本ウェブサイトはあくまで非公式です．
研究に用いる場合には，必ず原論文を読んでください．このウェブサイトはあくまで情報収集をサポートするためのものであり，正確性を保証するものではありません．
掲載されている論文の著作権は各論文の著者にあります．
本ウェブサイトで利用しているメタデータ（タイトルやアブストラクト等）はCC0 1.0の下で利用が許可されています．
本ウェブサイトの利用によって生じたあらゆる損害について管理人は責任を負いません．
Thank you to arXiv for use of its open access interoperability. This service was not reviewed or approved by, nor does it necessarily express or reflect the policies or opinions of, arXiv.
本ウェブページの作成にはarXiv APIを使用しています.arXivのオープンアクセスな相互運用性を利用できることについて,arXivに心より感謝申し上げます.このウェブサイトはarXivによってレビューまたは承認されたものではなく，必ずしもarXivの方針または意見を表明または反映するものではありません．
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We determine a universal sector of the spectrum of light operators in four-dimensional $\mathcal{N}=1$ class $\mathcal{S}$ superconformal field theories arising from M5-branes wrapped on a compact hyperbolic Riemann surface $Σ_2$. We work at large $N$, analysing Kaluza--Klein fluctuations about the dual Bah--Beem--Bobev--Wecht anti-de Sitter backgrounds for general values of the twist parameter $z$. To obtain these spectra, we specialise recently derived mass operators to modes that are constant on $Σ_2$ by imposing a suitable $z$-dependent generalised $G$-structure. We then organise the resulting eigenstates into long and protected $\mathcal{N}=1$ supermultiplets with definite flavour quantum numbers. As $z$ varies, rich patterns emerge in the spectrum, including both isolated multiplets and infinite towers of multiplets, which we characterise analytically. | コンパクトな双曲リーマン面 $Σ_2$ に巻き付いた M5 ブレーンから生じる 4 次元 $\mathcal{N}=1$ クラス $\mathcal{S}$ 超共形場理論における光演算子のスペクトルの普遍セクターを決定します。 大きな $N$ で作業し、一般的なツイスト パラメータ $z$ の値に対して、双対 Bah--Beem--Bobev--Wecht 反ド ジッター背景に関する Kaluza--Klein ゆらぎを解析します。 これらのスペクトルを得るために、最近導出された質量演算子を、適切な $z$ 依存の一般化された $G$ 構造を課すことによって、$Σ_2$ 上で定数となるモードに特化します。 次に、結果として得られる固有状態を、明確なフレーバー量子数を持つ長く保護された $\mathcal{N}=1$ 超多重項に整理します。 $z$が変化すると、スペクトルには孤立した多重線と無限に連なる多重線を含む多様なパターンが現れ、我々はそれらを解析的に特徴づける。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| The $q$-deformed Weil-Petersson volumes of Do and Norbury are the top-degree parts of Okuyama's discrete volumes, which are defined by topological recursion on the spectral curve of the double-scaled SYK (DSSYK) model. We show that the same q-deformed volumes can be obtained from a double-scaled matrix model whose disk density is found by zooming in on the soft edges of the DSSYK density. Applying the same procedure to the hard edge of $\mathcal{N}=1$ DSSYK, we obtain candidate $q$-deformed $\mathcal{N}=1$ super Weil-Petersson volumes. They are polynomials of fixed degree, and they reduce to the $\mathcal{N}=1$ super Weil-Petersson volumes in a scaled $q\to1$ limit. These candidate volumes differ from the $\mathcal{N}=1$ volumes of Do and Norbury in (arXiv:2510.12431) up to what we call "irrelevant" contributions which exactly vanish in the scaled $q\to 1$ limit. Together, these results demonstrate how q-deformed volumes can be naturally associated to the spectral edges of various DSSYK models and provides an intuitive way to construct them in supersymmetric contexts. | DoとNorburyのq変形Weil-Peterssonボリュームは、奥山の離散ボリュームの最上位部分であり、これは二重スケールSYK（DSSYK）モデルのスペクトル曲線に対する位相的再帰によって定義されます。 我々は、同じq変形ボリュームが、DSSYK密度のソフトエッジを拡大することによってディスク密度が見つかる二重スケール行列モデルから得られることを示します。 同じ手順を$\mathcal{N}=1$ DSSYKのハードエッジに適用すると、候補となるq変形$\mathcal{N}=1$スーパーWeil-Peterssonボリュームが得られます。 これらは固定次数の多項式であり、スケーリングされた$q\to1$極限で$\mathcal{N}=1$スーパーWeil-Peterssonボリュームに帰着します。 これらの候補ボリュームは、(arXiv:2510.12431)のDoとNorburyによる$\mathcal{N}=1$ボリュームとは異なり、スケーリングされた$q\to 1$極限で完全に消滅する「無関係な」寄与と呼ばれる部分を除いて、異なる値を示します。 これらの結果は、q変形ボリュームがさまざまなDSSYKモデルのスペクトル端に自然に関連付けられる方法を示し、超対称性コンテキストでそれらを構築するための直感的な方法を提供します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| Contemporary large-scale structure analyses center around the galaxy power spectrum, modeled with one-loop perturbation theory. This description naturally breaks down at large wavenumbers, prohibiting the extraction of cosmological information from small-scale clustering. In this work, we present a complete model for the redshift-space galaxy power spectrum up to two-loop order, derived in the framework of the Effective Field Theory of Large Scale Structure. This accounts for a wide variety of effects, including fifth-order galaxy bias, redshift-space distortions, small-scale non-linearities, spatial non-locality, long-wavelength bulk flows, coordinate distortions, and stochasticity, involving a total of 49 free coefficients. Our model additionally encodes all deterministic contributions to the one-loop bispectrum and trispectrum (as well as the tree-level quadspectrum and pentaspectrum), which depend on many of the same parameters. We implement the model numerically, using the \textsc{vegas} algorithm to precompute the loop integrals; this allows the full likelihood to be evaluated in milliseconds. The approach is validated using power spectra measured from high-resolution simulations, considering both dark matter and realistic galaxy samples. The extension to two-loop order greatly increases the range of scales over which the power spectrum can be modeled, with $k_{\rm max}$ rising from $0.2h\,\mathrm{Mpc}^{-1}$ to $0.34h\,\mathrm{Mpc}^{-1}$ for a luminous red galaxy sample at $z=0.5$. Much of the additional information is absorbed by the numerous fifth-order biases and counterterms; for this reason, constraints on $σ_8$ are not significantly enhanced by the inclusion of two-loop terms. Future work will assess the full implications of the two-loop model for cosmological parameter inference, both alone and in combination with higher-order statistics. | 現代の大規模構造解析は、1ループ摂動理論でモデル化された銀河パワースペクトルを中心に展開されています。 この記述は、大きな波数では自然に破綻し、小規模なクラスターから宇宙論的情報を抽出することを妨げます。 本研究では、大規模構造の有効場理論の枠組みで導出された、2ループ次までの赤方偏移空間銀河パワースペクトルの完全なモデルを提示します。 このモデルは、5次銀河バイアス、赤方偏移空間歪み、小規模非線形性、空間非局所性、長波長バルクフロー、座標歪み、確率性など、合計49個の自由係数を含む、多種多様な効果を考慮しています。 さらに、このモデルは、多くの同じパラメータに依存する1ループバイスペクトルとトリスペクトル（およびツリーレベルのクワッドスペクトルとペンタスペクトル）へのすべての決定論的寄与を符号化しています。 我々は、\textsc{vegas} アルゴリズムを使用してループ積分を事前に計算し、数値的にモデルを実装します。 これにより、完全な尤度をミリ秒単位で評価できます。 このアプローチは、ダークマターと現実的な銀河サンプルの両方を考慮した高解像度シミュレーションから測定されたパワースペクトルを使用して検証されます。 2 ループ次数への拡張により、パワースペクトルをモデル化できるスケールの範囲が大幅に増加し、$z=0.5$ の光度の高い赤色銀河サンプルでは、$k_{\rm max}$ が $0.2h\,\mathrm{Mpc}^{-1}$ から $0.34h\,\mathrm{Mpc}^{-1}$ に上昇します。 追加情報の多くは、多数の 5 次バイアスとカウンタータームによって吸収されます。 このため、2 ループ項を含めることによって $σ_8$ の制約が大幅に強化されることはありません。 今後の研究では、2ループモデルが宇宙論的パラメータの推定に及ぼす影響を、単独で、あるいは高次統計量と組み合わせた場合の両方について評価する予定である。