1. Topological Properties of Gauge Theories and Gravity
- Author
-
Scott, Benjamin and Scott, Benjamin
- Abstract
This thesis focuses on the connection between knot theory and Chern-Simons theory. In this regard, knot theory is explored and the Chern-Simons theory is discussed in terms of principle bundles. By quantising Chern-Simons theory a link invariant emerges: the vacuum expectation value, up to a factor of the partition function, of the product of a collection of Wilson loops. This link invariant depends on the gauge group and the representation, and relates to other link invariants, such as the Jones Polynomial, the HOMFLY-PT polynomial and the Kauffman polynomial. The discovery of this by Witten led to an intrinsically 3-dimensional way to calculate knot invariants. Moreover, by considering complexified tangent bundles and self-dual Lorentz connections on trivial complex tangent bundles, a solution to the Wheeler-De Witt equation was given, called the the Chern-Simons state. Furthermore, quantum states are considered as link invariants in terms of the components of self-dual Lorentz connections and their conjugate momentum., Denna avhandling fokuserar på kopplingen mellan knutteori och Chern-Simons teori. För att göra detta så utforskas knutteori och Chern-Simons teori samt G-buntar. Chern-Simons teori kvantiseras och då dyker det upp en länkinvariant: det onormaliserade vakuum väntevärdet av en samling Wilson loopar. Länkinvarianten beror på vilken gauge grupp och representation som används och har ett samband med andra länkinvarianter t.ex. Jones polynomet, HOMFLY-PT polynomet och Kauffman polynomet. Wittens upptäckt av detta ledde till ett 3-dimensionellt sätt att kalkylera länkinvarianter. Genom att fokusera på komplexifierade tangentbuntar och självduala Lorentz buntanslutning på triviala komplexa tangentbuntar så kan en lösning till Wheeler-De Witt ekvationen hittas. Denna lösning kallas för Chern-Simons tillståndet. I termer av komponenterna av självduala Lorentz buntanslutningar och deras generaliserade rörelsemängd så utforskar lösningarna till Wheeler-De Witt ekvationen i termer av länkinvarianter.
- Published
- 2024