treatment of the d'Alembertian using techniques from metric geometry expands upon its recent nonlinear yet elliptic interpretation; even in the smooth case, our formulas seem to pioneer its exact shape across the timelike cut locus. Two central ingredients our contribution unifies are the localization paradigm of Cavalletti-Mondino and the Sobolev calculus of Beran-Braun-Calisti-Gigli-McCann-Ohanyan-Rott-S\"amann. In the second part of our work, we present several applications of these insights. First, we show the equivalence of the timelike curvature-dimension condition with a Bochner-type inequality. Second, we set up synthetic mean curvature (as well as barriers for CMC sets) exactly. Third, we prove synthetic volume and area estimates of Heintze-Karcher-type, which enable us to show several synthetic volume singularity theorems. | 符号付きローレンツのダランベルシアンの最近の分布概念を改良します。 に従う計量時空の非時間集合への距離関数 タイムライクなメジャー収縮プロパティ。 正確な表現式を示します および比較推定値 (上限と下限の両方)。 ある条件のもとで、私たちは、 「無限厳密凹面」と呼ばれます（無限小ミンコフスキーとして知られています） フィンスラー時空の構造とここで確立された)、私たちは証明します。 関連する配布は、部分ごとの統合を証明する署名された尺度です 式。 メートル法による手法を使用したダランベルシアンの処理 幾何学は、最近の非線形でありながら楕円形の解釈を拡張しています。 中でも スムーズなケースでは、私たちのフォーミュラはその正確な形状を世界全体で開拓しているようです。 タイムリーなカット軌跡。 私たちの貢献を統合する 2 つの中心的な要素は、 Cavaletti-Mondino の局所化パラダイムと Sobolev 計算 ベラン、ブラウン、カリスティ、ジグリ、マッキャン、オハニャン、ロット、アマン。 私たちの研究の後半では、これらのいくつかの応用例を紹介します。 洞察。 まず、時間的な曲率次元の等価性を示します。 Bochner 型不等式を伴う条件。 次に、合成平均を設定します。 曲率 (および CMC セットのバリア) を正確に測定します。 第三に、合成を証明します ハインツェ・ケルヒャー型の体積と面積の推定値により、以下を示すことができます。 いくつかの合成体積特異点定理。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| The enhancement of induced gravitational waves (GWs) occurs due to a sudden transition from an early matter-dominated era to the radiation-dominated era. We analyze the impact of the transition rate on the scalar potential. We find that the finite transition duration suppresses the oscillation amplitude of the scalar potential, consequently suppressing the amplitude of the GW energy spectrum. By numerically solving the background and perturbation equations, we demonstrate that the physically motivated models, such as the evaporation of primordial black holes and the decay of Q-balls, cannot produce an observable GW signal. | 誘導重力波 (GW) の増強は、突然の原因によって発生します。 初期の物質支配の時代から放射線支配の時代への移行。 スカラーポテンシャルに対する遷移速度の影響を分析します。 私たちは見つけます 有限の遷移期間が振動振幅を抑制すること。 スカラーポテンシャル、結果として GW エネルギーの振幅を抑制する スペクトラム。 バックグラウンドと摂動方程式を数値的に解くことにより、 の蒸発など、物理的に動機づけられたモデルが存在することを実証します。 原始ブラックホールとQボールの崩壊は、観測可能なものを生み出すことができません。 GWの信号。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| If a coupling between the inflaton and the Gauss-Bonnet term is introduced, many models of inflation that were ruled out by the most recent Planck data can be made viable again. The predictions for the scalar spectral index and tensor-to-scalar ratio are typically computed using the slow-roll approximation. In this paper we instead study the full equations of motion and determine the necessary initial conditions for reasonable inflation epoch. We derive the conditions under which the Friedmann equation admits positive solutions for the Hubble parameter. Then we study the possibility of the inflaton becoming trapped in a local potential minimum induced by the Gauss-Bonnet term. Finally we demonstrate the results on monomial potential models with a quadratic and a quartic potential and show that the slow-roll approximation becomes imprecise in the quartic case. | インフレトン項とガウス・ボンネット項の間の結合が導入されると、 最新のプランク データによって除外されたインフレの多くのモデルは、 再び実行可能になります。 スカラースペクトルインデックスと テンソル対スカラー比は通常、スローロールを使用して計算されます。 近似。 この論文では、代わりに完全な運動方程式を研究し、 合理的なインフレエポックに必要な初期条件を決定します。 私たちは フリードマン方程式が正となる条件を導出する ハッブルパラメータの解。 次に、次の可能性を検討します。 インフレが引き起こされる局所的な潜在的最小値に閉じ込められる ガウス・ボンネット用語。 最後に、単項ポテンシャルに関する結果を示します。 二次ポテンシャルと四次ポテンシャルをもつモデルを作成し、スローロールが 4 次の場合、近似は不正確になります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We consider the trace anomaly, which results from the integration of the massless conformal fermion field with the background of metric and antisymmetric tensor fields. The non-local terms in the anomaly-induced effective action do not depend on the scheme of quantum calculations. On the other hand, total derivative terms in the anomaly and the corresponding local part of the induced action manifest scheme dependence and multiplicative anomaly. | の統合から生じるトレース異常を考慮します。 メートル法を背景とした質量のない共形フェルミオン場 反対称テンソル場。 異常によって引き起こされる非局所項 効果的なアクションは量子計算のスキームに依存しません。 で 一方、異常における微分項の合計と対応するローカル 誘発されたアクションの一部は、スキームの依存性と乗算性を明らかにします。 異常。