Abstract The torsion-free connection is one of the important assumptions in Einstein's General theory of Relativity which has not been verified so far from experimental observation. In this article, the effect of torsion on the on-shell action of radiation fields in curved spacetime is reported in order to show certain consequences and possible ways to probe torsion in curved spacetime. In order to describe non-vanishing torsion, we mostly use contorsion tensor in connection which can be written in the combination of torsion tensor and vice versa. We have discussed how does the field equation coming from the minimization of action with respect to torsion changes the matter part of the on-shell action of radiation through substitution of the spin tensor. We have also studied here the effect of torsion on the scalar and vector radiation field in curved spacetime. It is shown that the presence of torsion leads to extra polarizations in Gravitational waves or radiations other than the usual two polarizations already present in General Relativity. Further, it is also shown that in the presence of torsion, there exists a non-trivial vacuum configuration that is different from the trivial vacuum in the absence of coupling with torsion. It is also found that in a generic theory of vector field, the presence of torsion breaks the U ( 1 ) gauge invariance just like the presence of mass shows the violation of gauge invariance. The observational consequences of these results are also discussed.

中文翻译：

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弯曲时空扭曲对辐射场的影响

摘要 无扭连接是爱因斯坦广义相对论中的重要假设之一，至今尚未得到实验观测的证实。在本文中，报道了弯曲时空中扭转对辐射场壳上作用的影响，以展示弯曲时空中探测扭转的某些后果和可能的方法。为了描述非零扭转，我们大多使用contorsion tensor连接，它可以写成torsion tensor的组合，反之亦然。我们已经讨论了来自扭转作用最小化的场方程如何通过自旋张量的替代来改变辐射的壳上作用的物质部分。我们还研究了弯曲时空中扭转对标量和矢量辐射场的影响。研究表明，除了广义相对论中已经存在的通常的两种极化之外，扭转的存在会导致引力波或辐射中的额外极化。此外，还表明，在存在扭转的情况下，存在与没有与扭转耦合的平凡真空不同的非平凡真空配置。还发现，在矢量场的泛型理论中，扭转的存在打破了 U ( 1 ) 规范不变性，就像质量的存在表明规范不变性的违反一样。还讨论了这些结果的观察结果。研究表明，除了广义相对论中已经存在的通常的两种极化之外，扭转的存在会导致引力波或辐射中的额外极化。此外，还表明，在存在扭转的情况下，存在与没有与扭转耦合的平凡真空不同的非平凡真空配置。还发现，在矢量场的泛型理论中，扭转的存在打破了 U ( 1 ) 规范不变性，就像质量的存在表明规范不变性的违反一样。还讨论了这些结果的观察结果。研究表明，除了广义相对论中已经存在的通常的两种极化之外，扭转的存在会导致引力波或辐射中的额外极化。此外，还表明，在存在扭转的情况下，存在与没有与扭转耦合的平凡真空不同的非平凡真空配置。还发现，在矢量场的泛型理论中，扭转的存在打破了 U ( 1 ) 规范不变性，就像质量的存在表明规范不变性的违反一样。还讨论了这些结果的观察结果。存在一种非平凡真空构型，它不同于在没有与扭转耦合的情况下的平凡真空。还发现，在矢量场的泛型理论中，扭转的存在打破了 U ( 1 ) 规范不变性，就像质量的存在表明规范不变性的违反一样。还讨论了这些结果的观察结果。存在一个非平凡真空构型，它不同于在没有与扭转耦合的情况下的平凡真空。还发现，在矢量场的泛型理论中，扭转的存在打破了 U ( 1 ) 规范不变性，就像质量的存在表明规范不变性的违反一样。还讨论了这些结果的观察结果。