Constraining MOND with Solar System dynamics
在这封信中，我们调查了深牛顿制度的MOND范式从一个纯粹的唯象的角度来看，利用最小二乘估计修正的长期率的近日点的太阳系的内部和外部的一些行星的E.V. Pitjeva与EPM2004星历。通过使用$μ(x)\approx 1-k_0(1/x)^n$的插值MONDian函数，并假设$k_0$，认为身体独立，以避免违反等效原理，在整个太阳系中没有空间变化的经验，我们严格约束$n$与近日点进动的比率为不同的行星对。我们发现，范围$1\leq n\leq 2$整齐地排除在$3-σ$水平以上。这样的测试将大大受益于使用额外的近日点进动独立估计的其他团体以及。
2008-02-15 astro-ph gr-qc hep-ph
Constraints on MOND theory from radio tracking data of the Cassini spacecraft
修正的牛顿动力学（MOND）是一种试图修正引力理论以解决暗物质问题的尝试。这种现象学在银河系层面上非常成功。MOND在太阳系中产生的主要效应称为外场效应，由参数$Q_2$参数化。我们已经使用了9年的卡西尼距离和多普勒测量来约束$Q_2$。我们估计这个参数的基础上卡西尼号数据是由$Q_2=(3 \pm 3)\times 10^{-27} \ \rm{s^{-2}}$这表明没有偏离广义相对论，并排除了大部分的相对论MOND理论。这个极限也可以解释为来自银河系内部质量（包括暗物质）或新的假想天体的作用于太阳系的外部潮汐势的极限。
2014-04-29 astro-ph.EP astro-ph.GA gr-qc
MOND orbits in the Oort cloud
本文用数值方法研究了Oort云（r \approx 50-150 kAU）在MOND低加速度区的典型轨道特征。我们考虑了所谓的外部场效应（EFE），因为太阳系嵌入银河系。在MOND的框架中，这是有关系的，因为太阳系感受到的银河系起源的引力加速度与MOND的特征加速度标度A_0 \approx 10^-10 m s^-2在同一数量级上。我们使用三种不同形式的MOND插值函数μ（x）和两种不同的太阳位置银河场值。我们发现，MOND产生高度扭曲的轨迹相对于牛顿的情况下，特别是非常偏心的轨道。结果表明，MOND轨道的形状强烈依赖于初始条件。对于特定的初始状态向量，黄道平面中的MOND路径会收缩，比牛顿情况下的空间区域小得多，并且在一个开普勒轨道周期内经历高频变化。不同初始条件下的极轨和近极轨的畸变程度也不同，但它们所占据的空间范围更广。这一事实可能对奥尔特云的成分和动力学历史产生难以预测的影响。
2010-08-27 astro-ph.EP astro-ph.GA gr-qc
Distant star clusters of the Milky Way in MOND
我们确定了六个银河系外晕球状星团，AM 1，波江座，A13，A14，A115和Arp 2在弱加速状态下的平均速度色散，以测试经典与修正的牛顿动力学（MOND）。由于MOND的泊松方程的非线性，除了潮汐效应，集团的内部动力学是由外部场，他们沉浸在影响。对于所研究的星团，粒子加速度远低于MOND的临界加速度a_0，但恒星的运动既不受内部加速度（a_i >> a_e）的支配，也不受外部加速度（a_e >> a_i）的支配。我们在分析中使用N体代码N-MODY，这是一种基于粒子网格的代码，具有由Ciotti，Londrillo和Nipoti（2006）开发的数值MOND势求解器，通过添加外场效应来推导视线速度色散。我们表明，牛顿动力学预测每个集群的低速分散，而在修改后的牛顿动力学的速度分散要高得多。我们计算的最小数量的测量恒星需要区分牛顿引力和MOND与柯尔莫哥洛夫-斯米尔诺夫测试。我们还表明，对于大多数星团，有必要测量30至80颗恒星之间的速度，以区分这两种情况。因此，对这些星系团的视线速度色散的观测测量将为MOND提供一个检验。
2011-01-12 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Numerical Solutions of the External Field Effect on the Radial Acceleration in Disk Galaxies
在基于MOND（修正牛顿动力学）的理论中，强等效原理通常以一种特殊的方式被打破，表现在“外场效应（EFE）”的作用中。自引力系统的内部动力学甚至会受到恒定外部场的影响。在盘星系中，EFE可以引起扭曲并改变旋转速度。由于MOND的非线性，很难推导出圆盘中这一重要效应的解析表达式。在这里，我们研究数值的EFE在两个非相对论拉格朗日理论的MOND：“二次拉格朗日”理论（AQUAL）和“准线性MOND”（QUMOND）。对于AQUAL，我们只考虑轴对称的场配置与外部场沿磁盘轴，或球形星系的测试粒子轨道倾斜的外部场。对于更易于管理的QUMOND，我们还计算了三维场的配置，与外部场倾斜的磁盘轴。我们调查特别是到什么程度的外部场修改的准平坦的旋转曲线的一部分。虽然我们的QUMOND结果同意以及发表的数值结果在QUMOND，我们发现，AQUAL预测较弱的EFE比发表的AQUAL结果。然而，AQUAL仍然预测比QUMOND更强的EFE，这表明了当前的理论不确定性。我们还说明了如何MOND预测的旋转曲线的上升部分，在内部部分，在很大程度上取决于磁盘的厚度，但只有微弱的一个固定的星系模型的一个合理的外部字段。最后，我们总结了我们的结果的外部部分作为一个改进的，近似的解析表达式。
2022-02-09 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Testing the MOND Paradigm of Modified Dynamics with Galaxy-Galaxy Gravitational Lensing
