Cosmology in bimetric theory with an effective composite coupling to matter
研究了具有复合物质耦合的双度规宇宙学。我们发现了两个可能的背景进化分支。研究了宇宙学扰动的稳定性问题。对于张量和矢量扰动,我们推导出鬼和梯度不稳定性的情况下的条件。对于标量模式,我们得到了避免鬼度的条件。在第一个分支中,我们发现其中一个标量模在演化的后期变成了鬼模。相反,在第二分支中可以避免这个问题。然而,我们也发现,第二个分支的约束,防止双重耦合的物质场是宇宙学的标准成分。因此,我们得出结论,一个现实的和稳定的宇宙学模型需要额外的最小耦合的物质场。
2015-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Growth Histories in Bimetric Massive Gravity
我们在Hassan-Rosen双度规引力中对一般均匀和各向同性背景进行了宇宙学扰动理论。在de Sitter近似下,我们得到了无质量和有质量标量引力涨落的解耦集。物质微扰就像爱因斯坦引力一样演化。我们通过物质与暗能量的比例来扰动未来的德西特状态,产生准德西特空间。在这个更一般的背景下,有质量和无质量的波动混合在一起。我们认为,在准德西特制度,在双度量引力的结构的增长不同的爱因斯坦引力。
2012-06-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Absence of gravitational polarization mechanism in the canonical bimetric theory
受偶极暗物质模型启发,研究带有效物质耦合的正则双引力理论的引力极化机制,指出其无法实现自洽引力极化、低能下无法复现MOND现象学的根本障碍。
2023-02-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bounces, turnarounds and singularities in bimetric gravity
在这封信中,我们考虑双度规理论的宇宙学解,而不假设只有一个度规与引力耦合。我们的结论是,任何宇宙学都可以通过固定我们不居住的空间的物质含量来描述。另一方面,我们表明,一些结论仍然可以独立于填充两个空间的物质内容提取。特别是,如果我们知道某些极端事件发生在另一个空间,我们就可以断定它们发生在一个宇宙中。
2013-01-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Strings in Bimetric Spacetimes
提出了一个二维非线性西格玛模型,它将玻色物质场与拓扑Horava引力耦合在非相对论世界面上。在目标空间中,这个西格玛模型描述了在弯曲时空背景中传播的经典弦,其几何形状由两个不同的度规场描述。我们计算了这个西格玛模型在平面世界面上的重整化群流,并导出了双度量场的一组β泛函。在量子水平上施加世界面Weyl不变性,我们揭示了一组引力场方程,该方程决定了目标空间中双度规场的动力学,其中出现了独特的无质量自旋2激发。当双度规场变得相同时,西格玛模型获得了突现的洛伦兹对称性。在这个单一度规极限下,双度规场的β泛函简化为玻色弦论中的里奇流方程,而双度规引力场方程则产生了爱因斯坦引力。
2022-10-10 gr-qc hep-th
Bimetric Models of Gravity and Cosmology in the Early Universe
在这篇论文中,我们探索的模型的基础上的想法,有两个度量的时空:一个描述了标准重力,另一个提供了一个几何形状,在其中的物质场传播。为了做到这一点,我们提供了芬斯勒几何的要素和规则,以诱导物质传播的度量。这样的描述将涵盖一些与该领域相关的最关键的特征,这些特征是进行归纳所必需的,这些特征将在尝试为该领域构建操作时出现。最后,我们给出了一个例子来研究宇宙模型背景FLRW方程的齐次极限和Lorentz对称性破缺的作用。
2013-12-12 gr-qc hep-th
Slightly Bimetric Gravitation
在引力中包含一个平坦的度规张量,使得引力应力-能量张量的公式化和广义相对论从平坦时空中的线性理论的正式推导成为可能。Kraichnan和Deser的工作的基础上,我们提出了这样一个推导使用万有耦合和规范不变性。接下来,我们稍微削弱了万有耦合和规范不变性的假设,得到了一个更大的“稍微双度规”理论,其中欧拉-拉格朗日方程只依赖于弯曲度规、物质场和平坦度规的行列式。这些理论等价于具有任意宇宙学常数和任意耦合的标量场的一般协变理论,标量场可以作为暴胀子或暗物质。零锥结构的一致性的问题的两个度量的解决。一个困难的洛格尔的大规模引力在这方面的注意。
