Nonsingular black holes in Palatini extensions of General Relativity
介绍了度量仿射(或Palatini)空间中的引力扩展理论。聚焦于具有电场的球对称构型,我们将看到,在这些理论中,存在于广义相对论中的中心奇点一般被虫洞结构所取代。由此产生的时空成为测地线完备的,因此可以被认为是非奇异的。我们说明这些属性考虑两种不同的模型,即二次$f(R)$理论和Born-Infeld引力理论。
2016-07-22 gr-qc hep-th
Nonsingular Black Holes in Palatini Extensions of General Relativity
我们讨论静态的,球对称的解决方案与电场在二次扩展的广义相对论制定的Palatini方法(假设度量和连接是独立的领域)。与通常的度规公式不同,场方程是二阶的,没有重影。结果发现,由此产生的黑洞呈现出一个中心核,其面积与普朗克面积乘以电荷数成正比。其中一些解是非奇异的。在这种情况下,荷质比意味着核心物质密度与电荷和质量的具体数量以及普朗克密度无关。
2013-01-11 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
Coherent States for Canonical Quantum General Relativity and the Infinite Tensor Product Extension
我们总结了最近提出的一个具体计划,调查(半)经典极限的正则,洛伦兹,连续量子广义相对论在四维时空。分析是基于一组新的相干状态标记的图形。这些与当前使用的希尔伯特空间的无限张量积(ITP)扩展完美地结合在一起。ITP的建设使我们能够给予严格的意义,无限体积(热力学)的理论,这是迄今为止遥不可及的限制。
2001-02-09 gr-qc hep-lat hep-th
Gravitation in the solar system and metric extensions of general relativity
尽管广义相对论与太阳系中的引力测试惊人地一致,但它在更大的尺度上受到了挑战。先驱者10/11号探测器在太阳系中进行的大规模测试未能证实预期的引力定律。我们在这里讨论广义相对论的扩展,它保留了它的几何性质,同时显示出调和先锋异常与其他重力测试的能力。进一步可检验的现象学后果也简要讨论。
2008-06-16 gr-qc
Isospectrality in Effective Field Theory Extensions of General Relativity
本文在广义相对论有效场论扩展中研究了引力波双折射和准正模等谱性丧失问题,发现唯一拉格朗日量可同时实现非双折射和等谱,且该最低阶修正与II型弦理论一致,暗示等谱性可能是量子引力的关键特征。
2024-07-28 astro-ph.HE gr-qc hep-th
A Zero-Parameter Extension of General Relativity with Varying Cosmological Constant
本文给出了广义相对论的一个新的推广,它比广义相对论加上一个宇宙学常数具有更大的约束,并且少了一个自由参数。这是通过将宇宙学常数的动力学编码在挠率张量中,使其具有一致的时空变化来实现的。我们证明了这一机制,通过添加一个“准拓扑”项的爱因斯坦行动,自然实现了动态扭转与自动满足的比安奇身份。此外,相对于这个动力学$Λ$的作用量的变化将它固定在其他变量上,因此提供了一个比具有宇宙学常数的广义相对论更少自由度的场景。一旦引入物质,至少在均匀和各向同性的约化中,$Λ$由模型的场含量唯一地确定。我们使用Palatini制定GR明确的建设和描述这个新的理论的显着性能。我们还强调了一些可能的扩展理论。一篇配套论文[1]探讨了宇宙学中的弗里德曼-罗伯逊-沃克约化,未来的工作将研究太阳系对该理论的检验。
2019-10-04 astro-ph.CO gr-qc
Equivalence between an extension of teleparallelism to a Weyl geometry and general relativity
最近,一个扩展telepallocation的Weyl几何,使我们能够很容易地建立共形不变性和“geometrize”电磁学已经提出。在本文中,我推广的结果,其中涉及的史瓦西解的存在性,这一扩展的一个特殊的类。另外,在此基础上还得到了一些模型的场方程,其中包括与无质量标量场的爱因斯坦场方程等价的场方程。
2014-01-29 gr-qc math.DG
Compact object scalarization with general relativity as a cosmic attractor
我们证明,有理论,表现出自发标量化的强引力制度,而具有广义相对论与一个恒定的标量作为宇宙吸引子。我们确定的极小模型,具有此属性,并讨论其扩展。
