Classical Stability of the Galileon
本文考虑了非相对论性源存在下具有一般参数的单个Galileon场的经典运动方程。我们引入了理论绝对稳定性的概念:如果一个人可以证明,在一个单一的点-如无穷大-在时空中的场是稳定的,那么在任何正能量源配置的时空的其余部分的场的稳定性是保证。Dvali-Gabadadze-Porrati(DGP)模型以这种方式是稳定的,以前对球对称解的研究表明,某些类的单场Galileon(DGP模型是其中的一个子类)也可能具有这种性质。然而,我们发现,当一般的解决方案被认为是不是这种情况。事实上,当考虑一般的解决方案有没有选择的自由参数在伽利略理论,将导致绝对稳定,除了DGP的选择。我们的分析表明,DGP模型是一个例外的选择中的一大类可能的单场伽利略理论。这意味着如果存在一般解(非球对称),它们可能是不稳定的。鉴于伽利略的天体物理学动机,对这些不稳定解的进一步研究可能会证明是有成果的。
2011-08-02 gr-qc hep-th
Generalized Galileon Model -- cosmological reconstruction and the Vainshtein mechanism --
给出了广义Galileon模型方程的显式表达式。我们还发展了重建的公式。通过使用这个公式,我们可以明确地构造一个作用,它再现了宇宙膨胀的任意发展。给出了重构解稳定并成为吸引子解的条件。在静态球对称时空中,我们研究了Vainshtein机制在广义Galileon模型中的作用,以及对牛顿定律的修正变得很小。通过适当地选择作用量的形式,可以实现任意球对称的静态几何,这说明解可以有对应于标量场的第四根头发.
2012-06-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Galileon accretion
在流体近似下,研究了伽利略场对Schwarzschild黑洞的稳态球对称吸积。伽利略假设经历了一个阶段的宇宙演化,从而设置了一个非平凡的边界条件在空间无限远。临界流的理论的一些参数被发现。当临界流存在时,存在一个参数范围,但解是不稳定的。它还表明,对于一定的参数范围内的临界流解不存在。根据模型的不同,流的声音视界可以在史瓦西视界之外或之内。后一种性质可能使伽利略理论在标准黑洞热力学中的嵌入成为问题。
2011-01-26 gr-qc hep-th
Cosmological bounces and Lorentzian wormholes in Galileon theories with an extra scalar field
我们研究是否有可能设计一个“经典的”空间平坦的弹跳宇宙学或静态的,球对称的渐近平坦的洛伦兹虫洞在立方伽利略理论与一个额外的标量场相互作用。我们发现,弹跳模型总是受到梯度不稳定性的困扰,而虫洞背景中总是有鬼。
2017-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Hamiltonian of galileon field theory
本文详细计算了单伽利略场论的哈密顿量,并跟踪了所有的表面项。本文计算了三阶单伽利略场与点源耦合的静态球对称位形的能量,结果表明,解的2个分支具有大小相等、符号相反的能量,其符号由动力学项$α_2$的系数决定.此外,能量在短距离(紫外线)制度的主导立方项,即使源是发散的起源。我们认为,负性的起源是由于在相应的分支中的点源的存在下的幽灵般的模式。这似乎是鬼不稳定性的非线性表现。
2011-11-15 gr-qc hep-th
Stability and superluminality of spherical DBI galileon solutions
DBI伽利略项是伽利略项的推广,它将内部伽利略对称性扩展到内部相对论对称性,并且也可以被认为是产生二阶场方程的DBI的推广。我们表明,当被认为是局部修改重力,如在太阳系中,存在一个区域的参数空间中的球对称静态解存在,是稳定的。然而,这些解决方案总是表现出superluminality,铸造怀疑存在一个标准的洛伦兹不变UV完成。
2011-04-14 gr-qc hep-ph hep-th
Instability of Static Semi-Closed Worlds in Generalized Galileon Theories
我们考虑广义伽利略理论在广义相对论在四维时空。我们提供的参数表明,广义Galileons所描述的一类广泛的拉格朗日不承认稳定的,静态的,球对称的半封闭世界。我们还表明,在一类理论与$p_{\perp} = - ρ$(其中$p_{\perp}$是横向压力和$ρ$是能量密度),半封闭的世界,如果存在的话,将被观察到作为负质量的对象。
2016-07-06 hep-th
Arbitrary p-form Galileons
