Gravitational causality and the self-stress of photons
Gravitational causality and the self-stress of photons
复制标题
引力因果关系和光子的自应力
DOI：
10.1007/jhep05(2022)154
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发表时间：
2022
影响因子：
5.4
通讯作者：
Sgarlata, Francesco
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bellazzini, Brando;Isabella, Giulia;Lewandowski, Matthew;Sgarlata, Francesco
我们研究引力系统中超越经典极限的因果关系。使用壳上方法，我们考虑了从带电粒子到光子能量动量张量的单圈修正--自应力--它控制着两个壳上光子和一个壳外引力子之间的量子相互作用。自应力决定了光子在动能范围内对任何自旋的旁观粒子散射的相移和时间延迟。结果表明，在较小的碰撞参数下，与运行规耦合有关的β函数的符号与时滞符号有关。我们的结果表明，在第一个后Minkowskian级，渐近因果关系，其中任何粒子经历的时间延迟必须是正的，是量子力学尊重的。与渐近因果关系相比，我们探索了局域因果关系的概念，其中时间延迟比引力子的时间延迟更长，这似乎被量子效应破坏了。
We study causality in gravitational systems beyond the classical limit. Using on-shell methods, we consider the 1-loop corrections from charged particles to the photon energy-momentum tensor—the self-stress—that controls the quantum interaction between two on-shell photons and one off-shell graviton. The self-stress determines in turn the phase shift and time delay in the scattering of photons against a spectator particle of any spin in the eikonal regime. We show that the sign of the β-function associated to the running gauge coupling is related to the sign of time delay at small impact parameter. Our results show that, at first post-Minkowskian order, asymptotic causality, where the time delay experienced by any particle must be positive, is respected quantum mechanically. Contrasted with asymptotic causality, we explore a local notion of causality, where the time delay is longer than the one of gravitons, which is seemingly violated by quantum effects.
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