Theoretical and Observational Consistency of Massive Gravity

این کار یک مطالعه دقیق از هر دو پیامدهای نظری و پدیدارشناختی یک گراویتون عظیم، در نظریه گرانش عظیم بدون ارواح، نظریه د رام-گابادازه-تولی (dRGT) است. هدف آن آزمایش قابلیت فیزیکی این نظریه است. این کار با اعمال محدودیت‌هایی بر روی پارامترهای نظریه در حد جداسازی براساس مبانی نظری صرف، مانند ثبات کلاسیک در تکامل کیهانی راه‌حل‌های خود شتاب‌دهنده و کاهش‌دهنده آغاز می‌شود. نویسنده سپس یک نظریه پروکسی برای گرانش عظیم از حد جداسازی ایجاد می‌کند که منجر به برهم‌کنش‌های اسکالر-تانسور غیرحداقلی جفت‌شده به‌عنوان نمونه‌ای از زیرمجموعه‌ای از نظریه‌های Horndeski می‌شود. در نهایت، او به این سوال طبیعی می پردازد که آیا پارامترهای معرفی شده در نظریه dRGT در معرض عادی سازی مجدد قوی توسط حلقه های کوانتومی هستند و نشان می دهد که چگونه قضیه غیرعادی سازی جرم گراویتون را از اصلاحات کوانتومی محافظت می کند. فراتر از حد جداسازی، اصلاحات کوانتومی متناسب با جرم گراویتون هستند که طبیعی بودن فنی آن را ثابت می کند.

This work is a detailed study of both the theoretical and phenomenological consequences of a massive graviton, within the ghost-free theory of massive gravity, the de Rham-Gabadadze-Tolley (dRGT) theory. Its aim is to test the physical viability of the theory. It begins by putting constraints on the parameters of the theory in the decoupling limit based on purely theoretical grounds, like classical stability in the cosmological evolution of self-accelerating and degravitating solutions. The author then constructs a proxy theory to massive gravity from the decoupling limit resulting in non-minimally coupled scalar-tensor interactions as an example of a subclass of Horndeski theories. Lastly, she addresses the natural question of whether the parameters introduced in the dRGT theory are subject to strong renormalization by quantum loops and shows how the non-renormalization theorem protects the graviton mass from quantum corrections. Beyond the decoupling limit the quantum corrections are found to be proportional to the graviton mass, proving its technical naturalness.