我们表明,标量,0-形式,Galileon行动-模型,其场方程只包含二阶导数-可以推广到任意甚至p-形式。更一般地说,它们甚至不需要依赖于一个单一的形式,但可能涉及混合p组合,包括相等的p多重态,其中奇p场也是允许的:我们构造,对于给定的维度D,一般的行动取决于标量,矢量和更高的p-形式的场强,其场方程是精确的二阶导数。我们还讨论和说明他们的曲线空间的推广,特别是微妙的非最小耦合所需的维持这种秩序。纯和混合行动,场方程及其弯曲的空间扩展的具体例子。
2010-09-09 gr-qc hep-th
Black holes in a cubic Galileon universe
我们发现和研究的黑洞解的Horndeski理论的一个子类,包括立方Galileon项的性质。所研究的理论对于标量场具有位移对称性而不是反射对称性。伽利略被假定为具有线性的时间依赖性,其特征在于由速度参数。我们给出了类似于BTZ解的解析三维解,但具有修改有效宇宙学常数的非平凡标量场。然后我们研究了4维渐近平坦解和de Sitter解。后者根据其有效宇宙学常数的不同,可分为三个不同的分支。对于其中的两个分支,我们发现家庭的黑洞解,参数化的速度的标量场。这些球对称解与靠近黑洞事件视界的GR解不同,但具有相同的deSitter渐近行为.速度参数代表黑洞的初生毛。
2016-06-13 gr-qc hep-th
Galileon Higgs Vortices
涡旋解是一种拓扑稳定的场结构,在凝聚态、场论和宇宙学中起着重要的作用。本文研究了2+1维Abel Higgs理论中的涡旋位形,并补充了与Galileons相关的高阶导数自相互作用。我们的涡旋解决方案的功能,使他们定性地不同于著名的Abrikosov-Nielsen-Olesen配置,因为衍生的相互作用打开规范不变的字段配置文件,打破轴对称。通过将系统推广到3+1维弦构型,我们研究了它的引力反作用。我们的结果都来自一个特定的,分析管理系统,并可能提供的迹象,了解伽利略的相互作用和屏蔽机制周围的配置,不是球对称的,但最多只是圆柱对称的。
2015-11-24 gr-qc hep-ph hep-th
Dressing a black hole with a time-dependent Galileon
我们提出了一类精确的标量张量黑洞的移位对称部分的Horndeski行动。该作用量包括高阶标量张量相互作用项。我们发现,对于一个静态和球对称的时空,标量场,如果依赖于时间,可以是非平凡的和规则的,从而以一种有趣的方式规避无毛参数的伽利略。此外,在这个类中,我们发现一个隐形史瓦西和一个部分自调谐的de-Sitter史瓦西黑洞,都表现出非平凡的和规则的空间和时间相关的标量。在后一种解决方案中,通过与时间相关的标量场相关的积分常数,从一定较小的几何有效de Sitter真空中筛选出体真空能量。
2014-09-10 gr-qc hep-th
Restricted Galileons
我们研究伽利略理论,出现在幽灵自由大质量引力。特别是,我们专注于这些理论中的Galileons可以完全解耦的张量拉格朗日的子类。这些Galileons与一般的Galileons不同-它们具有三次和四次项的相关系数,最重要的是,与外部应力张量的非标准耦合,由相同的系数控制。我们发现,这个理论没有静态稳定的球对称的解决方案,将内插从Vainshtein区域平坦的空间,这两个地区不能顺利匹配的波动稳定的系数的符号。相反,对于这种符号选择,Vainshtein域中的解与宇宙学背景相匹配。在这个解以上的小波动是稳定的,并且是亚光速的。我们讨论了这个理论的观测约束,在量子有效拉格朗日方法,并认为有一个引力子质量的顺序,目前的哈勃参数,是一致的数据。最后但并非最不重要的是,我们也提出了一般类的宇宙学解决方案在这个理论中,其中一些表现出的de-mixing现象,以前发现的自加速解决方案。
2013-02-14 gr-qc hep-th
Tensor Galileons and Gravity
Galileon相互作用的特殊结构允许高阶导数项,同时保留标量场和阿贝尔$p$形式的二阶场方程。在这项工作中,我们介绍了两套格拉斯曼变量的这些相互作用的指数自由制定。我们利用这一点来构造混合对称张量场及其耦合系统的伽利略相互作用。我们认为,这些张量是自然推广的标量与伽利略对称性,类似于$p$ -形式和标量的移位对称性。最简单的情况对应于具有洛夫洛克不变量的线性化引力,将伽利略对称性与复同态联系起来。最后,我们研究了一个混合对称张量引力的耦合,并在一个明确的例子中证明,适当的反项包含保留二阶场方程。
2017-01-12 hep-th
Galileon Radiation from Binary Systems
