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
Slice Energy and Conformal Frames in Theories of Gravitation
我们检查和比较的行为的标量场片能量在不同类别的引力理论,特别是高阶和标量张量理论。我们找到了一个能量的普适公式,并将由此得到的守恒定律与广义相对论中已知的守恒定律进行了比较。这导致了暴胀子,量子和其他形式的标量场在这些广义理论之间的比较。它还表明,所有这些共形相关的,广义的引力理论允许在一个切片上的能量是不变的定义和它的基本属性是不敏感的共形变换。
2004-12-22 gr-qc
Newtonian limit of Extended Theories of Gravity
本文结合最近的观测和实验结果,从理论上讨论了广义引力理论(特别是高阶和标量张量理论)的牛顿极限。
2004-12-17 gr-qc
On gravitational repulsion effect at extreme conditions in gauge theories of gravity
在引力规范方法的框架下讨论了均匀各向同性引力模型。对于由标量场和通常的引力物质填充的模型,导出了无特解的广义宇宙学Friedmann方程。分析了引力排斥效应发生的极端条件。
2006-10-13 gr-qc
Further Extended Theories of Gravitation: Part II
我们将介绍和分析两个例子的扩展理论的引力在帕拉蒂尼形式主义与物质耦合的联系。这将表明文献[1]中介绍的引力的进一步扩展理论类并不是简单地约化为f(R)模型。它还将产生一个理论的例子,即壳层上赋予时空一个非平凡的外尔几何,其中的连接不是由度规结构诱导的(尽管在埃勒斯-皮拉尼-席德的意义上它与度规结构相容;见参考文献[2])。
2010-01-05 gr-qc
Conserving Integrals in [Non-]Metric Theories of Gravitation
本文首先介绍了Robert Geroch预印本关于度规引力理论中守恒量的结果。它们是由Killing矢量场(如果存在的话)和任意秩的散度为零的对称张量构造的。我还提出了另一种方法,即引入旋量场,从而构造能量动量守恒积分等。
2016-04-19 gr-qc
Comparison of conformal gravitation theories by solutions analogous to Reissner-Nordström ones
对于有质量和电荷的物体,给出了一种共形不变引力理论(共形几何动力学- CG)的精确解。该解类似于广义相对论中的Reissner-Nordström解。它的类似解决方案早些时候由Manneland和Kazanas为保角不变引力理论的不同版本- Weyl Conformal Gravitation Theory(Weyl CGt)提出。类似的解决方案不符合。与类似的解决方案的一致性问题进行了讨论。得出了只有由共形几何动力学(CG)方程产生的相似解才对应于电动力学方程的结论。
2020-01-09 gr-qc
Interferometric detection of gravitational waves arising from extended theories of gravity
即使爱因斯坦的广义相对论取得了巨大的成功,并克服了许多实验测试,它也显示出一些缺点和缺陷,今天建议理论家们问它是否是引力的权威理论。在这封信中,我们表明,假设先进的项目检测的引力波(GWs)将提高其灵敏度,允许执行GWs天文学,准确的角度和频率相关的响应函数的干涉仪GWs所产生的各种引力理论,即广义相对论和广义引力理论,可以旨在区分各种理论。
2009-02-13 gr-qc
Analysis of inflationary cosmological models in gauge theories of gravitation
在引力规范理论的框架下,研究了由标量场和超相对论物质填充的暴胀均匀各向同性宇宙模型。本文用二次标量场势对平板模型、开放模型和封闭模型进行了数值分析。研究了宇宙学模型的性质与宇宙学方程的不定参数和初始条件的关系。充分的分析表明,所有宇宙学模型的规律性。
2005-12-22 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
Extended Theories of Gravitation
本文将在行动原则的层次上考察Palatini $-f(\mathcal R)$理论与Brans-Dicke(BD)理论的等价性。我们将定义与Palatini $-f(\mathcal R)$理论相联系的Helmholtz Lagrange量,并定义一些变换,这些变换将有助于恢复Einstein框架和Brans-Dicke框架。我们将看到一个物质场的明确例子,并讨论共形因子如何影响物理量。
2016-01-17 gr-qc
Screening and absorption of gravitation in pre-relativistic and relativistic theories
