mgr Artur Pietrykowski

Oddziaływanie kwantowych pól grawitacyjnych z renormalizowalnymi polami kwantowymi (obrona pracy doktorskiej)

Kwantowa teoria pola dobrze opisuje zjawiska fizyczne w ograniczonym zakresie energii. Ograniczoność wynika z rozbieżności przy uwzględnieniu poprawek pętlowych. Są one konsekwencją braku naturalnego ograniczenia na pędy cząstek. Zwykle renormalizacja pozwala usunąć nieskończoności. Okazuje się jednak, że jest to specyfiką teorii niskoenergetycznych. Teoria grawitacji Einsteina opiera się tej procedurze. Jednakże traktowana jako teoria efektywna pozwala rozszerzyć w skali energii obszar stosowalności kwantowej teorii pola, przez co staje się możliwym opis zjawisk fizycznych uwzględniający kwantowe efekty grawitacyjne poniżej energii Plancka. Interesujące jest w tym ujęciu, czy i w jakim stopniu grawitacja kwantowa modyfikuje oddziaływania cząstek elementarnych przenoszone za pomocą bozonów wektorowych. W rozprawie doktorskiej odniosłem się do prób odpowiedzi na pytanie o wpływ grawitacji kwantowej na bieżenie stałych sprzężenia w teorii Yanga-Millsa wraz ze wzrostem energii. Okazało się, że wyniki uzyskane w ramach tychże prób są artefaktem wynikającym z przyjętego sposobu łamania symetrii cechowania. Uwzględnienie stałej kosmologicznej oraz zastosowanie formalizmu <<Jednoznacznego Działania Efektywnego>> pozwoliło na znalezienie takich poprawek. Dla dodatniej wartości stałej kosmologicznej abelowa teoria Yanga-Millsa staje się asymptotycznie swobodna. Rozszerzenie sektora grawitacyjnego o człony kwadratowe w krzywiźnie nie wpływa na bieżenie stałych sprzężenia.