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Gravitational waves from compact binary coalescences provide a unique laboratory to test properties of compact objects. As alternatives to the ordinary black holes in general relativity, various exotic compact objects have been proposed. Some of them have largely different values of the tidal deformability and spin-induced quadrupole moment from those of black holes, and their binaries could be distinguished from the binary black hole by using gravitational waves emitted during their inspiral regime, excluding the highly model-dependent merger and ringdown regimes. We reanalyze gravitational waves from low-mass merger events in the GWTC-2, detected by the Advanced LIGO and Advanced Virgo. Focusing on the influence of tidal deformability and spin-induced quadrupole moment in the inspiral waveform, we provide model-independent constraints on deviations from the standard binary black hole case. We find that all events that we have analyzed are consistent with the waveform of the binary black hole in general relativity. Bayesian model selection shows that the hypothesis that the binary is composed of exotic compact objects is disfavored by all events. | コンパクトな二元合体からの重力波は、ユニークな構造を提供します。 コンパクトな物体の特性をテストするための実験室。 の代替品として、 一般相対性理論における通常のブラックホール、さまざまなエキゾチックなコンパクト天体は、 提案された。 それらの中には、潮汐の値が大きく異なるものもあります。 ブラックホールの変形能とスピン誘起四重極モーメント、および それらのバイナリは、以下を使用することでバイナリ ブラック ホールと区別できます。 重力波は、高度に発達したものを除いて、その霊的状態の間に放出されます。 モデルに依存したマージとリングダウン体制。 重力波を再解析してみます GWTC-2 の低質量合体イベントから、Advanced LIGO によって検出され、 進化した乙女座。 潮汐変形能の影響に着目し、 吸気波形におけるスピン誘起四重極モーメントを提供します。 標準バイナリ ブラック ホールからの逸脱に対するモデルに依存しない制約 場合。 私たちが分析したすべてのイベントは、 一般相対性理論におけるバイナリブラックホールの波形。 ベイズモデル 選択は、バイナリがエキゾチックな要素で構成されているという仮説が正しいことを示しています。 コンパクトなオブジェクトはすべてのイベントで嫌われます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the scattering of a graviton on a gravitational atom. By gravitational atom we mean a quantum mechanical system of a gravitational (bound) state of two massive particles, with possibly some boundary conditions (such as bouncing on a table or hanging as a pendulum). We demonstrate the unexpected fact, that the total absorption cross section is universal, it is independent of both the mass of the gravitationally bound particle or of the mass providing the binding potential. We find that the total absorption cross-section is simply proportional to the Planck area, multiplied by a dimensionless, numerical factor. We speculate about the potential for detection of relic gravitons shot noise. | 私たちは重力原子上の重力子の散乱を研究します。 による 重力原子とは、重力原子の量子力学的システムを意味します。 おそらくいくつかの境界条件を伴う、2 つの質量粒子の (束縛された) 状態 (テーブルの上で跳ねたり、振り子としてぶら下がったりするなど)。 私たちは、 意外な事実は、総吸収断面積は普遍的であるということです。 重力で束縛された粒子の質量や、 結合能を提供する質量。 総吸収量が 断面積はプランク断面積に単純に比例します。 無次元の数値要素。 検出される可能性について推測します レリックグラビトンのショットノイズ。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Motivated by the parametrization invariance of cosmological Lagrangians and their equivalence to systems describing the motion of particles in curved backgrounds, we identify the phase space analogue of the notion of proper time. We define the corresponding quantum operator, which results in being canonically conjugate to that of the vanishing Hamiltonian. In the context of particle dynamics, this leads to an uncertainty relation of the form $\Delta E_0 \,\Delta T \geq \hbar$, where $E_0$ is the rest energy of the particle. By studying the non-relativistic limit, we show that the action of the operator reduces to multiplication by the classical time coordinate. Finally, we derive the generic expression for the introduced time variable in the cosmological setting. | 宇宙論的なラグランジアンのパラメータ化不変性によって動機付けられ、 それらは、粒子の動きを曲面で記述するシステムと等価です。 これらの背景を踏まえて、固有時間の概念に類似した位相空間を特定します。 対応する量子演算子を定義すると、次のようになります。 消滅したハミルトニアンのそれに標準的に共役します。 という文脈で 粒子力学、これは $\Delta の形式の不確実性関係につながります。 E_0 \,\Delta T \geq \hbar$、ここで $E_0$ は粒子の残留エネルギーです。 による 非相対論的極限を研究すると、演算子のアクションが次のことを示します。 古典的な時間座標による乗算に帰着します。 最後に、次のように導きます。 宇宙論に導入された時間変数の一般的な式 設定。 |