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We construct an exact stationary axisymmetric vacuum configuration in metric affine Kalb-Ramond gravity with zero cosmological constant. Independent variation of the metric, connection, and antisymmetric field yields the complete field equations and the algebraic relation between the physical and auxiliary geometries. A Kerr auxiliary metric and a closed corotating vacuum two form of fixed positive norm determine the physical metric. The tensor kernel contains the horizon generator, and the metrics, independent connection, and vacuum field share a smooth extension across the nonextremal physical Killing horizon and the rotation axes at finite radius for unequal deformation factors. We obtain an explicit sufficient domain for a causal exterior and an asymptotically locally flat end at fixed nonpolar angles. The physical Hamiltonian yields the timelike and null equations, equatorial effective potentials, circular orbit properties, radial stability, and perihelion advance. Numerical photon evolution determines the critical curve on an orthonormal observer screen. Its size, shape, and centroid depend on $ε=ξ_2b^2/[2(1+ξ_1b^2)]$ at fixed normalized mass scale and spin, with Kerr recovered at $ε=0$. Geometric observations probe this combination and retain an exact degeneracy between the curvature couplings. A static equatorial comparison with Mercury gives a conditional sensitivity of $2.30\times10^{-11}$ for $|2ε|$ under the stated angular convention and mass setting. | 我々は、宇宙定数がゼロの計量アフィンカルブ・ラモンド重力において、正確な定常軸対称真空構成を構築する。 計量、接続、および反対称場の独立変分により、完全な場の方程式と、物理的幾何学と補助幾何学の間の代数的関係が得られる。 カー補助計量と、固定された正のノルムを持つ閉じた共回転真空2形式が、物理的計量を決定する。 テンソルカーネルには地平線生成子が含まれ、計量、独立接続、および真空場は、非極値物理的キリング地平線と、不等変形係数に対する有限半径の回転軸を横切る滑らかな拡張を共有する。 我々は、固定された非極性角における因果的外部と漸近的に局所的に平坦な端に対する明示的な十分領域を得る。 物理的ハミルトニアンは、時間的方程式とヌル方程式、赤道有効ポテンシャル、円軌道特性、半径方向安定性、および近日点移動をもたらす。 数値光子進化により、直交観測者スクリーン上の臨界曲線が決定される。 その大きさ、形状、および重心は、固定された正規化質量スケールとスピンにおいて、$ε=ξ_2b^2/[2(1+ξ_1b^2)]$に依存し、$ε=0$でカー効果が回復する。 幾何学的観測はこの組み合わせを調査し、曲率結合間の正確な縮退を維持する。 水星との静的な赤道比較により、指定された角度規約と質量設定の下で、$|2ε|$の条件付き感度は$2.30\times10^{-11}$となる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We investigate the local gravitational source and charges obtained by introducing translations as an internal Stückelberg redundancy in Weyl gauge theory. The internal-$T(4)$-invariant dressed coframe identifies the source of the translational potential with the existing coframe variational derivative, without introducing new dynamics. We derive an excitation/source equation and balance law whose structure is independent of the constitutive parameters of the parity-even quadratic torsion family. The gravitational self-current, defined relative to a specified gravitational/matter split and boundary representative, gives a density invariant under the internal gauge factors once its frame index is contracted with the coframe; this invariance neither establishes ordinary conservation nor identifies the density with the external translation Noether current. A surface charge follows by contraction with a covariantly constant internal direction, and we separately derive the three-sector Noether superpotential of generalized reducibility, with the asymptotic conditions for conservation of its flux. At the teleparallel equivalent of general relativity (TEGR) the excitation reduces to the teleparallel superpotential and the covariant coframe--connection pair gives the Schwarzschild ADM energy; flat cosmology and transverse-traceless waves give further checks. Away from TEGR, an exact solution of New General Relativity gives a charge whose fractional difference from the Kepler mass is half the deviation of the post-Newtonian spatial-curvature parameter from unity, at the adopted normalisation; independent Hamiltonian charge matching remains open. Finally, the integrable Hamiltonian charge is invariant under covariant Lagrangian boundary terms at fixed reference normalisation and presymplectic representative. | ワイルゲージ理論において、並進を内部シュトゥッケルベルク冗長性として導入することによって得られる局所的な重力源と電荷を調査する。 内部$T(4)$不変なドレスドコフレームは、新たなダイナミクスを導入することなく、並進ポテンシャルの源を既存のコフレーム変分微分と同一視する。 我々は、パリティ偶数二次ねじれ族の構成パラメータに依存しない構造を持つ励起/源方程式とバランス法則を導出する。 特定の重力/物質分割と境界代表に関して定義される重力自己電流は、そのフレームインデックスがコフレームと縮約されると、内部ゲージ因子の下で不変な密度を与える。 この不変性は通常の保存を確立するものでも、密度を外部並進ノーター電流と同一視するものでもない。 表面電荷は、共変的に一定の内部方向との縮約によって得られ、我々は別途、一般化された還元可能性の3セクターノーター超ポテンシャルを、そのフラックスの保存の漸近条件とともに導出する。 一般相対性理論のテレパラレル等価（TEGR）では、励起はテレパラレル超ポテンシャルに還元され、共変コフレーム接続ペアはシュワルツシルトADMエネルギーを与えます。 平坦宇宙論と横方向トレースレス波は、さらなる検証を提供します。 TEGRから離れた場所では、新一般相対性理論の厳密解は、採用された正規化において、ケプラー質量からの相対差がポストニュートン空間曲率パラメータの1からの偏差の半分である電荷を与えます。 独立したハミルトニアン電荷のマッチングは未解決です。 最後に、積分可能なハミルトニアン電荷は、固定された参照正規化と前シンプレクティック代表において、共変ラグランジアン境界項の下で不変です。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We consider whether the translation Noether current of a linearised metric spin-2 theory admits a strictly gauge-invariant local representative. For Fierz-Pauli and dynamically regular pure curvature-squared theories in four dimensions, we show that no such representative exists under the stated locality, polynomiality and covariance assumptions. A direct enumeration first excludes nonzero symmetric rank-two tensors at the dimension and derivative order of the quadratic action: in the curvature-squared case, the parity-even conservation kernel consists of the identically vanishing Lanczos--Lovelock combination, while both parity-odd coefficients vanish. Homogeneity of the actions in total derivative number then allows projection by field degree and derivative number, extending the exclusion to all finite-order local polynomial representatives with constant coefficients and no explicit coordinate dependence. The translation current nevertheless defines a nonzero conserved-current class. Independently, a constant translation is a Killing reducibility parameter of the linearised gauge symmetry and determines a nonzero linear surface-charge class, which is distinct from the quadratic energy current. A separate calculation shows why a direct compensator cancellation available in Maxwell theory fails for the metric spin-2 field, although this calculation is not needed for the current-class result. Maxwell theory, propagating free $p$-forms and Yang--Mills theory linearised about the trivial vacuum provide comparisons in which translations are not reducibility parameters and strictly gauge-invariant stress tensors exist. Gauss--Bonnet and pure flat-space $R^2$ gravity lie outside the regular scope of the result, through variational triviality and dynamical degeneracy, respectively. | 線形化された計量スピン2理論の並進ネーター電流が厳密にゲージ不変な局所代表を持つかどうかを考察する。 4次元のフィエルツ・パウリ理論および動的に正則な純粋曲率2乗理論の場合、明示された局所性、多項式性、および共変性の仮定の下では、そのような代表は存在しないことを示す。 直接列挙により、まず、2次作用の次元と導関数次数における非ゼロの対称ランク2テンソルが除外される。 曲率2乗の場合、パリティ偶数の保存核は恒等的にゼロとなるランチョス・ラブロックの組み合わせからなり、パリティ奇数の係数は両方ともゼロとなる。 次に、作用の全導関数数における同次性により、場の次数と導関数数による射影が可能となり、定数係数で明示的な座標依存性を持たないすべての有限次数の局所多項式代表に除外が拡張される。 