Spectra of Relic Gravitons and Brans-Dicke Theory
利用Brans-Dicke引力理论导出了暴胀模型宇宙学膨胀产生的残余引力波的谱,由残余引力波的频变谱导出了极早期哈勃参数和物质能量密度的时间关系,并发现Brans-Dicke标量场对残余引力子的能量密度有贡献.
2004-06-11 gr-qc
Relic gravitational wave spectrum, the trans-Planckian physics and Hořava-Lifshitz gravity
本文计算了由trans-Planckian效应引起的残余引力波的谱,其中标准的线性色散关系可以被修正。在研究trans-Planckian效应的文献中,我们特别使用了Corley-Jacobson色散关系。Corley-Jacobson型修正色散关系可以从非相对论UV完备的Hoenava-Lifshitz引力得到。虽然我们还不清楚从紫外区的Hoenava-Lifshitz引力到红外区的Einstein引力的转变是如何发生的,但我们假设Hoenava-Lifshitz引力区之后是Einstein引力的暴胀阶段。
2009-07-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Despicable Dark Relics: generated by gravity with unconstrained masses
我们证明了一个通用的,有效的和纯粹的引力通道的存在,产生显着丰富的黑暗遗迹在通货膨胀结束后的再加热。该机制是目前的任何惰性标量与非最小曲率耦合$ξRχ^2$和文物生产是有效的自然值$ξ= {\cal O}(1)$。观测到的暗物质丰度可以达到从$m \sim 1 {\rm k eV}$到$m \sim 10^{8} {\rm GeV}$的广泛范围的遗迹质量,这取决于膨胀的规模和暗扇区耦合。令人沮丧的是,这些遗迹逃脱了直接,间接和对撞机的搜索,因为不需要与可见物质的非引力耦合。
2019-04-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing metric-affine f(R)-gravity by relic scalar gravitational waves
本文讨论了度量仿射f(R)引力场中标量引力波的出现。这样的一个组件允许区分度量和度量仿射理论的内在含义,这一结果是,测地线结构的理论可以区分。我们推广了互相关分析的形式,包括了附加的极化模式,并计算了宇宙学遗迹引力子谱的可探测能量密度。针对VIRGO、LIGO和LISA干涉仪的灵敏度,讨论了信号的可能检测。
2010-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Thermal relics as hot, warm and cold dark matter in power-law $f(R)$ gravity
研究了热遗迹作为热、暖、冷暗物质在$\mathscr{L}=\varepsilon^{2-2β}R^β+{16π}m_{\text{Pl}}^{-2}\mathscr{L}_m$引力场中的演化,其中$\varepsilon$是平衡场方程维数的常数,$1<β<(4+\sqrt{6})/5$表示能量密度和温度的正性.如果轻中微子作为热/暖遗迹,那么冻结时统计自由度的熵数$g_{*s}$和预测的分数能量密度$Ω_ψh^2$都依赖于$β-$,这使标准质量束缚$Σm_ν$松弛。对于冷遗迹,通过精确求解相对论和非相对论两种情况下的简化Boltzmann方程,我们证明了重中微子质量的Lee-Weinberg束缚可以得到相当大的放松,弱相互作用大质量粒子(WIMP)的“WIMP奇迹”随着$β$偏离$β=1^+$而逐渐失效.整个框架在极限$β\to 1^+$下简化为GR的框架。
2015-12-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Stochastic background of gravitational waves "tuned" by $f(R)$ gravity
引力波的宇宙学背景可以通过引力扩展理论来调节。特别地,可以证明,假设Ricci标量$R$的泛函数$f(R)$,给出了控制早期宇宙中引力波演化和产生机制的参数化方法。
2009-02-18 gr-qc
Quintessential Inflation on the Brane and the Relic Gravity Wave Background
本质暴胀描述了暴胀和暗能量(本质)都由同一个标量场描述的场景。在传统的典型暴胀膜世界模型中,引力粒子的产生被用来重新加热宇宙。这种再加热机制是非常低效的,并且导致重力波的过度产生,这违反了核合成约束并且使模型无效。我们描述了一种在膜上实现典型膨胀的新方法,在这种方法中,膨胀之后是“瞬间预热”(Felder,Kofman & Linde 1999)。在该模型中,再加热温度越高,残余重力波的振幅越小,这与核合成边界是一致的。残留的重力波背景在高频有一个“蓝色”的光谱,是膜上成功的典型膨胀的一般副产品。
2004-09-11 astro-ph gr-qc hep-ph