MOND预言一个孤立的、有界的（重子）质量M的渐近引力势是phi（r）=（MGa 0）^{1/2}ln（r）; a0是MOND常数。相对论MOND理论预测M的透镜效应由phi（r）决定，因为广义相对论透镜效应由牛顿势决定。因此，MOND预言从星系-星系引力透镜推导出的渐近牛顿势将具有：（1）对数r依赖性，（2）标准化（参数化标准化为2s^2）仅依赖于M：s=（MGa 0/4）^{1/4}。我将这些预测与最近的星系-星系透镜效应的结果进行了比较，并在所有方面找到了一致的结果。对于“蓝”透镜子样本（“螺旋”星系），MOND很好地再现了r '带M/L为1-3太阳单位的观测结果，对于“红”透镜（“椭圆”星系），M/L为3-6太阳单位，两者都只与重子一致。相比之下，牛顿分析通常要求M/L值约为130太阳单位，表明质量差异约为40倍。与主要的旋转曲线测试相比，MOND在这里通过一种不同的现象在更广泛的星系群中进行测试，使用相对论测试对象，并在低几倍的加速度下进行探测-低至a0的百分之几。
2013-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Measuring gravitational behavior at short distances in space: A local test for MOND/MOG
我们认为AQUAL理论-一种能够解决质量缺失问题的修正引力理论-并研究其在太阳系引力鞍点的微引力测试预测。我们报告说，AQUAL模型增强了重力鞍点周围的亚微米范围内的重力，到目前为止还没有被注意到。这种增强是可以测量的。因此，我们呼吁在太阳引力鞍点内实施微米引力测试。
2013-03-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Impact of the External Field Effect in the MOdified Newtonian Dynamics on Solar System's Orbits
根据修正的牛顿动力学（MOND）预测的外场效应（EFE），我们研究了Oort云中实验粒子的轨道运动，Oort云处于MONDian深区（r \approx 50-150 kAU）。关于插值函数μ（x），我们广泛地使用了μ_1=1/（1+x），μ_2=x/（1+x^2）^1/2，μ_3/2=x/（1+x^3/2）^2/3的形式。我们在笛卡尔坐标系中积分了MOND和牛顿运动方程，它们具有相同的初始条件。我们考虑了黄道轨道和近极轨道，它们都具有很高的偏心率（e>0.1）。为了评估进入问题的特征MOND参数μ_g和L_g，我们使用了两个不同的太阳系在银河系中运动的圆周速度值（V=220 km s^-1和V=254 km s^-1）; $V$允许评估银河系在太阳位置的引力场。事实证明，EFE诱导强烈的扭曲的牛顿椭圆，特别是在黄道平面产生更多的参与路径，跨越更少的扩展空间区域。
2009-09-18 astro-ph.EP gr-qc physics.space-ph
External field effect of modified Newtonian dynamics in the Solar system
修正牛顿动力学（MOND）是对牛顿引力场的泊松方程的修正。这个理论一般地预言了对强等效原理的违背，因此系统的引力动力学依赖于系统所处的外部引力场。这种所谓的外部场效应最近被证明意味着存在一个异常的四极校正，沿着外部银河场的方向，在太阳系行星所感受到的引力势中。本文通过对外场作用下的MOND方程进行数值积分，证实了这种效应的存在，并计算了这种效应引起的行星近日点的长期岁差。我们发现，进动效应是相当大的外部气态行星，在土星的情况下，是可比的公布残差的岁差土星范围跟踪数据。对于内行星来说，这种影响要小得多，但是对于地球来说，它似乎与大多数MOND函数$μ(y)$相冲突，而这些函数对从木星VLBI数据中获得的近日点进动有很好的约束。与此约束兼容的MOND函数似乎从MONDian状态到牛顿状态有一个非常快速的过渡。
2011-01-03 astro-ph.CO gr-qc
MOND and the dynamics of NGC1052-DF2
矮星系NGC 1052-DF 2最近被确定为可能缺乏暗物质。如果是正确的，这可能是对MOND的挑战，它预测低表面亮度星系应该表现出大的质量差异。然而，对MOND的正确预测取决于矮星的内部场和它靠近巨型椭圆星系NGC 1052所引起的外部场。在合理的假设下，考虑到这两个因素，我们发现$σ_{\rm MOND} = 13.4^{+4.8}_{-3.7}\;\mathrm{km}\,\mathrm{s}^{-1}$。这仅略高于所声称的90%速度离散上限（$σ< 10.5\;\mathrm{km}\,\mathrm{s}^{-1}$），并与观察到的均方根速度离散（$σ= 14.3\;\mathrm{km}\,\mathrm{s}^{-1}$）相当。我们还讨论了观测和理论方面的一些注意事项。在理论上，这个矮星内部的男性化时间可能比外部场变化的时间尺度更长。在观测方面，数据的缺乏及其巨大的不确定性要求进一步分析NGC 1052-DF 2的速度分散，以检查它是否对MOND构成挑战或取得成功。
2018-04-11 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Testing quasilinear modified Newtonian dynamics in the Solar System
修正牛顿动力学（MOND）范式的一个独特特征是它在总牛顿加速度正好抵消的点附近的特殊行为。在太阳系中，这些是行星附近引力势的鞍点。通常情况下，这些点嵌入到低加速度气泡中，其中修改后的重力理论a` la MOND预测与牛顿定律有显着偏差。正如最近指出的那样，LISA探路者航天器可能会在不久的将来访问地球-太阳气泡，为直接测试这些理论提供了一个独特的机会。在这项工作中，我们提出了一个高精度的太阳系的引力位模型，以确定这些鞍点的准确位置和运动，并研究预测的动力学异常准线性MOND的框架内。考虑到预期的灵敏度的LISA探路者探测器，我们认为，插值函数表现出一个“更快”的过渡之间的两个动力学制度有一个很好的机会生存的零结果。这种函数的一个例子是所谓的简单插值函数的QMOND模拟，它与河外现象的大部分一致。我们还发现，土星最外层的几颗卫星周期性地与土星-太阳泡相交，这是太阳系天体定期经历MOND状态的第一个例子。
