Transverse diffeomorphisms and spin-2 particles

Abstract

Nesta dissertação, estudamos o modelo TDiff, assim chamado por ser invariante sob difeomorfismos transversais, que descreve a propagação de modos de spin-2 e spin-0. Exploramos a dimensão reducional a la Kaluza-Klein para obter, a partir do modelo TDiff em D+1 dimensões, um modelo massivo D-dimensional. Esta extensão massiva é uma descrição escalar-tensorial cujo limite de massa nula é invariante sob difeomorfismos (Diff). Em seguida, generalizamos a discussão para métricas de fundo curvas e concluímos que espaços de Einstein são sempre exigidos para descrever de modo consistente modelos escalares-tensoriais linearizados, e que é possível obter modelos cujos limites de massa nula são invariantes apenas sob TDiff devido à presença de termos de curvatura não mínimos.

In this thesis, we study the so-called linearized TDiff model, which is invariant under transverse diffeomorphisms and describes spin-2 and spin-0 propagation modes. We explore Kaluza-Klein dimensional reduction to obtain a D-dimensional massive model from TDiff in D+1 dimensions. This massive extension is a scalar-tensor description propagating massive spin-2 and spin-0 modes, and whose massless limit is invariant under diffeomorphisms (Diff). Then, we generalize the discussion to curved backgrounds, and conclude that Einstein spaces are always required to consistently describe linearized scalar-tensor models and it is possible to obtain models whose massless limit is invariant only under TDiff due to the presence of non-minimal curvature terms.