しかしながら、並進電流は非ゼロの保存電流クラスを定義する。 独立に、定数並進は線形化されたゲージ対称性のキリング還元可能性パラメータであり、非ゼロの線形表面電荷クラスを決定します。 これは二次エネルギー電流とは異なります。 別の計算では、マックスウェル理論で利用可能な直接補償器の相殺が計量スピン2場に対して失敗する理由が示されていますが、この計算は電流クラスの結果には必要ありません。 マックスウェル理論、伝播する自由$p$形式、および自明な真空の周りで線形化されたヤン-ミルズ理論は、並進が還元可能性パラメータではなく、厳密にゲージ不変な応力テンソルが存在する比較を提供します。 ガウス-ボンネ重力と純粋な平坦空間$R^2$重力は、それぞれ変分自明性と動的縮退により、結果の通常の範囲外にあります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| Simulations of the evolution of matter on static metric backgrounds allow us to estimate backreaction effects like dynamical friction at first order in the matter density. Previous simulations of dynamical friction have used boosted isotropic and quasi-isotropic Kerr coordinates, which simplifies the extraction of the relevant diagnostics but results in a more complicated implementation of the evolution. In particular, the lack of horizon penetrating coordinates means that high resolutions are needed to ensure convergence, and the boosted, spinning black hole metric cannot easily be written in a closed form, making it more costly to evaluate. In this paper we describe how to reformulate the calculation of the diagnostics in the boosted Kerr-Schild frame for the non-spinning case. We verify that our implementation reproduces previous results quantifying dynamical friction in wave-like dark matter in the appropriate regimes. We discuss the subtleties of transforming diagnostic observables between frames in a 3+1 evolution and develop a general framework for this process. | 静的な計量背景上での物質の進化のシミュレーションにより、物質密度の一次近似で動的摩擦などの反作用効果を推定できます。 これまでの動的摩擦のシミュレーションでは、ブーストされた等方性および準等方性のカー座標が使用されていましたが、これは関連する診断の抽出を簡素化するものの、進化の実装をより複雑にしています。 特に、地平線を貫通する座標がないため、収束を保証するには高解像度が必要であり、ブーストされた回転ブラックホール計量は閉じた形式で簡単に記述できないため、評価コストが高くなります。 本論文では、非回転の場合のブーストされたカーシルトフレームでの診断の計算を再定式化する方法を説明します。 私たちの実装が、適切な領域で波動性ダークマターの動的摩擦を定量化した以前の結果を再現することを検証します。 3+1進化におけるフレーム間の診断観測量の変換の微妙な点について議論し、このプロセスのための一般的なフレームワークを開発します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We complement and extend our recent study of the non-linear evolution of the Gregory-Laflamme instability of black strings in Einstein-Gauss-Bonnet gravity in five spacetime dimensions. First, we study time-dependent perturbations of uniform black strings in Einstein-Gauss-Bonnet theory and determine the growth rates as a function of the coupling. We find that for positive Gauss-Bonnet couplings, the black strings are more unstable than in general relativity in the sense that the growth rates are larger and shorter wavelengths are unstable. In the second part of the paper we show that the hyperbolicity of the equation of motion of Einstein-Gauss-Bonnet theory is determined by an effective metric when the dynamics is restricted to spherical symmetry in the asymptotically flat directions. When the effective field theory becomes strongly coupled, as it happens near the endpoint of the Gregory-Laflamme instability of the black string, this effective metric becomes degenerate and the Cauchy evolution breaks down. Applying this criterion to uniform black strings, we find that for any positive Gauss-Bonnet coupling there is an open set of regular solutions (including the one of minimal thickness) on which the effective metric degenerates in a neighbourhood of the horizon. Therefore, we argue that these solutions cannot be attained from weakly coupled initial data by Cauchy evolution and the solutions of the linearized equations around them cannot be interpreted as approximations to nearby non-linear evolutions. We provide further evidence for this picture with non-linear simulations of the Gregory-Laflamme instability. The non-linear simulations terminate through a loss of hyperbolicity of the Tricomi or Keldysh type, depending on the sign of the Gauss-Bonnet coupling. | 本論文では、5次元時空におけるアインシュタイン・ガウス・ボンネ重力理論におけるブラックストリングのグレゴリー・ラフラム不安定性の非線形進化に関する最近の研究を補完し、拡張する。 まず、アインシュタイン・ガウス・ボンネ理論における一様なブラックストリングの時間依存摂動を研究し、結合定数の関数として成長率を決定する。 正のガウス・ボンネ結合定数の場合、成長率が大きく、波長が短いほど不安定になるという意味で、ブラックストリングは一般相対性理論よりも不安定であることがわかった。 論文の後半では、漸近的に平坦な方向で球対称性に制限されたダイナミクスの場合、アインシュタイン・ガウス・ボンネ理論の運動方程式の双曲性は有効計量によって決定されることを示す。 有効場理論が強く結合すると（ブラックストリングのグレゴリー・ラフラム不安定性の終点付近で起こるように）、この有効計量は縮退し、コーシー進化は破綻する。 この基準を均一な黒弦に適用すると、任意の正のガウス・ボンネ結合に対して、有効計量が地平線の近傍で退化する正則解の開集合（最小厚さの解を含む）が存在することがわかります。 したがって、これらの解は弱く結合した初期データからコーシー発展によって得られるものではなく、それらの周りの線形化方程式の解は近傍の非線形発展の近似として解釈できないと主張します。 グレゴリー・ラフラム不安定性の非線形シミュレーションによって、この見解のさらなる証拠を示します。 非線形シミュレーションは、ガウス・ボンネ結合の符号に応じて、トリコミ型またはケルディッシュ型の双曲性の喪失によって終了します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| The $SU(2)$ Skyrme model admits exact solutions when coupled to General Relativity in four spacetime dimensions. Here, we demonstrate that relevant gravitational configurations, such as black holes, wormholes, and cosmologies, are robust under the extension to $SU(N)$ with an arbitrary number of flavors. We show that key physical features, such as the thermodynamic properties, the baryon number of the configurations, and the geometry, are crucially determined by the number of flavors as well as the coupling constants of the theory. In particular: first, we prove that an increase in the matter content favors the local thermal stability of spherically symmetric black holes. Second, for cosmological solutions, we demonstrate analytically that as the hadronic matter content increases, the scale factor grows more slowly due to enhanced gravitational attraction, while the expansion rate (measured by the Hubble parameter) increases as a consequence of the higher energy density. Third, we find that the throat of traversable wormhole solutions can be enlarged by increasing the number of flavors, since the energy density required to keep the throat open does not grow indefinitely but rather saturates at a finite value. | SU(2) スカイム模型は、4 次元時空で一般相対性理論と結合すると厳密解を持ちます。 本稿では、ブラックホール、ワームホール、宇宙論などの関連する重力構成が、任意のフレーバー数を持つ SU(N) への拡張に対しても頑健であることを示します。 熱力学的特性、構成のバリオン数、幾何学などの主要な物理的特徴は、理論の結合定数だけでなくフレーバー数によっても決定的に左右されることを示します。 具体的には、まず、物質量の増加が球対称ブラックホールの局所的な熱安定性を促進することを証明します。 次に、宇宙論的解について、ハドロン物質量が増加すると、重力引力が強まるためスケール因子はよりゆっくりと成長する一方、エネルギー密度が高くなるため膨張率 (ハッブル定数で測定) は増加することを解析的に示します。 第三に、通過可能なワームホール解の喉は、フレーバーの数を増やすことで拡大できることがわかった。 なぜなら、喉を開いたままにするために必要なエネルギー密度は無限に増加するのではなく、有限の値で飽和するからである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| This paper argues for the historical utility of general relativity textbooks written during, or shortly before, the Renaissance of general relativity. More so than research papers, textbooks offer a narrative account of the field--one that may differ substantially from the accounts of other authors addressing the same subject. Textbooks on general relativity therefore constitute a distinctive form of testimony to the intellectual forces that shaped general relativity, particularly during its reinvention period from 1955 to the mid-1970s. A second pillar of this argument is the observation that nearly all principal investigators at the research centers previously identified by Lalli et al.