Solar-System Constraints on f(R) Chameleon Gravity
本文研究了具有变色龙机制的修正引力f（R）理论的太阳系约束，其中f（R）表示引力作用量对广义相对论的偏离。通过要求太阳系中的薄壳条件，特别是在地球大气层中，我们得到了一般的非常数偏差函数f（R）的严格界：当R ~ 3*10^5*H0^2时，-10^{-15} < df/dR < 0;当R > 3*10^5*H0^2时，0 < R*d（df/dR）/dR < 2/5.利用这些界可以方便地检验具有给定函数形式的f（R）模型，并得到其中参数的约束条件。为了证明，我们将这些界限应用于几个广泛考虑的f（R）模型。(H0：哈勃常数）
2011-08-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Combined cosmological and solar system constraints on chameleon mechanism
有质量张量-标量引力理论中的变色龙机制能有效地局部减弱标量场与物质之间的非最小耦合。调用这种机制来调和大规模偏离广义相对论（GR），据推测占宇宙加速，小尺度严格的限制GR。在本文中，我们仔细研究这个框架上的宇宙学和太阳系尺度模型参数的组合约束，特别是通过执行一个非模糊的推导像光度距离和当地后牛顿参数的观测。Ia型超新星的数据和PPN参数的容许域的似然分析清楚地表明，变色龙机制不能发生在同一区域的参数空间比一个必要的考虑宇宙加速与假设的Ratra-Peebles势和指数耦合函数。
2012-05-10 astro-ph.CO gr-qc
Equivalence Principle in Chameleon Models
大多数预测基本常数的时间和/或空间变化的理论也预测了弱等效原理的违反。2004年，Khoury和Weltman提出了所谓的变色龙场，认为它可以帮助避免WEP的实验边界，同时具有重要的宇宙学影响。在本文中，我们将重新审视这些期望在多大程度上继续持有，因为我们进入制度的高精度测试。研究的基础是发展一种新的方法来计算变色龙场引起的两个大质量物体之间的力，该方法考虑了大物体和测试物体对场的影响。我们证实，在薄壳政权的力量并不依赖于非平凡的测试机构的组成，即使当变色龙耦合常数是普遍的。我们还提出了一个简单的标准，能量最小化的基础上，我们用它来确定的近似计算的标量场在两个身体的问题是更好地在每个特定的制度。作为我们的分析的应用程序，我们然后比较两个测试机构的差分加速度与相应的界限从Eötvös型实验。我们考虑两个设置：1）一个基于地球的实验，其中测试体由Be和Al制成; 2）月球激光测距实验。我们发现，对于某些选择的自由参数的变色龙模型的Eötvös参数的预测是大于一些以前的估计。因此，我们对这些自由参数施加了新的约束。我们的分析的一个重要结果是，我们的方法导致变色龙模型的参数空间上的新的约束。
2018-04-05 gr-qc
Solar System tests and chameleon effect in f (R) gravity
使用一种新的和自洽的方法，避免了爱因斯坦框架中的标量张量识别，我们重新分析的可行性的f（R）引力的背景下，太阳能系统的测试。为了做到这一点，我们从一个简单但完全相对论的微分方程组出发，这个方程组描述了静态球对称时空中的紧致物体，然后我们对非相对论物体（如太阳）进行适当的线性化。然后，我们清楚地表明，在什么条件下，新兴的变色龙机制可以导致一个后牛顿参数γ与观测界兼容。为了说明这种方法，我们使用了几个特定的f（R）模型来解释宇宙当前的加速度，我们展示了它们中的哪些能够满足这些界限。
2020-02-27 gr-qc
Chameleon gravity and satellite geodesy
我们认为，由地球轨道卫星，如LAGEOS的变色龙效应的检测的可能性，和可能被放置在变色龙模型参数的限制。这里提出的近似约束的结果，从使用一个简单的地球的引力场，以及从Khoury-Weltman变色龙模型，太阳系的卡西尼号任务的约束条件，并从LAGEOS卫星获得的参数边界的结果近似。此外，建议的比较地基和天基的地球位势多极矩可以揭示一种可能的变色龙效应。
2014-09-29 gr-qc hep-th
Chameleon Fields: Awaiting Surprises for Tests of Gravity in Space
我们提出了一个新的情况下，一个标量场获得的质量取决于当地的物质密度：该领域是巨大的地球上，密度高，但基本上是自由的太阳系，密度低。所有现有的重力测试都符合要求。我们预测，在不久的将来，卫星实验可以测量一个有效的牛顿常数在空间不同于地球上，以及违反等效原理强于目前允许的实验室实验。
2004-09-09 astro-ph gr-qc hep-th
R^n gravity and the chameleon
太阳系对R^n引力的限制在文献中经常被引用变色龙机制而忽略。我们表明，为了使后者的工作，指数n必须非常接近统一，因此，这些理论受到严格的限制。
2011-06-01 gr-qc
Direct detection of solar chameleons with electron recoil data from XENONnT
University of Trento（特伦托大学）；Trento Institute for Fundamental Physics and Applications (TIFPA)-INFN（特伦托基础物理与应用研究所（TIFPA）-意大利国家核物理研究所）；University of Cambridge（剑桥大学）；Kavli Institute for Cosmology (KICC), University of Cambridge（剑桥大学卡弗里宇宙学研究所）；Universidad de Zaragoza（萨拉戈萨大学）；Centro de Astropartículas y Física de Altas Energías, Universidad de Zaragoza（萨拉戈萨大学高能天体粒子物理中心）；University of Salerno（萨莱诺大学）；INFN Sezione di Napoli, Gruppo Collegato di Salerno（意大利国家核物理研究所那不勒斯分部萨莱诺协作组）；Technische Universität Dortmund（多特蒙德工业大学）
