The photon and a preferred frame scenario
光子状态空间的结构进行了讨论的背景下,一个工作的假设存在一个首选的框架光子。两个偏振实验提出了测试的首选帧的情况。
2018-01-10 gr-qc hep-th quant-ph
The no-boundary measure in scalar-tensor gravity
本文研究了非最小耦合标量场中具有不同位势的标量-张量引力场的无边界波函数。我们的目标是计算标量场--以及有效引力耦合和宇宙学常数--取特定值的概率。大多数计算都是在小超空间近似下进行的,我们对欧几里得作用量使用鞍点近似,然后用数值计算。我们发现,有几个最小值的潜力,他们都是没有实质性的量子力学概率的首选。我们认为,同样是真实的稳定和失控的解决方案的情况下,一个介子型潜力。从技术上讲,这是由于包含了量子力学效应(模糊瞬子)。这些结果与通常认为引力或宇宙学常数的消失在量子宇宙学中是指数优先的观点相反,它们可能与宇宙学常数问题和量子稳定化问题有关。
2012-04-16 gr-qc hep-th
Testing for gravitational preferred directions with galaxy and lensing surveys
我们分析了星系和弱透镜调查的灵敏度,以检测引力相互作用的首选方向。我们考虑一般理论的重力涉及额外的矢量自由度与非零空间分量的背景。我们使用一个独立的模型参数化的扰动方程的四个有效参数,即标准的有效牛顿常数$G_{eff}$和滑移参数$γ$标量模式和两个新的参数$μ_Q$和$μ_h$分别为矢量和张量模式,这是需要的首选方向时,存在。给出了多极星系在红移空间中的功率谱表达式,以及在存在择优方向时的弱透镜剪切谱、会聚谱和旋转谱表达式。通过进行Fisher矩阵预测分析,我们估计了未来的欧几里德调查,以检测这种修改的重力的敏感性。最后,我们比较了由违反统计各向同性的原始功率谱所引起的影响,并确定了可以区分它们的观测量。
2019-07-29 astro-ph.CO gr-qc
Preferred instantaneous vacuum for linear scalar fields in cosmological space-times
讨论了Friedmann,Lemaittre,Robertson Walker(FLRW)时空中量子化标量场在给定时刻的优选真空态的定义问题.在无限多的均匀,各向同性真空的理论中,我们表明,存在最多一个,每个傅立叶模式使消失的贡献,在任何给定的时刻的能量重整化的能量动量张量。对于大质量场来说,这样一种状态存在于宇宙学中最常用的背景中,并且在那一瞬间提供了基态的自然候选者。本文还讨论了无质量和共形耦合情况下的推广。
2015-03-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Renormalization Group Approach to the Continuum Limit of Matrix Models of Quantum Gravity with Preferred Foliation
这篇文章并不打算作为评论,而是根据编辑的建议,作为对量子引力的双加权张量模型领域的一个展望。这类模型允许人们考虑更广泛的量子引力模型,特别是人们可以用叶理的内在概念来制定时空的状态和模型。这些模型中最简单的一个是Benedetti和Henson提出的,它是二维因果动态三角剖分(CDT)的矩阵模型公式。本文将泛函重整化群方程(FRGE)应用于Benedetti-Henson模型,研究了这类模型可能的连续极限.可能的连续极限出现在这个FRGE方法作为重整化群流的不动点,其中矩阵的大小作为重整化尺度。考虑到非常小的截断,我们找到了不动点,这是兼容的分析已知的结果CDT在两个维度。通过研究我们的结果的方案依赖性,我们发现,精度的结果需要更大的截断比在本工作中考虑的。我们的结论是,我们的工作表明,FRGE是一个有用的探索工具,双加权矩阵模型。因此,我们期望FRGE将是一个有用的探索工具,在更高的维度的双重加权张量模型的CDT的调查。
2020-08-23 gr-qc
The Preferred Frame and Poincare Symmetry
在本文中,我们描述了一个自由的类时(质量),以及类空(快子)粒子的非标准同步方案的框架下的协变正则形式。在这个方案中,人们能够引入绝对因果关系而不破坏庞加莱不变性。
1996-12-06 gr-qc hep-th
Preferred-frame Effects, the $H_0$ Tension, and Probes of Hořava-Lifshitz Gravity
我们讨论了$H_0$张力的影响,由于首选框架的影响,在Hoenava-Lifshitz引力的背景下。通过使用低红移数据(Sne 1a,椭圆和透镜星系,伽玛暴的,类星体)的组合,我们研究了$H_0$张力和它的外观作为一个首选帧的效果,以及提出新的约束模型参数$λ$。此外,从弗里德曼方程的结构,我们认为,高达$38\%$的哈勃张力可以解释的洛伦兹破坏效应在一个Hoelava-Lifshitz方案。
2019-12-31 astro-ph.CO gr-qc
Indications for a preferred reference frame from an ether-drift experiment
我们提出了一个完全独立于模型的分析报告,最近在柏林以太漂移实验的广泛意见。没有一个先验的假设是对一个假设的首选帧的性质。我们发现了一个与地球宇宙运动的显著一致性,|γ| \sim 43 μ o,RMS各向异性参数值(1/2-β + δ)比目前引用的值大一个数量级。这可能代表了第一个现代指示的首选帧和非零各向异性的光速。