A paradigm of warm quintessential inflation and production of relic gravity waves
我们考虑在温暖背景下的典型暴胀框架,这是由标量场能量密度耗散到相对论自由度引起的。耗散过程对背景和扰动水平的演化都有重要的影响,并使我们能够很容易地满足观测约束。我们的数值分析证实,该模型符合观测约束,即使场辐射耦合强度是弱的。在暖背景下,我们研究了暴胀过程中产生的残余重力波的后暴胀演化,其振幅受到大爆炸核合成约束。进一步研究了耦合对重力波振幅的影响,得到了模型参数之间的允许相空间。典型的暴胀机制导致了引力波背景在高频处的蓝谱。我们讨论了未来提出的任务的遗迹重力波信号的检测的前景。在未来,提高它们在高频区域的灵敏度,可能使我们能够探测在暴胀的基本框架中存在动力学区域所引起的光谱的蓝色倾斜。
2020-11-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Relic Gravity Waves from Braneworld Inflation
我们讨论的情况下,额外的维效应允许一个标量场与陡峭的潜力发挥的双重作用的暴胀子以及暗能量(精华)。在这种情况下,宇宙的后暴胀演化一般以“动力机制”为特征,在此期间,标量场的动能大大超过其势能,导致标量场物质$P_ϕ\simeq ρ_ϕ$的“刚性”状态方程。动力学制度之前的辐射占主导地位的时代,并介绍了一个重要的新功能的频谱的遗迹重力波在膨胀过程中量子力学。重力波谱随波数的增加而增加,波长短于辐射状态开始时的同动视界尺度。这种“蓝色倾斜”是具有陡峭势能的模型的一般特征,并对一类暴胀膜世界模型施加了强约束。讨论了陆地和空间重力波观测站如LIGO II和LISA探测重力波背景的前景。
2001-10-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Grin of the Cheshire cat: Entropy density of spacetime as a relic from quantum gravity
有相当多的证据表明,引力场方程与描述弹性等涌现现象的方程具有同样的地位。事实上,从热力学变分原理导出场方程是可能的,在热力学变分原理中,一组归一化矢量场是变化的,而不是度规。我们表明,这种变分原理可以出现作为一个低能量($L_P = (G\hbar/c^3)^{1/2} \to 0$)遗物的一个合理的非微扰效应的量子引力,即存在的零点长度的时空。我们的结果在以下意义上是非微扰的:如果我们通过引入零点长度来修改时空中的测地线距离,以引入量子引力的某些效应,并取修改后的度规的里奇标量的极限$L_P \to 0$,我们最终得到一个非平凡的首阶($L_P$ -独立)项。\textit{This term is identical to the expression for entropy density of spacetime used previously in the emergent gravity approach.}这再次证实了这样一个观点,即时空的微观自由度,当在完整的理论中得到适当的描述时,可以导致根据热力学变分原理对几何的有效描述。这在概念上类似于热力学从分子力学中产生。该方法对计算宇宙学常数也有重要意义,并作了简要讨论。
2014-12-03 gr-qc hep-th
Cosmological implications of scale-independent energy-momentum squared gravity: Pseudo nonminimal interactions in dark matter and relativistic relics
在本文中,我们介绍了一个尺度无关的能量动量平方引力(EMSG),允许不同类型的源,这可能会导致许多有趣的应用程序/宇宙学的影响的情况下,不同的引力耦合。在本研究中,首先,我们研究了$Λ$冷暗物质($Λ$ CDM)模型的修改,其中光子和重子耦合到广义相对论中的时空,而冷暗物质和相对论遗迹(中微子和任何其他相对论遗迹)耦合到符合EMSG的时空。这种情况下诱导伪非最小的这些组件上的相互作用,导致修改的背景和微扰水平。这种情况的一个后果是,理论的无量纲自由参数可能会导致相对论性物质的有效数的直接变化,而不需要引入新的额外物质。为了量化宇宙学场景的观测结果,我们使用了宇宙微波背景普朗克数据(温度,偏振和透镜功率谱)和重子声振荡数据。我们发现,自由模型参数太小,导致统计上显着的修正$Λ$ CDM模型由于EMSG。我们推断,这里提出的模型是相当丰富的有前途的宇宙学应用/影响,值得进一步研究。
2018-09-24 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic relic abundance and f(R) gravity