2020-05-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
An extension of the principle of relativity for one-dimensional space
本文在费米-沃克坐标的基础上研究了匀加速和任意加速度下的加速参考系。在第一种情况下,坐标变换的显式公式已被导出,在这两种情况下,我们也得到了无穷小生成元和它们的交换关系。结果是庞加莱代数(1+1维)的扩展,在一般加速度的情况下,庞加莱代数是无限维的。这个扩展原来是平凡的,在这个意义上,它是阿贝尔。
2015-07-05 gr-qc
Nonmetricity formulation of general relativity and its scalar-tensor extension
爱因斯坦著名的引力理论有三种形式:广义相对论、远平行引力和以前很少考虑的对称远平行引力。扩展后者,我们引入了一类新的理论,其中标量场非极小耦合到非度量$Q$,它在这里编码的引力效应,如曲率$R$在广义相对论或扭转$T$在telepallel重力。通过讨论场方程、连接的作用、共形变换、与$f(Q)$理论的关系以及宇宙学,我们指出了与类似的标量曲率和标量挠率理论的相似性和不同之处。空间平坦宇宙的方程与远距离平行暗能量的方程相吻合,因此可以解释加速膨胀。
2018-05-10 gr-qc hep-ph hep-th
Local Limit of Nonlocal Gravity: A Teleparallel Extension of General Relativity
本文提出广义相对论的远平行本构扩展框架,研究作为非局域引力局域极限的 TEGR 扩展,并通过修正 FLRW 模型说明其可解决 H_0 张力。
2024-04-11 astro-ph.CO gr-qc
Asymmetric Light Bending in the Equatorial Kerr Metric
光被质量弯曲的观测,现在被称为引力透镜,是建立广义相对论作为现代物理学支柱之一的关键。在过去的几十年里,人们对利用引力透镜在弱偏转极限之外检验广义相对论的兴趣越来越大。黑洞和中子星产生了这种测试所需的强大引力场。对于一个旋转的紧凑型物体,逆行和逆行光子轨迹之间的区别变得很重要。在本文中,我们将探讨在这种情况下解释弯曲角度时出现的微妙之处,并解决文献中看似矛盾的结果的起源。我们认为,类比,不能精确量化提出了一个来源的混乱。
2022-07-18 gr-qc
Using global positioning systems to test extensions of General Relativity
我们认为,使用伽利略导航卫星系统的可行性,以限制可能的扩展或修改广义相对论,通过评估的影响,相关的增加牛顿潜力和比较可用的观测:相对频移和光传播的时间延迟。我们解决的影响偏离广义相对论的基础上,参数化后牛顿参数,由于存在一个宇宙学常数,一个恒定的加速度,如假定的先锋异常,汤川势项,由于大量的标量场和幂律势项,它可以产生于无引力或f(R)理论。
2011-07-17 gr-qc physics.space-ph
Galileo satellite constellation and extensions to General Relativity
我们考虑的影响,一些已知的广义相对论的扩展,将与伽利略定位系统的观测,并得出结论,测量它们的可能性。我们具体解决的影响存在的宇宙学常数,汤川除了牛顿的潜力,和存在一个额外的,恒定的加速度。我们还考虑了一个广泛的度量理论,这可以通过参数化后牛顿形式主义分类的现象学的影响。
2007-10-20 gr-qc
Aspects of General Relativity: Pseudo-Finsler extensions, Quasi-normal frequencies and Multiplication of tensorial distributions
这篇论文是基于三个不同的项目,它们都与经典的广义相对论直接相关,但它们也可能对量子引力产生影响。第一章涉及伪芬斯勒几何扩展的经典理论,这些方式自然代表高能量洛伦兹对称性违反。第二章讨论了与不同类型黑洞时空有关的高阻尼准正规模问题。除了准正规模的天体物理意义外,还讨论了高阻尼模与黑洞热力学的联系。第三章是张量分布的乘法。
2011-07-15 gr-qc
Gravitational-Wave Constraints on an Effective Field-Theory Extension of General Relativity
