Au-delà de la positivité des amplitudes, et le destin de la gravité massive

L’idée que la physique à basse énergie, c’est-à-dire des grandes distances, puisse être décrite seulement en termes de degrés de liberté effectifs est l’un des principes organisateurs les plus puissants en physique, connu sous le nom de Théorie des Champs Effective (TCE). L’effet de la dynamique ultraviolette à courtes distances (UV) est systématiquement pris en compte dans la TCE infrarouge (IR) obtenue en intégrant les degrés de liberté massifs qui génèrent une TCE construite d’un nombre infini d’opérateurs locaux. Pourtant, les TCE sont prédictives, même lorsque la dynamique UV est inconnue, car en pratique seulement un nombre fini d’opérateurs contribue, avec une précision donnée, aux observables. Plus la dimension de l’opérateur est élevée, plus l’effet est faible à basse énergie.

De façon assez remarquable, des informations supplémentaires sur les UV peuvent toujours être extraites si la théorie microscopique sous-jacente est invariante de Lorentz est unitaire, causale et locale. Ces principes sont codés dans les propriétés fondamentales de la matrice S telles que l’unitarité, l’analyticité, la symétrie de croisement et la localité. Ceux-ci impliquent une connexion UV-IR sous forme de bornes de positivité. Dans un article récent, https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.161101, Brando Bellazzini et ses collaborateurs ont découvert des nouvelles limites de positivité bien plus puissantes. Les nouvelles limites sont si strictes que certaines théories de la gravité modifiée, telles que la Gravité Massive sans fantôme, sont soit exclues, soit incapables de décrire les phénomènes gravitationnels où la Relativité Générale a été testée avec succès. Ceci réduit considérablement le paysage des modifications de la Relativité Générale théoriquement cohérentes, et il peut être appliqué à plusieurs autres TCE intéressantes.