基于XENONnT电子反冲数据，通过考虑Primakoff效应主导的产生机制，对太阳变色龙粒子进行直接探测，并给出耦合参数的有效上限。
2026-05-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Equivalence Principle (EP) and Solar System Constraints on $R(1\pm ε\ln({R \over R_c}))$ model of Gravity
违反等效原理（EP）和太阳系的实验给出了许多约束条件，其中任何修改的重力模型必须满足它们。我们研究了一类$f(R)$引力$f(R) = R(1\pm ε\ln({R \over R_c}))$上的这些约束。在本研究中，我们使用变色龙机制，并表明在这个模型中，一个球体有薄壳。这样我们就得到了第五种力的有效耦合，这种耦合通过变色龙机制被抑制。此外，我们还得到了与实验结果相一致的$γ_{PPN} = 1 \pm 1.13 \times10^{-5}$。最后，我们证明了对于$R_c \thickapprox ρ_c$，该模型与EP、薄壳条件和$ε\backsimeq 10^{-14}$的变色龙机制的第五力是一致的。
2011-01-18 gr-qc
Dark Energy and Dark Matter in $f(R)$ Gravity and an Alternative Chameleon Mechanism
当$f"(R)$ = 0时，度规$f(R)$引力理论的行为就像带有宇宙学常数的GR，而在其他地方则像标量张量理论。我调查的过渡从$f"(R) \neq 0$ $f"(R) = 0$，并表明，这一理论可能提供一种方法来解释暗能量和/或暗物质，而不必利用变色龙机制，以符合太阳系的测试。
2013-09-13 astro-ph.CO gr-qc
A Compendium of Chameleon Constraints
变色龙模型是一个具有屏蔽机制的标量场理论，它解释了宇宙学相关的光标量如何避免太阳系内寻找第五种力的限制。变色龙是一种流行的暗能量候选者，也出现在引力的$f(R)$理论中。虽然变色龙的设计是为了避免历史搜索的第五力，它不是不可观测的，许多努力已经进入确定最好的观测和实验来检测它。这些结果并不总是为相同的模型或相同的语言，一个特殊的问题时，比较天体物理和实验室搜索很难理解哪些区域的参数空间仍然存在。在这里，我们提出了结合约束的变色龙模型从天体物理和实验室搜索的第一次，并确定剩余的窗口参数空间。我们讨论了宇宙学变色龙搜索和未来的小规模探测的影响。
2016-09-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Chameleon gravity on cosmological scales
在传统的研究变色龙机制的方法中，通过假设一个静态的球对称解，其中物质密度和变色龙场分别由$ρ=ρ(r)$和$ϕ=ϕ(r)$给出，证明了变色龙场的质量与物质密度有关.在高物质密度的区域，如地球，变色龙场是巨大的，在太阳系中，它是低的，在宇宙学尺度上，它是非常低的。在这篇文章中，我们通过假设红移依赖于物质密度和变色龙场，即$ρ=ρ(z)$，$ϕ=ϕ(z)$，在宇宙学尺度上重新审视了这一机制。为了支持我们的分析，我们最好用观测数据拟合模型参数。结果表明，在宇宙学尺度下，变色龙场的质量随红移的增大而增大，即红移越大，变色龙场的质量越大。我们还发现，在幂律和指数势函数的情况下，当前的宇宙加速度可以解释的低质量变色龙场。通过与高红移观测数据的比较，我们还发现采用幂律势函数的模型与观测数据符合得更好。
2012-06-25 gr-qc
Effective field theory analysis of the self-interacting chameleon
我们分析了现象学的自相互作用的标量场的变色龙的情况下，最初提出的Khoury和Weltman。在没有自相互作用的情况下，这种类型的标量场可以调解长程相互作用，同时避免违反弱等效原理的约束。通过将Goldberger和Rothstein为Einstein引力提出的有效场论方法应用于这样的标量场，我们对非导数自相互作用在确定轨道运动情况下变色龙介导力的强度方面的重要性给出了彻底的微扰评估.自相互作用是潜在的危险，因为它们可以改变场的长程行为。然而，我们表明，它们不会导致任何戏剧性的现象学后果，相对于线性的情况下，太阳系的约束得到满足。
2010-04-12 gr-qc
Thick shell regime in the chameleon two-body problem
在以前的论文[Phys. Rev. D 97，104044（2018）]中，我们指出了变色龙理论的标准方法的一些缺点，包括将用于测试弱等效原理（WEP）的小物体视为测试粒子，它们的存在不会改变变色龙场的结构。在这篇论文中，我们开发了一种替代方法来确定相关的场配置，考虑到测试和源体的影响，并计算了Chamaleon介导力。依赖于该分析，我们表明，测试机构的有效加速度是成分依赖的，即使该模型是基于万向联轴器。在本文中，我们改进我们的方法，使用更合适的近似的有效变色龙潜力的情况下，机构是在所谓的“厚壳制度”。然后，我们发现新的和更严格的限制边界模型的parametres面对新的理论预测与经验界限Eötvös参数来自月球激光测距实验。
