Scalar and tensor gravitational waves
在标量场与时空几何非最小耦合的暗能量模型中,引力波被期望以标量模式补充。这样的标量波可以与标准张量波相互作用,从而影响它们的观测振幅和偏振。因此,理解标量波的作用对于设计可靠的超越广义相对论的暗能量和引力引力波探测器至关重要。在这篇文章中,我们深入研究了Horndeski理论子集中标量波和张量波的传播,其中张量波以光速传播。我们的工作在线性秩序的标量和度量扰动,程函制度,并为任意标量和时空背景。我们对角化的运动方程组和识别的物理张量模式,这不同于度规微扰。我们发现标量波和张量波之间的相互作用一般依赖于标量传播速度。如果标量波是光腔波或准光腔波,则相互作用可以忽略。在亚光速的情况下,标量张量相互作用由于波的相位的不相干性而被有效地抑制。
2022-05-11 astro-ph.CO gr-qc
Study of scalar and tensor power spectra in the generalized Starobinsky inflationary model using semiclassical methods
本文用改进的一致逼近方法和三阶偏差的相积分方法求解了广义Starobinsky暴胀模型的标量和张量扰动方程。我们将所得结果与数值积分进行了比较。我们已经得到,这两种半经典方法再现标量功率谱$P_{S,T}$,标量谱指数$n_S$,和张量标量比$r$。我们也给出了在$(n_S,r)$平面上的结果。
2022-06-14 astro-ph.CO gr-qc
Reconstructing exact scalar-tensor cosmologies via conformal transformations
我们提出了一种新的基于保角变换的标量张量引力重建方法。新方法允许推导出一组有趣的精确宇宙学的解决方案,在布朗-迪克引力以及其他扩展的广义相对论。
2013-05-16 astro-ph.CO gr-qc
Averaging inhomogeneities in scalar-tensor cosmology
在标量-张量引力的背景下研究了非均匀性对宇宙动力学的反作用。由于类Brans-Dicke标量场的非正则有效能量张量中的不确定符号项,可以产生对宇宙加速的额外贡献。Brans-Dicke引力和度规f(R)引力作为具体例子给出。这些理论所特有的形式主义的某些代表性问题被指出。
2009-10-02 astro-ph.CO gr-qc
Turnaround radius in scalar-tensor gravity with quasilocal mass
遵循广义相对论中已有的方法,在标量-张量引力理论中,利用Hawking-Hayward准定域质量的一个新的近似公式,研究了球形结构的回转半径.
2020-07-25 astro-ph.CO gr-qc
Scalar-Scalar, Scalar-Tensor, and Tensor-Tensor Correlators from Anisotropic Inflation
我们计算了由标量场和矢量场驱动的各向异性暴胀模型(Watanabe等人' 09)的唯象特征。向量的作用量是U(1)不变的,并且模型没有鬼不稳定性。标量与矢量的动力学项的适当耦合允许矢量vev的缓慢滚动演化,从而延长各向异性膨胀;这为宇宙无毛猜想提供了一个反例。我们计算了系统物理模式之间的非零两点关联函数,并将其表示为具有角度依赖性的功率谱。在该模型的最简单实现中,纯量-纯量谱的各向异性参数g_*(如Ackerman等人'07参数化中定义)被证明是负的,因此,这无法解释在一些分析中出现的角度依赖性WMAP数据。在暴胀过程中,当矢量的能量比标量的能量小6-7个数量级时,g_* 达到-0.1量级。对于这样的参数值,标量-张量相关性(原则上是各向异性空间的独特特征)小于张量-张量相关性。
2010-01-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
De Sitter ground state of scalar-tensor gravity and its fluctuation with dust
本文给出了标量-张量引力场的一个精确de Sitter解,其中非最小耦合标量沿一个非定常势滚动。在此基础上,在标量-张量引力框架下探讨了一个充满尘埃的FRW宇宙。由唯一的非最小标量诱导的有效暗能量可以是精粹样的,幻影样的,更重要的是,可以跨越幻影鸿沟。本文展示了标量-张量引力即使只有一个标量也具有丰富多样的性质。
2010-06-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inverse-Chirp Imprint of Gravitational Wave Signals in Scalar Tensor Theory
标量张量理论包含一个耦合函数,它连接了Jordan和Einstein框架中的量,它被约束以保证框架之间的变换规则。我们模拟了超新星核心坍缩与不同的选择耦合函数定义的可行区域的参数空间,并发现一个通用的反啁啾功能的引力波在标量张量的情况下。
2020-08-15 astro-ph.CO gr-qc
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
Gravitational waves induced by scalar-tensor mixing
本文研究了辐射主导宇宙中由标量-张量扰动相互作用诱导的二阶引力波,发现其低频无共振且部分继承原初宇称破坏,手性在紫外区产生可区分效应,并探讨了潜在发散问题。
2024-06-01 astro-ph.CO gr-qc
Equivalence principle in scalar-tensor gravity
我们提出了一个直接确认的有效性的等效原理的非结构测试机构在标量张量引力。我们的分析是补充以前的方法和有效的一大类标量张量引力理论。一个协变的方法是用来推导运动方程的系统的方式,并允许通过扩展的测试机构的标量张量理论的实验测试。
2015-10-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Higher derivative scalar-tensor theory through a non-dynamical scalar field
我们提出了一类新的高阶导数标量张量理论没有Ostrogradsky的鬼不稳定性。我们的理论最初是由具有类空梯度的标量场激发的,这使我们能够确定一个规范,其中标量场似乎是非动力学的。我们把这种规范称为空间规范。虽然标量场失去了动力学性质,但空间规范固定打破了时间的自同构不变性,从而激发了引力扇区中的标量模。我们推广了这一思想,并通过一个非动态的标量场,它只保留空间协方差的标量张量理论的一般类。我们进行了哈密顿分析,并确认有最多三个(两个张量和一个标量)动力学自由度,这确保了由于更高的衍生物的自由度的情况下。我们的构造为高阶导数标量张量理论开辟了一个新的分支。
2019-03-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Alleviating $H_0$ tension in scalar-tensor and bi-scalar-tensor theories
该研究探讨标量-张量和双标量-张量修正引力理论,通过平移对称摩擦项或幻影暗能量机制缓解 $H_0$ 张力,为宇宙学难题提供解决方案。
2023-08-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The formalism of invariants in scalar-tensor and multiscalar-tensor theories of gravitation
本文简要地总结了无导数耦合的一般标量张量和多标量张量引力不变量的形式。通过重新标度规和重新参数化标量场,理论可以在不同的共形框架和参数化。由于这种变换的自由度,标量场本身并不具有独立的物理意义(在一般的参数化中)。然而,有标量场的函数及其导数在变换下保持不变,为理论提供了一组物理变量。我们指出如何构建这样的不变量,并显示如何观察到的参数化后牛顿的参数和Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙学的特点,可以整齐地表示在不变量。
2015-12-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial non-Gaussianities of scalar and tensor perturbations in general bounce cosmology: Evading the no-go theorem
指出k-本质场驱动的物质反弹宇宙学不能同时满足张量-标量比和曲率微扰的非高斯性的观测界。在本文中,我们表明,这是不是在更一般的标量张量理论的情况下。为了做到这一点,我们评估的功率谱和双谱的标量和张量扰动的一般合同背景下的Horndeski理论。然后,我们讨论了如何区分收缩模型从膨胀的基础上非高斯签名的张量扰动。
2019-09-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The holographic bound in the scalar-tensor and $f(R)$ gravities
根据黑洞表面熵的Noether荷定义,将全息束缚推广到标量-张量引力和$f(R)$引力等不同的引力理论。为了研究标量张量和$f(R)$引力下的全息束缚,我们介绍了一些流行的平坦FRW宇宙学的例子。利用全息束缚,我们对标量张量引力和$f(R)$引力参数施加了额外的约束。我们还讨论了约当标架到爱因斯坦标架的转换。
2013-09-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Tensor to scalar ratio from single field magnetogenesis
张量与标量之比受大尺度规范场演化的影响,规范场在暴胀膨胀阶段可能被放大。在推导了动力学规范场存在下的标量和张量几何模的精确演化方程后,证明了张量与标量之比由绝热贡献的优势从下而上限定,并且在单个暴胀子场驱动磁生作用时,张量与标量之比不可能小于1000。
2017-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Disformal invariance of second order scalar-tensor theories
Horndeski作用量是最一般的一个,它涉及一个度规和一个标量场,导致四维中的二阶场方程。作为著名的标量-张量理论的自然延伸,它的结构和性质值得沿着在后者背景下积累的经验来分析。在这里,我们认为,非正式的变换,Horndeski理论,一个类似的作用,共形变换的标量张量理论一拉布朗-迪克。
2014-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Equations of motion in scalar-tensor theories of gravity: A covariant multipolar approach
本文讨论了一大类标量-张量引力理论的扩展试验体的动力学。一个协变多极Mathisson-Papapetrou-Dixon类型的方法是用来推导运动方程的系统的方式为约旦和爱因斯坦制定这些理论。所获得的结果提供了框架,实验测试标量张量理论通过扩展的测试机构。
2014-11-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Once again on thin-shell wormholes in scalar-tensor gravity
证明了在任何标量张量引力理论中,在无鬼无质量标量场和无鬼引力子的情况下,由两个相同的真空静态球对称时空区域构成的薄壳虫洞都具有负的壳层表面能密度.
2009-07-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Late Inspiral and Merger of Binary Black Holes in Scalar-Tensor Theories of Gravity
引力波观测将探测非线性引力相互作用,从而对爱因斯坦的广义相对论进行强有力的检验。本文在标量-张量引力理论中对双黑洞的晚期螺旋和合并进行了相对论数值研究。我们考虑在非均匀标量场中的黑洞双星,特别是在标量场气泡中的双星,在某些情况下具有潜在的。我们计算了偶极辐射的发射。我们还展示了这些配置如何触发标量-张量引力中的引力波与广义相对论中的相应波之间的可检测差异。我们的结论是,除了一个外部机制,以诱导动力学的标量场,标量张量引力双黑洞单独不能够唤醒一个休眠的标量场,因此,观察上无法区分从广义相对论对应。
2011-12-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scalar - Tensor gravity with scalar -matter direct coupling and its cosmological probe
SNIA和CMB数据集都显示了演化的牛顿“常数”和标量场与物质耦合的特征。这些观测激发了在标量-张量引力的框架下考虑Jordan框架中标量-物质耦合问题。迄今为止,关于标量物质耦合的研究大多是在爱因斯坦框架下,在最小耦合标量场的框架下进行的。在这项工作中,我们推广了原来的标量-张量引力理论,引入了一个直接耦合的标量到约旦框架中的物质。综合考虑演化牛顿常数和标量物质耦合,使用最近的观测数据,显示出不同于以往的工作的特点。分析显示了标量-物质耦合的生动特征。得到的牛顿常数的变化率比以前的工作中确定的要大。
2015-06-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Kaluza-Klein reduction and Bergmann-Wagoner bi-scalar general action of scalar-tensor gravity
我们研究了从高维时空的Kaluza-Klein(KK)降维和标量张量理论的Bergmann-Wagoner一般作用量的性质。通过对扰动的分析,我们还研究了具有负宇宙学常数的$D\in\mathcal{N}$维爱因斯坦引力中反德西特(AdS)时空的稳定性.此外,我们推导出降维成功执行的条件,并提出了KK紧化机制。
2015-06-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reconstructing slow-roll Scalar-Tensor Gauss-Bonnet single field inflation from running spectral data
Faculty of Science, Mohammed V University(穆罕默德五世大学理学院);IFT, Dep. de Física, Univ. de Murcia(穆尔西亚大学物理研究所);TH-division, CERN(欧洲核子研究中心理论部)
本文研究了标量-张量模型中慢-roll近似下观测量的理论预测,包括谱指数、标量-张量比及其运行和运行的运行,并探讨了这些参数之间的约束关系,结合最新普朗克观测数据进行分析。
2026-05-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Hamiltonian Expression of Curvature Tensors in the York Canonical Basis: I) The Riemann Tensor and Ricci Scalars
通过使用ADM四分体引力的York正则基,在使用雷达4坐标的公式中用于时空的3+1分裂的参数化,可以将全局双曲的渐近闵可夫斯基时空的4-Riemann张量写为Hamilton张量,其分量是关于普通世界4-坐标的4-标量,加上爱因斯坦方程中的消失项因此,“在壳层上”我们找到了哈密顿量4-黎曼张量的表达式。此外,用于定义相空间的时空的3+1分裂允许我们引入零四元组的哈密顿集,并找到Newman-Penrose形式主义的4-Ricci标量的哈密顿表达式。这种材料将用于第二篇论文中研究4-Weyl张量,4-Weyl标量和4个Weyl本征值,并澄清狄拉克和伯格曼观测量的概念。
2014-01-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Entangled Scalar and Tensor Fluctuations during Inflation
我们展示了如何选择一个纠缠标量和张量波动的暴胀状态,影响宇宙微波背景的$T$,$E$和$B$模式的角两点关联函数。传播的状态开始与一些一般的二次纠缠精确地解决,导致原始标量,张量张量和标量张量功率谱的预测。这些功率谱表示的一般功能,描述的纠缠结构的初始状态相对于标准的Bunch-Davies真空。我们用一个简单的例子说明了这样的状态将如何修改CMB中的角相关,其中初始状态是远离Bunch-Davies状态的小扰动。由于状态打破了一些旋转对称性,角功率谱不再需要严格对角化。
2016-11-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
An issue with the classification of the scalar-tensor theories of gravity
在参考书目中,关于引力理论的分类,出现了一些混乱,包括标量-张量理论和广义相对论,其中的标量场与物质的耦合是最小的还是非最小的。高阶导数的Horndeski和超越Horndeski的理论乍一看并不像标量张量理论,但这只会增加混乱。更复杂的是,讨论不同的共形框架的物理等价性,其中一个给定的标量-张量理论可以制定,使得更难实现正确的分类。在本文中,我们提出了一个明确的标识标量张量理论的具体标准,并讨论其影响的共形变换问题。目前的讨论进行不仅教学,而且科学的兴趣,因为一个不正确的分类作为标量张量理论的引力可能会导致概念问题,从而误解其物理含义。
2020-03-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
CMB bounds on tensor-scalar-scalar inflationary correlations
在特定的暴胀模型中,一个引力子和两个标量之间的非线性相互作用被增强,这可能导致在宇宙微波背景(CMB)各向异性的双谱中可区分的签名。我们开发的工具来检查这样的双谱签名,并显示使用WMAP温度数据的第一个应用程序。我们考虑几个$\ell$ -范围,估计的$g_{tss}$振幅参数,通过所谓的可分离模态方法。我们没有发现任何证据的张量标量标量信号在任何尺度。我们对张量-标量-标量相关器的大小的最严格限制来自我们的测量,包括范围$ 2 \leq \ell \leq 500$中的所有多极子,并且它读作$g_{tss} = -48 \pm 28$($68\%$ CL)。这是对原始张量-标量-标量相关性的第一个直接观测约束,将通过将同一管道应用于来自$Planck$和即将进行的CMB实验的高分辨率温度和偏振数据来进行交叉检查和改进。
2017-10-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation with very small tensor-to-scalar ratio
我们研究了预测张量标量比$r$非常小的暴胀模型。谱指数$n_s$和张量标量比$r$严格受普朗克数据的约束。$n_s$和$r$分别对暴胀子势的形状和大小敏感,并将普朗克2018年数据结合其他宇宙学观测的约束与暴胀模型对$n_s$和$r$的预测进行了比较.此外,我们还讨论了未来张量标量比数据与暴胀模型预测的比较,重点是量子涨落起源的一部分。
2019-12-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianity Beyond the Scalar Sector: A Search for Tensor and Mixed Tensor-Scalar Bispectra with Planck Data
该研究利用Planck PR4双谱和准最优分箱估计器,约束11个张量及张量-标量混合非高斯性模板,未发现显著信号,但显著收紧f_NL界限。
2025-05-13 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Large tensor-to-scalar ratio and running of the scalar spectral index with Instep Inflation
如果一个相当大的张量-标量比~0.1被检测到,并且数据显著要求标量谱指数~0.01的负运行,那么绝大多数暴胀的单场模型将被排除。我们表明,一个平坦的树级有效势,解除辐射校正和高能量标度的印记(以不可重正化的运营商的形式)可以解释这些功能,并产生足够的通货膨胀在慢滚制度。
2015-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmology in scalar-vector-tensor theories
我们在$U(1)$规范对称性破缺的标量-矢量-张量理论中研究Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker背景下的宇宙学。奇偶不变的相互作用产生的标量矢量张量理论与二阶运动方程,我们推导出的情况下,鬼和拉普拉斯不稳定性与张量,矢量,标量扰动的线性顺序。这个一般性的结果适用于计算的原始张量的功率谱在膨胀过程中,以及重力的速度有关的暗能量。我们还构造了一个具体的暴胀模型,其中除了标量场$ϕ$外,时间矢量分量$A_0$也通过它们的动力学混合对宇宙加速动力学有贡献.在这个模型中,我们证明了在暴胀和随后的再加热过程中,扰动的所有稳定性条件都可以一致地满足。
2018-07-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Can a spectator scalar field enhance inflationary tensor mode?
我们考虑了通过引入一个具有小声速的旁观者标量场来增强暴胀张量模的可能性,它诱导出作为二阶效应的引力波。解析地得到了旁观者标量场诱导的引力波功率谱和曲率扰动。我们发现,小声速对曲率扰动的放大作用远大于张量模,而目前的观测约束迫使诱导的引力波与暴胀过程中真空涨落的引力波相比可以忽略不计。
2014-11-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dynamical and static solutions to $R=0$-scalar-tensor theory
我们认为最有趣的宇宙学和相关的情况下标量张量理论(STT),并得出新的正常和幻影,动态和静态,解决方案。我们确定的Bianchi我Kasner指数,并表明,动力学解决方案是异宿轨道连接两个奇点。接近奇点时,可能会发生纯粹的横向膨胀(没有径向膨胀或坍缩)。
2020-07-21 astro-ph.CO gr-qc math-ph
De Sitter ground state of scalar-tensor gravity and its primordial perturbation
标量-张量引力理论是与爱因斯坦相对论最有竞争力的引力理论之一。在标量-张量引力中,非最小耦合标量沿势滚动,我们重建了精确的de Sitter解。这个解可能与宇宙早期的暴胀和现在的加速有关。我们研究了它在绝热真空附近的原始量子微扰。我们首次提出了精确de Sitter产生非精确尺度不变扰动。在共形耦合的情况下,该模型预测,张量模式的扰动(重力波)是强烈压抑。
2011-07-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph