Removing spurious degrees of freedom from EFT of gravity
Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院物理研究所);Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所);The University of Tokyo(东京大学)
本文针对含黎曼张量三次项的广义相对论,采用作用量法去除虚假自由度,得到仅传播无质量自旋2引力子的最小修正引力,表明该类理论可作为捕获未知紫外效应的引力有效理论。
2026-07-31 gr-qc hep-th
The Role of Energy and a New Approach to Gravitational Waves in General Relativity
作者的能量局域化假设,即能量局域在能量动量张量的非零区域,意味着引力波在真空中不携带能量。如果得到证实,这对当前的研究具有重大意义。支持这一假设提供了一个重新检查爱丁顿的经典计算能量损失的旋转杆。需要强调的是,埃丁顿并没有监测整个托尔曼能量积分,而是只关注能量“动能”部分的变化。因此,“四极公式”被视为测量动能变化。当计算缺失的应力迹线积分的导数时,可以看出消除了爱丁顿项,因此杆的能量守恒,支持了局部化假设。讨论了初始状态和最终状态的问题。
1999-04-19 gr-qc
Kinetic magnetohydrodynamics and Landau fluid closure in relativity
Princeton University(普林斯顿大学);Institute for Advanced Study(高等研究院)
本文提出一种相对论框架下的弱碰撞等离子体模型,通过推导漂移动能方程,引入新的兰道流体闭合方法,以捕捉相对论等离子体的各向异性热流。
2026-04-06 astro-ph.HE gr-qc physics.plasm-ph
On spherically symmetric metric satisfying the positive kinetic energy coordinate condition
一般来说,广义相对论的爱因斯坦-希尔伯特作用量的拉格朗日量中有一个负的动能项,而负的动能项可以通过指定一个特殊的坐标系而消失。对于一般球对称度规,寻找满足正动能坐标条件的特殊坐标系的问题,归结为求解一阶线性偏微分方程。在此基础上,给出了一个满足正动能坐标条件的Reissner-Nordstrom解的度规。最后,我们简单地讨论了Tolman度量的情形。
2008-02-28 gr-qc
Kinetic Energy and the Equivalence Principle
根据广义相对论,动能对引力质量有贡献。令人惊讶的是,这一预测的观测证据似乎没有在文献中讨论。我重新分析现有的实验数据,以测试原子电子的动能的等效原理,并表明,可以获得相当强的限制可能的违规行为。我讨论这个结果的关系,偶尔声称“光以普通物质的两倍加速度下降。''
1999-09-03 gr-qc
No evidence of kinetic screening in simulations of merging binary neutron stars beyond general relativity
我们已经进行了充分的相对论模拟一类标量张量理论与衍生自相互作用和屏蔽的地方尺度。通过使用高分辨率的冲击波捕捉方法和非零位移矢量,我们成功地避免了过去类似尝试的问题。我们首先证实了最近的结果,我们自己在球对称性,获得了一个近似的方法,并指出在黑洞坍缩屏蔽的部分崩溃。然后,我们考虑了中子星的晚期螺旋和合并。我们发现,屏蔽倾向于抑制(次主导)偶极标量发射,但不是(主导)四极标量模式。我们的研究结果点在四极标量信号一样大(或甚至更大)在Fierz-Jordan-Brans-Dicke理论具有相同的共形耦合,强耦合尺度在兆电子伏范围内,我们可以模拟。
2022-02-15 gr-qc hep-th
A Kinetic Theory Approach to Quantum Gravity