2019-04-10 gr-qc
Notes on the Chameleon Brans-Dicke Gravity
本文考虑一个广义Brans-Dicke模型，其中标量场具有势函数，并且允许与物质扇区非极小耦合。这种反常的引力耦合原则上可以避免模型通过局部引力实验。于是人们通常假设标量场具有变色龙行为，因为它获得了依赖于密度的有效质量。虽然它可以在宇宙学（低密度环境）尺度下采取小的有效质量，但它在太阳系（大密度环境）中具有足够重的质量，然后隐藏重力测试。我们将论证，这种变色龙行为不能普遍实现，并且在很大程度上取决于归因于势和耦合函数的形式。
2014-02-19 gr-qc
The Chameleon Effect in the Jordan Frame of the Brans--Dicke Theory
本文研究Brans-Dicke理论中不同共形框架下的变色龙效应。鉴于在关于这个问题的标准文献中，变色龙几乎完全是在爱因斯坦框架中描述的，这里我们特别注意在约旦和弦框架中对这种效应的描述。结果表明，在一般情况下，地球和太阳系的边界上的质量的BD标量场，和宇宙学起源的界限，是很难调和一次通过一个单一的变色龙潜力。我们指出，在宇宙学的背景下，提供的有效变色龙潜力有一个最小的区域内的恒定密度的物质，布朗-迪克理论转化为广义相对论的宇宙学常数，在该地区。然而，这个结果只能在局部有效。在宇宙学设置德西特-广义相对论是一个全球吸引的布朗-迪克理论只为二次潜力$V(ϕ)=M^2ϕ^2$，或潜力，渐近线到$M^2ϕ^2$。
2015-06-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Equivalence Principle Implications of Modified Gravity Models
试图通过修正广义相对论来解释观测到的宇宙加速的理论都引入了一个新的标量自由度，它在大尺度上是活跃的，但在小尺度上被筛选以匹配实验。我们表明，如果这样的筛选发生通过变色龙机制，如在f（R），它是可能的顺序一违反等效原理，尽管没有明确的违反微观行动。也就是说，像星系或其组成部分这样的扩展物体并不都以相同的速度下降。变色龙机制可以屏蔽大物体的标量电荷，但不能屏蔽小物体的标量电荷（大/小由引力势定义，并由标量耦合控制）。这导致惯性质量与引力质量之比的一阶波动。在约当标架中，不再是所有物体都在测地线上运动。相反，如果标量屏蔽是通过强耦合发生的，比如在DGP膜世界模型中，等价原理的违背发生在一个更低的水平上。我们提出了几个观察测试的变色龙机制：1。小星系应该比大星系下降得更快，即使动力学摩擦可以忽略不计; 2.由小星系定义的空洞将比标准预期更大; 3.小星系中的恒星和弥散气体应该有不同的速度，即使在相同的轨道上; 4.透镜效应和动力学质量的估计对大星系应该是一致的，但对小星系则不一致。我们将讨论其中一些测试中可能存在的陷阱。最干净的是第三个，从HI旋转速度估计的质量可能超过恒星的30%或更多。为了避免对所有物体进行地毯式筛查，最有希望的地方是在空隙中。
2009-10-15 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Solar System Constraints on a Cosmologically Viable $f(R)$ Theory
最近，一个模型$f(R)$理论提出了\cite{recent}，它是宇宙学上可行的，并与$Λ$ CDM不同。我们使用变色龙机制来研究模型在太阳系实验中的可行性。
2009-12-02 gr-qc
Chameleon Gravity, Electrostatics, and Kinematics in the Outer Galaxy
光标量场被认为出现在高能物理学的理论中（如弦论），并在暗能量、暗物质或中微子物理学中找到现象学的动机。然而，光标量场与普通（或暗）物质的耦合受到实验室、太阳系和天体物理学第五力测试的强烈约束。在稠密环境中，避免这些限制的一种方法是通过变色龙机制，即场的质量随着环境密度急剧增加。因此，变色龙力只来源于致密物体表面附近的薄壳，这大大降低了它的大小。本文认为薄壳条件等价于静电学中的“导电”边界条件。作为一个应用，我们使用镜像法的模拟来计算物体围绕球形引力源的反作用力（或自作用力）。使用这种方法，我们可以明确地计算在星系晕的外围违反等效原理（假设NFW暗物质配置文件）：中等质量的卫星可以比它们的大/小同行慢10%接近薄壳。
2011-09-02 astro-ph.CO gr-qc
Revisiting chameleon gravity - thin-shells and no-shells with appropriate boundary conditions
我们推导出一个变色龙标量场$ϕ$的解析解，耦合到一个非相对论性的物质在弱引力背景下的球对称体，特别注意到一个字段质量$m_A$内的身体。通过取极限$m_A*r_c \to \infty$来恢复标准薄壳场轮廓，其中$r_c$是物体的半径。我们表明存在的“无壳”的解决方案，该领域几乎是冻结在整个内部的机构，这并不一定对应于“零壳”的限制薄壳解决方案。在无壳情况下，在条件$m_A*r_c \gg 1$下，$ϕ$与物质的有效耦合具有与薄壳情况相同的渐近形式。我们研究的实验界限来自违反等效原理，以及太阳系统测试的一些模型，包括$f(R)$重力，并发现该领域是在薄壳或无壳政权在这样的约束下，取决于标量场势的形状。我们还表明，与当地的重力约束的一致性，在身体的中心的字段需要非常接近的值$ϕ_A$在由物质耦合引起的有效电位的极值。
2008-08-17 astro-ph gr-qc
Tests of Chameleon Gravity
