Cosmological perturbations in extended electromagnetism. General gauge invariant approach
一个特定的矢量张量（VT）理论的重新审视。它是作为一种没有标准规范不变性的电磁学理论提出和分析的。我们的注意力首先集中在一个详细的变分制定的理论，这导致修改后的洛伦兹力和真正的能量动量张量的矢量场。这个理论随后被应用于宇宙学。本文给出了标量微扰的规范不变量处理方法。对于描述矢量场标量模（A模）的适当规范不变变量，证明了这些模的演化方程不涉及广义相对论中出现的标量模（GR模），而GR模与宇宙流体的度规和能量动量张量有关.然而，A模修改了描述GR模的标准规范不变方程。利用这种新的形式，导出了A扰动的演化方程，并分别求解，然后估计了GR模演化方程中由于A扰动而出现的修正项。这些校正项的演变研究了一个适当的规模。这些术语的相关性取决于光谱和扩展电磁学中涉及的归一化常数的值。新形式主义的进一步应用将在别处提出。
2013-01-13 astro-ph.CO gr-qc
It's Hard to Learn How Gravity and Electromagnetism Couple
我们构造了最一般的有效拉格朗日耦合引力和电磁质量维6通过枚举所有可能的非最小耦合项尊重两个规范不变性。总之，在场重新定义之后，只有两个唯一的项;一个已知是由QED中的回路效应引起的，而另一个是可能由粒子物理学的标准模型内的弱相互作用产生的宇称违反项。我们表明，无论是宇宙学传播的光，也不是，相反，早期的索赔，太阳系测试的广义相对论是有用的探针这些条款。在可预见的未来，这些引力和电磁力的非最小耦合可能仍然是一个谜。
2010-08-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Coupling quintessence kinetics to electromagnetism
提出quintessence动力学与电磁耦合的一般模型，推广规范动力学函数，引起精细结构常数变化，经贝叶斯分析验证，约束来自原子钟与类星体，未来由ESPRESSO测试。
2023-06-22 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Ohm's law and dynamics of non-minimal electromagnetism
宇宙结构和星系际介质中大尺度磁场的起源仍然知之甚少。我们探讨了非最小电磁耦合对电流和磁场宇宙演化的影响。在这种情况下，我们重新审视温和的非线性等离子体动力学周围的重组，已知产生弱磁场。我们使用协变的方法来获得一个完全通用的和非线性的等离子体电流的演化方程，并推导出一个广义欧姆定律有效的大尺度上，以及在存在非最小耦合宇宙（伪）标量场。由于相当大的等离子体的导电性和严格的观测界限，这样的耦合，我们得出结论，修改的标准（绝热）演变的磁场在这些情况下是非常有限的。即使在远远超过百万分之一秒的尺度上，任何偏离通量冻结行为的行为都受到抑制。
2013-01-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Late Time Magnetogenesis from Ultralight Scalar Dark Matter
McGill University（麦吉尔大学）；Bu-Ali Sina (Avicenna) University（布阿利·西那（阿维森纳）大学）
研究通过超轻标量暗物质与电磁力的耦合，揭示了晚期宇宙中磁场生成的机制，通过规范场的超光速不稳定性实现大尺度磁场的产生。
2026-01-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological magnetic fields from inflation in extended electromagnetism
在这项工作中，我们考虑了一个扩展的电磁理论，其中的标量状态，这通常是由洛伦兹条件消除允许传播。在标准暴胀宇宙学的背景下，这种状态已经被证明会产生一个小的宇宙学常数。在这里，我们表明，通常的洛伦兹规范破缺项现在起着有效的电磁流的作用。这种电流是在膨胀期间从量子涨落产生的，并产生随机的有效电荷密度分布。由于膨胀后宇宙等离子体的高导电性，电荷密度产生电流，从而产生亚哈勃尺度的涡旋和磁场。由宇宙微波背景辐射温度各向异性引起的涡度上限被转换为宇宙磁场的下限。我们发现，对于一个近尺度不变的涡度谱，磁场$B_λ> 10^{-12}$ G通常产生的相干长度范围从亚星系尺度到目前的哈勃半径。这些场可以作为银河发电机的种子，甚至可以通过原银河云的坍缩和差异旋转来解释观测结果。
2011-01-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Euclid: constraining dark energy coupled to electromagnetism using astrophysical and laboratory data
在物理上真实的基于标量场的动态暗能量模型（包括，例如，quintessence），人们自然期望标量场耦合到模型的其余自由度。特别是，耦合到电磁部门导致的时间（红移）依赖的精细结构常数和弱等效原理的违反。在这里，我们扩展了以前的欧几里德预测约束暗能量模型，这个扩大（但物理上更现实）的参数空间，并预测如何以及欧几里德，连同高分辨率的光谱数据和本地实验，可以约束这些模型。我们的分析结合了模拟欧几里得数据产品与天体物理测量的精细结构常数，$α$，和当地的实验约束，并包括参数和非参数的方法。对于$α$的天体物理测量，我们考虑了目前可用的数据和一个模拟的数据集，该数据集代表了极大望远镜的测量，预计将在21世纪30年代可用。我们的参数分析表明，在后一种情况下，天体物理和本地数据的列入提高了欧几里得暗能量的品质因数之间的$8\%$和$26\%$，这取决于正确的基准模型，与改进是更大的零的情况下，基准耦合到电磁扇区消失。根据目前的天体物理学数据，这些改进会更小。此外，我们说明了如何基于遗传算法的重建提供了一个零测试的耦合的存在。我们的研究结果突出了补充调查的重要性，如欧几里德与外部数据产品，以准确地测试更广泛的参数空间的物理动机的范例。