我们描述了一个动力学理论方法的量子引力-我们的意思是一个理论的微观结构的时空,而不是一个理论所获得的量子化广义相对论。这个程序的形象化概念就像建造一个有两个打结极点的梯子:右边是量子物质场,左边是时空。连接相应结的每个梯级代表结构的不同层次。最低一级是流体力学和广义相对论;下一级是半经典引力,量子场的期望值在半经典爱因斯坦方程中充当源。我们还记得,来自相互作用量子场的统计力学的思想是如何帮助我们确定物质场中噪声的存在及其对度规涨落的影响的,从而建立了第三个阶梯:随机引力,由爱因斯坦-朗之万方程描述。我们从随机引力到量子引力的途径是通过噪声和诱导的度规涨落的关联层次。有三项基本任务在召唤我们:1)从物质场的相关噪声中推导出度规涨落的相关性; 2)从这些关联函数重建量子相干性--这是退相干的逆过程3)使用玻尔兹曼--朗之万方程,以确定不同的集体变量,描绘可识别的亚稳态结构的动力学和流体力学制度的量子物质场,以及他们如何要求其相应的时空同行这将给我们一个广义随机方程的层次--称之为量子引力的玻尔兹曼-爱因斯坦层次--适用于时空结构的每一个层次,从宏观(广义相对论)到中观(随机引力)再到微观(量子引力)。
2002-04-22 gr-qc
A kinetic theory of diffusion in general relativity with cosmological scalar field
提出了一个描述广义相对论中粒子扩散动力学的新模型。粒子系统的演化由切向时空丛上的无摩擦Fokker-Planck方程描述。结果表明,该物质模型的能量动量张量不是无发散的,这使得耦合Fokker-Planck方程和Einstein方程是不一致的。这个问题可以通过假设时空中存在附加物质场或修改爱因斯坦方程来解决。详细研究了在爱因斯坦方程的左边加入宇宙学标量场项的情况。对于最简单的宇宙学模型,即平坦的Robertson-Walker时空,我们证明了,依赖于宇宙学标量场的初始值(它可以与当前观测到的宇宙学常数值相一致),在有限时间内无限膨胀或奇点的形成将在未来发生.与标准的无扩散情形相反,当宇宙学常数的当前值适当小但为正时,未来坍缩成奇点也会发生。
2012-05-15 astro-ph.CO gr-qc
General Relativity solutions with stealth scalar hair in quadratic higher-order scalar-tensor theories
我们在一般二次高阶标量张量理论中探索了具有隐形标量头发的广义相对论解。采用标量场具有常数动力学项的假设,我们在一个完全协变的方式导出了一组条件下,欧拉-拉格朗日方程允许广义相对论的解决方案作为精确的解决方案,在存在的一般物质成分最低限度地耦合到重力。该标量场具有非平凡的轮廓,这可以通过对每个度规解的恒定动力学项条件进行积分来获得。我们证明了几种情况下,包括克尔-纽曼-德西特时空作为一个一般黑洞解方案,其特征在于质量,电荷和角动量的存在下的宇宙学常数的标量场的配置文件的建设。我们还表明,渐近反德西特时空不能支持非平凡的标量头发。
2020-06-17 gr-qc hep-th
Stealth black hole perturbations in kinetic gravity braiding
研究了平移对称动力学引力辫中的隐形黑洞扰动,得到了奇宇称扇区和偶宇称扇区的类似Regge-Wheeler和Zerilli主方程.我们发现,静态和球对称隐形黑洞的非平凡头发只贡献了一个额外的源项的偶宇称主方程。此外,我们得到的单极和偶极微扰的精确解,并表明它们通常是病态的非规范模式,否则减少到纯规范的广义相对论的低阶多极。
2021-07-05 gr-qc
On the kinetic foundations of Kaluza's magnetohydrodynamics
最近的研究表明,在单组分非平衡流体中存在相对论效应,对应于由电场引起的热通量。该工作中的处理仅限于四维闵可夫斯基时空,其中玻尔兹曼方程是用特殊相对论方法处理的。广义相对论的更完整的框架可以被引入到动力学理论中,以描述与电磁场相关的输运过程。在这种情况下,最初的卡鲁扎的形式主义是一个有前途的方法。目前的工作包含了卡鲁扎的磁流体动力学的动力学理论基础,并给出了一个新的描述建立热力学力超越了特殊的相对论描述。
2015-02-20 gr-qc
General Relativity from the three dimensional linear group
这封信描述了一个新的推导广义相对论考虑(非)自洽的理论,其哈密尔顿是约束。来自汉密尔顿方程的约束产生演化,而演化反过来必须保持约束。这个封闭性要求可以作为广义相对论的选择机制,从一组非常简单的假设开始。位形空间被选择为一类裸三维流形上的$3 \times 3$正定对称矩阵。一般的哈密顿量构造在这个空间的矩阵,其中每个空间点由一个单一的约束。假设该约束看起来像能量平衡关系。它将是一个“动力”项和一个“势”项的总和,“动力”项是动量的二次项且不可微,“势”项是组态变量的任何函数。此外,约束必须是线性群下的标量,线性群是位形空间的自然对称群。这必然导致广义相对论的ADM哈密顿量。黎曼几何的空间(惠勒超空间)和时空在这个分析中都是突现量。