在评论了早期寻找解释牛顿超距作用引力定律的机制之后,我们回顾了前相对论引力理论中某些屏蔽、屏蔽和吸收效应的ansatzes中出现的非牛顿效应。主要是在吸收和抑制(或放大)方面,我们然后考虑这些ansatzes的相对论引力理论的一些含义,并讨论在建立一个一般框架的比较替代相对论引力理论的成功和问题。我们研究吸收和抑制(或放大)效应的理论,如四阶理论,四分体理论和爱因斯坦-嘉当-基布尔-夏玛理论的相对论代表。
2003-10-16 gr-qc
Einstein and Rastall Theories of Gravitation in Comparison
我们利用Visser最近的一篇文章,声称Rastall引力与Einstein引力是等价的,以一般的方式比较了两个引力理论。我们的结论与Visser的结论不同。我们确实认为这两个理论是不等价的。事实上,与爱因斯坦的广义相对论相比,拉斯塔尔的引力理论是一个“开放”的理论。因此,它准备接受观测宇宙学和量子引力的挑战。
2018-01-14 gr-qc
The Dynamical Instability of Static, Spherically Symmetric Solutions in Nonsymmetric Gravitational Theories
本文研究非对称引力理论的一类静态球对称解的动力学稳定性。我们数值重现怀曼解决方案,并产生新的解决方案的情况下,该理论有一个非平凡的基本长度尺度μ^{-1}。通过考虑这些解的球对称扰动,我们证明了Wyman解是一般不稳定的。
1998-01-26 gr-qc
Dynamics of a self-gravitating thin string in scalar-tensor theories of gravitation
在标量-张量引力理论中,我们研究了自引力弦的动力学,考虑用一个细的物质管来描述它,对于一类解,我们得到在一般情况下,弦的中心线世界片的外曲率在弦的半径趋于零的极限下为零.然而,如果我们对解的行为施加特定的约束,那么我们发现只有中心线的世界片的平均曲率为零,这就是Nambu-Goto动力学。这种分析可以包括无质量的电子引力理论。
1997-06-09 gr-qc
Mathematical Equivalence vs. Physical Equivalence between Extended Theories of Gravitations
我们将证明,虽然Palatini f(R)-理论等价于Brans-Dicke理论,但前者仍然通过了水星近日点岁差检验,而后者则没有。我们认为,这两个模型是不物理等效的,由于不同的假设自由降落。我们还将在没有固定共形规(钟或尺)的情况下进行近日点测试,以突出哪些可以用共形不变的方式测量,哪些不能。我们将论证共形规范是通过选择一个时钟、标尺或等价的质量的定义而被打破的。
2013-02-12 gr-qc
Vanishing Vierbein in Gauge Theories of Gravitation
我们在引力的规范理论(因而包括挠率)的框架内讨论了简并的维尔拜因问题。我们讨论两个例子:Hanson-Regge引力瞬子和Einstein-Rose桥。我们认为,一个时空区域的消失,但光滑的主联系,可以,在原则上,通过散射实验检测。
1999-09-20 gr-qc
Black holes in extended gravity theories in Palatini formalism
我们考虑几个物理场景中,黑洞在经典引力理论,包括$R^2$和Ricci平方校正和制定la Palatini可以分析研究。
2013-01-14 gr-qc
Recovering the effective cosmological constant in extended gravity theories
在扩展引力理论的框架下,讨论了依赖于时间的“宇宙学常数“的意义,并给出了一类宇宙学模型恢复渐近de Sitter行为的条件.为此,我们引入一个与时间有关的(有效)量,它渐近地成为真正的宇宙学常数。我们将处理标量张量,四阶和四阶以上的理论。
1998-04-22 gr-qc
A note on wormholes in slightly modified gravitational theories
满足耀斑爆发条件的虫洞违反了经典广义相对论中的弱能量条件。这篇笔记的目的是要说明,在一定条件下,即使对引力理论做一点小小的修改,也可以避免物质穿过虫洞时的这种违反。第一部分讨论了基于场方程的一些一般准则,而第二部分假设了描述正常物质的特定状态方程,以及特定类型的形状函数。分析仅限于零潮汐力的虫洞。
2017-02-02 gr-qc
New effective theories of gravitation and their phenomenological consequences
本论文主要是对爱因斯坦的广义相对论进行修正,以解释当前的引力和宇宙学问题。更具体地说,修改的仿射结构的时空,这是结构,告诉我们如何执行的衍生品,进行了研究。这些理论出现时,强加的系统必须是不变的行动下的地方庞加莱集团。在这些理论中,它们的稳定性,奇异性出现的条件,费米子的运动,如果有可能找到不同的黑洞解比爱因斯坦的理论,探索。此外,还提出了一个非局部的扩展,它可以使理论在线性极限处不存在不稳定性和奇异性。
2021-01-27 gr-qc
Extended Gravity Theories and the Einstein-Hilbert Action
我讨论任意高阶引力理论和标量张量引力场方程和作用量的水平之间的关系。证明了$(2n+4)$阶引力与Brans-Dicke引力在动力学上是等价的,其中Brans-Dicke引力场和$n$进一步的标量场具有相互作用势.这个标量-张量作用量于是共形地等价于具有$n+1$标量场的爱因斯坦-希尔伯特作用量。这阐明了在许多标量场下,广义引力理论和广义相对论之间共形等价的性质和程度。
1993-07-23 gr-qc
A Recipe to Probe Alternative Theories of Gravitation via N-body Numerical Simulations. I. Spiral Galaxies
探索其他引力理论的一种方法是研究它们是否能解释宇宙的结构。然后,我们修改了著名的Gadget-2代码,通过银河系动力学探索引力的替代理论。作为一个应用,我们模拟了螺旋星系的演化,以探测引力的弱场极限具有Yukawa引力势的替代理论。这些模拟表明,星系动力学可以用来约束与其他引力理论相关的参数。值得强调的是,本研究中给出的方法可以应用于叠加原理有效的任何其他引力理论。
2012-04-24 astro-ph.CO gr-qc
Dirac Equation in Gauge and Affine-Metric Gravitation Theories
我们表明,狄拉克费米子场的协变导数的存在下,一个世界流形上的一般线性连接是普遍的爱因斯坦的,规范和仿射度规引力理论。
1995-11-10 gr-qc hep-th
The role of Topology in the classical geometric theories of gravitation
我撤回这篇论文的前一个版本,因为它包含概念和数学错误。我很快就会用一个经过彻底修改的版本来取代它。
2004-07-30 gr-qc math-ph math.MP
Extended Theories of Gravity and their Cosmological and Astrophysical Applications
我们回顾了度量和Palatini形式主义的引力扩展理论,指出了它们在宇宙学和天体物理学中的应用。其目的是提出一种替代方法来解决与黑暗组件有关的难题。
2007-07-16 astro-ph gr-qc
Non-Riemannian Gravitation amd its relation with Levi-Civita theories
详细讨论了某些经典的非黎曼引力模型与Einstein-Proca理论之间的数学关系。我们还展示了与标量场理论的一些关系。
1999-10-15 gr-qc math-ph math.DG
Stratified scalar field theories of gravitation with self-energy term and effective particle Lagrangian
我们构造了一个一般的分层标量引力理论的场方程,占的自相互作用的领域和粒子拉格朗日,并计算其后牛顿参数。使用这个一般框架,我们分析了几个特定的标量引力理论,并检查他们的预测太阳系后牛顿效应。
2018-06-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Higher-Derivative Gravitation in Bosonic and Superstring Theories
讨论了高阶导数引力理论中自由度的数目及其动力学性质。利用辅助场的方法,给出了这些自由度的完全非线性西格玛模型。作为副产品,我们提出了一个一致的非线性耦合的自旋2张量引力。结果表明,由于光场内线的单圈辐射修正,在$N=1$,$D=4$超弦拉格朗日量中产生了非零的$(C_{μναβ})^{2}$项。
1995-09-26 gr-qc hep-th
On Gravitational Energy in Newtonian Theories
在广义相对论中,(局部)引力能的概念存在一些众所周知的问题。我们通过与牛顿引力,特别是几何化的牛顿引力(即,Newton-Cartan理论)。我们证明了牛顿引力场的能量密度有一个自然的候选者。但是我们观察到,这个量是规范相关的,如果不引入进一步的结构,它就不能在几何化(无规范)理论中定义。然后,我们解决一个潜在的反应,有一个类似的Weyl张量的几何化牛顿引力。
2018-02-12 gr-qc physics.hist-ph
Problem of Cosmological Singularity, Inflationary Cosmology and Gauge Theories of Gravitation
在引力规范理论的框架下讨论了宇宙学奇点问题。介绍了包括标量场和一般引力物质的均匀各向同性模型的广义宇宙学Friedmann方程。通过对引力物质物态方程和GCFE不定参数的某些限制,指出平坦型、开放型和封闭型暴胀宇宙学模型的共同特征是它们的正则弹跳性。
2004-02-05 astro-ph gr-qc hep-th
Cosmological bouncing solutions in extended teleparallel gravity theories
在扩展的Telepallel引力理论与3+1维Gauss-Bonnet模拟项的背景下,我们解决了这些理论在四维Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker几何中再现几个著名的宇宙学反弹场景的可能性。我们将研究哪种类型的引力拉格朗日函数能够重建由对称、振荡、超反弹、物质反弹和奇异反弹的解析表达式提供的反弹解。一些拉格朗日发现都是解析的起源有闵可夫斯基和史瓦西作为真空解决方案。所有这些结果都为这些理论成为宇宙学尺度下引力扩展理论的候选者提供了可能性。
2018-05-26 gr-qc hep-th
Isomorphism between Non-Riemannian gravity and Einstein-Proca-Weyl theories extended to a class of Scalar gravity theories
我们将最近证明的某些非黎曼引力模型与Einstein-Proca-Weyl理论之间的关系推广到一类标量引力理论。这是用来提出一个黑洞的非黎曼联系的膨胀解。
1999-05-06 gr-qc math-ph math.MP
A general class of gravitational theories as alternatives to dark matter where the speed of gravity always equals the speed of light
在星系和宇宙学的体系中,已经提出了许多引力理论来代替暗物质。最近对两颗中子星合并产生的引力波(GW 170817)和电磁波(GW 170817 a)的观测,对引力速度与光速的差异提出了严格的限制,严重限制了这种理论的唯象可行性。我们重新审视了这些观测结果对相对论修正牛顿动力学(MOND)的张量-矢量-标量(TeVeS)范式的影响,并证明了这种范式中存在一个以前未知的类,其中重力的速度总是等于光速。我们表明,这在不改变星系中通常的(双度量)MOND现象的情况下成立。
2019-05-23 astro-ph.CO gr-qc
Neutron star solutions with curvature induced scalarization in the extended Gauss-Bonnet scalar-tensor theories
本文研究了一类扩展标量张量Gauss-Bonnet(ESTGB)理论中的中子星模型,该模型的标量自由度仅在强曲率区存在。我们表明,在所考虑的ESTGB理论的框架下,存在新的中子星的解决方案,这是通过自发标量化的广义相对论中子星。与标准标量张量理论中由物质的存在引起的自发标量化相反,在我们的情况下,标量化是由时空曲率引起的。
2017-12-11 astro-ph.HE gr-qc
The post-Newtonian limit in C-theories of gravitation
C-理论提供了一个统一的框架来研究度量,度量仿射和更一般的引力理论。在这些理论的真空弱场极限下,参数化后牛顿(PPN)参数$β$和$γ$可以不同于它们的广义相对论值。然而,有几类模型具有长距离的重力修正,但仍然通过了太阳系测试。在这里,它是如何计算的PPN参数在C-理论,也在nonminimumly耦合曲率理论,纠正以前的结果在文献中的后者。
2011-11-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Regular inflationary cosmology and gauge theories of gravitation
在引力规范理论的框架下,研究了标量场和超相对论物质填充的均匀各向同性模型的宇宙学方程。讨论了以超相对论物质为主导的平坦型、封闭型和开放型的规则暴胀宇宙学模型。结果表明,暴胀宇宙学模型的本质部分具有弹跳性。
2003-12-29 astro-ph gr-qc hep-th
From very-extended to overextended gravity and M-theories
引力和M-理论作为非常扩展的Kac-Moody不变量理论的表述,对于每个非常扩展的代数G+,包含两个在过度扩展的Kac-Moody子代数G++下不变的不同作用量。第一个带有欧几里德签名,是G++在M理论和宇宙学台球的背景下提出的E10不变作用的推广。第二个作用量带有各种洛伦兹签名,这些签名通过与场的外尔变换相关的各种等价公式揭示出来。它承认精确解,与最大氧化场论和它们的奇异对应物的精确解相同,它们描述了在除一个方向之外的所有方向上涂抹的相交极值膜。G++的Weyl变换通过传统对偶和奇异对偶将这些解联系起来。这些精确的解决方案,共同的卡茨-穆迪理论和时空协变理论,提供了一个实验室,分析的意义,无限集的领域出现在卡茨-穆迪配方。
2004-12-16 gr-qc hep-th
Neutrino oscillations in extended theories of gravity
我们在扩展的引力理论框架内研究了中微子振荡。基于Pontecorvo形式的协变重构,我们计算了中微子在曲率不变量平方的引力作用描述的静态时空中传播的振荡几率.计算进行了两味近似,在真空和物质的振荡。结果表明,中微子相位对强等效原理的破坏是敏感的。作为说明,我们专门分析了各种扩展的引力模型,以便量化这种违反,并了解这些模型的特征自由参数如何影响中微子相。最后讨论了确定这些参数的新界限和约束扩展引力理论的可能性。
2020-01-15 gr-qc hep-th
The physical foundations for the geometric structure of relativistic theories of gravitation. From General Relativity to Extended Theories of Gravity through Ehlers-Pirani-Schild approach
