Exploring the physics of the sorkin-johnston state : renormalized stress-energy tensor, hadamard and energy conditions

Abstract

The non-uniqueness of the vacuum state is one of the most characteristic features of the theory of quantum fields in curved backgrounds. Whereas in Minkowski spacetime the invariance with respect to Poincaré symmetry singles out the vacuum state, in general backgrounds there is no a priori given physical criterion on which the choice of a unique vacuum can rely. Recently, a construction for a new state has been proposed, which can be applied to a wide class of globally hyperbolic spacetimes. In view of potential applications to problems related to cosmology and black hole entropy, it is necessary to explore the physical and mathematical properties of this state, the Sorkin-Johnston state. This work focuses on the construction of a renormalized stress-energy tensor for the Sorkin-Johnston state on finite regions in 1+1 and 2+1 dimensional spacetimes. We consider cases with pseudo-periodic and Dirichlet boundary conditions in the spatial region. In each...

La no unicidad del estado de vacío es una de las características más notorias de la teoría de campos cuánticos en espacio-tiempos curvos. Mientras que en el espacio de Minkowski la invarianza de Poincaré define el estado de vacío, en espacio-tiempos generales no hay un criterio físico a priori para elegir un único estado de vacío. Recientemente, se ha propuesto la construcción de un nuevo estado, el cual puede ser aplicado a una amplia clase de espacio-tiempos globalmente hiperbólicos. En vista de las posibles aplicaciones a problemas relacionados con cosmología y entropía de agujeros negros, es necesario explorar las propiedades físicas y matemáticas de éste estado, el estado de Sorkin-Johnston. Este trabajo se enfoca en la construcción de un tensor momento-energía renormalizado para el estado de Sorkin-Johnston en regiones finitas de espacio-tiempos 1+1 y 2+1 dimensionales. Consideramos casos con condiciones seudo-periódicas y de Dirichlet en la región espacial...