2003-05-10 gr-qc
Synchronous Lagrangian variational principles in General Relativity
本文讨论了在广义相对论中建立同步变分原理的问题。通过与经典相对论粒子动力学的类比,指出了相对论经典场论中存在异步或同步的变分原理。历史上的Einstein-Hilbert和Palatini变分公式被发现属于第一类。然而,它表明,存在一种替代路线,它允许一个铸造这些原则的等效同步拉格朗日变分制剂。好处是双重的。首先,同步方法允许人们克服异步原理缺乏规范对称性的问题。其次,该理论的显协方差属性也恢复在所有级别,包括符号欧拉-拉格朗日方程,与变分拉格朗日密度现在被确定为一个$4-$标量。作为应用,给出了一个适用于非真空Einstein方程组和麦克斯韦方程组的联合同步变分原理,其中物质源用Vlasov动力学处理。
2016-09-14 gr-qc
Spin Waves as Metric in a Kinetic Space-Time
1)波动方程是从具有旋转和平移自由度的运动方程导出的。在这种波中,涨落量是一个矢量,即体自旋。传输类似于压缩波,但即使在不可压缩性的极限下也可能传播,在这种极限下,这种扰动可能成为主导。2)在这种情况下,介绍了时空的动力学理论,其中时空流形的假设成分拥有这样的旋转自由度(自旋)。在这样的理论中,物理场(即电磁场或引力场)被表示为这些成分的统计分布的矩。从1)中得到的自旋波方程被认为是支配光和度规的候选方程。这种理论重复了一阶麦克斯韦电磁方程、薛定谔电子方程和狭义相对论的洛伦兹变换。从经典的方法略有偏差的预测,应该是实验验证。
2004-11-29 gr-qc
Transformation properties and general relativity regime in scalar-tensor theories
我们认为第一代标量张量引力理论在一个完全通用的形式,保持局部尺度的度量和标量场的重新定义明确不同的耦合功能的作用的转换功能。众所周知,在Jordan标架Brans-Dicke型参数化中,发散的动力学耦合函数$ω\rightarrow \infty$可以导致广义相对论区域,然而到其他参数化的转换函数通常会变得奇异,可能破坏不同参数化之间的对应关系。本文详细分析了任意度规的场方程和Friedmann宇宙学中的场方程的变换性质,给出了即使变换是奇异的,不同参数化之间保持对应的充分条件。有趣的是,我们看到了广义相对论概念的不变性,以及微扰宇宙学方程及其解在不同参数化下的对应性,尽管在某些情况下,微扰方程在一种参数化下是线性的,而在另一种参数化下是非线性的。
2015-11-13 gr-qc
Gravitational Collapse in General Relativity and in $R^2$-gravity: A Comparative Study
在广义相对论和$R^2$引力理论框架下,比较了各种状态方程下均匀理想流体的引力坍缩。我们使用具有特征时标$t_{g}\sim (Gρ)^{-1/2}$的无量纲时间进行计算,其中$ρ$是坍缩物质的密度。考虑了物质、辐射和刚性物质的情况。我们还考虑了真空能的可能存在及其对引力坍缩的影响。在$R^2$重力的情况下,我们有额外的自由度的初始条件的崩溃。对于正压状态方程$p=wρ$,结果取决于参数$w$的大小:对于$w>1/3$,坍缩发生得比广义相对论慢,而对于$w<1/3$,情况正好相反。真空能量如预期的那样减慢了坍缩的速度,对于某些临界密度,引力收缩可能会变成膨胀。值得注意的是,对于广义相对论来说,这种膨胀是不可能的。我们还考虑了在所谓的幻影能量存在下的坍缩。对于幻影能量的描述,我们使用形式为$-X-V$的拉格朗日量(其中$X$和$V$分别是场的动能和势能),并考虑相应的幻影标量场的Klein-Gordon方程。
2018-12-26 gr-qc
Diffusion in the general theory of relativity
在广义相对论的框架下推广了相空间中的马尔可夫扩散理论。引入移动正交标架向量的位置以及速度空间,使绕过困难的广义相对论随机微积分。从相空间本征时间参数化和坐标时间参数化两个方面导出了相空间中的广义相对论Kramers方程。分析了所得到的扩散方程在超曲面保持坐标变换下的变换,研究了膨胀宇宙中的扩散。结果表明,涨落耗散定理的有效性,确保在准稳态政权的导出的扩散方程的结果是一致的热力学平衡的动力学理论。