2012-06-21 astro-ph.EP gr-qc
Models of modified-inertia formulation of MOND
“修改的惯性”制定MOND模型的描述和应用到非相对论多体系统。它们涉及时间非局部运动方程。动量、角动量和能量是（非局部）定义的，它们的总值对于孤立系统是守恒的。这些模型做出了所有突出的MOND预测。然而，在某些第二层预测中，它们与现有的“修正重力”公式不同。该模型正确地描述了一个组合体在低加速度场的运动，即使当其组成部分的内部加速度是高的。它们表现出一种MOND外场效应（EFE），与我们从修正重力公式中所期望的有一些重要的不同：在一个简单的例子中，在主导外场的情况下，决定EFE的是$μ(θ\langle a_{ex}\rangle/a_0)$，其中$μ(x)$是MOND的“插值函数”，它描述了旋转曲线，与目前已知的修正重力公式的$μ(a_{ex}/a_0)$相比。两个主要的区别是，$a_{ex}$是外部加速度的瞬时值，而$\langle a_{ex}\rangle$是它的某个时间平均值，并且$θ>1$是取决于外部和内部场变化的频率比的额外因子。只有频率的比率进入，并且$a_0$仍然是唯一的新标注常数。对于星系中的圆形轨道上的系统（例如盘星系中的垂直动力学），第一个差异消失了，因为$\langle a_{ex}\rangle=a_{ex}$。但$θ$因子可以明显增强EFE对MOND效应的猝灭作用，超过了修正引力中推导出的结果。还描述了一些精确的解决方案，如旋转曲线，为谐波力，和一般的…
2022-09-30 astro-ph.GA gr-qc hep-ph
An eccentric transit timing test of modified gravity
本文提出利用遥远食双星的TTVs与TDVs探测MOND导致的拱线进动，以避开外场效应并实现类太阳系精度的修正引力检验。
2024-10-02 astro-ph.GA astro-ph.SR gr-qc
Oppenheimer-Volkoff Equation in Relativistic MOND Theory
本文讨论了相对论MOND理论中半现实星的内外度规。我们给出了相对论MOND理论中的Oppenheimer-Schwarzoff方程，并得到了恒星内部的度规和压强的后牛顿修正量级。本文用Hamilton-Jacobi方法研究了静止球对称恒星的运动特征，发现相对论MOND理论中只有一些小的修正。
2006-06-23 gr-qc
Andromeda Dwarfs in Light of MOND. II. Testing Prior Predictions
我们采用最近发表的测量新发现的仙女座矮卫星星系的速度分散测试我们以前发表的预测这个数量。这些数据与我们用MOND先验对每个矮星的具体预测非常一致，具有合理的恒星质光比，并且没有暗物质，而牛顿动力学指向这些系统中相当大的质量差异。MOND区分了侏儒的内部场或宿主的外部场占主导地位的区域。数据似乎认识到这种区别，这是一个独特的特点，MOND无法解释的LCDM。
2013-08-27 astro-ph.CO gr-qc
The solar system test for the general modified gravity theories
在过去的几十年里，人们提出了各种版本的修正引力理论来模拟暗物质的效应。与传统的牛顿动力学或相对论动力学相比，这些理论在动力学方程中加入了一些额外的视力项来代替暗物质的作用。一般来说，额外的视力项通常与半径成比例，因此只有在大尺度上，这种效应才能解释星系或星系团中丢失的质量。尽管如此，在太阳系这样的小结构中仍然可以观察到这种明显的效应。本文推导了在一般修正引力理论下，太阳系行星岁差角贡献的一般解析公式，其中视外力项可以写成半径的幂律形式$r$或$r$中的指数函数形式。我们已经测试了三种流行的修正引力理论，修正牛顿动力学（MOND），涌现引力（EG）和修正引力（MOG）。特别地，基于太阳系数据，我们对MOND中常用的两种通用插值函数的参数进行了约束。我们的结果可以普遍适用于修改的惯性和修改的重力版本的MOND。
2022-12-02 astro-ph.EP gr-qc
Nonlocal metric formulations of MOND with sufficient lensing
我们演示了如何构建纯粹的度量修改的重力同意广义相对论在弱场制度适合太阳系，但拥有超弱场制度时，重力加速度变得可比$a_0 \sim 10^{-10} {\rm m/s}^2$。在这种超弱场状态下，模型再现了没有暗物质的MOND力，并且也给出了足够的引力透镜，与现有数据一致。我们的模型是非定域的，可以想象，它是从对有效场方程的量子修正中推导出来的。
2011-12-29 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Constraints on a MOND effect for isolated aspherical systems in deep Newtonian regime from orbital motions
由Poisson方程推广而成的修正的MOND引力理论所描述的非球形系统，即使是孤立的，处于深牛顿区，也会受到MOND超四极势的影响。在一般的MOND理论中，当加速度超过A_0时，MOND理论迅速接近牛顿动力学，而当MOND模型超过κA_0时，κ>> 1，MOND理论的比例系数α \sim 1增加了κ^2。本文在QUMOND框架下分析计算了由于太阳系中的太阳系中太阳系中的太阳系中太阳系中太阳系目前土星近日点异常进动的容许范围是|κ| <= 3.5 x 10^3，而αCen AB的径向速度允许推断|κ| <= 6.2 x 10^4（A），|κ| <= 4.2 x 10^4（B）。在评估这些初步限制时，必须记住，QUMOND不是TeVeS的非相对论极限。
2013-07-16 astro-ph.EP gr-qc physics.space-ph
Is MOND necessarily nonlinear?