本文用所谓的Ehlers-Pirani-Schild形式主义批判地讨论了相对论引力理论几何结构的物理基础。这种方法提供了一个自然的解释,显示如何将它们与广义相对论和一个大类的引力扩展理论。特别是,我们表明,在这样的形式主义,测地线和因果结构的时空可以安全地解开允许正确的分析,鉴于观察和实验。作为特殊情况,我们考虑f(R)引力的情况。
2012-02-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational Cherenkov Radiation from Extended Theories of Gravity
我们线性化的高阶引力理论,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。在某些有趣的物理情况下,计算了这种粒子发射引力切伦科夫辐射的速率。
2012-06-28 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The conformal frame freedom in theories of gravitation
在文献中经常有人声称,引力的标量张量理论的经典物理预言依赖于该理论的共形框架。我们认为,这种说法是错误的,所有经典的物理预测是共形框架不变。我们也回应了Vollick [gr-qc/0312041]对我们最近对1/R引力的Palatini形式的分析的批评。
2004-06-16 astro-ph gr-qc hep-th
Equilibrium and stability of relativistic stars in extended theories of gravity
我们研究静态的,球对称平衡配置在扩展的引力理论(ETG)的Capozziello等{ \it al}介绍的符号。我们以一种非常通用的形式计算这种理论中恒星结构的微分方程,即,引入了任意ETG的Tolman-Oppenheimer-Escheroff推广。稳定性分析也特别关注标量张量引力的特殊例子进行了研究。
2016-12-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Photon frequency shift in curvature based Extended Theories of Gravity
在基于曲率的广义引力理论框架下,研究了旋转引力源产生的光子的频移。讨论是在弱场近似下进行的。采用微扰的方法,我们分析了地球与卫星之间的光子交换过程,并找到了一个约束引力理论自由参数的一般关系。最后,我们建议月球作为一个可能的实验室,通过未来的实验来测试引力理论,这些实验原则上也可以基于太阳系的其他天体。
2021-03-04 astro-ph.EP gr-qc hep-th
Effective Gravitational Wave Stress-energy Tensor in Alternative Theories of Gravity
真空中双星系统的内旋受引力辐射的应力能和其他传播自由度的控制。对于引力波,主要贡献的特点是在未来零无穷大的有效应力能量张量。我们采用微扰理论和短波长近似计算这种应力-能量张量在广泛的替代理论。我们发现,这个张量通常是修改的第一次计算的艾萨克森,其中的修正可以支配广义相对论项。然而,在许多理论中,这些修正在渐近平坦的、未来的、零无穷大处完全消失,使应力-能量张量变成艾萨克森的。我们首先考虑动力学的陈-西蒙斯修正引力,它通过一个标量场和黎曼张量及其对偶的收缩来纠正这种作用,从而解释了这种现象。然后,我们考虑一类广泛的理论与动力学标量场耦合到高阶曲率不变量,并表明,引力波应力-能量张量仍然减少到艾萨克森的。本文的计算对于通过双星轨道衰变或通过引力波观测系统地检验这种修正的引力理论是至关重要的。
2011-01-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining Extended Theories of Gravity using Solar System Tests
太阳系的实验对宇宙学常数的估计值提出了限制,而宇宙学常数可以从引力红移、光偏转、引力时滞和测地岁差等不同实验中精确地导出。假设每一个合理的引力理论都应该满足太阳系的测试,我们使用这些限制的宇宙学常数的估计值来约束扩展的引力理论,这些理论现在被研究为宇宙学模型的可能理论,并为宇宙学常数问题提供可行的解决方案,并解释目前的宇宙加速。我们得到的估计值,从太阳系的测试,出现在扩展的引力理论的参数是数量级大于宇宙学相关理论的框架中获得的值。
2007-04-24 astro-ph gr-qc hep-th
Super-renormalizable & Finite Gravitational Theories
本文介绍并深入研究了实现爱因斯坦广义相对论紫外线(UV)完善的一类非多项式高阶导数引力理论。这些理论都是单一的(无鬼),最多只有一个循环的分歧生存。其结果是一类在偶数维上超可重整化而在奇数维上有限的理论。此外,我们明确地证明了在D=4,有一个扩展的理论是完全有限的,所有的beta功能消失,甚至在一个循环。这些结果可以很容易地推广到额外的维度,它很可能是更高的维理论也可以有限。因此,我们有可能在任何维度上存在“有限量子引力“。
2014-07-30 gr-qc hep-ph hep-th