General Relativity from Causality
我们从因果关系的角度研究了自旋2粒子相互作用理论的大家族。虽然经常有人说，有一个独特的洛伦兹不变有效理论的无质量自旋2，即广义相对论，其他理论，利用更高的导数相互作用实际上是存在的。这些理论与广义相对论不同，因为它们允许任意数量的自旋为2的粒子，由一组更大的参数描述，并且不受满足等效原理的约束。我们认为，领先的自旋2耦合标量，费米子和矢量，并系统地研究在所有这些其他家庭的理论信号传播。我们发现大多数相互作用直接导致自旋2粒子或物质粒子的超光速传播，并且亚光速的相互作用产生其他超光速的相互作用。因此，这种相互作用的多个自旋2物种的理论具有超光性，并通过扩展，因果性。这与广义相对论的特殊情况有着根本的不同，在广义相对论中，只有一个最小耦合自旋为2的粒子，它会导致从满足零能量条件的源产生亚光速传播。即使自旋2场是巨大的，这种病理仍然存在。我们将这些发现与自旋1理论的类似情况进行比较，在自旋1理论中，高阶导数相互作用可以是因果关系。这使得自旋2的情况非常特殊，并且表明自旋2的多个种类是被禁止的，这将我们引导到广义相对论作为本质上唯一的自旋2的内部一致的有效理论。
2017-10-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Classical Tests of General Relativity Part II: Looking to the Past to Understand the Present
这第二部分工作的目的是提出启发式推导的三个经典测试的广义相对论。这些推导基于爱因斯坦等效原理，并使用牛顿物理学作为理论框架。所得结果与爱因斯坦最初的预测接近。历史和轶事方面的主题也进行了讨论。
2020-08-25 gr-qc physics.hist-ph
Departures from special relativity beyond effective field theories
讨论了偏离相对论量子场论而超越有效场论的可能性。最近的一些尝试去在这个方向上的理论和唯象水平进行了简要的审查。
2006-01-04 gr-qc hep-th
Conservation of asymptotic charges from past to future null infinity: Lorentz charges in general relativity
我们表明，与洛伦兹对称性在过去和未来的零无穷匹配的极限空间无穷在一类渐近平坦的时空的渐近收费。这些时空都服从阿什提卡-汉森关于零和空间无穷远处渐近平坦性的定义，并满足我们明确列出的一组附加条件。结合早期关于超平移荷匹配的结果，这表明所有过去和未来零无穷大上的邦迪-梅茨纳-萨克斯（BMS）荷在这类时空中的空间无穷大极限中匹配，证明了斯特罗明格提出的关系。假设在类时无穷远处满足额外的适当条件，这证明了在这些时空中的任何经典引力散射过程中，所有BMS电荷的通量都是守恒的。
2022-08-03 gr-qc hep-th
A new track for unifying general relativity with quantum field theories
从统一量子场论和广义相对论的角度出发，证明了真空的内部动力学方程和相互作用粒子的质量结构方程与广义相对论方程是一一对应的。这使我们设想一个高值的宇宙学常数，正如理论上预期的那样。
2005-10-19 gr-qc
Conformal Generators and Doubly Special Relativity Theories
本文研究了双相对论中修正的Lorenz boost与$R^{1,d-1}$中共形群生成元线性组合的关系。提出了一种新的生成元的引入，以变形保形群，以实现连接示意图。新的生成元是由生活在$R^{2,d}$空间中的自由无质量粒子通过形式降维得到的。由于这种处理，可以说，即使DSR理论修改了$R^{1,d-1}$中的光锥结构，在某些情况下，它在$R^{2,d}$中也可以保持不变。
2004-09-22 gr-qc hep-th
A systematic approach to generalisations of General Relativity and their cosmological implications