本文构造一种与深 MOND 极限公理相容的线性非相对论作用量模型，并衍生多族分数阶模型，用以区分 MOND 的初级与理论依赖的次级预言。
2025-05-13 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Fine tuning and MOND in a metamaterial multiverse
我们考虑最近提出的基于铁磁流体的多元宇宙模型。当铁磁流体受到适度的外部磁场时，铁磁流体内部的纳米颗粒形成小的双曲超材料域，从电磁角度来看，这些域表现为表现出不同物理定律的各个明可夫斯基宇宙，例如不同的有效重力强度、不同版本的MOND和不同的辐射寿命。当铁磁流体多元宇宙中充满了原子或分子物种，并且这些物种使用外部激光源激发时，这些宇宙中原子和分子的辐射寿命通过珀塞尔效应强烈依赖于每个宇宙的个体物理性质。有些宇宙比其他宇宙更好地微调，以维持这些物种的激发态。因此，基于铁磁流体的超材料多元宇宙可以用来研究MOND模型，并说明宇宙学中的微调机制。
2016-10-21 gr-qc physics.optics
MOND as manifestation of modified inertia
本文探讨将MOND解释为修正惯性（MI）的理论框架，对比其与修正引力（MG）理论的预测差异，强调MI模型在外部场效应和RAR关系上的独特表现，为区分理论提供可能途径。
2023-11-16 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
A novel MOND effect in isolated high-acceleration systems
我讨论了一种新的MOND效应，它需要对孤立质量系统的动力学进行校正，即使它们处于牛顿体系的深处：系统的范围R<<Rm，其中Rm=sqrt（GM/a0）是MOND半径，M是总质量。有趣的是，即使MOND方程在高加速度下任意快地接近牛顿动力学，这种校正也只会随着R/Rm的幂而减小。这种效应出现在MOND公式中，作为修改的重力，由泊松方程的概括所支配。对电势的MOND修正是四极场G*Pij*Ri*Rj，其中R是距质心的半径。在QUMOND（准线性MOND）中，Pij=-qQij/Rm ^5，其中Qij是系统的四极矩，q>0是取决于插值函数的数值因子。例如，两个质量m和M之间的牛顿力的修正，距离为L（L<<Rm），为Fa= 2 q（L/Rm）^3（mM）^2（M+m）^{-3 $> a0（吸引力）。对于一般的MOND理论来说，当加速度超过a0时，它会很快接近牛顿动力学，太阳系中这种效应的预测强度远远低于目前的测试能力。在MOND理论中，只有在超过k*a0时才成为牛顿，这种效应会因k^2而增强。
2012-08-16 astro-ph.CO gr-qc
Solar system constraints on multi-field theories of modified dynamics
任何可行的修正牛顿动力学（MOND）理论，如修正引力理论，都可能需要除了通常的广义相对论张量场之外的场。对于这样的理论，MOND现象学来自于一个有效的第五种力，它可能与一个标量场有关。在这里，我认为这样的理论所施加的太阳系现象学的约束，主要是由没有显着偏离平方反比的吸引力在太阳系内，以及可检测的本地首选帧的影响。当前的多场论例子可以被构造成满足这些约束条件，这样的理论不可避免地导致外太阳系中的反常非平方反比力。
2006-04-20 astro-ph gr-qc
Perspective on MOND emergence from Verlinde's "emergent gravity" and its recent test by weak lensing
我们强调Verlinde最近提出的没有暗物质的星系中的质量异常的现象学方面-特别是在他们的关系MOND。尽管这种方法是MOND知识中值得欢迎的补充，但到目前为止，它只再现了MOND现象学的一小部分，而且在其理论基础和现象学方面仍然是相当试探性的。到目前为止，Verlinde从这种方法中提取的是一个公式--适用性相当有限，而且看不到推广的道路--用于球形、孤立、静态重子系统的有效引力场。由于盘星系具有丰富的MOND现象，这个公式不能用来计算它们的引力场。值得注意的是，它不能预测它们的旋转曲线，除非渐近。它不适用于少数或多体问题;因此，它不能给出，例如，两个星系之间的两体力，或用于进行N体计算的星系形成，演化和相互作用。该公式不能应用于嵌入外部场的系统的内部动力学，MOND预测了重要的后果。MOND由成熟的拉格朗日理论支持，这些理论可以并且经常应用于所有上述现象，等等。Verlinde的公式，就目前的情况而言，与太阳系和可能的地球表面的限制有很大的冲突，并且不能完全解释星系团核心的质量异常（MOND中的一个长期难题）。事实上，最近对该公式的弱透镜测试是对MOND的一个基础预测的测试，该公式确实重现了这一预测，并且之前已经以同样的方式进行了测试。
2017-01-17 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Does the galaxy NGC1052-DF2 falsify Milgromian dynamics?