利用PAMELA(Payload for Antimatter-Matter Exploration and Light-nucleus Astrophysics)实验获得的最新数据,评述了$f(R)$引力的宇宙学后果。这项合作报告了过量的正电子事件,这些事件无法用传统的宇宙学和粒子物理学来解释,通常被归因于暗物质的存在(特别是弱相互作用的大质量粒子)。PAMELA数据的暗物质解释激发了对替代宇宙学模型(相对于标准宇宙学)的研究,因为它们预测哈勃膨胀率的增强,以这种方式产生具有更大遗迹丰度的热遗迹。我们的分析表明,$f(R)$宇宙学允许解释PAMELA之谜的暗物质遗迹粒子的顺序或小于$10^2$ GeV的制度$ρ^c \lesssim ρ^m $,其中$ρ^c$是曲率密度和$ρ^m$辐射密度。对于模型$f(R)=R+αR^n$,则可以得出结论,$n\simeq 1$和相对于广义相对论的小修正确实可以导致解决实验结果。然而,其他有趣的宇宙学模型可以考虑在前BBN时代的BBN约束放松。在这种情况下,PAMELA数据可以适合更大类的$f(R)$模型。
2012-07-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On discrete symmetries and relic radiation anisotropy
本文讨论了Wilkinson微波各向异性探测器(WMAP)探测到的宇宙微波背景辐射(CMBR)温度涨落的大尺度角关联可能具有量子引力的离散对称性
2014-06-17 astro-ph.CO gr-qc
Off-shell Dark Matter: A Cosmological relic of Quantum Gravity
我们研究了一个新的宇宙学冷暗物质(CDM)起源的建议,它植根于时空的量子性质。在这个模型中,量子场的离壳模可以存在于时空非定域性的渐近状态中(在量子引力的一般理论中预期的),并扮演CDM的角色,我们称之为离壳暗物质(OfDM)。然而,它们的产生率受到非定域性尺度(例如普朗克长度)的抑制。结果表明,OfDM只在大爆炸的第一时刻产生,然后有效地折叠(除了通过其引力相互作用)。我们研究了这个模型的观测预测:在宇宙暴胀的背景下,我们表明,这个建议涉及再加热温度的暴胀子质量,缩小了特定的暴胀情况下的e-折叠的数量的不确定性。我们还证明了OfDM确实是冷的,并讨论了小尺度物质功率谱上的潜在可观察签名。
2016-04-08 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The Detectability of Relic (Squeezed) Gravitational Waves by Laser Interferometers
结果表明,预期的振幅和特定的相关特性的遗迹(压缩)引力波背景可能允许注册的遗迹引力波的第一代灵敏的引力波探测器。
1999-01-15 astro-ph gr-qc hep-th
Might the radiation era extend back to the Big Bang? On dark matter production and the relic graviton background in quadratic gravity
Higgs Centre for Theoretical Physics(希格斯理论物理中心);Perimeter Institute for Theoretical Physics(珀米特理论物理研究所)
本文在二次引力框架下重新审视辐射纪元回溯至大爆炸的后果,发现暗物质质量与引力子耦合系数的新关系,并提出暗物质引力产生机制,同时指出遗迹引力子背景可约束理论参数。
2026-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the Detectability of Relic (Squeezed) Gravitational Waves
残余引力波的预期振幅和谱斜率,加上它们与压缩现象相关的特定相关特性,可能允许第一代灵敏的引力波探测器记录残余(压缩)引力波。
1999-03-20 astro-ph gr-qc hep-ph
Non-local gravity effects in cosmological dynamics probed by IceCube/KM3NeT signals and dark matter relic abundance
Università degli Studi di Napoli “Federico II”(那不勒斯费德里科二世大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN)(意大利国家核物理研究所);Scuola Superiore Meridionale(南方高等学院);Università di Salerno(萨莱诺大学);Loyola Marymount University(洛约拉马利蒙特大学)
本文研究非局域引力对宇宙动力学的影响,通过引入四维算子解释IceCube/KM3NeT高能中微子通量和暗物质丰度,并利用Noether对称性得到幂律解。
2026-05-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Coupled Evolution of Primordial Gravity Waves and Relic Neutrinos
考虑到原始重力波(张量扰动)与残余中微子的耦合,我们分析描述了原始重力波(张量扰动)的宇宙学演化。我们证明,作为因果关系的后果中微子引起的相移的视界下张量振荡在小尺度上趋于零。对于中微子退耦后在辐射时代重新进入视界的张量模,我们计算出中微子抑制因子为1- 5 rho_nu/9 rho +O[(rho_nu/rho)^2]。这一结果与Weinberg对三种中微子味所得到的值一致,并且与数值玻尔兹曼演化一致。一个在小尺度和大尺度上具有正确渐近形式的最小公式再现了CMB在所有尺度上探测到的大约10%的演化。一个更精确的解决方案(在初等函数方面)表明,在辐射时代重新进入视界的模式略有增强,其时间振荡的相位被次主导的非相对论性物质转移。相移在视界下的尺度上以几何方式增长,直到辐射物质相等;对于k>>k_eq,累积的位移尺度为(ln k)/k。相等后重新进入视界的模又受到剩余辐射密度的影响。这些模式遵循朴素物质时代的演化,这是由红移和尺度无关的共形时间增量推进。在附录中,我们介绍了辐射强度的广义相对论测量,在任何规范服从一个简单的输运方程,并为去耦粒子是保存在超视界尺度上的任意初始条件在全非线性理论。
2005-05-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Constraining the Gravitational Wave Speed in the Early Universe via Gravitational Cherenkov Radiation
本文研究早期宇宙修正引力中原初等离子体通过引力切伦科夫辐射产生遗迹引力波背景的机制,并结合大爆炸核合成约束推导出对早期引力波速度的限制。
2025-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gaussian Planck Relics are Ruled-Out as Dark Matter by LIGO
Vanderbilt University(范德堡大学);Harvard University(哈佛大学)
LIGO引力波背景上限排除了由高斯初始条件形成的普朗克质量残余作为暗物质的可能性,表明非高斯原始涨落是唯一可行的通道。
2025-09-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Almost-homogeneity of the universe in higher-order gravity
在$R+αR^2$引力理论中,我们证明了如果自由传播的无质量粒子具有几乎各向同性的分布,那么时空几乎是Friedmann-Robertson-Walker(FRW)的。这推广了最近在广义相对论($α=0$)中证明的结果,该结果适用于光子退耦后的微波背景。高阶结果原则上适用于早期宇宙中的无质量物质,例如残余引力子背景。在这样的背景下,任何未来的观测显示出微小的各向异性,都意味着早期宇宙的几何形状几乎是FRW。
1995-11-15 gr-qc
Relic Gravitational Waves and Their Detection
残余(压缩)引力波的预期振幅和光谱斜率范围,由理论预测和部分观测支持,是在灵敏的引力波探测器的范围内。在最有利的情况下,遗迹引力波的检测可以通过互相关的初始激光干涉仪在LIGO,VIRGO,GEO600的输出来实现。在更现实的情况下,将需要先进的地面和空间激光干涉仪的灵敏度。与压缩现象相关的残余引力波的特定统计特征是进一步提高信噪比的潜在储备。
2000-02-08 astro-ph gr-qc hep-ph
Massless KG-oscillators in Som-Raychaudhuri cosmic string spacetime in a fine tuned rainbow gravity
本研究在Som-Raychaudhuri宇宙弦彩虹引力时空中研究无质量KG振荡器,提出微调彩虹函数以确保普朗克能量标度不变性,并给出新配对函数以同时适用于粒子和反粒子。
2023-04-24 gr-qc
Non-minimal Effective Scalar-Tensor Gravity in the Early Universe
Lomonosov Moscow State University(莫斯科罗蒙诺索夫国立大学)
本文研究了非最小有效标量-张量引力框架下早期宇宙不同阶段的一致性,展示了bounce、inflation和genesis阶段的可行性,并探讨了该理论对哈勃常数不同测量值的解释。
2026-03-25 gr-qc
Geophysical constraint on a relic background of the dilatons
根据弦宇宙学的一个设想,一个遗留下来的轻介子背景可能是宇宙中暗物质的重要组成部分。在以前的工作中,我提出了一种通过观测地球表面引力来寻找这种电子背景的新方法。本文简要回顾了地球物理搜索的概念,并提出了作为介子耦合强度$q_b^2$的函数的对介子背景的地球物理约束。为了简单起见,我把重点放在无质量的光子上,并假设一个简单的地球模型。利用当前的$q_b^2$上限,我们得到了无质量背景的无量纲能量密度的上限$Ω_{DW}h^2_{100} \leq 6 \times 10^{-7}$,它比天体物理观测的结果严格一个数量级,频率为$\sim$ 7 $\times$ 10 $^{-5}$ Hz.如果实验发现$q_b^2$的震级比当前的上限小一个数量级,那么$Ω_{DW}h^2_{100}$的地球物理上限就会变得不那么严格,并且与天体物理观测获得的上限相当。
2010-10-15 gr-qc
Primordial backgrounds of relic gravitons
