Disformal invariance of cosmological observables
研究了非形式变换下宇宙学观测量的标架依赖/独立性,推广了以往关于共形变换的结果,给出了Jordan标架变量与Einstein标架变量之间的对应关系.我们考虑的数量,如引力常量在牛顿极限,红移,光度和角直径的距离,以及距离对偶关系。此外,玻尔兹曼方程,观察到的比强度,和绝热条件进行了讨论。由于电磁作用在非形式变换下发生变化,爱因斯坦坐标系中的光子不再沿着零测地线传播。结果,宇宙学兴趣的几个量被修改。然而,我们证明了红移是不变的,距离对偶关系(光度距离和角直径距离之间的关系)在一般时空中仍然成立,即使互易关系(两个几何距离之间的关系)被修改。
2020-06-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Vector disformal transformation of cosmological perturbations
研究了U(1)规范变换下不变量理论中的矢量场对宇宙学扰动的非形式变换。三种类型的向量非形式变换被认为是:(i)由一个单一的类时向量的非形式变换;(ii)由一个单一的类空向量的非形式变换;(iii)由三个类空向量的非形式变换。我们证明了(i)型变换既不改变曲率扰动也不改变引力波;(ii)型变换既不改变曲率扰动又改变引力波;(iii)型变换既改变曲率扰动又改变引力波。因此,在(ii)或(iii)类非形式变换之后,将物质场耦合到度规原则上具有可观察的结果。虽然最近对中子星的多信使观测已经高精度地挑出了一个在当前时代的适当的非正式框架,但本文的结果可能因此有助于区分早期宇宙中的非正式框架。
2017-12-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Disformal invariance of cosmological perturbations in a generalized class of Horndeski theories
已知Horndeski理论可以在度量$g_{μν} \to Ω^2(ϕ)g_{μν}+Γ(ϕ,X) \nabla_μ ϕ\nabla_ν ϕ$的非形式变换下变换为Gleyzes-Langlois-Piazza-Vernizzi(GLPV)理论的子类,其中$Ω$是标量场$ϕ$的函数,$Γ$是依赖于$ϕ$和$X=g^{μν}\nabla_μ ϕ\nabla_ν ϕ$的另一个函数。我们证明了,在选择幺正规范的情况下,在平坦的各向同性宇宙学背景上的曲率和张量扰动在非形式变换下一般是不变的。利用包含Horndeski理论和GLPV理论的有效场论,我们得到了标量/张量扰动的二阶作用量,并给出了两个框架之间的物理量关系.在慢滚中,非正式变换下暴胀功率谱的不变性被明确地证明到次领先阶。特别地,我们证明了张量功率谱与广义相对论中的张量功率谱具有相同形式的爱因斯坦框架的存在性,并导出了GLPV理论中引力波谱发生红移的条件.
2015-04-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Disformal invariance of Maxwell's field equations
我们证明了真空中的麦克斯韦电动力学在度规的主动变换下是不变的。这些度规由规范矢量$A_μ$的导数引起的非正式映射相关,从而保持规范对称性。我们的结果推广了电动力学的共形不变性,并描述了一种新的内部对称性。与这些变换相关的群结构也进行了详细的研究。
2013-03-18 gr-qc
Disformal transformation of cosmological perturbations
在广义标量-张量理论中,通过非形式变换将引力和物质两个框架联系起来,研究了这两个框架中规范不变的宇宙学扰动。引力框架和物质框架是标量张量理论中爱因斯坦框架和约当框架的扩展,其中两个框架分别通过保角变换联系起来。首先,证明了共动规范场对标量场的曲率扰动是非形式不变的,同时也是共形不变的,从而给出了标量场既引起暴胀又引起宇宙学扰动的宇宙学模型的预言.其次,在非形式耦合的物质扇区也对曲率扰动有贡献的情况下,从物质扇区的能量(非)守恒出发,导出了均匀物质能量密度规范中曲率扰动的演化方程,该方程与引力扇区的选择无关。在物质系中,当非绝热压力为零时,均匀物质能量密度规范中的曲率扰动在超视界尺度上是守恒的,而在引力系中,即使非绝热压力为零,曲率扰动也不守恒。一旦在重力系中计算曲率扰动,两个系之间的关系式给出了物质系中曲率扰动的幅度。
2014-09-04 astro-ph.CO gr-qc
Invertible disformal transformations with higher derivatives
我们考虑一个高阶导数推广的非形式变换在$D$维时空和澄清的条件下,他们形成一个组的矩阵产品和功能组成。这些条件允许我们以完全协变的方式系统地构造逆变换。将可逆广义非形式变换应用于已知的无鬼标量张量理论,得到一类新的无鬼标量张量理论,其作用量包含标量场的三阶或高阶导数以及曲率张量的非平凡高阶导数耦合.