当今物理学的一个巨大挑战是要理解观测到的星系内部动力学是由于暗物质还是由于引力定律的修正。最近，van Dokkum等人报告说，超弥漫矮星系NGC 1052-DF 2缺乏暗物质，他们声称，这将是矛盾的-对修改后的重力理论，如米尔格罗米安动力学（MOND）的问题。然而，NGC 1052-DF 2并不是孤立的，因此，如果不适当地考虑来自邻近星系的外部引力场，就不能在MOND中对其内部动力学进行有效的预测。包括Haghi等人的外场效应表明，NGC 1052-DF 2与MOND一致。
2019-03-27 astro-ph.GA gr-qc
Generalizations of Quasilinear MOND (QUMOND)
本研究提出推广准线性MOND的GQUMOND理论，其拉格朗日量含牛顿势高阶导数，需引入额外带量纲常数，可在亚星系尺度抑制MOND效应，为修正引力理论提供新方向。
2023-10-04 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Improved constraints on modified Newtonian gravity from Cassini radio tracking data
Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology（喷气推进实验室，加州理工学院）；Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université de Lille（巴黎天文台，巴黎文理研究大学，索邦大学，里尔大学）；Université de Strasbourg, CNRS UMR 7550, Observatoire astronomique de Strasbourg（斯特拉斯堡大学，法国国家科学研究中心，斯特拉斯堡天文台）；Institute of Cosmology & Gravitation, University of Portsmouth（宇宙学与引力研究所，朴茨茅斯大学）
基于卡西尼无线电跟踪数据，研究改进了对修正牛顿引力参数$Q_2$的约束，发现其比以往估计提高了40%，并揭示了太阳系内部MOND效应与观测结果的矛盾。
2026-07-29 astro-ph.EP astro-ph.GA gr-qc
Improving relativistic MOND with Galileon k-mouflage
我们提出了一个简单的场论再现MOND现象在星系尺度上，同时预测可以忽略不计的偏差，从广义相对论在小尺度上由于扩展Vainshtein（“k-mouflage”）机制引起的协变伽利略型拉格朗日。该模型通过了后牛顿阶的太阳系统测试，包括局部洛伦兹不变性，其在脉冲双星系统中的异常力比最严格的实验约束小几个数量级。大距离的行为是在贝肯斯坦的张量-矢量-标量（TeVeS）模型，但有几个简化。特别是，不需要微调功能之间的MOND和牛顿政权，并没有动力学需要定义的向量场，因为首选帧的影响是可以忽略不计的小距离。场方程依赖于二阶（和更低阶）导数，从而避免了与高阶导数相关的一般不稳定性。它们在史瓦西背景下的微扰解非常容易推导。我们还强调为什么该模型是特别有效的类内的协变Galileons。
2011-06-13 gr-qc hep-th
Post-Newtonian constraints on Lorentz-violating gravity theories with a MOND phenomenology
我们研究了一类Lorentz破坏引力理论在高加速度下的后牛顿展开，并在低加速度、非相对论性极限下再现了修正牛顿动力学（MOND）的唯象.像在khronometric理论中一样，这些理论中的洛伦兹对称性被引入了一个动态的标量场（“khronon”），其梯度被强制为类时的。因此，常数khronon的超曲面定义了时空的一个优选叶理，而khronon可以被认为是物理上的绝对时间。MOND现象学的出现是由于在作用中存在依赖于与优选叶理正交的汇合的加速的项。我们发现，如果理论被迫在高加速度状态下精确地还原为广义相对论（而不是khronometric理论），后牛顿膨胀在低加速度下就崩溃了，理论变得强耦合。尽管如此，我们确定了一个相当大的区域的参数空间中的后牛顿膨胀仍然微扰的所有加速度，和理论通过太阳系和脉冲星引力测试，除了产生MOND现象的旋转曲线的星系。我们用一个只包含重子物质而不包含暗物质的系统的玩具模型来明确地说明这一点。
2015-12-31 astro-ph.GA gr-qc hep-ph
The perihelion precession of Saturn, planet X/Nemesis and MOND
我们表明，土星逆行近日点进动Δ \dot \varpi，最近由不同的天文学家团队通过处理卡西尼号航天器的测距数据估计，相当于每世纪几毫角秒，可以用一个局部的，遥远的天体X来解释，还没有直接发现。通过确定它的潮汐参数K = GM_X/r_X^3作为它的黄道经度λ_X和纬度β_X的函数，我们计算出X在不同质量值下可能存在的距离，从火星大小到太阳大小不等。最小距离发生在X垂直于黄道的位置，而最大距离发生在X位于黄道的位置。我们发现，火星和地球大小的岩石冰行星，它们将分别在大约80-150 au，而一个木星大小的气态巨星将在大约1 kau。一颗典型的褐矮星的质量约为4 kau，而一颗与太阳质量相当的天体的质量约为10 kau，因此它不可能是涅墨西斯，因为涅墨西斯的太阳质量和日心距离被预测为88 kau。如果X指向一个特定的方向，即银河系中心的方向，它将模仿最近在修正牛顿动力学（MOND）框架内提出的外场效应（EFE）的作用。