--centers that functioned as intellectual epicenters of the Renaissance of general relativity--eventually produced a textbook associated with their own school of thought. To situate this observation within the broader development of the field, the paper presents a concise history of general relativity textbooks from the theory's inception in 1915-16 to the 1980s. This history illustrates one way in which textbooks can serve as sources for reconstructing the intellectual dynamics of the Renaissance of general relativity. | 本稿は、一般相対性理論のルネッサンス期、あるいはその直前に書かれた一般相対性理論の教科書の歴史的有用性を論じるものである。 研究論文よりも教科書は、この分野に関する物語的な記述を提供しており、同じ主題を扱った他の著者の記述とは大きく異なる場合がある。 したがって、一般相対性理論の教科書は、特に1955年から1970年代半ばにかけての再構築期において、一般相対性理論を形成した知的勢力に対する独特な証言となる。 この議論の第二の柱は、ラリらが以前に特定した研究センター（一般相対性理論のルネッサンスの知的中心地として機能したセンター）のほぼすべての主任研究者が、最終的に自身の学派に関連した教科書を執筆したという事実である。 この観察結果を、この分野のより広範な発展の中に位置づけるため、本稿では、1915～16年の理論の誕生から1980年代までの一般相対性理論の教科書の簡潔な歴史を紹介する。 この歴史は、教科書が一般相対性理論のルネサンスにおける知的ダイナミズムを再構築するための資料としてどのように役立つかを示す一例である。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We investigate holographic Krylov complexity in bottom-up holographic QCD models describing the confined phase, using the recently proposed correspondence between the growth rate of Krylov complexity and the proper radial momentum of probes, such as particles and strings, falling in the bulk spacetime. As representative confining backgrounds, we consider two horizonless geometries, namely the dilaton-deformed AdS-soliton and the deformed thermal-AdS spacetime, both arising as solutions of an Einstein-dilaton gravity system. We find that the Krylov complexity associated with a massive particle exhibits qualitatively distinct behavior in these two backgrounds when analyzed in the Einstein frame. In the deformed AdS-soliton geometry, the complexity undergoes periodic oscillations, with both the oscillation period and amplitude depending on the parameters of the model. In contrast, in the deformed thermal-AdS geometry, the complexity grows exponentially at late times and does not display oscillatory behavior. We then investigate string dynamics in the string frame and find that the Krylov complexity exhibits oscillatory behavior in both confining backgrounds. This behavior is traced to the emergence of an additional turning point in the deep infrared of the string-frame geometry. Motivated by this observation, we further analyze massive-particle dynamics in the string frame, where we find qualitatively similar behavior in the two confining backgrounds. Our results demonstrate that the Krylov complexity of confined holographic systems depends sensitively on the choice of probe and frame, while also revealing a closer correspondence between the two confining geometries in the string-frame description. | 我々は、閉じ込められた相を記述するボトムアップホログラフィックQCDモデルにおけるホログラフィッククリロフ複雑性を、クリロフ複雑性の成長率と、バルク時空に落下する粒子や弦などのプローブの固有動径運動量との間の最近提案された対応関係を用いて調査する。 代表的な閉じ込め背景として、アインシュタイン・ダイラトン重力系の解として生じる、ダイラトン変形AdSソリトンと変形熱AdS時空の2つの地平線のない幾何学を考える。 アインシュタインフレームで解析すると、質量のある粒子に関連するクリロフ複雑性は、これら2つの背景において質的に異なる振る舞いを示すことがわかった。 変形AdSソリトン幾何学では、複雑性は周期的な振動を起こし、その振動周期と振幅はモデルのパラメータに依存する。 対照的に、変形熱AdS幾何学では、複雑性は後期に指数関数的に成長し、振動的な振る舞いは示さない。 次に、弦フレームにおける弦のダイナミクスを調査したところ、クリロフ複雑性が両方の閉じ込め背景において振動的な挙動を示すことがわかった。 この挙動は、弦フレーム幾何学の深赤外領域における追加の転換点の出現に起因する。 この観察結果に触発され、弦フレームにおける質量粒子のダイナミクスをさらに解析したところ、2つの閉じ込め背景において質的に類似した挙動が見られた。 我々の結果は、閉じ込められたホログラフィックシステムのクリロフ複雑性がプローブとフレームの選択に大きく依存することを示しており、同時に弦フレーム記述における2つの閉じ込め幾何学間のより密接な対応関係も明らかにしている。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| Understanding the gravitational interaction is one of the great scientific endeavors of the 21st century. The Nobel Prize-winning discovery of gravitational waves in 2015, and subsequent detections by the LIGO-Virgo-KAGRA Collaboration, have marked a revolutionary step forward in physics and astrophysics by opening an entirely new window for exploring the Universe. Future upgrades to these detectors, along with upcoming facilities such as LISA, the Einstein Telescope, and radio and optical instruments, promise other breakthrough discoveries that the next generation of scientists will need to interpret. The School on Gravity (22--26 June 2026, Copenhagen) aimed to introduce junior scientists--graduate students and advanced undergraduates with a background in general relativity--to a wide range of foundational topics in the exciting new field of gravitational-wave physics. Topics spanned from the theory of motion, to new challenges introduced by quantum physics, to the astrophysics of black holes and source modeling for gravitational-wave detectors. The School on Gravity took place at the legendary Auditorium A of the Niels Bohr Institute, inviting students and lecturers to challenge current paradigms in gravitational physics in the spirit of the quantum revolution that unfolded in this very room. These lecture notes aim at opening up those new ideas presented in Auditorium A to the rest of the scientific community. | 重力相互作用の理解は、21 世紀の偉大な科学的取り組みの 1 つです。 2015 年のノーベル賞受賞重力波の発見、およびそれに続く LIGO-Virgo-KAGRA コラボレーションによる検出は、宇宙を探求するためのまったく新しい窓を開き、物理学と天体物理学に革命的な一歩をもたらしました。 これらの検出器の将来のアップグレード、LISA、アインシュタイン望遠鏡、電波および光学機器などの今後の施設は、次世代の科学者が解釈する必要のある他の画期的な発見を約束します。 重力に関するスクール (2026 年 6 月 22 日～26 日、コペンハーゲン) は、一般相対性理論のバックグラウンドを持つ大学院生および上級学部生である若手科学者に、刺激的な新しい分野である重力波物理学の幅広い基礎トピックを紹介することを目的としていました。 講義内容は、運動理論から量子物理学によってもたらされた新たな課題、ブラックホールの天体物理学、重力波検出器のソースモデリングまで多岐に渡りました。 ニールス・ボーア研究所の伝説的なオーディトリアムAで開催された「重力スクール」では、学生と講師が、まさにこの部屋で繰り広げられた量子革命の精神に則り、重力物理学における既存のパラダイムに挑戦しました。 本書は、オーディトリアムAで発表されたこれらの新しいアイデアを、科学界全体に広く紹介することを目的としています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| On the Riemannian Schwarzschild--Tangherlini metric of dimension $n\geq 4$, we show that the destabilizing TT tensor of Ozuch lies in the image of the ``TT-tensor machine''. By continuity, it can then be approximated, in suitable weighted Sobolev spaces, by smooth compactly supported TT tensors, on which the stability quadratic form is still negative. This proves instability in the usual sense for noncompact manifolds. To our knowledge, no exact smooth compactly supported destabilizing TT tensor was known before, even in 4D. | 次元 $n\geq 4$ のリーマン・シュワルツシルト-タンゲルリーニ計量において、オズフの不安定化 TT テンソルが「TT テンソル マシン」の像に含まれることを示す。 連続性により、適切な重み付きソボレフ空間において、安定性の二次形式が依然として負である滑らかでコンパクトな台を持つ TT テンソルで近似できる。 これは、非コンパクト多様体における通常の意味での不安定性を証明する。 我々の知る限り、これまで 4 次元においても、正確な滑らかでコンパクトな台を持つ不安定化 TT テンソルは知られていなかった。