2022-01-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Generalized disformal invariance of cosmological perturbations with second-order field derivatives
研究了共动曲率和张量扰动在标量场的二阶协变导数的广义非形式变换下的变换,其中自由函数依赖于由标量场的二阶协变导数构造的基本元,二阶协变导数的阶数至多为二次.我们的分析表明,在超视界尺度上,原标架和新标架中的同动曲率扰动的差别是由同动曲率扰动的时间导数、标量场的内禀熵扰动及其在原标架中的时间导数的组合给出的.因此,在超视界尺度上,当(1)内禀熵扰动及其时间导数为零,(2)原坐标系中的共动曲率扰动${\cal R}_c$守恒时,共动曲率扰动在超视界尺度上的非形式变换下变得不变。我们还表明,张量扰动也是非形式不变的情况下,张量扰动在原框架中的时间守恒。
2021-04-21 gr-qc
Disformal invariance of second order tensor-scalar theories: framing the Horndeski action
Horndeski作用量是最一般的一个涉及度量和标量场的作用量,它导致了四维空间中的二阶场方程。作为著名的量张量理论的自然延伸,它的结构和性质值得根据后一种背景下积累的经验进行分析。在这里,我们认为,非正式的转换,Horndeski理论,一个类似的作用,共形变换的标量张量理论的一个l`a布朗-迪克。我们确定了最一般的变换保持二阶场方程,并讨论了这类理论的可行框架的问题,特别是在所谓的爱因斯坦框架中的可能性。最后,我们研究了这些框架的物理等价性及其相互关系。
2013-10-21 gr-qc
Disformal symmetry in the Universe: mimetic gravity and beyond
本文研究宇宙中的纯变形对称性,构造一般变形不变作用量,证明其等价于一般模拟引力,并扩展到无Ostrogradski鬼场的高阶导数理论及新的可逆变换。
2023-04-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Spatially covariant theories of gravity: disformal transformation, cosmological perturbations and the Einstein frame
本文研究了一类空间协变引力理论中的宇宙学背景演化和微扰,它传播两个张量模和一个标量模。我们表明,该理论的结构下的非形式化的转换是保持。我们还计算了引力波和曲率扰动的原始谱,它们在非形式变换下是不变的。由于高阶空间导数的存在,张量模本身的二次拉格朗日量不能转换为爱因斯坦坐标系中的形式。然而,存在一个单参数的框架族,其中的引力波的频谱在爱因斯坦框架中采取标准形式。
2016-02-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Transformation of Primordial Cosmological Perturbations Under the General Extended Disformal Transformation
原始的宇宙学扰动是暴胀和随后的动力学过程所培育的种子,最终导致了现在的宇宙。本文研究了规范不变标量和张量扰动在广义非形式变换$g_{μν} \rightarrow A(X,Y,Z)g_{μν} + Φ_μΦ_ν$下的行为,其中$X \equiv -\tfrac{1}{2}ϕ^{;μ}ϕ_{;μ}, Y \equiv ϕ^{;μ}X_{;μ}, Z \equiv X^{;μ}X_{;μ} $和$Φ_μ\equiv Cϕ_{;μ} + DX_{;μ}$,$C$和$D$是$(ϕ,X,Y,Z)$的一般泛函.我们发现在这种变换下,张量扰动是不变的。另一方面,标量曲率扰动只接受了保形项的修正;它至少在线性阶以下与非形式项无关。在完整的Horndeski理论的框架内,校正项变成线性依赖于规范不变的同动密度扰动及其一阶时间导数。在超视界极限,所有这些修正项消失,只剩下原来的标量曲率扰动。换句话说,在完全Horndeski理论的背景下,它在超视界极限的一般扩展非形式变换下是不变的。我们的工作包括一系列关于原始宇宙学扰动的变换或不变性的研究,在我们的一般扩展非形式变换下推广了他们的结果。