修正的引力理论，其中光标量与非平凡的自相互作用和非最小的耦合到物质变色龙和量子理论动态抑制偏离广义相对论在太阳系。在其他尺度上，筛选的环境性质意味着这些标量可能是相关的。筛选机制的高度非线性性质意味着它们避开了经典的第五力搜索，并且一直在努力设计新的和新颖的测试来探测它们，无论是在实验室还是使用天体物理对象，以及重新解释现有的数据集。这些搜索的结果通常使用不同的参数化来表示，这可能使得难以比较来自不同探测器的约束。这篇评论的目的是总结目前国家的最先进的搜索屏蔽标量耦合到物质，并将当前的边界转换成一个单一的参数化调查的国家的模型。目前，通常研究的变色龙模型是良好的约束，但不太常见的研究模型有很大的区域的参数空间，仍然是可行的。对称模型受到天体物理和实验室测试的良好约束，但在模型不受约束的两个尺度之间存在一个沙漠。变色龙与光子的耦合受到严格的限制，但变色龙与光子的耦合还有待探索。我们还总结了当前的界限$f(R)$模型，表现出变色龙机制（胡\& Sawicki模型）。其中最简单的理论受到天体物理探测器的严格约束，但目前很少有关于$R$更高幂次的理论的报道。审查结束时讨论了未来的前景，进一步使用即将到来的和计划中的实验约束筛选修改重力模型。
2018-02-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Chameleon Screening Depends on the Shape and Structure of NFW Halos
变色龙引力是一个例子，它在宇宙学尺度上产生了有趣的现象学，同时拥有一个屏蔽机制，使其能够避免太阳系的限制。这种模型导致非线性场方程，其只能在简单的高度对称系统中解析求解。本文用有限元方法研究了变色龙屏蔽标量-张量理论的运动方程。更具体地说，我们解决了球形和三轴NFW集群大小的晕场方程。这使得一个详细的调查之间的关系NFW浓度和维里质量参数和变色龙加速度的幅度，在维里半径测量。此外，我们还研究了晕三轴性对变色龙加速度的影响。我们专注于参数空间区域，仍然允许的观测约束。我们发现，给定我们的数据集，在维里半径的变色龙到NFW加速比的最大允许值是$\sim 10^{-7}$。这一结果有力地表明，变色龙模型仍然允许的观测约束不会导致任何可测量的影响星系团规模。尽管如此，我们也发现，有一个直接的关系之间的NFW潜力和变色龙NFW加速比维里半径。类似地，在NFW浓度、维里质量和维里半径处的加速度比之间存在直接的（然而复杂得多的）关系。最后，我们发现，三轴度引入额外的方向效应的加速度测量。这些效应结合在一起可能会被用于未来对第五种力量的观测研究。
2021-12-25 astro-ph.CO gr-qc
Chameleon Gravity with an Environmental Frequency Dependent on Density
Malayer University（马拉耶尔大学）；Shahid Beheshti University（沙希德贝赫什提大学）
本文提出一种变色龙引力框架的唯象扩展，引入依赖密度的背景频率，推导其平衡位形、微扰关系及相关一致性条件，数值验证该框架可增强第五力抑制效果。
2026-10-09 gr-qc
Chameleon Mechanism in Inhomogeneous Astrophysical Objects
宇宙加速膨胀的观测证据一直是发展各种修正引力理论的动机。其中一个使用了所谓的“屏蔽机制”，它成功地再现了在大尺度上观察到的引力行为，并与太阳系中的广义相对论测试一致。在这项工作中，我们调查的一个例子的标量张量理论与屏蔽机制，即轮廓的变色龙场周围的非均匀天体物理对象。根据[Khoury and Weltman（2004）]，可以定义两种适用于薄壳和厚壳状态的方法，这两种方法允许求解变色龙运动方程。对于足够大的物体，可以假设标量场从物体的薄壳而不是整个物体传播，这简化了问题。另一方面，这种解决方案在小对象中不实用。我们发现，在非均匀的对象，这是不是微不足道的，至少有一个因素，这原来是密度，可以改变接近这个问题的方式。
2019-09-06 astro-ph.SR gr-qc
Imprints of Chameleon f(R) Gravity on Galaxy Rotation Curves
目前引力的约束在银河系和星系际尺度上相对较弱。经过筛选的修正重力模型可以在不违反我们太阳系内严格的重力测试的情况下表现出复杂的行为。因此，它们可能为引力理论提供可行的扩展。在这里，我们使用星系运动学来约束筛选修改后的重力模型。我们专注于变色龙$f(R)$引力，并预测其对星系旋转曲线和径向加速度关系的影响。这是通过使用\textsc{mg-gadget}代码对来自\textsc{auriga project}的最先进的星系形成模拟进行后处理来实现的。对于一个给定的星系，表面划分屏蔽和非屏蔽区域采用扁圆形状，反映了星系的质量分布盘形态。在“屏蔽半径”-在圆盘平面中触发屏蔽的半径-旋转曲线和径向加速度关系中都存在特征性的“上弯”。这些特征的位置取决于各种因素，如星系质量，密度分布的浓度和背景场振幅$f_{R0}$的值。明星的自我筛选和环境筛选也发挥了作用。对于银河系大小的星系，我们发现，$|f_{R0}|=10^{-7}$模型的旋转曲线是不可区分的$Λ$ CDM，而$|f_{R0}| \geq 2 \times 10^{-6}$的模拟星系是完全未屏蔽，违反太阳系的限制。对于中间值，存在明显的上升。通过对观测到的旋转曲线的现有样本（包括质量较低的物体）进行仔细的统计分析，应该可以对$f(R)$重力进行限制，使其灵敏度降至$|f_{R0}|\sim10^{-7}$。
2018-08-14 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
The Swampland and Screened Modified Gravity
