Generalized framework for testing gravity with gravitational-wave propagation. I. Formulation
直接探测到来自并合双黑洞和中子星的引力波(GW)标志着引力物理学新时代的开始,也为检验引力理论带来了新的机会。为此,关键是要以一种与模型无关的方式寻找对广义相对论的异常偏离,而不考虑引力理论、GW源和背景时空。本文基于描述宇宙尺度下引力修正的有效场论中引力波的广义传播,提出了一种新的引力波检验框架。然后,我们进行了参数估计研究,显示如何以及未来的观察GW可以约束模型参数的广义模型GW传播。
2018-04-20 astro-ph.CO gr-qc
Remnant Symmetry, Propagation and Evolution in f(T) Gravity
最近有人认为,f(T)引力可以从完整的洛伦兹群继承“剩余对称性”,尽管该理论不是局部洛伦兹不变量。关于这一结果对以前的工作的影响,已经出现了混乱,这些工作建立了f(T)引力是病态的,由于超光速传播,局部非因果性和非唯一的时间演化。我们澄清,“剩余群”的存在并没有摆脱这些各种问题的理论,而是有力地支持它。
2015-03-06 gr-qc hep-th
Anisotropic stress as signature of non-standard propagation of gravitational waves
我们精确地阐明了迄今为止模棱两可的说法,即各向异性应力是引力变化的一个标志。我们表明,在宇宙学的解决方案非常一般类的模型扩展重力-所有标量张量理论(Horndeski),爱因斯坦-Aether模型和bimetric大规模重力-之间存在着直接的对应关系显然携带各向异性应力和修改的引力波的传播完美的流体。由于各向异性应力可以用一种独立于模型的方式来测量,因此将来自宇宙学源的引力波的行为与大尺度结构形成进行比较,原则上可能会对引力理论产生新的限制。
2014-10-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Particle propagation and effective space-time in Gravity's Rainbow
基于我们以前对引力彩虹的研究结果,我们分别确定了史瓦西背景和德西特背景下时空度规的量子修正。我们分析了量子涨落如何改变这些度量,从而引起测试粒子传播的修改。值得注意的是,我们发现量子修正不仅对接近普朗克能量的粒子有意义,而且由于单圈贡献,即使对普朗克尺度的低能粒子也有意义。我们简要地比较了我们的结果与其他人在类似的研究和最近的实验OPERA宣布超光速中微子传播。
2011-09-29 gr-qc hep-th
Graviton and scalar propagations on AdS(4) space in f(R) gravities
利用带有外源的$f(R)$引力模型研究了引力子和附加标量在四维反德西特(AdS $_4$)空间中的传播.结果表明,由于$f(R)$重力模型隐含着附加标量的GR,因此在$f(R)$重力模型中存在vDVZ间断。这清楚地表明了广义相对论和$f(R)$引力之间的区别。
2011-01-19 gr-qc hep-th
Superluminal Propagation and Acausality of Nonlinear Massive Gravity
大质量引力是一个古老的想法:用几何学换取质量。在建立一个健康的模型方面已经花费了很多努力,最终在目前的无鬼版本中达到了顶峰。我们在这里总结了我们最近的发现-它仍然是站不住脚的-因为它是局部因果的:CTC解决方案可以在任何事件的一个小邻域中构建。
2013-12-19 gr-qc hep-th
Generalized framework for testing gravity with gravitational-wave propagation. III. Future prospect
引力波(GW)的传播特性在其他引力理论中被修正,并且是在宇宙学距离上检验引力的关键观测量。GW 170817的传播速度已经被如此精确地测量并固定在光速上,而GW传播的其他属性还没有被严格限制。本文研究了在广义引力波传播框架下,未来探测器如Voyager、Cosmic Explorer和Einstein Telescope对引力波振幅阻尼率(引力波耦合随时间的变化)和引力子质量的测量精度。结果表明,未来的GW观测可以达到1%的误差的振幅阻尼。我们还研究了Horndeski理论中的引力耦合的时间变化进行Monte Carlo为基础的数值模拟。从模拟结果中我们发现,当前加速的宇宙更倾向于GWs阻尼较小的模型,并且等效原理可以通过未来的GW观测在1%的水平上进行检验。
2019-04-20 astro-ph.CO gr-qc
Massive graviton propagation of the deformed Hořava-Lifshitz gravity without projectability condition
本文研究了无可投射条件下形变Hoenava-Lifshitz引力($λR$ -模型)中标量模、矢量模和张量模的引力子传播。二次拉格朗日量仅在$λ=1$情形下是同态不变的,这与$λ$与$λR$模型的相容哈密顿方法无关的事实相矛盾。在这种情况下,就标量传播而言,变形的Hoelava-Lifshitz引力($λR$ -模型)与广义相对论没有本质的区别。这意味着,没有霍氏标量的无质量引力子有两个自由度,而当引入洛伦兹破坏和Fierz-Pauli质量项时,有质量引力子有五个自由度。最后,对$λ=1$,通过考虑外源项,证明了在Lorentz破坏质量项的无质量极限中不存在vDVZ间断.