2005-11-30 astro-ph gr-qc
Phenomenology of theories of gravity without Lorentz invariance: the preferred frame case
没有洛伦兹不变性的引力理论是量子引力低能描述的候选者。在这篇评论中,我们将描述候选人的现象学后果与存在的首选时间方向
2015-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Isotropic universes with a preferred direction
Universidad de Salamanca(萨拉曼卡大学);Waseda University(早稻田大学)
该研究提出了一类物质 sector 含优先空间方向却具 FLRW 几何的宇宙学场景,通过矢量场方程与相互作用实现宇宙学原理,其扰动的混合通道可使标量扰动产生引力波,揭示了优先方向物理留可观测信号的新途径。
2026-08-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Postrelativity --- A Paradigm For Quantization With Preferred Newtonian Frame
基于相对论理论中存在一个偏好的隐含牛顿框架的假设,我们定义了一个新的范式-后相对论。它导致了一个修正的广义相对论与以太解释,没有拓扑问题,黑洞和大爆炸奇点。半经典理论预言了在视界形成之前存在蒸发的霍金辐射。在量子引力中,不存在时间和拓扑的问题。位形空间和准经典预言不同于广义相对论的正则量子化。光锥的不确定性或醚的原子结构可能解决紫外线问题。规范场的类似概念导致真实的,物理的规范势没有Faddeev-Popov鬼场和Gribov复制问题。
1996-10-22 gr-qc
Testing for Preferred-Frame Effects in Gravity with Artificial Earth Satellites
由于引力是一种长程力,人们可能会先验地期望宇宙的全球物质分布为局部引力物理学选择一个优选的静止框架。在后牛顿近似下,两个参数足以描述偏好框架效应的现象。其中一个已经被非常严格地限制(|alpha_2| < 4 x 10^-7,90% C. L),但另一种的结合力要弱得多(|alpha_1| < 5 x 10^-4,90% C. L.)。本文指出,观测人造地球卫星的特定轨道,由于小因子的出现,增强了相应的优选坐标系效应,有可能使α_1极限提高几个数量级。有一组离散的倾角,导致任意小的除数,而在零倾角(赤道)轨道中,地球静止轨道接近最佳。α_1引起的主要影响是:(一)轨道偏心率矢量的复杂长期演变,可描述为几个独立旋转的矢量和;和(二)卫星经度的年度振荡。
1993-11-29 gr-qc
Preferred Frame in Brane World
在膜模型的框架下,修正了狭义相对论的假设。假设膜上存在优先框架,并且不满足相对性原理。由于被困在膜上的任何运动的物体实际上是被加速的,并且间隔的引力收缩公式(包含逃逸速度)似乎与普通的洛伦兹公式等价。
2002-11-29 astro-ph gr-qc hep-ph
Galaxy rotation curves and preferred reference frame effects
作为对暗物质模型的替代,我们采用广义Jordan-Brans-Dicke标量矢量张量(JBD-SVT)引力模型研究了绕星系运动的测试粒子的自转速度行为。为此,我们考虑Brans-Dicke标量场$ϕ$和类时动力学四矢量场$N_μ$之间的相互作用势$U(ϕ,N_μ)$,其充当优选参考系的四个速度。我们证明了在弱场限制下,所考虑星系的度规解达到了一个修正的Schwarzschild-de Sitter空间,在该空间中,矢量场的质量充当有效的宇宙学常数.事实上,目前的工作提出了修改牛顿的重力加速度的公式。这是用来解释圆周速度的星系没有假设暗物质。我们还用经验的重子Tully Fisher关系检验了我们的理论结果,该关系表明星系的旋转速度与它们的质量之间存在线性关系。数学计算表明,我们的理论结果与一组12个旋涡星系的实验观测结果有很好的一致性。
2019-06-03 gr-qc
Extra dimensions, preferred frames and ether-drift experiments
具有额外时空维度的模型通常会产生一个4D有效理论,其真空并不完全是洛伦兹不变的,但可以被认为是一种物理介质,其折射率由引力场决定。这导致了一个版本的相对论与一个首选的框架,并寻找实验测试与新一代的以太漂移实验使用旋转低温光学谐振器。考虑到各种类型的宇宙运动,我们制定了精确的预测调制的信号引起的地球的旋转和它的轨道绕太阳公转。我们还比较了最近的实验结果,可能代表了第一个现代实验证据的首选帧。
2005-07-12 astro-ph gr-qc hep-ph
Knot points of double--covariant system of elliptic equations and preferred frames in general relativity
研究了广义协变和局部SU(2)协变的椭圆型方程组。得到了该方程组Dirichlet问题可解的新条件和解的无零点条件,特别是在Sen-Witten方程的情形下.在此基础上,证明了广义超曲面类的存在性,在这类超曲面类的所有点上,Sen-Witten旋量场与三标架之间存在对应关系,从而推广了Nester正交标架。Nester特殊正交框架也存在于不仅包含极大超曲面的某个子类上。