通过对聚结双星系统的引力波观测,我们可以对引力的强场状态进行新的测试。使用来自引力波开放科学中心(GWOSC)的LIGO和处女座探测器的数据,我们放置在有效场论为基础的扩展广义相对论,其中只有高阶曲率项添加到爱因斯坦-希尔伯特行动的第一个约束。我们构造引力波模板描述准圆形,绝热inspiral阶段的二元黑洞在这个扩展的引力理论。然后,在解释了如何正确地考虑有效场论的有效性区域时,执行测试的广义相对论,我们使用两个最低质量的二元黑洞事件LIGO和Virgo的日期-GW 151226和GW 170608-进行贝叶斯模型选择,并约束这个理论相对于广义相对论。我们发现,这些数据不利于出现新的物理距离尺度约$\sim 150$公里。最后,我们描述了一个通用的策略,以改善约束条件,因为更多的观测将成为未来的探测器在地面和空间。
2020-09-02 gr-qc hep-ph hep-th
Evolution of flat universe with a cosmological term in modified Relativistic Theory of Gravitation as a scalar-tensor extension of General Relativity
本文考虑了相对论引力理论中张量和标量引力场的动力学,并将其推广到无质量引力子。在明确的物理动机下,确定了存在宇宙项时标量场的势。我们发现宇宙膨胀的解决方案,并分析提供过渡到热膨胀宇宙制度的条件。
2002-04-04 astro-ph gr-qc hep-ph
An effective formalism for testing extensions to General Relativity with gravitational waves
最近对合并黑洞产生的引力波(GW)的直接观测,开辟了在前所未有的水平上探索强区域引力理论的可能性。因此,探索广义相对论(GR)的哪些扩展可以被发现是很有趣的。我们构造满足以下要求的有效场论(EFT)。它可以用GW观测来检验;它与其他实验一致,包括GR的短距离测试;它符合广泛接受的物理学原理,如局部性,因果性和幺正性;它不涉及新的光自由度。满足这些要求的最一般的理论对应于添加到GR拉格朗日算子构造出的权力的黎曼张量,抑制规模可比的曲率所观察到的合并二进制。这些算子的存在改变了致密物体之间的引力势,以及它们的有效质量和电流四极子,最终校正了发射的GW的波形。
2017-09-25 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Fully extended BV-BFV description of General Relativity in three dimensions
我们计算的BV理论的三维广义相对论的扩展到所有更高的余维层-边界,角落和顶点-在BV-BFV框架。此外,我们表明,这种扩展是强等价的(非退化)BF理论在所有的余维。
2020-11-10 gr-qc hep-th math-ph
Consequences of a minimal length in a pseudo-complex extension of General Relativity
在代数扩展的广义相对论(GR)中研究了最小长度的影响。以前的尝试,包括GR的最小长度首先恢复,与共形因子的度量作为结果。推导了不同质量黑洞的有效势(与最小长度之比)。研究发现,对于小质量黑洞,最小长度的存在对事件视界附近的有效势有重要影响,它产生了阻碍粒子通过事件视界的屏障.进一步导出了黑洞最小质量的一个新极限
2022-04-07 gr-qc
Galileons as the Scalar Analogue of General Relativity
我们建立了一个对应的广义相对论与同态不变性和标量场理论与伽利略不变性:概念,如列维-奇维塔连接和黎曼张量有一个伽利略对应。这表明伽利略理论是规范理论(包括广义相对论)的唯一非平凡替代。此外,它表明,一阶Palatini形式主义的要求,唯一地确定Galileon模型与二阶场方程,类似于Lovelock引力理论。讨论了可能的扩展。
2016-02-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Deformations of the vacuum solutions of general relativity subjected to linear constraints
变形几何的问题在构造爱因斯坦方程的新精确解的背景下特别重要。这个问题经常出现在处理广义相对论的扩展时,例如在膜世界场景中。在本文中,我们研究时空中的能量动量张量服从线性约束。本文导出了广义相对论通常真空和电真空解的推广,并给出了精确解。所得到的几何学类别包括各种各样的致密物体,其中包括黑洞和虫洞。在这项工作中推导出的一般度量推广了文献中已经发表的几种解决方案。还考虑了精确解周围的扰动。
2014-04-09 gr-qc hep-th
Asymptotically Schwarzschild solutions in $f(R)$ extension of general relativity
