Graviton propagation within the context of the D-material universe
受最近aLIGO干涉仪对黑洞引力波(GW)探测的突破性进展的启发,我们研究了GW在{ \sl D-物质宇宙}中的传播,我们最近证明了它与大尺度结构和暴胀现象是相容的. D粒子的介质诱导了引力子的有效质量,这是由于底层的玻恩-因费尔德动力学形成反冲速度场凝聚的结果。由于超光速的折射率,D粒子的引力能作为暗物质的组成部分,与传播的引力子相互作用,因此存在一种竞争效应。我们检查条件下,后者的效果是次领先的冷凝。我们认为,如果反冲速度的量子涨落相对较强,这可能发生在当前的宇宙时代,那么凝聚体,从而引力子的诱导质量,可以比今天的宇宙学常数的大小大几个数量级。因此,我们约束引力子质量使用aLIGO和脉冲星定时观测(这给出了目前最严格的界限)。在这种亚光速引力子的情况下,对于普通的高能宇宙物质也存在引力切伦科夫效应,这通过超高能宇宙线观测得到进一步的限制。假设宇宙射线的银河系外的起源,量子凝聚体强度的界限,基于引力切伦科夫效应,是相同的顺序从aLIGO测量,在相反的情况下,银河系起源的宇宙射线的假设,在这种情况下,相应的边界要弱得多。
2016-05-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Propagation in a thermal graviton background
众所周知,在非平凡背景下计算的辐射修正导致有效色散关系不是洛伦兹不变的。由于引力相互作用随着能量的增加而增加,引力引起的辐射修正可能与trans-Planckian问题有关。作为探索这种可能性的第一步,我们计算了在闵可夫斯基时空的引力子热浴中传播的标量粒子的自能的单圈辐射修正。我们得到的项源自热浴,而且确实打破了在真空中传播子所具有的洛伦兹不变性。然而,出乎意料的是,破坏洛伦兹不变性的那些项在三动量的高极限中消失了。我们还发现,虚部,它给出的速度接近热平衡,在一个循环消失。
2004-08-30 astro-ph gr-qc hep-th
Graviton propagation in ghost-free massive gravity
Abdus Salam Centre for Theoretical Physics, Imperial College(帝国理工学院阿卜杜斯·萨拉姆理论物理中心);Departament de Física Quàntica i Astrofísica and Institut de Ciències del Cosmos (ICC), Universitat de Barcelona(巴塞罗那大学量子天体物理学系及宇宙科学研究所)
研究无鬼大规模引力中两种可能的质量项,探讨引力子在不同背景下的传播特性,证明高频率极限下二阶引力子始终沿度规光锥传播。
2026-04-24 gr-qc hep-th
Spikes in the Relic Graviton Background from Quintessential Inflation
经典暴胀模型中产生的引力波能谱在频率上增加,并在170 GHz附近出现一个尖锐的尖峰,在那里,今天储存在残余引力子中的临界能量密度的相关部分是$10^{-6}$的量级。我们将我们的研究结果与普通的通货膨胀模型的频谱进行对比,我们评论可能的检测策略的尖峰。
1999-03-05 astro-ph gr-qc hep-ph
One-loop graviton corrections to Maxwell's equations
在单圈近似和弱场近似下计算了引力子对麦克斯韦方程的修正。修正后的方程类似于各向异性和非均匀介质中的经典方程。我们特别分析了色散关系的修正。当电磁场的波长远小于引力子两点函数的典型长度标度时,光速取决于传播方向和辐射的偏振。在相反的情况下,光速也可能取决于电磁辐射的能量。我们详细研究波在两个特殊的背景,平坦的罗伯逊-沃克和静态,球对称时空中的传播。在平坦的Robertson-Walker引力背景下,我们发现修正后的电磁场方程对应于有效折射率随时间变化的各向同性介质。对于静态的球对称背景,引力子涨落引起真空结构,这导致光传播中的双折射。
2000-10-25 gr-qc hep-th
Self-Gravitational Correction of the "Vacuum Polarization" Feynman Diagram Using Full Einstein Equation Propagation of the Intermediate Virtual Gravitons
利用完全自洽的中间虚引力子的Einstein方程,考虑了它们之间重要的非线性相互作用,对紫外发散二阶“真空极化”辐射修正插入费曼图进行了自引力修正. (As作为副产品,避免了随后对这些非线性的微扰处理,这消除了二次量子化引力理论本身的紫外发散的来源。修正后的图是有限的,对电荷重整化没有贡献(正如可以预期的那样,只涉及单个瞬态虚对的图),其动力学行为符合标准量子电动力学结果,除了在难以接近的极端(普朗克尺度相关)动量转移值。在那里,随着动量转移的标准对数上升,该图对有效耦合强度的贡献消失了,因为该图继续强烈地向零下降。对密切相关的四次发散的二阶真空-真空振幅修正费曼图作同样的自引力修正,发现其结果同样为零。