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We describe a family of two-dimensional metric deformations that preserve integrability. The seeds are (classically) conformal integrable field theories and the deformations are directly related to different classes of auxiliary field sigma models. We introduce a master action connecting deformations by Lie-algebra-valued auxiliary fields, the so-called $ν$-frame, to deformations by two Lorentz-charged scalars. These auxiliary scalar fields can be identified as Beltrami differentials of an auxiliary two-dimensional metric, providing a direct connection with the metric approach to $T\bar{T}$-like deformations. For Weyl-invariant seed matter theories, the auxiliary metric sector is described by a reduced gravitational potential. We show that the resulting framework preserves classical Lax integrability whenever the seed matter theory admits a Lax representation of its equations of motion on a generic curved two-dimensional spacetime. Finally, within the Lorentz-invariant family and the zweibein deformations of conformal matter theories considered here, we identify $T\bar{T}$ as the only deformation that can be interpreted as a field-dependent coordinate transformation. | 本稿では、可積分性を保持する2次元計量変形の族について述べる。 シードは（古典的に）共形可積分場理論であり、変形は補助場シグマモデルの異なるクラスに直接関連している。 我々は、リー代数値補助場による変形、いわゆるνフレームによる変形と、2つのローレンツ電荷を持つスカラーによる変形を結びつけるマスター作用を導入する。 これらの補助スカラー場は、補助2次元計量のベルトラミ微分として識別でき、$T\bar{T}$型変形への計量アプローチとの直接的なつながりを提供する。 ワイル不変シード物質理論の場合、補助計量セクターは縮小重力ポテンシャルによって記述される。 我々は、シード物質理論が一般的な曲がった2次元時空上で運動方程式のラックス表現を許容する場合、結果として得られる枠組みが古典的なラックス可積分性を保持することを示す。 最後に、ここで検討した共形物質理論のローレンツ不変族とツヴァイバイン変形の中で、$T\bar{T}$ は場依存座標変換として解釈できる唯一の変形であると判断します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We present GRHD simulations of Bondi-Hoyle-Lyttleton accretion onto a rotating black hole in Weyl conformal gravity, described by the Kerr-Weyl metric. The equatorial flow is evolved for spins a=0.9M and a=0.5M and several Weyl coefficients, which enter through an effective curvature parameter k, and is compared with Kerr runs sharing the same setup. For the k considered, the horizon, ISCO and test-particle frequencies differ from Kerr by at most ~2%. However, the curvature term grows as kr^2 and acts at the accretion radius R_acc. The flow is controlled by one quantity, eta=|k|R_acc^3/M, the ratio of curvature-induced to Newtonian acceleration at R_acc. For eta<~0.03 a stable shock cone forms, indistinguishable from Kerr. For eta~0.2-0.3 the anti-de Sitter-like term traps shocked gas behind the black hole and drives persistent flip-flop oscillations. For eta>~1.6 the cone is destroyed and an oscillating torus forms. Spin modifies only the inner few gravitational radii and does not change the regime. In strongly deviating models the mean accretion rate is 1.7-3 times the Kerr value and varies by 20-60% rms, versus 0.1-1% in Kerr-like flows. The power spectra show global QPOs with fundamentals at 2.9-4.8 Hz for a 10 Msun black hole, with harmonic ladders whose 3:2 and 2:1 ratios come from one non-sinusoidal oscillation, not resonances. These lie in the low-frequency QPO band and are unrelated to test-particle frequencies (~70-200 Hz). They scale as f_0=xi f_K(R_acc), with xi~0.7-1.1 for stable cones and xi~0.23-0.38 for flip-flop and torus regimes. Strong oscillations would be detectable within seconds for a bright Galactic source. The required |k| exceeds galactic-rotation-curve values by 18-36 orders of magnitude, so a detected shock-driven QPO would measure a local deviation from Kerr, and its absence would constrain |k|. | 我々は、カー・ワイル計量で記述されるワイル共形重力における回転ブラックホールへのボンディ・ホイル・リトルトン降着のGRHDシミュレーションを提示する。 赤道流は、スピンa=0.9Mとa=0.5M、および有効曲率パラメータkを介して導入されるいくつかのワイル係数について進化し、同じ設定を共有するカーシミュレーションと比較される。 考慮したkの場合、地平線、ISCO、およびテスト粒子の周波数は、カーシミュレーションと最大で約2%異なる。 しかし、曲率項はkr^2として成長し、降着半径R_accで作用する。 流れは、R_accにおける曲率誘起加速度とニュートン加速度の比であるeta=|k|R_acc^3/Mという1つの量によって制御される。 eta<~0.03の場合、カーシミュレーションと区別できない安定した衝撃コーンが形成される。 η~0.2-0.3 の場合、反ド・ジッター様の項が衝撃を受けたガスをブラックホールの後ろに閉じ込め、持続的なフリップフロップ振動を引き起こします。 η>~1.6 の場合、コーンは破壊され、振動するトーラスが形成されます。 スピンは内側の数個の重力半径のみを変更し、レジームは変化しません。 大きく逸脱したモデルでは、平均降着率はカー値の 1.7-3 倍で、20-60% rms で変化しますが、カー様の流れでは 0.1-1% です。 パワー スペクトルは、10 Msun ブラックホールの場合、基本周波数が 2.9-4.8 Hz のグローバル QPO を示し、3:2 および 2:1 の比率を持つ高調波ラダーは共鳴ではなく、1 つの非正弦波振動から生じます。 これらは低周波 QPO バンドにあり、テスト粒子周波数 (~70-200 Hz) とは関係ありません。 これらは f_0=xi f_K(R_acc) のようにスケーリングし、xi は安定円錐の場合 0.7～1.1、フリップフロップおよびトーラス領域の場合 0.23～0.38 です。 明るい銀河源の場合、強い振動は数秒以内に検出可能です。 必要な |k| は銀河回転曲線の値より 18～36 桁大きいため、検出された衝撃波駆動 QPO はカーからの局所的なずれを測定し、そのずれがないと |k| が制約されます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We show how the covariant phase space Hamiltonian can be constructed in theories in which some of the fields have gauge freedoms. The addition to the action of boundary terms that guarantee the well-posedness of a variational principle and its exact gauge invariance for the prescribed boundary conditions turn out to be essential in this construction. The same ingredients are essential in the use of the action in the framework of Gibbons and Hawking's Euclidean approach to Quantum Gravity and we show how the on-shell action constructed with a Lagrangian with those properties can be expressed in terms of the covariant phase space Hamiltonian. We compute the Hamiltonian of several theories, one of which has Chern--Simons terms, using our prescription and show that, in black-hole backgrounds, the Hamiltonian gives directly the quantum statistical relation including terms related to non-gravitational charges and chemical potentials, as expected. | 本稿では、一部の場がゲージ自由度を持つ理論において、共変位相空間ハミルトニアンをどのように構築できるかを示す。 変分原理の適切性と、規定された境界条件に対するその厳密なゲージ不変性を保証する境界項を作用に加えることが、この構築において不可欠であることがわかる。 ギボンズとホーキングの量子重力へのユークリッド的アプローチの枠組みにおける作用の使用においても、同様の要素が不可欠であり、これらの特性を持つラグランジアンで構築されたオンシェル作用が、共変位相空間ハミルトニアンの観点からどのように表現できるかを示す。 我々は、我々の処方を用いて、チャーン・サイモンズ項を持つ理論を含むいくつかの理論のハミルトニアンを計算し、ブラックホール背景において、ハミルトニアンが予想通り、非重力電荷と化学ポテンシャルに関連する項を含む量子統計関係を直接与えることを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We discuss General Relativity and some of its modifications as effective field theories of the breaking of the affine general linear group using the coset approach and the Maurer-Cartan form. While the ultimate goal is to break the symmetry down to the Lorentz subgroup, we argue that there are three interesting breaking cascades in which the affine general linear group is first broken to a larger subgroup that contains the Lorentz group. In all cases, the breaking of translations always generates Goldstone modes that can be interpreted as metric degrees of freedom. We argue that the effective field theories that emerge as a result of the different breaking patterns are all dynamically equivalent at the lowest order of the derivative expansion, e.g., using Einstein-Hilbert-like actions, but can differ beyond the leading order. | 本稿では、一般相対性理論とそのいくつかの修正を、剰余類アプローチとマウラー・カルタン形式を用いてアフィン一般線形群の破れに関する有効場理論として論じる。 