Chern-Weil global symmetries and how quantum gravity avoids them
Chern-Weil global symmetries and how quantum gravity avoids them
复制标题
陈-韦尔全局对称性以及量子引力如何避免它们
DOI：
10.1007/jhep11(2021)053
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发表时间：
2021
影响因子：
5.4
通讯作者：
Valenzuela, Irene
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Heidenreich, Ben;McNamara, Jacob;Montero, Miguel;Reece, Matthew;Rudelius, Tom;Valenzuela, Irene
我们提请注意一类广义的整体对称性，我们称之为“陈-魏尔整体对称性”，普遍出现在规范理论。这些Chern-Weil整体对称性的Noether流由规范场强度的楔形积给出，如F2 <$H3和tr（），它们的守恒性由比安奇恒等式得出。因此，它们不容易被打破。然而，人们普遍认为，在一个相容的量子引力理论中，精确的全局对称性是不允许的。因此，低能有效场论中的任何Chern-Weil整体对称性，当理论与引力耦合时，都必须被破缺或被规范。在本文中，我们探讨的过程中，陈-魏尔对称性可能被打破或规范在有效场论和弦论。我们将看到，弦论中许多熟悉的现象，如轴子、陈-西蒙斯项、世界体积自由度、终止于或溶解于其他膜的膜，都可以解释为量子引力中不存在陈-韦伊对称性的结果，这表明它们可能是量子引力的一般特征。我们进一步讨论的影响，打破和测量陈-魏尔对称性的粒子现象学和边界CFTs的AdS散装理论。因此，Chern-Weil整体对称性为理解量子场论和量子引力的许多熟悉方面提供了一个统一的框架。
We draw attention to a class of generalized global symmetries, which we call “Chern-Weil global symmetries,” that arise ubiquitously in gauge theories. The Noether currents of these Chern-Weil global symmetries are given by wedge products of gauge field strengths, such as F 2∧ H 3 and tr (), and their conservation follows from Bianchi identities. As a result, they are not easy to break. However, it is widely believed that exact global symmetries are not allowed in a consistent theory of quantum gravity. As a result, any Chern-Weil global symmetry in a low-energy effective field theory must be either broken or gauged when the theory is coupled to gravity. In this paper, we explore the processes by which Chern-Weil symmetries may be broken or gauged in effective field theory and string theory. We will see that many familiar phenomena in string theory, such as axions, Chern-Simons terms, worldvolume degrees of freedom, and branes ending on or dissolving in other branes, can be interpreted as consequences of the absence of Chern-Weil symmetries in quantum gravity, suggesting that they might be general features of quantum gravity. We further discuss implications of breaking and gauging Chern-Weil symmetries for particle phenomenology and for boundary CFTs of AdS bulk theories. Chern-Weil global symmetries thus offer a unified framework for understanding many familiar aspects of quantum field theory and quantum gravity.
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DOI：
--
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