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| In Nielsen's geometric approach to quantum complexity, the introduction of a suitable geometrical space, based on the Lie group formed by fundamental operators, facilitates the identification of complexity through geodesic distance in the group manifold. Earlier work has shown that the computation of geodesic distance can be challenging for Lie groups relevant to harmonic oscillators. Here, this problem is approached by working to leading order in an expansion by the structure constants of the Lie group. An explicit formula for an upper bound on the quantum complexity of a harmonic oscillator Hamiltonian with time-dependent frequency is derived. Applied to a massless test scalar field on a cosmological de Sitter background, the upper bound on complexity as a function of the scale factor exhibits a logarithmic increase on super-Hubble scales. This result aligns with the gate complexity and earlier studies of de Sitter complexity. It demonstrates the consistent application of Nielsen complexity to quantum fields in cosmological backgrounds and paves the way for further applications. | 量子複雑性に対するニールセンの幾何学的なアプローチでは、 基礎によって形成されるリー群に基づく適切な幾何学的空間 演算子、測地線による複雑さの識別を容易にする 群多様体の距離。 以前の研究では、次の計算が行われることが示されています。 測地線距離は、高調波に関連するリー群にとって困難になる可能性があります 発振器。 ここでは、この問題は、次の順序で作業することによってアプローチされます。 リー群の構造定数による展開。 明示的な公式 調和振動子ハミルトニアンの量子複雑さの上限 時間依存の周波数が導出されます。 質量のないテスト スカラーに適用される 宇宙論的なド・ジッター背景上のフィールド、複雑さの上限は次のようになります。 スケールファクターの関数は、スーパーハッブル上で対数増加を示します。 秤。 この結果は、ゲートの複雑さおよびゲートの以前の研究と一致しています。 シッターの複雑さ。 ニールセンの一貫した適用を示しています。 宇宙論的背景における量子場の複雑性を解明し、 さらなる応用。 |
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| Electrically and magnetically charged (a.k.a. dyonic) black holes with scalar hair have recently been constructed for a sextic scalar field potential. Here, we re-investigate this model, but with a bounded scalar field potential of exponential form. We demonstrate that qualitative differences appear. First, we present scalar clouds on (dyonic) Reissner-Nordstr\"om black holes as well as (dyonically) charged clouds on Schwarzschild black holes, respectively. We then extend our results to the fully backreacted case and put the focus on the comparison of the electrically charged black holes with their dyonic counterparts. | スカラーを持つ電気的および磁気的に帯電した (別名ダイオニクス) ブラック ホール 髪の毛は最近、六次スカラー場ポテンシャルに合わせて構築されました。 ここ、 このモデルを再調査しますが、有界スカラー場のポテンシャルは次のとおりです。 指数関数的な形。 質的な違いが現れることを実証します。 まず、私たちは (ダイオニック) ライスナー・ノルドシュトルム ブラック ホール上にもスカラー雲が存在します。 それぞれシュヴァルツシルト ブラック ホール上の (動的に) 荷電した雲。 そのとき私たちは 結果を完全に逆反応した場合に拡張し、焦点を当てます。 帯電したブラックホールとそのダイオニクスの比較 対応者。 |
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| Quasars are effective tracers of the large-scale distribution of galaxies at high redshift thanks to their high luminosity and dedicated surveys. Previous studies have shown that quasars exhibit a bias similar to that of rich groups, indicating that quasar pairs may be linked to higher density environments, serving as protocluster proxies. In this work, we aim to characterize close quasar pairs within the same halo by identifying them in redshift space. We analyze pair-quasar cross correlations and CMB-derived lensing convergence profiles centered in these systems. We have identified 2777 pairs of quasars in the redshift range from 1.2 to 2.8. Quasar pairs exhibit a distribution of relative luminosities that differs from that of random pairs with the same redshift distribution, indicating that quasars in these systems are distinct from isolated ones. The cross-correlation between pairs and quasars shows a larger amplitude than the auto-correlation function of quasars, suggesting these systems are more strongly biased toward the large-scale mass distribution and reside in more massive halos. This is further supported by higher convergence CMB lensing profiles of pairs compared to isolated quasars with a similar redshift distribution. Our results indicate that quasar pairs are suitable precursors to present-day clusters of galaxies, unlike isolated quasars, which are associated with less dense environments. | クエーサーは、銀河の大規模な分布を追跡する効果的な追跡装置です。 高い光度と専用の調査により、高い赤方偏移が得られます。 前の 研究によると、クェーサーは富裕層のバイアスと同様のバイアスを示すことが示されています。 クェーサーのペアがより高密度の環境に関連している可能性があることを示しています。 プロトクラスターのプロキシとして機能します。 この作品では、近いところを特徴付けることを目指しています。 赤方偏移空間でクエーサーを識別することにより、同じハロー内のクエーサーのペアを特定します。 私たちは ペアとクエーサーの相互相関と CMB 由来のレンズ収束を分析する これらのシステムを中心としたプロファイル。 私たちは、2777 ペアのクエーサーを特定しました。 赤方偏移の範囲は 1.2 ～ 2.8 です。 クエーサーペアは次の分布を示します。 同じものを持つランダムなペアの相対光度とは異なる相対光度。 赤方偏移分布。 これらの系のクエーサーが異なることを示します。 孤立したものから。 ペアとクエーサー間の相互相関は、 クェーサーの自己相関関数よりも振幅が大きいことから、 これらのシステムは、大規模な質量分布に向けてより強く偏っています。 そしてより巨大なハローの中に存在します。 これはさらに高いレベルで裏付けられています ペアの収束 CMB レンズ プロファイルと孤立したクエーサーとの比較 同様の赤方偏移分布。 