1995-05-21 gr-qc hep-th
Loop-Generated Bounds on Changes to the Graviton Dispersion Relation
我们确定的有效理论适用于膜世界场景中的无质量体场的传播,以表明占主导地位的低能量效应的不对称翘曲的散装是修改的色散关系的有效的4维模式。我们展示了引力子色散关系的这种变化如何通过它们对标准模型粒子传播的影响(通过循环)来限制。我们计算这些界限,并表明,他们提供,在某些情况下,最强的约束非标准的引力色散。当额外维度最少且额外维度普朗克质量最小时,以这种方式获得的边界是最强的。虽然最好的边界出现在扭曲的5维场景中,其中5维普朗克质量是O(TeV),但即使在4维中,引力子环也可以导致引力子速度的边界,这与其他约束相当。
2002-01-10 gr-qc hep-ph hep-th
Photon-graviton polarization entanglement induced by a classical electromagnetic wave
Institute for Quantum Computing Analytics (PGI-12), Forschungszentrum Jülich(于利希研究中心量子计算分析研究所)
本研究探讨了经典电磁波在闵可夫斯基时空传播过程中引发光子-重力子纠缠,并通过量子态演化生成贝尔态,探讨了在人工和自然场景中观察纠缠光子的可能性。
2026-01-29 gr-qc quant-ph
High-Energy Gravitational Scattering and Bose-Einstein Condensates of Gravitons
量子黑洞很难描述。我们考虑了两种看似不同的方法,高能散射和把黑洞看作引力子的玻色-爱因斯坦凝聚体的提议,并建立了它们之间的联系。在程函近似下研究了高能散射,并进一步用鞍点近似处理。对散射振幅的主要贡献来自于N个引力子交换的梯形图,引力子的数目服从泊松分布。这种近似支持引力子玻色-爱因斯坦凝聚体的图像,其范围等于史瓦西半径,它以鞍点决定的方式随N增长。该方法允许计算的1 / N修正鞍点周围的波动,我们评论这些。散射方法可能是量子黑洞的有用探测器,特别是当用凝聚体来解释时。
2014-06-16 gr-qc hep-th
Do photons travel faster than gravitons?
研究了在外部引力场中,由一个圈正负电子对和一个圈毫荷电费米子反费米子对引起的真空极化。考虑膨胀宇宙中电磁辐射和引力波的传播,在考虑弯曲时空中的QED效应后,光子的传播速度是超光速的,并且可以超过引力子的传播速度。我们将这些结果应用于LIGO探测到的GW 170817事件的情况。如果EM辐射和GW是同时发射的,或从同一个源的时间差,它表明,EM辐射,而超光速传播的速度,将被检测到提前或延迟相对于GW取决于毫荷费米子的相对电荷质量比$ε/m_ε$。
2018-01-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
How Inflationary Gravitons Affect Gravitational Radiation
我们包括单引力子圈贡献的线性化爱因斯坦方程。得到了引力辐射传播的单圈修正的显式结果。虽然抑制了一个微小的循环计数参数,这些修正增强了膨胀e折叠的数量的平方。结果之一是,微扰理论在一个很长的原始暴胀时期内崩溃了。另一个结果是,在遥远的将来,在21厘米宇宙学完全发展之后,对张量功率谱的单圈修正可能是可观测的。
2022-06-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
From 3-geometry transition amplitudes to graviton states
在各种背景独立的方法中,量子引力被定义为场传播核:被解释为3-几何之间的跃迁振幅的路径之和,期望将几何的量子态投影到惠勒-德维特方程的解上。我们研究了这种形式与传统的量子场论方法之间的关系。我们考虑四维洛伦兹广义相对论在时间规范中的传播核,由传统的形式费曼路径积分定义,规范固定a ' la Fadeev-Popov。如果空间是紧的,这原来只取决于初始和最终的3-几何,而在渐近平坦的情况下,它还取决于渐近真时。我们计算了这个内核的显式形式在一阶周围平坦的空间,并表明,它的所有量子约束的解决方案,包括惠勒-德维特方程的项目,并产生正确的真空和n-引力子状态。我们还说明了如何将牛顿相互作用编码到传播内核中,这是自旋泡沫方法中的一个关键开放问题。
2006-02-28 gr-qc