2010-06-01 gr-qc hep-th
Causality and matter propagation in 3d spin foam quantum gravity
在本文中,我们在3D自旋泡沫模型的背景下解决了量子引力中的因果关系问题。我们确定了正确的程序来实现因果关系/方向依赖的限制,减少BF理论的路径积分的量子引力的一阶形式。我们明确地构建因果自旋泡沫模型。然后我们在其上加入物质自由度,构造了一个耦合到物质场的三维量子引力的因果自旋泡沫模型。最后,我们表明,相应的自旋泡沫振幅承认一个自然的近似的非对易量子场论的费曼振幅,与适当的费曼传播加权线的传播,这有效场论减少到通常的QFT在平坦空间中的无重力限制。
2006-09-23 gr-qc hep-th
Gravitational Wave Propagation and Polarizations in the Teleparallel analog of Horndeski Gravity
引力波(GWs)在许多重要方面为基础物理学打开了一扇新的窗口。下一代GW探测器可能揭示更多关于GW的偏振结构的信息。此外,有越来越多的兴趣在重力理论超越GR。一个这样的理论,仍然是可行的范围内最近测量的传播速度的GW是远程平行模拟Horndeski重力。在这项工作中,我们将探讨这个新提出的Horndeski理论制定的极化结构。在基于曲率的引力中,霍恩代斯基理论几乎与GR的扩展同义,因为它跨越了这些可能的扩展的大部分。我们通过对闵可夫斯基背景进行扰动来进行计算,并考虑哪种模式传播。其结果是,偏振结构取决于选择的模型参数在teleparlel Horndeski拉格朗日与最大的7个传播自由度。虽然曲率为基础的Horndeski的结果如下作为一个特定的限制在此设置,我们发现一个更丰富的结构,大规模和无质量的情况下,产生标量-矢量-张量传播自由度。我们还发现,GW极化,出现从远程平行模拟Horndeski引力的结果在类似的大规模和无质量的模式,采取最多四个极化的无质量部门和两个标量的大规模部门。在任何情况下,我们都没有发现矢量极化。
2021-05-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On quantum propagation in Smolin's weak coupling limit of 4d Euclidean Gravity
圈量子引力(LQG)的量子动力学的两个理想性质是:它的生成元提供经典约束代数的无反常表示,以及位于生成元核中的物理态编码传播。LQG中的物理状态预期是图形$SU(2)$自旋网络状态的总和。所谓传播,我们的意思是在一个自旋网络状态的一个顶点上的量子扰动传播到“许多链接之外”的顶点,从而产生一个新的自旋网络状态,通过这种传播与旧的自旋网络状态相关。如果一个物理状态的自旋网络被加数与传播相关,则该物理状态对传播进行编码。在这里,我们研究传播的LQG量子化的Smolin的弱耦合极限的欧氏引力的基础上图形$U(1)^3$“电荷”网络状态。建立在我们早期的工作异常自由量子约束行动的这个系统,我们分析了在何种程度上的物理状态编码传播。特别是,我们表明,在我们以前的工作中构建的约束动作的轻微修改导致编码鲁棒传播的物理状态。在适当的条件下,这种传播合并,分离和纠缠的电荷网络状态的顶点。在我们的考虑中,“电”同态约束在我们的工作中起着关键作用。我们的工作的主要进口是,有选择的量子约束结构,通过LQG方法,这是符合蓬勃发展的传播,从而提供了一个对位斯莫林的早期观察传播的困难的背景下,LQG型运营商建设。在这项工作中考虑的选择是否是物理上合适的是一个值得进一步研究的开放问题。
2019-04-03 gr-qc hep-th
Gravitational waves propagation in nondynamical Chern-Simons gravity
我们研究了线性化的Chern-Simons(CS)修正引力中引力波的传播,考虑了耦合场$θ$的两种非动力学模型:(i)畴壁和(ii)$θ$的表面层,其动机是它们在凝聚态物理中的相关性.我们证明,度量和它的一阶导数成为不连续的域壁的$θ$,我们确定的边界条件,实现额外的贡献波动方程对应的D 'Alembert算子的自伴扩展之一。然而,这种不连续度量满足Barrett引入的面积匹配条件。另一方面,通过$θ$的表面层的传播行为类似于CS扩展电动力学中的电磁波的传播。在这两种情况下,我们计算相应的反射和透射振幅。由于描述波传播的方程中附加项的分布特性,当表面层的厚度为零时,所得到的畴壁的结果不能再现,这是人们天真地期望的。
2017-06-27 gr-qc hep-th