2007-08-16 gr-qc hep-th
The bimetric model with an informational metric tensor
本文提出一种混合双度规模型,引入非动力学的信息度规描述观测者参考系,其局域闵可夫斯基性可解释爱因斯坦等效原理,并有望论证空间三维性和解决引力能量疑难,同时避免物质部分鬼场不稳定性。
2023-09-20 gr-qc hep-th
Phenomenology of Dark Matter via a Bimetric Extension of General Relativity
本文提出了一个相对论性暗物质模型,它在宇宙学尺度上再现了协和宇宙学模型$Λ$ -冷暗物质($Λ$ -CDM),在星系尺度上再现了修正牛顿动力学(MOND)的唯象.为了实现这一点,我们假设了一种非标准形式的暗物质,它由两种不同的粒子组成,通过广义相对论的双度规扩展与引力耦合,并通过这些粒子质量产生的内部矢量场(“引力光子”)连接在一起。我们证明了这种暗物质在一阶宇宙学扰动水平上的行为类似于普通的冷暗物质,而纯宇宙学常数则起着暗能量的作用。MOND方程在非相对论极限下通过普通物质的引力场中暗物质介质的引力极化机制而出现。最后,我们表明,该模型在太阳系中是可行的,因为它预测相同的参数化后牛顿参数作为广义相对论。
2015-05-20 astro-ph.CO gr-qc
No-go theorem for bimetric gravity with positive and negative mass
我们认为,爱因斯坦引力的最保守的几何扩展描述的积极和消极的质量源和观察者是双度规引力,并包含两个副本的标准模型物质的相互作用,只有引力。从另一个度量定义的观察者的角度来看,与其中一个度量相关的物质场看起来很暗,因此可能为暗宇宙提供了一个潜在的解释。在这个框架中,我们认为最一般形式的线性化场方程兼容物理和数学动机良好的假设。使用规范不变的线性微扰理论,我们证明了一个不去定理排除所有的双度量引力理论,在牛顿极限,导致正好相反的力量,积极和消极的测试质量。
2009-11-16 gr-qc
Bimetric gravity and dark matter
我们回顾了最近在双度规引力背景下关于暗物质的相对论模型的一些建议。目的是解决银河系尺度下冷暗物质(CDM)的问题,再现修正牛顿动力学(MOND)的现象,同时在大尺度下仍与标准宇宙学模型$Λ$ -CDM保持一致。在这种情况下,一个有希望的替代方案是偶极暗物质(DDM),其中两种不同种类的暗物质粒子分别耦合到两个度量的双引力,并通过内部矢量场连接在一起。MOND的现象学是由引力极化机制产生的。也许最好的公式化的模型是在最近开发的大规模双引力理论的框架内。那么模型的引力部分通过构造是安全的,但是在暗物质部分仍然存在一个在退耦极限中的幽灵般的自由度。未来的工作应分析模型的宇宙学解,并检查太阳系中的后牛顿参数。
2015-07-10 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological fluctuation growth in bimetric MOND
我在非相对论性物质的弱密度不均匀性的增长,在bimetric-MOND(BIMOND)宇宙学。我专注于双物质对称版本的BIMOND,并假设,平均而言,宇宙在两个扇区中对称分布。在完全对称的宇宙中,除了出现一个宇宙学常数--λ ~(a0/c)^2,MOND效应是不存在的。当两个扇区中不同的密度不均匀性出现和发展时,局部和宇宙的MOND效应就会出现。MOND后来在由纯物质主导的岛屿系统中采用了它的标准形式。推导了小尺度涨落增长的非相对论方程。方程组分裂成两个非耦合系统,一个是两个扇区波动的和,另一个是两个扇区波动的差。前者是严格由牛顿动力学。后者由MOND动力学控制,这需要更强的引力,即使是最小的扰动也是非线性的。这导致差异比总和增长得更快,导致物质-孪生物质分离。非线性也会导致不同尺度上的嵌套扰动之间的相互作用。由于物质和孪生物质(TM)在MOND体系中相互排斥,物质的不均匀性不仅通过自身的重力增长,而且还通过两侧的TM超密度来引导。重力和压强在MOND系统中的相对重要性也取决于扰动的强度。因此,宇宙结构的发展,在任何一个部门,都主要取决于两个初始波动谱:物质本身的波动谱和物质-TM差异的波动谱。我还讨论了宇宙学上的反作用的BIMOND效应,出现作为“幻影物质”造成的两个部门之间的不均匀性差异。