私たちの結果は、クェーサーのペアが 孤立した銀河団とは異なり、現在の銀河団に適した前駆体 クェーサーは、密度の低い環境に関連付けられています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Using a purely kinematical argument, the Borde-Guth-Vilenkin (BGV) theorem states that any maximal space-time with average positive expansion is geodesically incomplete, hence past eternal inflation would be necessarily singular. Recently, discussions about the broadness of this theorem have been resurfaced by applying it to new models and/or challenging the space-time maximality hypothesis. In the present work, we use reference frames of non co-moving observers and their kinematical properties in order to inquire into the nature of such possible singular beginnings. Using the spatially flat de Sitter (dS) space-time as a laboratory, this approach allows us to exhaust all possibilities bounded by the BGV theorem in the case of general spatially flat Friedmann-Lema\^{\i}tre-Robertson-Walker (FLRW) geometries. We show that either there exists a scalar or parallelly propagated curvature singularity, or the space-time must be past asymptotically dS (with a definite non-zero limit of the Hubble parameter when the scale factor becomes null, hence excluding certain cyclic models) in order to be extensible. We are able to present this local extension without violating the null energy condition, and we show that this extension must contain a bounce. This is a mathematical result based on purely kinematical arguments and intuition. The possible physical realization of such extensions are also discussed. As a side product, we present a new chart that covers all de Sitter space-time. | 純粋に運動学的議論であるボルド・ガス・ビレンキン (BGV) 定理を使用する 平均的な正の膨張を伴う最大時空は、 測地学的に不完全であるため、過去の永遠のインフレーションは必然的に起こるでしょう 特異。 最近、この定理の広範さについての議論が行われています。 新しいモデルに適用したり、時空に挑戦したりすることで再浮上します。 最大性仮説。 現在の作業では、非フレームの参照フレームを使用します。 一緒に移動する観察者とその運動学的特性を調査するため そのような可能性のある特異な始まりの性質。 空間的に平坦な de を使用する シッター (dS) 時空を実験室として使用すると、このアプローチにより、すべてを使い果たすことができます。 一般的な空間的に平坦な場合の BGV 定理によって制限される可能性 フリードマン-レマ\^{\i}トレ-ロバートソン-ウォーカー (FLRW) 幾何学。 どちらかを示します スカラーまたは並列伝播された曲率特異点が存在する、または 時空は漸近的に dS を超えなければなりません (明確なゼロ以外の制限があります) スケール係数が null になるときのハッブル パラメータ。 したがって除外されます。 特定の循環モデル）を拡張可能にするためです。 私たちはこれを提示することができます ヌルエネルギー条件に違反することなくローカル拡張を行うことができ、次のことが示されます。 この拡張子にはバウンスが含まれている必要があります。 これは以下に基づいた数学的結果です。 純粋に運動学的議論と直観。 物理的な実現の可能性 このような拡張機能についても説明します。 副産物として新作をご紹介します すべてのド・ジッター時空をカバーするチャート。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We introduce the concept of $k-$future convex spacelike/null hypersurface $\Sigma$ in an $n+1$ dimensional spacetime $M$ and prove that no $k-$dimensional closed trapped submanifold (k-CTM) can be tangent to $\Sigma$ from its future side. As a consequence, k-CTMs cannot be found in open spacetime regions foliated by such hypersurfaces. In gravitational collapse scenarios, specific hypersurfaces of this kind act as past barriers for trapped submanifolds. A number of examples are worked out in detail, two of them showing 3+1 spacetime regions containing trapped loops ($k=1$) but no closed trapped surfaces ($k=2$). The use of trapped loops as an early indicator of black hole formation is briefly discussed. | $k-$future 凸空間状/ヌル超曲面の概念を導入します $n+1$ 次元時空 $M$ に $\Sigma$ が存在し、存在しないことを証明します。 $k-$次元の閉じたトラップ部分多様体(k-CTM)は$\Sigma$に接することができます 未来の側面から。 結果として、k-CTM はオープン状態では見つかりません。 このような超曲面によって葉状に分割された時空領域。 重力崩壊中 シナリオでは、この種の特定の超曲面は閉じ込められたものの過去の障壁として機能します。 部分多様体。 多くの例が詳細に検討されていますが、そのうちの 2 つは トラップされたループ ($k=1$) を含むが閉じられていない 3+1 時空領域を表示 トラップされた表面 ($k=2$)。 トラップされたループを早期の指標として使用する ブラックホールの形成について簡単に説明します。 |
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| The merger of a black hole (BH) and a neutron star (NS) in most cases is expected to leave no material around the remnant BH; therefore, such events are often considered as sources of gravitational waves without electromagnetic counterparts. However, a bright counterpart can emerge if the NS is strongly magnetized, as its external magnetosphere can experience radiative shocks and magnetic reconnection during/after the merger. We use magnetohydrodynamic simulations in the dynamical spacetime of a merging BH--NS binary to investigate its magnetospheric dynamics. We find that compressive waves excited in the magnetosphere develop into monster shocks as they propagate outward. After swallowing the NS, the BH acquires a magnetosphere that quickly evolves into a split monopole configuration and then undergoes an exponential decay (balding), enabled by magnetic reconnection and also assisted by the ring-down of the remnant BH. This spinning BH drags the split monopole into rotation, forming a transient pulsar-like state. It emits a striped wind if the swallowed magnetic dipole moment is inclined to the spin axis. We predict two types of transients from this scenario: (1) a fast radio burst emitted by the shocks as they expand to large radii and (2) an X/$\gamma$-ray burst emitted by the $e^\pm$ outflow heated by magnetic dissipation. | ブラックホール (BH) と中性子星 (NS) の合体は、ほとんどの場合、 残存BHの周囲には何も残らないと予想される。 