我们计算的功率发射的标量模式的二元系统,包括二元pixars,与最一般的Galileon有效场论的共形耦合,考虑周围的扰动静态,球形背景。虽然这种方法是有效的计算功率在立方Galileon的情况下,在这里,我们发现,如果四次或五次Galileon占主导地位,对于现实的脉冲星系统的经典微扰展开球对称背景打破(虽然量子有效理论是定义良好的)。基本原因是,涨落的运动方程实际上是一维的。这导致许多多极子以相等的强度辐射,而不是正常的闵可夫斯基时空和立方伽利略的情况下,增加多极子被抑制的轨道速度的增加功率。我们考虑两种情况,微扰理论给出了值得信赖的结果:(1)当两个轨道物体的质量之间有一个大的层次,(2)当我们选择的尺度,使得四次Galileon只开始主导的距离小于脉冲星频率的倒数。未来的计算与充分Galileon帐户的Vainshtein机制的影响被认为是。
2012-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Vainshtein mechanism in Gauss-Bonnet gravity and Galileon aether
我们推导出高斯-邦纳引力场方程在4维降维后的行动,并证明,在这种情况下,Vainshtein机制在平坦的球对称背景下运作。我们表明,在这个Vainshtein领域的第五个力是微不足道的小相比,引力。我们还研究了球对称解的稳定性,澄清了文献中有关方程双曲性和ghost-Laplacian稳定性条件的词汇。我们发现在径向上的扰动场的超光速行为。然而,由于非线性项的存在,时空的结构被修改,结果场不在闵可夫斯基度规中传播,而是在由标量场$π(r)$组成的“以太”中传播。因此,我们证明,超光速行为并没有创建时间悖论感谢因果闭合曲线的情况下。我们还得到了在标量和张量扰动下Friedmann宇宙的稳定性条件。
2011-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Relativistic stars in a cubic Galileon Universe
我们研究相对论性恒星的Hordenski理论,逃避引力波的约束,并表现出Vainshtein机制,专注于一个模型的基础上的三次伽利略拉格朗日。本文导出了具有线性时间依赖性的渐近de Sitter时空中静态球对称物体的标量场分布。外部解与文献中找到的黑洞解相匹配。由于万施泰因机制,只要恒星的半径小于万施泰因半径,恒星的结构就与广义相对论中具有相同中心密度的恒星结构没有区别。另一方面,标量场在Vainshtein半径之外不被抑制。这些解除了恒星的质量外,还有一个额外的积分常数。
2019-12-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Introducing the Slotheon: a slow Galileon scalar field in curved space-time
本文定义了弯曲时空中的协变伽利略变换,并发现在这种对称下所有的标量场理论都是不变的。斯洛特翁是一个伽利略不变的标量场,它有一个修改过的传播子,这样,当引力被打开并且能量条件没有被违反时,它的运动速度比正则设置中的“慢”。这一性质是通过Slotheon到爱因斯坦张量的非最小导数耦合实现的。我们证明了球对称黑洞不可能有Slotheonic毛。然后,我们注意到,在小的衍生制度的理论有一个渐进的局部移位对称性时,非正则耦合占主导地位的正则。
2012-04-30 gr-qc hep-ph hep-th
Tensor Galileons as Lovelock theories
我们回顾了伽利略相互作用的建设涉及一个单一的两列混合对称张量的任意程度的平坦时空的任意尺寸,在逆向工程的精神。通过为每个张量规范场定义一个适当的类黎曼张量,我们证明了在洛夫洛克引力理论的精神下构建的理论与文献中著名的伽利略理论相对应。
2021-01-10 hep-th
Galileon Hairs of Dyson Spheres, Vainshtein's Coiffure and Hirsute Bubbles
我们研究了球对称薄壳源的场。戴森球,在一个{ \it完全非线性协变}引力理论与最简单的伽利略场。我们完全集成所有的场方程一次,减少他们的一阶非线性方程。对于最简单的伽利略,静态解出现在{ \it six}个不同的分支上。在一个例子中,一个戴森球被一根伽利略头发包围着,从远处看,它就像任何一个Brans-Dicke场的头发。头发的变化低于Vainshtein规模,其中额外的伽利略项占主导地位的最小梯度的领域。他们的头发看起来更像是绒毛,因为伽利略项被体积行列式的导数所抑制。它关闭了“角”2球上的“头发束”。因此,即使靠近光源,绒毛也会保持稀释。这就是为什么万施泰因对重力变化的抑制在源头附近起作用的真正原因。在其他五个分支上,静态解都是远离源的{ \it奇异}解,并且从渐近无穷远关闭。然而,其中一个分支实际上是自加速分支,并且通过打开时间依赖性来消除奇点。我们给出了受监管的解决方案的例子,戴森球向外爆炸,其自加速侧是非奇异的。这些结构可能会打开渠道的非微扰过渡分支之间,这需要进一步解决,以确定多分支重力的唯象可行性。