2010-03-19 gr-qc physics.class-ph
The diffusion equation is compatible with special relativity
University of Cambridge(剑桥大学)
研究扩散方程与狭义相对论的兼容性问题,通过证明扩散方程特定解是相对论性弗拉索夫 - 福克 - 普朗克方程精确解的粒子密度,确立了因果、稳定且热力学一致的相对论动力学理论,解决了传统观点中扩散方程与狭义相对论不兼容的问题。
2026-07-09 gr-qc hep-th math-ph
Nonlinear diffusion in relativistic kinetic theory
Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学)
本研究提出满足守恒律的非线性洛伦兹不变动理学扩散方程,其平衡解异于Jüttner分布且在牛顿极限下收敛于麦克斯韦密度,可与广义相对论爱因斯坦方程耦合。
2025-11-13 gr-qc math-ph math.MP
Extending the rigidity of general relativity
我们给出了迄今为止最一般的条件,导致唯一性的广义相对论哈密顿量。也就是说,我们表明,所有的标量约束的扩展标准的,而保持二次的动量的空间协变的推广是第二类。与以前的调查沿着这些路线,我们不需要一个特定的泊松括号代数,二次依赖的动量是完全一般的,与任意的本地运营商作为动力学项。
2016-11-30 gr-qc hep-th math-ph
A Relational Concept of Machian Relativity
马赫原理符合更广泛的“关系原理”,主张不仅惯性,而且空间和时间都是从物质的相互作用中产生的。提出了马赫/关系理论的概念,其中惯性和能量被定义为对象对之间的相互属性。由于贝克莱,只有径向运动代表(点)质量之间的动能,这是各向异性惯性的基础,这反过来又是关系原理的基础。牛顿势能的定义被认为是马赫惯性的模型,导致马赫动能的框架独立定义,它包括牛顿项(相对于“恒星”)和物体之间的小各向异性马赫能量项。后者解释了相对论轨道,如异常近日点进动和Lense-Thirring坐标系拖曳。然而,远程观测的相对论效应(例如时间膨胀)需要各向同性模型。一个关系的时空度量的推导,它提供了各向同性坐标变换的各向异性马赫模型,产生一个关系模型,它匹配GR表达式的相对论轨迹和远程观测的影响。因此,GR在这些情况下的实验验证自动适用于关系模型。关系模型符合关系原理(包括马赫原理),并认为它包括GR作为一个特殊情况。关系度量提供了作为相对势的函数的收缩和(未束缚的)膨胀两者,即不调用暗能量。
2012-07-18 gr-qc physics.hist-ph
Anomaly-induced effective action and Chern-Simons modification of general relativity
最近的研究表明,弯曲时空中无质量手征费米子场的量子真空效应导致宇称破缺的庞特里亚金密度项出现在虚系数迹反常中。在目前的工作中,反常诱导的有效作用与宇称破坏项的推导。这个结果类似于在过去十年中被广泛研究的陈-西蒙斯修正的广义相对论,但是标量的动力学项与文献中以前考虑的不同。宇称破缺项对零级宇宙学没有影响,但它在黑洞解和宇宙学扰动中,特别是在引力波中是相关的。
2015-05-20 gr-qc hep-ph hep-th
A correspondence between modified gravity and General Relativity with scalar fields
我们描述了一个新的程序来映射的场方程的非线性Ricci为基础的度量仿射引力理论,耦合到标量物质所描述的一个给定的拉格朗日量,耦合到一个不同的标量场拉格朗日量的广义相对论的场方程。我们的分析认为,一个单一的和$N$真正的标量场的例子,无论是由典型的拉格朗日函数或广义函数的动力学和潜在的条款。特别是,我们考虑几个明确的例子,涉及$f(R)$理论和爱丁顿启发的Born-Infeld引力模型,耦合到不同的标量场拉格朗日。我们展示了这些理论的引力部门的非线性如何可以被交易到物质领域的非线性,以及该过程如何允许在对应关系的两侧找到新的解决方案。潜在的应用程序的标量场模型在天体物理学和宇宙学的情况下,这一程序的突出。
2019-01-22 gr-qc hep-th
Lattice Boltzmann Model for Numerical Relativity