一个世纪前，爱因斯坦提出了他优雅而精细的广义相对论，迄今为止，这一理论经受住了大量的经验检验，取得了显著的成功。尽管爱因斯坦的理论取得了巨大的胜利，但现代宇宙学和粒子物理学的顽强挑战激发了对更广泛的时空理论的探索。尽管爱因斯坦根据时空曲率对引力的解释被普遍接受，但将几何概念赋予引力是模糊的，因为广义相对论允许三种完全不同但等价的方法，爱因斯坦的解释只是其中之一。然而，从场论的角度来看，洛伦兹不变的无质量自旋2粒子的相容理论的构建唯一地导致了广义相对论。保持洛伦兹不变性意味着任何对广义相对论的修改都将不可避免地在引力扇区中引入额外的传播自由度。采用这种观点，我们将回顾最近的进展，在建设一致的场论的基础上额外的标量，矢量和张量场的引力。在这个概念框架内，我们将讨论与伽利略理论，拉格朗日密度由Horndeski构建和超越，扩展到DHOST相互作用，或包含广义Proca场及其扩展，或几个Proca场，以及双引力理论和标量矢量张量理论。我们将回顾他们的成立动机，不同的配方，并在这些类的理论与他们的经验可行性内获得的基本结果。
2018-07-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On Logical Analysis of Relativity Theories
本文旨在介绍我们对相对论的公理逻辑分析。
2011-05-04 gr-qc math-ph math.LO
Special Relativity from Soft Gravitons
我们研究了所有涉及无质量自旋2和自旋1的粒子介导的长程力，允许一般的能量关系和违反升压不变性的旋转和旋转不变的局部理论。虽然规范不变性是不是一个先验所需的描述非洛伦兹不变的理论，我们首先建立的地方需要“软规范不变性”。然后通过在散射振幅中引入软引力子极限，证明了除了一般的万有引力子耦合的要求外，还需要特殊的相对论性能量动量关系，并且必须是精确的。我们将此与只有自旋$\leq1$粒子的理论的情况进行对比，在那里，虽然我们仍然可以从局域性导出电荷守恒，但狭义相对论很容易被违反。我们提供的迹象表明，整个结构的相对论可以建立从自旋2以这种方式。
2017-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Aberration and the Question of Equivalence of some Ether Theories to Special Relativity
在过去的二十年里，通过使用不同的同步过程，发展了解释相同实验以及狭义相对论的理论。它们都是类似以太的理论。大多数作者认为这些理论等同于狭义相对论，但没有普遍的证明。通过光行差的格丹肯实验，我们给出了在惯性系中进行的实验也是如此的有力证据。
1996-07-20 gr-qc
Classical Tests of General Relativity Part I: Looking to the Past to Understand the Present
爱因斯坦的广义相对论（GR）提供了对引力最好的描述。最近对引力波的探测和对黑洞的第一张照片提供了对GR的壮观证实，也引起了人们对引力相关主题的浓厚兴趣。然而，为了理解现在和未来的发现，回顾过去，回顾GR的经典测试，即太阳对光的偏转，水星的近日点岁差，以及光的引力红移，是很方便的。这项工作的目的是提供一个非技术性的介绍GR的经典测试。在这第一部分的工作中，一些基本概念的相对性和等效原理进行了分析。文章的第二部分考察了经典测试。
2020-08-25 gr-qc physics.ed-ph
General relativity limit of the scalar-tensor theories for traceless matter field
研究了无痕物质源标量张量理论的$ω(ϕ) \to \infty$极限。结果表明，$ω(ϕ) \to \infty$的极限不能将标量张量理论还原为广义相对论。在Nordtvedt条件下，得到了平坦Friedmann宇宙中标量张量宇宙学的一个精确辐射解.
2002-04-03 gr-qc
A Projective Interpretation of Some Doubly Special Relativity Theories
研究了正交群在射影空间上的一类射影作用。本文证明了Fock-Lorentz变换和Magueijo-Smolin变换（称为双狭义相对论）就是这样的变换。形式主义容易导致新的类型转换。
2011-09-30 gr-qc
Twin Stars in General Relativity and Extended Theories of Gravity
本研究探讨中子星状态方程，重点分析双星现象在广义相对论与帕拉蒂尼引力中的表现，并指出类型I子类在修正引力中展现双星现象，同时讨论能量-动量张量负迹的挑战。
2024-02-06 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Operational indistinguishably of varying speed of light theories
光速变化理论是近年来为解决超高能宇宙射线中的标准模型问题和反常现象而提出的。这些理论试图建立一个新的相对论，而不对光速的恒定性做任何假设。在这方面，我们研究两个理论，并希望表明，这些理论不是新的相对论，而只是重新描述爱因斯坦的狭义相对论。
