Modifikacije gravitacijskog međudjelovanja učincima kvantnih polja

doctoral thesis

• Title (english): Modifications of gravitational interaction by the effects of quantum fields
• Author: Silvije Domazet
• Mentor: Hrvoje Štefančić (mentor)
• Committee member: Maro Cvitan (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Hrvoje Štefančić (član povjerenstva)
• Committee member: Tihomir Surić (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Science; (Department of Physics); Zagreb
• Defense date and country: 2013-07-15, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: NATURAL SCIENCES; Physics
• Universal decimal classification (UDC): 53 - Physics

Abstract

Razmatraju semodifikacije gravitacijskogmeđudjelovanja uzrokovane učincima kvantnih polja. Opisan je način na koji se u dvama teorijskim pristupima javlja ovisnost gravitacijskih parametara o skali kroz regularizaciju i renormalizaciju. Ta ovisnost omogućuje primjenu metoda renormalizacijske grupe. Predviđanja koja time slijede ovise o identifikaciji proizvoljne skale renormalizacijske grupe s fizikalnim energijskim skalama u izučavanom fizikalnom kontekstu. Kako bi se smanjila proizvoljnost i eliminirala potreba za kvalitativnom identifikacijom skale, koristi se sustavna procedura određivanja iste. Ta je procedura u prvom redu vođena zahtjevom očuvanja kovarijantnosti teorije. Procedura se primjenjuje na razini jednadžbi gibanja te na razini djelovanja. Primjena ove metode na astrofizikalne sustave, na razini jednadžbi gibanja sustavno vodi na Ansatz iskorišten u literaturi kako bi se prilično uspješno opisale rotacijske krivulje galaksija. Primjena na razini djelovanja vodi na modifikacije gravitacije koje spadaju u klasu f(R) teorija ili u klasu teorija koje sadrže i druge invarijantne članove višeg reda u zakrivljenosti, a inače je teško objasniti razloge njihovom uvođenju u djelovanje za gravitaciju. U režimu fiksne točke koja se javlja u razmatranjima asimptotske sigurnosti gravitacije pokazana je univerzalnost gravitacijskog djelovanja, za polazna djelovanja koja su polinomi u R, te je predstavljena nova metoda rješavanja dinamike teorija f(R) = Rα kojima navedeno univerzalno djelovanje pripada.

Abstract (english)

Modifications of gravitational interaction by the effects of quantum fields are considered. Dependence of gravitational parameters arising from regularization and renormalization of two chosen field theoretical approaches is described. This allows for use of renormalization group methods. Predictions that follow depend on identification of arbitrary scale with respect to physical scales involved in a given physical context. In order to reduce arbitrariness and eliminate the need for qualitative scale identification, a well defined procedure is used to determine the scale. The procedure is primarily based on preserving the covariance of the theory. Procedure is applied at the level of equations of motion and at the level of the action. When applied in astrophysical setting at the level of equations of motion this method results systematically in the choice of scale, which was used in the literature as an Ansatz in a rather successful attempt to explain galaxy rotation curves. Applying the procedure at the level of the action results in f(R) modifications of gravity or some other modification with higher order gravitational invariants, otherwise difficult to explain the reasons for introducing them in the gravitational action. In the fixed point regime of asymptotic safety scenario for gravity the existence of universal action for gravity is demonstrated, when starting from the action which is polynomial in R, and a new method for solving the dynamics of f(R)= Rα theories, to which the aforementioned universal action belongs, is presented.

• Keywords: ovisnost parametara o skali; renormalizacijska grupa; kvantna teorija polja u zakrivljenom prostor-vremenu; usrednjeno efektivno djelovanje; određivanje skale; rotacijske krivulje galaksija; kozmologija; modificirana gravitacija; fiksne točke
• Keywords (english): scale dependent parameters; renormalization group; quantum field theory in curved space-time; average effective action; scale-setting; galaxy rotation curves; cosmology; modified gravity; fixed points
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:159967
• Study programme: Title: Physics; Study programme type: university; Study level: postgraduate; Academic / professional title: doktor/doktorica znanosti, područje prirodnih znanosti, polje fizika (doktor/doktorica znanosti, područje prirodnih znanosti, polje fizika)
• Type of resource: Text
• Extent: 111 str.
• File origin: Born digital
• Access conditions: Open access
• Created on: 2017-08-23 08:59:39