在Bona-Masso公式中,爱因斯坦方程被写成一组通量守恒的一阶双曲方程,类似于流体动力学方程。在此基础上,我们构造了一个数值相对论的格子玻尔兹曼模型。我们的模型验证了完善的测试,表现出良好的协议与分析解决方案。此外,我们表明,通过增加弛豫时间,我们获得稳定的损失的准确性为代价,并通过减少晶格间距,同时保持恒定的数值扩散,我们的模拟的准确性和稳定性提高。最后,为了显示我们的方法的潜力,一个线性缩放法的并行化相对于CPU内核的数量进行了演示。我们的模型代表了使用晶格动力学理论解决引力问题的第一步。
2015-07-28 astro-ph.CO gr-qc physics.comp-ph
Dynamics of Fermat potentials in non-perturbative gravitational lensing
我们提出了一个框架,基于零面制定的广义相对论,讨论费马势的动力学引力透镜在一个通用的情况下,没有任何形式的近似。此外,我们推导了两个透镜方程:一个是厚的紧凑透镜的情况下,另一个是由引力波透镜。这些方程在原则上推广了天体物理学的透镜方案,通过删除薄透镜近似,同时保留弱场。
2002-05-03 astro-ph gr-qc
Canonical and gravitational stress-energy tensors
它是处理的问题,在什么情况下的正则诺特应力能量张量是等价的引力(希尔伯特)张量的一般物质场的影响下的引力。在广义相对论的框架下,建立了不耦合于度规导数的物质场的完全等价性。旋量场被纳入我们的分析,通过重新制定广义相对论的四元组领域,庞加莱规范理论的情况下,与一个额外的,独立的洛伦兹连接,也进行了研究。特别注意的是给予平坦的限制,专注于物质场能量(哈密顿量)的表达式。狄拉克-麦克斯韦系统进行了详细研究,特别照顾到自由(动能)和相互作用(或潜在)的能量的分离。此外,还简要讨论了引力场本身的应力-能量张量。
2006-08-25 gr-qc
Perspectives on Galactic Dynamics via General Relativity
对我们最近的论文"广义相对论解决.的问题、评论和批评的回应”提供。它强调,我们的模型是完全自然地描述一个轴对称星系的动力学,我们的解决方案,虽然理想化,包含问题的本质。度量导数在对称平面上的不连续性必然被解释为密度梯度的数学理想化不连续性的影响,并且通过高斯发散定理被自然地连接到分布体积密度。我们提出的论点的效果,我们的近似弱场模型,我们可以选择物理上令人满意的质量分布,没有伴随的奇异质量表面层。为了支持这一论点,我们稍微修改我们的解决方案,删除连续密度梯度区域重叠的$z=0$平面的不连续性。调用表面层的替代方案导致接近正质量连续区域的数值的负质量表面层的存在。这与模型假设的平稳性相矛盾。我们发现,测试粒子的行为正常,因为它接近$z=0$平面,加速度是朝着这个平面的方向。这与负质量层假设相矛盾,因为负质量会排斥测试粒子。因此,进一步的支持被添加到我们的原始模型的完整性。
2005-12-02 astro-ph gr-qc hep-th
Inhomogeneous Dark Energy
我们通过增加非动力学标量场来同时解释暗物质和暗能量,从而修正了爱因斯坦广义相对论。在这种情况下,暗能量甚至可以在视界尺度内不均匀地分布。它的不均匀性可以有助于后期集成的萨克斯-沃尔夫效应,可能会消除一些低多极异常的温度波动的CMB频谱。非均匀暗物质的存在也影响着宇宙结构的形成。
2016-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Physical Interpretation of Antigravity
测地线不完备性在广义相对论和弦论中都存在。与广义相对论(SM+GR)耦合的外尔不变标准模型,以及对弦论的类似处理,都是测地线完备的改进理论。这种方法的一个值得注意的预测是,时空中一定存在通过引力奇点与引力区相连的反引力区,比如那些发生在黑洞和宇宙学爆炸/挤压中的引力奇点。反重力区引入了明显的鬼问题,这引起了几个物理解释的问题。结果表明,幺正性是不违反,但可能有一个不稳定性与负动能在反重力区。在本文中,我们表明,明显的问题可以解决的解释理论从观察员的角度严格在重力区域。这样的观测者无法直接体验到反重力中的负动能,而只能探测到与反重力区域相互作用的进出信号。这与一个时空黑盒子没有什么不同,在这个时空黑盒子中,关于其内部的信息被编码为在其外部的进/出状态的散射振幅。通过实例表明,反引力中的负动能不存在原理问题,但对于具有根本意义的物理学研究是一个有趣的课题。