2021-08-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Symmetry of the Klein-Gordon Equation under Disformal Transformations with Higher-Order Derivatives
Institute of Physics, University of the Philippines Los Baños(菲律宾大学洛斯巴尼奥斯分校物理研究所)
该研究利用含高阶导数的非形式变换,确定了Klein-Gordon方程形式不变的最一般条件,发现二阶情形下存在保持传播解的非形式相关度规族,并将此类变换视为时空流形的形变。
2026-09-15 gr-qc
Disformal transformations on the CMB
在这项工作中,我们研究的非形式变换的宇宙学背景的作用及其与张量模式的声速的关系。不同的速度张量模式可以出现在几种情况下,如伽利略理论或大质量引力,然而,速度是非常有限的引力波发射的观测。它已被证明,在通货膨胀的非形式变换允许设置张量模式的速度为1,而不改变曲率功率谱。在这里,我们表明,这种不变性不成立时,考虑CMB各向异性功率谱。事实证明,在进行变换之后,在声峰和扩散阻尼上存在印记。这有有趣的后果,在这里,我们探讨四次伽利略理论,允许修改的速度张量模式。对于这些理论,变换可用于在不同区域约束参数空间。
2016-04-25 astro-ph.CO gr-qc
Ghost-free Palatini derivative scalar-tensor theory: desingularization and the speed test
我们揭示了在Palatini形式主义中具有标量场与曲率的导数耦合的标量-张量理论的显著特征。使用非形式变换,我们表明,这个理论是免费的Otrogradski鬼。对于两个耦合常数之间的一种特殊关系,它与最小耦合于标量的Einstein引力是非形式对偶的,这为构造多个精确解开辟了道路.非正式的变换退化的物理区域,附近的去奇异化的属性被揭示的边界处,说明了精确解:非奇异加速宇宙学和静态球对称geon。我们还构造了这个理论中以光速传播的精确pp波。
2018-08-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stars disformally coupled to a shift-symmetric scalar field
我们研究静态和球对称恒星非正式耦合到一个标量场。假设标量场是平移对称的,因此与物质耦合的度规的共形因子和非形式因子仅依赖于标量场的动力学项。假设标量场线性依赖于时间,我们考虑一个一般的位移对称标量张量理论和一般形式的物质能量动量张量,允许各向异性的压力和热通量的径向方向。根据引力场方程和能量-动量张量如何在非形式变换下变换,这是一个自然的起点。通过考察流体静力学平衡方程在存在导数依赖的共形因子和非形式因子时的结构,我们证明了恒星表面的能量密度和切向压力必须为零.这个事实被用来证明恒星表面的非形式不变性,这在以前是微妙和不清楚的。然后,我们专注于移位对称k-本质非形式耦合到物质,并研究了内部和外部的度量函数和标量场的轮廓更详细。结果表明,该解存在两个分支,依赖于标量场的速度。讨论了外时空的非形式相关度规函数。
2021-07-29 gr-qc
On the KG-constrained general disformal transformation of the Einstein-Hilbert action
本文研究了Einstein-Hilbert作用在一组三重KG约束下的一般形变变换,发现三个约束可显著简化变换后的作用,并给出了其在四维、三维和二维时空中的具体形式与不变性。
2024-09-22 gr-qc
Canonical invariance of spatially covariant scalar-tensor theory
我们调查不变的正则变换的空间协变标量张量引力理论,称为XG理论,通过该行动或哈密顿量和主要的约束保持其形式不变。我们推导出的哈密顿量在一个非微扰的方式和完成的哈密顿量分析的所有区域的理论。我们证明了只要理论在空间同态下具有对称性,理论在所有区域最多有3个自由度。然后,我们利用无穷小变换导出了不变的正则变换。XG理论的不变度量变换包含向量积和非形式变换。向量积和非形式因子可以取决于标量场和度量的高阶导数项。此外,我们发现了不变的正则变换的动量的度量。利用不变正则变换,研究了Horndeski理论与GLPV理论之间的关系,发现通过所找到的不变正则变换,不能从Horndeski理论得到任意的GLPV理论.