最終的な目標は対称性をローレンツ部分群まで破ることであるが、アフィン一般線形群がまずローレンツ群を含むより大きな部分群に破れるという、興味深い破れカスケードが3つ存在すると主張する。 いずれの場合も、並進の破れは常に計量自由度として解釈できるゴールドストーンモードを生成する。 異なる破れパターンの結果として生じる有効場理論は、例えばアインシュタイン・ヒルベルト型作用を用いる場合、微分展開の最低次ではすべて力学的に等価であるが、最高次を超えると異なる可能性があると主張する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| Holographic complexity is expected to capture the linear growth of black hole interiors, with quantum corrections ultimately leading to a late-time saturation. We develop a spectral formulation of holographic complexity measures associated with codimension-zero bulk regions in the framework of the complexity=anything proposal. The corresponding generating function of complexity is governed by three-point correlation functions of the density of states, establishing a direct connection between bulk geometric observables and nonperturbative Euclidean spacetime wormholes. We find that the codimension-zero holographic complexity reduces to the sum of two codimension-one contributions and exhibits a universal time evolution, characterized by an exponentially long regime of linear growth followed by saturation at the Heisenberg time. The late-time plateau is a direct result of the spectral level repulsion, a generic feature of quantum chaotic systems, thereby providing a universal mechanism for the saturation of holographic complexity. We also develop a complementary operator interpretation, in which Euclidean wormhole corrections render the semiclassical basis of fixed-complexity states overcomplete. Constructing a complete orthonormal basis then yields well-defined holographic complexity operators that reproduce the same universal time evolution. Our results establish a unified connection among black hole interiors, chaotic spectral statistics, and Euclidean wormholes in quantum gravity. | ホログラフィック複雑性は、ブラックホール内部の線形成長を捉えることが期待されており、量子補正によって最終的に後期飽和に至る。 複雑性＝何でもありという提案の枠組みで、余次元ゼロのバルク領域に関連するホログラフィック複雑性尺度のスペクトル定式化を開発した。 対応する複雑性の生成関数は、状態密度の3点相関関数によって支配され、バルク幾何学的観測量と非摂動ユークリッド時空ワームホールとの直接的なつながりを確立する。 余次元ゼロのホログラフィック複雑性は、2つの余次元1の寄与の和に還元され、指数関数的に長い線形成長領域に続いてハイゼンベルク時間で飽和するという特徴を持つ普遍的な時間発展を示すことがわかった。 後期のプラトーは、量子カオス系の一般的な特徴であるスペクトルレベルの反発の直接的な結果であり、それによってホログラフィック複雑性の飽和に対する普遍的なメカニズムを提供する。 また、我々は補完的な演算子解釈も展開する。 この解釈では、ユークリッドワームホール補正によって、固定複雑度状態の半古典的基底が過剰になる。 完全な正規直交基底を構築することで、同じ普遍的な時間発展を再現する、明確に定義されたホログラフィック複雑度演算子が得られる。 我々の結果は、量子重力におけるブラックホール内部、カオス的スペクトル統計、およびユークリッドワームホールの間の統一的な関係を確立するものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| Lagrangian Neural Networks (LNNs) learn dynamics from trajectory data by parameterizing a scalar Lagrangian and deriving accelerations through the Euler--Lagrange equation, providing a variational inductive bias that improves physical consistency over purely data-driven models. LNNs have recently been extended to general relativistic settings, leaving Schwarzschild geodesics as an open challenge. Training on complex relativistic systems is hindered by the diversity of the dynamics, as well as numerical instabilities and the difficulty of adequately sampling physically relevant, diverse orbital regimes. We introduce two coordinated improvements: a decoupled position--velocity normalization scheme that independently rescales each coordinate and its time derivatives, reweighting acceleration targets to balance contributions across all channels; and an energy-constrained log-uniformly sampled dataset generation strategy informed by the innermost stable circular orbit (ISCO) structure. With these improvements, our model accurately reproduces perihelion precession and relativistic time dilation, conserves energy and angular momentum to within a few percent even after completing multiple orbits around the central mass and predicts orbital trajectories across eight orbital scenarios in close, medium, and far-field regimes. These results establish that LNNs, augmented with physically motivated normalization and sampling, can reliably learn geodesic dynamics in curved spacetime. Our work also represents the first successful training of LNNs on Schwarzschild geodesics and offers a promising direction for data-driven modeling of complex relativistic systems. | ラグランジュニューラルネットワーク（LNN）は、スカラーラグランジアンをパラメータ化し、オイラー・ラグランジュ方程式から加速度を導出することで軌道データからダイナミクスを学習し、純粋にデータ駆動型のモデルよりも物理的な一貫性を向上させる変分誘導バイアスを提供します。 LNNは最近、一般相対論的設定に拡張されましたが、シュワルツシルト測地線は未解決の課題として残されています。 複雑な相対論的システムでのトレーニングは、ダイナミクスの多様性、数値的不安定性、および物理的に関連のある多様な軌道領域を適切にサンプリングすることの難しさによって妨げられています。 私たちは、2つの協調的な改善を導入します。 1つは、各座標とその時間微分を独立して再スケーリングし、すべてのチャネルにわたる寄与のバランスをとるために加速度ターゲットを再重み付けする、分離された位置-速度正規化スキームです。 もう1つは、最も内側の安定円軌道（ISCO）構造に基づいて、エネルギー制約付き対数一様サンプリングデータセット生成戦略です。 これらの改良により、私たちのモデルは近日点歳差運動と相対論的時間膨張を正確に再現し、中心質量の周りを複数回周回した後でもエネルギーと角運動量を数パーセント以内の精度で保存し、近距離、中距離、遠距離の8つの軌道シナリオにわたる軌道を予測します。 これらの結果は、物理的に妥当な正規化とサンプリングによって強化されたLNNが、曲がった時空における測地線ダイナミクスを確実に学習できることを示しています。 また、私たちの研究は、シュワルツシルト測地線上でLNNを初めて成功裏に学習させたものであり、複雑な相対論的システムのデータ駆動型モデリングの有望な方向性を示しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We present what are, to our knowledge, the first 3D numerical-relativity evolutions of wormhole binaries: pairs of massive Ellis-Bronnikov drainholes held open by a ghost scalar field. Each throat is an unstable fixed point whose e-fold time matches the González-Guzmán-Sarbach linear rate to within 1.9%. Two throats obey a charge-sign rule: like scalar charges repel and opposite charges attract, with a measured attraction-to-repulsion ratio of $1.462\pm0.022$ against the predicted 3/2, so only opposite-signed pairs merge. A head-on collision forms a common MOTS around both still-open throats, born with about their combined area. The horizon then loses 28% of its area as it swallows the phantom field, and by $t=100$ lies within 1.4% of the Schwarzschild radius of the pair's mass, still shrinking. Fly-by pairs form no horizon and both mouths inflate, the one nearest capture radiating the most gravitational-wave energy measured. A lone collapsing throat sheds its seeded quadrupole as a burst ringing at the Schwarzschild frequency of the black hole it becomes, and every encounter radiates its own burst of gravitational waves and a scalar dipole of comparable energy and negative sign. A throat survives at most a few orbital periods for any plausible perturbation, and the negative-energy dipole would pump rather than drain the orbit, so these binaries have no inspiral. | 我々の知る限り、ワームホール連星の3次元数値相対論的進化としては初めてのものとなる、ゴーストスカラー場によって開いたままになっている質量のあるエリス・ブロニコフ排水孔のペアを提示する。 各スロートは不安定な固定点であり、そのe倍時間スケールはゴンザレス・グスマン・サルバッハの線形レートと1.9%以内で一致する。 2つのスロートは電荷符号規則に従う。 