我们认为，在爱因斯坦框架中的标量相互作用被屏蔽的标量张量理论的沼泽地的影响。我们表明，变色龙模型是不是在沼泽地提供的耦合到物质大于1和质量的标量场是远远大于哈勃率。我们将这些条件应用于逆幂律变色龙和变色龙。然后，我们集中在强耦合极限的弦论，定义在弦框架。我们表明，太阳系的重力测试意味着可行的引力子模型不在沼泽地。在未来的宇宙中，如果低能单标量描述仍然有效，并且与物质的耦合仍然有限，我们发现对于变色龙和光子机制的模型，标量场的能量密度必然为零。因此，在这些模型中，暗能量只是一种短暂的现象。但强耦合介子的情况并非如此，它继续缓慢演化，导致准德西特时空。
2019-11-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Evading Equivalence Principle Violations, Cosmological and other Experimental Constraints in Scalar Field Theories with a Strong Coupling to Matter
我们表明，作为非线性自相互作用的结果，它是可行的，至少在从地面重力测试，卡西米尔力的测量和那些由紧凑的物体，大爆炸核合成和宇宙微波背景的测量物理学所施加的限制，在我们的宇宙中，一个或多个标量场，它们与物质的耦合比引力强得多。这些标量场的行为就像变色龙：改变它们的属性以适应它们的环境。因此，这些标量场不仅可以与物质产生非常强的耦合，而且在太阳系尺度上保持相对较轻。只要经过适当的设计，这些场也可以通过未来的许多实验来检测。这些结果打开了一扇全新的窗户，可能会导致对光标量场在粒子物理学和宇宙学中所扮演的角色的完全不同的看法。
2006-12-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Single-Field Consistency Relations of Large Scale Structure. Part III: Test of the Equivalence Principle
如果违反等价原则，最近导出的大尺度结构的一致性关系就不成立。我们在一个有两种流体的玩具模型中明确地展示了这一点，其中一种流体与第五种力耦合。我们探讨的限制，星系调查可以设置EP违反看压缩极限的3点函数涉及两个人口的对象。我们发现在宇宙学尺度上可以探测到10^{-3} - 10^{-4}阶的EP破坏。变色龙模型已经受到太阳系内筛选要求的限制，并且只能用这种方法探索参数空间的非常小的区域。我们表明，没有违反的一致性关系，预计在Galileon模型。
2014-07-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Unscreening Modified Gravity in the Matter Power Spectrum
可能产生宇宙加速的可行的引力修正需要在高密度区域（如太阳系）进行筛选，在那里广义相对论得到了很好的检验。屏蔽机制也防止了大尺度结构中的强烈异常，并限制了从宇宙学中可以推断出的这些引力模型的约束。我们发现，通过抑制物质功率谱中屏蔽的高密度区域的贡献，允许未屏蔽的低密度的更大贡献，修改后的重力模型可以更容易地从和谐宇宙学中区分出来。此外，通过改变密度阈值，可以更充分地处理具有其他效应的简并。以变色龙引力为例，利用f（R）模型的N体模拟和变色龙理论的晕模型，验证了该方法的有效性.我们发现，在k < 0.3 h/Mpc时，对剪切功率的一个μ-水平测量可以产生对变色龙模型的约束，这种约束比从太阳系测试或未屏蔽矮星系中的距离指标推断的约束更严格。最后，我们验证了我们的方法也适用于Vainshtein机制。
2015-09-21 astro-ph.CO gr-qc
Equivalence Principles, Lense-Thirring Effects, and Solar-System Tests of Cosmological Models
在这次演讲中，我们回顾了现代引力理论的经验状态，重点是（i）等效原理;（ii）Lense-Thirring效应和引力探测器B实验的影响;（iii）宇宙学模型的太阳系统检验。
2012-04-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Screening Solutions in Modified Gravity Theories
在这项工作中，我们通过一个简单的例子说明了在太阳系中使用即将到来的LISA探路者任务周围的重力鞍点测试变色龙筛选机制的可能性。我们发现这些模型独特的潮汐应力签名，并考虑潜在的限制。
2014-05-01 astro-ph.CO gr-qc
Testing Gravity Theories Using Stars
修正的引力理论由于其能够解释宇宙加速的能力而重新引起人们的兴趣。为了满足太阳系的引力测试，这些理论需要包括一个屏蔽机制，以隐藏小尺度上的修改。变色龙引力是一个流行且研究得很好的理论。我们自己的星系必然是被遮蔽的，但密度较小的矮星系可能是未被遮蔽的，它们的组成恒星可以表现出新的特征。特别是，在我们自己的星系中，未屏蔽的恒星比屏蔽的恒星更亮，更热，更短暂。它们也以较短的周期脉动。在这篇文章中，我们利用这些新特性将变色龙引力限制在比以前的测量低三个数量级的水平上。这些限制是目前文献中最强的。
2014-09-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Solar Neutrinos and the Principle of Equivalence