2010-08-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Solutions in Biconnection and Bimetric Gravity Theories
我们展示了如何通用的非对角宇宙学的解决方案依赖于,在一般情况下,所有的时空坐标可以构建在大规模的重力使用非完整框架变形方法。这些度规描述了由于非线性非对角相互作用和引力子质量引起的有效宇宙学项而引起的后期加速,包括物质、引力子质量和其他有效源,这些有效源模拟了非线性引力和物质场与物理常数的极化和度规的变形的相互作用,这可以解释某些暗能量和暗物质效应。
2013-04-02 gr-qc math-ph math.MP
Scale Invariant Spectrum from Variable Speed of Light Metric in a Bimetric Gravity Theory
由双度量引力理论导出了产生结构形成种子的近似尺度不变谱。通过要求来自模型的CMB波动的振幅与观测值相匹配,我们确定模型中的基本长度尺度是普朗克长度的10^5倍,这导致标量模谱指数:n_s \approx 0.97,其运行:α_s \approx -5 \times 10^{-4}。这是在变速光(VSL)度规框架中实现的,其中双度规标量场的扰动动力学由最小耦合的Klein-Gordon方程确定,并且假设模式出生在基态中,其尺度由双度规结构中出现的基本长度尺度给出。我们表明,虽然这是发生的感兴趣的尺度,背景(原始)辐射能量密度强烈抑制作为结果的双度规结构的模型。尽管如此,物质场的光锥的扩大确保了视界和平坦性问题的解决。
2003-06-24 astro-ph gr-qc hep-th
A bimetric cosmological model based on Andrei Sakharov's twin universe approach
针对ΛCDM模型在解释宇宙空洞、早期星系形成及物质-反物质不对称性上的挑战,基于Andrei Sakharov的双宇宙模型,通过双度规框架引入两宇宙膜间相互作用,提出了宇宙大尺度结构、空洞及膨胀加速的新解释。
2024-12-21 gr-qc
Gravitational Origin of Dark Matter
暗物质存在的观测证据仅限于其引力效应。到目前为止,专门搜索的广泛计划产生了空结果,挑战了最流行的模型。在这里,我们提出,这是因为冷暗物质的存在本身就是引力本身的表现。自洽的双度规引力理论是广义相对论中唯一一个没有幽灵的延伸,它包含了一个无质量和一个大质量的自旋为2的场,它自动包含了一个完美的暗物质候选者。我们证明了大质量的自旋2粒子可以是重的,在宇宙尺度上是稳定的,并且它只通过引力类型的耦合与物质相互作用。值得注意的是,这些功能坚持在相同的区域参数空间的双度量理论满足目前的重力测试。我们发现,所观察到的暗物质丰度可以通过冻结产生,并提出可能的粒子物理和引力签名,我们的双度量暗物质模型。
2016-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Structures in multiple spin-2 interactions
我们研究的幽灵免费的双度规理论,涉及两个以上的自旋2领域的概括。一致的相互作用可以以两种不同耦合的形式进入,在这项工作的大部分时间里,我们专注于简单的一个。相应的动作涉及一个度量耦合到$N$张量场,不相互作用。我们推导出最大对称解的多度规运动方程,并确定在这些背景下的线性化理论中的质量本征态。我们的结果,然后应用到问题的挑选出具有一定的额外结构的多度量模型。特别是,我们寻找尺度不变的背景解决方案之间的关系,微扰出现的Weyl不变性和存在的部分无质量的自旋-2领域的线性理论。我们的研究结果概括了已知的结果在双度量理论,并允许我们指出的相似性和差异的双和多度量模型。
2017-09-18 gr-qc hep-th
Bimetric-Affine Quadratic Gravity
本文提出双度量仿射二次引力理论,将双度量理论扩展到仿射形式,证明在广泛参数范围内无鬼场,并探讨有质量自旋-2粒子作为暗物质的可能。
2023-05-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
MOND and its bimetric formulation
