Return to search

Massive Spin-2 Fields in Bimetric Theory and Some Implications / Massiva Spin-2 Fält i Bimetrisk Teori och Några Implikationer

The General theory of Relativity was first introduced by Albert Einstein. There have been many attempts to unify General Relativity with the Standard Model of Physics and many of these try to do so by modifying General Relativity slightly. One way to do this is to add a mass to the graviton. Such a theory was proposed by Fierz and Pauli. However, a massive gravity theory suffers from the vDvZ discontinuty where taking the masss of the graviton to zero does not reproduce the results of General Relativity exactly. This can, to some extent, be resolved via the Vainshtein mechanism, where General Relativity can be reproduced within a certain radius from a source, called the Vainshtein radius. Another modification that can be imagined, is to add a second metric. However, doing this results in extra degrees of freedom which manifest as a Boulaware Deser ghost. The bimetric action which avoids the Boulaware Deser ghost was first introduced by Hassan and Rosen in 2011. In this theory, only one of the metrics couples to standard model matter to avoid the ghost. In this scenario, the propagating massless and massive spin-2 modes turn out to be linear combinations of the two metrics, just as in neutrino mixings. In this thesis, we review some works which investigate the oscillations between the massless and massive modes and the implications for gravitational waves. In particular we consider the bounds on the parameters of the theory based on the fact that evidence for such oscillations have not been observed by LIGO. We use a new LIGO result to extend these bounds. We also review an investigation which explores the possibility that the dark matter particle could be the massive particle of bimetric gravity. / Den allmänna relativitetsteorin introducerades först av Albert Einstein.Många har försökt förena allmän relativitetsteori med partikelfysikensstandardmodell och många av dessa försök gör detta genom att lägga tillen massa för gravitonen. En sådan teori föreslogs av Fierz och Pauli.Massiv gravitation lider dock av vDvZ-diskontinuiteten där gränsen närgravitonmassan går mot noll inte reproducerar allmän relativitetsteori.Detta kan, till viss del, lösas genom Vainshteinmekanismen, där allmänrelativitetsteori kan reproduceras inom ett visst avstånd från källan,kallat Vainshteinradien. En annan modifikation som kan komma på fråga äratt lägga till en andra metrik. Att göra detta leder dock till nyafrihetsgrader som yttrar sig som ett Boulaware-Deser-spöke. Denbimetriska verkan som undviker Boulaware-Deser-spöket introduceradesförst av Hassan och Rosen år 2011. I denna teori kopplar enbart en avmetrikerna till standardmodellen vilket gör att spöket kan undvikas. Idetta scenario visar sig det masslösa och det massivapropagationsegentillstånden vara linjärkombinationer av de tvåmetrikerna i analogi med neutrinoblandning. I detta arbete går vi igenomnågra arbete som undersöker oscillationerna mellan de två metrikerna ochimplikationerna för gravitationsvågor. Speciellt kommer vi att betraktade begränsningar som finns på teoriparametrarna baserat på det faktumatt LIGO inte observerat några bevis för sådana oscillationer. Vianvänder också nya LIGO-resultat för att utöka dessa begränsningar. Vidiskutera också möjligheten att mörk materia skulle kunna bestå av denmassiva gravitonen i bimetrisk gravitation.

Identiferoai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-303871
Date January 2021
CreatorsSreekumar Nair, Gokul
PublisherKTH, Fysik
Source SetsDiVA Archive at Upsalla University
LanguageEnglish
Detected LanguageEnglish
TypeStudent thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text
Formatapplication/pdf
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
RelationTRITA-SCI-GRU ; 2021:296

Page generated in 0.0018 seconds