同種のスカラー電荷は反発し、反対の電荷は引き合う。 測定された引力対反発力比は$1.462\pm0.022$であり、予測値の3/2と異なるため、反対符号のペアのみが合体する。 正面衝突により、まだ開いている両方のスロートの周りに共通のMOTSが形成され、その面積はそれらの合計面積とほぼ同じになる。 その後、事象の地平線はファントム場を飲み込むにつれて面積の28%を失い、$t=100$までにペアの質量のシュワルツシルト半径の1.4%以内になり、まだ縮小している。 フライバイペアは事象の地平線を形成せず、両方の口が膨張し、捕獲に最も近い口から最も多くの重力波エネルギーが放射される。 孤立した崩壊する喉は、種を蒔いた四重極を、それがなるブラックホールのシュワルツシルト周波数で鳴り響くバーストとして放出し、遭遇するたびに、重力波のバーストと、同程度のエネルギーと負の符号を持つスカラー双極子が放射される。 喉は、考えられる摂動に対してせいぜい数軌道周期しか存続せず、負のエネルギーを持つ双極子は軌道を排出するのではなく、むしろポンプのように膨張させるため、これらの連星は合体しない。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| The Boltzmann flux reflectivity used in quantum-horizon models does not by itself define a causal black-hole boundary response. We study two related questions for stationary Schwarzschild scattering. First, a classical Hardy-space condition excludes an exact Boltzmann modulus on the entire positive frequency axis for any nonzero bounded causal reflection amplitude at a fixed matching plane. We construct causal completions that preserve the modulus on any prescribed finite band. Second, we prove a low-frequency outer-phase expansion for a class of completions with fixed profiles and a common Boltzmann slope, including an exact-band completion and a smooth crossover completion. The logarithmic coefficient is common to this class, while the linear constant is an explicit functional of the completion. When the fixed proper-frame cutoff is redshifted to the matching surface and the local temperature is the Tolman redshift of the Hawking temperature, the outer phase cancels the leading logarithmic dependence of the propagation phase on the matching distance. The geometric remainder is quadratic in the proper distance, while a separate dispersive remainder depends on the completion. This is a low-energy comparison of specified response families, not an exact matching invariance or a phase fixed by causality alone. In an axial Schwarzschild example at a fixed matching plane, accounting for the predicted linear-delay difference reduces the maximum relative cavity-factor difference between two cutoffs from about $21\%$ to $0.11\%$ on the sampled frequency band. A passive quantum completion supplies the associated absorption-noise relation and checks the consistency of the asymptotic output. | 量子地平線モデルで使用されるボルツマンフラックス反射率は、それ自体では因果的なブラックホール境界応答を定義するものではありません。 我々は、定常シュワルツシルト散乱に関する2つの関連する問題を研究します。 まず、古典的なハーディ空間条件は、固定された整合面における任意の非ゼロの有界因果反射振幅に対して、正の周波数軸全体にわたる正確なボルツマンモジュラスを排除します。 我々は、任意の所定の有限バンドでモジュラスを保存する因果的補完を構築します。 次に、固定プロファイルと共通のボルツマン勾配を持つ補完のクラス（正確なバンド補完と滑らかなクロスオーバー補完を含む）に対して、低周波外位相展開を証明します。 対数係数はこのクラスに共通ですが、線形定数は補完の明示的な関数です。 固定された固有フレームカットオフが整合面に赤方偏移され、局所温度がホーキング温度のトルマン赤方偏移である場合、外位相は伝播位相の整合距離に対する主要な対数依存性を打ち消します。 幾何学的残差は適切な距離の2乗に比例し、分散残差は補完に依存する。 これは、指定された応答ファミリーの低エネルギー比較であり、厳密な一致不変性や因果律のみによって固定された位相ではない。 固定された整合面における軸方向シュワルツシルトの例では、予測される線形遅延差を考慮すると、サンプリングされた周波数帯域で、2つのカットオフ間の最大相対キャビティ係数差が約21%から0.11%に減少する。 受動量子補完により、関連する吸収ノイズ関係が得られ、漸近出力の一貫性がチェックされる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| Geometric Inflation adds an infinite tower of curvature invariants to the Einstein-Hilbert action while preserving certain key features such as leading to second order modified Friedmann equations for FRW backgrounds. Sourcing them with a perfect barotropic fluid can easily produce a slow-roll inflationary regime, no inflaton field is required. In this work, we perform the Wheeler-DeWitt quantization of minisuperspace Geometric Inflation models. First, we construct an effective 1D FRW action and perform the Hamiltonian formulation using both Ostrogradsky's approach and Dirac's algorithm for constrained systems. The Lagrangian and Hamiltonian treatment of the perfect fluid is based on Schutz's formalism. Second, we postulate the Wheeler-DeWitt equation and investigate its solutions both analytically and numerically. For radiation we are led to a system of fractional differential equations for which we use Caputo fractional derivative operator. We construct wave packets in momentum space, with the fluid's variable acting as external time parameter. | 幾何学的インフレーションは、アインシュタイン・ヒルベルト作用に無限の曲率不変量の塔を追加しつつ、FRW背景に対する2次修正フリードマン方程式につながるなど、いくつかの重要な特徴を保持します。 完全なバロトロピック流体でこれらをソースすると、インフレーション場を必要としないスローロールインフレーション体制を容易に生成できます。 この研究では、ミニスーパースペース幾何学的インフレーションモデルのウィーラー・デウィット量子化を実行します。 まず、有効な1D FRW作用を構築し、オストログラツキーのアプローチと制約付きシステムに対するディラックのアルゴリズムの両方を使用してハミルトニアン定式化を実行します。 完全流体のラグランジュおよびハミルトニアン処理は、シュッツの形式に基づいています。 次に、ウィーラー・デウィット方程式を仮定し、解析的および数値的にその解を調べます。 放射については、カプート分数微分演算子を使用する分数微分方程式のシステムに導かれます。 我々は運動量空間において波束を構築し、流体の変数を外部時間パラメータとして用いる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We calculate the spectrum of gravitational waves generated by a cosmological magnetic field with a narrow-band power spectrum. For a spectrum narrowly peaked at a comoving wavenumber $k_c$, we find that the gravitational wave signal peaks at $2k_c$ and has a sharp cutoff at this scale. We apply this result to an ultralight dark matter model of magnetogenesis operating around recombination, in which an axion-photon coupling generates a helical magnetic field by parametric resonance. We determine the conditions for the resulting gravitational waves to enter the frequency range of pulsar timing experiments. Although the required frequency can be reached for sufficiently large coupling, the corresponding amplitude is below the experimental sensitivity for physically allowed energy densities of the magnetic field. We generalize this conclusion to models of magnetogenesis operating at other epochs, estimating as $T \simeq 160 \mathrm{MeV}$ the temperature of a magnetogenesis process assumed to be the source of the stochastic gravitational wave background suggested by pulsar timing arrays. We place the lower bound $T \gtrsim 1$-$10 \mathrm{MeV}$ on such viable models. | 狭帯域パワースペクトルを持つ宇宙磁場によって生成される重力波のスペクトルを計算します。 共動波数 $k_c$ で狭くピークを持つスペクトルの場合、重力波信号は $2k_c$ でピークを持ち、このスケールで急激にカットオフされることがわかっています。 この結果を、再結合付近で動作する超軽量暗黒物質の磁気生成モデルに適用します。 このモデルでは、アクシオンと光子の結合がパラメトリック共鳴によってらせん状の磁場を生成します。 結果として生じる重力波がパルサータイミング実験の周波数範囲に入る条件を決定します。 結合が十分に大きい場合、必要な周波数に到達できますが、対応する振幅は、物理的に許容される磁場のエネルギー密度に対する実験感度を下回ります。 この結論を他の時代で動作する磁気生成モデルにも一般化し、パルサータイミングアレイによって示唆される確率的重力波背景の発生源であると想定される磁気生成プロセスの温度を $T \simeq 160 \mathrm{MeV}$ と推定します。 このような実行可能なモデルに対して、下限を $T \gtrsim 1$-$10 \mathrm{MeV}$ とします。