2015-11-25 gr-qc hep-th
Reevaluation of Inflationary Dynamics in Extended General Relativity with Perturbatively and Tensorially Structured Conformal Metric
BMS College of Engineering(班加罗尔 BMS 工程学院);Department of Physics, Faculty of Science, Islamic University of Madinah(麦地那伊斯兰大学理学院物理系);Department of Science and Technology, University College at Nairiyah, University of Hafr Al Batin (UHB)(哈夫阿尔巴廷大学奈里亚学院科学与技术系);Physics Department, Faculty of Science, Benha University(本哈大学理学院物理系);Ahram Canadian University (ACU), Faculty of Engineering(阿拉姆加拿大大学工程学院)
本文基于共形度量重新审视膨胀动力学,推导了标量和张量谱功率、谱倾斜、运行及张量-标量比等参数的解析公式,探讨了量子修正对膨胀观测量的影响。
2026-05-02 gr-qc
Wave zone in the Hořava-Lifshitz theory at the kinetic-conformal point in the low energy regime
我们表明,在Hoenava-Lifshitz理论的动力学共形点,在低能量制度,波区渐近平坦的字段可以一致地定义。其中,物理自由度,横向无痕张量模式,满足线性波动方程。牛顿的贡献,其中有明显打破相对论不变性的条款,是不平凡的,但不妨碍物理自由度的自由传播(辐射)。当理论耦合达到一定值时,波动方程变为相对论方程,这与引力辐射在广义相对论波区内的传播是一致的。在波区分析之前,在一般的基础上,我们得到了在约束子流形的动力学共形点处的Hoenava-Lifshitz理论的物理哈密顿量。我们在一个特定的坐标系中确定规范的物理自由度。它们是度量的横向无痕模式的定义良好的函数,并且在波区和线性化水平上与它们一致。
2021-10-26 gr-qc hep-th
Equation of motion of canonical tensor model and Hamilton-Jacobi equation of general relativity
正则张量模型(CTM)是一个三秩张量模型,在正则形式主义中被表述为一个完全约束系统。CTM的约束代数具有与广义相对论的ADM形式类似的结构,并作为量子引力的离散模型进行研究。本文通过张量的四阶导数展开,在形式连续极限下分析了CTM的经典运动方程(EOM),并证明了它与由Hamilton-Jacobi方程导出的标量场和引力耦合系统的EOM是相同的。作用量包含一个指数形式的标量场势,并且系统经典地遵守一种对称性。我们发现,该系统有一个临界尺寸,由6,超过它变得不稳定,由于错误的标志的标量动力学项。在六维中,德西特时空成为了EOM的解,标志着共形对称的出现,而标度因子的时间演化在六维以下是幂律的。
2016-12-23 gr-qc hep-th
Primordial black hole formation from collapsing domain walls with full general relativity
本文通过3+1数值相对论研究闭合畴壁坍缩形成原初黑洞,证实球对称坍缩中超过80%壁能量落入黑洞,且椭球构型在轴比1.5时仍可形成黑洞。
2025-10-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the consistency of the Horava Theory
为了证明Horava理论的理论一致性,我们对一个经典模型进行了哈密顿分析,该模型适合于在大距离上分析其有效动力学。该模型是Horava理论在详细平衡条件下的最低阶截断。我们考虑无物质源的纯引力理论。该模型具有与广义相对论相同的势项,但动力学项通过包含任意的耦合常数λ进行了修改。由于这个常数打破了时空同构下的广义协方差,因此可以相信,任意的λ值都会使模型偏离广义相对论。我们证明了这个模型根本不是一个偏差,而是在一个特定的部分规范固定下完全等价于广义相对论.在此过程中,我们澄清了模型的第二类约束的作用.