频率范围在aHz波段和GHz区域之间的残余引力子的扩散背景编码了关于等离子体原始演化和关于电弱时代之前的引力基础理论的最终信息。虽然微波背景辐射的温度和偏振各向异性探测引力子光谱的低频尾部,但在下一个20年期间,脉冲星定时阵列和宽带干涉仪(地面和希望是星载的)将探索一个更大的频率窗口,包括nHz域和音频波段。本文从粒子物理、宇宙学和天体物理学的交叉学科的角度,对遗留引力子的重要理论问题进行了评述。
2020-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Peak and end point of the relic graviton background in string cosmology
使用一般的参数,我们确定的端点频率和峰值能量密度的随机背景的重力波弦宇宙学预期的允许区域。我们提供了一个准确的估计所需的最小实验灵敏度检测到的Hz到GHz范围内的信号。
1996-04-16 astro-ph gr-qc hep-ph
Gravitational Wave Spectrums from Pole-like Inflations based on Generalized Gravity Theories
本文提出了一个通用的统一公式,它可以处理宇宙学引力波在广义引力理论中的经典演化和量子产生过程。应用在几个暴胀模型的基础上的标量张量理论,诱导引力,和低能量有效作用的弦论。导出了基于类极暴胀阶段量子化涨落度规真空期望值的引力波功率谱的解析表达式。假设引力理论过渡到爱因斯坦理论,而相关尺度仍保持在超视界尺度,我们导出了由此产生的引力波的功率谱和残余辐射的方向涨落。基于广义引力的类极暴胀模型中的真空涨落所产生的谱显示出一个显著的共同特征,这一特征不同于爱因斯坦引力中指数暴胀所产生的标度不变谱,这一特征已得到观测的支持。
1997-10-10 gr-qc
Massive, massless and ghost modes of gravitational waves from higher-order gravity
我们线性化的高阶理论,包含标量不变量以外的里奇标量的场方程。我们发现,除了一个无质量的自旋为2的场(标准引力子),该理论还包含自旋为0和自旋为2的质量模式,后者是,在一般情况下,鬼模式。然后,我们研究了这种额外的偏振模式的随机引力波的地基和空间干涉探测器的可能性。最后,我们扩展的互相关分析的形式主义,包括额外的偏振模式,并计算可检测的能量密度的频谱的随机背景的遗物重力波,对应于我们的模型。对于这里考虑的情况,我们发现,这些大规模的模式肯定是感兴趣的直接检测的LISA实验。
2010-01-26 gr-qc
Stochastic Background of Gravitational Waves as a Benchmark for Extended Theories of Gravity
引力波的宇宙学背景可以通过引力扩展理论来调节。特别地,我们可以证明,假设Ricci标量R的通类函数f(R)给出了一种控制早期宇宙中引力波演化和产生机制的参数化方法。
2008-11-30 gr-qc
Signatures of loop quantum gravity in primordial black hole cosmologies
Instituto de Estructura de la Materia, IEM-CSIC(物质结构研究所);Université Libre de Bruxelles (ULB)(布鲁塞尔自由大学)
研究圈量子引力建议的稳定普朗克残留物作为暗物质的可能性,通过分析不同现象学区域并推导新约束,发现质量约10^3 kg的原初黑洞可自然实现再加热并完全构成暗物质,同时产生可观测的引力波信号。
2026-05-27 astro-ph.CO gr-qc
Dark Energy and Dark Matter like intrinsic curvature in extended gravity. Viability through gravitational waves
在这篇简短的评论中,我们讨论了一个中间步骤,即通过考虑引力的扩展理论来扩展标准广义相对论的图景。在这幅织锦中,要解的方程不是广义相对论的标准爱因斯坦场方程,而是这种扩展理论的扩展爱因斯坦场方程。建立标准广义相对论的质能和时空曲率之间的传统关系,在这个新的图景中得到了修正,至少在线性近似下,时空曲率的变化产生了质能。暗宇宙、暗能量、暗物质和先锋异常的各种问题,原则上都可以通过这种方法得到解决,而对引力扩展理论的最终认可可以从一致的引力波天文学的实现中得到。我们还利用真空涨落的放大过程讨论了早期宇宙的质能和时空曲率的量子化,真空涨落的放大过程与残余引力波的原始产生有关。未来对这种残余引力波的探测将是对引力相互作用的量子特征而非经典特征的最终认可。
2012-11-06 astro-ph.CO gr-qc
Relic Backgrounds of Gravitational Waves from Cosmic Turbulence
在早期宇宙中,湍流可能是在几种非平衡过程中产生的。宇宙动荡的周期可能会留下一个可探测的遗迹,以引力波的随机背景的形式。在本文中,我们推导出的期望信号的功率谱的一般表达式。扩展以前的工作的主题,我们考虑到一个连续的能量注入功率和磁场的影响。这两种效应导致相当大的偏离Kolmogorov湍流谱。我们应用我们的结果,以确定可能已产生的中微子不均匀扩散和一阶相变的重力波的频谱。我们表明,在这两种情况下,预期的信号可能是在灵敏度范围内的LISA。