我们研究了太阳中微子问题的建议解决方案，这需要一个味的非对角耦合的中微子引力。我们采用唯象的观点，研究了中微子弱相互作用本征态是引力本征态的线性组合的假设的后果，这些引力本征态与引力的耦合关系略有不同，$f_1G$和$f_2G$，$|f_1-f_2| << 1$对应于电子中微子和μ子中微子之间的红移差，$Δz/(1+z) \sim |f_1 - f_2|$ .我们进行了$χ^2$分析的最新可用的太阳中微子的数据，并获得在空间中的相关参数的允许区域。现有的数据排除了太阳中微子实验中可以探测的大部分参数空间，只允许小混合角的$|f_1 - f_2| \sim 3 \times 10^{-14}$（$2 \times 10^{-3} \le \sin^2(2θ_G) \le 10^{-2}$）和大混合角的$10^{-16} \stackrel{<}{\sim} |f_1 - f_2| \stackrel{<}{\sim}10^{-15}$（$0.6 \le \sin^2(2θ_G) \le 0.9$）。在SNO和Super-Kamiokande实验中对$^8{\rm B}$ -中微子能谱的测量将提供与太阳模型相关的所有考虑无关的更强的约束。我们表明，这些测量将能够排除部分的允许区域，以及区分传统的振荡和振荡，由于违反等效原理。
1994-10-23 astro-ph gr-qc hep-ph
Disformal Theories of Gravity: From the Solar System to Cosmology
本文讨论的是包含标量的引力理论，标量通过度规与物质共形和非形式地耦合。通过系统地推导出非相对论极限，它表明，没有新的非线性屏蔽机制，目前超出Vainshtein机制和变色龙般的筛选。如果把宇宙的宇宙学膨胀包括在内，通常被认为是不存在的非正式效应可能存在于太阳系中。当不存在共形因子时，当宇宙场缓慢滚动时，第五力可以在所有尺度上被屏蔽。我们调查这些模型的宇宙学，并使用当地的重力测试放置新的约束非正式的耦合，并找到$\mathcal{M}>\mathcal{O}(\textrm{eV})$，这是没有竞争力的实验室测试。最后，我们讨论了未来的前景，测试这些理论和其他理论的修改引力的影响。特别是当宇宙学时间导数不可忽略时，太阳系天体的Vainshtein半径可以从静态预测中改变。
2014-10-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining f(R) Gravity as a Scalar Tensor Theory
我们寻找可行的f（R）引力理论，利用这些理论和标量张量引力之间的等价性。我们发现，模型可以与太阳系的约束一致，无论是通过给标量一个高质量或利用所谓的变色龙效应。然而，在这两种情况下，似乎任何晚期宇宙加速都很可能在观测上与由宇宙学常数引起的加速无法区分。我们还探讨了进一步的观测约束，例如，大爆炸核合成和暴胀
2006-12-20 astro-ph gr-qc
Cassini and extra force constraints to nonminimally coupled gravity with screening mechanism
我们考虑太阳系尺度下的非极小耦合曲率-物质引力理论。在太阳内部和太阳大气层直至行星际空间都存在汤川型的第五种力和由非最小耦合引起的非牛顿额外力。额外的力取决于时空曲率R的空间梯度。检查了可以通过变色龙机制筛选此类力的影响并使其与卡西尼号对PPN参数$γ$的测量一致的条件。这种一致性分析需要一个具体的研究太阳的动力学的贡献，在其所有层产生的力量。
2021-11-25 gr-qc
The Solar Test of the Equivalence Principle
地球、火星、太阳、木星系统允许强等效原理（SEP）的灵敏测试，这与月球激光测距提供的测试有质的不同。使用解析和数值方法，我们证明，地球-火星测距可以提供一个有用的估计SEP参数$η$。两个估计的预测精度推导和引用，一个基于传统的协方差分析，另一个（称为"修改的最坏情况“分析），假设系统误差占主导地位的实验。如果未来的火星任务提供$σ$米精度的测距测量，经过十年的测距，SEP参数$η$的预期精度将达到$(1-12)\times 10^{-4}σ$的量级。这些测距测量也将提供最精确的木星质量测定，独立于SEP效应测试。
1995-10-16 astro-ph gr-qc
Stellar Structure and Tests of Modified Gravity
试图通过修正引力来解释宇宙加速的理论通常会引入一种需要在小尺度上筛选的长程标量力。一种常见的屏蔽机制是变色龙，其中标量力在具有足够深的引力势的环境中被屏蔽，但在具有浅引力势的区域中不受阻碍。这导致总的重力G随环境而变化。我们表明，这种变化可以发生在恒星本身，显着影响其演变和结构，提供了主机星系是未屏蔽。这种效应在红巨星中最为明显，红巨星的体积小百分之几十，因此温度高出几百K，这取决于基础标量张量理论的参数。在合适的环境中（附近的矮星系与星系团或星系团无关）仔细测量这些恒星，将提供对变色龙机制的限制，比目前的大尺度结构限制好四个数量级，比目前的太阳系测试好两个数量级。
2010-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Solar System Tests in Brans-Dicke and Palatini f(R)-theories
我们比较了标准广义相对论（GR）、Brans-Dicke理论（BD）和Palatini f（R）理论中水星的岁差检验。在这些理论中，我们避免了后牛顿（PN）近似，并计算精确的进动。我们发现，众所周知的数学之间的等价Palatini f（R）-理论和BD理论的一个特定的子集并没有延伸到一个真正的物理等价的理论之间，因为等效模型仍然允许不同的不相容的岁差水星取决于解决方案之一选择。因此，我们不能用BD等价来排除Palatini f（R）-理论。相反，我们直接讨论Palatini f（R）理论可以（和特定的模型）很容易地通过太阳系测试作为水星的岁差。
2020-11-12 gr-qc hep-th
Red Giant evolution in Modified Gravity