2016-11-30 gr-qc hep-th
On the KG-constrained Bekenstein's disformal transformation of the Einstein-Hilbert action
本文研究 Einstein-Hilbert 作用的 Bekenstein 反形变换,利用 KG 约束简化变换后表达式,在四维时空中得到包含部分 Horndeski 和 beyond-Horndeski 项的作用,并探讨了三维与二维情况。
2025-03-04 gr-qc
On the Disformal Transformation of the Einstein-Hilbert Action
本文以教学方式推导 Einstein–Hilbert 作用量的非形式变换,证明疑似高阶导数项可由 Riemann 张量定义吸收,所得作用量属于 Horndeski 作用量且运动方程稳定。
2022-07-09 gr-qc
Intrinsic and Extrinsic curvatures in Finsler-esque spaces
我们考虑度量通过标量场$φ(x)$及其梯度$\nabla φ(x)$的泛函相互关联,并给出了与度量相关的一些关键几何量的变换.我们的分析提供了有用的和优雅的几何见解的作用,{ \it共形}和{ \it非共形}度量变形的内在和外在的几何$φ$ -叶理。作为一种特殊情况,我们比较了{ \it conformal}和{ \it disformal}变换,以突出一些非平凡的缩放差异。我们还研究了{ \it equi-geodesic}曲面的几何形成的点$p$在恒定的测地线距离$σ(p,P)$从一个固定的点$P$,并将我们的结果应用到一个特定的非正式几何的基础上$σ(p,P)$这是最近出现在一个最小长度的时空的背景下。
2014-11-13 gr-qc math-ph math.MP
Conformal invariance of curvature perturbation
我们证明了在单分量情形下,共动规范中的所有微扰变量对所有微扰阶都是共形不变的。一般来说,我们确定一个特殊的时间切片,均匀共形变换切片,所有的扰动再次共形不变的所有扰动订单。我们将这个结果应用到Δ N形式主义,并显示其共形不变性。
2011-07-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gauge invariance on the light-cone: curvature perturbations and radiative degrees of freedom
本研究推导了Mukhanov-Sasaki变量等宇宙学规范不变量在观测光锥上的表达式,构建了不依赖坐标、按螺旋度分类扰动的形式体系,可推广至非线性理论,为沿光锥研究宇宙学扰动演化奠定基础。
2023-05-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Shaken, not stirred: kinetic mixing in scalar-tensor theories of gravity
度规自由度和标量自由度之间的动力学混合是当代标量-张量理论的一个重要组成部分。这通常使得很难理解它们的物理内容,特别是当存在导数混合时,就像Horndeski作用的情况一样。在这项工作中,我们开发了一种方法,允许写一个Ricci曲率自由标量场方程,并讨论了一些这样的改写的稳定性问题的研究中存在的物质,爱因斯坦框架的存在和推广的非正式屏蔽机制的优点。对于四次Horndeski理论,这样的过程通常会留下一个剩余的曲率耦合,由Weyl张量给出。这就产生了一个二元分类的标量张量理论到搅拌理论,其中曲率可以取代,和动摇的理论,其中剩余耦合曲率仍然存在。值得注意的是,我们发现广义DBI Galileons属于第一类。最后,我们讨论动力学混合五次理论的非线性混合项出现,并在最近提出的理论超越Horndeski显示一种新的形式的动力学混合,其中的场方程是来源于衍生物的能量动量张量。
2015-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Curvature-Restored Gauge Invariance and Ultraviolet Naturalness
本文证明了在曲率时空中的$(a Λ^2 + b |H|^2)R$是平坦时空标准模型$(S\!M)$中$(a Λ^4 + b Λ^2 |H|^2)$的自然紫外$(U\!V)$完成,其中包含Higgs场$H$,$U\!V$标度$Λ$和圈因子$a$,$b$ .这种曲率的完备性依赖于这样一个事实,即平坦时空中的$Λ$ -质量规范理论在剖面图$R = 4 Λ^2$上变成了弯曲时空中的无质量规范理论。它为弯曲时空提供了一个对称性的理由,其中引力和物质都是低能有效现象。如果新的物理学存在至少比费米子多63个玻色子,而不需要与$S\!M$和暗物质相互作用,那么引力就会正确地出现。它可以根据其光谱和与$S\!M$的耦合产生各种宇宙学、天体物理学和对撞机现象。
2016-05-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hamiltonian analysis of curvature-squared gravity with or without conformal invariance
我们分析了引力理论与二次曲率项,包括共形不变的外尔引力的情况下,动机的意图,以找到一个重正化的引力理论在紫外线区域,但产生广义相对论在长距离。在外尔引力的哈密顿公式中,局部约束的数目等于相空间中不稳定方向的数目,这在原则上足以消除完全非线性理论中的不稳定自由度。所有其他的二次型理论都是不稳定的--这是线性化理论中出现鬼模的问题。我们发现外尔张量在三维超曲面上的全投影包含一个额外的完全无迹分量,由二次外部曲率张量给出。发现并解决了文献中的一个矛盾:当外尔引力的共形不变性被一个宇宙学常数项打破时,这个理论就变得病态了,因为哈密顿分析所要求的一个约束条件将时空度规的行列式强制为零。为了通过恢复共形不变性来解决这个问题,我们引入了一个新的耦合到时空曲率的标量场,这让人想起了为确保规范不变性而引入的矢量场。
2014-02-28 gr-qc hep-th
How Dilatation Invariance Suppresses Loop Corrections to Curvature Perturbations on CMB Scales
Kyoto University(京都大学);High Energy Accelerator Research Organization (KEK)(高能加速器研究机构);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);The University of Tokyo(东京大学);Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所);The Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)(综合研究大学院大学)
本研究采用舍去空间梯度项的非线性框架,阐明膨胀不变性对CMB尺度曲率扰动圈修正的抑制作用,分析适用于任意暴胀子势与圈阶,且在两种规范下均一致,解决了相关模型中圈修正反作用的争议。
2026-08-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Invariance of the distributional curvature of the cone under smooth diffeomorphisms
通过显式计算,证明了Clarke等人(1996)利用Colombeau的新广义函数计算的2-锥的分布曲率在非线性$C^\infty$坐标变换下是不变的.
1998-06-16 gr-qc
Scale invariance of the primordial tensor power spectrum
未来的宇宙微波背景极化实验将在多极范围$4 \leq \ell \leq 50.$内寻找大角度尺度下原始张量模的证据。因为在该范围内,原始曲率扰动的功率谱中存在一些偏离尺度不变性的温和证据,人们可能会怀疑在张量模的原始功率谱中出现类似偏离的可能性。在这里,我们解决这个问题,并分析可能存在的张量谱中的功能,从膨胀过程中的原始波动的动力学。我们推导出一个一般的,模型独立的,关系连接的曲率和张量扰动的频谱中的功能。我们的结论是,即使在曲率功率谱的尺度不变性大的偏差,张量谱保持尺度不变的所有观测目的。
2017-03-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Local energy-momentum conservation in scalar-tensor-like gravity with generic curvature invariants
对于一类作用量包含标量场$ϕ(x^α)$与Ricci标量$R=R^α_{\;\;α}$以外的一般曲率不变量$\mathcal{R}$之间的非极小耦合的类标量-张量修正引力,证明了其场方程的协变不变性,并确认/证明了局部能量动量守恒.这些$ϕ(x^α)-\mathcal{R}$耦合项打破了粒子变换下的自同构不变性的对称性,这意味着当$ϕ(x^α)$是非动力学的和无质量的时,场方程的解应该满足相容性条件$\mathcal{R}\equiv 0$。根据这一事实,并基于可观测宇宙的加速膨胀,我们提出了一个初步的测试,以检查修改后的重力是一个有效的暗能量的可行性,和一个最简单的例子通过测试是“外尔/共形暗能量“。
2015-08-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Spurious gauge-invariance of higher-order contributions to the spectral energy density of the relic gravitons
与几何张量模相关的能量密度改变曲率扰动的演化方式相同,标量模也可能通过诱导仅表面规范不变的高阶修正来间接影响残余引力子的宇宙背景。当在不同的坐标系中计算的有效各向异性应力被初步表示为仅取决于定义在同动正交超曲面上的曲率不均匀性及其相应的时间导数的形式时,这种虚假的规范不变性变得明显。使用这种观察,我们证明了在一般条件下,高阶的贡献来自不同的坐标系一致时,波长小于定义的曲率不均匀性的演变的声音地平线,但他们导致急剧不同的结果在相反的限制。当残余引力子的能量密度是由相互竞争的能量-动量赝张量导出时,也会出现类似的缺点,在相关的唯象讨论中应该始终考虑到这一点。
2020-05-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Thermodynamic geometry and complexity of black holes in theories with broken translational invariance
热力学与Lloyd界在黑洞全息复杂性上的关系一直是人们感兴趣的。我们考虑$D$维反德西特黑洞与双曲几何以及黑洞与动量松弛,有一个最低的温度和质量。我们证明了作为热力学系统的黑洞的热力学曲率的奇点对应于Lloyd界作用量和体积复杂性的零点。对于这样的单视界黑洞,在最小质量和最小温度下,体积的复杂性和作用的复杂性分别为零。我们表明,热力学曲率发散在这些最小值。由于作用复杂性和热力学曲率在最低温度下的行为,我们提出了作为热力学系统的黑洞的序参量的作用复杂性。此外,我们还导出了不同维数下与热力学曲率有关的临界指数。
2022-04-11 gr-qc hep-th
Horndeski: beyond, or not beyond?
