On sufficient conditions for degrees of freedom counting of multi-field generalised Proca theories

#ResearchHighlight

🛎 On sufficient conditions for degrees of freedom counting of multi-field generalised Proca theories

📌 Authors: Sujiphat Janaun*,** and Pichet Vanichchapongjaroen***

*Department of Physics, Faculty of Science, Naresuan University, Thailand

**Science Achievement Scholarship of Thailand (SAST Scholar)

***The Institute for Fundamental Study “The Tah Poe Academia Institute”, Naresuan Univ., Thailand

📌 ความสำคัญและที่มา

ทฤษฎีหลายสนามโพรคารูปแบบทั่วไป คือ ทฤษฎีซึ่งอธิบายระบบของสนามเวกเตอร์มีมวลหลายสนาม ทั้งนี้ มีทฤษฎีจำนวนมากที่จัดอยู่ในประเภทดังกล่าว หากเพิ่มเมทริก (metric) เข้าไปในทฤษฎีในประเภทนี้ จะได้ทฤษฎีความโน้มถ่วงแบบขยายความ หนึ่งในการศึกษาที่สำคัญ คือ การค้นหาว่า มีระบบสนามเวกเตอร์หลายสนาม ระบบใดบ้าง ที่อธิบายได้ด้วยทฤษฎีหลายสนามโพรคารูปแบบทั่วไป งานวิจัยนี้ต้องการศึกษาในเส้นทางที่นำไปสู่เป้าหมายนี้ เราใช้วิธีการวิเคราะห์ของ ฟัดเดเยฟ-แยคีฟ สำหรับระบบที่มีข้อจำกัด เพื่อหาเงื่อนไขซึ่ง หากทฤษฎีผ่านเงื่อนไขนี้ จะได้ว่าทฤษฎีนั้นเป็น ทฤษฎีหลายสนามโพรคารูปแบบทั่วไป

📌 ผลสัมฤทธิ์สำคัญ

– เราค้นพบเงื่อนไขที่แสดงว่า ทฤษฎีหลายสนามเวกเตอร์ที่ผ่านเงื่อนไขนี้เป็นทฤษฎีหลายสนามโพรคารูปแบบทั่วไป
– เงื่อนไขที่เราค้นพบ มีบางส่วนที่เป็นการแก้ไขเงื่อนไขที่มีอยู่เดิมในงานวิจัยอื่น
– เนื่องจากเงื่อนไขที่เราค้นพบ เป็นแก้ไขเงื่อนไขเดิม ดังนั้น การตีความของพฤติกรรมของระบบหลายเวกเตอร์ ที่เคยมีแต่เดิมในวรรณกรรม จะต้องได้รับการแก้ไข เช่น เราพบว่า บางทฤษฎีที่แต่เดิมได้รับการตีความว่าเป็นทฤษฎีหลายสนามโพรคารูปแบบทั่วไป ที่จริงแล้วไม่ใช่ ในขณะที่ บางทฤษฎีที่แต่เดิมได้รับการตีความว่าไม่ใช่ทฤษฎีหลายสนามโพรคารูปแบบทั่วไป ที่จริงแล้วใช่ การตีความที่เปลี่ยนไป จึงอาจจะมีผลต่อการศึกษาทางด้านจักรวาลวิทยา ซึ่งต้องพิจารณาต่อไป

📌 Motivation and background

Multi-field generalised Proca theories are theories with multiple massive vector fields. When these theories are coupled to metric, the resulting theories are ones of the possible modified gravity theories. One of the important studies is to identify which theories of multiple vector fields are multi-field generalised Proca theories. We are interested to work towards this goal. We use Faddeev-Jackiw constraint analysis to work out the conditions such that theories passing these conditions are multi-field generalised Proca theories.

📌 Key results

– We derive conditions for theories consisting of multiple vector fields to have the required constraint structure as multi-field generalised Proca theories.
– The conditions we obtained include corrections to some conditions previously obtained in the literature.
– The correction changes the interpretations on behaviour of some theories in the literature. Some theories which were previously interpreted as being multi-field generalised Proca theories are in fact not. On the other hand, some theories which were previously interpreted as being undesirable are in fact multi-field generalised Proca theories. The change of interpretation could in turn affect the interpretations of cosmological implications.

📌 Journal : https://link.springer.com/article/10.1007/s10714-023-03191-8

#IFTHEP #IFNU #PhysicsNaresuan