本文研究了非均匀密度分布下的变色龙剖面，发现薄壳表面附近的第五种力比均匀密度分布下的弱。此外，我们还检验了变色龙标量场的准静态近似在天体物理时标中的有效性。利用MESA程序研究了一颗太阳质量的红巨星内部标量场在其有效势上的滚降行为。我们发现，标量场足够快，可以跟随势的最小值。这种绝热行为降低了第五种力，并将屏蔽区域扩展到密度较低的区域，其中场具有较小的质量，并且预期是未屏蔽的。因此，恒星的演化与标准广义相对论的预期相似。另外，考虑到恒星的稳定性，得到了耦合常数$β$的近似约束条件。
2019-02-04 astro-ph.CO gr-qc
Probing Quantum Violations of the Equivalence Principle
量子力学和广义相对论引力描述的联合领域正越来越容易被地面实验和观测所利用。在这篇文章中，我们研究了新出现的违反等效原则（VEP）的迹象。虽然太阳中微子异常可以在VEP中找到其自然的解释，但在中子干涉测量的引力诱导阶段中观察到的统计学显著差异似乎是VEP的第一个迹象。然而，这种观点似乎立即受到原子干涉测量结果的挑战。后者的实验没有看到任何迹象的视觉诱发电位，在明显矛盾的中子干涉测量结果。在这里，我们提出的论点，支持这些观点，以及相关的扭摆实验，探测引力的不同方面，目前的实验技术，当耦合到太阳中微子的数据，可能能够探索量子力学引起的违反等效原理。我们预测量子违反等效原理（qVEP）的下一代原子干涉实验。预测需要比较铯原子态的两种不同线性叠加的自由降落。
2000-06-06 astro-ph gr-qc hep-ph
Solar System Tests of the Equivalence Principle and Constraints on Higher-Dimensional Gravity
在大多数关于太阳系天体违反等效原理的研究中，都假定给定天体的引力质量与惯性质量之比偏离1，偏离量为一个与其引力自能成正比的参数Delta。在这里，我们询问什么样的实验约束可以设置在三角洲的各种太阳系物体时，这个假设是放松的。扩展最初由于Nordtvedt的分析，我们得到的上限线性独立的组合的两个或两个以上的机构从开普勒第三定律，拉格朗日天平动点的位置，和轨道极化的现象。结合我们的研究结果，我们提取的数值上限三角洲的太阳，月球，地球和木星，使用观测数据的轨道以及特洛伊小行星。这些应用作为一个测试案例的理论，高维（卡鲁扎-克莱因）重力。这些结果比以前对理论的限制强了3到6个数量级，证实了早期的建议，即额外维度在太阳系动力学中的作用可以忽略不计，并加强了等效原理测试作为非标准引力理论探测器的价值。
2000-07-19 gr-qc
Cosmological and Solar-System Tests of f(R) Modified Gravity
我们通过（1）宇宙膨胀和（2）宇宙结构的观测以及（3）太阳系实验研究了修正引力的f（R）理论的宇宙学和局域检验。为了拟合所考虑的可能的宇宙膨胀历史，我们为每一个宇宙膨胀历史重建f（R），称为“设计者f（R）"。然后，我们通过对度规扰动比Psi/Phi和有效引力耦合G_eff的宇宙结构约束和对具有变色龙机制的Brans-Dicke理论的太阳系统约束来检验设计者f（R）。我们发现，在CPL有效状态方程w_eff所指定的f（R）设计模型中，只有一个严格模仿具有宇宙学常数的广义相对论（LambdaCDM）的模型能够经受住所有的检验。因此，这些测试排除了经常研究的“w_eff = -1”设计者f（R）模型，这些模型在宇宙结构上与LambdaCDM不同。当只考虑宇宙学检验时，我们发现幸存的设计者f（R）模型，虽然存在各种w_eff，但需要微调。
2010-09-17 astro-ph.CO gr-qc
Solar System constraints to general f(R) gravity
有人提出，宇宙加速或暴胀可以通过用里奇标量R的函数f（R）代替广义相对论的爱因斯坦-希尔伯特作用量来驱动。这样的f（R）引力理论已经被证明等价于标量-张量引力理论，而标量-张量引力理论与广义相对论的太阳系检验是不相容的，只要标量场在太阳系尺度上传播。具体来说，等效标量-张量理论中的PPN参数是gamma=1/2，这远远超出了观测所允许的范围。为了回应一系列质疑f（R）理论与标量张量理论等价性的论文，最近有人明确地表明，在没有诉诸标量张量等价性的情况下，1/R引力围绕球对称质量的真空场方程也产生γ = 1/2。在这里，我们将这种分析推广到f（R）引力，并列举了当函数f（R）满足时，导致gamma=1/2的预测的条件。
2007-05-10 astro-ph gr-qc hep-ph
Expanded solar-system limits on violations of the equivalence principle
大多数试图将广义相对论与粒子物理学的标准模型统一起来的尝试，都预言了在某种程度上与测试质量的组成有关的等效原理的违背。我们测试这一想法，使用观测的不确定性的位置和运动的太阳系天体设置上限之间的引力和惯性质量的每个机构可能的差异$Δ$。对于合适的天体对，可以使用开普勒第三定律、稳定拉格朗日点的迁移和轨道极化（诺德维特效应）来约束$Δ$的三种不同线性组合。对于单个天体，$10^{-10}-10^{-6}$在$Δ$上的阶数极限可以从行星和月球的星历表、卡西尼号对土星系统的观测、对木星特洛伊小行星的观测以及最近发现的围绕地球、火星、海王星和土星卫星的特洛伊伴星中得到。这些结果可以与每个天体中元素丰度的模型相结合，以测试太阳系中自由降落普遍性是否与成分相关。由此产生的限制是弱于实验室的实验，但跨越更大的组成空间的体积。
2013-11-01 astro-ph.EP gr-qc
A Possible Violation of the Equivalence Principle by Neutrinos