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We study the reheating epoch and total bounce-to-present expansion in modified loop quantum cosmology using current observational determinations of the scalar amplitude and spectral index. We consider the power-law plateau potential, whose normalization is determined independently from the observed values of the scalar amplitude and spectral index. We find that, for the kinetic-energy-dominated initial conditions, the quantum-bounce regime is remarkably insensitive to this normalization, while the subsequent inflationary and reheating evolution shows a more appreciable dependence. We then investigate the sensitivity of the results to the inflationary potential by considering the Starobinsky and polynomial chaotic potentials. The reheating e-fold number and reheating temperature are found to depend strongly on both the form of the potential and, in the polynomial case, the branch selected. In contrast, the total bounce-to-present expansion satisfies the conservative bound N > 129 over the ranges considered here and remains close to the characteristic scale found in LQC. Moreover, the difference between mLQC-I and LQC is remarkably stable for all three potentials. These results suggest that reheating is strongly model dependent, whereas the small systematic shift in the total expansion is primarily associated with the different background quantum geometries of LQC and mLQC-I. | 我々は、スカラー振幅とスペクトル指数の現在の観測値を用いて、修正ループ量子宇宙論における再加熱期とバウンスから現在までの全膨張を研究する。 我々はべき乗則プラトーポテンシャルを考察し、その正規化はスカラー振幅とスペクトル指数の観測値とは独立に決定される。 運動エネルギーが支配的な初期条件の場合、量子バウンス領域はこの正規化に対して著しく鈍感である一方、その後のインフレーションと再加熱の進化はより顕著な依存性を示すことがわかった。 次に、スターロビンスキーポテンシャルと多項式カオスポテンシャルを考察することで、結果のインフレーションポテンシャルに対する感度を調査する。 再加熱eフォールド数と再加熱温度は、ポテンシャルの形式と、多項式の場合には選択された分岐の両方に強く依存することがわかった。 対照的に、バウンスから現在までの全膨張は、ここで考察した範囲で保守的な境界N > 129を満たし、LQCで見られる特性スケールに近いままである。 さらに、mLQC-IとLQCの差は、3つのポテンシャルすべてにおいて非常に安定している。 これらの結果は、再加熱がモデルに強く依存する一方、全膨張におけるわずかな系統的変化は、主にLQCとmLQC-Iの異なる背景量子幾何学に関連していることを示唆している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| Universal horizons trap even arbitrarily fast signals, providing a test of black-hole thermodynamics in theories with a preferred time direction. In Einstein--aether theory, this direction is defined by a dynamical field, the aether, that can remain non-aligned relative to stationary time at infinity. In particular, for asymptotically anti-de Sitter black holes, it was so far impossible to recover a first law of black-hole mechanics when such asymptotic tilt of the aether is present. Here, we resolve this issue for an exact family of static, spherically symmetric solutions. Using the covariant phase-space formalism, we identify the asymptotic tilt and the decaying part of the aether field as a boundary source and its conjugate response. Allowing both to vary independently obstructs the definition of an energy that generates time translations. Fixing either quantity, or imposing a relation between them, restores such an energy, while externally varying the boundary data introduces work into the first law. The energies obtained by fixing the source or its response are related by a Legendre transformation. At the universal horizon, heat includes both the metric area contribution and an irreducible aether energy flux. The resulting balance separates work at infinity from horizon heat and explains why the physical temperature cannot generally be inferred from the coefficient of an area variation in the black-hole mass. | 普遍的な地平線は、任意の速さの信号さえも捕捉し、特定の時間方向を持つ理論におけるブラックホール熱力学の検証を提供する。 アインシュタイン・エーテル理論では、この方向は、無限遠で静止時間に対して非整列状態を維持できる動的場であるエーテルによって定義される。 特に、漸近的に反ド・ジッターブラックホールの場合、エーテルの漸近的な傾きが存在すると、ブラックホール力学の第一法則を復元することはこれまで不可能であった。 本稿では、静的で球対称な解の厳密な族についてこの問題を解決する。 共変位相空間形式を用いて、エーテル場の漸近的な傾きと減衰部分を境界源とその共役応答として特定する。 両方を独立に変化させると、時間並進を生成するエネルギーの定義が妨げられる。 いずれかの量を固定するか、または両者の間に関係を課すと、そのようなエネルギーが復元される一方、境界データを外部から変化させると、第一法則に仕事が導入される。 光源またはその応答を固定することによって得られるエネルギーは、ルジャンドル変換によって関連付けられる。 普遍的な地平線では、熱には計量面積の寄与と既約のエーテルエネルギー流束の両方が含まれる。 結果として得られるバランスは、無限遠での仕事と地平線熱を分離し、物理的な温度が一般的にブラックホール質量の面積変化係数から推測できない理由を説明する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We report the first Monte Carlo simulation of quantum field theory on Euclidean de Sitter space, $S^4$. Rather than discretizing space, we use a spectral lattice based on spherical harmonics, keeping all symmetries exact at finite cutoff. For a massless $λφ^4$ theory, the zero-mode distribution reproduces the Starobinsky-Yokoyama equilibrium at weak coupling, and deviations closely follow the one-loop renormalization of $λ$. At strong bare coupling, the renormalized quartic coupling saturates near the ceiling of the one-loop renormalization-group flow. This saturation is the de Sitter counterpart of the triviality mechanism that bounds the Higgs mass in flat space. Our results confirm nonperturbatively that the infrared divergences of light scalars in de Sitter are correctly resummed by the stochastic formalism. More broadly, this work opens up de Sitter space to lattice Monte Carlo methods. | ユークリッドド・ジッター空間 $S^4$ 上での量子場理論のモンテカルロシミュレーションを初めて報告する。 空間を離散化する代わりに、球面調和関数に基づくスペクトル格子を用い、有限カットオフにおいて全ての対称性を厳密に維持する。 質量ゼロの $λφ^4$ 理論では、ゼロモード分布は弱結合においてスタロビンスキー・横山平衡を再現し、偏差は $λ$ の 1 ループ繰り込みに密接に従う。 強い裸の結合では、繰り込み済みの 4 次結合は 1 ループ繰り込み群の流れの上限付近で飽和する。 この飽和は、平坦空間におけるヒッグス質量を制限する自明性機構のド・ジッター対応物である。 我々の結果は、ド・ジッター空間における軽スカラーの赤外発散が確率形式論によって正しく再和されることを非摂動的に確認する。 より広く言えば、この研究はド・ジッター空間を格子モンテカルロ法に開放するものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| The OSV conjecture relates the helicity supertrace of black holes in $4d$ $\mathcal{N}=2$ supergravity obtained through a Calabi--Yau compactification of Type IIA string theory to the modulus squared of the topological string partition function evaluated at the attractor point in moduli space for a given set of magnetic black hole charges and electric chemical potentials. We find Euclidean black hole saddles that compute this index to all orders in the 4d supergravity derivative expansion and calculate their action using equivariant localization. The gravitational on-shell action localizes entirely to the north and south poles of each black hole, with the two contributions determined by the holomorphic and anti-holomorphic topological string free energies, respectively, evaluated at the attractor values of the moduli. For single-center black hole saddles, this provides a proof of the OSV conjecture to all orders in the topological string coupling. The same localization formula also applies to all saddles that contribute to the helicity supertrace, such as multi-center black holes, which leads to a non-perturbative refinement of the conjecture. | OSV予想は、タイプIIA弦理論のカラビ・ヤウコンパクト化によって得られる$4d$ $\mathcal{N}=2$超重力におけるブラックホールのヘリシティスーパートレースを、与えられた一連の磁気ブラックホール電荷と電気化学ポテンシャルに対してモジュライ空間のアトラクター点で評価された位相的弦分配関数のモジュラス二乗に関連付けるものである。 我々は、4d超重力微分展開のすべての次数でこの指数を計算するユークリッドブラックホールサドルを見つけ、等変局所化を用いてその作用を計算する。 重力オンシェル作用は、各ブラックホールの北極と南極に完全に局在し、2つの寄与は、それぞれモジュライのアトラクター値で評価された正則および反正則位相的弦自由エネルギーによって決定される。 単一中心ブラックホールサドルの場合、これは位相的弦結合のすべての次数でOSV予想の証明を提供する。 同じ局在化公式は、多中心ブラックホールなど、ヘリシティスーパートレースに寄与するすべての鞍点にも適用され、これにより、この予想の非摂動的な改良につながる。 |