したがって、そのようなイベントは 電磁波を伴わない重力波の発生源と考えられることが多い 対応者。 ただし、NS が強力であれば、明るい対応物が出現する可能性があります。 外部磁気圏は放射衝撃を受け、 合併中/合併後の磁気再接続。 磁気流体力学を使用します BH--NS バイナリをマージする動的時空におけるシミュレーション その磁気圏のダイナミクスを調査します。 圧縮波が励起されていることがわかります 磁気圏では、外部に伝播するにつれてモンスターショックに発展します。 NSを飲み込んだ後、BHは急速に進化する磁気圏を獲得します 分割モノポール構成になり、その後指数関数的に減衰します。 （はげ）、磁気再接続によって可能になり、リングダウンによっても支援されます 残存BHの。 この回転する BH が分割モノポールを回転に引きずり込みます。 過渡的なパルサーのような状態を形成します。 飲み込むと縞模様の風を放つ 磁気双極子モーメントはスピン軸に対して傾いています。 2つのタイプを予測します このシナリオからの過渡現象: (1) 衝撃によって発せられる高速無線バースト それらは大きな半径に拡大し、(2) から放出される X/$\gamma$ 線バースト $e^\pm$ の流出は磁気散逸によって加熱されます。 |
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| We derive the interesting result that the two asymptotically flat Universes classically linked by the Einstein-Rosen bridge may also be quantum mechanically connected in their far out regions. This would be felt by the Newtonian potential far away from a black/white hole system, and raises the possibility of establishing communication via perturbations. We obtain our results by means of wavepackets with a small variance in the mass, solving the equations derived from a maximally symmetry-reduced canonical quantisation method. Mass and a proxy of the Newtonian potential appear as canonical duals, leading to a Heisenberg uncertainty relation between the two. Coherent states are then built, which become non-semiclassical only in two regions: asymptotic spatial infinity (where unitarity forces the packets to ''feel'' the other asymptotic spatial infinity), and inside the horizon at $r=Gm$ where there is ringing. Whilst the latter has been noted in the literature, the former -- the quantum wormhole -- seems to have eluded past scrutiny. Further studies are required to examine the stability of these conclusions beyond their symmetry-reduced test tube. | 我々は、2 つの漸近的に平坦な宇宙が存在するという興味深い結果を導き出しました。 古典的にアインシュタイン・ローゼン橋で結ばれているものも量子である可能性がある 遠い領域では機械的に接続されています。 これは次のような人によって感じられるでしょう。 ニュートンポテンシャルはブラック/ホワイトホール系から遠く離れており、 摂動を介して通信を確立する可能性。 私たちは、 質量の分散が小さい波束を使用して結果を計算し、 対称性を最大限に低減した正準量子化から導出された方程式 方法。 質量とニュートンの可能性の代理は標準的な双対として現れます。 両者の間にはハイゼンベルクの不確実性関係が生じます。 コヒーレント状態 次に、次の 2 つの領域でのみ非半古典的になります。 空間無限大 (単一性により、パケットは他のパケットを「感じる」ようになります) 漸近空間無限)、そして $r=Gm$ の地平線の内側に、 鳴っている。 後者は文献で指摘されていますが、前者は 量子ワームホール -- 過去の精査を逃れたようです。 さらなる研究は、 これらの結論の安定性を超えて検討する必要がある 対称性を低下させた試験管。 |
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| In the present work, multiplicative renormalization \cite{dixon} for Yang-Mills theories is reviewed. While this subject is not new, it is suggested that a clear understanding of these methods leads to a systematic way for interpreting the counter terms needed for non multiplicative renormalization of quantum gravity, for models such as \cite{dewitt}-\cite{stelle2}. These models are renormalizable but contain apparent instabilities leading to possible unitarity loss, an earlier analog is \cite{pais}. This systematic may be interesting, especially in the modern context, since there are efforts for avoiding with those apparent instabilities by employing variants of the standard quantization methods \cite{mannheim1}-\cite{salve}. | 現在の研究では、乗算繰り込み \cite{dixon} は次のようになります。 ヤン-ミルズの理論がレビューされています。 このテーマは新しいものではありませんが、提案されています。 これらの方法を明確に理解することで、体系的な方法が得られます。 の非乗算繰り込みに必要な逆項の解釈 量子重力、\cite{dewitt}-\cite{stelle2} などのモデル用。 これらのモデル 繰り込み可能ですが、明らかな不安定性が含まれているため、次のような可能性があります。 ユニタリティ損失、以前の類似物は \cite{pais} です。 この系統的なものはおそらく、 特に現代の状況においては興味深い。 のバリアントを採用することで、これらの明らかな不安定性を回避します。 標準の量子化方法 \cite{mannheim1}-\cite{salve}。 |
