The physics of higher-spin theories

Abstract

Höhere Spin Theorien haben in den letzten Jahren große Aufmerksamkeit gefunden. Ein Grund dafür ist, dass diese Theorien dual zu besonders einfachen konformen Feldtheorien sind. Die einzigen bekannten wechselwirkenden höheren Spin Theorien wurden von Vasiliev in einem sehr ungewöhnlichen Formalismus und mit unendlich vielen Hilfsfeldern konstruiert. Die vorliegende Arbeit extrahiert die Physik, die durch diese Gleichungen beschrieben wird. Wir untersuchen im Detail die Wechselwirkungen, das Spektrum sowie die Lokalitätseigenschaften der Vasiliev Theorie. Diese Arbeit ist die erste systematische Untersuchung der Vasiliev Theorie auf wechselwirkender Ebene (nur ausgedrückt durch physikalische Felder).

Higher-spin theories have received significant attention over the last years. This is because they arise as the bulk duals of comparatively tractable conformal field theories. The only known interacting higher-spin theories were constructed by Vasiliev and are formulated in a highly non-standard way in terms of an infinite number of auxiliary fields. This thesis extracts physics out of Vasiliev theory. We study in detail its interactions, spectrum and locality properties. We consider both the three- and four-dimensional case. Our work represents the first systematic study of Vasiliev theory at the interacting level (in terms of physical fields only).