确定最普遍、最一致的引力标量张量理论对于建立暴胀和暗能量模型很重要。在这项工作中,我们调查的自由度的理论中存在的超越Horndeski的数量。我们讨论了如何从常数标量场超曲面的外曲率出发来构造该理论,并找到了一个简单的作用量表达式,该表达式保证了避免Ostrogradsky不稳定性所必需的主约束的存在.我们的分析是完全规范不变的。然而,我们确认,混合在一起超越Horndeski与不同的顺序Horndeski,阻碍建设这一主要的约束。相反,当混合是在相同顺序的动作之间时,理论可以通过广义非形式变换映射到Horndeski。然而,这种映射是不可能的超越Horndeski单独,因为我们发现,该理论是不变的,在这样的变换。出现的画面是,在Horndeski之外是一个健康但孤立的理论:与Horndeski结合,它要么成为Horndeski,要么可能传播一个幽灵。
2016-03-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Torsion, Chern-Simons Term and Diffeomorphism Invariance
在重力场的$torsion \otimes curvature$方法中,考虑了Chern-Simons修正。结果表明,陈-西蒙斯对Bianchi恒等式的贡献与标量场部分的贡献相抵消.但是,“同质性和各向同性”的考虑,今天的宇宙学是一个后果的“强等效原理”,反之亦然。
2011-02-22 gr-qc hep-th
Massive vectors from projective-invariance breaking
一般的仿射联络有足够的自由度来描述引力的度量仿射公式中的经典引力场和电磁场。在拉格朗日量中,引力场由Ricci张量的对称部分表示,经典电磁场可用位似曲率张量表示。最简单的度量-仿射拉格朗日量依赖于位似曲率张量生成无质量矢量的爱因斯坦-麦克斯韦方程组。物质场依赖于连接的度量仿射拉格朗日量受到非物理约束,因为对称化的里奇张量是射影不变的,而物质场不是。我们表明,外观的位似曲率,这是不是射影不变的张量,在拉格朗日取代这一约束与麦克斯韦方程组和恢复射影不变性的总行动。我们还研究了扭转张量的几个约束条件,以表明扭转的代数约束,打破射影不变性的连接,并施加射影不变性的位似曲率张量取代无质量的向量与一个大规模的向量。我们的结论是,度规仿射公式的重力允许一种机制,产生质量的矢量,因为它发生在电弱规范玻色子通过自发对称性破缺。
2008-03-02 gr-qc hep-th math-ph
Enhanced induced gravitational waves in Horndeski gravity
本文研究Horndeski引力中标量场主导早期宇宙时的诱导引力波产生,首次解析推导出一般幂律解的诱导引力波谱,发现高阶导数相互作用可显著增强振幅,使最大振幅线性而非二次依赖于原初曲率谱,并揭示尺度不变情形下谱按k³增长,为无原初谱增强时观测诱导引力波提供了可能。
2024-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational Electric-Magnetic Duality, Gauge Invariance and Twisted Self-Duality
电磁对偶性的概念可以推广到线性化引力。事实上,在四维空间中,保利-菲尔斯作用量(爱因斯坦-希尔伯特作用量的二次部分)可以被转换成这样一种形式,即在时空曲率及其对偶的内部2-平面中的对偶旋转下,这种形式显然是不变的。为了实现这种明显的对偶不变形式,有必要引入两个“前势”,形成一个对偶多重态。这些前势享有有趣的规范不变性对称性,这是,对于每一个,线性化的Weyl重标度和线性化的Weyl重标度。本文的目的是双重的:(1)重写在以前的工作中得到的显对偶不变作用量,使其规范不变性也显式。(ii)明确地表明,从该作用量导出的运动方程可以解释为从两个前势得到的两个度规的曲率张量上的扭曲自对偶条件。
2012-12-18 gr-qc hep-th
Adiabatic Spectra During Slowly Evolving
一般情况下,对于单场,曲率扰动的标度不变谱可以由其常模或增模给出。我们证明了在缓慢膨胀或收缩过程中,由其增长模给出的曲率扰动谱可以是尺度不变性的。扰动模态可以自然地扩展到视界外,扰动的幅度与观测结果一致。我们简要讨论了该方案的实现。
2011-06-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
IR divergence does not affect the gauge-invariant curvature perturbation
我们解决的红外(IR)发散问题,出现在通货膨胀的原始扰动的环路修正。在我们以前的论文中,我们声称,至少在单场模型中,红外发散是源于规范伪影。也就是说,发散的红外修正不应该出现在真正的规范不变的可观测量。我们在这里提出一个简单但明确的例子,这样的规范不变量。然后,我们明确地计算了这样一个量,发现在通常的标度不变真空态的慢滚近似中,在首阶不存在红外发散。同时我们注意到,在如何确定初始真空态的过程中,存在着一个关于规范不变性的微妙问题。
2010-07-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Comoving curvature perturbation in Jordan and Einstein frames
本文研究 $F(ϕ)R$ 引力中与协变守恒有效流体共动的曲率扰动,推导其在 Jordan 与 Einstein 框架中的一阶表达式并建立联系,证明该扰动在慢滚暴胀大尺度上具有共形不变性,并重新推导了 Jordan 框架暴胀可观测量。
2023-08-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Treating the Einstein-Hilbert action as a higher derivative Lagrangian: revealing the missing information about conformal non-invariance
共形不变的外尔平方高阶导数理论的哈密顿公式告诉我们,共形对称性是通过与三度量行列式的缺失和来自理论的外在曲率的迹线相关的特定第一类约束来表达的。任何依赖于它们的项被加到这个理论中,都破坏了共形不变性,把这些约束变成了第二类约束。这样的第二类约束在共形非不变的爱因斯坦-希尔伯特理论的标准规范表述中是缺失的。它表明,这样的约束确实出现,如果理论被视为一个高导数-如果外在的曲率被提升为一个独立的变量,显然丢失的信息共形行为被揭示。
2017-02-21 gr-qc
Weyl-Gauging and Conformal Invariance
研究了弯曲空间中任意维的尺度不变作用量,在经典水平上阐明了尺度不变、Weyl不变和共形不变之间的关系。全球Weyl群被测量。然后类的行动是确定的Weyl规范可以取代一个合适的耦合到曲率(Ricci规范)。它表明,这类正是类的行动,是共形不变的平坦空间。这个过程产生了一个简单的代数准则共形不变性,并产生了改进的能量动量张量共形不变理论在一个系统的方式。它还提供了一个简单的和基本的Weyl异常之间的联系和中心扩展的两个维度。特别地,给出了任意自旋场的标度不变拉格朗日量的子集,在任何维度上,它们是共形不变的。一个例子的二次行动的规模不变性并不意味着共形不变性构造。
1996-12-31 gr-qc hep-th
Duality invariance and cosmological dynamics
一个对偶变换,相互关联的膨胀和收缩的宇宙学模型,挑选出一个对偶不变的,相互作用的两个组件的描述任何无旋,测地线和shearfree宇宙介质消失的三个曲率标量。我们将这一特点应用到一个系统的物质和辐射,暗物质和暗能量的混合物,最小和共形的标量场,并扩大Chaubergin气体模型的宇宙底层。我们将对偶变换的概念推广到宇宙学扰动,并证明了绝热压力扰动在这些变换下的不变性。
2008-02-01 astro-ph gr-qc hep-th
Nonlinearly Realized Local Scale Invariance: Gravity and Matter
利用无量纲耦合的标量场理论通过曲率规范而具有局域尺度不变性(LSI)的事实,说明了由LSI自发破缺释放的Goldstone玻色子被时空曲率所吞噬,从而产生牛顿常数,这与通过自发规范对称性破缺诱导矢量玻色子质量的原理是一致的.为了正确再现爱因斯坦引力,自发LSI破缺的Goldstone玻色子必须被赋予鬼动力学。物质部分被认为是标准模型谱,在弱尺度下,物理希格斯玻色子玻色子充当由LSI击穿释放的Goldstone玻色子,从而获得全LSI。粒子质量的模式与标准模型的模式相同。有单一的LSI规,其中要么戈德斯通鬼从重力部门或希格斯玻色子从物质部门的频谱被消除。重右手中微子以及软破缺的超对称性自然适合于非线性实现的LSI框架。
2004-02-09 astro-ph gr-qc hep-ph
Modified theories of gravity at different curvature scales
本综述针对广义相对论在量子调和、暗物质/暗能量解释及极端状态描述等方面的局限,按保留或违背GR原理将修正引力理论分为三类,探讨其解决关键宇宙学问题的能力,为多信使时代提供结构化理解。
2025-02-11 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Scale-invariance, dynamically induced Planck scale and inflation in the Palatini formulation
我们提出了两个尺度不变的通货膨胀模型,其中除了在通常的爱因斯坦-希尔伯特作用的曲率项的平方,在帕拉蒂尼制定的重力的情况下,设法减少张量标量比的值。在这两个模型中,普朗克尺度是通过标量场的真空期望值动态产生的。
2021-07-08 gr-qc hep-ph hep-th
Scale-Invariance and the Strong Coupling Problem
任意弗里德曼-罗伯逊-沃克背景(包括膨胀和收缩)周围绝热涨落的有效理论允许不止一种方法来获得标度不变的两点关联。然而,正如我们在这篇论文中所展示的,在宇宙学观测所能达到的波长范围内产生弱耦合的标度不变波动是具有挑战性的。特别是,需要的背景是一个动态吸引子,曲率波动的尺度不变,弱耦合至少10个e-折叠,只有当背景是接近德西特空间。在这种情况下,背景的时间平移不变性保证了时间无关的n点函数。对于非吸引子解,任何预测都依赖于对背景演化的假设,即使扰动在视界之外。对于最简单的这种情况下,我们确定的区域的参数空间,避免经典和量子力学强耦合问题。最后,我们提出了我们的结果的背景下,高阶导数项发挥了重要作用的扩展。
2011-03-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum initial conditions for inflation and canonical invariance
我们调查的原始曲率扰动的初始条件下的两种类型的相关行动的转换:同时重新定义的时间和领域的量子化,并添加表面项的转换。后者包含所有的规范转换,而时间和字段的重新定义是一个独特的,非规范的转换,因为初始和目标系统使用不同的时间。通过这种变换相互关联的作用产生相同的运动方程,并保持换位子结构。它们进一步保持了量子算符期望值的时间演化,除非真空态也在变换下发生变化。这些性质表明,它是感兴趣的调查真空处方,也保持不变的正则变换。我们发现,通过最小化的真空期望值的哈密顿量和那些使用丹尼尔森真空处方得到的初始条件是不恒定的这些变换下,而通过最小化的本地能量密度得到的。我们推导出的范围内的物理不同的初始条件可通过哈密顿对角化,并说明其对标量的原始功率谱和宇宙微波背景下的刚好足够的通货膨胀模型的影响。我们还概括了一个弯曲的,依赖于时间的时空和规范不变的曲率微扰的量子标量场的动力学之间的类比。我们认为,通过最小化的重整化应力-能量张量获得的真空处方的不变性,应该使它的首选程序设置初始条件的原始扰动。在这项工作中审查的所有其他程序产生模糊的初始条件,这是有问题的理论和实践。
2020-05-27 astro-ph.CO gr-qc
Dirac-Born-Infeld-Einstein theory with Weyl invariance
外尔不变量引力作为矢量暴胀的基本理论而被研究。相应地,我们考虑了Dirac-Born-Infeld型引力的Weyl不变扩张.我们发现,一个适当的选择的度量删除的标量自由度,这是在第一眼所需的局部尺度不变性的行动,然后一个向量场获得质量。然后引入向量场与曲率的非极小耦合。我们发现,Dirac Born Infeld型引力理论是一个适合的向量暴胀方案。
2011-07-09 gr-qc
The Scale-invariant Power Spectrum of Primordial Curvature Perturbation in CSTB Cosmos
本文研究了由耦合到弦快子场的标量场模拟的反弹宇宙(CSTB宇宙)中的宇宙学扰动谱。通过显式计算其原始谱指数,我们显示的曲率扰动的功率谱,在快子物质占主导地位的收缩阶段,是近尺度不变。我们提出了一个统一的参数空间的系统研究暴胀/反弹宇宙学。我们发现,CSTB宇宙是对偶的-在魔杖的意义上-慢卷膨胀模型,可以很容易地从这个统一的参数空间。由CSTB宇宙的动态吸引子行为保证,这种尺度不变性与慢卷膨胀模型相反,没有微调问题。
2013-12-31 gr-qc hep-ph hep-th
Gauging the scale invariance of Einstein equations: Weyl invariant equations for gravity
通过规范真空爱因斯坦方程的整体外尔不变性推导出引力的外尔不变方程,该方程为爱因斯坦方程向外尔几何的线性自然推广,具有5种物理极化并存在精确黑洞解,且模型中宇宙学矢量模式不会衰减。
2024-12-01 gr-qc
Gauge invariance in teleparallel gravity theories: A solution to the background structure problem
我们处理的问题,确定背景结构和它的扰动在引力四分体理论。从一个特殊的平凡主丛出发,我们定义了一个只依赖于规范连接的度规。我们找到了允许的四维结构群,其中两个是平移群T_4和酉群U(2)。当曲率为零时,度规退化为背景形式,在T_4情形下与Minkowski平坦度规一致,在U(2)情形下与Einstein静态宇宙度规一致。扰动有一个坐标独立的定义,并允许引入区别于那些从度量单独获得的观测值。最后,我们表明,任何远程平行引力理论,因此,广义相对论,可以被认为是一个规范理论的群体介绍。
2001-12-27 gr-qc