Superluminalität, schwarze Löcher und EFT

Unter der Annahme, dass eine UV-Theorie kein superluminales Verhalten zeigt, fragen wir, welche Einschränkungen an die Superluminalität in der effektiven Feldtheorie (EFT) erfüllt werden. Wir untersuchen zwei Beispiele für effektive Theorien: die Quantenelektrodynamik (QED), gekoppelt an die Gravitation, nachdem das Elektron integriert wurde, und den Flachraum-Galileon. Die erste wird in der Natur realisiert, die zweite ist spekulativer, aber beide zeigen offensichtliche Superluminalität um nicht-triviale Hintergründe. Im Fall der QED versuchen wir und scheitern daran, Hintergründe zu finden, für die der superluminale Signalvorsprung größer gemacht werden kann als die vermeintliche Auflösungskraft der EFT. Im Gegensatz dazu ist es im Galileon-Fall einfach, solche Hintergründe zu finden, was darauf hindeutet, dass, wenn die UV-Vervollständigung des Galileons (sub)luminal ist, Quantenkorrekturen wichtig werden müssen bei Distanz-Skalen der Größe des Vainshtein-Radius der Hintergrundkonfiguration, die viel größer ist als die naive EFT-Starke-Kopplungs-Distanz-Skala. Solche Korrekturen würden an die nicht-perturbativen Schwarzschild-Skaleneffekte erinnern, die erwartet werden, das Informationsproblem schwarzer Löcher zu lösen. Schließlich ist ein Nebenprodukt unserer Analyse eine Berechnung darüber, wie perturbative Quantenwirkungen geladene Reissner-Nordström schwarze Löcher verändern.