2012-02-27 gr-qc hep-th
Locally Anisotropic Kinetic Processes and Thermodynamics in Curved Spaces
动力学理论是相对于弯曲时空上的非完整参照系而建立的。通过使用非线性连接的概念,我们开发了一种方法来模拟局部各向异性动力学过程,并在相应的限制,相对论非平衡热力学与局部各向异性。这导致一个统一的制定的动力学方程(伪)黎曼空间和各种高维模型的卡鲁扎-克莱因型和/或广义拉格朗日和芬斯勒空间。局部各向异性输运方程的跃迁率与各向异性的微分截面和时空参数有关。导出了局部各向异性热力学中的压力和能量状态方程。所得到的导热系数,剪切和体积粘度系数的一般表达式,适用于确定宇宙流体的输运系数在时空与一般的局部各向异性。我们强调,这样的局部各向异性结构也诱导在广义相对论,如果我们正在建模的物理过程与完整和非完整的基础向量,自然承认一个相关的非线性连接结构的混合集的框架。
2000-11-13 astro-ph gr-qc hep-ph
Stochastic Processes and Thermodynamics on Curved Spaces
我们的方法认为热力学和动力学在广义相对论和扩展的引力理论(一般的局部各向异性)的角度来看,随机微分方程的弯曲空间。考虑了黑洞热力学中的非平衡和不可逆过程。本文总结了作者对1999年9月12日至17日在德国魏玛举行的“相对主义者”会议的贡献。
2000-01-20 astro-ph gr-qc hep-ph
Scale-invariant alternatives to general relativity. III. The inflation--dark-energy connection
我们讨论了双标量张量模型的宇宙学现象,该模型显示了最大对称的爱因斯坦标架动力学扇区,并基于标度对称性和体积保持的超纯性构造。这些理论包含一个单一的维度参数$Λ_0$ -与上述限制坐标变换下的不变性-和一个无质量的量子场。在大的场值下,这些场景导致膨胀,而不产生等曲率扰动。相应的预言只依赖于两个无量纲的参数,这两个参数表征了场流形的曲率和暴胀势的首阶行为。对$Λ_0=0$来说,尺度对称性是未破缺的,并且介子只允许与物质的导数耦合,避开了所有的第五力约束。对于$Λ_0\neq 0$,场获得了一个失控的潜力,可以支持一个暗能量主导的时代在晚些时候。我们面临着一个最低限度的实现这个有吸引力的框架与目前的数据集。早期和晚期宇宙动力学之间可能出现的一致性关系的影响,在这种设置也进行了讨论。
2019-03-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dynamical Bar Instability in Rotating Stars: Effect of General Relativity
在广义相对论的第一后牛顿近似下,研究了快速自转和差动自转恒星在棒模形变下的动力学稳定性。我们在0.01和0.05之间改变恒星$M/R$(其中$M$是引力质量,$R$是赤道圆周半径)的压缩,以隔离相对论引力对不稳定性的影响。对于在这个中等范围内的压缩,动力学不稳定性开始的临界值$β\equiv T/W$(其中$T$是旋转动能,$W$是引力结合能)从$\sim 0.26$略微降低到$\sim 0.25$,随着我们选择的微分旋转定律的压缩的增加。结合我们先前的研究结果的基础上模拟在完全广义相对论的恒星具有更高的压缩,我们得出的结论是,相对论引力{ \em增强}的动力学棒模不稳定性,即不稳定的开始设置在较小的值的$β$在相对论引力比在牛顿引力。我们还发现,一旦一个三轴结构的形式后,在动态不稳定的恒星的酒吧模式扰动饱和,三轴形状保持,至少有几个旋转周期。为了检查我们的数值积分的可靠性,我们验证了广义相对论开尔文-亥姆霍兹环流是良好的保守,除了静止质量能量,总质量能量,线性和角动量。循环守恒表明我们的程序不受数值粘性的严重影响。我们利用四极公式确定了在棒形成过程中发射的准周期引力波的振幅和频率。
2000-10-10 astro-ph gr-qc
Higgs inflation in the Palatini formulation with kinetic terms for the metric
我们在广义相对论的Palatini公式中考虑标量场暴胀。度量的协变导数则为非零。从有效理论的角度看,它应该与其他领域相耦合。我们写下它和一个标量场之间最一般的耦合,它们的导数是二次的。我们考虑了挠率由场方程确定的情况和先验假定为零的情况。我们发现度量导数项可以显著地修正通货膨胀的预测。我们专门研究希格斯膨胀和4维以下的术语。在Einstein坐标系下,通过调节新项的系数,我们可以产生各种有效的暴胀势,包括二次暴胀势、山顶暴胀势、$α$ -吸引子和拐点暴胀势.其中一些可以给出与观测一致的暴胀,包括大的张量标量比,即使非最小耦合为零。
2022-05-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Barbero-Immirzi Parameter as a Scalar Field: K-Inflation from Loop Quantum Gravity?
考虑了一个受圈量子引力启发的对广义相对论的修正,其中通过使Barbero-Immirzi(BI)参数成为一个可以动态确定的标量场来推广Holst作用量.修改后的理论导致一个非零的扭转张量,通过BI场的二次一阶导数校正场方程。这样的修正等价于存在具有非平凡动能的标量场时的广义相对论。这个场的应力-能量通过它自己的动力学运动方程自动协变守恒,从而满足强等效原理。对于BI场的任何常数值,每一个广义相对论解仍然是修正理论的解。对于任意随时间变化的BI领域,宇宙学的解决方案的研究减少了标量场的应力能量的无压完美流体在一个共同运动的参考系,迫使标度因子动力学是等价于一个刚性的状态方程。在紫外线完成后,这个模型可以提供一个自然的机制,k-暴胀,其中暴胀的作用是由BI场和通货膨胀是由其非平凡的动能,而不是潜在的。
2008-11-05 astro-ph gr-qc hep-th
Examining the Viability of Phantom Dark Energy
在0阶FLRW度规的标准宇宙学框架中,并在应力能量张量中使用完美流体,具有状态方程参数$w < -1$的暗能量(称为幻影暗能量)意味着当建模为标量场时,具有负动能和真空不稳定性。然而,普朗克和WMAP 9给出的当今$w$的可接受值包括一个显著的小于$-1$的值范围。我们发现幽灵暗能量绝对具有负动能并不像人们想象的那样明显。类似地,我们发现,场模型的精华暗能量($w_ϕ>-1$)不一定有积极的动能分类。在观测约束和广义相对论的范围内,有很好的实验验证,我们考虑了一些合理的偏离标准的0阶框架,试图看看是否可以避免负动能,在这些设置,尽管明显的$w<-1$。我们认为更准确的描述宇宙通过扰动的各向同性和均匀FLRW度规和组件的应力-能量张量,我们认为动态$w$和原始等曲率和绝热扰动。我们发现幻影暗能量不一定在所有相关的长度尺度上都具有负动能,我们还发现,出于同样的原因,精粹暗能量不一定在所有相关的长度尺度上都具有正动能。
2015-09-30 astro-ph.CO gr-qc
On a relativistic Fokker-Planck equation in kinetic theory
研究了最近在物理文献中提出的相对论动力学Fokker-Planck方程。结果表明,与其他现有的相对论模型相比,本文所考虑的模型在没有摩擦的情况下,在洛伦兹变换下是不变的。一个类似的属性(不变性的伽利略变换在摩擦的情况下)被验证在非相对论性的情况下。本文的第一部分建立了相对论性Fokker-Planck方程的一些基本数学性质。特别地,证明了该模型与相对论中粒子的有限传播速度相容。第二部分介绍了两种非线性相对论平均场模型。一个是通过耦合相对论性的福克-普朗克方程到电动力学的麦克斯韦方程组得到的,因此在等离子体物理中很有意义。另一个平均场模型将福克-普朗克动力学与相对论性标量引力理论(努德斯特朗理论)结合起来,因此在引力物理学中很有意义。在这两种情况下,建立了所有可能的规定质量值的稳定状态的存在。在引力的情况下,这一结果优于相应的非相对论模型,Vlasov-Poisson-Fokker-Planck系统,其中存在的稳定状态是已知的只有小质量。
2011-05-13 gr-qc math-ph math.AP
Gauge-invariant cosmological perturbations in Type 3 New General Relativity and background-hierarchy bounds
Institute of Astrophysics, Central China Normal University(华中师范大学天体物理研究所);Interfaculty Initiative in Information Studies, Graduate School of Interdisciplinary Information Studies, The University of Tokyo(东京大学交叉信息研究院);Department of Mathematical Sciences, Chalmers University of Technology and University of Gothenburg(查尔姆斯理工大学和哥德堡大学数学科学系);Cosmology, Gravity, and Astroparticle Physics Group, Center for Theoretical Physics of the Universe, Institute for Basic Science (IBS)(基础科学研究院宇宙学、引力与天体粒子物理组)
本文研究了 Type 3 新广义相对论中背景-层级界限问题,通过分析背景时空演化的贡献与扰动拉格朗日量中二次动能项的对比,确定了在保持 diffeomorphism 不变性和空间旋转不变性的同时破坏洛伦兹-提升不变性的参数空间区域,验证了线性扰动理论在宇宙学应用中的有效性。
2026-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Solution to the cosmological constant problem
本文提出宇宙学常数Λ是具有跑动耦合的抵消项,通过广义相对论模拟中空洞膨胀动能的单极平均自然产生,无需额外暗能量,并可望解决哈勃张力。
2024-04-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph