Non-parametric exploration of minimally coupled gravity with phantom crossing
Ruhr University Bochum（鲁尔大学波鸿分校）；University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）；The University of Tokyo（东京大学）；Kyoto University（京都大学）
利用暗能量光谱仪等数据，对最小耦合的动力学引力编织子类进行非参数探索，识别出实现幻数穿越且与多种探测器一致的KGB模型，表明无需共形耦合也有可行解，推动未来相关贝叶斯分析。
2026-07-13 astro-ph.CO
Conformal Transformations with Multiple Scalar Fields
许多有趣的模型包含了与时空里奇曲率标量具有非最小耦合的标量场。众所周知，如果只有一个标量场是非最小耦合的，那么可以进行共形变换到一个新的坐标系，其中拉格朗日量的引力部分和（重新标度的）标量场的动力学项都采用正则形式。我们研究了当多个标量场具有非最小耦合时，在什么条件下拉格朗日量中的引力项和动力学项可以被带入正则形式。一类特殊的两个场模型允许这样的变换，但具有两个以上非最小耦合场的模型一般不允许。
2010-04-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
P-nflation: generating cosmic Inflation with p-forms
我们表明，暴胀的背景下，可能会实现通过使用任何p-形式的非最小耦合到重力。标准标量场膨胀对应于0-形式的情况，而向量膨胀对应于1-形式。此外，我们表明，2-和3-形式的字段是对偶的一个新的矢量和标量暴胀理论的动力学项是非最小耦合到重力。
2009-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Phase-space analysis of dark energy models in non-minimally coupled theories of gravity
本文分析了最小和非最小耦合引力下的标量场暗能量模型，提出类汤川相互作用项在形式上等效于广义相对论等理论，通过两种标量场表示进行稳定性分析和物质扰动增长研究，得出相关模型行为及与ΛCDM模型的比较结论。
2025-04-14 astro-ph.CO gr-qc
Non-Minimally Coupled Inflation with Initial Conditions from a Pre-Inflation Anamorphic Contracting Era
由Salopek，Barthel and Bond（SBB）首先提出的非最小耦合标量场与大的非最小耦合引起的暴胀，与观测到的谱指数值和张量-标量比的约束值吻合得很好.在这里，我们探讨了SBB暴胀代表宇宙从早期收缩时代出现的后期阶段的可能性。我们提出了一个模型，在这个模型中，宇宙从变形收缩时代平稳过渡到晚期SBB膨胀，而不会遇到奇异的反弹。这对应于爱因斯坦坐标系中的连续膨胀。我们表明，变形收缩时代是能够提供后续的SBB暴胀发生所需的平滑超视界的初始条件。该模型预测的非最小耦合，动力学项和潜在的SBB通货膨胀，可以显着增加观测到的光谱指数相对于其SBB预测的修正。
2016-08-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Note on the thermodynamics and the speed of sound of a scalar field
研究了理想流体与标量场的对应关系，给出了用标量场φ及其动力学项X表示熵、粒子数密度、温度和化学势等热力学量的一种可能方法.我们证明了一个定理，涉及纯动力学拉格朗日等熵。作为应用，我们研究了宇宙学扰动理论中引力势的演化。
2014-02-12 astro-ph.CO gr-qc
The Slow-Roll and Rapid-Roll Conditions in the Space-like Vector Field Scenario
本文给出了极小和非极小耦合类空向量场的慢滚和快滚条件。函数$f(B^{2})$表示矢量场和引力场之间的非最小耦合效应，$f=0$情况是最小耦合情况。为了与标量场作清楚的比较，我们定义了一个新的函数$F=\pm B^{2}/12+f(B^{2})$，其中$B^{2}=A_μA^μ$，$A_μ$是“共动”向量场.通过对慢滚和快滚条件的比较，我们发现在最小耦合矢量场的情况下，小场模型比大场模型更适用。作为一个非最小耦合的例子，F=0的情形正好具有与标量场相同的慢滚条件。
2009-08-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Fluctuation-dissipation and equilibrium for scalar fields in de Sitter
德西特时空中最小耦合标量场的红外动力学可以描述为粒子在德西特温度为$T_{DS}=\frac{H}{2π}$的介质中的布朗运动。该系统服从涨落耗散关系，其平衡分布为麦克斯韦-玻尔兹曼分布，这意味着动能和势能的大小相当。向平衡态的转变是一个超出相互作用场微扰理论范围的半经典过程。场的随机动能导致德西特时空缓慢冷却，同时有效真空能也相应降低。
2013-05-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Evading Cosmological Strong Coupling in Non-minimally Coupled Vector Gravity
Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University（京都大学汤川理论物理研究所）；Kyushu Sangyo University（九州产业大学）；Yokohama National University（横滨国立大学）；RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences(iTHEMS), RIKEN（理化学研究所交叉理论与数学科学中心(iTHEMS)）；National Institute of Technology, Fukui College（福井国立高等专门学校）；Asia Pacific Center for Theoretical Physics（亚太理论物理中心）
研究非最小耦合矢量引力中宇宙学强耦合问题，通过额外导数相互作用恢复标量微扰非简并二次动力学，消除相关强耦合特征，还发现非均匀极限及稳定德西特不动点等情况。
2026-07-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
General analysis of Noether symmetries in Horndeski gravity
该研究拓展标量-张量理论的Noether对称性分类，从最小耦合标量场等情形推广至Horndeski引力，分析了相关典型项与模型，还发现物质存在时选定的Horndeski函数与真空情形一致。
2024-08-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Unitarity and predictiveness in new Higgs inflation
在新的希格斯暴胀中，希格斯动力学项与爱因斯坦张量非最小耦合，允许希格斯场扮演暴胀子的角色。新的相互作用是不可重正化的，模型只描述了低于某个截止尺度的物理。即使未知的紫外物理不影响树级暴胀子势显着，它仍然可能进入回路级，并修改运行的标准模型（SM）参数。这类似于希格斯暴胀的原始模型中发生的情况。然而，一个关键的区别是，在新的希格斯暴胀中，暴胀预测对这种运行很敏感。因此，EW尺度的边界条件以及未知的UV完成可能会在暴胀参数上留下签名。然而，如果SM费米子和规范场的动力学项也与引力非最小耦合，则可以避免这种依赖性。我们的方法来确定模型的UV依赖性和低，高尺度物理之间的联系，可以用于任何粒子物理模型的通货膨胀。
2018-03-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A new type of scalar field inflation
在这篇短文中，我们讨论了通过考虑一个动力学项与引力非最小耦合的大质量标量场，产生一个缓慢滚动的暴胀背景的可能性。
2010-02-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A note on second-order perturbations of non-canonical scalar fields
我们研究一般非正则标量场的二阶扰动，最小耦合到重力，在未扰动的FRW背景下，度量波动被忽略的先验。通过采用不同的方法宇宙学扰动理论，我们表明，即使在这个简化的设置，二阶扰动的应力张量，能量密度和压力显示潜在的不稳定性，这是不存在的线性顺序。这些不稳定性发生的拉格朗日条件下提供。我们还简要讨论了我们的分析的意义，根据这些领域的可能的线性化不稳定性的FRW背景。
2010-03-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Note on the production of scale-invariant entropy perturbation in the Ekpyrotic universe
在简单Ekpyrotic模型中采用标准熵机制产生近似标度不变的高斯原始微扰时，熵方向是快中子不稳定的。本文研究了Ekpyrotic宇宙中尺度不变熵微扰通过非极小耦合的稳定产生。在这个模型中，非最小耦合无质量标量场作为旁观者，并通过引入非最小耦合来稳定。它总是对应于熵场在收缩和适当的耦合可以得到一个标度不变的频谱。这种情况下需要额外的机制，如曲率或调制预热转换后的熵扰动的曲率扰动反弹。
2013-06-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A note on the role of the boundary terms for the non-Gaussianity in general k-inflation
在这个简短的说明中，我们澄清了边界项的作用，在一个相当普遍的最小耦合单场暴胀模型的首阶树水平双谱的计算，其中暴胀子的拉格朗日是一个一般的函数的标量场和它的一阶导数。这包括k-通货膨胀，DBI-通货膨胀和标准动力学项通货膨胀作为特殊情况。这些边界项是在用分部积分简化三阶作用量时出现的。我们进行计算的共动规范明确获得所有的总时间导数的相互作用，并表明，先验它们不能被忽略。双谱的最终结果等于文献中使用场重定义获得的结果。
2011-06-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A note on the equivalence of a barotropic perfect fluid with a K-essence scalar field
本文在无旋流体流动的假设下，得到了一类非正则单标量场模型与正压理想流体精确等价的充要条件.这一结果的直接结果是，在这类标量场系统的非绝热压力扰动正好在所有阶微扰理论和所有尺度上消失。这类标量场模型的拉格朗日量取决于动力学项和场的值。然而，在场重新定义之后，它可以有效地以纯动力学K本质模型的形式铸造。
2010-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A note on perfect scalar fields
通过要求与标量场相关的固有的、非绝热的压力扰动完全消失，我们推导出了描述一个通用的、单一的、非正则的标量场的拉格朗日密度的条件。基于与理想流体的类比，我们称这种场为理想标量场。众所周知，仅依赖于标量场的动能的模型（通常称为纯动力学模型）不具有非绝热压力扰动。虽然我们能够构建看似依赖于标量场并且也不包含任何非绝热压力扰动的模型，但我们发现我们构建的所有此类模型都允许重新定义场，在此基础上它们简化为纯动力学模型。我们表明，如果一个完美的标量场驱动通货膨胀，那么，在这种情况下，第一个慢滚参数将始终是一个时间的单调递减函数。我们指出，这种行为意味着这些标量场不能导致暴胀标量微扰谱的特征。
2010-06-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Weakening Gravity on Redshift-Survey Scales with Kinetic Matter Mixing
我们探讨一般的标量张量模型中存在的物质和标量场，我们称之为动力学物质混合之间的动力学混合。在引力从标量中分离的框架中，这是由于物质种类与引力扇区的非正式耦合，非正式系数取决于标量场的梯度。在物质最小耦合的框架中，它起源于所谓的超越Horndeski二次拉格朗日量。我们通过允许非正式耦合系数依赖于标量场的梯度来扩展相互作用暗能量的有效理论。在这种非常一般的方法中，我们推导出避免鬼和梯度不稳定性的条件，并且我们独立于用于描述动作的帧度量来定义动力学物质混合。我们研究了它的现象学后果的$Λ$ CDM背景演变，首先分析小尺度。然后，我们计算了所有尺度下的CMB各向异性和CMB透镜势的物质功率谱和角谱。我们采用COOP的公共版本，一个数值爱因斯坦-玻尔兹曼求解器，实现了非常一般的标量张量修改的重力。相当独特的是，动能物质混合在短尺度上削弱了引力，相对于$Λ$ CDM情况，预测了较低的$σ_8$。我们提出这是一个可能的解决方案的CMB最佳拟合模型和低红移观测之间的紧张关系。
2016-09-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Hubble-induced phase transitions: Walls are not forever
非最小耦合标量场与暴胀结束后的动力学主导时代之间的相互作用触发了内部对称性的自发对称性破缺以及随后的场向大期望值的演化。我们在这里提出了一个详细的分析，在典型的通货膨胀的情况下，涉及非最小耦合$Z_2$对称的观众场的相关动力学。通过分析以下的观众场的波动在早期的演变，我们的特点是形成经典的，均匀的和空间局部化的域壁分开的场配置。这些分隔屏障的预期寿命由膨胀的规模、观众场的非最小耦合和自相互作用以及可能但不一定是加热阶段的持续时间来设定。对于大多数的参数空间，畴壁注定要在大爆炸核合成之前消失。潜在的现象学后果的情况进行了讨论。
2020-01-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-minimally Coupled Scalar $k$-Inflation Dynamics
在这项工作中，我们将研究$k$ -膨胀理论与非最小耦合的标量场的重力，在存在的情况下，只有一个高阶动力学项的形式$\sim \mathrm{const}\times X^μ$，与$X=\frac{1}{2}\partial_μϕ\partial^μϕ$。研究将集中在标量势包括或不存在的情况下，并假设标量场的演化满足慢滚或常滚条件。在标量势慢卷模型的情况下，我们将计算慢卷指数和相应的观测指数的理论，我们证明，所得到的理论是兼容的最新普朗克数据。至少在标量势存在的情况下，在常滚情况下也得到同样的结果。在没有潜在的模型被认为是，结果是不太吸引人的，因为这些是强烈的模型依赖性，至少对于幂律选择的非最小耦合，理论是不可行的。最后，由于标量和张量功率谱是共形不变量，我们认为，爱因斯坦框架对应的非最小$k$ -暴胀模型与标量势，可以是一个可行的理论，由于共形不变的观测指标。爱因斯坦框架理论是更多的参与，因此更难以与它的分析工作，所以我们的工作的一个含义是，我们提供的另一类$k$膨胀模型的可行性的证据。
2021-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum gravitational corrections to the inflationary power spectra in scalar-tensor theories
我们导出了一般单场标量-张量理论的暴胀功率谱的第一个量子引力修正，该理论包括与引力的非最小耦合、非标准标量动力学项和标量场的任意势.我们从惠勒-德威特方程的半经典展开式中得到这些修正，而惠勒-德威特方程又控制着量子引力正则方法中的全量子动力学。我们讨论了这些修正的大小和相关性，以及它们在暴胀光谱观测中的特征签名。我们比较我们的结果进行了类似的计算的最小耦合标量场与正则动力学项，并讨论了量子引力修正的非最小耦合的影响。
2019-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravity and Scalar Fields
非最小耦合标量场的引力理论被用作典型的例子，以展示考虑替代广义相对论的挑战，陷阱和未来的前景。这些课堂讲稿可以被看作是所有替代理论中的概念、微妙之处和技术的例证，但它们也提供了广义标量张量理论的简要回顾。
2014-04-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Minimally Coupled Einstein Gauss Bonnet Inflation Phenomenology in View of GW170817
在标量势存在的条件下，研究了非最小耦合Einstein Gauss-Bonnet引力理论的暴胀现象，其中原初引力波的引力波速度等于单位，即$c_T^2=1$.运动方程，这是直接从引力作用，形成一个系统的微分方程相对于哈勃的参数和暴胀子场是非常复杂的，不能解析求解，即使在最小的耦合情况下。在本文中，我们提出了各种不同的近似，可以使用，随着约束$c_T^2=1$，以产生与最近的观察兼容的暴胀现象。所有不同的方法都能够导致可行的结果，如果模型耦合函数服从简单的关系，然而，不同的方法包含不同的近似，必须遵守在第一个地平线交叉，为了使模型是正确的。为了更好地理解这一理论的内在框架，还提出了可能导致不可行现象学的模型。此外，由于引力波的速度被设定为$c_T^2=1$，如最近的GW 170817撞击事件所述，非最小耦合函数、Gauss-Bonnet标量耦合和标量势是相互关联的。在这里，我们不假定标量势的特殊形式，我们自由地选择与里奇标量和高斯-邦纳不变量耦合的标量函数。某些模型也被研究，以评估理论的现象学有效性，但我们需要注意的是，所有的近似必须成立，以使一个特定的模型是有效的。
2020-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Minimally modified gravity with Laplacian auxiliary constraints and an inflationary realization
The Institute for Fundamental Study (The Tah Poe Academia Institute), Naresuan University（那莱王大学基础研究所（塔波学术学院））；Center for Gravitational Physics and Quantum Information, Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University（京都大学汤川理论物理中心引力物理与量子信息）
构建最小修正引力理论，通过耦合辅助约束消除模糊性，研究特定子类，耦合规范暴胀子后，唯一传播标量模式为暴胀子涨落，给出标量谱指数及张量与标量比变化关系，参数区域需超光速张量速度。
2026-07-29 astro-ph.CO gr-qc
Planck constraints on single-field inflation
利用最近的Planck观测数据，结合WMAP大角度极化、重子声学振荡和ACT/SPT温度数据，对慢变单场暴胀模型进行了宇宙学蒙特卡罗模拟.我们的分析涵盖了各种各样的模型与二阶运动方程-包括潜在的驱动慢卷膨胀，非最小耦合模型，运行动力学耦合，Brans-Dicke理论，潜在的驱动伽利略通货膨胀，场导数耦合到爱因斯坦张量，和k-通货膨胀。在运行的动力学指数耦合，协变Galileon条款，和场导数耦合的存在下，张量-标量比的自耦合潜力得到较小的相对于标准的慢卷膨胀，但模型位于68%CL观测轮廓之外。我们还表明，k-暴胀模型可以通过增加标量非高斯性的边界来严格约束。在φ>> M_{pl}区域中具有渐近平坦爱因斯坦标架势的小场暴胀模型一般都能很好地拟合数据。这些模型包括Kahler模暴胀、非最小耦合希格斯暴胀、以及存在势V（phi）=3M^2（M_{pl}）^2/4且Brans-Dicke参数omega_{BD} <O（1）的Brans-Dicke理论中的暴胀（包括Starobinsky模型f（R）=R+R^2/（6M^2）作为特例）。
2013-07-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
New Exact Spherically Symmetric Solutions in $f(R,ϕ,X)$ gravity by Noether's symmetry approach
利用$f(R,ϕ,X)$引力中的Noether对称性，研究了球对称时空的精确解，其中$R$为标量曲率，$ϕ$为标量场，$X$为$ϕ$的动力学项.这些解中的一些可以代表这个扩展引力理论中的新黑洞解。经典的Noether方法特别适用于$f(R,ϕ,X)$引力中的Noether对称性。在经典的Noether定理下，证明了$f(R,ϕ,X)$引力中的Noether对称性产生可解的第一运动积分。利用由Noether对称性得到的守恒关系，可以求出场方程的精确解，本文最重要的结果是，在不假设$R=\textrm{constant}$的情况下，我们在不同的理论中找到了新的球对称解，如：幂律$f(R)=f_0 R^n$引力，标量场和Ricci标量$f(R,ϕ,X)=f_0 R^n ϕ^m+f_1 X^q-V(ϕ)$之间的非最小耦合模型，标量场和动力学项$f(R,ϕ,X)=f_0 R^n +f_1ϕ^mX^q$之间的非最小耦合，以及扩展的Brans-Dicke引力$f(R,ϕ,X)=U(ϕ,X)R$。本文还证明了Noether对称性方法可以作为一种选择规则来确定包含在某些类$f(R,ϕ,X)$引力理论中的$ϕ$的势$V(ϕ)$。
2019-02-01 astro-ph.CO gr-qc
Can the Big Bang Singularity be avoided by a single scalar field?