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| Recent simulations of wave dark matter around black hole binaries revealed the formation of a universal density profile that co-rotates with the binary. We derive this profile from first principles, interpreting it as the steady state of a scattering process. We find that the scattering becomes particularly efficient when the ratio of the binary separation to the dark matter's de Broglie wavelength assumes certain discrete values, which can be interpreted as bound state resonances. After estimating the amount of dark matter that undergoes this type of scattering off supermassive black hole binaries at galactic centers, we demonstrate that the process can induce an observable modification of the slope of the Pulsar Timing Array spectrum. This opens up a new possibility to gain insights on the nature of dark matter from observations of low-frequency gravitational waves. | ブラックホール連星周囲の波動暗黒物質の最近のシミュレーションが明らかに バイナリと共回転する普遍的な密度プロファイルの形成。 我々はこのプロファイルを第一原理から導き出し、それを定常的なものとして解釈します。 散乱過程の様子。 散乱が特に大きくなることがわかります。 暗黒物質の分離に対するバイナリ分離の比が効率的である ブロイ波長は特定の離散値を想定しており、次のように解釈できます。 束縛状態共鳴。 暗黒物質の量を推定したところ、 超大質量ブラックホール連星からこの種の散乱を受ける 銀河中心では、このプロセスが観測可能な現象を引き起こす可能性があることを実証します。 パルサー タイミング アレイ スペクトルの傾きの変更。 これにより、 観測から暗黒物質の性質について洞察を得る新たな可能性 低周波重力波のこと。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We recently studied spin precession in various stationary and axisymmetric spacetimes and applied it to the case of neutrinos propagating in those spacetimes. In this paper, the study of spin precession is extended to the case of a spinning particle propagating within the spacetime of a time-dependent gravitational plane wave. First, the angular velocity of spin precession of a particle propagating in a geodesic along an arbitrary direction relative to the gravitational wave is derived. Our general result is then used to derive the helicity flip probability for neutrinos freely propagating along such an arbitrary direction within the gravitational wave. | 私たちは最近、さまざまな静止および軸対称におけるスピンの歳差運動を研究しました。 時空を解析し、その中を伝播するニュートリノの場合に適用した。 時空。 この論文では、スピン歳差運動の研究を次の場合に拡張します。 時間依存の時空内を伝播する回転粒子の様子 重力平面波。 まず、スピンの歳差運動の角速度は、 に対して任意の方向に沿って測地線内を伝播する粒子。 重力波が導き出される。 次に、一般的な結果を使用して、 このような軌道に沿って自由に伝播するニュートリノのヘリシティ反転確率 重力波内の任意の方向。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We systematically study spin precession of neutral particles freely moving in spacetime. We first derive the formula describing spin precession within a general stationary and axisymmetric spacetime. We then apply our formula to study spin precession of neutral spinning particles moving within various spacetimes that are among the most ubiquitous ones found in the literature. Our results are then used to extract the helicity flip probability for neutrinos propagating in each one of those selected spacetimes. It is found that low-energy neutrinos acquire a spin-flip probability that is as large as unity in all the spacetimes considered here. The remarkable result, however, is that while spin-flip probability for high-energy neutrinos remains insignificant in most of these spacetimes, some of them do allow spin-flip probability to reach unity even for high-energy neutrinos. | 私たちは中性粒子が自由に運動する中性粒子のスピン歳差運動を系統的に研究しています。 時空。 まず、スピンの歳差運動を説明する式を導き出します。 一般的な静止した軸対称時空。 次に、式を次のように適用します。 さまざまな内部を運動する中性回転粒子のスピン歳差運動を研究する 文献の中で最も普遍的な時空の 1 つです。 私たちの 次に、結果はニュートリノのヘリシティ反転確率を抽出するために使用されます。 それらの選択された時空のそれぞれに伝播します。 ことが判明した 低エネルギーニュートリノは 1 と同じくらい大きなスピン反転確率を獲得します ここで考慮されるすべての時空において。 しかし、驚くべき結果は、 一方、高エネルギーニュートリノのスピン反転確率は依然として重要ではありません。 これらの時空のほとんどでは、スピンフリップの確率が達成できるものもありますが、 高エネルギーニュートリノであっても統一性があります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We revisit the first principles gauge theoretical construction of relativistic gapless fracton theory developed by A.~Blasi and N.~Maggiore. The difference is that, instead of considering a symmetric tensor field, we consider a vector field with a gauge group index, \emph{i.e.} the usual Einstein-Cartan variable used in the first order formalism of gravity. After discussing the most general quadratic action for this field, we explore the physical sectors contained in the model. Particularly, we show that the model contains not only linear gravity and fractons, but also ordinary Maxwell equations, suggesting an apparent electrically charged phase of, for instance, spin liquids and glassy dynamical systems. Moreover, by a suitable change of field variables, we recover the Blasi-Maggiore gauge model of fractons and linear gravity. | 第一原理ゲージの理論的構築を再検討します。 A.~Blasi と N.~Maggiore によって開発された相対論的ギャップレス フラクトン理論。 の 違いは、対称テンソル場を考慮する代わりに、 ゲージ グループ インデックスを持つベクトル場を考えてみましょう。 \emph{つまり、通常の 重力の一次形式主義で使用されるアインシュタイン-カルタン変数。 後 この分野の最も一般的な二次作用について議論するために、 モデルに含まれる物理セクター。 特に、モデルが 線形重力とフラクトンだけでなく、通常のマクスウェルも含まれます 方程式は、たとえば、見かけ上の帯電相を示唆しています。 液体とガラス質の力学系を回転させます。 また、適当に変更することで、 フィールド変数を使用して、フラクトンのブラシ マッジョーレ ゲージ モデルを復元します。 直線重力。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A perturbative strategy for inflation described by two-inflaton fields is developed using a mathematical analogy with the renormalization-group. Two small quantities, $\alpha$ and $\lambda$, corresponding to standard slow-roll parameters are defined and systematic expansions of all inflationary quantities in terms of powers of $\alpha$ and $\lambda$ are found. No other slow-roll parameters are needed. To illustrate this perturbative method in the multi-field context, we adopt a simple two-inflaton model with quadratic potentials in the parameter range where both fields contribute similarly to the dynamics of inflation. The model, even though it is not a viable alternative for phenomenological description of the inflationary period, nicely illustrates subtleties of the perturbative approach. In particular, this method allows us to derive two independent gauge-invariant scalar perturbations that are conserved in the superhorizon limit, overcoming typical problems that emerge in multi-field inflation. Furthermore, it is possible to perform nonperturbative resummations that allow to study the model in a true multi-field regime. We derive tensor and scalar power spectra to the next-to-next-to-leading and next-to-leading orders, respectively, as well as their spectral indices. The hierarchy between the two scalar perturbations allows us to single out the dominant entry of the scalar power-spectrum matrix. Modifications due to the second inflaton occur already at the leading order. Finally, we explain why the quadratic two-inflaton model is not compatible with the present experimental constraints even though non-trivial corrections to scalar perturbations do emerge. | 2 つのインフレトン場によって記述されるインフレの摂動戦略は次のとおりです。 繰り込み群との数学的類似性を使用して開発されました。 二 少量の $\alpha$ と $\lambda$、標準のスローロールに対応 パラメータが定義され、すべてのインフレ量が体系的に拡張されます。 $\alpha$ と $\lambda$ のべき乗に関して、次のことがわかります。 他にスローロールはありません パラメータが必要です。 この摂動法を説明すると、 マルチフィールドのコンテキストでは、二次関数を使用した単純な 2 インフレトン モデルを採用します。 両方のフィールドが同様に寄与するパラメーター範囲内のポテンシャル インフレのダイナミクス。 たとえそれが実行可能な代替品ではないとしても、このモデル インフレ期の現象学的説明については、うまく説明されています 摂動的なアプローチの微妙さ。 特に、この方法では、 次の 2 つの独立したゲージ不変スカラー摂動を導出します。 超地平線限界内で保存され、 マルチフィールドインフレーション。 さらに、非摂動的な実行も可能です。 真のマルチフィールド領域でモデルを研究できるようにする再開。 私たちは テンソルとスカラーのパワー スペクトルを次から次へと導出し、 それぞれの次の次数とそのスペクトル指数。 の 2 つのスカラー摂動間の階層により、 スカラー パワー スペクトル行列の主要なエントリ。 による変更 第二のインフレはすでに先行して起こっている。 最後に、その理由を説明します。 二次の 2 インフレトン モデルは現在の実験と互換性がありません スカラー摂動に対する自明ではない修正が行われる場合でも、制約は適用されます。 出現する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this article, we examine the dynamical system of the $f(R,\mathcal{G})$ gravity model. This $f(R,G)$ model framework is composed of interactions between dark matter and scalar field through the linear coupling term. The key objective of the present study is to describe the cosmological viability of the modified gravity theory formulated with the gravity $ f(R, \mathcal{G}) $. We transform the cosmological equations into an autonomous system of ordinary differential equations by suitable transformation of variables. The $ f(R,\mathcal{G})$ model governed by $ f(R, \mathcal{G}) = \alpha R^m + \beta \mathcal{G}^n $ has been investigated in detail to characterize the stability properties of the critical points of the autonomous system. The model may explain the late-time accelerating universe expansion corresponding to the attractor in model. Depending on the effective equation of state parameter values corresponding to the critical points, we study the observational viability of the model using low-redshift observational data such as the observational Hubble data. Furthermore, we investigate the effects of parameters by using the effective equation of state parameter and statefinder diagnostics. | この記事では、$f(R,\mathcal{G})$ の力学系を調べます。 重力モデル。 この $f(R,G)$ モデルのフレームワークは相互作用で構成されています 線形結合項を介した暗黒物質とスカラー場の間の関係。 鍵 本研究の目的は、宇宙論的な生存可能性を説明することです。 重力 $ f(R, \mathcal{G}) $ で定式化された修正重力理論。 私たちは 宇宙方程式を通常の自律システムに変換する 変数の適切な変換による微分方程式。 $ $ f(R, \mathcal{G}) = \alpha R^m + \beta によって支配される f(R,\mathcal{G})$ モデル \mathcal{G}^n $ は、安定性を特徴付けるために詳細に調査されました。 自律システムの臨界点の特性。 モデルは、 に対応する後期の加速宇宙膨張を説明する モデル内のアトラクター。 有効状態方程式パラメータに応じて 臨界点に対応する値を調べて、観察結果を研究します。 のような低赤方偏移観測データを使用したモデルの実行可能性 ハッブル観測データ。 さらに、その効果を調べます。 有効な状態方程式パラメータとステートファインダーを使用したパラメータ 診断。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We analyze the matrix model characterizing the Ising model coupled to Causal Dynamical Triangulations (CDT) from the point of view of the Functional Renormalization Group Equation (FRGE). This model is a dually weighted matrix model, whose Feynman diagrams are in correspondence with discrete triangulations of two-dimensional geometries with a preferred time foliation. In particular, we find the fixed points of the beta-function equations, showing that the number of relevant directions in each case is compatible with the physical interpretation of the CFT at the fixed point. In addition to recovering the fixed points for topological gravity and pure gravity with a cosmological constant, we find a new fixed point featuring three relevant directions which matches the number of primary fields in the Ising CFT. | イジングモデルを特徴付けるマトリックスモデルをCausalと結合して分析します。 関数の観点から見た動的三角形分割 (CDT) 繰り込み群方程式 (FRGE)。 このモデルは二重に重み付けされた行列です ファインマン線図が離散に対応するモデル 優先時間フォレーションを使用した 2 次元ジオメトリの三角形分割。 特に、ベータ関数方程式の不動点を見つけて、次のように示します。 それぞれの場合に関連する方向の数が、 固定点における CFT の物理的解釈。 に加えて トポロジカル重力と純粋重力の固定点を 宇宙定数、関連する 3 つの点を特徴とする新しい不動点が見つかりました。 イジング CFT の主フィールドの数と一致する方向。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Steven Weinberg productive scientific life teaches us many things, one of the most important of which is the power of his example. This essay contains personal reminiscences and a speculation about gravitational wave propagation based on one of his very last papers -- as seems fitting, given his penchant for putting interesting physics into the essays he wrote for other luminaries over the years. (See arXiv:2502.10979 [physics.hist-ph] for a less personal summary of his main scientific accomplishments.) | スティーブン・ワインバーグの生産的な科学的生活は私たちに多くのことを教えてくれます。 最も重要なのは、彼の模範の力です。 このエッセイの内容は、 重力波伝播についての個人的な思い出と推測 彼の最後の論文の 1 つに基づいています -- 彼の傾向を考えると適切だと思われます 他の著名人のために書いたエッセイに興味深い物理学を取り入れたことに対して 何年にもわたって。 (個人的な内容については、arXiv:2502.10979 [physics.hist-ph] を参照してください) 彼の主な科学的業績の要約。 ) |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We summarize and explain the current status of time variations of the electron mass in cosmology, showing that such variations allow for significant easing of the Hubble tension, from the current $\sim5\sigma$ significance, down to between $3.4\sigma$ and $1.0\sigma$ significance, depending on the precise model and data. Electron mass variations are preferred by Cosmic Microwave Background (CMB) data in combination with the latest results on baryonic acoustic oscillations (BAO) and type Ia supernovae at a level of significance between $2\sigma$ and $3.6\sigma$ depending on the model and the data. This preference for a model involving an electron mass variation is neither tightly constrained from light element abundances generated during big bang nucleosynthesis nor from post-recombination observations using quasars and atomic clocks, though future data is expected to give strong evidence in favor of or against this model. | の時間変動の現状をまとめて解説します。 宇宙論における電子質量は、そのような変動が大幅な変化を可能にすることを示しています。 ハッブル緊張の緩和、現在の $\sim5\sigma$ の重要性から低下 正確な値に応じて、$3.4\sigma$ と $1.0\sigma$ の間の重要度まで モデルとデータ。 電子の質量変動は宇宙マイクロ波によって好まれます バックグラウンド (CMB) データとバリオンに関する最新の結果を組み合わせたもの 重要なレベルでの音響振動 (BAO) と Ia 型超新星 モデルとデータに応じて $2\sigma$ と $3.6\sigma$ の間。 これ 電子の質量変化を含むモデルの好みは厳密ではありません ビッグバン中に生成される軽元素の存在量から制約される 元素合成や、クエーサーを使用した組換え後の観察からも、 原子時計、ただし将来のデータで有利な強力な証拠が得られると予想される このモデルに賛成、または反対。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| It is often claimed that adding a qubit to a black hole requires energy $\Delta E \geq T_H \log 2$ so that the extra Bekenstein-Hawking entropy can accommodate the qubit. In this essay, we explain how the recently discovered phenomenon of black hole decoherence allows quantum information to be teleported into a black hole, with arbitrarily small energy cost. The generalized second law is not violated and there is no conflict with unitarity because the teleportation creates new entanglement, analogous to Hawking radiation, between the black hole interior and exterior. In accordance with Landauer's principle, a nonzero minimum energy cost only appears when there is a net erasure of information and noise from the exterior or, equivalently, when ``zerobits'' are sent into the black hole. | ブラックホールに量子ビットを追加するにはエネルギーが必要であるとよく主張されます $\Delta E \geq T_H \log 2$ なので、追加のベケンシュタイン・ホーキング エントロピーは 量子ビットを収容します。 このエッセイでは、最近発見された方法について説明します。 ブラックホールのデコヒーレンス現象により、量子情報が得られます。 任意に小さなエネルギーコストでブラックホールにテレポートします。 の 一般化された第 2 法則には違反しておらず、単一性との矛盾もありません。 テレポーテーションはホーキング博士と同じように、新たなもつれを生み出すからです。 ブラックホールの内部と外部の間の放射線。 に従って ランダウアーの原理、ゼロ以外の最小エネルギーコストは、 外部からの情報とノイズの完全な消去、または同等の場合 ブラックホールに「ゼロビット」が送り込まれる。 |