Probing Screening and the Graviton Mass with Gravitational Waves
引力波可以探测基础物理,从而对引力子的质量产生新的约束。然而,以前的测试忽略了屏蔽的影响,这通常存在于预测非零引力子质量的修正理论中。我们在这里研究未来的引力波观测是否可以约束引力子质量时,考虑屏蔽效应。我们首先考虑模型无关的修正引力波的传播由于屏蔽大质量引力子的影响。我们发现未来的观测可以对${\cal{O}}(10^{2})$ -- ${\cal{O}}(10^{4})$ Mpc和${\cal{O}}(10^{-22})$ -- ${\cal{O}}(10^{-26})$ eV的屏蔽半径和引力子质量分别施加约束。我们还考虑了两个特定理论中的屏蔽效应,无幽灵的大质量引力和双引力,它们可能无法实现这些类型的传播修改,但确实提供了与我们的分析相关的屏蔽参数的解析表达式,从而获得更具体的结果。然而,我们能够设置的限制很小。其原因是第二代和第三代探测器对引力子质量敏感,导致这些特定模型中的屏蔽半径非常小。然而,随着在不久的将来通过叠加多个观测结果来改善对引力子质量的约束,屏蔽的效果可能变得重要。
2019-04-11 gr-qc
Phenomenological Inclusion of Alternative Dispersion Relations to the Teukolsky Equation and its Application to Bounding the Graviton Mass with Gravitational-wave Measurements
现有的引力波探测对引力子质量的限制依赖于传播过程中不同频率之间的相位差。引力子质量对黑洞衰荡的准正规模频率的影响常常被忽略。虽然黑洞的微扰理论在广义相对论中得到了很好的发展,但修正的引力理论却不是这样。我们提出了一个唯象的修改Teukolsky方程的扰动黑洞,包括色散关系,由于引力场的非零质量。用对数微扰理论解这个修正的Teukolsky方程,我们计算了由于引力子质量的存在而引起的准正规模频率的移动。这种假设的位移可以用来约束重力子质量与衰荡信号,无论是独立的或与相位差积累由于波传播。我们估计,$m_g \lesssim 10^{-15}\,\textrm{eV}$的引力子质量的限制,可以把单独的振铃信号的第二代引力波探测器的检测。
2019-06-16 gr-qc
Extending unified gravity to account for graviton-graviton interaction
本研究使用 Standard Model 的常规四矢量和张量场表示法阐述统一引力,通过扩展其最初的 Minkowski 时空表述以解释引力子-引力子相互作用,从而处理引力波在外部引力势中传播等问题,同时保持了 4xU(1) 规范不变性。
2025-08-11 gr-qc quant-ph
Spin gravitational resonance and graviton detection
我们发展了一种自旋磁共振的引力模拟,称为自旋引力共振,即引力波与磁场相互作用产生自旋跃迁。特别地,外部磁场分离自旋1/2粒子的能量自旋状态,并且引力波的存在在磁场的与引力波传播正交的分量中产生扰动。在这个框架中,我们测试戴森的猜想,个别引力子不能被检测到。虽然我们发现没有基本的法律,防止单引力子被检测到自旋引力共振,我们表明,它不能在实践中使用,在戴森的猜想的支持。
2016-05-26 gr-qc
Lensing of Gravitational Waves as a Novel Probe of Graviton Mass
透镜化的引力波的衍射图案编码了关于其传播速度的信息。如果引力子有质量,引力波的色散关系和速度将以频率依赖的方式受到影响,如果波被透镜化,这将在衍射图案中留下痕迹。本文研究了由大质量引力子引起的交替色散关系对被点质量透镜(如中等质量黑洞)透镜化的引力波的影响。我们发现透镜色散引力波的波形形态比非透镜色散引力波更敏感地依赖于引力子质量。与透镜放大一起,由于透镜效应引起的波形形态的改变可以提高引力子质量的测量精度。一个单一的透镜引力波信号使我们能够测量引力子质量,其精度与$\mathcal{O}(10^3)$非透镜信号的组合测量相当。我们的方法使我们能够将透镜引力波信号纳入现有的引力子质量测量。我们的方法也可以推广到其他透镜类型,引力波源和探测器网络,为彻底理解引力波天文学时代的引力波的性质做好准备。
2021-12-22 astro-ph.HE gr-qc
Superluminal propagation of light in gravitational field and non-causal signals: some comments