2004-08-18 gr-qc
Post-Newtonian parameters $γ$ and $β$ of scalar-tensor gravity for a homogeneous gravitating sphere
假设源物质是一个具有恒定密度、压力和内能的非旋转球体,计算了具有任意势能的标量张量引力场的参数化后牛顿(PPN)形式中的参数$γ$和$β$.对于我们的计算,我们写的STG场方程的形式,这是明显不变的保角变换下的度量和重新定义的标量场。这很容易表明,所获得的PPN参数在这种变换下也是不变的。我们的结果与STG是完全保守理论的预期一致,即,只有$γ$和$β$不同于它们的广义相对论值$γ= β= 1$,这表明不存在优选帧和优选位置效应。我们发现,PPN参数的值依赖于引力质量源的半径和源与观测者之间的距离。最有趣的是,我们发现,也在大的距离从源$β$不接近$β= 1$,但收到的修正,由于修改后的重力自能源的来源。最后,我们将我们的结果与太阳系中的一些$γ$和$β$的测量结果进行了比较。我们发现,特别是测量的$β$提高了以前获得的理论参数的界限,由于上述的长距离校正。
2017-09-07 gr-qc hep-th
The K-essence flow seen from the preferred frame $S_{V}$. A scalar field theory with Landau superfluid structure
本文提出引入普适最小速度形变Lorentz不变性,将其与临界Landau速度重合以构建优先参考系,建立具有暗能量性质的宇宙学超流体模型,并构建形变相对论Lagrangian证明其与K-essence的关系。
2023-06-30 gr-qc
Extended set of Majorana spinors, a new dispersion relation, and a preferred frame
我们渴望实现马约拉纳最初的目标,即在带电粒子和基本中性粒子之间实现完全对称。我们提出了一个基本中性粒子的描述,而不依赖于狄拉克旋量。我们证明了扩展的Majorana旋量集(a)描述了费米子的Wigner类,其中电荷共轭和宇称算符是对易的,而不是反对易的,(b)支持两种类型的色散关系,通常的E= pm sqrt{p^2+m^2},和一个新的E=-2 m \pm sqrt{p^2+m^2}。后者在能量需求最小化方面可能优于前者,并为宇宙中观察到的物质-反物质不对称性提供了一个自然来源。随后的物理解释需要存在一个可以与宇宙中微子背景相一致的优选框架。
2003-05-30 gr-qc hep-ph hep-th
Planck-scale dimensional reduction without a preferred frame
几种研究量子引力的方法表明,在低能量下探测的四维时空的标准描述在普朗克体系中被光谱维为2的时空所取代。相对论对称性的含义可能是重大的,事实上,在霍拉瓦-利夫希茨引力中发现的谱维“运行”的最切实的图景,需要惯性系的相对论的崩溃。在这封信中,我们将运行光谱尺寸的情况下,不需要出现一个首选帧。我们认为,最好的研究机制变形相对论对称性,同时保持惯性系的相对性,在普朗克尺度的曲率动量空间的基础上。我们明确地表明,如何运行的光谱尺寸可以从这些模型。
2013-11-13 gr-qc hep-ph hep-th
Scalar gravity with preferred frame: asymptotic post-Newtonian scheme and the weak equivalence principle
本文提出了一种具有优选参考系的引力标量理论。它是坚持的动力学,其中涉及(非平凡的)扩展牛顿第二定律,并在新的版本(V2)与各向同性空间度量。我们展示了用v2得到的能量守恒方程。然后详细讨论了渐近后牛顿近似的原理。给出并讨论了它在弱引力系统中小伸展体运动中的应用结果:由于v1的各向异性空间度规(作为标准Schwarzschild度规),弱等价原理在v1中被违反,但在v2中是有效的。
2004-09-24 gr-qc
Quantization of the tachyonic field and the preferred frame
本文提出了一个量子化的相容方案。它与同步过程(时间的定义)的适当选择有关,这保证了与洛伦兹协方差一致的绝对因果关系。在该公式中,场激发(快子)的可能存在区分了惯性系(快子特权参考系){ \em via}所谓的同步群的自发破缺。在这个方案中,相对性原理被打破,但洛伦兹对称性与观察世界的局部性质完全一致。
1995-09-15 gr-qc hep-ph hep-th
Spontaneous Lorentz Violation and the Long-Range Gravitational Preferred-Frame Effect
涉及标准模型场的Lorentz破坏算子受到实验数据的严格约束。然而,边界是更多的模型无关的洛伦兹破坏出现在纯粹的引力耦合。一个向量场的真空期望值对洛伦兹不变性的自发破缺选择了一个普适的静止坐标系。这会影响引力子的传播,导致牛顿引力定律的修正。我们计算的两个导数算子的系数在低能量有效理论,只涉及引力子和戈德斯通玻色子的长程优选框架效应的大小。
2005-03-23 astro-ph gr-qc hep-ph
Relativistic Gravity With a Dynamical Preferred Frame
虽然广义相对论具有局部洛伦兹不变性,但正则量子引力和弦论都表明洛伦兹不变性可能在高能时被打破。洛仑兹不变性的破坏也被假设为对天体物理异常的解释,例如GZK截止点的缺失。因此,我们寻求一个有效场论描述的重力洛伦兹不变性被打破。我们将构建一个候选理论,然后简要讨论其中的一些含义。
2001-12-07 astro-ph gr-qc hep-th
Static post-Newtonian equivalence of GR and gravity with a dynamical preferred frame
研究了广义相对论(GR)的一般协变推广,其中动力学单位类时向量场与度规耦合,在球对称静态解的渐近弱场极限下.两个后牛顿参数被称为的Eddington-Robertson-Schiff参数被发现是相同的情况下,纯GR,除了一些非通用值的系数在拉格朗日。
2004-02-28 astro-ph gr-qc hep-th
Consequences of a Cosmic Scalar with Kinetic Coupling to Curvature
研究了与Ricci张量梯度耦合的标量场的经典引力理论。这是一个标量-矢量-张量引力理论,但在耦合较弱且标量场像宇宙学时间尺度上的精华场一样演化的情况下,太阳系内的场方程类似于预测严格约束的优先框架效应的矢量-张量理论。在早期的宇宙中,强耦合效应可以抑制标量场的演化,从而降低一个有助于推动暴胀时代的势。在没有势的情况下,强耦合效应驱动一个惯性膨胀时期,最终终止于突然的奇点。
2007-08-31 gr-qc
Testing general relativity with compact-body orbits: A modified Einstein-Infeld-Hoffmann framework
我们描述了一个一般的框架,用于分析轨道的系统包含紧凑的对象(中子星或黑洞)在一类拉格朗日为基础的替代理论的重力,也承认一个全球性的首选参考系。该框架是基于Eardley和Will提出的改进的Einstein-Infeld-Hoffmann(EIH)形式主义,推广到包括违反洛伦兹的可能性,偏好框架效应。它使用后牛顿$N$-体拉格朗日量,其任意参数取决于引力理论和对物体内部结构对其运动的影响进行编码的"灵敏度"。我们确定了Einstein-Eichler和Khronometric矢量张量引力理论的修正EIH参数。我们发现,相对于优选普适坐标系的运动对一类超圆脉冲星-白矮星双星等含中子星双星系统的轨道参数有影响,这种影响的幅度依赖于"强场"优选坐标系参数$\hat{\,\,α}_1$和${\hat{\,\,α}}_2$,并将其与基本修正EIH参数联系起来。我们还用修正的EIH参数确定了包含脉冲星J0337 + 1715的三重系统中的"Nordtvedt效应"的振幅。
2018-03-16 gr-qc
Testing for gravitationally preferred directions using the lunar orbit
由于引力是一种长程力,{ \it a priori}可以想象,宇宙的全球物质分布为局部引力物理学选择了一个优选的静止坐标系。在后牛顿近似下,偏好框架效应的现象学由两个参数描述,$α_1$和$α_2$,其中第二个参数已经受到非常严格的约束。重申以前的建议,我们通过一个详细的Hill-Brown型计算的扰动月球轨道,月球激光测距数据有可能约束$α_1$在$10^{-4}$水平。据发现,某些逆行平面轨道表现出共振敏感性的外部扰动链接到一个固定的方向在空间中。月球轨道离这样的共振很远,由于太阳潮汐,月球轨道没有明显的增强。我们的希尔-布朗分析扩展到与可能的差分加速度向银河系中心的扰动。然而,有人认为,有很强的{ \it先验}的理论约束,这种效果的可想象的大小。
1996-06-27 gr-qc
The Effective Field Theory of Vector-Tensor Theories
我们研究了一个系统的制定矢量张量理论的基础上的有效场论(EFT)的方法。我们的EFT的输入是,时空对称性是自发破缺的存在,根据宇宙学原理的首选类时方向。在澄清了对称性破缺模式与暴胀/暗能量的传统EFT的区别后,我们发现了围绕宇宙学背景的矢量张量理论的EFT描述。这种方法不仅是矢量张量理论的统一描述,而且突出了标量张量理论和矢量张量理论之间的普遍差异。具有不同对称性破缺模式的理论通过唯象函数和EFT系数之间的一致性关系来区分。我们在EFT框架下研究了线性宇宙学扰动,并讨论了在暗能量背景下矢量张量理论的特征性质。特别是,我们计算的有效引力耦合和滑移参数的物质密度对比的EFT系数。
2022-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
New pulsar limit on local Lorentz invariance violation of gravity in the standard-model extension
在最小标准模型扩展的纯引力部分,真空凝聚张量场的九个洛伦兹破坏系数描述了与广义相对论的主要可观测偏差,其中八个已经受到月球激光测距、原子干涉测量和激光雷达的精确实验的严重限制。然而,张量场的时间-时间分量$\bar s^{\rm TT}$并没有进入这些实验,只是最近才被重力探测器B所限制。本文提出了一种新的思路,即利用不同坐标系之间的Lorentz boost来混合张量场的不同分量,从而从二进制标量中得到严格的$\bar s^{\rm TT}$极限.为了得到新的$\bar s^{\rm TT}$鲁棒极限,我们用最先进的白矮星光谱学和脉冲星射电计时观测进行了各种测试。以各向同性宇宙微波背景辐射为优选标架,得到了$|\bar s^{\rm TT}| < 1.6 \times 10^{-5}$(95 CL),在不假设优选标架存在的情况下,得到了$|\bar s^{\rm TT}| < 2.8 \times 10^{-4}$(95 CL).这两个极限分别比目前的最佳极限好约500倍和30倍。