该研究通过微扰求解史瓦西背景下的修正爱因斯坦方程,构建了一类与太阳系实验兼容的$f(R)$引力理论,并确定了其参数,为宇宙学模型提供了正确的局部极限。
2024-09-19 gr-qc hep-th
Minimal extension of General Relativity: alternative gravity model with non-minimal coupling between matter and curvature
我们研究了广义相对论的扩展与明确的非最小耦合物质和曲率。这项工作的目的是提出一个概述的影响,后者的各种情况下,从天体物理物质分布的宇宙学设置。各种结果进行了讨论,包括这种非最小耦合的拉格朗日密度的选择上的影响,模仿银河系和集群暗物质的机制,对宇宙的加速膨胀,能量密度波动和修改后的通货膨胀再加热占的可能性。本文还讨论了非最小耦合模型与多标量理论的等价性。
2014-01-16 gr-qc
Fixing extensions to General Relativity in the non-linear regime
什么样的引力理论能够取代广义相对论,这个问题几十年来一直是理论物理学的核心。宇宙学、量子引力和唯象学角度激发了许多不同的替代方案,这些替代方案都经过了来自宇宙学、太阳系和脉冲星观测的检验,通常局限于线性化的范围。来自致密双星的引力波提供了在强引力/高动力学领域探索这些理论的新机会。然而,为此目的,需要对这种制度的动态有可靠的了解。不幸的是,这些理论中的大多数未能定义良好的初始值问题,这阻碍了在表面价值迎接这样的挑战。在这项工作中,我们引入了一个一致的程序能够纠正这种情况。这个程序的灵感来自于Israel和Stewart在70年代后期提出的“固定”粘性相对论流体动力学的方法。我们说明了如何实施这种方法来控制重力理论中高阶导数的不良影响,并讨论了修改后的系统如何仍然捕捉到3+1维中假定的基础理论的真实动态。我们在两个有效的引力理论中勾勒出这个想法的实现,一个在非对易几何的背景下,一个在陈-西蒙斯修正的广义相对论的背景下。
2017-11-10 gr-qc hep-th
Observational constraints on nonlinear matter extensions of general relativity: Separable trace power models
现代基础宇宙学的一个令人信服的目标是寻找现代宇宙加速的观测证据背后的物理机制。在这里,我们定量地研究了一类均匀和各向同性的宇宙模型,其中爱因斯坦方程的物质侧包括,除了正则项,一项成比例的能量动量张量,$T=ρ-3p$的痕迹,并限制这些模型使用低红移背景宇宙学数据。人们可以把这些模型看作是广义相对论的扩展和非线性物质拉格朗日量,它们可以作为标准$Λ$ CDM模型的唯象扩展来研究,其中既包含物质又包含一个宇宙学常数,或者作为它的直接替代,其中没有宇宙学常数,但附加项必须负责加速宇宙。总的来说,我们的主要发现是,$Λ$ CDM的参数扩展受到严格限制,额外的模型参数被限制在一个标准差内的规范行为,而在这一类的替代模型(没有$Λ$ CDM限制)被排除在外。这提供了一些洞察力的$Λ$ CDM模型的鲁棒性水平和参数空间仍然可用于现象学的替代品和扩展。
2022-04-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On a recently proposed scalar-tensor-vector metric extension of general relativity to explain the Pioneer anomaly
最近,Brownstein和Moffat基于他们的标量-张量-矢量(STVG)度规引力理论提出了一种引力机制来解释先锋异常。在本文中,我们表明,他们的模型,适合目前可用的数据异常先锋10/11加速度,是在对比与最近确定的近日点额外率的木星,土星和天王星。
2007-01-08 astro-ph gr-qc hep-ph
Extension of Loop Quantum Gravity to Metric Theories beyond General Relativity
圈量子引力成功的背景无关量子化依赖于经典广义相对论可以用SU(2)的结构群转换成联系动力学形式这一关键观察。由于这种特殊的形式主义,圈量子引力通常被认为是一种只适用于广义相对论的量子化方案。然而,我们将表明,圈量子引力的非微扰量子化过程可以扩展到一个相当普遍的一类引力的度规理论,最近受到越来越多的关注,由于来自宇宙学和天体物理学的动机。特别地,我们将首先介绍如何将四维度规引力$f(R)$理论以及Brans-Dicke理论转化为以实SU(2)连接为位形变量的连接动力学形式。通过这些形式,我们通过推广广义相对论的圈量子化方案,概括了$f(R)$理论和Brans-Dicke理论的非微扰正则量子化.
2011-12-09 astro-ph.HE gr-qc hep-th
A Topological Extension of General Relativity
导出了时空拓扑性质的一组代数方程,并将其用于将广义相对论推广到普朗克域。构造了三维素流形的唯一基集,它由$S^3$,$S^1\times S^2$和$T^3$组成.圈代数在这些素流形上的作用产生了拓扑不变量,这些拓扑不变量约束了四维时空流形的动力学。本文提出了马赫原理和爱因斯坦关于惯性质量和引力质量的等效性的一个推广形式,从而导出了该理论的正确的经典极限。结果表明,真空具有四个拓扑自由度,对应于一个三环面格。量子泡沫的这种结构自然导致了场的规范群O(n)和SU(n),宇宙的边界条件,以及以局部热平衡为特征的初始状态。目前观测估计的宇宙学常数是复制没有微调,并发现成正比的宏观黑洞的数量。黑洞熵立即从理论和量子修正计算其史瓦西视界。
1996-12-11 astro-ph.CO gr-qc
Fermion Quantum Numbers and Families Replication from an Extension of Space-Time Relativity
基本粒子标准模型中的费米子部分是在高维背景中自由传播的单个费米子场的低能极限。局域几何框架是通过在时空水平上强制与基本相互作用相关联的整个规范群SO(1,3)x U(1)x SU(2)x SU(3)得到的;等价地,通过假设内部规范变换确实是局域时空变换。几何学自然地体现了对应于引力和非引力规范场的自由度。由于结构群是部分幺正的,测试粒子的运动在有效的1+3时空中会自动压缩。降维在没有紧化的情况下发生。与狭义相对论质能关系非常相似,该理论将每一个基本粒子的固有能量与普朗克尺度联系起来。该理论预言了中微子的右手成分的存在,并指出了额外的U(1)规范相互作用的可能性。
2000-06-15 gr-qc hep-th
First-Order Logic Investigation of Relativity Theory with an Emphasis on Accelerated Observers
本文主要研究Andréka,Madarász和Németi提出的狭义相对论的一阶逻辑公理化的推广。这些扩展包括对加速观测者、相对论动力学和广义相对论的扩展;然而,它的主要主题是对加速观测者的扩展(AccRel)。一个令人惊讶的结果是,如果我们想让我们的理论包含某些实验事实,比如孪生子悖论,那么对加速观察者的自然扩展是不够的。即使我们把实数的整个一阶理论加到这个自然的扩展上,它仍然不足以暗示孪生悖论。然而,这并不意味着这个任务不能在一阶逻辑中进行,因为通过近似实数的二阶逻辑公理,我们引入了一阶公理模式来解决这个问题。AccRel理论很好地填补了狭义相对论和广义相对论之间的空白,并且只需要一个自然的推广步骤就可以实现广义相对论的一阶逻辑公理化,我们还证明AccRel理论足够强大,可以预言引力效应使时间变慢.我们的总体目标是在纯一阶逻辑中使用简单,可理解和透明的基本假设(公理)公理化相对论;证明令人惊讶的预测从几个令人信服的公理中得出相对论的(定理);用一阶逻辑中的明确公理取代相对论中的隐含假设(在精神的一阶逻辑基础的数学和塔斯基的公理化的几何);和调查之间的关系的公理和定理。
2010-05-06 gr-qc math-ph math.LO
DISIMb(2) Local Relativistic Symmetry and Finslerian Extension of the Theory of Relativity
相对论的芬斯勒扩展意味着时空不仅可以处于黎曼几何描述的无定形状态,而且可以处于芬斯勒几何描述的有序状态,即结晶状态。时空的各种度规态之间的跃迁在其几何结构中具有相变的意义。这些跃迁与每个可能的度规态的演化一起构成了时空流形动力学的一般图景。证明了只有两种类型的弯曲Finslerian空间具有局部相对论对称性。然而,只有其中一个的度规满足广义相对论的黎曼度规的对应原理,因此是广义相对论的可行的芬斯勒推广的基础。由于现有的纯几何方法对爱因斯坦方程的芬斯勒推广不允许得到这样的广义方程,这将提供其解的局部相对论对称性,特别注意可行的Finslerian度量在它所依赖的那些场的局部共形变换下的特定不变性的性质。正是这种性质使得可以使用传统场论的众所周知的方法,从而避免了在爱因斯坦方程的芬斯勒推广的纯几何方法的框架内出现的上述困难。
2020-02-07 gr-qc hep-th math-ph
Extensions of the asymptotic symmetry algebra of general relativity
我们考虑最近提出的Bondi-Metzner-Sachs代数的扩展,以包括(2)-球面上的任意无穷小的代数同态。为了实现这一扩展代数的渐近对称性,我们工作的扩展类时空中的非物理度量在零无穷大是不普遍的。我们表明,这些扩展对称的辛电流评估是发散的零无穷大的限制。我们还表明,这种分歧不能被删除的辛电流的局部和协变的重新定义。这意味着这样一个扩展的对称代数不能在零无穷远的真空广义相对论的相空间上实现对称,并且相应的渐近电荷是不明确的。然而,论证中可能的漏洞是辛电流可能不需要是协变的,以具有协变辛形式。我们还表明,扩展代数没有一个首选的子代数的翻译,因此不承认一个普遍的定义邦迪4-动量。
2020-01-03 gr-qc hep-th math-ph
Ringdown Analysis of Rotating Black Holes in Effective Field Theory Extensions of General Relativity
该研究利用广义相对论有效场论扩展中快速旋转黑洞似正规模的计算突破,构建含等谱性破缺的引力波模板分析事件,未发现新物理信号并设长度尺度上限ℓ≲35 km,还为未来探测器研究奠定基础。
2024-11-26 gr-qc
Extended Geometric Trinity of Gravity
本文在度规-仿射框架下比较 $f(R)$、$f(T)$ 与 $f(Q)$ 引力,证明纳入边界项后 $f(T-\ ilde{B})$ 和 $f(Q-B)$ 与 $f(R)$ 动力学等价,从而构成扩展几何三位一体。
2025-03-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Chern-Simons Modified General Relativity
陈-西蒙斯修正引力理论是广义相对论的一个有效推广,它描述了首阶引力宇称破坏。这样一个有效的理论是由粒子物理学和弦论中的反常抵消所激发的。在这篇评论中,我们首先提供了一个教学推导的三个不同的方式,这种扩展出现:(1)在粒子物理学,(2)从弦论和(3)几何。然后,我们回顾了许多精确的和近似的,修改后的理论的真空解决方案,并讨论可能的物质耦合。在此之后,我们回顾了无数的天体物理,太阳系,引力波和宇宙学的探测绑定陈-西蒙斯修改的引力,包括讨论宇宙重子不对称性和通货膨胀。审查结束时,可能的未来方向,以测试和研究引力宇称违反的讨论。
2009-08-16 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Degenerate Extensions of General Relativity
广义相对论以前已经被扩展到包含退化度规,使用Ashtekar的理论的哈密顿公式。在这封信中,我们表明,一个自然的替代选择的形式的哈密顿约束导致一个理论,同意GR的非退化度量,但不同的退化部门Ashtekar的原始退化扩展。替代约束的泊松括号代数在非退化扇区中闭合,其结构函数涉及空间三元组的{ \it逆}。因此,代数在退化扇区中{ \it not}闭合。我们发现,它必须补充有无限数量的二级约束,这是一流的(虽然他们的明确形式没有详细制定)。所有的约束都被Ashtekar的原始约束形式所暗示,但并不暗示。因此,替代的约束引起GR的不同的退化扩展。在相应的量子理论中,在连接表示中发现的单环和相交环完整态满足{ \it all}的约束。因此,这些态是量子引力的这种替代简并扩展的精确(形式)解,即使它们是通常矢量约束的{ \it not}解。
1992-07-23 gr-qc
The singularity theorems of General Relativity and their low regularity extensions
在罗杰·彭罗斯爵士获得2020年诺贝尔物理学奖之际,我们回顾了广义相对论的奇点定理,以及它们最近对低正则性洛伦兹度量的扩展。后者的动机是探索由经典定理预测的奇点的性质。针对更多的数学头脑的读者,我们给出了一个教学介绍的经典定理,重点是分析方面的论点。我们特别集中在适当的几何和初始条件下,在光滑和低正则性的情况下,因果测地线的结果。后者包括主要的技术进步,导致证明的$C^1$ -奇异性定理通过正规化的方法,允许处理的分布曲率。最后,我们概述了相关的研究路线和未来的展望。
2022-11-14 gr-qc math-ph math.MP
Causal Trade-Offs in Superluminal Extensions of Relativity. A no-go theorem
University of Gdańsk(格但斯克大学);Univ. Grenoble Alpes, Inria(格勒诺布尔阿尔卑斯大学,法国国家信息与自动化研究所)
本研究通过因果建模证明,允许超光速参考系的理论若要避免超光速信号传递,必须严格限制可及时空区域或依赖参考系选择,且客观不确定性提议并非必要,揭示了此类扩展的因果权衡。
2026-10-02 gr-qc quant-ph
Cosmological signatures of time-asymmetric gravity
我们发展了Cortês,Gomes和Smolin提出的模型,预测他们最近提出的广义相对论的时间非对称扩展的宇宙学特征。在这类模型中,手征费米子的运动方程被扭转项修正。这一项导致了中微子的色散定律,它将一个新的随时间变化的能量与每个粒子联系起来。我们发现一个新的中微子的贡献弗里德曼方程产生的扭转项在Ashtekar连接。在这篇文章中,我们探讨了这个术语的现象学和宇宙学演化的观测结果。我们表明,对临界能量密度的约束通常会使这一项不可观测的小,最大的顺序$10^{-25}$的中微子能量密度的今天。然而,如果时间不对称的暗能量被调整以抵消宇宙学常数,扭转效应可能是暗物质的候选者。
2016-10-24 astro-ph.CO gr-qc
Applications of, and Extensions to, Selected Exact Solutions in General Relativity
在这篇论文中,我们考虑了广义相对论与爱因斯坦方程精确解有关的几个方面。在第一部分中,引力平面波的罗森形式进行了调查,我们制定了一个形式主义,写下任何任意极化在这种形式。除此之外,我们还将该算法扩展到任意维数,并写出了圆偏振Rosen波的显式解。在第二部分中,我们构造了一个特殊的超局部极限,它沿着任意时空中的任意类时测地线,与著名的类光彭罗斯极限非常相似。这个极限导致了Bianchi I型时空。这些时空的性质,包括爱因斯坦方程,应力能量守恒和Raychaudhuri方程的检查在这个限制的上下文中。进一步明确地给出了Bianchi I型时空是对角时空的条件,并考察了该极限对时空物质含量的影响。
2011-07-28 gr-qc
On the Constraint Algebra of Degenerate Relativity
正如Ashtekar在80年代中期所展示的,广义相对论可以扩展到包含简并度规。然而,这种扩展并不是唯一的,因为人们可以改变哈密顿约束的形式,并获得广义相对论的{ \it alternative}退化扩展,当三元组矢量退化时,它与Ashtekar的原始理论不一致。在本文中,一个特定的替代理论的约束代数明确评估和比较Ashtekar的原始退化扩展。两种理论之间的差异给出了一个通用的分类的三元组向量的退化和表面形成的性质。(This分类是有效的,当三元组向量的退化和表面形成性质在空间中关于一点的开集中的任何地方都是相同的。如果三元组向量是退化的和曲面形成的,那么替代退化扩张的所有次约束都满足作为主约束的结果,并且该理论的约束比Ashtekar的弱。如果退化三重矢量不是表面形成的,那么替代理论的第一个次要约束已经意味着与Ashtekar的退化扩展等价。当三元组矢量的简并性和曲面形成性质从点到点发生变化时会发生什么是一个悬而未决的问题。
1993-06-28 gr-qc
Covariant energy-momentum and an uncertainty principle for general relativity
我们引入一个自然定义的完全不变的时空能量表达式的广义相对论纳入重力的贡献。这种延拓与引力场的作用量积分无缝地联系在一起。在定态有界分布的情况下,任意系统的一般表达式简化为托尔曼积分的要求,导致支持能量局域化假设的能量-动量的物质局域化里奇积分。观察者的作用得到解决,并作为一个特殊的相对论性的情况下,观察者的领域与物质的共同运动被视为计算系统的内在整体能量。新的局部能量支持Bonnor的说法,即Szekeres坍缩尘埃的解决方案是节能的。在强引力的极端情况下,海森伯不确定原理可以用时空能量-动量来推广。
2014-10-07 gr-qc hep-th
Initial data for gravity coupled to scalar, electromagnetic and Yang-Mills fields
本文给出了广义相对论与标量场、电磁场或Yang-Mills理论最小耦合的初值约束的经典求解方法。结果包括时间对称和非对称数据。时间不对称的例子被用来测试彭罗斯的宇宙监督不等式。我们发现,只要弱能量条件成立,不等式就可以被打破。
1998-11-02 gr-qc hep-th
Extension of loop quantum gravity to $f(R)$ theories
以实$\SU(2)$ -连接为位形变量,将四维度规$f(\R)$引力理论转化为连接动力学形式.通过扩展广义相对论的环量子化方案,对经典的度量$f(\R)$理论进行了量子化.我们的结果意味着圈量子引力的非微扰量子化过程不仅适用于广义相对论,而且适用于一类相当广泛的四维度规引力理论.
2011-05-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
General-covariant constraint-free evolution system for Numerical Relativity
爱因斯坦场方程的一般协变扩展被认为是以数值相对论的应用。基本变量是度量张量和一个附加的四维向量。扩展的场方程,当补充适当的坐标条件,确定所有这些变量的时间演化没有任何约束。当附加的四矢量消失时,爱因斯坦的解就恢复了,因此能量和动量约束仍然成立。无论是利用调和坐标的自然延拓还是利用法向坐标的调和切片条件,该延拓系统都是适定的
2002-09-23 gr-qc
Seeing relativity -- I. Ray tracing in a Schwarzschild metric to explore the maximal analytic extension of the metric and making a proper rendering of the stars
我们提出了一个实现的射线跟踪代码在史瓦西度规。我们的目标是建立一个正确的实现特殊(像差,放大,多普勒)和一般(光的偏转,透镜,引力红移)相对论效应的数值代码,以模拟观察者以任意速度将看到附近,或可能在黑洞。我们还特别注意对星星进行令人满意的渲染。使用此代码,我们然后显示了几个未探索的功能的最大分析扩展的度量。特别是,我们研究的度量的第二个渐近区域的方面所看到的观察员穿越地平线。我们还讨论了与白洞区域相关的几个方面(即,过去的奇点),从黑洞外部、未来视界内部和过去视界内部都可以看到,这产生了最违反直觉的效果。
2018-08-31 gr-qc
Will-Nordtvedt PPN formalism applied to renormalization group extensions of general relativity
在这里,我们应用完整的Will-Nordtvedt版本的参数化后牛顿(PPN)的形式主义的广义相对论扩展的基础上非平凡的重整化群(RG)在大尺度上的影响。我们重点讨论了一类引力耦合常数$G$与牛顿势相关的模型。先前的PPN分析考虑了RG效应的具体实现,并且仅在PPN形式主义的Eddington-Robertson-Schiff版本内,这是一种不太完整和稳健的PPN公式。在这里,我们找到了更强,更精确的界限,并且假设更少。我们还考虑了外部势效应(EPE),这是一种内在的影响,这个框架,并取决于系统环境(它有一些定性的相似之处,修改后的引力理论的筛选机制)。我们发现一个特定的RG实现,不受EPE的影响。一些物理系统已经被指出作为测量大尺度重力场可能RG效应的候选者,对于其中任何一个都需要考虑太阳系边界。
2017-08-29 gr-qc
Observational constraints on nonlinear matter extensions of general relativity
我们提出了一个唯象分析目前的观测约束类FLRW宇宙模型中的爱因斯坦方程的物质方面,除了正则项,一项成比例的一些功能的能量动量张量($T^2=T_{αβ}T^{αβ}=ρ^2+3p^2$),或其轨迹($T=ρ-3p$)。定性地说,人们可以把这些模型看作是具有非线性物质拉格朗日量的广义相对论的扩展。因此,它们与通常的动力学暗能量模型或修正的引力模型有些不同:在前一类模型中,人们在拉格朗日量上增加了更多的动力学自由度(通常以标量场的形式),而在后者中,拉格朗日量的引力部分被改变了。我们在两种不同的场景下研究这两种模型:(1)作为标准$Λ$ CDM的唯象双参数或三参数扩展,在这种情况下,模型仍然具有宇宙学常数,但非线性物质拉格朗日量导致爱因斯坦方程中的附加项,宇宙学观测严格约束这些项,以及(2)作为$Λ$ CDM的替代方案,其中没有宇宙学常数,而非线性物质项必须提供加速度(这在精神上更接近于通常的修正引力模型)。在各种情况下获得的观测约束的比较分析提供了一些见解的水平上的鲁棒性的$Λ$模型和参数空间仍然可用于唯象的替代品。
2022-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Complex degenerate metrics in general relativity: a covariant extension of the Moore-Penrose algorithm
本文提出Moore-Penrose算法的协变扩展,用于处理广义相对论中复不可逆度量,保证伪逆度量唯一性,并应用于复黑洞几何与宇宙学模型。
2025-02-14 gr-qc math-ph math.MP
On the Finslerian extension of the Schwarzschild metric
我们提供了一个芬斯勒扩展的史瓦西度量的启发式参数的基础上。所提出的度规渐近地接近的不是闵可夫斯基时空,而是博戈斯洛夫斯基局部各向异性时空,这是作为非常狭义相对论的变形而自然产生的。
2011-06-06 gr-qc hep-th
Teleparallel Equivalent of Lovelock Gravity
人们对基于挠率的修正引力理论越来越感兴趣,因为这些理论表现出有趣的宇宙学意义。在这项工作中,受广义相对论的遥平行公式的启发,我们提出了它的扩展洛夫洛克引力被称为最自然的扩展广义相对论在高维时空。首先回顾了广义相对论和Gauss-Bonnet引力的遥平行等价,然后构造了Lovelock引力的遥平行等价。为了实现这个目标,我们使用vielbein和连接,而不强加Weitzenb{<$}ck连接。然后,我们通过将曲率设为零来提取理论的远程并行公式。
2015-11-10 gr-qc hep-th
The Principle of Global Relativity
我们描述了非最小的标准模型,由标准模型的最小扩展组成,我们所知道的是宇宙的理论,能够描述从时间开始的所有宇宙。讨论的扩展是一个额外的中微子和一个新的希格斯模型。我们介绍了整体相对性原理,并讨论了如何在很大程度上从这个原则推导出理论。一个是导致统一的力量到SU(5)和一种形式的暗物质。我们讨论的理论的局限性,表明它不是一切的理论。然而,我们认为,这是唯一的一部分,这是在物理实验或天文观测可以想象的范围内。有人认为,在普朗克尺度下,宇宙实际上是三维的。
2021-04-26 gr-qc hep-ph hep-th