Dynamical Dark Energy or Modified Gravity? Signatures in Gravitational Wave Propagation
本文利用DESI BAO DR2和DESyr5超新星数据,通过模型无关方法重建暗能量密度,研究f(Q)修正引力中的有效引力耦合和引力波阻尼参数,发现不同数据集在阻尼参数上预测显著差异,为区分暗能量与修正引力提供依据。
2025-09-09 astro-ph.CO gr-qc
The gravitational-wave luminosity distance in modified gravity theories
在修正引力理论中,引力波(GW)的传播与在广义相对论中的传播是不同的。因此,GWs的光度距离可以不同于电磁信号的光度距离,并且受到暗能量状态方程$w_{\rm DE}(z)$和描述修改后的传播的函数$δ(z)$的影响。我们表明,一般的影响,修改后的传播占主导地位的暗能量状态方程的影响,使其更容易区分修改后的重力模型从$Λ$ CDM。我们说明了这一点,使用非局部修改的重力,已被证明是非常适合CMB,SNe,BAO和结构形成数据,我们讨论了区别非局部重力与$Λ$ CDM的爱因斯坦望远镜的前景。我们发现,根据准确的灵敏度,几十个标准的塞壬与测量红移在$z\sim 0.4$,或几百个在$1 < z < 2$,可能就足够了。
2018-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Propagation peculiarities of mean field massive gravity
大质量重力(mGR)描述了一个基准,背景上的动态“度量”。我们研究了mGR解的动力学涨落,即它的“平均场论“。分析平均场质量引力传播特性不仅等同于研究完全非线性理论的特性,而且与早期对带电高自旋系统的分析直接对应,最古老的例子是带电大质量自旋3/2 Rarita-Schwinger(RS)理论。平均场mGR模型中的基准和mGR平均场背景度量对应于RS Minkowski度量和外部EM场。这两个系统的共同含义是,双曲性只在弱背景平均场极限下成立,立即排除了两个理论作为基础理论。虽然两者在弱态下仍然可以被认为是预测性的有效模型,但它们的低螺旋度表现出超光速行为:与在基准或背景度规上传播的光子相比,低螺旋度的引力子是超光速的。这种“晶体状”现象的不同螺旋度具有不同的传播速度,在平均场mGR和mGR是这些模型的一个独特的功能。
2015-04-11 gr-qc hep-th
Massive Gravity Acausality Redux
大质量引力(mGR)是一个5(=2s+1)自由度,有限范围的GR扩展。然而,在其他问题中,它是困扰超光速传播,首先发现通过二阶冲击分析。一阶mGR激波结构也被研究过,但在这种背景下超光速传播的存在是开放的。我们在这里提出了这些方法的一致性,通过明确的(一阶)特征矩阵计算,这证实了mGR的超光速传播以及非因果性。
2013-09-26 gr-qc hep-th
Testing Relativistic Effect of Propagation of Gravity by Very-Long Baseline Interferometry
结果表明,在类星体与木星的视线近角相遇期间,有限的重力速度影响类星体的甚长基线干涉观测。下一次这样的活动将于2002年9月8日举行。这封信提出了一种新的广义相对论实验测试,其中重力传播的影响可以通过非常长的基线干涉测量法直接测量,作为除了对数夏皮罗时间延迟之外的额外时间延迟(夏皮罗,I。一、1964年,物理学评论快报,13,789)。
2001-06-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Graviton propagation in ghost-free massive gravity
Abdus Salam Centre for Theoretical Physics, Imperial College(帝国理工学院阿卜杜斯·萨拉姆理论物理中心);Departament de Física Quàntica i Astrofísica and Institut de Ciències del Cosmos (ICC), Universitat de Barcelona(巴塞罗那大学量子天体物理学系及宇宙科学研究所)
研究无鬼大规模引力中两种可能的质量项,探讨引力子在不同背景下的传播特性,证明高频率极限下二阶引力子始终沿度规光锥传播。
2026-04-24 gr-qc hep-th