我首先给一个简洁的MOND范式的帐户-强调在nonrelativistic,深MOND限制规模不变性的中心地位-并描述其现象学的雏形。然后,我提出我的信条,和一些概括,关于现有的MOND理论。然后,我集中在一个相对论制定的MOND的形式,一个双度量理论(BIMOND)。我描述了它的各种限制:弱场,应用于引力波,非相对论极限,以及它们的更深的MOND(低加速度)极限,它们是标度不变的。BIMOND的其他方面已被探索的宇宙学方面,宇宙学中的物质波动,以及物质-孪生物质相互作用。BIMOND在很大程度上还没有被探索,尽管它在几个方面有希望:它倾向于GR,因为a0趋于0(a0是MOND常数);它有一个简单的非相对论性极限;它正确地描述了引力透镜;而且,它有一个宇宙学常数项的一般外观,其量级为a0^2/c^4,正如所观察到的那样。
2013-10-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
FRW cosmology in Milgrom's bimetric theory of gravity
我们考虑空间均匀和各向同性的Friedmann-Robertson-Walker(FRW)解决方案Milgrom最近提出的双度量引力理论类。这些理论有两个不同的制度,相应的高和低的加速度。我们发现简单的幂律物质占主导地位的解决方案,以及解决方案与空间曲率,和指数膨胀的解决方案。在高加速度极限下,这些解表现得像广义相对论的FRW解,其中的宇宙学常数项具有正确的数量级,可以解释观测到的宇宙加速膨胀。我们发现,解决方案,保持在高加速制度的整个历史,但是,需要非重子暗物质领域,或额外的相互作用项在其引力拉格朗日,为了观测上是可行的。低加速度制度也提供了一些空间来解释这一赤字,其解决方案与广义相对论的解决方案有很大不同。
2010-05-20 astro-ph.CO gr-qc
Matter and twin matter in bimetric MOND
最近提出的双度量MOND(BIMOND)理论预测了物质与孪生物质(TM)之间的特殊引力相互作用。孪生物质是一种假设的物质,可能只与理论的第二个度量直接耦合。在BIMOND框架中考虑宇宙学表明,这种TM可能存在并复制其属性中的物质。在这里,我调查的间接相互作用,BIMOND理论预测之间的非相对论质量的物质和TM。最显著的结果是,在物质TM对称理论的深MOND区,TM表现得好像它有一个负的引力质量。也就是说,每个扇区内的相互作用是吸引的MOND引力,但物质与TM之间的相互作用是排斥的MOND引力。在高加速度状态下,相互作用取决于一个参数β。当偏好值β =1时,物质和TM在这种状态下不相互作用;当β <1时,物质和TM相互吸引;当β>1时,物质和TM相互排斥。这种相互作用可能对结构形成的所有方面都有实质性的影响,例如物质分布,特殊速度以及对CMB的影响。排斥性的相互作用可能导致物质和TM结构的分离,进而导致各自宇宙网的相互啮合,一个扇区的高密度节点驻留在另一个扇区的空隙中(可能有助于有效地疏散空隙)。TM的弱透镜效应似乎是限制其属性的最佳方法。在MOND体系中,TM体作为发散透镜作用于物质光子。强透镜效应发生在高加速度区域,因此取决于β的值。对于β =1,预期TM没有强透镜效应。我还简要讨论了非对称理论(节略)。
2010-04-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Stellar Bounds on Light Spin-2 Particles in Bimetric Theories
Instituto de F\' i sica Corpuscular (IFIC), Universitat de Val\` e ncia-CSIC, Parc Cient\' i fic UV, C/ Catedr\' a tico Jos\' e Beltr\' a n 2, E-46980 Paterna, Spain
本文利用双度规形式计算了非简并恒星内部轻自旋-2粒子的产生与发射速率,通过对比恒星冷却观测极限推导出其耦合与质量界限,在5-30 eV质量范围内排除了广阔参数空间。
2025-11-05 gr-qc hep-ph
Cosmological Solutions in Bimetric Gravity and their Observational Tests
我们得到了经典相容的双度量引力理论的一般宇宙学演化方程。他们的分析解决方案被证明,一般允许宇宙演化开始从物质为主的FLRW宇宙,而放松对德西特(反德西特)阶段在宇宙后期的时间。特别是,我们研究了一个子类的模型,其中包含的解决方案,能够重现宇宙和谐模型的膨胀历史,尽管两个度量的非线性耦合。这一点通过拟合Ia型超新星、宇宙微波背景辐射和重子声学振荡的观测数据得到了明确的证明。
2011-12-16 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Evolution in Bimetric Gravity: Observational Constraints and LSS Signatures
本文利用Pantheon+/SH0ES、BAO、$fσ_8$和巨脉泽观测约束双度量引力模型,重建有效暗能量状态方程与偏度,发现其可兼容数据并允许偏离ΛCDM,但ISW效应与ΛCDM相似。
2023-02-08 astro-ph.CO gr-qc
Self-acceleration in scalar-bimetric theories
我们描述标量双度规理论,其中宇宙的动力学由两个独立的度量控制,每个度量都有一个爱因斯坦-希尔伯特项。在这种情况下,宇宙中的重子和暗物质成分与度量耦合,而度量是作为这两种引力度量的函数而构造的。与暗能量模型相反,标量场并不具有一个模拟晚期宇宙学常数的势能。在这些模型中,通过适当地选择重子和暗物质度规的维因分解中出现的耦合函数,可以很容易地在背景水平上得到宇宙膨胀的晚期加速。我们明确地展示了如何协调模型可以被检索与忽略不计的标量动能。这就要求标量耦合函数在加速膨胀时期表现出阶数单位的变化。这反过来又导致有效牛顿常数的阶数单位偏差和第五种力,它与牛顿引力具有相同的阶数,具有特殊的特征。在低红移时,重子和暗物质的自引力被放大,而重子和暗物质之间的引力被减小,甚至变成排斥力。这减缓了宇宙学尺度上重子密度扰动的增长,而暗物质扰动则增强了。在我们的局部环境中,牛顿常数随时间演化的上界需要一种有效的屏蔽机制,既能在小尺度上阻尼第五种力,又能使牛顿常数的局部值与其宇宙学值相一致。这不能通过准静态变色龙机制来实现,并且需要超越准静态机制,并且可能在小规模上使用衍生筛选,例如Kmouflage或Vainshtein筛选。
2018-10-08 astro-ph.CO gr-qc
Bimetric MOND gravity
本文提出了一种新的相对论性MOND公式,它包含两个独立的自由度:MOND度规g_mn和一个辅助度规g*_mn。主要思想取决于这样一个事实,即我们可以从两个度规的列维-奇维塔联系的差C^a_bc中形成张量,这些张量的作用就像引力加速度。在MOND的上下文中,我们可以从C^a_bc/a0的收缩中形成无量纲的“加速度”标量及其函数。我研究一类由引力拉格朗日密度b sqrt(g)R+a sqrt(g*)R* -2(gg*)^{1/4}f(k)a0^2M(U/a0^2)的作用量控制的双度量MOND理论,(g_mn,psi)+I*(g*_mn,chi),其中U是C^a_bc中的标量二次项,k=(g/g*)^{1/4},并且允许存在与g*_mn单独耦合的孪生物质chi。特别地,我专注于标量U的一个有趣而简单的选择。这个理论只引入了一个新的常数a0;在a0趋于0的极限下,它简单地趋向于广义相对论,而在非相对论极限下,它趋向于一个唯象上有效的MOND理论。该理论很自然地给出了MOND和“暗能量“效应来自作用中的同一项,两者都由MOND常数a0控制。至于非相对论系统的引力透镜--相对论MOND理论的圣杯--该理论预测,控制超光速粒子运动的同一个势也以与GR相同的方式决定了透镜。最后一个结果可以用其他U的选择来修改,但透镜仍然是增强的,类似于MOND,具有有效的对数势。
2010-01-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Conformal structure of singularities in some varying fundamental constants bimetric cosmologies
本研究针对基本常数可变的双引力宇宙学模型,通过Penrose图方法分析奇点的共形结构,对比了其与有限尺度因子奇点、突然未来奇点的异同,揭示了Misner-Sharp视界对初始条件的强依赖性及一类与标准物质奇异奇点共形结构一致的解析解。
2024-09-15 gr-qc
Twin Universes and Bimetric Gravity: From Sakharov's Cosmological Symmetry to Modern Speculations on Negative Mass
Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (LAM), Centre National de la Recherche Scientifique, Aix-Marseille Université(马赛天体物理学实验室(LAM),法国国家科学研究中心,艾克斯-马赛大学)
本文综述孪生宇宙模型,从萨哈罗夫对称性到双度量引力与负质量猜想,指出其面临鬼场、一致性条件及观测验证等重大挑战。
2026-10-05 gr-qc physics.gen-ph
Weyl double copy in bimetric massive gravity
该研究在Hassan-Rosen双引力框架下探究外尔双拷贝形式,分析定态解无有质量模式、波动解存在有质量模式的特性,给出对应运动方程并关联Kerr-Schild双拷贝。
2025-10-02 gr-qc hep-th math-ph
Bimetric MOND as a framework for variable-$G$ theories -- local systems and cosmology
Weizmann Institute(魏茨曼科学研究所)
BIMOND框架通过变量G理论解释宇宙学中暗物质的作用,通过调整G_e值影响宇宙膨胀历史。
2026-03-06 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Strength of singularities in varying constants theories
在本文中,我们考虑了一种特殊类型的双度规引力理论,在宇宙学框架中引入了两种不同的度规。这两个指标尊重标准FLRW解决方案的所有对称性,并包含共形相关的空间部分。其中一个度量被假定为描述事物的因果结构。另一个度量定义了引力相互作用的因果结构。关键的一点是,描述引力的度规的空间部分是由物质度规的空间部分给出的,物质度规的空间部分由一个依赖于时间的因子$α$进行了一致的重新标度,事实证明,这个因子可以与有效引力常量和有效光速联系起来。在这样一个双度规框架的背景下,我们研究了一些奇异的宇宙学场景的强度在这个意义上的标准介绍的Tipler和Królak。特别地,我们证明了对于与物质度规相关的非奇异标度因子,因子$α$在宇宙膨胀的某个特定时刻的消失或爆破都可能导致具有无穷大能量密度和无穷大压力的强奇异性.
2019-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Massive graviton dark matter with environment dependent mass: A natural explanation of the dark matter-baryon ratio
我们提出了一个方案,可以自然地解释观察到的暗物质重子比的背景下,变色龙场的双度规理论。我们引入两个额外的引力自由度,大质量引力子和变色龙场,分别对应于暗物质和暗能量。变色龙场被假设为与暗物质非最小耦合,即,大质量引力子,通过引力子质量项。我们发现,由于变色龙场的能量转移,暗物质-重子比动态地调整到观测值。结果表明,该模型可以解释观测到的暗物质-重子比,而与它们的初始丰度无关。
2017-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Doubly coupled matter fields in massive bigravity
在大质量(双)引力的背景下,已经提出了非最小物质耦合。这些耦合是特殊的,因为它们在强耦合标度以下没有Boulware-Deser鬼,并且可以一致地用作有效场论。此外,它们丰富了大质量引力的现象学。我们考虑这些耦合的框架内的双度量引力和研究背景和线性张量,矢量和标量扰动的宇宙学意义。以前的工作研究了特殊分支的解决方案。在这里,我们执行一个完整的扰动分析的一般背景运动方程完成前面的分析。
2016-06-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The nature of spacetime in bigravity: two metrics or none?
被认为是一次耦合到两个度量的物质的可能性。这在最普遍的无幽灵的双度规引力理论中显得很自然,在那里它解开了关于度规交换的额外对称性。然而,这种双重耦合引起了识别理论的可观测量的问题。它表明,如果这两个度量耦合最低限度的问题,那么就没有物理度量,所有的问题将普遍耦合,而且这样一个有效的度量一般不存在,即使是一个单独的物质物种。通过对点粒子动力学的研究,提出了一种在Finsler几何背景下的解决方案.
2014-08-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark Matter via Massive (bi-)Gravity
在这项工作中,我们调查的相对论模型的存在下,暗物质的背景下,双度规引力,在这里使用的复制修改后的牛顿动力学(MOND)在银河系尺度。为此,我们考虑两种不同种类的暗物质粒子,分别耦合到两个度量的双引力。这两个扇区被链接在一起\textit{via},一个内部$U(1)$向量场,以及一些由这两个度量构建的有效复合度量。在可能的模型中,只有某些类别的动力学和相互作用项是允许的,而不调用鬼自由度。沿着这些路线,我们探索的理论中允许的动力学项的数量,并指出在以前的模型中的鬼的存在。最后,我们提出了一个有前途的类鬼的候选理论,可以提供MOND现象在银河系尺度,同时再现标准冷暗物质(CDM)模型在宇宙学尺度。
2015-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Embedding theory as new geometrical mimetic gravity
最近提出的拟引力模型可以表示为加入拟物质的广义相对论。我们讨论了一种类似地重新表述嵌入理论的可能性,这是由Regge和Teitelboim提出的引力的几何描述,也将其视为广义相对论与一些额外的物质。我们提出了一种形式的行动,它允许描述这个问题的保守电流。这个作用量是理想流体作用量的一个推广,它可以用于分析附加物质的性质。另一方面,作用量包含矩阵乘积的根的迹线,这与双度量引力理论中出现的结构类似。该动作完全等价于原来的嵌入理论,因此它不只是某种人工模型,而是具有明确的几何意义。我们讨论了理论的可能等价形式和出现的运动方程的研究方法。
2018-12-06 gr-qc
A scalar-tensor cosmological model with dynamical light velocity
在宇宙学背景下研究了具有动态光速的双度规标量-张量引力理论的动力学结果。该模型由一个最小耦合的自引力标量场耦合到普通物质场的标准方式通过度规:$\metric_{μν}+B\partial_μϕ\partial_νϕ$。我们表明,在一个宇宙中的物质,有一个辐射主导的状态方程,该模型允许的解决方案与德西特相位,提供足够的通货膨胀,以解决视界和平坦性问题。这种行为是实现没有额外的潜在的标量场,并示出在很大程度上是独立的,它的介绍。因此,我们有了一个与标准模型暴胀宇宙学中势主导的、缓慢滚动的标量场根本不同的模型。引力波的传播速度被预言与早期宇宙中物质波和光子的传播速度有着显著的不同。
2001-03-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Quantization of Friedmann cosmological models with two fluids: dust plus radiation
将量子力学的因果解释应用于均匀各向同性的量子宇宙,其物质成分由非相互作用的尘埃和辐射组成。对于总尘埃质量算符的本征态波函数,我们发现了一些跳跃的量子宇宙,当尺度因子远大于其最小尺寸时,它们达到了经典极限。然而,这些波函数不具有酉演化。对于波函数,这不是本征态的尘埃总质量运营商,但有幺正演化,我们表明,平坦的空间部分,物质可以创建为一个量子效应,以这样一种方式,宇宙可以经历一个过渡,从一个奇异的物质占主导地位的时代,以物质为主的。
2005-05-20 gr-qc
Neutron star merger GW170817 strongly constrains doubly coupled bigravity
我们研究了最近探测到的引力波发射的一对合并中子星和他们的电磁对应物,事件GW170817和GRB 170817 A,对宇宙演化的双度规模型的可行性,其中两个度量直接耦合到物质通过一个复合的,有效的度量。我们证明了引力波的速度上的界限对双耦合模型有很强的约束,迫使两个度量在背景水平成比例,或者模型变成单耦合。比例背景是特别有趣的,因为它们提供了稳定的宇宙学解决方案的现象相当于$Λ$ CDM的背景水平,以及线性扰动,而非线性预计将显示偏离标准模型。
2018-06-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Massive Nordström Scalar (Density) Gravities from Universal Coupling
粒子物理学和19世纪90年代对牛顿引力的西利格-诺伊曼修正都建议考虑引力的“质量项”,由于汤川势的指数衰减而产生有限的范围。与努德斯特伦的“无质量”理论不同,有质量的标量引力是严格的狭义相对论性的,在庞加莱群下不变,但在共形群下不变。几何学是理解大质量标量引力的拙劣指南:物质看到一个共形平坦度规,但引力也看到了平坦度规的其余部分,几乎没有,在质量项中。不可避免地,许多理论都表现出这种双度量的“几何学”,所有这些理论都以总应力-能量的迹线为来源。除了Freund-Nambu理论外,所有理论都是新的。光滑的无质量极限表明理论的不确定性是由无质量和有质量标量引力之间的数据决定的。在标量引力中使用密度加权Ogievetsky-Polubarinov旋量可以很容易地容纳电子、质子和其他费米子。
2010-10-01 gr-qc hep-th physics.hist-ph
Entanglement-Entropy for Groundstates, Low-lying and Highly Excited Eigenstates of General (Lattice) Hamiltonians
我们研究的行为纠缠熵在一个广泛的规模,也就是说,一个大类的系统,哈密顿量和状态描述的相互作用的许多自由度。我们的目的之一是要表明,哪些一般特性是纠缠熵的不同类型的定量行为的原因。我们的主要经验是,真正重要的是某些邻近参考哈密顿量的谱的简并程度。为了计算的方便,我们主要研究系统上定义的大,但有限区域的规则格。我们表明,一般的矢量状态,不相关的一些短程哈密顿量不导致在一般情况下的纠缠熵的面积状行为。如果研究具有短程相互作用的哈密顿量的本征态,情况就会改变。我们发现了三大类本征态。全局基态通常导致与分割表面的面积成比例的子体积的纠缠熵。宏观激发(矢量)态在一般情况下有一个纠缠熵,它与封闭的子体积成正比,而且还表现出一定的吉布斯行为。另一方面,低的激发态导致纠缠熵,其通常与封闭子体积乘以分割表面面积的对数成比例。
2007-08-06 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Do we live in an eigenstate of the "fundamental constants" operators?
我们提出,我们观察到的自然常数(在经典作用量中表现为参数)是运动学希尔伯特空间中的量子可观测量。当所有这些可观测量交换时,我们的建议与量子信息理论中对经典参数的处理几乎没有什么不同,至少如果我们要居住在常数的本征态中。非对易性由于其相关的不确定性和互补原理而引入了新事物,它甚至可能排除汉密尔顿进化。系统典型地演化为由对角化过程产生的哈密顿演化的量子叠加,并且这些量子叠加通常与原始系统(根据非对易常数定义)截然不同。我们提出了几个针对$G$、$c$和$Λ$以及均质和各向同性宇宙动力学的示例。如果我们把我们的结构建立在海森堡代数和量子谐振子的基础上,那么替代动力学倾向于使物质沉默(有效地将$G$设置为零),并使曲率和宇宙学常数的符号颠倒。因此,早期宇宙膨胀为所有物质状态方程的不同米尔恩或德西特膨胀的量子叠加,即使物质名义上主导密度$ρ$,因为$Gρ$对动力学的影响可以忽略不计。爱因斯坦静态宇宙的叠加也可以得到。我们还调查了结果的基础上,我们的建设代数的$SU(2)$,其中我们插入信息的符号的一个常数的性质,或其行动是否被打开或关闭。在这种情况下,我们发现的例子显示量子叠加的反弹在初始状态的宇宙。
2018-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining alternatives to a cosmological constant: generalized couplings and scale invariance
我们提出了一个比较分析的观测低红移背景的限制,解释宇宙的低红移加速的三个候选模型。Feng和Carloni的广义耦合模型和Maeder的标度不变模型(这两个模型都可以被解释为双度量理论)与Chevallier、Polarski和Linder的传统参数化模型进行了比较。在原则上,广义耦合模型,这在真空中是等效的广义相对论,包含两种类型的真空能量:通常的宇宙学常数加上第二个贡献,由于物质场。我们表明,前者是必要的模型同意低红移的意见,而没有统计上显着的证据存在的第二个。另一方面,标度不变模型实际上具有依赖于时间的宇宙学常数。在这种情况下,我们表明,物质密度$Ω_m\sim0.3$是一个相对较差的数据拟合,最佳拟合模型将需要一个流体的密度小得多,状态参数的显着积极的方程。
2020-12-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Neutrino interaction with background matter in a noninertial frame
研究了狄拉克中微子在旋转背景物质中的传播。首先,我们在非惯性系中推导出单个大质量中微子的狄拉克方程,在非惯性系中物质是静止的。这个方程写在对应于共转标架的有效弯曲时空中。我们找到了狄拉克方程的精确解。得到了超相对论粒子的中微子能级。然后,我们讨论了几个中微子质量本征态,它们之间的非零混合,与旋转的背景物质相互作用。我们导出了旋转物质中中微子味振荡的有效薛定谔方程。得到了新的中微子振荡共振条件。我们还研究了由物质旋转引起的共振条件的修正。
2015-08-08 gr-qc hep-ph