我们研究了A.多尔戈夫和我。Novikov指出,光的超光速传播是由对光子在引力场中传播的量子修正引起的,它允许非因果的信号传播。为此,我们研究了在模型情况下,当信号的特征锥在闵可夫斯基时空中通常的光锥之外时,存在非因果信号的可能性,因为它发生在考虑量子修正的引力场中的光子传播的情况下。在这种模型中,信号沿着不变的间隔传播。结果表明,在所考虑的模型中没有非因果信号。A.多尔戈夫和我。诺维科夫是通过使用额外的假设,信号相对于发射器的速度是独立于其运动。这种假设对于光子在引力场中的传播是不成立的。
1998-10-06 gr-qc
Gravitons and Lightcone Fluctuations II: Correlation Functions
进一步研究了由引力子池引起的涨落光锥模型。光子在源和探测器之间的飞行时间可能比光在背景经典时空中的传播时间更长或更短,并且将形成以经典飞行时间为中心的高斯分布。然而,一对快速连续发射的光子往往具有相关的飞行时间。我们推导并讨论了描述这种效应的关联函数。这使我们能够更充分地理解波动光锥的操作意义。我们的结果可能与脉冲星计时的观测数据相结合,对宇宙引力子的量子态提出一些限制。
1996-04-27 gr-qc
Gas Model of Gravitons with Light Speed
本文首先回顾了引力波的某些方面和爱因斯坦场方程的热力学表达式,这些结论使人们可以把爱因斯坦的引力波看作是一种声波在普通气体中以绝热压缩波的形式传播。利用“白墙盒”中光子气体的性质,通过声速公式,找到了光子气体与普通气体的相似关系。最后,以普通气体为媒介,我们发现引力波类似于光子气体,或者说引力子类似于光子,虽然它们在自旋、耦合强度等方面存在差异,但这些差异并不影响它们的传播速度。利用这种相似关系,我们得到了引力子的气体模型,这个模型自然地给出了引力子的光速
2014-06-17 gr-qc
A graviton statistics approach to dark energy, inflation and black holes
我们推导出两个新的量子引力方程,并将它们与先前提出的暗能量、暴胀和黑洞概念的重新解释结合起来,形成一个理论,这可能是全面描述这三种现象的第一步。由此产生的理论还预测了新的测试,这些测试可以在短短几年内通过实验进行验证。这两个新方程是:A)一个创造方程,给出任何充满引力子的表面的受激发射,从背景中汲取能量; B)一个引力子的出射孤子波的关联,一个具有大的洛伦兹因子的“壳前沿”,来自空间和时间的不确定性。这些新方程与普朗克极限下引力子普遍存在的背景(“普朗克海”)的共同概念相结合,将热力学极限与“壳前沿”中引力子的发射(即通常所说的黑洞的熵)等同于向外发射的引力子;把黑洞看作一个充满引力子的膜的概念,这个膜具有很大的洛伦兹因子,即“普朗克壳”;在膨胀过程中,在“视界壳”中产生的引力子的发射。这些方程通过与背景“普朗克海”的相互作用导致引力子的受激发射,以描述暗能量、黑洞、宇宙的暴胀周期和时间箭头。这些建议导致引力波构成了暗能量。这些波应该可以在几年内用脉冲星定时阵列探测到。这些引力波可以被描述为不相关的孤立子,并且应该也可以被超高精度的月球激光测距以及相应的精确时钟检测到。极高,但有限的洛伦兹因子的信号传播可能会有进一步的后果,在粒子相互作用。
2013-02-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Decoherence of Gravitational Wave Oscillations in Bigravity
跟进我们最近的研究,我们认为制度的引力子质量和引力波传播距离的波包的消相干发挥了重要作用的现象。这种机制特别令人感兴趣,因为它可以导致来自聚并事件的引力波中非常惊人的回声事件现象。在这种情况下,实验搜索的力量在于它对大范围的引力子质量变得敏感,而不依赖于特定的产生机制。因此,我们能够把新的相关限制的参数空间的引力子混合角。
2018-03-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational wave propagation in bigravity in the late universe
University of the Basque Country UPV/EHU(巴斯克大学);Scuola Superiore Meridionale(南方高等学院);INFN, Sezione di Napoli(意大利国家核物理研究所那不勒斯分部)
研究大质量引力子在晚期de Sitter时期的引力波传播,通过解析方法解耦并求解引力子模式,推导新的观测限制,并展示信号保持相干性。
2026-04-13 gr-qc hep-th
Quasi-classical Gravity effect on neutrino oscillations in a gravitational field of an heavy astrophysical object