2004-02-15 gr-qc hep-ph
Time reversal and negative energies in general relativity
讨论了指向后的四矢量和负能量在广义相对论中的意义。能量的符号不是绝对的，而是相对于观察者的四速度，每个粒子/观察者总是测量自己的质量为正。结果表明，在广义相对论中，对指向过去和指向未来的物质相互作用的描述需要两个度规张量来保证自洽性。广义相对论的这一方面可能解释了导致“暗能量“和非重子“暗物质“提议的观测结果。
2010-08-16 astro-ph gr-qc hep-th
The Observer's Ghost: a field-space connection-form and its application to gauge theories and general relativity
我们引入了一个功能的协变微分作为研究领域空间几何的工具，在一个明显的协变的方式。然后，我们触及它的作用，规范理论和广义相对论在有界区域，并在BRST对称性。由于Gribov问题，我们认为，我们的形式主义-允许一个非零的功能曲率-是必要的规范不变性的场空间的全球治疗。我们的结论是，我们介绍的结构令人满意地实现了规范理论和广义相对论中的（非渐近）观察者的概念。
2017-02-01 gr-qc hep-th math-ph
Relativistic stars in vector-tensor theories
本文研究了二阶广义Proca理论中的相对论性星解，该理论的特征是具有导数耦合的$U(1)$ -破缺向量场.在三阶和四阶导数耦合模型中，当耦合常数为负的耦合常数时，恒星的质量和半径比广义相对论中的大。这一现象主要归因于与广义相对论相比，物质压力下降较慢，导致恒星半径增加。有一种倾向是，相对论性的恒星，质量较小的是没有引力约束的一个低的中心密度，因此动态不稳定，但与一个较大的质量是引力约束。另一方面，我们表明，内禀矢量模耦合产生的广义相对论的解决方案，一个平凡的字段配置文件，所以质量和半径没有修改从那些在广义相对论。
2018-04-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Minimally modified theories of gravity: a playground for testing the uniqueness of general relativity
在最近的一篇论文[1]中，引入了一类新的具有两个局部自由度的引力理论。这些理论的存在显然挑战了广义相对论作为无质量自旋2粒子的独特非线性理论的独特作用。在这里，我们对这些理论进行了全面的分析，目的是（i）理解这些理论是否实际上等同于广义相对论，以及（ii）在这些理论不等同的情况下找到方差的根源。我们发现，一系列看似不同的理论实际上通过了我们能够设计的所有可能的广义相对论（在真空中）等价性测试，包括使用壳层技术分析散射振幅。这些结果得到了补充的观察，唯一的例子，这是明显不等价于广义相对论要么不包含引力子在他们的频谱，或不能保证只包括两个本地自由度，一旦辐射校正考虑。耦合到物质也被认为是：我们表明，耦合这些理论的问题，在一个一致的方式并不像人们所期望的那样简单。不能使用最小耦合以及最直接的非最小耦合。因此，在能够解决物质存在的任何问题之前，有必要找到一个一致的（而且在任何情况下都相当独特的）耦合方案。
2018-10-29 gr-qc hep-th
General relativity, differential geometry, and unitary theories in the work of Mira Fernandes
本文分析了Mira Fernandes在统一理论方面的工作，涉及广义相对论与微分几何。研究问题为统一理论，核心方法是分析其工作，主要贡献为提供分析。
2010-11-29 gr-qc hep-th math-ph
Universality of Einstein's General Relativity
在相对论引力理论中，最接近广义相对论的是标量-张量引力理论，而拉格朗日量是曲率标量的任意函数f（R）。这些理论和广义相对论之间的关系可以画出一个完整的图表。这些理论在数学上（局部）等价于广义相对论加上一个最小耦合自相互作用标量场。物理上，它们描述了一个无质量的自旋为2的场（引力子）和一个自旋为0的引力分量。它表明，这些理论要么是物理等价于广义相对论加上标量或平坦的空间是经典不稳定的（或至少怀疑是不稳定的）。从这个意义上说，广义相对论是普适的：它是引力理论空间中的一个孤立点，因为对它的微小偏离要么具有与它相同的物理内容，要么产生物理上站不住脚的理论。