2002-06-26 astro-ph gr-qc hep-ph
Higher-order gravity and the cosmological background of gravitational waves
通过对引力拉氏量的高阶修正,可以调谐引力波的宇宙学背景。特别是,它可以表明,假设$R^{1+ε}$,其中$ε$表示一个通用的(最终很小)修正的希尔伯特-爱因斯坦作用在里奇标量$R$,给出了一个参数化的方法来控制演化和生产机制的引力波在早期宇宙。
2007-12-18 gr-qc
Emergent Electroweak Gravity
我们发现,任何大质量的宇宙学遗迹粒子与小的自相互作用是一个超流体今天,由于其波包的扩大,并缺乏任何弹性散射。为了保持经典性,WIMP暗物质图像只有其质量$M \gg M_{\rm Pl}$是一致的。超流体的动力学由束缚态准粒子的激发谱给出,而不是由组成粒子的质心运动给出。如果这个残余物是一个费米子,它的排斥相互作用是由重玻色子介导的,比如中微子通过$Z^0$相互作用,那么凝聚体的量子数就和广义相对论中的维尔拜因一样。由于费米子的自相互作用之间存在一种增强的整体对称性$SO(3,1)_{space}\times SO(3,1)_{spin}$,这种凝聚体周围的长波涨落是一种Goldstone引力子。引力理论存在于弱标度之下的标准模型电弱扇区的低能极限中,其强度在参数上类似于$G_N$。
2008-12-15 astro-ph cond-mat.other gr-qc
Testing string cosmology with gravity wave detectors
回顾和简要讨论了宇宙学起源的重力波背景的一般性质,着重讨论了弦宇宙学模型所期望的早期前大爆炸阶段的遗迹背景。
1997-07-15 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological Solutions of the Non-minimally Coupled Weyl Connection Gravity Theories
考虑了一个具有Weyl连接的非最小耦合曲率-物质引力模型(NMC),这种理论称为非最小耦合Weyl连接引力(NMCWCG).外尔联络是一种与度量不相容的仿射联络,并且涉及向量场。假设一个真空期望值的矢量场和物质拉格朗日量,只包含真空能量的贡献,我们表明,该模型承认解决方案的空间形式与参考曲率,可以微调到比物质场的贡献小得多的值。这表明,至少在原则上,该模型承认一个可行的宇宙学描述。
2020-03-27 gr-qc
LRS Bianchi type-I cosmological model with constant deceleration parameter in $f(R,T)$ gravity
在$f(R,T)$引力场中研究了空间均匀各向异性的LRS Bianchi I型宇宙学模型,该模型具有一种特殊形式的哈勃参数,它导致减速参数为常数.所考虑的哈勃参数形式中涉及的参数可以被调整以匹配我们的模型与$Λ$ CDM模型。利用现有的减速度参数观测值,讨论了一个具体模型的物理和运动学性质。此外,我们还讨论了我们模型的宇宙学距离。
2017-07-19 gr-qc
Gravity in the Era of Equality: Towards solutions to the Hubble problem without fine-tuned initial conditions
对宇宙膨胀率($H_0$)的不一致测量可能标志着超出标准宇宙学模型的物理学。在这里,我描述了两种早期的修正引力机制,它们通过在物质辐射相等的时代增加膨胀率来调和$H_0$的值。这些机制基于可行的Horndeski理论,需要比具有振荡标量场的早期暗能量少得多的微调初始条件。在不完美的平等暗能量(IDEE)中,初始能量密度比辐射稀释得慢,但比物质稀释得快,自然在平等时代达到峰值。最小的IDEE模型,一个立方伽利略子,太受宇宙微波背景(普朗克)和重子声学振荡(BAO)的限制,以减轻$H_0$紧张。在增强早期引力(EEG)中,标量场的值调制了宇宙学的引力强度。最小EEG模型,指数耦合立方Galileon,给出Planck+BAO值$H_0=68.7 \pm 1.5$(68 c.l.),将与SH0 ES的张力从$4.4σ$降低至$2.6σ$。此外,伽利略对宇宙加速的贡献可能通过后期宇宙幻影膨胀(LUPE)来调和$H_0$。LUPE、EEG和$Λ$的组合将Planck、BAO和SH0ES之间的张力降低到$2.5σ$。我还将描述基于局部重力测试、原始元素丰度和引力波的耦合伽利略子的额外测试。虽然需要进一步的模型构建来完全解决$H_0$问题并满足所有可用的观测,但这些例子显示了解决爱因斯坦广义相对论之外的宇宙学张力的丰富可能性。
2020-06-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Signatures of Quantum Gravity in the Large-Scale Universe