Light propagation and optical scalars in torsion theories of gravity
本文研究了有挠引力规范理论中光线的传播和光学标量的演化。最近,在挠率存在下,修正的Raychaudhuri方程被导出。我们利用这个结果导出了庞加莱引力规范理论几种不同有趣解的几何光学基本方程。结果表明,对邻近光线的聚焦效应将不同于广义相对论。这反过来又对研究引力透镜效应和确定宇宙学物体的角直径距离产生实际影响。
2018-06-27 gr-qc
Ghosts, Instabilities, and Superluminal Propagation in Modified Gravity Models
我们考虑修正的引力模型,涉及四阶曲率不变量的逆幂。利用这些模型与耦合到不变量线性组合的标量场理论的等价性,我们研究了传播模式的性质。即使在场方程中的四阶导数项消失的情况下,我们发现,二阶导数项可以引起鬼,不稳定性和超光速传播速度。我们建立的理论必须满足的条件,以避免这些问题在弗里德曼背景下,并表明,后期的吸引子解决方案一般受superluminally传播张量或标量模式。
2006-09-04 astro-ph gr-qc hep-th
Loop quantum gravity and light propagation
在圈量子引力中,我们构建了一个粗粒度的近似的爱因斯坦-麦克斯韦理论,产生有效的麦克斯韦方程组在平坦时空中包括普朗克尺度修正。相应的哈密顿量被定义为爱因斯坦-麦克斯韦哈密顿约束中电磁项的期望值,相对于一个可能的半经典状态,用蒂曼正则化。由此产生的能量色散关系需要普朗克尺度修正平坦时空中的那些。这两个螺旋度依赖的贡献Gambini和普林[GP],并为我们的近似参数的值,埃利斯等。[2019 - 04 - 15][2019 - 04 - 05][2019 - 05]电/磁不对称性的正则化过程中产生的非线性仅在磁部门进行了简要讨论。对宇宙伽马射线暴的观测最终可能会导致研究这些量子引力效应所需的精确度。
2002-01-31 gr-qc hep-th
Modified gravitational-wave propagation and standard sirens
在先进的引力波(GW)干涉仪上对暗能量的研究通常集中在暗能量状态方程$w_{\rm DE}(z)$上。然而,修正的引力理论预测了一个非平凡的暗能量状态方程,一般也预测了广义相对论在宇宙学距离上的传播偏离,即使在引力速度等于$c$的理论中。我们发现,在通用的修改后的重力模型,修改后的GW传播的效果占主导地位的$w_{\rm DE}(z)$,使修改后的GW传播的暗能量研究的一个重要的观察标准警笛。我们提出了一个方便的参数化的效果在两个参数$(Ξ_0,n)$,类似于$(w_0,w_a)$参数化的暗能量状态方程,我们给出了一个限制从LIGO/室女座测量$H_0$与中子星双星GW 170817。然后,我们进行马尔可夫链蒙特卡罗分析,以估计爱因斯坦望远镜(ET)的宇宙学参数,包括$(Ξ_0,n)$,都只使用标准的警笛,并结合它们与其他宇宙学数据集的灵敏度。特别是,哈勃参数的测量精度可以优于仅使用标准警报器的$1\%$,而当将ET与当前CMB+BAO+SNe数据相结合时,$Ξ_0$可以测量为$0.8\%$。我们讨论的预测修改GW传播的一个特定的非本地修改的重力,最近开发的我们的小组,我们表明,他们是在ET的范围内。修改的GW传播也影响GW传递函数,并因此影响张量对ISW效应的贡献。
2018-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Propagation of Gravitational Waves in Chern-Simons Axion $F(R)$ Gravity
本文将在Chern-Simons轴子$F(R)$引力的背景下研究宇宙引力波的演化。在Chern-Simons轴子$F(R)$引力的情况下,存在自旋0,自旋2和自旋1模。正如我们所证明的,从Chern-Simons轴子$F(R)$引力的所有引力波模式中,只有两个张量模式受到影响,而自旋0和自旋1模式完全不受影响。对于这两个张量模,我们证明了它们以非等价的方式传播,因此得到的张量模是手征的。值得注意的是,对于自旋为2的引力子模的传播,色散关系的结构与具有Chern-Simons轴子的爱因斯坦引力相比变得更加复杂,但传播模的定性特征没有改变。对于自旋0和自旋1模,Chern-Simons轴子$F(R)$引力包含两个自旋0模,而不包含矢量自旋1模。我们还发现,对于极高能模,群速度和相速度都与波数平方根的倒数成正比,因此,当波数变大时,群速度变小,甚至在波数趋于无穷大时,群速度和相速度都为零.
2020-02-24 gr-qc hep-th
Generalized framework for testing gravity with gravitational-wave propagation. II. Constraints on Horndeski theory
引力波(GW)在宇宙学距离内传播时,一般会受到引力理论修正的影响。我们在宇宙学尺度上对Horndeski理论进行了数值分析,以模型独立的方式用GW观测来约束Horndeski理论。我们制定了一个参数化的数值模拟的基础上的Monte Carlo方法,并获得的模型,同意宇宙加速膨胀的哈勃参数的观测误差内的分类。因此,我们发现,一大群的模型在Horndeski理论,模仿宇宙膨胀的$Λ$ CDM模型可以排除在同时检测的GW和它的电磁瞬态对应。基于我们的结果和对GW170817和GRB 170817 A的最新探测,我们得出结论:Horndeski理论的子类包括任意函数$G_4$和$G_5$,如果不进行微调,很难解释宇宙加速膨胀。
2018-05-25 astro-ph.CO gr-qc
Propagation and interaction of chiral states in quantum gravity
研究了量子引力模型中辫子态的稳定性、传播和相互作用,其中状态是嵌入拓扑三流形中的四价自旋网络,演化运动由对偶Pachner运动给出.有框架和无框架的情况下都有结果。我们研究由两个节点共享三条边组成的简单辫子,这可能是编织和扭曲的。我们发现三种类型的这样的辫子,既相互作用和传播,那些只传播,和大多数既不。
2007-12-18 gr-qc hep-th math-ph
Light propagation and atom interferometry in gravity and dilaton fields
暗物质或违反爱因斯坦等效原理会影响原子的运动、它们的内部状态以及电磁场,从而在原子探测器的信号中产生签名。为了模拟这种新的物理,我们引入了光子场,并研究了光脉冲原子干涉仪中用于操纵原子的光的修改传播。它们的干涉信号主要是由物质与引力和引力子的耦合决定的。即使电磁场对相位有贡献,也不能观察到额外的依赖于声子的效应。然而,光在引力中的传播是通过修改的动量传递和有限的速度进入的。为了说明,我们讨论了不同的原子干涉设置,包括梯度计,等效原理测试,和暗物质检测从光传播和光子的影响。
2022-05-02 gr-qc quant-ph
Propagation and Fluxes of Ultra High Energy Cosmic Rays in f(R) Gravity Theory
基于f(R)引力理论,研究湍流磁场中超高能宇宙射线质子的扩散传播,通过密度增强和扩散流强分析能谱特征,发现模型预测与实验数据吻合,但现阶段无法判定其优于ΛCDM宇宙学。
2024-04-27 gr-qc hep-th
Wave Propagation in Modified Gravity
我们调查的标量波的传播引起的物质源的标量张量理论的重力,其中包括屏蔽机制的标量自由度的背景下。在宇宙学扰动的非线性区域研究这些理论时,通常的方法是基于标量波以光速传播的假设。在广义相对论中,这样的近似是好的,并且在估计可观测量时不会损失精确度。然而,我们发现,在运动方程中的质量项和非线性导致传播和色散速度显着不同的光速。由于群速度是与信号传播相关联的群速度,因此其值的减小对具有屏蔽的修正引力理论内的非线性结构的行为和动力学具有直接影响。例如,淹没在大的暗物质晕中的星系和卫星的内部动力学可能会受到群速度小于光速的事实的影响。因此,在这样的框架内,重要的是要考虑到这样一个事实,即星系的不同部分将在不同的时间看到环境的变化。在这些条件下,可能需要进行全面的非静态分析。
2016-02-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Propagation of the gravitational waves in a cosmological background
我们研究了宇宙学背景下引力波的传播。在空间协变引力理论的框架下,导出了引力波的广义二次作用量。系统地介绍了非本征曲率和宇称破坏项的空间导数。特别注意的是引力波的传播速度。我们发现,当作用量中存在宇称违反项时,有可能使两个偏振模以相同的速度传播,而这一速度可能与光的速度不同。特别是,我们确定了一个大类的空间协变引力理论与宇称破坏,其中两个偏振模式传播的光速。我们的结果意味着,在空间协变引力的框架下,根据引力波的传播速度,有更多的可能性。
2019-06-17 astro-ph.CO gr-qc
Fully Loop-Quantum-Cosmology-corrected propagation of gravitational waves during slow-roll inflation
宇宙学的原初功率谱被认为是探测量子引力效应的最有希望的观测谱之一。在这篇文章中,我们研究了如何通过圈量子引力修正来修改张量功率谱。两个最重要的量子项,完整性和逆体积,明确考虑在一个统一的框架。导出了引力波的传播方程,并对一组参数进行了求解。
2010-01-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Propagation of tensor perturbation in Horndeski-like gravity
本文探讨了配备两个dilaton场的Horndeski Lagrangian,通过研究张量扰动评估模型在引力波速度约束下的表现,结果表明该模型与观测约束一致。
2025-05-02 gr-qc hep-th
$F(R)$ Gravity with an Axion-like Particle: Dynamics, Gravity Waves, Late and Early-time Phenomenology
在这项工作中,我们研究了标量- $F(R)$引力包含一个非最小耦合的标量曲率的几个理论和唯象的影响。这种模型是轴子- $F(R)$引力模型的推广,因此我们将研究后者理论的几个含义。首先,我们详细研究了该模型的爱因斯坦框架图,并讨论了宇宙学系统的动力学。通过适当地使用运动方程,我们证明了任意的宇宙演化是可以实现的。此外,我们研究的引力波的理论,我们表明,它们的传播速度是相同的$F(R)$重力,但有可能增强或耗散的引力波,一个效果非常类似的重力波在粘性流体中的传播。最后,我们研究能量动量张量,并研究与之相关的哪些量是守恒的。我们还提出了辐射支配时代的轴子标量场的标量曲率的非最小耦合的约束。
2019-07-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitons in the Strong-Coupling Regime
在强耦合引力场的背景下,精确计算了相对论性测地分离粒子耦合引力场的传播振幅。测地分离产生了与h_ \times和h_+引力子分量有关的边界项。在低温下,传播振幅消失,这意味着没有引力子传播在这个制度。
2020-10-24 gr-qc hep-th
Wave-optics gravitational wave lensing in modified gravity
University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学);Swansea University(斯旺西大学);Università di Bologna(博洛尼亚大学)
本文在修正引力框架下研究波动光学区域的引力波透镜效应,提出曲率耦合传播方程,揭示低频极限下放大因子不再趋近于1的新现象,并通过扭曲波解释和散射振幅语言描述这一效应。
2026-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Modified gravitational wave propagations in linearized gravity with Lorentz and diffeomorphism violations and their gravitational wave constraints
本文在SME线性化引力框架下研究洛伦兹与微分同胚破坏对引力波传播的修正,计算双星并合波形的退相效应,并利用BILBY对GWTC-3事件进行贝叶斯推断,给出各破坏系数的90%置信区间约束。
2025-07-17 gr-qc hep-th
Lower Bound on the Propagation Speed of Gravity from Gravitational Cherenkov Radiation
最近,有趣的4-D洛伦兹破坏模型已被提出,其中所有的粒子有一个共同的最大速度$c$,但重力传播(在首选帧)与不同的最大速度$c_g \neq c$。我们表明,情况下$c_g < c$是非常严格的约束的最高能量的宇宙射线的观察。假设宇宙射线的起源是银河系,那么它的保守界限为$c-c_g < 2 \times 10^{-15} c$ ;如果宇宙射线的起源是河外的,那么它的界限就更紧了几个数量级,为$c-c_g < 2 \times 10^{-19} c$。
2001-09-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Propagation of gravitational waves in multimetric gravity
我们讨论了引力波在最近讨论的一类理论中的传播,这些理论包含N >= 2个度量张量和相应数量的标准模型副本。利用规范不变的线性微扰理论,我们证明了所有的引力波都是以光速传播的。然后,我们采用纽曼-彭罗斯形式主义表明,2至6极化的引力波可能存在,取决于进入运动方程的参数。这对应于E(2)表示N_2、N_3、III_5和II_6。最后,我们把我们的一般性讨论应用到最近提出的一个具体的多度规引力模型上,证明了它是N_2类的,即,它只允许两个张量极化,就像广义相对论的情况一样。我们的研究结果提供了理论背景的多度规引力理论的测试使用即将到来的引力波实验。
2012-04-22 gr-qc
Propagation of quantum gravity-modified gravitational waves on a classical FLRW spacetime
线性化的爱因斯坦场方程提供了一个低能量波动方程来描述可能来自高能源的引力场的传播。受圈量子引力的启发,我们提出了聚合物量子化方案来推导这种波在经典Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker(FLRW)时空中的有效传播。为了克服聚合物量子化时间相关的哈密顿量的挑战,我们重写这样的哈密顿量在一个时间无关的方式在扩展的相空间中,量子化,然后将其转换回通常的相空间。这样我们得到了含时的聚合物引力波哈密顿量。然后,我们推导出有效的运动方程,并表明(i)波的形式被修改,(ii)波的速度取决于它们的频率,(iii)量子效应变得更加明显,因为波穿越更长的距离。
2021-04-28 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Photon propagation in Einstein and Higher Derivative Gravity
在弯曲时空中电磁场所服从的波动方程中,存在与光子偏振相关的黎曼和里奇曲率耦合项,这导致光子轨迹偏离零测地线。光子在外部引力场具有有效质量,它们在惯性系中的速度一般小于$c$。其结果是,曲率修正电磁辐射的传播保持速度亚光速提供了强能量条件得到满足。我们进一步表明,在更高的导数引力理论的超光速的索赔是错误的,出现由于忽略黎曼和里奇耦合项的波动方程,这存在于爱因斯坦的引力本身。
1998-04-06 gr-qc hep-ph
On low energy quantum gravity induced effects on the propagation of light
目前描述量子麦克斯韦和引力场相互作用的模型预言了洛伦兹不变性的破坏和半经典近似下的非标准色散关系。然而,与观测数据的比较并不支持他们的预测。在这项工作中,我们介绍了一个不同的从头算假设的正则方法,即齐次麦克斯韦方程组是有效的半经典近似,并发现由此产生的场方程是洛伦兹不变的半经典极限。我们还包括一个现象学的分析可能对光的传播的影响,以及它们对能量的依赖,在宇宙学的背景下。
2003-04-11 gr-qc
The mirage of luminal modified gravitational-wave propagation
本文利用共形不变性与有效场论证明,光速修正引力的引力波传播与 GR 相同,但 JW 度规最小耦合会改变 GW 与 EM 光度距离关系,并推广至非光速及速度随时间变化理论。
2023-06-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Propagation Speed of Gravitational Wave in Scalar--Einstein--Gauss-Bonnet Gravity
本文研究 sEGB 引力中的引力波速度,构造满足宇宙学光速传播且可现实暴胀的理论,并指出其与黑洞背景条件不相容。
2023-12-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing modified gravity at cosmological distances with LISA standard sirens
广义相对论的修正通过非平凡的暗能量状态方程在宇宙膨胀历史上留下了印记,并在标量和张量扇区中的宇宙学扰动演化上留下了印记。特别是,张量扇区的修改产生了引力波(GW)光度距离的概念,与标准电磁光度距离不同,可以在GW探测器(如LISA或第三代地面实验)上使用标准警报器进行研究。我们讨论了一些最好的研究理论的修改重力,如Horndeski或更一般的退化高阶标量张量(DHOST)理论,非本地红外修改的重力,双引力理论和相应的现象GW振荡,以及理论与额外的或不同的维度的修改GW传播的预测。我们表明,修改GW传播是一个完全通用的现象,在修改重力。然后,我们使用两个参数$(Ξ_0,n)$,这是一个简单的参数化的效果,这是适合从一个大类的模型的结果,研究的前景,观察修改GW的传播使用超大质量黑洞二进制作为标准的警报与LISA。我们构建模拟源目录,并进行详细的马尔可夫链蒙特卡罗研究的可能性从LISA标准警报器单独,以及通过将它们与CMB,BAO和SNe数据相结合,以减少宇宙学参数之间的简并。我们发现,LISA与其他宇宙学数据集的组合允许一个测量参数$Ξ_0$,其特征修改GW传播的百分比水平的准确性,足以测试几个修改后的重力理论。[摘要]
2019-07-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Impact of Earth's gravity on Gaussian beam propagation in hemispherical cavities
我们从理论上研究了地球上运行的半球形光学腔中重力对激光的影响。光在这种腔中的传播是由高斯光束模拟的,受到地球引力场的影响。在实验室尺度上,这个场是由均匀引力的时空来描述的,称为林德勒时空。在该时空中,光束向下弯曲并获得高度相关的相移。因此,激光的相位波前不同于通常的高斯光束。假设初始光束沿腔的对称轴进入腔,这些引力效应导致光束相位随每个腔往返而变化。详细的计算进行调查如何这些相位变化取决于光束参数和腔的设置。此外,我们讨论了我们的研究结果的影响,腔校准技术和基于腔的激光稳定程序。
2021-03-15 gr-qc
Propagation equations for deformable test bodies with microstructure in extended theories of gravity
利用诺特定理所得到的守恒律,导出了度量仿射引力中的运动方程。结果以度量-仿射引力中物质源多极分解的传播方程的形式给出,即,正则能动量流和超动量流。特别是,传播方程允许在这个广义引力理论的测试粒子的运动方程的推导,并允许直接识别的物质流和规范重力场强度的理论,即,曲率,扭转和非度量之间的耦合。我们证明,可能的非黎曼时空几何只能检测的帮助下,测试机构,形成的物质与微观结构。普通的引力物质,即,没有微观内部自由度的物质,只能探测黎曼时空几何。从而推广了广义相对论和庞加莱规范理论的已有结果。
2009-03-30 astro-ph gr-qc
Quantum gravity phenomenology induced in the propagation of UHECR, a kinematical solution in Finsler and generalized Finsler spacetime
宇宙对超高能宇宙射线(UHECR)的传播是不透明的,因为这些粒子在传播过程中与宇宙微波背景(CMB)相互作用,主要是在所谓的GZK截止现象中耗散能量。一些实验证据似乎暗示了GZK预测的不透明球体膨胀的可能性。众所周知,由假定的量子引力(QG)效应引起的运动学扰动可以改变预见的GZK不透明视界。洛伦兹不变性破坏(LIV)的引入确实可以降低,在某些情况下,可以忽略不计,CMB-UHECR相互作用的概率。在这项工作中,我们探讨了从QG的角度来看,在UHECRs现象的修改运动学引起的影响。我们探讨的可能性的几何描述的大质量费米子相互作用的时空的量子结构,以引入洛伦兹协方差修正。运动学的修正修改的色散关系(DR)的背景下的协方差保持框架的自由粒子。这种时空描述需要比通常的黎曼几何更一般的几何,例如芬斯勒构造和相关的广义芬斯勒时空就是理想的候选者。最后,我们调查的洛伦兹协方差修改的幅度和GZK截止相关的质子生产过程的衰减长度之间的相关性,表明预测的不透明度地平线可以扩大,即使在一个理论的背景下,不需要任何特权参考系。
2021-10-18 gr-qc hep-th
Propagation of gravitational waves in teleparallel gravity theories
我们研究了在最一般的远程平行引力模型中的引力波在闵可夫斯基背景下的传播。我们认为,在这种情况下,最一般的拉格朗日在第一阶的扰动是由二次不变量的线性组合,因此符合著名的新的广义相对论模型。我们推导出线性化的场方程,并使用主多项式和Newman-Penrose形式主义分析它们。我们证明了所有的引力波模式都以光速传播,并且有多达六种可能的偏振。我们证明了广义相对论的两个张量模总是存在的,并且额外极化的数目依赖于新的广义相对论模型的自由参数。
2020-07-03 gr-qc
Black Holes and Scalar Propagation in Three-Dimensional Einstein--Gauss--Bonnet Gravity
University of Waterloo(滑铁卢大学)
本文在三维标量-张量爱因斯坦-高斯-邦纳引力中推导出解析黑洞族,证明其解的唯一性,并分析扰动传播特性,发现标量信号可穿越视界,且特定边界条件下演化受限于AdS边界。
2026-09-25 gr-qc hep-th
Propagation Speed of Gravity and the Relativistic Time Delay
在假设引力相互作用的传播速度c_g与光的传播速度不同的情况下,我们计算了光信号通过以速度v运动的大质量物体时的传播延迟。使用后牛顿近似,我们考虑了v/c的幂次展开超出主导"夏皮罗“时滞效应,而只考虑一阶Gm/c^2,并表明引力信号的传播速度改变对超出主导项的v/c一阶时滞没有任何影响,尽管它会对二阶和更高阶产生影响。我们证明,在这个量级上改变速度c_g的唯一其他可能的效应是由于从广义相对论预测的零值修改了度规的参数化后牛顿(PPN)系数α_1。目前的太阳能系统测量已经提供了这种修改的严格界限。我们的结论是,最近对木星附近无线电信号传播的测量对α_1敏感,但对引力传播速度不直接敏感。
2003-03-06 astro-ph gr-qc
The evolution of gravitons in accelerating cosmologies: the case of extended gravity
我们讨论了宇宙学引力子的产生和演化,展示了宇宙学背景如何影响它们的动力学。此外,宇宙学引力子的检测可以构成区分不同宇宙学模型的一个非常重要的特征。在这里,我们考虑的情况下,标量张量引力和$f(R)$引力,它表明放大的引力子振幅的变化,如果与广义相对论。可能的观测约束进行了讨论。
2017-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Local Effective Action for Photon-Gravity Interactions
弯曲时空中的真空极化等量子现象会导致光子和引力之间的相互作用,并产生相当惊人的后果,包括违反强等效原理和明显预测的“超光速”光子传播。这些量子相互作用可以被编码为有效的动作。在本文中,我们扩展了以前的结果,弯曲时空中的QED由于Barvinsky,Vilkovisky和其他有效的作用,并提出了一个新的,本地有效的作用有效的所有订单的导数展开,需要一个完整的分析的量子理论的高频光子在引力场中的传播。
2002-05-10 gr-qc hep-th
Parity-Violating Gravity and GW170817 in Non-Riemannian Cosmology
在对称远程平行广义相对论的宇称违背扩展的背景下,研究了张量扰动的宇宙学传播。这种非黎曼公式比引力理论的度规公式允许更广泛的相容扩展。据发现,虽然许多可能的二次项不影响的引力波的传播,一个通用的修改预测的签名,区分左手和右手的圆极化。由于引力波的传播速度与尺度有关,且不同于光速,因此这种修正的参数可以受到严格的约束。
2019-08-12 gr-qc
The Variation of Photon Speed with Photon Frequency in Quantum Gravity
本文通过将康普顿波长与克尔旋转体的引力半径相等,导出了普朗克质量或普朗克能量的表达式。利用修正的光子能量动量色散关系,导出了光子传播速度随光子频率的变化关系。结果表明,光子的传播速度与光子的频率、克尔旋转体的旋转参数以及光子的偏振态有关。从导出的光子传播速度的结果可以看出量子引力效应。
2018-03-10 gr-qc
Constraints on parity and Lorentz violations in gravity from GWTC-3 through a parametrization of modified gravitational wave propagations
本研究利用GWTC-3的致密双星并合数据,通过参数化修正广义相对论下的引力波传播波形,检验引力的宇称与洛伦兹对称性,未发现破缺信号,给出了多项相关严格约束及首个洛伦兹破缺阻尼效应约束。
2024-09-14 astro-ph.HE gr-qc