2014-12-10 astro-ph.SR gr-qc hep-ph
Old and new ether-drift experiments: a sharp test for a preferred frame
受几位作者的批评意见的启发,我们重新分析了经典的以太漂移实验,得出了观测到的小偏差不应被忽视的结论。事实上,在洛伦兹相对论的框架内,它们可能表明存在一个优选的坐标系,地球相对于该坐标系以速度v_earth \sim 200$ km/s(投影在干涉仪平面上的值)运动。我们已经通过与现代以太漂移实验的比较来验证了这一想法,在现代以太漂移实验中,在设备的局部旋转或地球旋转的情况下,用两个腔稳定激光器的相对频率差Δ v来代替对条纹位移的观察。事实证明,即使在这种情况下,最新的数据与地球速度的相同值是一致的,一旦空腔内的真空被认为是一种物理介质,其折射率由广义相对论固定。因此,我们提出了一个尖锐的实验测试,可以肯定地解决这个问题。如果在经典的以太漂移实验中观察到的小偏差不仅仅是仪器的伪像,那么通过用介电气体介质(例如空气)代替谐振腔中的高真空,典型的测量Δν \sim 1 Hz应该会增加几个数量级。这一预期是一致的几kHz的特性调制中观察到的原始实验与氦氖脉泽。然而,如果这种增强不能被新的和更精确的数据所证实,则可以明确地排除优选帧的存在。
2004-06-16 gr-qc physics.class-ph
Universe in a rotating black hole and preferred axis
研究提出若宇宙诞生于母宇宙的旋转黑洞,其旋转轴形成优先轴,导致星系旋转轴对齐和星系团大尺度体流,并指出减弱的离心力可能是暗能量起源。
2025-05-29 astro-ph.CO gr-qc physics.pop-ph
Constraining the Preferred-Frame $α_1$, $α_2$ parameters from Solar System planetary precessions
本文用PPN参数$α_1$,$α_2$计算了由Lorentz破坏的优先标架效应(PFE)引起的影响定域双星系统各分量相对运动的轨道进动的解析表达式。太阳系所有内行星的补充近日点岁差的线性组合,能够消除未建模/错误建模的标准效应的先验偏差,如广义相对论的Lense-Thirring岁差和由于太阳扁率$J_2$的经典速率,允许推断$|α_1| \leq 6\times 10^{-6}, |α_2| \leq 3.5\times 10^{-5}$。在处理目前绕水星轨道运行的信使号航天器收集的数据后,这种界限将在不久的将来得到改善。未来中期,经核准的BepiColombo水星飞行任务可能会有进一步的改进。对文献中存在的约束$|α_2|\leq 10^{-7}$进行了批判性的讨论(节略)。
2014-01-03 astro-ph.EP gr-qc physics.space-ph
Gravity from thermodynamics in vacuum: Lorentz invariance and the role of Bel-Robinson tensor
本文研究真空情形下由视界热力学导出的引力动力学是否出现量子唯象修正,证明在局域洛伦兹不变性下真空动力学仍由爱因斯坦方程规定,并在优先时间方向假设下发现Ricci曲率由Bel-Robinson超能量作为源的修正引力动力学。
2025-09-22 gr-qc hep-th
The Copernican Principle in Compact Spacetimes
哥白尼意识到我们不是宇宙的中心。一个通过拓扑标识而变得有限的宇宙引入了一个新的哥白尼式的考虑:虽然我们可能不在宇宙的几何中心,但某些星系可能在。一个有限的宇宙也挑选出一个优选的框架:宇宙最小的框架。虽然我们不太可能处于宇宙的中心,但我们必须生活在首选的框架中(如果我们相对于宇宙膨胀处于静止状态)。我们证明了在均匀各向同性的宇宙时空中,首选拓扑框架也必须是共动框架。本文还讨论了拓扑识别时间的一些意义。
2003-04-09 astro-ph gr-qc
Linearized supergravity with a dynamical preferred frame
我们研究了爱因斯坦-以太引力模型的超对称扩展,其中局部洛伦兹不变性被称为以太的类时向量场的真空期望值分解为空间旋转的子组。将以太嵌入手征矢量超场,构造了描述Lorentz破坏真空周围线性扰动动力学的最一般作用量,它在线性化超引力变换下是不变的.分析是在离壳非最小超场制定的超引力和“壳”的方法调用只物理分量字段。由此产生的模型包含一个单一的自由耦合,除了标准的超重力参数。物理激发谱的特点是增强的壳层重力多重态,包括四个状态,螺旋度为2,3/2,3/2和1,以超光速传播。其余的激发以光速传播。我们概述了从其低能量的现象学模型的观测约束。
2021-10-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravity with a dynamical preferred frame
我们研究了一个一般的协变模型,其中局部洛伦兹不变性被一个动力学单位时间类时向量场$u^a$ --“以太”“自发”打破。这样一个模型使得有可能研究首选框架效应的引力和宇宙学后果,如"光速可变”或高频色散,同时保持一般协变的引力度量理论。在本文中,我们将注意力限制在只涉及反对称衍生物$\nabla_{[a}u_{b]}$的以太有效理论的作用上。在没有物质的情况下,这个理论相当于爱因斯坦-麦克斯韦带电尘埃系统的一个扇区。以太有两个无质量的横向激发,模型的解包含了广义相对论的所有真空解(以及其他解)。然而,以太通常会发展出梯度奇点,这是这个有效理论崩溃的信号。在以太场的作用量中包含对称化导数可能会解决这个问题。
2001-06-02 gr-qc hep-ph hep-th
Asymptotic frame selection for binary black hole spacetimes II: Post-Newtonian limit
从引力辐射中选择一个优选坐标系的一种方法是< L L>通过旋转群生成元在渐近无穷远处对外尔张量作用的平均值的主轴。在本文中,我们评估这个时域平均准圆二进制使用近似(后牛顿)波形。对于非旋进不等质量双星,我们表明这个张量的主导特征向量位于沿轨道角动量。对于旋进双星,这个坐标系通常与轨道或总角动量不一致,在自旋中起主导作用。这两个量之间的差异随着时间的推移而增长,因为二进制接近螺旋的末端,岁差和更高的谐波变得更加重要。
2012-05-10 gr-qc
Bounce inflation with a conserved frame of rest
针对 Lorentz 不变的标量场暴胀无法提供粒子产生所需全局优先静止参考系的问题,本文提出物质/辐射与标量能量密度间的密度依赖平衡关系,以在反弹和暴胀中守恒该参考系。
2023-04-26 gr-qc
Contracted Lorentz invariance for gravity with a preferred foliation
在正则引力中,局部时间方向的选择显然与局部洛伦兹不变性不相容。解决这个问题的一种方法是将引力视为观察者空间的规范理论,而不是时空。在洛伦兹协变理论中,观察者空间是单位未来定向类时向量的空间;选取这样一个向量局部地破坏了SO(D,1)的子群SO(D)的对称性,因此在观察者空间上,局部对称群是SO(D)。观察者空间几何自然地描述了任何只假设在SO(D)下局部不变性的引力理论。在这里,我们构建非相对论性的观察者空间的重力与固定的叶理,适用于首选的叶理理论,如Horava-Lifshitz重力。不同的Horava-Lifshitz观察员在一个点上的相关的变化,在移动矢量,离开首选的叶理不变。引力是在非相对论性的ISO(D)结构群的框架丛上表述的,位移矢量作为对称破缺场,自发地破缺ISO(D)对称性到SO(D)。构造了一个自然的无挠联络,包括通常的SO(D,1)联络的相对论引力加上依赖于位移矢量的导数的条款。这种观察者空间几何提供了一个新的几何框架的首选叶理理论的研究。
2013-09-06 gr-qc hep-th
Constraints on flat cosmologies with tracking Quintessence from Cosmic Microwave Background observations
利用现有的宇宙微波背景(CMB)各向异性数据,我们用跟踪暗能量(或Quintessence)的方法来约束平坦宇宙学中的宇宙学参数。利用COBE/DMR、BOOMERanG、DASI和MAXIMA的组合数据进行最大似然分析,得到了暗能量密度$Ω_{Q}$和状态方程$w_{Q}$、物理重子密度$Ω_{b}h^{2}$、标量扰动谱指数$n_{S}$、张量与标量扰动幅度之比$R$(或张量谱指数$n_{T}$)的估计值.发现暗能量是宇宙学的主要成分$Ω_{Q}=0.71^{+0.05}_{-0.04}$,其状态方程为$w_{Q}=-0.82^{+0.14}_{-0.11}$(68% C.L.)。物理重子密度的最佳拟合值与原始核合成束缚符合得很好。我们没有发现显着的证据偏离标度不变性,虽然一个标量光谱指数略小于单位是边际首选。最后,我们发现宇宙引力波的贡献是可以忽略的。这些结果证实了Quintessence相对于目前CMB数据的普通宇宙学常数来说是稍有优势的。
2002-01-08 astro-ph gr-qc hep-ph
Compactification along Lightlike Lattices
沿着含有类光方向的格降维得到的时空可以容许其等距群的半群扩张。我们通过具体的例子表明,这样的半群可以表现出一个自然的顺序,这反过来又意味着存在的首选坐标图的基础空间。具体来说,对于外部闵可夫斯基空间与内部二维洛伦兹空间的乘积的时空,其中一个类光方向具有紧凑的尺寸,优选的图表由内部空间上的“无限动量”框架组成。这意味着,从这个优选的框架中观察的场会获得极值;特别是,高维度规的一些非对角分量,可以被视为外部闵可夫斯基因子上的场论的规范势,消失了。这就提出了一种可能性,即把已知的规范理论看作是更扩展的场多重态的一部分,这些场多重态的尺寸已经减小,因为它们是从一个极端的框架内感知的。在外部四维闵可夫斯基时空乘以二维洛伦兹圆柱的情况下,在优选坐标系中看到的场内容是五维卡鲁扎-克莱因理论的场内容,其中电动势Am除了依赖于外部时空坐标之外,还依赖于沿着类光方向的第五个坐标。沿着这个方向的度规为零的事实阻碍了从整体度规的里奇张量生成场方程。
2005-10-04 gr-qc hep-th math-ph
Constraints on the cosmological parameters from BICEP2, Planck and WMAP
本文利用Planck在2013年发布的宇宙河外偏振背景成像(B2)(P13)和Wilkinson微波各向异性探测器9年偏振(WP)数据,对宇宙学参数,特别是张量功率谱的倾斜进行了约束。我们发现,如果把B2的观测数据完全看作是遗迹引力波,那么在大于$3σ$的置信水平下,倾向于蓝色倾斜的张量功率谱,而当考虑到极化尘埃时,尺度不变的张量功率谱与观测数据是一致的.最近的普朗克353 GHz HFI尘埃极化数据意味着B2数据与没有引力波信号完全一致。