在极早期宇宙中发生的量子引力过程可能是观测到的大尺度宇宙学扰动的原因。将该理论与探测到的微波背景各向异性进行比较,得出的结论是,非常早期的宇宙不是由具有任何标量场势的标量场驱动的。与此同时,观测结果使我们得出结论,在先进的激光干涉仪的帮助下,直接探测到更高频率的遗迹引力波的可能性很大。
1997-08-28 astro-ph gr-qc hep-ph
The connection between `emergence of time from quantum gravity' and `dynamical collapse of the wave-function in quantum mechanics'
有各种理由相信量子理论可能是一种涌现现象。迹动力学是一种基本的非对易矩阵的经典动力学,量子理论和经典力学都是在热力学近似下产生的。然而,在量子理论中用来描述演化的时间是一个外部经典时间,反过来又被认为是一个涌现的特征--一个量子引力基础理论的遗迹。在这篇文章中,我们借用迹动力学的思想来说明经典时间是量子引力物理中算符时间的热力学近似。这一预测将通过正在进行的试图构建宏观物体叠加态的实验室实验来检验。
2010-10-12 gr-qc quant-ph
$CPT$ Violating Electrodynamics and Chern-Simons Modified Gravity
带有Chern-Simons项$p_μA_ν\widetilde{F}^{μν}$的电动力学违反了具有非零$p_μ$的Lorentz和$CPT$对称性。本文指出,对于固定矢量$p_μ$,该理论的能量动量张量与引力最小耦合是对称的,但不是无发散的,从而使引力场方程不一致。为了保持一致性,我们在引力扇区中引入了一个Chern-Simons项,其系数由电磁场中的Lorentz和$CPT$破坏项确定。进一步研究了该模型在宇宙微波背景辐射和残余引力波中的唯象现象。
2009-08-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Effective phantom dark energy in scalar-tensor gravity
我们重新讨论标量张量引力中有效暗能量的幻影行为问题。主要关注的是定义模型的函数的属性。我们发现,目前的幻影行为的模型可以与所有的约束一致,但这些功能之一必须有相当人为的形状,和初始数据必须强烈微调。此外,体模阶段必须是最近在$z\lesssim 1$开始的。所有这些都不利于标量张量引力中的有效幻影行为。
2012-04-02 astro-ph.CO gr-qc
Primordial gravitational waves in Wheeler-DeWitt non-commutative linearized branch-cut quantum gravity
本研究在Wheeler-DeWitt非对易分支切割量子引力框架下,探讨非对易微超空间对宇宙加速膨胀的影响,并预测原初引力波在分支宇宙收缩与膨胀阶段间呈现不对称分布的复杂转变。
2024-02-03 gr-qc
Gravitational waves during inflation from a 5D large-scale repulsive gravity model
在大尺度排斥引力模型的框架下,研究了在横观无迹(TT)规范下,早期暴胀阶段产生的引力波的遗迹背景的产生。我们计算了一个有效的四维Schwarzschild-de-Sitter度规的张量度规波动的频谱,这是在一个非紧的Kaluza-Klein引力理论的背景下,对一个5D Ricci平坦度规解进行平面坐标变换后得到的。我们发现,在一定条件下,该谱几乎是标度不变的。这个模型的一个有趣的方面是,可以从同一个理论模型中推导出张量度规涨落的动力学场方程,不仅在宇宙学尺度上有效,而且在天体物理学尺度上也有效。天体物理学和宇宙学的尺度是由引力-反引力半径决定的,这是模型的自然长度尺度,表明引力在本质上何时变得排斥。
2012-09-12 gr-qc hep-ph hep-th
Cosmology and short-distance gravity
如果观测到的暗能量密度$ρ_Λ$被解释为真空能量密度$ρ_Λ\equiv ρ_V \sim M_V^4$的净贡献,而相应的真空长度尺度$λ_V = M_V^{-1}$则被解释为控制低能量、有效场论引力极限的截止尺度,那么基于有效引力方程的传统宇宙学方案可能只在Tev能量尺度下有效。这种可能性是非常不利的,因为存在一个强度与目前(或不久的将来)实验灵敏度相适应的原始引力辐射的遗迹背景。
2015-08-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Filtering out the cosmological constant in the Palatini formalism of modified gravity
根据理论物理学,宇宙学常数(CC)的数量级应该比宇宙中其他能量密度大得多,这与观测到的大爆炸演化形成鲜明对比。我们解决这个老CC问题,而不是通过引入一个非常微调的反项,但在帕拉提尼形式主义的背景下修改的重力。在我们的模型中,大的CC项被过滤掉了,它不会阻止标准的宇宙学演化。我们讨论了在辐射和物质支配的时代,以及在渐近德西特未来的过滤器效应。最终的膨胀率可以比从大CC推断的低得多,而不使用微调的反项。最后,我们表明,CC过滤器的工作原理也在Kottler(Schwarzschild-de Sitter)度量描述的黑洞环境与CC兼容的未来de Sitter宇宙。