2011-06-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Nonlinear evolution in Galileon EFTs: Regularization and screening
University of Nottingham(诺丁汉大学);SISSA(的里雅斯特国际高等研究学校);INFN Sezione di Trieste(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部);Institut de Physique Théorique Philippe Meyer, Laboratoire de Physique de l’École normale supérieure (ENS), Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université Paris Cité(巴黎文理研究大学/法国国家科学研究中心/索邦大学/巴黎西岱大学菲利普·迈耶理论物理研究所/高等师范学校物理实验室);IFPU - Institute for Fundamental Physics of the Universe(宇宙基础物理研究所)
本文研究伽利略子EFT的非线性演化,区分强场与导数展开,对比无鬼场未正则化模型、含鬼场正则化模型的动力学,发现正则化模型可复现适定演化,屏蔽区鬼场项主导伽利略子项。
2026-09-07 gr-qc hep-th
Time-dependent, spherically symmetric background in Kaluza-Klein compactified Horndeski theory and the speed of gravity waves
针对Kaluza-Klein紧致化Horndeski理论,本文证明在任意时间依赖球对称背景上引力波与电磁波同速(可非单位)传播,并给出稳定性条件,从而借助光子-Galileon耦合说明相关理论子类未必被GW170817排除。
2024-08-12 gr-qc hep-th
Black holes with non-minimal derivative coupling
研究了无质量标量场的导数与爱因斯坦张量耦合时的引力场方程。这种配置是由伽利略引力的动机,因为它保留了标量扇区的移位不变性。我们解析地得到了静态和球对称几何的解,其中也包括具有单个规则视界的黑洞。我们研究这些解决方案的物理性质,我们揭示了非微扰性质的伽利略耦合常数。我们还发现了一个相变,类似于霍金和佩奇所描述的相变,它发生在由黑洞质量和耦合强度决定的临界温度。
2012-11-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Effective theory for the Vainshtein mechanism from the Horndeski action
从一般的Horndeski作用出发,我们推导出了平面空间周围标量扰动的最一般的有效理论,使我们能够通过Vainshtein机制来屏蔽第五种力。有效的理论描述的推广Galileon拉格朗日,我们用它来研究的稳定性表现出Vainshtein效应的球对称配置。特别是,我们讨论的标量张量耦合的现象学后果是在标准的伽利略拉格朗日。这种耦合控制着万施泰因半径内的超亮度和波动的稳定性,其方式取决于物质源的密度分布。特别是我们发现,真空解决方案是不稳定的,由于这种耦合。
2013-06-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Screening the fifth force in the Horndeski's most general scalar-tensor theories
我们研究如何在最一般的标量张量理论与二阶运动方程的Vainshtein机制。场的运动方程一般是在具有物质源的球对称时空中导出的,它也适用于文献中提出的大多数其他屏蔽方案。在存在场耦合的Ricci标量,我们澄清条件下,Vainshtein机制是在工作中的弱引力背景。我们还获得了一个球对称体内部的场方程的解决方案,并展示了它们如何可以连接到外部解决方案,容纳Vainshtein机制。我们将我们的一般结果应用到一些具体的模型,如协变/扩展Galileons和DBI Galileons与高斯-博内和其他条款。在这些模型中,第五种力可以被抑制,以符合太阳系的约束条件,只要耦合到爱因斯坦张量的非线性场动力学项不占主导地位,其他非线性场自相互作用。