2014-10-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on the Tensor-to-Scalar ratio for non-power-law models
最近的宇宙学观测暗示,曲率扰动的原始谱偏离了简单的幂律形式。在本文中,我们表明,在张量分量的存在下,在初始频谱的翻转是首选当前的观测,因此,非幂律模型应该被考虑。例如,对于同时具有张量分量和运行参数的幂律参数化,当前数据显示,在大于$2.5σ$ C. L.的情况下,倾向于负运行。由于这种偏离幂律的结果,对张量标量比$r$的约束稍微宽一些。我们还提出了一个独立的重建模型和Lasenby & Doran(LD)模型的通货膨胀参数的限制。特别地,对来自LD模型的张量标量比的约束是:$r_{\rm LD}=0.11\pm{0.024}$。除了目前的数据,我们显示了预期的约束普朗克和CMB-Pol敏感性实验,通过使用马尔可夫链蒙特卡罗采样链。对于所有模型,我们都包含贝叶斯证据来执行模型选择分析。贝叶斯因子,使用当前的观察,显示出强烈的偏好LD模型超过标准的幂律参数化,并提供了一个洞察力,通过未来的调查区分模型的准确性。
2013-06-27 astro-ph.CO gr-qc
Semi-Teleparallel Theories of Gravitation
一类引力理论,自然纳入首选的参考系。基本的时空几何由时空的部分平行化组成,并具有黎曼-嘉当和远程平行几何的性质。在这种几何结构中,优选框架的运动学量与扭转场相关联。使用变分方法,它示出了这种几何的作用泛函可以构造的方式。对于一个特殊的作用量,导出了场方程,并讨论了与旋量场的耦合。
1999-07-06 gr-qc
Preferred axis in cosmology
现代宇宙学的基础依赖于所谓的宇宙学原理,该原理指出宇宙中物质在大尺度上均匀且各向同性分布。然而,最近的观测,如宇宙微波背景(CMB)辐射的温度各向异性,宇宙中星系的运动,类星体的极化和宇宙膨胀的加速,表明在天空中的首选方向。如果这些方向有宇宙学的起源,宇宙学原理将被违反,现代宇宙学应该重新考虑。本文通过考虑CMB宇称破坏中的择优轴,发现它与CMB四极和CMB八极中的择优轴重合,并且它们都与CMB运动偶极的方向一致。此外,在速度流,类星体的排列,宇宙加速度的各向异性,旋星系的旋向性,和精细结构常数的角分布的首选方向也声称与CMB运动偶极子。由于CMB偶极子被证实是由我们的本地星系群相对于CMB的参考系的运动引起的,所有这些优选方向的重合暗示了这些异常有一个共同的起源,这不是宇宙学的,也不是由于引力效应。观测或数据分析中的系统性或污染性误差,可能与我们本星系群的运动直接相关,在解释异常现象方面可能发挥重要作用。
2016-05-05 astro-ph.CO gr-qc
Orbital motions and the conservation-law/preferred-frame $α_3$ parameter
我们分析计算了由一个试验粒子绕一个紧凑的初级粒子组成的引力束缚双星系统中由洛伦兹不变性/动量守恒PPN参数$α_3$引起的一些轨道效应。我们既不局限于任何特定的轨道构型,也不局限于主星自旋轴$\boldsymbol{\hatψ}$的特定取向。利用太阳系行星动力学的最新数据,我们初步给出了弱场区$α_3$的上界。通过线性组合的补充近日点进动地球,火星和土星,确定与EPM 2011星历表,我们推断$Δ\dot\varpi$。我们的结果是约3个数量级优于文献中现有的弱场约束,并从未来的BepiColombo水星任务的预期约束相同的数量级。通过构造,它独立于其他优选帧PPN参数$α_1,α_2$,两者都被初步约束到$\approx 10^{-6}$级别。宽脉冲星-白矮星双星PSR J 0407 +1607给出了强场$\hatα_3$的一个初步的上界,其Lorentz不变性/动量守恒PPN参数的量级为$3\times 10^{-17}$ .它依赖于对脉冲星自旋轴方向$\boldsymbol{\hatψ}$、轨道节点$Ω$和倾角$I$的未知值的某些假设。无论是脉冲星的自行,仍然没有检测到,也不是一个可能的值脉冲星的质量$m_{\rm p}$高达两个太阳的质量影响我们的结果。
2014-09-12 astro-ph.EP gr-qc physics.space-ph
New tests of local Lorentz invariance of gravity with small-eccentricity binary pulsars
在半保守引力理论的后牛顿参数化中,局部洛伦兹不变性(LLI)破坏由两个参数α_1和α_2表征。在双星系统中,如果双星的重心相对于优先坐标系以速度w运动,引力扇区中LLI的各向同性破坏会导致轨道动力学中的特征优先坐标系效应(PFE)。对于小偏心率的双星,α_1和α_2引起的影响是不耦合的,因此可以独立地进行测试。我们利用两个已知三维速度的紧凑脉冲星-白矮星双星J1012+5307和J1738+0333的最新计时结果,来约束强自引力天体的PFE。我们得到了一个极限|alpha_2| < 1.8e-4(95%CL),这是迄今为止强自引力系统的最严格极限.关于alpha_1,我们提出了一个新的,强大的方法来约束这个参数。我们最保守的结果,α_1 =-0.4 ^{+3.7}_{-3.1} e-5(95%CL)从PSR J1738+0333,构成了一个显着的改进相比,目前最严格的限制,在太阳系和双脉冲星测试。我们还得到了相应的限制为alpha_1和alpha_2的一个优选的框架,是在休息相对于我们的银河系,和优选的框架,本地共同移动与我们的银河系的旋转。(节录)
2012-09-20 astro-ph.SR gr-qc
Post-Newtonian Approximation of a Scalar Theory of Gravitation and Application to Light Rays
本文概述了引力的标量优先标架理论。时空被赋予了一个平坦的度规和一个弯曲的“物理”度规。运动由牛顿第二定律的自然延伸所支配,这意味着测地线运动只适用于静态场。该理论预言了球静态情况下的史瓦西外度规。它还预言了具有光速的引力波。将运动方程改写为“平坦空间-均匀时间”形式,并与测地线运动方程进行了比较。给出了该理论的后牛顿近似的原理,包括如何考虑优选标架效应。这种近似是特别为光子而发展的。结果表明,在这种情况下,不存在偏好标架效应,也不存在牛顿第二定律与测地线假设之间的差异。因此,这个理论对光子的后牛顿预言与广义相对论的标准后牛顿预言是无法区分的。
1999-12-10 gr-qc
Observer-based invariants for cosmological models
考虑四维引力理论中宇宙学模型的等价性问题。一个宇宙学模型被认为是一个三元组$(M, {\bf g},{\bf u})$,由时空$(M, {\bf g})$和一个优选的归一化类时矢量场${\bf u}$组成,该矢量场与基本观测者的同余相切。我们介绍了一个修改的Cartan-Karlhede算法,通过限制适应于${\bf u}$的框架,包括协变导数的${\bf u}$以及黎曼张量及其协变导数。为了固定框架,我们利用相对于基本观察者的量,例如各向异性压力张量、能流矢量、Weyl张量的电和磁部分以及${\bf u}$的运动学量。这提供了一种更简单的方法来构造一个相对于基本观察者的不变量列表,该列表完全表征了模型,与坐标无关。作为算法的一个例子,我们考虑了几个著名的宇宙学模型从广义相对论。
2020-07-31 gr-qc math-ph math.DG
Conformal invariance and particle aspects in general relativity
研究了共形不变引力模型中共形对称性的破缺。根据宇宙的大尺度特征定义了一个优选的共形框架,从而引入了对称破缺。在这种情况下,我们表明,局部变化的首选共形框架的结果在描述粒子的可调质量的哈密顿-雅可比方程。在这个方程中,粒子的动力学特性基本上取决于所应用的共形因子和局部几何形状。相关的解释的结果进行了讨论。
2000-02-16 gr-qc hep-th
Stability of stealth magnetic field in de Sitter spacetime
一个详细的稳定性分析的德西特解决方案与均匀磁场,最近发现的上下文中的$U(1)$规范理论nonminimally耦合到标量张量引力。磁场是“隐形”的,因为相应的应力-能量张量是有效宇宙学常数的形式,因此是各向同性的,尽管磁场具有优选的空间方向。我们研究了该解在视界下和视界上的线性扰动下的稳定性。然后,我们提出了一些明确的例子,满足所有的稳定性条件。具有均匀磁场的稳定de Sitter解为暴胀磁成因开辟了一种新的可能性,在这种可能性中,宇宙中所有尺度的磁场都可能起源于暴胀期间维持的经典均匀磁场。
2018-08-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Velocity-dependent deformations of the energy spectrum of a quantum cavity from Lorentz symmetry violations
几种研究量子引力的方法表明,洛伦兹不变性在高能时会被打破。这可以导致波传播的修改的色散关系,这可以在有效场论中具体实现,其中运动方程涉及优选坐标系中的高阶空间导数。我们考虑这样一个模型中存在的一个有限的空腔,其壁遵循平行的惯性轨迹的速度$v$的首选帧。我们发现的证据表明,当腔壁速度超过相速度,系统变得经典不稳定。对于不导致不稳定性的色散关系,腔的能级是$v$的非平凡函数。换句话说,观察者原则上可以通过研究量子腔的能谱来测量它们相对于优选坐标系的速度,这完全违反了相对性原理。我们还发现,当腔的速度接近光速时,腔的能级变得无限大。
2019-10-12 gr-qc hep-th
Constraining primordial vector mode from B-mode polarization
宇宙微波背景(CMB)的B模偏振谱不仅是原始张量模的确凿证据,而且也是原始矢量模的确凿证据。如果在早期宇宙中存在非零的矢量模度规扰动,它们被认为是由自由流粒子(如中微子)的各向异性应力涨落支持的,并在CMB温度、E模和B模偏振各向异性上产生特征信号。我们把约束的原始矢量模式的特性,其特征在于矢量标量比$r_{v}$和矢量剪切功率谱的谱指数$n_{v}$,从{ \it普朗克}和BICEP 2 B模式数据。我们发现,尺度不变的初始光谱,$Λ$ CDM模型包括矢量模式比包括张量模式的模型更好地拟合数据。矢量和张量模型之间的$χ^{2}$差异为$Δχ^{2} = 3.294$,因为在大尺度上,矢量模式产生的温度波动比张量模式小,这是数据的首选。相比之下,如果我们允许一个显着的蓝色倾斜光谱,张量模式可以同样很好地拟合数据集。我们发现,最佳拟合张量模式有一个大的蓝色倾斜,并导致一个模糊的再电离颠簸较大的角尺度。目前的数据集支持的轻微红色倾斜的矢量模式也可以在宇宙复合中产生${\cal O}(10^{-22})$ -高斯磁场。我们的限制应该激励研究,考虑涉及矢量模式的早期宇宙模型。
2014-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph