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| Original Text | 日本語訳 |
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| Polymer models are effective in describing quantum gravity effects around the initial singularity, leading to its replacement by bouncing surfaces on which the curvature and densities are finite. Their properties depend on the space-time symmetry and on the particular polymerisation scheme adopted. In this article we investigate anisotropic models under the Gambini-Benítez-Pullin polymerisation, recently used to quantise spherically symmetric black-holes, whose interiors are isometric to Kantowski-Sachs (KS) space-times. Demanding that the minimum area defined by the bouncing surface matches the Loop Quantum Gravity area gap, we can find its radius alongside the curvature and effective density and pressures at the bounce. The density is always positive, while the pressures are negative enough to avoid the singularity. Due to the positive spatial curvature, the solution is oscillatory, reaching a maximum radius where a re-collapse occurs. Therefore, a positive cosmological constant is included in order to have an eternal expansion to a late de Sitter phase. We have also considered a Bianchi III metric, showing that the bounce is still present, but the space-time is asymptotically flat in this case, with no re-collapse. In this hyperbolic space, the minimal area constraint can also be imposed on compact $2$-surfaces. Nevertheless, in contrast to the KS case, it is enough for avoiding the singularity, independently of polymerisation procedures. | ポリマーモデルは、初期特異点周辺の量子重力効果を記述するのに有効であり、曲率と密度が有限である跳ね返り面によって置き換えることができる。 その特性は、時空対称性と採用される特定の重合スキームに依存する。 本稿では、最近、球対称ブラックホールの量子化に用いられたガンビニ・ベニテス・プルリン重合に基づく異方性モデルを考察する。 このブラックホールの内部はカントフスキー・サックス（KS）時空に等長である。 跳ね返り面によって定義される最小面積がループ量子重力領域のギャップと一致することを条件として、跳ね返り面の半径、曲率、有効密度、および跳ね返り時の圧力を求めることができる。 密度は常に正であるが、圧力は特異点を回避するのに十分な負の値である。 正の空間曲率のため、解は振動的となり、最大半径に達すると再崩壊が起こる。 したがって、後期ド・ジッター位相への永遠の膨張を実現するために、正の宇宙定数が考慮される。 我々はビアンキIII計量も考察し、この場合、バウンスは依然として存在するものの、時空は漸近的に平坦であり、再崩壊は起こらないことを示した。 この双曲空間では、コンパクト$2$次元曲面にも最小面積制約を課すことができる。 しかしながら、KSの場合とは対照的に、重合過程とは無関係に、この制約は特異点を回避するのに十分である。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present a categorical formulation of the Hamiltonian renormalisation programme for quantum field theories, establishing a systematic bridge between functional and lattice renormalisation. To this end, we introduce two categories, $Seq$ and $Func$, whose objects correspond to resolution spaces at different ultraviolet scales, and whose morphisms encode embeddings, projections, coarse-graining maps, and discrete derivatives. Focusing on Dirichlet-type embeddings, we construct the corresponding subcategories $Seq_D$, $Func_D$ and prove that the embedding and its adjoint define functors between them. Furthermore we revisit and extend the analysis of the convergence rate to the fixed point for the couplings of the $U(1)^3$ model for $3+1$ Euclidean quantum gravity, analysing different combinations of Haar and Dirichlet embeddings. | 量子場の理論に対するハミルトン繰り込みプログラムの圏論的定式化を提示し、関数繰り込みと格子繰り込みの間の体系的な橋渡しを確立する。 この目的のために、2つの圏 $Seq$ と $Func$ を導入する。 これらの圏の対象は異なる紫外線スケールにおける解像度空間に対応し、これらの射影は埋め込み、射影、粗視化写像、離散微分を符号化する。 ディリクレ型埋め込みに焦点を当て、対応するサブ圏 $Seq_D$、$Func_D$ を構築し、埋め込みとその随伴がそれらの間の関手を定義することを証明する。 さらに、$3+1$ユークリッド量子重力に対する$U(1)^3$模型の結合の固定点への収束率の解析を再検討し拡張し、ハール埋め込みとディリクレ埋め込みのさまざまな組み合わせを解析する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| An analytical expression is derived for the rate of gravitational Faraday rotation measured by Eulerian observers. The reference frame is a Fermi-Walker triad aligned with the spatial wave vector. Attention is restricted to the ADM split of Kerr spacetime and geometric optics. Our exact, closed-form GFR formula is implemented and verified to be consistent with numerical predictions. The approach offers a new perspective on Faraday rotation, and it allows a single Eulerian observer to compare experimentally measured polarization holonomy with analytical prediction. Sliced spacetime does not suffer from a mathematical singularity at the ergosphere associated with Boyer-Lindquist coordinates in the threading decomposition. These physically intuitive coordinates can therefore be used to analytically produce and study GFR predictions for transits of light that pierce the ergosphere. | オイラー観測者によって測定された重力ファラデー回転の速度について、解析的表現が導出される。 基準フレームは、空間波数ベクトルと一致するフェルミ-ウォーカー三元系である。 注目は、カー時空と幾何光学の ADM 分割に限定される。 我々の厳密な閉形式の GFR 式が実装され、数値予測と一致することが検証されている。 このアプローチは、ファラデー回転に対する新しい視点を提供し、単一のオイラー観測者が実験的に測定された偏光ホロノミーと解析予測を比較することを可能にする。 スライスされた時空は、スレッド分解におけるボイヤー-リンクイスト座標に関連するエルゴ球面における数学的特異性の影響を受けない。 したがって、これらの物理的に直感的な座標は、エルゴ球面を貫通する光の通過に対する GFR 予測を解析的に生成および研究するために使用できる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the effect on the primordial tensor power spectrum of varying the number of e-folds during slow-roll inflation in Loop Quantum Cosmology with a Starobinsky potential. Using the hybrid quantization approach, we derive the effective mass governing tensor mode evolution. The choice of vacuum state is crucial, especially since the preinflationary phase predicted by Loop Quantum Cosmology invalidates the choice of the Bunch-Davies state as the preferred vacuum. We adopt a choice which is optimally adapted to the dynamics, so that it provides a non-oscillating (NO) spectrum free of spurious contributions, and permits an asymptotic Hamiltonian diagonalization (AHD) of the perturbations. For this so-called NO-AHD vacuum, we compute the power spectrum using both analytic approximations and numerical integration. Our results confirm the accuracy of our approximations in a wide range of situations, including short- and long-lived inflationary scenarios. The primordial power spectrum exhibits a characteristic cutoff on a wavenumber scale determined primarily by the background dynamics around the bounce that replaces the big bang in Loop Quantum Cosmology. | ループ量子宇宙論において、スタロビンスキーポテンシャルを用いたスローロールインフレーションにおいて、e-fold の数を変化させることで原始テンソルのパワースペクトルに及ぼす影響について検討する。 ハイブリッド量子化アプローチを用いて、テンソルモードの発展を支配する有効質量を導出する。 真空状態の選択は極めて重要であり、特にループ量子宇宙論によって予測される前インフレーション期は、好ましい真空としてバンチ・デイヴィス状態を選択することを無効とする。 我々は、ダイナミクスに最適に適応した選択を採用し、不要な寄与のない非振動 (NO) スペクトルを提供し、摂動の漸近ハミルトン対角化 (AHD) を可能にする。 このいわゆる NO-AHD 真空について、解析的近似と数値積分の両方を用いてパワースペクトルを計算する。 我々の結果は、短寿命および長寿命のインフレーションシナリオを含む、幅広い状況における近似の精度を確認するものである。 原始的なパワースペクトルは、ループ量子宇宙論においてビッグバンに置き換わる跳ね返りの周囲の背景ダイナミクスによって主に決定される波数スケールで特徴的なカットオフを示します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The aim of this paper is to provide an analytical model for the formation of stable structures (cosmological or astrophysical), where stability is obtained through the tangential pressure countering the effect of gravity. We utilize the generalization of the Lemaitre-Tolman-Bondi (LTB) spacetime to matter with tangential pressure generated by the angular momentum of fluid particles. Extending the Krasiński-Hellaby (KH) LTB reconstruction method, we show how set of three functions defined on two arbitrary hypersurfaces can fully determine the spacetime geometry. We further restrict our attention to the bounded case and develop the weak-field and the small-angular-momentum approximations. We show how these can be applied to the exact solution on the initial hypersurface, together with the oscillatory solution on the final hypersurface, to considerably simplify the reconstruction scheme. The so obtained models exhibit explicit dust-like behaviour in the early and middle stages of the collapse, and reach the final state as oscillations around the static solution. | 本論文の目的は、重力の影響を打ち消す接線圧力によって安定性が得られる、安定構造（宇宙論的または天体物理学的）の形成に関する解析モデルを提供することである。 本論文では、流体粒子の角運動量によって生成される接線圧力を持つ物質へのルメートル-トルマン-ボンディ（LTB）時空の一般化を利用する。 クラシンスキー-ヘラビー（KH）LTB再構成法を拡張し、任意の2つの超曲面上に定義された3つの関数の集合が時空幾何学を完全に決定する方法を示す。 さらに、有界ケースに着目し、弱場近似と微小角運動量近似を展開する。 これらを初期超曲面上の厳密解と最終超曲面上の振動解に適用することで、再構成スキームを大幅に簡素化する方法を示す。 このようにして得られたモデルは、崩壊の初期段階と中期段階では明確な塵のような挙動を示し、静的解の周りを振動しながら最終状態に到達する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Context. Recent GMVA observations of M 87 at event horizon scales revealed a ring-like structure which is 50% larger at 86 GHz than the ring observed by the Event Horizon Telescope at 230 GHz. Aims. In this paper, we study a possible origin of the increased ring size at 86 GHz. We specifically aim to study the role the nonthermal electron population plays in the observed event horizon scales. Methods. We carry out 3D general relativistic magnetohydrodynamic simulations followed by radiative transfer calculations. We incorporate into the latter synchrotron emission from both thermal and nonthermal electrons. To better compare our results to observations, we generate synthetic interferometric data adjusted to the properties of the observing arrays. We fit geometrical models to this data in Fourier space through Bayesian analysis to monitor the variable ring size and width over the simulated time span of years. Results. We find that the 86 GHz ring is always larger than the 230 GHz ring, which can be explained by the increased synchrotron self-absorption at 86 GHz and the mixed emission from both the accretion disk and the jet footpoints, as well as flux arcs ejected from a magnetized disk. We find agreement with the observations, particularly within the error range of the observational value of M/D for M 87. Conclusions. We show that state-of-the art 3D GRMHD simulations combined with thermal and nonthermal emitting particles can explain the observed frequency-dependent ring size in M 87. Importantly we found that MAD events triggered in the accretion disk can significantly increase the lower frequency ring sizes. | 背景。 最近の GMVA による事象の地平線スケールでの M 87 の観測により、86 GHz ではイベント ホライズン テレスコープで 230 GHz で観測されたリングよりも 50% 大きいリング状構造が明らかになりました。 目的。 この論文では、86 GHz でのリング サイズの増加の考えられる原因を検討します。 特に、観測された事象の地平線スケールで非熱的電子集団が果たす役割を研究することを目的とします。 方法。 3D 一般相対論的電磁流体シミュレーションを実行し、続いて放射伝達計算を行います。 後者には、熱的電子と非熱的電子の両方からのシンクロトロン放射を組み込みます。 結果を観測結果とより適切に比較するため、観測アレイの特性に合わせて調整された合成干渉データを生成します。 ベイズ解析を介してフーリエ空間でこのデータに幾何学モデルを当てはめ、シミュレートされた数年間の期間にわたってリングのサイズと幅の変化を監視します。 結果。 86GHzリングは常に230GHzリングよりも大きいことが分かりました。 これは、86GHzにおけるシンクロトロン自己吸収の増加、降着円盤とジェットの基点からの混合放射、そして磁化円盤から放出されるフラックスアークによって説明できます。 特にM87のM/Dの観測値の誤差範囲内で、観測結果と一致することが分かりました。 結論：最先端の3D GRMHDシミュレーションと熱放射粒子および非熱放射粒子を組み合わせることで、M87で観測されている周波数依存のリングサイズを説明できることを示します。 重要な点として、降着円盤で引き起こされるMADイベントが、低周波数のリングサイズを大幅に増加させる可能性があることが分かりました。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present the Batalin-Fradkin-Vilkovisky quantization of the quadratic gravity theory, which is the most general theory with terms up to quadratic order in curvature. This approach of quantization is based on the Hamiltonian formulation. In this sense, this study contributes to the consistency of the quantum formulation of the theory. With this scheme of quantization we may introduce a broad class of additional conditions on the field variables, by including Lagrange multipliers and time derivatives. We find that a mandatory condition for the validity of the Hamiltonian formulation, previously known from classical analysis, can be incorporated consistently in this quantization. We obtain the propagators of the fields, including the propagators associated with the quantum states of negative norm. The spectrum of masses coincides with the results of Stelle, but distributed on a different way among the fields. | 我々は、曲率の2次オーダーまでの項を持つ最も一般的な理論である2次重力理論のBatalin-Fradkin-Vilkovisky量子化を提示する。 この量子化アプローチはハミルトニアン定式化に基づいている。 その意味で、本研究は理論の量子定式化の一貫性に貢献する。 この量子化スキームでは、ラグランジュ乗数と時間微分を含めることにより、場の変数に対する広範な追加条件を導入することができる。 古典解析からこれまで知られていたハミルトニアン定式化の妥当性に対する必須条件を、この量子化に一貫して組み込むことができることがわかった。 負ノルムの量子状態に関連付けられた伝播関数を含む、場の伝播関数を得る。 質量のスペクトルはStelleの結果と一致するが、場の間で異なる方法で分布している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In view of the new Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) 2025 results, we analyze three types of \emph{Padé cosmology}, based on rational series making use of Padé approximants over the equations of state, namely Padé$^ω$ (0,1) and Padé$^ω$ (1,1), plus a Padé$^{q}$ (0,1), i.e., a rational expansion on the dark energy deceleration parameter, in which where the numerator and denominator orders are incorporated into the above brackets. These scenarios appear alternative dark energy parameterizations with respect to the well-known $ω_0ω_a$CDM model, claimed as the most viable model by DESI. Accordingly, we perform Monte Carlo Markov chain (MCMC) analyses with the publicly available \texttt{CLASS} Boltzmann code, including the three Padé cosmology, along with the $ω_0ω_a$CDM and $Λ$CDM standard pictures. To this end, we combine independent probes from high to low redshifts to obtain reliable constraints on the cosmological parameters of these models and compare them using statistical selection criteria. \emph{Our results show that Padé cosmology is neither statistically excluded nor worse than the $ω_0ω_a$CDM parametrization}. On the contrary, the Akaike Information Criterion (AIC) identifies Padé$^{q}$ (0,1) as \emph{the best-fit model}, with weak evidence against the $ω_0ω_a$CDM parameterization, while the Deviance Information Criterion (DIC) provides \emph{strong evidence against the $ω_0ω_a$CDM model, favoring Padé (1,1)}. Based on our bounds, we further investigate the evolution of the squared sound speed, revealing that the Padé$^{q}$ (0,1) and Padé$^ω$ (0,1) parameterizations exhibit enhanced stability compared with the other cases here considered and, therefore, describe robust alternatives for the cosmological background. | 新しいダークエネルギー分光装置（DESI）2025の成果を踏まえ、状態方程式のパデ近似を用いた有理級数、すなわちPadé$^ω$ (0,1)とPadé$^ω$ (1,1)、そしてPadé$^{q}$ (0,1)、すなわちダークエネルギー減速パラメータの有理展開に基づく3種類の\emph{パデ宇宙論}を解析する。 この有理展開では、分子と分母の順序が上記の括弧内に組み込まれる。 これらのシナリオは、DESIが最も実現可能なモデルであると主張する、よく知られている$ω_0ω_a$CDMモデルに対する代替的なダークエネルギーパラメータ化として現れる。 そこで、我々は公開されている\texttt{CLASS}ボルツマンコードを用いて、3つのパデ宇宙論、そして$ω_0ω_a$CDMおよび$Λ$CDMの標準画像を含むモンテカルロ・マルコフ連鎖（MCMC）解析を行う。 この目的のために、高赤方偏移から低赤方偏移までの独立したプローブを組み合わせ、これらのモデルの宇宙論パラメータに対する信頼性の高い制約を得て、統計的選択基準を用いて比較する。 \emph{我々の結果は、パデ宇宙論が統計的に排除されることも、$ω_0ω_a$CDMのパラメータ化よりも劣ることもないことを示している。 }一方、赤池情報量基準（AIC）はPadé$^{q}$ (0,1)を\emph{最良適合モデル}と特定し、$ω_0ω_a$CDMパラメータ化に反する弱い証拠を与える。 一方、逸脱情報量基準（DIC）は\emph{$ω_0ω_a$CDMモデルに反する強い証拠を与え、Padé(1,1)を支持する}。 我々の境界値に基づいて、音速の2乗の発展をさらに調査し、Padé$^{q}$ (0,1)とPadé$^ω$ (0,1)パラメータ化は、ここで検討した他のケースと比較して安定性が向上しており、したがって、宇宙論的背景に対する堅牢な代替モデルを記述できることを明らかにした。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The gravitational path integral measure has been the subject of an increasing interest lately, and no conclusive answer yet exists for its correct form. In this paper, we adopt effective field theory techniques to shed light on this issue. We build the configuration-space metric as an energy expansion, including all possible terms that satisfy the underlying symmetries, and use it to define a Riemannian measure. We study the running of the free parameters that show up in this expansion at leading order, which corresponds to the DeWitt metric with parameter $λ$. We show that a flat configuration space is excluded on unitarity grounds. The renormalization group contains one UV fixed point at $λ=-1$, thus allowing for the UV completion of the measure sector. This fixed point corresponds to the value obtained by identifying DeWitt's metric from the kinetic term of general relativity, a standard procedure in the literature that otherwise lacks physical motivation. Our results provide such a justification from first principles. | 重力経路積分測度は近年ますます関心を集めているが、その正しい形式についてはまだ決定的な答えは存在しない。 本論文では、有効場の理論の手法を用いてこの問題を明らかにする。 我々は、配位空間計量を、基礎となる対称性を満たすすべての可能な項を含むエネルギー展開として構築し、それを用いてリーマン測度を定義する。 この展開において主要次数で現れる自由パラメータのランニングを研究する。 これはパラメータ$λ$を持つDeWitt計量に対応する。 ユニタリー性の観点から、平坦な配位空間は排除されることを示す。 繰り込み群は$λ=-1$に1つのUV固定点を含み、これにより測度セクターのUV完備化が可能になる。 この固定点は、文献において標準的な手順である一般相対論の運動項からDeWitt計量を同定することによって得られる値に対応する。 この手順は、それ以外では物理的な根拠がない。 我々の結果は、第一原理からそのような正当性を与える。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In the space-based gravitational wave detections, the axion-like dark matter would alter the polarization state of the laser link between spacecrafts due to the birefringence effect. However, current designs of space-based laser interferometer are insensitive to variations in the polarization angle. Thus, the additional wave plates are employed to enable the response of the axion-induced birefringence effect. We calculate and compare the sensitivities of different space-based detectors, accounting for three time-delay interferometry combinations, including Monitor, Beacon, and Relay. We find that the Monitor and Beacon combinations have better sensitivity in the high-frequency range, and the optimal sensitivity reaches $g_{aγ}\sim 10^{-13}\text{GeV}^{-1}$, while the Sagnac combination is superior in the low-frequency range. We also find that ASTROD-GW can cover the detection range of axion-like dark matter mass down to $10^{-20}\text{eV}$. | 宇宙における重力波検出では、アクシオン型暗黒物質が複屈折効果によって宇宙船間のレーザーリンクの偏光状態を変化させると考えられる。 しかし、現在の宇宙用レーザー干渉計の設計は偏光角の変化に鈍感である。 そのため、アクシオン誘起複屈折効果への応答を可能にするために、追加の波長板が用いられる。 本研究では、モニター、ビーコン、リレーの3つの時間遅延干渉計の組み合わせを考慮し、異なる宇宙用検出器の感度を計算し比較した。 その結果、モニターとビーコンの組み合わせは高周波域で優れた感度を示し、最適感度は$g_{aγ}\sim 10^{-13}\text{GeV}^{-1}$に達するのに対し、低周波域ではサニャックの組み合わせが優れていることがわかった。 また、ASTROD-GWはアクシオンのような暗黒物質の質量の検出範囲を$10^{-20}\text{eV}$までカバーできることもわかりました。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Motivated by the recent interest in conformal and duality invariant nonlinear electrodynamics, we study the non-Abelian extension of ModMax electrodynamics. The theory is parameterized by a single dimensionless constant, and it is continuously connected to Yang-Mills theory in its vanishing limit. We show that the theory admits (anti-)self-dual instantons, despite the additional nonlinearities that characterize the non-Abelian ModMax theory. For $SU(2)$, we construct the generalization of the BPST instanton and extend this solution to Euclidean de Sitter and anti-de Sitter backgrounds. In the latter case, the Chern-Pontryagin index depends on the instanton size since the configuration is not a pure gauge at infinity; a property already pointed out in Yang-Mills on negative-curvature backgrounds by Callan and Wilczek. We compute the contribution of the latter to the spectrum of the Dirac operator at the boundary, which is crucial for determining the non-local contributions to the Dirac index. Then, we show that the ansatz constructed with 't Hooft symbols accommodates multi-instantons in the non-Abelian ModMax theory. The system of (anti-)self-dual equations reduces to a single nonlinear equation, which can be perturbatively solved order by order in the parameter that controls the nonlinearity. Following such a strategy, we provide a formal solution for the $N$-instanton configuration to first order in the expansion. Then, we couple non-Abelian ModMax theory to gravity with a conformally coupled scalar field and construct new gravitating solutions that describe Euclidean wormholes and other smooth configurations with secondary hair. | 共形不変かつ双対不変な非線形電気力学への近年の関心に着目し、ModMax電気力学の非アーベル拡張について考察する。 この理論は単一の無次元定数でパラメータ化され、ヤン＝ミルズ理論の消滅極限において連続的に接続される。 非アーベルModMax理論を特徴付ける付加的な非線形性が存在するにもかかわらず、この理論は（反）自己双対インスタントンを許容することを示す。 $SU(2)$に対して、BPSTインスタントンの一般化を構築し、この解をユークリッド・ド・ジッター背景および反ド・ジッター背景に拡張する。 後者の場合、構成が無限遠における純粋ゲージではないため、チャーン＝ポンチャギン指数はインスタントンサイズに依存する。 この性質は、CallanとWilczekによって負曲率背景上のヤン＝ミルズ理論において既に指摘されている。 後者の境界におけるディラック演算子のスペクトルへの寄与を計算します。 これはディラック指数への非局所的寄与を決定する上で重要です。 次に、't Hooft 記号で構築された仮説が非アーベル ModMax 理論でマルチインスタントンを収容できることを示します。 (反)自己双対方程式系は単一の非線形方程式に簡約され、非線形性を制御するパラメータの次数ごとに摂動論的に解くことができます。 このような戦略に従って、展開における $N$ インスタントン構成の一次形式解を提供します。 次に、共形結合スカラー場を用いて非アーベル ModMax 理論を重力と結合し、ユークリッドワームホールや二次ヘアを持つその他の滑らかな構成を記述する新しい重力解を構築します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In the single-field case, Horndeski provides the most general scalar-tensor theory with second-order field equations. By contrast, systematic multi-field extensions remain incomplete: while the general field equations for the bi-Horndeski case are known, a general action has not been established, and for cases with three or more fields, neither a general action nor general equations are available. We characterize Horndeski by two mild axioms: closure under invertible pure disformal transformations and the requirement that the theory includes the minimal Horndeski theory. Under this characterization, we recover the standard single-field action up to boundary terms and obtain a practical path to multi-field constructions. In particular, we show that antisymmetric structures, such as those identified by Allys, Akama, and Kobayashi, appear within this framework, and indicate that this viewpoint has the potential to account for features captured by known bi-Horndeski equations. | 単場の場合、Horndeskiは2階の場の方程式を持つ最も一般的なスカラーテンソル理論を提供している。 対照的に、体系的な多場の拡張は不完全である。 双Horndeskiの場合の一般場の方程式は知られているものの、一般作用は確立されておらず、3つ以上の場を持つ場合には、一般作用も一般方程式も利用できない。 我々はHorndeskiを、可逆な純粋変形変換の下での閉包と、理論が極小Horndeski理論を含むという要件という2つの緩やかな公理で特徴付ける。 この特徴付けの下で、我々は境界項までの標準的な単場作用を回復し、多場構成への実用的な道筋を得る。 特に、Allys、Akama、およびKobayashiによって特定されたような反対称構造がこの枠組みの中に現れることを示し、この観点が既知の双Horndeski方程式によって捉えられる特徴を説明できる可能性を示唆する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the cosmological dynamics of a universe described by Lyra's geometry in the presence of dark energy (DE) and dark matter (DM). Dark energy is modeled as a quintessence scalar field with bulk viscosity, while dark matter is allowed to interact with the scalar sector. The displacement vector field, arising naturally in Lyra's manifold, provides an additional geometric contribution. By employing dynamical system techniques, we analyze stability properties and late-time attractors. Our results indicate that viscosity and DE--DM interaction enrich the phase space structure and can help address both the cosmic acceleration and the coincidence problem. Furthermore, by performing a Markov Chain Monte Carlo (MCMC) analysis with recent observational datasets, we derive best-fit values for the model parameters that exhibit good consistency with current data. | 我々は、ダークエネルギー（DE）とダークマター（DM）が存在する状況下で、ライラ幾何学によって記述される宇宙の宇宙論的ダイナミクスを調査する。 ダークエネルギーはバルク粘性を持つクインテッセンススカラー場としてモデル化され、ダークマターはスカラーセクターと相互作用する。 ライラ多様体に自然に生じる変位ベクトル場は、幾何学的寄与をさらに提供する。 力学系手法を用いて、安定性特性と後期アトラクターを解析する。 結果は、粘性とDE-DM相互作用が位相空間構造を豊かにし、宇宙の加速問題と同時発生問題の両方に対処するのに役立つことを示している。 さらに、最近の観測データセットを用いてマルコフ連鎖モンテカルロ（MCMC）解析を行うことで、現在のデータと良好な整合性を示すモデルパラメータの最適値を導出した。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| While Einstein was guided by the principle of general covariance in formulating general relativity, Kretschmann later argued that this principle lacks physical significance, since any space-time theory can be reformulated in a generally covariant form. This critique has prompted an ongoing debate over how to distinguish substantive general covariance from mere formal general covariance. Some proposals for defining substantive general covariance are based on the requirement that a theory be derivable from a diffeomorphism-invariant action. The present work aims to critically assess these proposals by examining canonical examples of Kretschmannian formulations of special relativistic theories. It will be shown that these formulations -- which seem merely formally generally covariant -- can always be derived from a diffeomorphism-invariant action. Although these actions involve auxiliary variables, these variables are trivial in the sense that they are either pure gauge or dynamically fixed by the other variables. Consequently, the theories described by these actions are arguably equivalent to the original Kretschmannian formulations. This stands in contrast to the actions proposed by Rosen and Sorkin, which include non-trivial auxiliary variables and hence seem to describe distinct physical theories. More recently, Freidel and Teh have suggested an additional criterion for substantial general covariance, namely that the action should also yield a non-trivial corner charge associated to diffeomorphism invariance. However, this too appears insufficient, since such actions can always be constructed. | アインシュタインは一般相対論を定式化する際に一般共変性の原理に導かれたが、後にクレッチマンは、あらゆる時空理論は一般共変性の形で再定式化できるため、この原理は物理的な意味を欠くと主張した。 この批判は、実質的一般共変性と単なる形式的一般共変性をどのように区別するかという継続的な議論を引き起こした。 実質的一般共変性を定義するためのいくつかの提案は、理論が微分同相不変な作用から導出可能であるという要件に基づいている。 本研究は、特殊相対論的理論のクレッチマン定式化の標準的な例を検討することにより、これらの提案を批判的に評価することを目的とする。 これらの定式化（単に形式的に一般共変性であるように見える）は常に微分同相不変な作用から導出できることを示す。 これらの作用は補助変数を伴うが、これらの変数は純粋ゲージであるか他の変数によって動的に固定されているという意味で自明である。 したがって、これらの作用によって記述される理論は、おそらく元のクレッチマン定式化と同値である。 これは、非自明な補助変数を含み、したがって異なる物理理論を記述しているように見えるローゼンとソーキンによって提案された作用とは対照的である。 より最近では、フリーデルとテは、実質的一般共変性のための追加の基準、すなわち、作用が微分同相不変性に関連する非自明なコーナーチャージももたらすべきであることを提案した。 しかし、このような作用は常に構成可能であるため、これも不十分であるように思われる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Standard measures of quantum non-Markovianity are usually defined in terms of dynamical maps on a preferred time foliation and therefore do not extend straightforwardly to curved spacetimes, where no global time coordinate exists and causal structure is primary. We develop a covariant framework for open quantum dynamics along arbitrary timelike worldlines by building multi-time quantum processes (process tensors) from overlapping causal diamonds. For an Unruh--DeWitt detector weakly coupled to a scalar field in a Hadamard state, we define a foliation-independent measure of non-Markovianity as the operational distance between the physical process tensor and the convex set of Markovian (CP-divisible) processes. Numerical benchmarks in $(1{+}1)$ dimensions compare inertial motion, uniform acceleration, and static and infalling trajectories in Schwarzschild spacetime. Inertial trajectories are found to be almost Markovian, whereas acceleration and curvature generate pronounced long-range temporal correlations and strong non-Markovian behaviour. In Rindler spacetime, acceleration produces horizon-induced memory tails. In Schwarzschild spacetime, near-horizon field correlations cause both static and freely falling observers to experience enhanced memory, which can remain hidden in single-step diagnostics but becomes evident in multi-time protocols and can even be superactivated by combining different time steps. Our results provide, to our knowledge, the first coordinate-independent, operational quantification of quantum memory in relativistic settings. They identify spacetime curvature, horizons, and acceleration as controllable ingredients that can either degrade or be harnessed as resources in relativistic quantum information tasks, including communication and metrology with accelerated detectors and near black holes. | 量子非マルコフ性の標準的な尺度は、通常、優先時間葉理上の力学写像によって定義されるため、グローバル時間座標が存在せず因果構造が主である曲がった時空には直接拡張されない。 我々は、重なり合う因果ダイヤモンドから多重時間量子過程（過程テンソル）を構築することにより、任意の時空線に沿った開いた量子力学の共変フレームワークを開発する。 アダマール状態のスカラー場と弱く結合したウンルー-デウィット検出器の場合、物理的過程テンソルとマルコフ（CP分解可能）過程の凸集合との間の動作距離として、葉理に依存しない非マルコフ性の尺度を定義する。 $(1{+}1)$次元の数値ベンチマークは、シュワルツシルト時空における慣性運動、一様加速度、および静的および落下軌道を比較する。 慣性軌道はほぼマルコフ的であるのに対し、加速度と曲率は顕著な長距離時間相関と強い非マルコフ的挙動を示すことがわかった。 リンドラー時空では、加速度によって地平線誘起メモリテールが生じる。 シュワルツシルト時空では、地平線近傍の場の相関によって、静止観測者と自由落下観測者の両方にメモリ強化がもたらされる。 これは、単一ステップ診断では隠れたままになる可能性があるが、複数時間プロトコルでは明らかになり、異なる時間ステップを組み合わせることでさらに活性化される可能性がある。 我々の研究結果は、我々の知る限り、相対論的設定における量子メモリの座標非依存かつ操作的定量化を初めて提供するものである。 研究結果は、時空の曲率、地平線、加速度を、加速検出器や近傍ブラックホールを用いた通信や計測などの相対論的量子情報タスクにおいて、劣化させることも、リソースとして利用することもできる制御可能な要素として特定している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The inclusion of higher derivatives is a necessary condition for a renormalizable or superrenormalizable local theory of quantum gravity. On the other hand, higher derivatives lead to classical instabilities and a loss of unitarity at the quantum level. A standard way to detect such issues is by examining the reflection positivity condition and the existence of a Kallen-Lehmann spectral representation for the two-point function. We demonstrate that these requirements for a consistent quantum theory are satisfied in a theory we have recently proposed. This theory is based on a six-derivative scalar field action featuring a pair of complex-mass ghost fields that form a bound state. Our results support the interpretation that physical observables can emerge from ghost dynamics in a consistent and unitary framework. | 高次微分を組み込むことは、量子重力の局所理論が繰り込み可能あるいは超繰り込み可能であるためには必要条件である。 一方で、高次微分は古典的不安定性を引き起こし、量子レベルでのユニタリー性の喪失を招く。 こうした問題を検出する標準的な方法は、反射正値条件と2点関数のカレン・レーマンスペクトル表現の存在を調べることである。 我々は、最近提案した理論において、これらの矛盾のない量子理論の要件が満たされていることを示す。 この理論は、束縛状態を形成する一対の複素質量ゴースト場を特徴とする6微分スカラー場作用に基づいている。 我々の結果は、矛盾のないユニタリーな枠組みにおいて、物理的観測量がゴーストダイナミクスから出現し得るという解釈を支持する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The gravitational collapse of a massless scalar field remains a demanding benchmark for numerical methods in numerical relativity, as it exhibits critical behavior at the boundary between dispersion and black hole formation. In this work we revisit this problem by relying on Physics-Informed Neural Networks (PINNs) as flexible partial differential equations solvers thereby providing a comparative assessment of several recent neural architectures. Building on the Einstein-massless-Klein-Gordon formulation in polar-areal coordinates, we consider four initial-value problems encompassing subcritical, critical, and supercritical regimes and use high-resolution finite-difference simulations as reference solutions. Our study is primarily comparative: we evaluate several state-of-the-art deep learning architectures, including vanilla and high-precision PINNs, sinusoidal-feature and quadratic-residual variants, Kolmogorov-Arnold Networks, all trained under a common loss design that encodes the field equations, boundary conditions, and causal time-space enforcement, together with a novel adaptive spacetime sampling. Within this framework we also introduce ModPINN, a modest modification of standard PINNs that augments standard multiplayer perceptrons with coordinate embeddings, quadratic layers among other common ingredients in recent literature. This study shows that deep-learning-based methods can reproduce finite-difference solutions for the scalar field and the spacetime metric with competitive accuracy using significantly fewer collocation points than more traditional methodologies. While no single architecture dominates in all regimes, ModPINN achieves particularly stable and accurate solutions near criticality, indicating that suitable designed embeddings and adaptive sampling can enhance the robustness of PINNs for challenging gravitational-collapse scenarios. | 質量ゼロのスカラー場の重力崩壊は、分散とブラックホール形成の境界で臨界的な挙動を示すため、数値相対論における数値解析手法にとって依然として厳しいベンチマークとなっている。 本研究では、柔軟な偏微分方程式ソルバーとして物理学情報に基づくニューラルネットワーク（PINN）を用いることでこの問題を再検討し、複数の最近のニューラルネットワークアーキテクチャを比較評価する。 極座標系におけるアインシュタインの質量ゼロのクライン＝ゴルドン定式に基づき、亜臨界、臨界、超臨界領域を含む4つの初期値問題を考察し、高解像度の差分シミュレーションを基準解として用いる。 本研究は主に比較研究であり、バニラおよび高精度PINN、正弦波特徴および二次残差バリアント、コルモゴロフ・アーノルドネットワークなど、最先端のディープラーニングアーキテクチャをいくつか評価します。 これらはすべて、場の方程式、境界条件、因果的時空間強制をエンコードする共通の損失設計と、新しい適応型時空サンプリングの下でトレーニングされています。 このフレームワークでは、標準的なPINNの適度な修正であるModPINNも紹介します。 これは、最近の文献でよく見られる一般的な要素の中でも、座標埋め込み、二次層を使用して標準的なマルチプレイヤーパーセプトロンを拡張したものです。 本研究は、ディープラーニングベースの手法が、従来の方法論よりもはるかに少ないコロケーションポイントを使用して、スカラー場と時空計量の有限差分解を競争力のある精度で再現できることを示しています。 すべての領域で優位に立つ単一のアーキテクチャはありませんが、ModPINN は臨界点付近で特に安定した正確なソリューションを実現しており、適切に設計された埋め込みと適応サンプリングによって、困難な重力崩壊シナリオに対する PINN の堅牢性を高めることができることを示しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work, we study the gravitational waveforms from the periodic orbits of a massive particle around a dyonic ModMax black hole. We begin with a brief analysis of the spacetime and then examine how its parameters influence the dynamics of a massive neutral particle using the Lagrangian formalism. In particular, we compute the characteristics of marginally bound orbits and innermost stable circular orbits. Our results show that the values of these quantities increase with the black hole charge $Q$ and the screening parameter $γ$. We then plot various periodic orbits, characterized by the integers ($z$,$w$,$v$). Finally, we present the gravitational waveforms associated with extreme mass ratio inspirals, consisting of a stellar-mass compact object orbiting a supermassive black hole. | 本研究では、ダイオニックModMaxブラックホールを周回する質量粒子の周期軌道から得られる重力波形を研究する。 まず時空を簡単に解析し、次にラグランジアン形式を用いて、時空のパラメータが質量中性粒子のダイナミクスにどのような影響を与えるかを検証する。 特に、境界拘束軌道と最内安定円軌道の特性を計算する。 結果は、これらの量の値がブラックホール電荷$Q$と遮蔽パラメータ$γ$とともに増加することを示す。 次に、整数($z$,$w$,$v$)で特徴付けられる様々な周期軌道をプロットする。 最後に、超大質量ブラックホールを周回する恒星質量コンパクト天体からなる、極端に質量比の大きいインスパイラルに関連する重力波形を示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this study, we investigate the full nonlinear dynamics of warm inflation driven by the quartic inflaton potential, avoiding any simplifying approximations. The thermal backreaction is incorporated through a dissipation coefficient that depends linearly on the temperature, and the model parameters are chosen to remain consistent with Planck observational constraints. By numerically integrating the complete set of three coupled, nonlinear differential equations that describe the evolution of the inflaton field, radiation energy density, and background expansion, we obtain an exact description of the system's dynamics. Our results reveal that, while transition to radiation domination is suppressed in the weak regime, the strong dissipative regime leads to a smooth and natural transition to a hot, radiation-dominated Universe, thereby confirming graceful-exit within warm inflation in the quartic scenario. The reheating temperature is extracted directly from the nonlinear evolution of warm inflation, yielding a temperature of approximately 10^13 GeV at the end of inflation, which cools to about 10^12 GeV near radiation-inflaton equality, whence the Universe transitions into a radiation-dominated era. | 本研究では、4次インフレーションポテンシャルによって駆動される温暖インフレーションの完全な非線形ダイナミクスを、いかなる単純化近似も避けて調査する。 熱反作用は温度に線形に依存する散逸係数を通して組み込まれ、モデルパラメータはプランク観測制約と整合するように選択される。 インフレーション場、放射エネルギー密度、および背景膨張の発展を記述する3つの結合非線形微分方程式の完全なセットを数値積分することにより、システムのダイナミクスの正確な記述を得る。 我々の結果は、弱い領域では放射優勢への遷移が抑制される一方で、強い散逸領域では高温で放射優勢な宇宙へのスムーズで自然な遷移がもたらされることを明らかにし、4次シナリオにおける温暖インフレーションの優雅な退出を裏付けるものである。 再加熱温度は温かいインフレーションの非線形進化から直接抽出され、インフレーションの終わりには約 10^13 GeV の温度が得られます。 これは、放射線とインフレーションが等しくなる付近で約 10^12 GeV まで冷却され、そこから宇宙は放射線が優勢な時代に移行します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the bound state solutions for the polar perturbations in the interior of the Schwarzschild black hole. It is shown that for a given value of the spherical harmonic index $\ell$, there are a total of $\ell-1$ bound states for polar perturbations. We show both analytically and numerically that the spectrum of $\ell-2$ of these perturbations agrees identically with the spectrum of axial perturbations. Correspondingly, the isospectrality between the bound states of the axial and polar perturbations in the interior of the black hole does hold. This is significant since the effective potential is singular at the center of the black hole, and the existence of the isospectrality is far from obvious. Furthermore, we demonstrate that the additional mode found in the spectrum of polar perturbations is the algebraically special mode, which is the ground state of polar perturbations as well. | シュワルツシルトブラックホール内部における極性摂動の束縛状態解を研究する。 球面調和関数指数$\ell$の与えられた値に対して、極性摂動には合計$\ell-1$個の束縛状態が存在することが示される。 これらの摂動の$\ell-2$のスペクトルが軸摂動のスペクトルと完全に一致することを解析的および数値的に示す。 これに対応して、ブラックホール内部における軸摂動と極性摂動の束縛状態間の等スペクトル性が成立する。 有効ポテンシャルはブラックホール中心で特異であり、等スペクトル性の存在は自明ではないため、これは重要である。 さらに、極性摂動のスペクトルに見られる追加のモードが代数的に特殊モードであり、これが極性摂動の基底状態でもあることを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We consider the general construction of near-horizon limit for extremal black hole solutions with non-trivial torsion, and derive the covariant geometric conditions for the existence this limit. A near-horizon solution with torsion is constructed in the case of extremal Kerr-AdS black hole, starting from an ansatz compatible with near-horizon symmetry. We demonstrate that this solution corresponds to the limit of a new black hole solution with torsion. | 非自明なねじれ角を持つ極限ブラックホール解の地平線近傍極限の一般的な構成を考察し、この極限が存在するための共変幾何学的条件を導出する。 極限カー-AdSブラックホールの場合、地平線近傍対称性と両立する仮定から出発して、ねじれ角を持つ地平線近傍極限解が構成される。 この解が、ねじれ角を持つ新しいブラックホール解の極限に対応することを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We seek power-law Bianchi type I solutions for an inflationary universe in a model with one scalar field non-minimally coupled to three vector fields aligned along the three axes. As a result, we find four types of power-law solutions that are classified according to the number of non-vanishing vector fields. Moreover, we find that all these solutions are stable for certain conditions on the parameters (stability regions), which are described both quantitatively and qualitatively. The attractor property of these solutions is also confirmed by numerical calculations. | 我々は、3つの軸に沿って並んだ3つのベクトル場と非最小結合した1つのスカラー場を持つモデルにおいて、インフレーション宇宙のべき乗法則ビアンキI型解を探索する。 その結果、零でないベクトル場の数に応じて分類される4種類のべき乗法則解を見出した。 さらに、これらの解はすべて、パラメータ（安定領域）に関する特定の条件下で安定であることがわかった。 これらの条件は、定量的および定性的に記述される。 これらの解のアトラクター特性も数値計算によって確認された。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Dark energy perturbations are expected to modify the evolution of cosmological perturbations, producing observable effects on scalar perturbations and gravitational waves. We show that the effects of dark energy for a generic modified gravity model can be encoded in a momentum, space and polarization dependent effective matter-gravity coupling, in agreement with the results obtained in some specific theories, and that this is not just related to the effective Planck mass appearing in the action as a coefficient of the Ricci's scalar. Using appropriately defined effective energy tensors, we show that the method can be extended to include also the effects of higher order perturbations. The generality of this effective description of the effects of dark energy on cosmological perturbations gives a solid theoretical justification for the phenomenological approaches often used in the analysis of cosmological observations, allowing to understand the mapping between the results of phenomenological analysis of observational data and theoretical models. The momentum and polarization dependence of the effective gravitational coupling implies that the gravitational energy emitted by a binary coalescence can have an additional frequency and polarization dependence, due to the effects of dark energy perturbations. | ダークエネルギーの摂動は宇宙摂動の発展を変化させ、スカラー摂動や重力波に観測可能な影響を及ぼすことが予想される。 我々は、一般的な修正重力モデルにおけるダークエネルギーの影響は、いくつかの特定の理論で得られた結果と一致して、運動量、空間、および偏光に依存する有効物質-重力結合に符号化できること、そしてこれがリッチのスカラー係数として作用に現れる有効プランク質量にのみ関係するわけではないことを示す。 適切に定義された有効エネルギーテンソルを用いて、この手法を拡張し、高次摂動の影響も含めることができることを示す。 ダークエネルギーが宇宙摂動に及ぼす影響に関するこの有効記述の一般性は、宇宙観測の解析でしばしば用いられる現象論的アプローチに確固たる理論的正当性を与え、観測データの現象論的解析結果と理論モデルとの間の対応関係を理解することを可能にする。 有効重力結合の運動量と偏光依存性は、暗黒エネルギー摂動の影響により、連星合体によって放出される重力エネルギーが追加の周波数と偏光依存性を持つ可能性があることを意味しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Building upon previous work that derived an alternative to (galactic) dark matter in the form of Modified Newtonian Dynamics (MOND), with a specific theoretical interpolating function, from the motion of a non-relativistic test particle in the gravitational field of a point mass immersed in the non-relativistic static limit of the spin connection foam -- which represents the quantum analogue of Minkowski spacetime within precanonical quantum gravity -- we now show the consequences of using higher moments (third and fourth) of the corresponding geodesic equation with a random spin connection term. These higher moments lead to more general quantum modifications of the Newtonian potential (qMOND potentials expressed in terms of Gauss and Appell hypergeometric functions), more general (steeper) MOND interpolating functions, and a new modification of MOND at low accelerations (mMOND) that features an almost-flat asymptotic rotation curve $\propto r^{-1/18}$, which is expected to operate at approximately the same galactic scales as MOND. | スピン接続フォームの非相対論的静的限界に浸漬された点質点の重力場における非相対論的テスト粒子の運動から、特定の理論的補間関数を備えた修正ニュートン力学 (MOND) の形で (銀河) 暗黒物質の代替物を導出した以前の研究に基づいて (スピン接続フォームは、前正準量子重力内のミンコフスキー時空の量子類似体を表します)、今度は、対応する測地線方程式の高次のモーメント (3 番目と 4 番目) をランダムなスピン接続項とともに使用した場合の結果を示します。 これらのより高いモーメントは、ニュートンポテンシャルのより一般的な量子修正（ガウスおよびアペルの超幾何関数で表されるqMONDポテンシャル）、より一般的な（より急な）MOND補間関数、およびほぼ平坦な漸近回転曲線$\propto r^{-1/18}$を特徴とする低加速度でのMONDの新しい修正（mMOND）につながり、MONDとほぼ同じ銀河スケールで動作することが期待されます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this article we study spherical thin-shell wormholes in five-dimensional Einstein-Gauss-Bonnet gravity. We show that configurations supported by non-exotic matter, that is matter satisfying the weak energy condition, are possible at the same time that traversability problems associated with strong radial tides at the throat can be avoided when suitable values of the parameters are adopted. Our construction is performed in such a way that it also allows for the admissible behaviour of the geometry in the whole spacetime. | 本稿では、5次元アインシュタイン・ガウス・ボネ重力における球面薄殻ワームホールを考察する。 非エキゾチック物質、すなわち弱エネルギー条件を満たす物質によって支えられた構成が、適切なパラメータ値を採用することで、喉部における強い放射状潮汐に伴う通過可能性問題を回避できることを示す。 我々の構成は、時空全体における幾何学的挙動も許容できるような方法で行われる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The LIGO-Virgo-KAGRA collaboration uses multiple independent search pipelines to detect gravitational waves, often resulting in multiple triggers (g-events) for a single astrophysical source. These triggers are grouped into superevents, raising a critical question for multimessenger astronomy: which g-event provides the most accurate sky localization for electromagnetic follow-up? Currently, the g-event with the highest signal-to-noise ratio (SNR) is selected, under the assumption that it should provide the best estimators of the source's parameters, including its location on the sky. Analysis of simulated signals reveals systematic deviations from this expectation. In particular, a false-alarm rate (FAR)-based selector performs slightly better than the SNR-based method, but introduces pipeline biases. We present a neural network-based selector trained on simulated signals to identify the g-event with the minimum searched area -- a metric quantifying localization accuracy. The network uses information (detector SNRs, FAR, and chirp mass) from all of the triggers associated with each astrophysical source and is designed to be pipeline-agnostic. Our results show that the neural network outperforms both traditional selectors, achieving a mean searched area ~2% smaller than the SNR-based selector. Unlike FAR-based selection, the neural network preserves the underlying distribution of pipeline contributions, avoiding systematic biases toward specific pipelines. The network can be trained in approximately one minute on a few thousand events and performs event selection instantaneously, making it suitable for low-latency applications. These results demonstrate that machine learning can enhance multimessenger astronomy capabilities while maintaining fairness across detection pipelines. We recommend implementing this approach for future observing runs. | LIGO-Virgo-KAGRA協力では、重力波を検出するために複数の独立した探索パイプラインを用いており、多くの場合、単一の天体物理学的発生源に対して複数のトリガー（gイベント）が存在します。 これらのトリガーはスーパーイベントとしてグループ化され、マルチメッセンジャー天文学にとって重要な疑問を提起します。 それは、どのgイベントが電磁波追跡において最も正確な天空位置特定を提供するのか、ということです。 現在、信号対雑音比（SNR）が最も高いgイベントが選択されています。 これは、天空上の位置を含む発生源パラメータの最良の推定値を提供するという仮定に基づいています。 シミュレートされた信号の解析により、この期待値からの系統的な逸脱が明らかになりました。 特に、誤報率（FAR）ベースのセレクタはSNRベースの方法よりもわずかに優れた性能を発揮しますが、パイプラインバイアスが生じます。 本研究では、シミュレートされた信号でトレーニングされたニューラルネットワークベースのセレクタを提示し、最小の探索領域（発生源位置特定精度を定量化する指標）を持つgイベントを特定します。 このネットワークは、各天体ソースに関連付けられたすべてのトリガーからの情報（検出器のSNR、FAR、チャープ質量）を使用し、パイプラインに依存しないように設計されています。 私たちの研究結果によると、ニューラルネットワークは従来のセレクターの両方よりも優れた性能を発揮し、SNRベースのセレクターよりも平均探索領域が約2%小さくなりました。 FARベースの選択とは異なり、ニューラルネットワークはパイプライン寄与の基本的な分布を維持し、特定のパイプラインへの系統的な偏りを回避します。 このネットワークは数千のイベントで約1分でトレーニングでき、イベント選択を瞬時に実行できるため、低レイテンシアプリケーションに適しています。 これらの結果は、機械学習によってマルチメッセンジャー天文学の能力を強化しながら、検出パイプライン全体の公平性を維持できることを示しています。 今後の観測実行では、このアプローチを実装することをお勧めします。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| It is commonly believed that a unitary supersymmetric quantum field theory (QFT) involving graviton and gravitino fields on fixed 4-dimensional de Sitter spacetime ($dS_4$) cannot exist due to known challenges associated with supersymmetry (SUSY) on spaces with positive cosmological constant. In this talk, we contradict this expectation by presenting a new unitary supersymmetric QFT on fixed $dS_4$ : the free supersymmetric theory of the chiral graviton and chiral gravitino fields. The theory overcomes the known obstacles to unitary global SUSY on de Sitter because the commutator between two SUSY transformations closes on the conformal algebra $so(4,2)$ rather than the de Sitter algebra $so(4,1)$. Crucially, the $so(4,2)$ symmetry is realised through unconventional conformal-like transformations. Based on arxiv:2503.04515. | 固定4次元ド・ジッター時空($dS_4$)上の重力子場と重力場を含むユニタリー超対称量子場理論(QFT)は、正の宇宙定数を持つ空間上の超対称性(SUSY)に関する既知の課題のため、存在し得ないと一般に信じられている。 本講演では、この予想を覆し、固定$dS_4$上の新しいユニタリー超対称QFT、すなわちカイラル重力子場とカイラル重力場の自由超対称理論を提示する。 この理論は、2つのSUSY変換間の交換子がド・ジッター代数$so(4,1)$ではなく共形代数$so(4,2)$上で閉じるため、ド・ジッター上のユニタリー大域SUSYに対する既知の障害を克服する。 重要なのは、$so(4,2)$対称性が、従来とは異なる共形的な変換によって実現される点である。 arxiv:2503.04515 に基づきます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| For any finite poset we define a generating polynomial counting upsets, downsets, and their intersection. We investigate the behaviour of this polynomial with respect to poset operations, show that it distinguishes series-parallel posets, and comment on connections to the causal set approach to quantum gravity. | 任意の有限な半集合に対して、アップセット、ダウンセット、およびそれらの交差を数える生成多項式を定義する。 この多項式の半集合演算に対する挙動を調べ、直列・並列の半集合を区別できることを示し、量子重力への因果集合アプローチとの関連について論じる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We consider line elements of the form $-2G\,du\,(dx+B\,du) + R^2(...)$, where $(...)$ does not contain $dx$. Surfaces of constant $u$ are then null surfaces, and their affinely parameterised generators have tangent vector $G^{-1}\partial_x$. Considering $u$ as the time coordinate, we can evolve either $R$ or $G$, with the other one found by solving the Raychaudhuri equation along the null generators, or we can evolve both. This choice of formulation is independent from the remaining gauge choice $x\to x'(u,x,...)$ in the line element above, which is fixed incrementally by the choice of $B$. For example, we can evolve $G$, in order to be able to evolve through an event horizon, and use $B$ in to adapt the coordinates to type-II critical collapse. As a demonstration of these ideas, we consider a charged scalar field in spherical symmetry. We consider two settings: a domain where the outgoing null cones of constant $u$ emanate from a regular centre $R=0$, and a domain where the outgoing null cones emanating from an ingoing-null boundary. We demonstrate convergence with resolution, within each formulation and between the three formulations in both settings. As testbeds, we compute the critical exponents and periodic fine-structures of the black hole charge and mass scaling laws in a one-parameter family of charged regular initial data, and examples of perturbed extremal Reissner-Nordström solutions. | 我々は、形式 $-2G\,du\,(dx+B\,du) + R^2(...)$ の線要素を考える。 ここで、$(...)$ は $dx$ を含まない。 定数 $u$ の曲面はヌル曲面であり、そのアフィンパラメータ化された生成元は接ベクトル $G^{-1}\partial_x$ を持つ。 $u$ を時間座標とすると、ヌル生成元に沿って Raychaudhuri 方程式を解くことで得られるもう 1 つの要素を使用して $R$ または $G$ のいずれかを展開するか、または両方を展開することができる。 この定式化の選択は、上記の線要素における残りのゲージ選択 $x\to x'(u,x,...)$ とは独立しており、ゲージ選択は $B$ の選択によって段階的に固定される。 例えば、事象の地平線を通過できるように $G$ を展開し、 において $B$ を使用して座標をタイプ II の臨界崩壊に適応させることができる。 これらの考え方を実証するために、球対称の荷電スカラー場を考える。 2つの設定を考える。 1つは定数$u$の外向きヌルコーンが正規中心$R=0$から発散する領域、もう1つは外向きヌルコーンが入側ヌル境界から発散する領域である。 それぞれの定式化内、および両方の設定における3つの定式化間で、分解能を伴う収束を示す。 テストベッドとして、1パラメータの荷電正規初期データ族におけるブラックホールの荷電および質量スケーリング則の臨界指数と周期的微細構造、そして摂動を受けた極限ライスナー・ノルドストローム解の例を計算する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work, we consider generalized uncertainty principles (GUPs) that incorporate a minimal length through generic momentum-dependent deformation functions. We thus develop a systematic approach connecting such a framework to effective gravitational actions extending general relativity. By examining quantum gravity-motivated corrections to black hole entropy induced by the GUP and employing Wald's formalism, we reconstruct modifications to Einstein's gravity within the contexts of $f(R)$ and $f(R, R_{μν} R^{μν})$ theories. In this way, we establish a direct mapping between the GUP parameters and the higher-order curvature coefficients in the gravitational Lagrangian. As an illustrative application, we compute corrections to the general relativistic prediction for light deflection, which in turn allows us to infer a stringent upper bound on the minimal measurable length. Our results show that GUP-induced effects can be consistently embedded into extended gravity theories, offering a promising framework for testing quantum gravity phenomenology through astrophysical and cosmological observations. | 本研究では、一般的な運動量依存変形関数を通して最小長を組み込んだ一般化不確定性原理（GUP）を考察する。 そこで、このような枠組みを一般相対論を拡張した有効重力作用に結び付ける体系的なアプローチを開発する。 GUPによって誘起されるブラックホールエントロピーへの量子重力に基づく補正を考察し、ワルドの形式論を用いることで、$f(R)$および$f(R, R_{μν} R^{μν})$理論の文脈におけるアインシュタインの重力への修正を再構築する。 このようにして、GUPパラメータと重力ラグランジアンにおける高次曲率係数との間の直接的なマッピングを確立する。 具体的な応用例として、光の偏向に関する一般相対論的予測への補正を計算し、最小測定長の厳密な上限を推論する。 私たちの結果は、GUP によって誘発される効果が拡張重力理論に一貫して組み込まれることを示しており、天体物理学および宇宙論の観測を通じて量子重力現象をテストするための有望な枠組みを提供します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| There are a number of classical double copies, each providing a prescription for generating solutions to the Maxwell and scalar wave equations from exact solutions of Einstein's equations. Two such prescriptions are the Kerr-Schild and twistorial double copies. We argue that for a broad class of self-dual vacuum solutions of the Kerr-Schild form, which we refer to as twistorial Kerr-Schild spacetimes, these two prescriptions are in fact equivalent. The approach is elementary, utilizing null Lorentz transformations, with homogenous functions on twistor space playing a central role. The equivalence is illustrated explicitly for the example of the self-dual (Kerr)-Taub-NUT spacetime. A detailed proof and several more examples will be presented in a long-form companion to this letter. | 古典的な二重コピーは数多く存在し、それぞれがアインシュタイン方程式の厳密解からマクスウェル方程式とスカラー波動方程式の解を生成するための処方箋を提供している。 そのような処方箋の2つとして、カー・シルト二重コピーとツイストリアル二重コピーが挙げられる。 我々は、カー・シルト形式の自己双対真空解の広範なクラス（ツイストリアルカー・シルト時空と呼ぶ）に対して、これら2つの処方箋は実際には同等であると主張する。 このアプローチは初歩的であり、ヌルローレンツ変換を利用し、ツイスター空間上の同次関数が中心的な役割を果たす。 この同等性は、自己双対（カー）-タウブ-NUT時空の例を用いて明示的に示される。 詳細な証明といくつかの例は、本稿の長文の補足資料で提示される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Ten short years ago, we had the rare privilege of witnessing the onset of a renaissance in science: humanity finally succeeded in its arduous quest to directly detect gravitational waves. This breakthrough did not occur in a vacuum: it was the natural culmination of decades of research dedicated towards understanding the nature of gravitation based on Einstein's General Theory of Relativity. It is a story of false starts, perseverance, and remarkable insights, propelled as much by technological progress as by human curiosity. We now proudly live in the new golden age of gravitational physics. The detection of gravitational wave signals from the merger of binary black holes and neutron stars are becoming routine. Coupled with our theoretical understanding of phenomena in the strong gravity regime, black hole physics has become a precision science. The purpose of these lecture notes is to help the reader understand the language and framework of this rapidly evolving subject, and to develop the ability to interpret, think, and discuss ideas that lie at the confluence of gravitational wave astronomy and black hole physics. It is our hope that these notes will prepare students and colleagues for the next revolution when gravitational wave events become commonplace and we begin to observe unexpected features in the signal, indicating either surprising astrophysical scenarios or a strong need to modify the theoretical description of gravitational interactions. We provide first principles analysis of black hole and gravitational wave physics, and sometimes a very personal interpretation of results. We share with the readers a number of notebooks that will allow them to reproduce some of the most important results in the field, and could even help in carrying out state-of-the-art research. We also include a few original results that we think are helpful in understanding the broader picture. | わずか10年前、私たちは科学ルネサンスの幕開けを目の当たりにする稀有な機会に恵まれました。 人類はついに、重力波の直接検出という困難な探求に成功したのです。 この画期的な発見は、何の脈絡もなく起こったわけではありません。 アインシュタインの一般相対性理論に基づき、重力の本質を解明しようと数十年にわたる研究が、自然に結実したのです。 それは、技術の進歩と人類の好奇心の両方に後押しされ、数々の失敗、粘り強さ、そして驚くべき洞察の物語でした。 私たちは今、重力物理学の新たな黄金時代に誇りを持って生きています。 連星ブラックホールと中性子星の合体から発生する重力波信号の検出は、もはや日常的なものになりつつあります。 強い重力領域における現象に関する理論的理解と相まって、ブラックホール物理学は精密科学へと発展しました。 この講義ノートの目的は、急速に発展するこの分野の言語と枠組みを読者が理解し、重力波天文学とブラックホール物理学の合流点にあるアイデアを解釈、思考、議論する能力を養うことです。 重力波現象が日常化し、信号に予期せぬ特徴が観測され、驚くべき天体物理学的シナリオや重力相互作用の理論的記述の修正の必要性が強く示唆されるような次の革命に向けて、学生や同僚がこれらのノートを通して準備を整えることを願っています。 ブラックホールと重力波物理学の第一原理解析を提供し、時には結果の非常に個人的な解釈も提供します。 読者には、この分野で最も重要な結果のいくつかを再現できるように、最先端の研究の実施にも役立つ可能性のあるノートブックをいくつか提供しています。 また、より広い視野を理解するのに役立つと思われる独自の結果もいくつか掲載しています。 |