2013-08-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Halo models in modified gravity theories with self-accelerated expansion
基于无碰撞Boltzmann方程的静态解和球对称解,研究了sDGP(Self-accelerating braneworld gravity of the Dvali-Gavadadze-Porrati braneworld gravity)模型和Galileon修正的引力模型中的晕结构,在牛顿引力极限下,它们退化为奇异等温球模型和King模型.这些晕的共同特点是,晕的密度在外部区域较大(较小)的sDGP(伽利略)模型,分别与牛顿引力。这分别来自sDGP(伽利略)模型中大距离有效重力的抑制(增强)。然而,由于Vainshtein机制,这些修正的引力模型与牛顿引力之间的差异只出现在晕之外,这使得它们之间很难区分。我们还讨论了晕密度分布是固定的重力模型之间的比较,我们的结果和以前的工作。
2012-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scrutinizing black hole stability in cubic vector Galileon theories
研究三次矢量Galileon理论中毛黑洞的线性稳定性,发现其在角向存在拉普拉斯不稳定性及径向传播速度病态,但引入矢量场质量后,无毛Schwarzschild黑洞解满足所有线性稳定性条件。
2024-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The galileon as a local modification of gravity
在DGP模型中,“自加速”解受到幽灵不稳定性的困扰,这使得解站不住脚。这一事实以及所有有趣的偏离GR是完全捕获的四维有效拉格朗日,有效的距离小于目前的哈勃尺度。4D有效理论涉及相对论标量π,普遍耦合到物质和特殊的衍生自相互作用。在本文中,我们研究了自加速和鬼的存在,在红外线的一个相当通用的类的理论,修改重力之间的联系。这些理论被定义为那些在比宇宙学距离更短的距离上,简化为DGP 4D有效理论的某种推广的理论。我们认为,由于普遍耦合标量的GR的红外修改本地,我们的推广是唯一一个允许一个强大的实施Vainshtein效应-从物质中的引力约束系统的标量去耦-必要的恢复协议与太阳系测试。我们的推广涉及到一个内部的“伽利略”不变性,在这个不变性下,π的梯度移动了一个常数。这种对称性限制了π拉格朗日量的结构,以至于在4D中只有五项可以产生相当大的非线性而不引入鬼。我们表明,对于这样的理论,事实上有“自加速”deSitter解决方案,没有幽灵般的不稳定性。在紧致源的存在下,这些解可以支持球对称的、类Vainshtein的非线性扰动,这些扰动对小的波动也是稳定的。[arxiv的简短版本]
2009-11-27 astro-ph gr-qc hep-th
Suppression of matter couplings with a vector field in generalized Proca theories
我们推导出的配置文件的矢量场耦合到一个静态和球对称背景下的广义Proca理论的问题。立方Galileon自相互作用导致抑制的纵向矢量分量由于操作的Vainshtein机制。对于四阶和六阶导数相互作用,与小导数耦合的连续极限一致的解对应于具有消失纵模的分支。我们计算了在三次,四次和六阶导数耦合的存在下,由矢量场引起的致密体外部引力势的修正,并表明该模型可以与时间矢量分量上的温和边界下的局部引力约束相一致。五次Galileon相互作用不允许经常解决方案的纵向模式的物质密度迅速下降的身体外。
2017-10-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
D-BIonic Screening of Scalar Fields
我们研究了一个新的屏蔽机制,这是目前在Dirac-Born-Infeld(DBI)类理论。具有类DBI拉格朗日量的标量场与物质的耦合是最小的。在足够密集的源附近,标量中的非线性占主导地位,并导致测试粒子上的近似恒定加速度,从而抑制相对于重力的标量力。与一般的P(X)理论不同,由于DBI对称性,屏蔽发生在有效场论的有效范围内。这种对称性也允许去除恒定的场梯度,就像伽利略一样。毫不奇怪,球对称背景周围的扰动传播超光速,但我们认为,类似于伽利略的年表保护。我们推导出的理论参数的重力测试的约束,并讨论各种扩展。
2014-05-12 astro-ph.CO hep-th
Gravitational Chern-Simons Lagrangian terms and spherically symmetric spacetimes
我们表明,一般球对称配置,一般的引力和混合规范-引力陈-西蒙斯项的运动方程的贡献消失相同的$D>3$维。这意味着作用量中的这些项不影响伯克霍夫定理或任何先前已知的球对称解。此外,我们调查的结晶性能使用的程序中所描述的随附的文件。我们发现,在$D>3$静态球对称的情况下,Chern-Simons项不有助于熵。此外,如果只要求度规张量是球对称的,让其他领域不受限制,结果几乎完全扩展,只有一个可能的例外-陈-西蒙斯拉格朗日项,其中引力部分只是$n=2$不可约的引力陈-西蒙斯项。
2012-02-03 gr-qc hep-th
Black holes and stars in Horndeski theory
我们回顾了Horndeski理论的黑洞和恒星解。对于非移位对称理论,黑洞涉及到高维Lovelock解的Kaluza-Klein约化。另一方面,对于Horndeski和超越Horndeski的移位对称理论,黑洞涉及两类解:在作用水平上包括与高斯-邦纳项的线性耦合的解和涉及伽利略场中的时间依赖性的解。我们详细分析了后一类的一个特定的子类Horndeski理论,讨论了静态和球对称时空的一般解决方案。然后,我们讨论稳定性问题,缓慢旋转的解决方案,以及黑洞耦合的问题。后一种情况涉及共形耦合的标量场以及电磁场和由此得到的(初级)头发黑洞。本文回顾和讨论了Horndeski理论中关于中子星的最新结果。
2016-07-29 gr-qc hep-th
Vainshtein mechanism in second-order scalar-tensor theories
在二阶标量张量理论中,我们研究了Vainshtein机制如何在具有物质源的球对称背景中工作。在存在场耦合$F(ϕ)=e^{-2Qϕ}$和Ricci标量$R$的情况下,我们通常导出范施泰因半径,在该半径内,即使对于单位阶的耦合$Q$,广义相对论行为也能恢复。我们的分析涵盖了模型,如扩展的Galileon和Brans-Dicke理论与电子场自相互作用。我们表明,如果这些模型是负责今天的宇宙加速,引力势的修正一般是足够小,以兼容当地的重力约束。
2012-02-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Stealth configurations in vector-tensor theories of gravity
在修正的引力理论中研究致密物体的物理学对于理解未来的观测如何测试广义相对论的替代方案是很重要的。我们考虑一个子集的矢量张量Galileon引力理论的特点是新的对称性,这可以防止传播的矢量纵向极化,即使在没有阿贝尔规范不变性。我们调查新的球对称和缓慢旋转的解决方案,这些系统,包括一个任意的物质拉格朗日。我们表明,在一定条件下,总是存在隐形配置,其几何形状符合爱因斯坦引力与附加物质耦合的解决方案。这样的解决方案有一个非平凡的配置文件的向量场,其特征在于独立的积分常数,扩展到渐近无穷大。我们解释我们的研究结果的对称性和功能的原始矢量张量的行动,并对它传播的自由度的数量。这些结果对于在修正的引力理论中最终描述引力束缚的结构是很重要的,例如黑洞和中子星,包括形成或围绕物体的现实物质场。
2017-07-25 gr-qc hep-th
Black hole perturbation in the most general scalar-tensor theory with second-order field equations I: The odd-parity sector
我们执行一个完整的相对论分析奇型线性扰动周围的静态和球对称的解决方案,在最一般的标量张量理论与二阶场方程在四维时空。它表明,在广义相对论的情况下,二次作用的扰动减少到一个只有一个动力学变量,从中推导出简洁的公式无鬼和无梯度不稳定性条件。我们的结果适用于所有具有额外标量自由度的引力理论。我们演示了如何通用公式可以应用到一些特定的例子,如Brans-Dicke理论,$f(R)$模型,伽利略引力。
2017-11-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Absence of solid angle deficit singularities in beyond-generalized Proca theories
在Gleyzes-Langlois-Piazza-Vernizzi(GLPV)标量张量理论中,当表征偏离Horndeski理论的参数$α_{\rm H}$在球对称体中心处接近一个非零常数时,存在一个立体角亏损奇点。同时,最近的研究表明,二阶广义Proca理论与大量的矢量场$A^μ$可以一致地扩展到超越广义Proca理论,恢复移位对称GLPV理论在标量极限$A^μ \to \nabla^μ χ$。在超越广义Proca理论的四阶拉格朗日,我们表明,立体角赤字奇点一般是不存在的,由于存在一个时间矢量分量。我们还推导出一个紧凑的对象周围的矢量场的配置文件,并表明矢量Galileons操作的Vainshtein机制的成功是不阻止超越广义Proca理论的新的相互作用。
2016-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmology with a successful Vainshtein screening in theories beyond Horndeski
我们提出了一个暗能量模型,其中标量场$ϕ$具有非线性自相互作用,并存在与Ricci标量的声子耦合。这属于Horndeski之外的一个理论子类,它将协变的伽利略理论和Brans-Dicke理论作为具体的案例。我们推导出从辐射时代到今天标量声速平方$c_{\rm s}^2$为正的条件。由于$c_{\rm s}^2$仍然小于1的数量级,偏离Horndeski理论不会引起规范不变引力势的剧烈振荡。在这种情况下,在低红移的物质扰动的演变是类似的耦合暗能量的情况下,与增强的引力相互作用。在具有物质源的球对称背景下,场自相互作用的存在抑制了第五种力在Vainshtein半径内的传播。我们估计一个允许的参数空间中,该模型可以兼容太阳系的约束,同时满足条件的背景和扰动的宇宙学可行性。
2016-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Graded Geometry and Tensor Gauge Theories
本文在分级几何框架下构造混合对称性高阶自旋场的普适拉格朗日量,识别出标量、微分形式和二分张量的Galileon型高阶导数相互作用,并论证自旋高于2时规范不变性与局域性不可兼得。
2024-06-10 hep-th math-ph math.MP
Linear stability of black holes in shift-symmetric Horndeski theories with a time-independent scalar field
在平移对称Horndeski理论中,研究了具有与时间无关的背景标量场的静态和球对称黑洞的线性微扰,其拉格朗日量的特征在于耦合函数只依赖于标量场的动力学项$X$ .我们澄清的情况下,鬼和拉普拉斯不稳定性沿径向和角度方向的奇,偶宇称扰动。对于由k-本质拉格朗日量和与Ricci标量耦合的非最小导数描述的反射对称理论,我们证明了具有非平凡标量头发的黑洞在视界附近一般是不稳定的。这包括非渐近平坦的黑洞已知存在的非最小导数耦合到里奇标量是一个线性函数的$X$。我们还研究了非反射对称理论中的几个黑洞解。对于具有Einstein-Hilbert项的立方伽利略子,存在一个非渐近平坦的多毛黑洞,没有鬼/拉普拉斯不稳定性。此外,对于线性耦合到高斯-邦纳项的标量场,渐近平坦的黑洞解相对于一个小的耦合微扰构造是免费的鬼/拉普拉斯不稳定性。
2022-05-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Smoothly Splitting Amplitudes and Semi-Locality
在本文中,我们研究了一种新的行为开发的某些树级标量散射振幅,包括双伴随,NLSM,和特殊的Galileon,当一个子集的运动学不变量消失,而不产生一个奇点。这种行为表现出我们称为$\textit{smooth splitting}$和$\textit{semi-locality}$的性质。前者意味着一个振幅恰好是三个截断的Berends-Giele电流的乘积,而后者意味着任何两个电流共享一个外部粒子。我们称这些光滑分裂为3-分裂。事实上,确实有$\binom{n}{3}-n$这样的3-分裂,一个多边形中的每个通用内部三角形都有一个;因为它们不能从标准因式分解中获得,它们是量子场论中的一个新现象。事实上,产生的分裂类似于在Cachazo-Early-Guevara-Mizera(CEGM)振幅中首次看到的分裂,CEGM振幅将标准立方标量振幅从其${\rm Tr}\, G(2,n)$公式推广到${\rm Tr}\, G(k,n)$,其中${\rm Tr}\, G(k,n)$是热带格拉斯曼。一路上,我们展示了如何顺利分裂自然导致发现混合振幅的NLSM和特殊Galileon理论和新的BCFW样递归关系NLSM振幅。
2022-01-10 hep-th math.AG math.CO
Existence and disappearance of conical singularities in Gleyzes-Langlois-Piazza-Vernizzi theories
在一类Gleyzes-Langlois-Piazza-Vernizzi(GLPV)理论中,在标量场$ϕ$对半径$r$的导数为零的条件下,我们得到了真空和内部Schwarzschild解.如果表征偏离Horndeski理论的参数$α_{\rm H}$在球对称体的中心处接近一个非零常数,我们发现圆锥奇点出现在具有由$R=-2α_{\rm H}/r^2$给出的Ricci标量的$r=0$处。这源于四维曲率量的几何结构的破坏。当参数$α_{\rm H}$在$r \to 0$的极限范围内为零时,圆锥奇异性消失.我们提出了明确的模型,没有圆锥形奇点,通过适当地设计经典的拉格朗日函数,以这样一种方式,主要贡献$α_{\rm H}$来自周围的$r=0$的领域衍生物$ϕ'(r)$。我们表明,协变的Galileons的扩展与自然耦合允许恢复的广义相对论行为内的一个所谓的Vainshtein半径。在这种情况下,第五种力的传播和与Horndeski理论的偏差都被抑制在致密体之外,使得模型与太阳系内的局部引力实验兼容。
2015-12-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Black hole perturbation in the most general scalar-tensor theory with second-order field equations II: the even-parity sector
我们执行一个完整的相对论分析偶宇称线性扰动周围的静态和球对称的解决方案,在最一般的标量张量理论与二阶场方程。本文是Kobayashi { \em et al.}(2012),其中提出了奇宇称模的线性微扰分析。将Horndeski作用量推广到二阶扰动并去掉辅助变量,得到了仅用两个动力学变量表示的偶宇称扰动的二次作用量.这两种扰动可以解释为引力波和标量波。相应地,我们得到两个条件,以避免鬼和两个条件的梯度不稳定性的情况下。每对条件中只有一个产生新的稳定性判据,因为从引力波自由度的稳定性导出的条件与奇宇称扇区中的条件一致。类似地,两种模式中的一种模式的传播速度与奇奇偶校验模式的传播速度相同,而另一种模式通常与它们不同。我们的结果适用于所有具有额外单标量自由度的引力理论,如Brans-Dicke理论、$f(R)$模型和Galileon引力。
2018-12-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Black holes in vector-tensor theories
我们研究静态和球对称黑洞(BH)的解决方案,在二阶广义Proca理论与非最小向量场导数耦合的Ricci标量,爱因斯坦张量,双对偶黎曼张量。我们找到具体的拉格朗日函数,通过施加两个条件的两个相同的度量分量和向量场的常数范数,从而产生精确的BH解。这些精确解可以用Reissner-Nordström(RN)、隐形史瓦西(stealth Schwarzschild)或具有非平凡纵向模式的极端RN解来描述。然后,我们数值构造BH解决方案,而不施加这些条件。对于包含向量Galileons的幂律耦合的三次和四次拉格朗日量,我们证明了两个非平凡度量分量之差的BH解的存在性。五阶幂律耦合不产生非平凡的BH解决方案经常在整个视界外部。六阶和固有的矢量模式耦合可以导致BH解决方案与二次头发。对于所有的解,向量场至少在未来或过去视界是正则的。由普罗卡头发引起的对广义相对论的偏离可以通过未来在非线性重力状态下对引力波的测量来测试。
2017-06-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On Cosmological Perturbations of Quasidilaton
准引力子理论是大质量引力通过标量场的扩展,非线性地实现了拉格朗日量的某种新的整体对称性。它已被证明,不像纯粹的质量引力,这个理论承认齐次和各向同性的空间平坦的解决方案。在后者中,自加速解决方案引起了特别的注意。以前的研究扰动,在去耦限制,揭示了一个健康的标量模式,而第二个相关的标量没有被捕获在该限制。这里我们研究最简单的自加速背景之上的完全宇宙学扰动。我们表明,准引力子和螺旋度为0的引力子的混合态的波动在短距离内必然有一个负的动力学项,使这种背景非物理的。此外,这些宇宙学表现出一阶的灵敏度,以更高的能量尺度,是参数高于有效理论的强耦合尺度抑制高维项:这些条款包括伽利略,戈德斯通等自相互作用和衍生物的准介子耦合曲率,其中没有引入额外的奥斯特罗格拉茨基状态。作为一个结果,宇宙学在哈勃距离为这一特定类别的解决方案取决于一个未知的扩展的quasioconnon低于其强耦合距离尺度。我们注意到,类似于纯大质量引力的非FRW解不一定会受到这些病态的影响。
2013-04-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th