2011-01-12 astro-ph.EP gr-qc physics.space-ph
GravitoMagnetic Force in Modified Newtonian Dynamics
我们引入规范矢量张量（GVT）理论，通过扩展AQUAL的方法引力电磁（GEM）近似的引力。GVT是一个广义协变的引力理论，它由一个伪黎曼度规和两个U（1）规范连接组成，在很弱的引力场的极限下，它再现了MOND，而在强引力场和牛顿引力场的极限下，它与Einstein-Hilbert引力理论保持一致。GVT还提供了一个简单的框架来研究GEM近似重力。我们证明了星系边缘的引力磁力可以与GVT或ΛCDM一致，但不能同时与两者一致。我们还研究了太阳-木星系统引力鞍点附近GVT理论的物理性质。我们注意到，GVT理论的决定性拒绝要求测量太阳-木星MOND窗口内的重力电场和重力磁场，或者两个不同的太阳GVT MOND窗口内的重力电场。然而，GVT理论将通过在单个MOND窗口内观察重力电场的异常而受到青睐。
2013-05-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Relativistic gravitation theory for the MOND paradigm
米尔格罗姆的修正牛顿动力学（MOND）范式可以夸耀一些关于银河系动力学的成功预测;这些都是在没有假设暗物质起着重要作用的情况下做出的。MOND要求在动力学加速度很小的河外区域，引力偏离牛顿理论。到目前为止，为支持MOND而提出的相对论引力理论要么与后牛顿的广义相对论检验相冲突，要么未能提供显著的引力透镜效应，要么违反了神圣的原理，表现出超光速标量波或\textit{a priori}矢量场。我们开发了一个相对论MOND启发的理论，解决了这些问题。在它的引力是介导的度规，一个标量场和一个4-向量场，所有三个动力学。对于一个简单的自由函数的选择，该理论有一个牛顿极限的非相对论性动力学与显着的加速度，但MOND极限时，加速度很小。我们计算了$β$和$γ$ PPN系数，表明它们与太阳系测量结果一致。非相对论性系统的引力光偏转受粒子动力学的相同势支配。在某种程度上，MOND成功地描述了一个系统的动力学，新理论对该系统的可见物质透镜效应的预测将与广义相对论对动态成功的暗晕模型的预测一样与观测结果一致。基于该理论的宇宙学模型与基于广义相对论的宇宙学模型非常相似;它们预测了标量场的缓慢演化。对于一系列的初始条件，这最后一个结果很容易排除超光速传播的度量，标量和矢量波。
2005-08-23 astro-ph gr-qc hep-ph
Testing the Strong Equivalence Principle: Detection of the External Field Effect in Rotationally Supported Galaxies
强等效原理（SEP）将广义相对论与其他可行的引力理论区分开来。SEP要求在外部引力场中自由落体的自引力系统的内部动力学不依赖于外部场的强度。我们测试SEP调查外部场效应（EFE）在Milgromian动力学（MOND），提出了一种替代暗物质在解释星系运动学。我们报告的EFE检测使用的斯皮策测光和精确的旋转曲线（EFE）样本的星系连同估计的大规模外部引力场从一个全天空的星系目录。我们的检测有三个方面：（1）在受到异常强外场的“金色”星系中，EFE在$8σ$到$11σ$处被单独探测到，而在异常孤立的星系中则没有探测到，（2）在对153个自转星系的盲测中，EFE在大于$4σ$处被统计地探测到，给出的外场平均值与星系环境的独立估计一致，（3）在MOND修正重力的EFE预测的右加速度处，我们发现径向加速度关系的弱重力部分有系统的下降趋势。在$Λ$ CDM背景下来自邻近星系的潮汐效应不足以解释这些现象。现有的星系形成和演化的$Λ$ CDM模型无法预测它们，这给$Λ$ CDM范式增加了一个新的小尺度挑战。我们的结果指出SEP的崩溃，支持超越广义相对论的修正引力理论。
2021-03-04 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Emergent gravity in galaxies and in the Solar System
最近有人提出，通常归因于粒子暗物质对星系尺度的影响是由于重子物质对暗能量的位移，这一范式被称为涌现引力。这种形式主义导致类似于球对称的修正牛顿动力学（MOND）的预测，但不完全相同。特别是，它导致了一个很好的定义之间的过渡牛顿和修改后的引力制度，过渡取决于牛顿加速度和它的一阶导数相对于半径。假设这种过渡的非球面系统的适用性，我们调查它是否可以重现观察到的星系旋转曲线。我们的结论是，该公式导致边缘可接受的拟合与惊人的低最佳拟合距离，低恒星质光比，低哈勃常数。特别是，一些未观察到的摆动产生的旋转曲线，因为依赖的过渡的衍生物的牛顿加速度，导致，即使在最有利的情况下，系统不太好的拟合比MOND。然后，应用预测的过渡从紧急重力在一个政权，它应该是一个先验的适用，即在球对称和大部分的物质之外，我们表明，太阳系行星的近日点的长期进展的预测与数据相差7个数量级，排除了目前的紧急重力弱场公式的高置信度。
2017-02-24 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Testing Modified Gravity Theories with Numerical Solutions of the External Field Effect in Rotationally Supported Galaxies
通过外场效应的作用，Milgromian动力学（MOND）引力理论违反了强等效原理。我们测试两种不同的拉格朗日理论AQUAL和QUMOND基于他们的数值解的外场效应，通过比较两个独立的估计的平均外场强度附近的宇宙：理论推导的值拟合外旋转曲线的114个星系和经验值从大尺度分布的宇宙重子。由自转曲线推算的外磁场强度与大尺度宇宙环境下的结果一致，而由Qumond推算的外磁场强度偏高。这表明AQUAL可能比QUMOND更适合作为潜在相对论修正引力理论的有效非相对论极限。
2022-10-18 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Local cosmology of the solar system
本文用含时的时空模型来描述太阳的引力场。该模型是真空中爱因斯坦方程的球对称近似解。在太阳附近，它近似于史瓦西解中的一个模型，而在大距离处，它变成了一个类似米尔恩的零时空曲率模型。两个局域宇宙学自由参数为天文单位的长期增长和先锋探测器的“异常”径向加速度提供了简单的描述。并对从广义相对论导出MOND唯象学的可能性作了评述。
2010-05-29 gr-qc
Modified Newtonian Dynamics as an Alternative to the Planet Nine Hypothesis
针对新型柯伊伯带天体的轨道异常（曾被视为第九行星存在的证据），研究人员利用长期近似法证明MOND（修正牛顿动力学）可提供替代解释，其轨道长轴对齐银心、相空间团簇的预测与观测相符，提示该引力理论或可在外太阳系被观测到。
2023-08-24 astro-ph.EP astro-ph.GA gr-qc
The globular cluster NGC 2419: a crucible for theories of gravity
本文分析了用Keck/DEIMOS拍摄的球状星团NGC 2419中恒星的运动学数据。结合再分析深HST和斯巴鲁成像数据，这提供了一个准确的光度分布的集群，我们研究了一个大的动力学模型的系统，通过N体模拟检查稳定性的有效性。我们发现，各向同性模型，无论是牛顿或修正牛顿动力学（MOND）被排除了极高的信心。然而，一个简单的Michie模型在牛顿重力与各向异性的速度色散提供了一个很好的代表性的光度分布和运动学。与此相反，与MOND，我们发现，Michie模型，再现光度分布要么过度预测的速度色散的外围集群，如果质量与光的比例是保持在天体物理学的动机值，否则，他们低估了中央速度色散的质量与光的比例是非常小的。我们发现，在MOND最好的米奇模型是一个因素的10000不太可能比牛顿模型，最适合的系统。当我们研究更一般的模型时，通过用马尔可夫链蒙特卡罗方法求解Jeans方程，发现似然比为350。我们用N体模拟验证了当考虑MOND外场效应时，这些结果没有显著差异。如果假设的集群是在动力学平衡，球形，而不是在一个特殊的轨道上，并拥有一个单一的动力学示踪人口常数M/L是正确的，我们的结论是，目前的观测提供了一个非常严峻的挑战MOND。[删节]
2011-06-24 astro-ph.CO gr-qc
Effects of Quantum Spin-Connection Foam in the Solar System, Galaxies, and the Universe
National Quantum Information Center in Gdansk（格但斯克国家量子信息中心）；IAS-Archimedes Project（IAS-阿基米德项目）；Wolfgang-Pauli-Institute（沃尔夫冈·泡利研究所）；Unyxon
该研究基于广义相对论预正则化量子化的量子自旋连接泡沫，修正牛顿动力学得到符合MOND的加速度标度，还关联了宇宙学常数，其效应或可在太阳系及实验室观测。
2026-08-14 astro-ph.GA gr-qc
On the origin of extreme trans-Neptunian objects within Modified Newtonian Dynamics
本研究探讨了ETNOs在MOND框架下EFE作用下的动力学起源，通过N体积分揭示其演化路径，并提出EFE可作为解释轨道异常的Planet Nine替代方案。
2023-07-22 astro-ph.EP gr-qc
A tensor-vector-scalar framework for modified dynamics and cosmic dark matter
我描述了一个张量-矢量-标量理论，调和修正牛顿动力学（MOND）的星系尺度的成功与宇宙尺度的证据CDM。该理论提供了一个宇宙学基础MOND在这个意义上，预测的现象只出现在宇宙学背景。该理论包含一个演化的有效势，在这个势中的标量场振荡构成了冷的暗物质;然而，这些软玻色子的德布罗意波长足够大，它们不能在星系中积累。该理论预测，不可避免地，一个恒定的异常加速度在太阳系外，这取决于参数的选择，可以与先锋航天器检测到的一致。
2005-07-01 astro-ph gr-qc
Phenomenology of Dark Matter via a Bimetric Extension of General Relativity
本文提出了一个相对论性暗物质模型，它在宇宙学尺度上再现了协和宇宙学模型$Λ$ -冷暗物质（$Λ$ -CDM），在星系尺度上再现了修正牛顿动力学（MOND）的唯象.为了实现这一点，我们假设了一种非标准形式的暗物质，它由两种不同的粒子组成，通过广义相对论的双度规扩展与引力耦合，并通过这些粒子质量产生的内部矢量场（“引力光子”）连接在一起。我们证明了这种暗物质在一阶宇宙学扰动水平上的行为类似于普通的冷暗物质，而纯宇宙学常数则起着暗能量的作用。MOND方程在非相对论极限下通过普通物质的引力场中暗物质介质的引力极化机制而出现。最后，我们表明，该模型在太阳系中是可行的，因为它预测相同的参数化后牛顿参数作为广义相对论。
2015-05-20 astro-ph.CO gr-qc
Bimetric gravity and dark matter
我们回顾了最近在双度规引力背景下关于暗物质的相对论模型的一些建议。目的是解决银河系尺度下冷暗物质（CDM）的问题，再现修正牛顿动力学（MOND）的现象，同时在大尺度下仍与标准宇宙学模型$Λ$ -CDM保持一致。在这种情况下，一个有希望的替代方案是偶极暗物质（DDM），其中两种不同种类的暗物质粒子分别耦合到两个度量的双引力，并通过内部矢量场连接在一起。MOND的现象学是由引力极化机制产生的。也许最好的公式化的模型是在最近开发的大规模双引力理论的框架内。那么模型的引力部分通过构造是安全的，但是在暗物质部分仍然存在一个在退耦极限中的幽灵般的自由度。未来的工作应分析模型的宇宙学解，并检查太阳系中的后牛顿参数。
2015-07-10 astro-ph.CO gr-qc
Probing the Strong Equivalence Principle through the External Field Effect. How Do Two Masses Fall?
Technion - Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；Xiamen University Malaysia（厦门大学马来西亚分校）；Indian Institute of Technology Roorkee（印度技术学院鲁尔基分校）；University of Gdańsk（格但斯克大学）
研究通过两个球形质量体在不同外部引力场中的动力学，推导其内部动力学解，确定区分不同配置所需的灵敏度，评估相关效应，如检测简单MOND插值函数预测对亚毫米质量体需0.1飞米空间灵敏度，为修正引力理论实验测试提供依据。
2026-07-14 gr-qc
Testing the Strong Equivalence Principle. II. Relating the External Field Effect in Galaxy Rotation Curves to the Large-Scale Structure of the Universe
修正引力理论通常违反强等效原理，因此自由降落中自引力系统的内部动力学依赖于外部引力场的强度（外部场效应）。我们拟合的旋转曲线（RC）的数据库与Milgromian动力学（MOND），它涉及到外部的牛顿场的外部形状从大尺度重子物质分布通过一个无量纲参数$e_{\rm N}$的模型的启发。我们获得了一个$>4σ$统计检测的外场效应（即平均$e_{\rm N}>0$），证实了以前的结果。然后，我们在附近宇宙的宇宙网中定位了星系，并在欠密和过密区域的星系拟合$e_{\rm N}$ {值}中发现了惊人的对比。北天距天轴22 ~ 45 Mpc的低密度区域的星系，其RC拟合结果与$e_{\rm N}\simeq0$一致，而邻近CfA 2长城和英仙座-双鱼座超星系团的高密度区域的星系，其RC拟合结果为$e_{\rm N}$，比仙女座星系的中值大两倍。我们还计算了独立估计的$e_{\rm N}$从星系巡天数据，发现他们同意的$e_{\rm N}$推断的RC内的不确定性，主要的不确定性是不包含在星系或星系团的重子的空间分布。
2021-09-10 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Solar System constraints on Renormalization Group extended General Relativity: The PPN and Laplace-Runge-Lenz analyses with the external potential effect
基于重整化群效应的广义相对论扩展是由一个已知的物理原理激发的，并构成了一类具有一些未探索的独特方面的扩展引力理论。在这项工作中，我们详细开发的牛顿和后牛顿极限的实现称为重整化群扩展广义相对论（RGGR）。特别注意的是采取的外部潜在的影响，这构成了一种类型的筛选机制典型的RGGR。在太阳系中，RGGR取决于一个单一的无量纲参数$\bar ν_\odot$，这个参数使得对于$\bar ν_\odot = 0$，在太阳系中可以完全恢复GR。以前该参数被限制为$|\bar ν_\odot| \lesssim 10^{-21}$，没有考虑外部电势效应。在这里，我们表明，在一定的近似下RGGR可以铸造的形式兼容的参数化后牛顿（PPN）形式主义，我们使用PPN形式主义和拉普拉斯-龙格-伦茨技术把新的界限$\bar ν_\odot$，无论是考虑或不考虑外部潜在的影响。在外部电势效应下，新的结合读作$|\bar ν_\odot| \lesssim 10^{-16}$。我们讨论了可能的后果，这绑定到星系中的暗物质丰度。
2016-10-09 gr-qc