本文研究了用一个与引力非极小耦合的标量场来避免大爆炸奇点的可能性。我们表明，在重力耦合的情况下，线性的字段，一些严格的条件上的字段的潜在的。然而，在非线性情况下，避免单个标量场的奇异性是相当普遍的。
2010-10-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observable Primordial Gravitational Waves from Non-minimally Coupled $R^2$ Palatini Modified Gravity
该研究在 Palatini 修正引力中研究原初引力波谱，发现超动能阶段可避免引力波过度产生，且低耦合阶数使谱更可观测，为未来实验提供约束。
2025-05-24 astro-ph.CO gr-qc
Pole inflation in Jordan frame supergravity
研究了超引力Jordan框架下的暴胀模型，其中暴胀子与标量曲率非极小耦合。通过引入暴胀子在Jordan框架中具有正则动力学项的条件，利用极点暴胀技术构造了具有渐近平坦势的暴胀模型，并讨论了它们与基于Einstein框架的超引力模型的关系.我们还证明了Ferrara等人提出的模型具有特殊的位置，并且Kähler势与标架函数之间的关系是唯一确定的，即标量取Jordan标架中的正则动力学项，而标架函数只由对称破缺项的全纯项（及其反全纯项）组成.我们的情况对应于放松后一个条件。
2018-01-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Step potentials for Dark Energy
我们考虑一个重建方案，使用SNIa，BAO和CMB的观测数据的基础上，暗统一使用一个单一的非最小耦合标量场的模型。我们通过重建程序研究了当前观测数据对标量场势的主要特征。我们发现，由观察建议的形式意味着一个步骤功能的潜力，动能和势能成为相同的数量级。
2012-10-16 astro-ph.CO gr-qc
On the Localisation of 4-Dimensional Brane-World Black Holes II: the general case
我们进行了全面的分析数量的标量场理论，试图找到解析5维，局域化的膜上，黑洞解。扩展以前的分析，我们假设一个广义的Vaidya anastrophy的5维度量张量，允许时间依赖性，非平凡的配置文件的质量函数的批量坐标和偏离过度限制Schwarzschild型解决方案的膜。为了支持这样的解决方案，我们研究了各种理论，包括单一或多个标量场，正则或非正则动力学项，最小或非最小耦合到重力。我们证明，对于这样一个度量anomaly和一个精心选择的，非各向同性的5维，能量动量张量，解决方案的形式Schwarzschild-（反）德西特或Reissner-Nordstrom型的解决方案确实出现，但是，所得到的配置文件的质量函数沿体坐标，当允许的，是不是正确的，以消除体奇性。
2015-12-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Self-unitarization of New Higgs Inflation and compatibility with Planck and BICEP2 data
在本文中，我们表明，Germani-Kehagias模型的希格斯暴胀（或新希格斯暴胀），其中的希格斯玻色子是动力学非最小耦合到爱因斯坦张量是在完美的兼容性与最新的普朗克和BICEP 2数据。此外，我们表明，普朗克和BICEP 2数据之间的紧张关系可以缓解内的新希格斯粒子的通货膨胀的情况下，负运行的光谱指数。关于模型的么正性，我们认为它在宇宙的整个演化过程中都是么正的。希格斯-希格斯和希格斯-引力子扇区的弱耦合是由暴胀期间的大背景依赖截止尺度提供的。在相同的状态下，W和Z规范玻色子获得非常大的质量，因此解耦。另一方面，如果它们也与希格斯玻色子非最小耦合，它们的有效质量可以大大减少。在这种情况下，W玻色子和Z玻色子不再解耦。在暴胀之后，新希格斯模型可以很好地近似为具有可重整化势的四次伽利略子。我们认为，这可以统一地为通货膨胀最终开始创造合适的条件。
2014-12-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