2011-01-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Failures of homogeneous and isotropic cosmologies in Extended Quasi-Dilaton Massive Gravity
我们分析了在Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙学背景下的扩展的准膨胀子大质量引力模型。我们提出了一个仔细的渐近不动点的稳定性分析。我们发现,传统的不动点不能接近动态,除了从一个完美的微调初始条件,涉及准介子和哈勃参数。一个不太好的不动点解,其中0阶Stückelberg场的时间导数为零$\dotϕ^0=0$,没有遇到这样的困难,并且不动点是初始条件的某个有限区域中的吸引子。我们研究的问题存在的Boulware-Deser鬼的理论。我们表明,一般允许消除的Boulware-Deser模式的附加约束只存在于特殊的初始条件下。我们发现,唯一的可能性对应于传统的不动点和初始条件是相同的微调条件,允许动态接近的不动点。
2017-06-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Ultraviolet behavior of transverse gravity
本文研究了引力横观理论中的单圈发散结构。这些理论只有在那些具有单位雅可比行列式(TDiff)的自同态下才是不变的,因此度量的行列式转换为真正的标量而不是密度。一般来说,该模型包括一个额外的标量自由度包含在度量除了通常的自旋2分量。当宇宙学常数微调为零时,只有两个理论是壳有限的,即一个是对称性被增强到全群同态的理论,即爱因斯坦引力,另一个是WTDiff,它具有局部Weyl不变性。它们都不受附加标量的影响。
2008-07-08 gr-qc hep-th
On the physical consequences of a Weyl invariant theory of gravity
在本文中,我们探讨的物理后果,假设外尔不变性的引力定律从经典的立场。实际的外尔不变性要求用外尔可积几何(Weyl integrable geometry,WIG)来代替背景时空的基本黎曼几何结构。我们表明,规范的自由,Weyl不变的引力理论的一个显着特点,导致非常不寻常的后果。例如,在基于WIG的共形不变引力理论(也称为共形广义相对论)的宇宙学背景下,静态宇宙在物理上等价于经历德西特膨胀的宇宙。球对称黑洞在物理上也与无奇性虫洞等价。在CGR框架中规范自由的另一个突出结果是,在标准GR宇宙学中出现的其他难题中,不需要暴胀来解释平坦性,视界和残余粒子丰度。此外,在这个系统中也不会出现宇宙学常数和质量等级问题。
2020-04-15 gr-qc hep-ph hep-th
Conformal Gravity and Extensions of Critical Gravity
涉及保角不变Weyl平方作用量的高阶曲率修正在最近两次四维引力研究中起了作用;在临界引力中,它被添加到标准的宇宙学爱因斯坦-希尔伯特作用量中,并调整系数,使大质量幽灵般的自旋-2激发无质量,而在马尔达塞纳考虑的纯外尔平方作用量中,其中通过施加边界条件来去除大质量自旋-2模式。我们展示了这两种方法之间的联系,我们还概括了临界重力更广泛的类外尔平方修改宇宙爱因斯坦引力,可以消除大量的幽灵般的自旋2模式的边界条件。宇宙学常数在讨论中起着至关重要的作用,因为在AdS_4周围有一个非快子的负质量平方自旋2模式的“窗口”。我们还构建了类似的共形和非共形重力在六个维度。
2012-10-01 gr-qc hep-th
The stochastic gravity-wave background: sources and detection
目前,全世界都在努力建造基于高灵敏度激光干涉仪的引力波探测器。当来自不同地点的探测器的数据被适当地结合起来时,它将允许对遗迹重力辐射的随机背景进行高灵敏度的搜索。这些讲座(从1995年10月的Les Houches学校)回顾了该计划的现状,并讨论了从不同的探测器的数据可以用来进行测量的方法,或放置限制,随机背景。他们还审查了可能的宇宙学来源及其潜在的可探测性。
1996-09-30 astro-ph gr-qc
General Properties of the Self-tuning Domain Wall Approach to the Cosmological Constant Problem
我们研究了与标量场和引力耦合的膜世界的动力学,发现宇宙学常数的自调谐在至多两个膜或具有轨道边界条件的单个膜的理论中是通用的。我们证明了奇异性是通用的自调谐的解决方案与本地化的引力膜兼容:我们表明,本地化的引力与无限大的额外维度是唯一符合特定的微调值的膜张力。允许的膜张力值的数量与标量体电位的负稳定点的数量有关,并且在振荡电位的情况下,膜张力的重力是本地化的,没有奇点是量子化的。我们还研究了奇异性的决议,并发现微调是一般重新引入的奇异性,以保留一个静态的解决方案。然而,我们推测额外字段的存在可能会恢复自调优。
2000-06-23 gr-qc hep-ph hep-th