我们考虑的影响，一个长期的范围内，味道改变张量相互作用的可能的引力起源。中微子混合实验提供了迄今为止对这种力最敏感的探测器-在低于$10^{-20}$的水平上测试等效原理。在这里，我们证明和概括的形式主义描述这样的影响。计算了中微子混合实验对引力诱导混合的约束。我们对大气中微子数据的详细分析证实了一个显著的结果：大气中微子数据意味着与太阳中微子数据相同大小的力。这一暗示性结果的其他测试进行了讨论。
1995-12-04 astro-ph gr-qc hep-ph
A dynamical systems approach to studying the equivalence principle in dilaton gravity
Center for Astrophysics and Cosmology of the Espírito Santo Federal University (UFES)（圣埃斯皮里图联邦大学天体物理学与宇宙学中心）
本文通过动力系统方法研究稀顿引力中的等效原理等价性，揭示了宇宙学演化中如何通过相空间技术减少等效原理偏差。
2026-02-06 astro-ph.CO gr-qc
Local Gravity Constraints and Power Law f(R) Theories
幂律$f(R)$理论与标量自由度在指数势函数作用下演化的标量场理论之间存在共形等价。在标量场表示中，由于保角变换，标量场与物质扇区之间存在强耦合。我们利用变色龙机制对标量场的势函数进行约束，使得到的模型与太阳系的实验相符合。对这些约束的研究表明，可能无法区分幂律$f(R)$函数和通常的爱因斯坦-希尔伯特拉格朗日密度。
2010-05-31 gr-qc
Screened Scalar Fields in the Laboratory and the Solar System
针对暗能量与暗物质起源未知的问题，本文汇总了chameleon、symmetron、环境相关伸缩子三类屏蔽标量场模型的最新实验约束，结合多类实验结果并预测了CANNEX实验的约束情况。
2024-05-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Post-Newtonian parameters and cosmological constant of screened modified gravity
屏蔽修正引力（SMG）是一种具有屏蔽机制的标量-张量理论，它能在高密度环境中产生屏蔽效应，抑制第五种力，通过太阳系实验验证。同时，理论中的标量场势也能驱动晚期宇宙的加速。本文计算了具有一般势$V$和耦合函数$A$的SMG的参数化后牛顿（PPN）参数$γ$和$β$，有效引力常量$G_{\rm eff}$和有效宇宙学常数$Λ$.这些参数对SMG的模型参数和/或源对象的物理性质的依赖性被清楚地呈现。作为这些结果的应用，我们集中在三个具体的SMG理论（变色龙，双光子和双光子模型）。利用这些公式计算了它们的PPN参数和宇宙学常数，并结合太阳系和宇宙学尺度的观测，导出了对模型参数的约束条件。
2016-05-18 astro-ph.CO gr-qc
Astronomical Tests of the Einstein Equivalence Principle
爱因斯坦等效原理无疑是发展新的增强引力理论的关键因素。虽然是爱因斯坦的广义相对论的一个重要组成部分，理论上预测的违反其有效性是一个主要特点，在替代，非度规引力理论，如果他们能够纳入量子力学原理。我们研究了度规-仿射引力规范理论，该理论预言一个引力场挑出一对正交的偏振态，它们以不同的相速度传播。这种引力引起的双折射意味着通过引力场的传播可以改变光的偏振，因此违反了爱因斯坦等效原理。我们使用太阳和白矮星的偏振数据来约束由这些物体的引力场引起的双折射，并对这些理论所需的耦合常数设置限制。
2003-05-22 astro-ph gr-qc
Solar System experiments do not yet veto modified gravity models
本文重新讨论了修正引力理论与标量张量引力理论之间的动力学等价性，并得出结论：修正引力理论在广义相对论的限制下是不成立的。在这两类理论中，对宇宙学扰动的规范独立分析独立地支持了这一结论。因此，标量-张量引力的PPN形式和太阳系实验并不像以前认为的那样否决修正引力。
2006-07-05 gr-qc
The Effect of Cosmological Evolution on Solar System Constraints and on the Scalarization of Neutron Stars in Massless Scalar-Tensor Theories
某些标量-张量引力理论推广了乔丹-菲尔茨-布兰-迪克理论，可以预测中子星的非平凡现象。在这些理论中，首先由Damour和Esposito-Farèse提出，标量场有一个标准的动力学项，并与物质场共形耦合。弱等效原理因此得到满足，但标量效应可能出现在强场区域，例如允许在中子星（“自发标量化”）或足够紧密的中子星双星系统（“动力学/诱导标量化”）中违反强等效原理。如果考虑到标量场的宇宙学演化，并且作用量中没有包含质量项，那么达穆尔和埃斯波西托-法雷斯最初提出的标量-张量理论与太阳系统的约束（导致标量化的耦合）处于紧张状态。在这里，我们扩展了共形耦合的理论，以确定是否，以这种方式，太阳能系统的测试可以通过，而保留一个非平凡的现象中子星。我们发现，即使有这种广义的共形耦合，它是不可能构建一个理论，通过大爆炸核合成和太阳系的限制，而同时允许标量化孤立/二元中子星。
2016-07-29 gr-qc
Solar system tests and neutron stars in $f(R)$ gravity revisited
本研究在静态球对称时空中对$f(R)$引力进行完全非线性处理，分别分析了太阳系变色龙效应恢复与中子星测试两个场景，并首次采用多重代数多方状态方程，将结果与已知最重中子星观测数据进行对比。
2025-10-20 gr-qc