2021-05-20 astro-ph.CO
Laboratory search for a quintessence field
宇宙标量场在时间上非常缓慢地演化可以解释观测到的宇宙暗能量。与宇宙学常数不同，演化的标量场也因重力而具有局部空间梯度。如果标量场与电磁场的耦合导数极小，则会导致麦克斯韦方程组的修正。特别地，在存在由地球重力产生的标量场梯度的情况下，具有磁场的区域看起来是带电的，并且具有电场的区域看起来包含电流。我们提出了实验来检测这样的影响，灵敏度超过目前的限制，从宇宙学双折射的测量标量场相互作用。如果标量场与费米子有导数耦合，它也会在精密的自旋进动实验中产生可观察到的效应。
2013-02-28 astro-ph.CO gr-qc physics.atom-ph
Viable inflationary magnetogenesis with helical coupling
我们认为螺旋耦合到电磁场，并提出了一个简单的方案的耦合功能的演变，导致一个可行的暴胀磁没有反反应的问题。在这种情况下，当外推到当前历元时，通过调整模型参数，可以在以任何合理波数为中心的窄谱带中产生强度高达$10^{- 7}\,\text{G}$的螺旋磁场。我们讨论了这个模型的重子生成的影响，施加额外的约束的强度和相关长度的磁场。
2019-09-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spinor-Unit Field Representation of Electromagnetism Applied to a Model Inflationary Cosmology
电磁场\cite{Nash2010}（含夸克和轻子源）的新的旋量单位场表示通过与标准爱因斯坦引力的最小耦合进行积分，建立了极早期宇宙的拉格朗日模型。耦合的欧拉-拉格朗日场方程的解产生比例因子$a(t)$（共动坐标），其最初以指数方式将$N$ e倍从$a(0) \approx 0$增加到$a_{1} = a(0) {e}^{N} $（示出了$N$ = 60），然后以指数方式减小，然后以指数方式增加到$a_{1}$，等等几乎周期性地。（振荡宇宙学模型是未知的，并且已经从弦理论和圈量子引力导出。不知道比例因子是否能逃脱这个周期性陷阱。这个模型在以下几个方面值得注意：$\{1\}$除了引力之外的所有基本场都是由旋量场实现的。$\{2\}$描述了\emph{unit}场$\mathbf{u}$和具有暗能量形式的光子波函数的一般化之间的合理联系，并概述了一个简单的自然场景，将宇宙总能量的一部分分配给这种形式的暗能量。$\{3\}$找到了纯Einstein- Maxwell方程的一个近似解，这一方法与著名的辐射支配宇宙的Friedmann模型的求解方法不同。
2015-04-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Evolution of the Chameleon Scalar Field in the Early Universe
为了满足从大爆炸核合成（BBN）到今天的粒子质量允许变化的限制，变色龙标量场需要在其宇宙学演化的早期达到其吸引子解。Brax等人（2004）已经证明，在暴胀结束时，变色龙场的某些特定初始条件下，这是可能的。然而，如果变色龙被视为暗能量的天然候选者，那么实现这一点所需的极端微调就会带来一个问题。在这篇文章中，我们重新审视了早期宇宙中变色龙的行为，包括Brax等人提出的电磁耦合。通过求解含有原初磁场的变色龙演化方程，我们发现在暴胀结束时变色龙场的严格初始条件可以放宽，并确定了原初磁场强度的下界.
2012-11-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on background torsion from birefringence of CMB polarization
我们表明，一个非最小的电磁耦合与背景扭转可以产生双折射的电磁波。这种双折射引起CMB的B模式偏振。从WMAP和BOOMERANG数据的B-模式的界限，人们可以把背景扭转限制在$ξ_{1}T_{1}=(-3.35 \pm 2.65) \times 10^{-22} GeV^{-1}$。
2009-08-05 astro-ph.CO gr-qc
Inflationary magnetogenesis with helical coupling
我们描述了一个简单的情况下，暴胀磁电磁耦合的基础上。它允许产生螺旋磁场的强度的顺序高达$10^{- 7}\,\text{G}$，当外推到当前的时代，在一个狭窄的光谱带中心在任何物理波数通过调整模型参数。对磁场的其他限制来自重子生成的考虑，也可能来自带电粒子-反粒子对产生的施温格效应。
2019-11-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Nonminimal coupling for the gravitational and electromagnetic fields: Traversable electric wormholes
讨论了三参数非极小Einstein-Maxwell模型的新的精确解。该解决方案描述静态球对称的对象，并没有中心，支持的电场nonminimally耦合到重力。我们专注于一个独特的单参数模型，它承认一个精确的解决方案，一个可穿越的带电虫洞连接两个宇宙，一个渐近平坦的其他渐近德西特的。分析了虫洞的渐近质量和电荷与喉道半径的关系。虫洞的解决方案发现，因此是一个非最小的实现惠勒的想法，收费没有收费，并表明，如果世界是某种非最小的耦合引力电磁，然后虫洞的外观，或者也许建设，是可能的。
2010-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