在量子场论的框架下,引力子与具有确定质量的量子态,即引力质量本征态局部相互作用,而弱玻色子与具有确定味的态,即味本征态相互作用。中微子与高能引力子的相互作用可以触发中微子坍缩到一个确定的质量本征态,其概率用PMNS混合矩阵元表示。因此,引力子会引起相干中微子味态的量子退相干,类似于弱玻色子如何引起确定质量态的中微子的量子退相干。我们证明了这种本质上的量子引力效应可能对天体物理中的中微子振荡现象产生强烈的影响,这是由于相对论性中微子在经典质量源的引力场中受到高能引力子的大角度辐射(即引力Bethe-Heitler散射的准经典情形)时具有相对较大的散射截面.将这种引力子诱导的{ \it退相干}与由于存在地球物质效应的传播而引起的{ \it退相干}进行比较。在此基础上,我们提出了一种通过测量天体物理中微子的味成分来间接探测高能引力子的新技术。
2015-10-02 gr-qc hep-ph hep-th
Bounding the mass of the graviton with gravitational waves: Effect of higher harmonics in gravitational waveform templates
利用激光干涉仪探测器对来自螺旋压缩双星系统的引力波的观测,可以用来寻找波的传播速度对波长的依赖关系,从而确定一个假定引力子的质量或康普顿波长。我们研究的效果,包括高次谐波,以及他们的后牛顿振幅校正,在模板重力波形的参数估计过程中使用匹配滤波。我们认为,可以实现使用先进的LIGO,拟议的第三代仪器称为爱因斯坦望远镜,和拟议的空间干涉仪LISA的界限。我们发现,在所有的情况下,引力子康普顿波长的界限改善了几乎一个数量级的更高的质量时,包括振幅校正。
2009-07-09 gr-qc
Gravitational Wave Decay into Dark Energy
我们研究了引力波衰变为暗能量涨落$π$的过程,通过过程$γ\to ππ$和$γ\to γπ$,使洛伦兹不变性的自发破缺成为可能。在暗能量的EFT(或Horndeski/超越Horndeski理论)中,第一个过程对于算符$\frac12 \tilde m_4^2(t) \, δg^{00}\, \left( {}^{(3)}\! R + δK_μ^νδK^μ_ν-δK^2 \right)$来说是很大的,因此最近的观测迫使$\tilde m_4 =0$(或等价地$α_{\rm H}=0$)。这个限制,加上引力波以光速传播的要求,排除了所有四次和五次GLPV理论。此外,我们还研究了相同的耦合如何影响引力子在圈阶的传播。与$\tilde m_4^2$成比例的算子产生对引力子传播的可计算的、非洛伦兹不变的高阶导数校正。色散关系的修正提供了一个可与衰变相比拟的$\tilde m_4^2$的束缚。相反,三次Horndeski的算子不会产生相当大的高阶导数修正。
2018-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bounding the mass of the graviton with gravitational waves: Effect of spin precessions in massive black hole binaries
在宇宙学距离上观测来自大质量双黑洞系统的引力波,可以用来寻找波的传播速度对波长的依赖关系,从而束缚假设引力子的质量。我们研究了黑洞的自旋和轨道角动量的进动对利用引力波信号与理论模板波形的匹配滤波进行参数估计的过程的影响。对于建议的空间干涉仪LISA,我们表明,岁差,以及伴随的调制的引力波形,是有效的,在打破退化之间的参数估计,并有效地恢复可实现的引力子质量边界的水平,可从二进制inspirals没有自旋。对于质量相等(10^6个太阳质量)、自旋旋进的双黑洞系统,引力子康普顿波长的极限为5 × 10^{16} km。
2009-08-05 gr-qc
Graviton to photon conversion in curved space-time and external magnetic field
该研究在弯曲时空及外部磁场中推导引力波与电磁波耦合方程组,数值求解表明星系际磁场中的引力波-光子转换对遗迹引力波振幅和频谱影响甚微。
2023-12-26 astro-ph.CO gr-qc
Parameterized tests of general relativity with gravitational wave generation and propagation
对引力的任何修改不仅会影响引力波的产生,而且会影响引力波的传播。因此,只有GW产生或GW传播的广义相对论(GR)的测试将导致对偏差的高估。在这里,我们尝试使用一组参数来参数化GW生成和GW传播的修改,然后使用GW 150914测试GR。在最简单的情况下,我们发现引力子质量$μ<6.3\times10^{-23}{\rm eV/c^2}$在$90\%$ C. L.并且在$90\%$ C.L.处不存在与GR的偏差。
2020-09-21 gr-qc
Comment on `Do electromagnetic waves always propagate along null geodesics?'
我们研究麦克斯韦电磁波在弯曲时空中的传播,在适当的几何光学限制,信号速度的概念,和麦克斯韦理论在平坦时空中的最小耦合处方。在此过程中,我们反驳了Asenjo和Hojman(2017)最近的一个主要主张,即几何光学极限在哥德尔时空中部分是不明确的;我们从而消除了目前关于波传播和光学极限的已有结果的紧张关系。
2021-12-11 gr-qc
Time Delay Between Gravitational Waves and Neutrino Burst From a Supernova Explosion: a Test for the Neutrino Mass
超新星爆发时,在0.1s内产生的两种不同性质的信号,即引力波和中微子暴,将辐射到太空中。如果中微子(以及引力子)是无质量的粒子,那么两个信号之间的原始间隔(如果有的话)将永远冻结。相反,如果中微子质量很小,由于中微子相对于无质量的引力子的速度较慢,在传播过程中的时间延迟将增加。因此,两个不同性质的信号,起源于0.1秒内的超新星爆炸将辐射到太空。如果中微子(以及引力子)是无质量的粒子,那么两个信号之间的原始间隔(如果有的话)将永远冻结。如果中微子有质量,由于中微子相对于无质量的引力子的速度较慢,在传播过程中的时间延迟将增加:时间延迟检测可以测量中微子质量,或者它的缺失可以推断出严重的中微子质量束缚。
2001-10-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Constraining the generalized uncertainty principle with the gravitational wave event GW150914
在这封信中,我们证明了广义不确定原理(GUP)中的无量纲参数可以被LIGO科学和Virgo合作组织发现的引力波事件GW 150914所约束。首先,根据海森堡不确定原理(HUP)和引力波事件GW 150914的数据,推导出标准的能量-动量色散关系,计算出引力子的传播速度与光速之差,即,$Δ\upsilon$。其次,利用两个关于GUP的方案,我们也将我们的研究推广到量子引力的情形,得到了引力子的修正速度。最后,基于修正的引力子速度和$Δ\upsilon$,得到了改进的GUP参数上界。结果表明,GUP参数$β_0$和$α_0$的上限分别为$2.3 \times 10^ {60}$和$1.8 \times 10^{20}$ .
2017-03-03 gr-qc hep-ph hep-th
Limits on the anomalous speed of gravitational waves from binary pulsars
作为暗能量模型的一大类修正引力理论预测引力波的传播速度可能与光速不同。光子和引力子传播速度的差异对双星系统发射引力波有影响。因此,我们重新讨论了双星系统在任意引力波传播速度下的四极辐射,并得到了相应的周期衰减公式。然后利用Hulse-Taylor双星脉冲星的计时数据,得到了引力波的速度只能与光速相差百分之一的结论。这个界限对暗能量模型施加了严格的限制,暗能量模型的特点是引力波的传播速度异常。
2017-02-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Waves in Doubly Coupled Bigravity
本文从度规形式中的双耦合双引力中的引力波产生和传播两个方面来考虑引力波。在双引力中,两个引力子通过非对角质量矩阵耦合,并表现出双折射。特别地,我们发现两个引力子中的一个以不同于一的速度传播。这种偏差受到引力切伦科夫效应和双星能量损失的严格限制。当从天体物理源发射时,约旦框架引力波,这是两个传播引力子的线性组合,具有显示拍频的波形。探测这种现象的最佳前景将来自纳赫兹干涉实验。
2017-03-23 gr-qc
Comment on "Neutrino decoherence in presence of strong gravitational fields"
本文的工作可以看作是“在强引力场存在下的中微子退相干“一文的推论。具体地说,我们从局域惯性观测者静止时中微子传播的角度研究了引力引起的中微子振荡退相干。这样做,我们观察到,在上述参考系中,重力的影响可以变得明显,在一个非平凡的方式相对于一个观察者放置在无穷远。
2020-09-13 gr-qc hep-th
Covariant Quantization of the Partially Massless Graviton Field in de Sitter Spacetime
本文基于德西特群表示论和Wightman-Gärding公理,利用坐标无关的德西特平面波对部分无质量引力子场进行协变量子化,给出满足定域性、协变性和正规解析性的两点函数,并证实其光锥传播性质。
2023-09-01 gr-qc hep-th math-ph
The timbre of Hawking gravitons: an effective description of energy transport from holography
AdS中的平面黑洞是可压缩相对论流体的全息对偶,具有长寿命的声子模式,该声子模式捕获衰减的声音传播的物理学并在等离子体中传输能量。我们描述了这种波动声子自由度的开有效场论。声子的动力学被编码在一个单一的标量场,其引力耦合具有非平凡的空间动量依赖性。这种描述非常符合用马尔可夫指数(Markovianity index)对引力模进行分类的范式,这取决于它们是否长寿。声音标量是一个非马尔可夫场的指数(3-d)的d维流体。我们再现(和扩展)的全息声模式的色散关系的四阶导数,在这个过程中构建的有效场论,其衰减动力学和相关的随机波动。我们还评论存在额外的空间均匀的零模式的引力问题,这仍然断开的声子戈德斯通模式。
2022-04-29 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Bounding the mass of the graviton using gravitional-wave observations of inspiralling compact binaries
如果引力是通过一个有质量的场传播的,那么引力波(引力子)的速度将取决于它们的频率,有效牛顿势将具有汤川形式。在螺旋形致密双星的情况下,在螺旋早期以低频发射的引力波将比后来以高频发射的引力波传播得稍慢,修改了观测到的螺旋形引力波形的相位演化,类似于后牛顿修正四极相位所引起的。波形的匹配滤波可以约束传播速度中的这种频率依赖性变化,从而约束引力子质量。该边界取决于源的质量和探测器的噪声特性,但与源的距离无关,除了弱宇宙学红移效应。对于使用LIGO/VIRGO类型的地面干涉仪观测恒星质量紧凑的内旋,引力子康普顿波长的约束是$6 \times 10^{12}$ km的数量级,大约是牛顿引力汤川修正的太阳系测试的两倍。利用激光干涉仪空间天线(LISA)在宇宙学距离上观测超大质量黑洞双星螺旋,其边界可达$6 \times 10^{16}$ km。这比星系团动力学模型依赖的边界弱三个数量级。
1997-09-04 gr-qc
Detectability of bigravity with graviton oscillations using gravitational wave observations
无幽灵双引力理论中的引力波形与广义相对论中的引力波形有偏差。主要的区别是由双引力理论中的引力子振荡引起的。我们探讨了引力子振荡引起的引力波波形修正的探测前景以及利用引力波观测约束双引力参数的前景。我们考虑的双引力模型讨论的De Felice-Nakamura-Tanaka子集的双引力模型,和唯象模型,其中的双引力参数被视为独立变量。在两种模型中,双重力波形都表现出很强的振幅调制,振幅的最大峰值可能存在一个特征频率,该频率取决于双重力参数。我们表明,有一个先进的地基激光干涉仪,如先进的LIGO,先进的处女座,和KAGRA的双重力参数的可检测区域。该区域对应于唯象模型中$μ\geq 10^{-17}~{\rm cm}^{-1}$对$\tilde{c}-1 \geq 10^{-19}$的有效引力子质量,而$μ\geq 10^{-16.5}~{\rm cm}^{-1}$对双引力模型的De Felice-Nakamura-Tanaka子集中的$κξ_c^2 \geq 10^{0.5}$的有效引力子质量,其中$\tilde{c}$是大质量引力子的传播速度,$κξ_c^2$对应于广义相对论中引力常数的修正。现有的太阳系测试并没有排除这些区域。我们还表明,在$1.4-1.4M_{\rm sun}$二进制的情况下,在$200~{\rm Mpc}$的距离,$\logμ^2$确定与${\cal O}$(…
2015-04-01 astro-ph.CO gr-qc
Remarks on cosmological gravitational waves
我们研究了引力波在Ads时空中的传播。我们发现,在存在宇宙学常数的情况下,引力子质量的测量精度不能高于宇宙学常数的平方根。
2018-02-20 gr-qc
Gravitational- and Self- Coupling of Partially Massless Spin 2
我们表明,特定于宇宙空间的更高自旋系统受到与庞加莱极限模型相同的问题。特别是,我们分析了部分无质量(PM)自旋2,发现它的引力耦合和非线性扩展都受到通常的[背景和自耦合]困难的影响:一致的自由场传播不会超出背景爱因斯坦几何。然后,使用共形Weyl引力(CG),其中包括相对鬼PM和引力子激发,我们发现,避免引力鬼限制CG产生PM自耦合到通常的,安全的,Noether电流立方的。
2013-01-17 gr-qc hep-th
Massive graviton dark matter searches with long-baseline atom interferometers
本文研究原子干涉仪对自旋-2超轻暗物质的探测灵敏度,涵盖Fierz-Pauli及洛伦兹破缺框架,通过标量、矢量、张量耦合产生相移,开辟暗物质探测新前沿。
2025-06-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Effects of massive spin-2 fields on gravitational wave propagation
Universidad Complutense de Madrid(马德里康普顿斯大学)
本研究探讨大规模自旋-2场对引力波传播的影响,通过推导传输函数和可检测性界限,预测未来引力波探测器的参数空间。
2026-09-10 gr-qc
Lightcone fluctuations in flat spacetimes with nontrivial topology
研究了具有紧致空间维和边界的平坦时空中的量子光锥涨落。讨论是基于一个模型,在该模型中,基本的度规波动的源被视为量子化的线性扰动的引力场。在横向无迹规范中,导出了引力子极化张量之和真空引力子两点函数的一般表达式。由于波动的光锥,光子在光源和探测器之间的飞行时间可能比背景经典时空中的光传播时间更长或更短。我们计算了由于平坦时空拓扑结构的变化而引起的光子相对于经典传播时间的平均偏差。这些偏差通常在拓扑变化发生的方向上较大,通常为普朗克时间的量级,但随着旅行距离的增加,它们会变得更大。
1999-07-01 gr-qc hep-th quant-ph
Constraint on reconstructed f(R) gravity models from gravitational waves
由Advanced LIGO和Advanced Virgo制造的双中子星螺旋的引力波(GW)探测为多信使观测铺平了前所未有的道路。这个GW的传播速度可以通过比较GW和中微子或光子之间的到达时间来检查。它提供了对引力子质量的约束。f(R)引力理论除了通常的无质量引力子外,还具有习惯的非零质量引力子。在此之前,我们证明了模型无关的f(R)引力理论可以从背景演化和物质增长两个方面来构造,其中只有一个待定参数。我们表明,这个参数可以从引力子质量约束GW检测得到的约束。因此,GW检测对f(R)引力理论的有效性提供了宝贵的约束。
2018-06-07 gr-qc
Tests of gravitational wave propagation with LIGO-Virgo catalog
本文利用 LIGO-Virgo GWTC-2.1 和 GWTC-3 双黑洞并合数据,通过分析引力波到达时间与频率、光度距离及天区位置的关系,检验引力子质量和弱等效原理破坏,未发现显著偏离广义相对论的证据。
2025-01-05 gr-qc
Comments on Theoretical Problems in Nonsymmetric Gravitational Theory
Damour、Deser和McCarthy曾指出,由于曲率耦合的鬼模和不好的渐近行为,非对称引力理论(NGT)是不成立的。这种说法是错误的,因为它是基于弯曲背景上的波传播的物理不准确的处理和提取渐近行为的不正确方法。我们证明了NGT中的引力辐射通量是有限幅值和正号的。
1992-07-24 astro-ph gr-qc
Quantum Gravitational Effects on Massive Fermions during Inflation I
本文计算了在局部de Sitter背景下,单圈引力子对极轻费米子自能的贡献。这一结果可用于研究小质量对费米子在暴胀产生的红外引力子海中传播的影响。我们采用维数正则化,并通过吸收BPHZ反项的所有分歧,得到一个完全重整化的结果。这个计算的一个有趣的技术方面是,由于我们的规范条件破坏了德西特不变性,需要两个非不变的反项。
2012-12-03 gr-qc