1995-11-27 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
Generating Solutions of Ricci-Based gravity theories from General Relativity
我们推广的算法，建立度量仿射Eddington启发的Born-Infeld（EiBI）引力和广义相对论（GR）之间的对应关系到任何玻色子物质部门。一路上，一个抛光版本的存在性的度量兼容框架的证明与任何度量仿射Ricci重力（RBG）。特别注意的是从GR的conterpart生成的RBG的解决方案的问题，提供了一个一般配方EiBI的情况下。这扩展了以前的结果获得的特定物质，包括各向异性流体，标量场和电磁场。
2020-05-06 gr-qc hep-th
Pathologies of hyperbolic gauges in general relativity and other field theories
本文给出了广义相对论和电动力学中双曲规范病态的数学描述。我们展示了如何非线性规范项可以产生爆破沿特性，以及如何通过进行收敛分析，这可以确定数值。最后，我们展示了一些数值例子，并讨论了这可能对数值相对论领域产生的深远影响。
1998-01-27 gr-qc
Black Hole Based Tests of General Relativity
广义相对论已经成功地通过了所有太阳系实验和基于中子星的测试，比如脉冲双星观测。检验广义相对论的一个更奇特的领域是包含一个或多个黑洞的系统。黑洞是宇宙中最紧凑的物体，提供了最强的引力场的探测器。我们的动机是研究强场引力，因为许多理论只在大场强下才给出与广义相对论的大偏差，而恢复弱场行为。在这篇文章中，我们回顾了如何利用电磁波从一个黑洞吸积盘，引力波从黑洞双星探测广义相对论和各种替代理论的重力。首先，我们回顾模型无关的方法测试重力与电磁/引力波从黑洞系统。然后，我们集中在选择的例子，理论扩展广义相对论在相当简单的方式。广义相对论的一些重要特征包括（但不限于）（i）只有张量引力自由度，（ii）引力子是无质量的，（iii）在作用中没有二次或更高的曲率，以及（iv）理论是四维的。改变一个特性会导致广义相对论的不同扩展：（i）标量-张量理论，（ii）质量引力理论，（iii）二次引力，（iv）具有大额外维度的理论。在每一个理论，我们描述黑洞解，他们的属性，目前和预计的约束，每个理论使用黑洞为基础的测试重力。我们通过列出模型独立测试和每个特定理论中的一些开放问题来结束这篇评论。
2016-02-18 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Conservation of asymptotic charges from past to future null infinity: Supermomentum in general relativity
我们证明了在过去的零无穷远上的BMS超平移及其相关的超动量可以与未来的零无穷远上的超动量相关，证明了Strominger对一类在Ashtekar和Hansen意义下渐近平坦的时空的猜想.使用一个圆柱形的3-流形的零和空间方向的方法对空间无穷远，我们施加适当的正则性条件的Weyl张量沿零方向接近空间无穷远。这个三维流形上的渐近爱因斯坦方程和正则性条件意味着过去零无穷远上的相关Weyl张量分量与未来零无穷远上的相关Weyl张量分量是对极匹配的。空间无穷远附近的完全无通量超平移的子代数提供了过去和未来零无穷远上的BMS-超平移之间的自然同构。这证明了在类时无穷远处，只要满足适当的条件，超动量的通量在经典引力散射过程中从过去到未来的零无穷远处是守恒的。
2019-03-29 gr-qc hep-th math-ph
4d Deformed Special Relativity from Group Field Theories
本文从定义四维时空中拓扑BF理论跃迁振幅的SO（4，1）群场论出发，导出了一个生活在非对易的Kappa-Minkowski时空中的具有Kappa变形庞加莱对称性的变形狭义相对论型标量场理论。这是在非微扰水平的自旋泡沫形式主义工作直接与集团场论（GFT）。我们表明，从基本模型出现的物质场作为扰动周围的GFT的一个特定的阶段，对应于一个解决方案的基本方程的运动，和非交换场论管理其有效的动态。
2009-03-20 gr-qc hep-th
On some Symmetry Axioms in Relativity Theories
本文回顾了狭义相对论中的两个对称性公理及其相互关系，以及它们在相对论的一些著名预言中的作用，如时间膨胀、长度收缩和孪生子佯谬。我们还简要地讨论了这些对称性公理在广义相对论中的对应物，并提出了一个猜想，即如果没有它们，广义相对论的公理只能在共形等价的情况下才能捕获广义相对论时空。
2016-01-14 gr-qc math-ph math.LO
Gauged motion in general relativity and in Kaluza-Klein theories
在最近的一篇论文[1]中，我们对定常时空引入了Killing运动的一个新的推广，即{ \it规范运动}，它表明这种时空的物理对称性可以通过这种新的对称性得到很好的描述。本文在对定常情形作了更详细的研究之后，给出了一般时空规范运动的定义。该定义是基于一个线程家庭的观察员和相关的reparametrization不变性引起的规范李导数。我们还将规范运动推广到Kaluza-Klein理论的情形。
2003-04-20 gr-qc hep-th
The ground-state of General Relativity, Topological Theories and Dark Matter
我们提出了一个极限的爱因斯坦方程纳入状态$g_{μν}=0$作为一个解决方案。这个理论的大尺度行为具有有趣的性质。对于一个球形源，圆周运动的速度轮廓是在星系中观察到的形式（近似平坦）。对于FRW宇宙学，弗里德曼方程包含了物质部分的额外贡献。
2007-05-18 astro-ph gr-qc hep-th
Pure Lorentz spin connection theories and uniqueness of General Relativity
广义相对论可以被重新表述为洛伦兹群的一个非同构不变规范理论，其拉格朗日量为$f(F\wedge F)$型，其中$F$是自旋联系的曲率2-形式。一个带有通用$f$的理论可以传播八个自由度：一个无质量的引力子，一个有质量的引力子和一个标量。广义相对论在这种形式主义中避免了额外的自由度，因为函数$f$是特殊的，并导致相空间变量上出现六个额外的主要约束。我们的主要新结果是，有其他类型的理论$f(F\wedge F)$，导致六个额外的主要限制。然而，只有在GR的情况下，动力学是这样的，这六个主要约束得到六个次要约束的补充，这给出了两个传播自由度的最终结果。这就是GR的独特性如何在这种"纯自旋联系”形式主义中表现出来的。我们发现的其他理论给出了不规则动力系统的例子。在（反）德西特空间周围的线性水平上，它们有两个自由度，就像广义相对论一样，额外的自由度只表现为非线性的。
2021-10-01 gr-qc hep-th
About Locality and the Relativity Principle Beyond Special Relativity
相互作用的局部性是狭义相对论的一个重要组成部分。最近，一个新的框架下的名称相对局域性\cite{AmelinoCamelia:2011bm}已被提出作为一种方式来考虑粒子的相对论动力学的普朗克修改。我们注意到，绝对定域性的丧失是超越狭义相对论并实施相对性原理的理论的一个普遍特征。我们给出了一个明确的建设这样一个实现，并比较它与前面提到的框架的相对局域性和所谓的双重狭义相对论理论。
2011-07-05 gr-qc hep-th
Are the notions of past, present and future compatible with the General Theory of Relativity?
时间和因果关系的概念，以及时间的A-和B-理论，以确定时间的理论是最符合相对论时空。通过考虑可定向的时空和定义时间定向，我们形式化了相对论时空中的时间序列的概念; A理论和B理论在广义相对论的形式体系中给出了数学描述。结果，在可时间定向的时空中，事件在未来和过去的概念，即A理论的概念，被发现比事件早于或晚于其他事件的概念，即B理论的概念更基本。此外，我们发现，B-理论的概念是不兼容的一些结构中遇到的全球双曲时空，即过去和未来的不可扩展的曲线。因此，广义相对论有利于A理论和过去、现在、未来的概念。
2021-09-08 gr-qc physics.hist-ph
Extension of Loop Quantum Gravity to Metric Theories beyond General Relativity
圈量子引力成功的背景无关量子化依赖于经典广义相对论可以用SU（2）的结构群转换成联系动力学形式这一关键观察。由于这种特殊的形式主义，圈量子引力通常被认为是一种只适用于广义相对论的量子化方案。然而，我们将表明，圈量子引力的非微扰量子化过程可以扩展到一个相当普遍的一类引力的度规理论，最近受到越来越多的关注，由于来自宇宙学和天体物理学的动机。特别地，我们将首先介绍如何将四维度规引力$f(R)$理论以及Brans-Dicke理论转化为以实SU（2）连接为位形变量的连接动力学形式。通过这些形式，我们通过推广广义相对论的圈量子化方案，概括了$f(R)$理论和Brans-Dicke理论的非微扰正则量子化.
2011-12-09 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Doubly covariant action principle of singular hypersurfaces in general relativity and scalar-tensor theories
本文在不作任何对称性假设的情况下，给出了广义相对论和标量-张量型引力理论中奇异超曲面的作用原理。作用原理显然是双协变的，因为超曲面上和超曲面外的坐标系是不纠缠的，可以独立指定。结果表明，包括度规、超曲面位置和物质场的变分，变分原理给出了正确的运动方程组：超曲面外的爱因斯坦方程、双协变形式的Israel结条件和包括标量场在内的物质场的运动方程.从超曲面的一侧测量的超曲面的位置和从另一侧测量的超曲面的位置可以根据双协方差的要求独立地变化。
2001-10-05 gr-qc hep-th
Limit to General Relativity in f(R) theories of gravity
本文讨论了度规形式下f（R）引力理论的两个方面。我们首先研究了这些理论引入标量-张量表示的原因以及这种表示在广义相对论极限f（R）--> R下的行为。我们发现，标量张量表示是很好的表现，即使在这个限制。然后，我们利用原始的f（R）表示，得到球对称源的精确方程，求解线性化后的方程，并将我们的结果与最近文献的计算结果进行比较。我们观察到，线性化的解决方案是强烈的宇宙演化的影响，这使得宇宙加速是由于在低曲率相关的校正项的f（R）模型非常不可能。
2007-01-09 astro-ph gr-qc hep-th
Birkhoff's Theorem and Uniqueness: A Peek Beyond General Relativity
本文研究伯克霍夫定理在二次及高阶修正引力中的有效性，证明施瓦西解仍是球对称构型外部唯一的爱因斯坦分支解，并指出无事件视界恒星外部度规不能同时满足球对称与爱因斯坦分支条件，从而为检验超越广义相对论的理论提供新的观测途径。
2025-11-06 gr-qc hep-th
Comparison of relativity theories with observer-independent scales of both velocity and length/mass
我们考虑了两个研究最多的相对论理论的建议，其中速度和长度/质量都是与时间无关的尺度：Amelino-Camelia讨论的一个是作为具有两个相对论不变量的理论的原始建议（gr-qc/0012051）的说明性例子，以及Magueijo和Smolin最近提出的替代方案（hep-th/0112090）。我们表明，这两个相对论理论是更紧密地联系在一起，比它会出现在一个天真的分析其原始配方的基础上。特别是，尽管对变形的助推发生器采用了一种相当不同的形式描述，但他们最终还是将动量对快度的依赖性赋予了相同的性质，这可以被描述为这些相对论性理论的核心特征。我们表明，这一观察可以用来澄清粒子质量，粒子速度，和能量动量守恒规则在这些理论与两个相对论不变量的概念。
2003-10-23 gr-qc hep-th
Quasinormal modes as a distinguisher between general relativity and f(R) gravity: Charged black-holes
黑洞扰动的衰荡阶段由准正规模（QNM）控制，并提供了对发射它们的物体性质的有价值的见解。在广义相对论中，我们确定了一个无量纲的参数，可以估计一个黑洞的电荷准正常模式的能量。然后，我们扩展了f（R）引力理论的分析。利用Isaacson对修正引力理论的描述，我们得到了一个精确的和鲁棒的方法来估计由于对广义相对论的修正而引起的标量和矢量模辐射能量的差异。然后，我们讨论如何量化偏离广义相对论。
2018-09-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Neo-newtonian theories
广义相对论是现代引力理论。它在描述引力现象时取代了牛顿理论。尽管广义相对论取得了显著的成功，但牛顿引力理论仍然被广泛采用，因为在大多数情况下，广义相对论只对牛顿的预言做了很小的修正。此外，与相对论理论相比，牛顿理论在技术上和概念上都要简单得多。在这篇文章中，我们讨论了扩展传统牛顿理论的可能性，以便纳入典型的相对论效应，但保持牛顿框架的简单性。我们命名这些扩展新牛顿理论。这些理论主要在宇宙学和致密天体物理学的背景下讨论。
2014-12-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Parametrizations in scalar-tensor theories of gravity and the limit of general relativity
我们考虑一般的标量-张量引力理论，并简要地回顾了它可以呈现的不同形式（不同的共形框架和标量场参数化）。我们研究了它的场方程和参数化后牛顿参数与广义相对论的场方程和参数化后牛顿参数一致的条件。我们证明，这些所谓的广义相对论的限制是独立的参数化的标量场，虽然标量场之间的转换可能是奇异的标量场的相应值。特别地，广义相对论的极限可以等价地在常用的Jordan和Einstein框架中确定和研究。
2015-01-30 gr-qc
Lorentz gauge-invariant variables in torsion-based theories of gravity
广义相对论动力学可以从不同的作用量推导出来--在边界项上与爱因斯坦-希尔伯特作用量不同--并对动力学变量进行不同的选择。其中，广义相对论的远程平行等价物是一个基于四元组场的挠率理论。在过去的几年里，人们建立了更多的基于广义扭转的理论，试图取代广义相对论。目前有两种方法来表述这样的理论;一种包括自旋连接，另一种不包括。我们讨论了这种理论中的洛伦兹规范不变性的概念，并给出了一个简单但重要的证明，这两个公式是物理等价的。
2022-04-19 gr-qc hep-th
Are there metric theories of gravity other than General Relativity?
评述了广义相对论经典Einstein-Hilbert拉格朗日公式的当前推广。一些替代性的变分原理被认为可以重现爱因斯坦的引力方程，因此应该被视为同一物理模型的等价描述，而其他的变分原理（“标量张量理论”和“高阶导数理论”）通常被认为是真正的替代性物理理论。然而，这样的理论也承认一种形式上与广义相对论相同的重新表述（带有辅助场）。近年来，一些作者对这种变量变化的物理意义提出了质疑。在这里，我们调查在何种程度上纯仿射，度量仿射，标量张量和纯度量理论可以被视为物理等价的GR;我们表明，在一般情况下，这取决于度量张量场被假定为代表真正的物理时空几何。对于纯粹的度量理论，拉格朗日量是曲率标量的非线性函数f（R），我们提出了一个论点的基础上的定义的物理能量，这导致一个重新标度的度量（爱因斯坦框架）作为真正的物理。其直接后果是，这种“替代”模型的物理内容被重新设定，以符合广义相对论，而“非线性引力理论”只不过是用非物理变量对广义相对论进行的异国情调的重新表述。
1995-11-09 astro-ph gr-qc
Pathological Character of Modifications to Coincident General Relativity: Cosmological Strong Coupling and Ghosts in $f(\Q)$ Theories
本研究揭示$f(\mathbb{Q})$修正引力理论中鬼场的内在存在性，通过分析三种平坦宇宙学扰动，发现两个分支无限强耦合，另一分支含七个引力自由度且至少一个为鬼场，从而排除$f(\mathbb{Q})$宇宙学并明确传播自由度数量。
2024-03-13 astro-ph.CO gr-qc
No-hair theorems in General Relativity and scalar-tensor theories
本综述探讨了标量-张量引力中黑洞的分类问题，回顾了无毛定理及新结果，并详细展示了相关证明与数学技术，同时包含广义相对论中的真空黑洞唯一性定理。
2025-05-02 astro-ph.HE gr-qc hep-th
General Relativity solutions in modified gravity
最近由LIGO和Virgo合作组织进行的双黑洞合并和双中子星合并的引力波观测及其光学对应物在强场区和宇宙尺度上都以高精度约束了对广义相对论（GR）的偏离，并且预计在不久的将来观测会有更强的约束。因此，在众多的理论中，找出本质上具有与GR相同解的修正引力理论是很重要的。我们澄清了修正引力理论允许GR解的三个条件，即，解的度规满足广义相对论中的爱因斯坦方程和标量场的恒定分布。我们的分析是相当普遍的，因为它应用了广泛的一类单/多场标量张量理论的修改的重力在物质成分的存在下，和任何时空几何，包括宇宙学背景以及黑洞和中子星周围的时空，其中后者的这些条件提供了一个必要条件无毛定理。这三个条件将有助于对修正引力理论的进一步约束，因为它们将修正引力的一般理论分为三类，每一类都具有i）唯一的GR解（即，无毛的情况下），ii）只有多毛的解决方案（除了GR解决方案是通过消除之间的奇异耦合函数的欧拉-拉格朗日方程），和iii）GR和多毛的解决方案，其中最后一个两个解决方案之一，可以动态选择。
2018-06-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Distinguishing f(R) theories from general relativity by gravitational lensing effect
建立了一般类f（R）理论的后牛顿公式，使其达到三阶近似。结果表明，f（R）引力的一种特殊形式的信息被编码在汤川势中，而汤川势包含在度量分量的微扰展开中。虽然在光的有效折射率的二阶表达式中取消了Yukawa势，但详细的分析表明，当$\sqrt{f''(0)/f'(0)}$大于到引力源的距离$d_0$时，f（R）引力与广义相对论的透镜效应在三阶时确实出现了差异.然而，这两种理论之间的差异将消失在轴对称时空区域。因此，只有在非常罕见的情况下，f（R）理论才能在三阶后牛顿近似下通过引力透镜效应与广义相对论区别开来。
2017-08-30 astro-ph.GA gr-qc
Proof of a New Area Law in General Relativity
未来的全息屏幕是一个不确定签名的超曲面，由面积为$A(r)$的边缘陷波表面组成。我们证明了$A(r)$严格单调增长。未来的全息屏幕出现在引力坍缩中。过去的全息屏幕存在于我们自己的宇宙中;它们遵循类似的面积定律。两者都比事件视界或动力视界存在得更广。在经典的广义相对论中，我们假设零曲率条件和一定的广义性条件。我们建立了几个非平凡的中间结果。如果曲面$σ$将柯西曲面分成两个不相交的区域，那么包含$σ$的零超曲面$N$将整个时空分成两个不相交的部分：未来和内部的部分，$K^+$ ;以及过去和外部的部分，$K^-$。如果一个曲面族$σ(r)$形成一个超曲面，并且处处流向过去或外部，那么未来和内部的$K^+(r)$在包含下单调增长。如果表面$σ(r)$是边际捕获，我们证明了进化必须无处不在的过去或外部，面积定理如下。Bousso界提出了作为第二定律的热力学解释，它将$A(r)$与时空中的零片$N(r)$上的熵联系起来。在附函中，我们总结了证明并讨论了进一步的含义。
2015-08-27 gr-qc hep-th
Commuting and Noncommuting Coordinates in Deformed Special Relativity
研究了一类变形狭义相对论中的对易和非对易时空坐标。导出了它们的动量空间表示、变换行为、时空代数、不变量和相应的场论。几个坐标需要作为一个新的功能，变形平面波的介绍。
2017-06-12 gr-qc
Nonmetricity formulation of general relativity and its scalar-tensor extension
爱因斯坦著名的引力理论有三种形式：广义相对论、远平行引力和以前很少考虑的对称远平行引力。扩展后者，我们引入了一类新的理论，其中标量场非极小耦合到非度量$Q$，它在这里编码的引力效应，如曲率$R$在广义相对论或扭转$T$在telepallel重力。通过讨论场方程、连接的作用、共形变换、与$f(Q)$理论的关系以及宇宙学，我们指出了与类似的标量曲率和标量挠率理论的相似性和不同之处。空间平坦宇宙的方程与远距离平行暗能量的方程相吻合，因此可以解释加速膨胀。
2018-05-10 gr-qc hep-ph hep-th
The issue of time in generally covariant theories and the Komar-Bergmann approach to observables in general relativity
同形诱导对称变换和时间演化是相空间中一般协变理论的不同操作。时间没有冻结。因此，双态不变量不一定是运动的常数。依赖于时间的不变量是通过选择一个固有时间，或者等价地通过施加依赖于时间的规范固定条件而产生的。这种依赖于时间的规范固定的一个例子是科马尔-伯格曼在广义相对论中使用外尔曲率标量。一个类似的规范固定也施加相对论自由粒子和由此产生的完整的一套时间相关的不变量，这个完全可解的模型显示。与自由粒子的情况相比，我们表明，规范不变量，同时是常数的运动不能存在于广义相对论。它们随固有时间而变化。
2005-03-03 gr-qc
The fate of Galilean relativity in minimal-length theories
针对传统GUP哈密顿量与最小长度尺度关联松散的问题，通过要求一维形变伽利略变换不变性筛选哈密顿量，发现满足条件的哈密顿量需经动量空间正则变换关联普通伽利略形式，且动力学存在非平凡形变。
2023-07-22 gr-qc hep-ph hep-th
Energy-Momentum Problem of Bell-Szekeres Metric in General Relativity and Teleparallel Gravity
本文研究了两种理论中的能量-动量问题，广义相对论和平行引力。我们使用Einstein，Landau-Lifshitz，Bergmann-Thomson和Möller的公式计算了这两种理论中Bell-Szekeres度规的能量动量分布。结果表明，在广义相对论和遥平行理论中，这些规定给出了相同的能量动量密度分量。穆勒的处方在两个理论中都产生了恒定的能量。
2008-01-12 gr-qc
Kerr Black Holes are Not Unique to General Relativity
最近相当多的注意力集中在通过扩展广义相对论而获得的引力理论上，增加了标量、矢量或张量自由度。在本文中，我们表明，这些理论的黑洞解本质上是无法区分的广义相对论。因此，我们的结论是，一个潜在的观测验证克尔度规周围的天体物理黑洞本身不能被用来区分这些理论。另一方面，探测到克尔度规的偏差将意味着我们对引力物理学的理解需要发生重大变化，这一点仍然是正确的。
2008-01-07 astro-ph gr-qc hep-th
