Wormholes supported by hybrid metric-Palatini gravity
最近,提出了一种修正的引力理论,它由度规爱因斯坦-希尔伯特拉格朗日量与帕拉蒂尼构造的$f(\cal R)$项的叠加组成。该理论具有非常有趣的特征,例如预测存在一个长程标量场,这解释了晚期宇宙加速,并通过了局部测试,即使在光标量场的存在下。在这篇简短的报告中,我们考虑了虫洞被这种混合度量-Palatini引力理论所支持的可能性。本文根据喉道处的零能条件,给出了虫洞解的一般条件,并给出了具体的例子。在第一个解中,我们指定红移函数,标量场和选择简化修正的Klein-Gordon方程的势。该解不是渐近平坦的,需要与真空解匹配。在第二个例子中,通过适当地指定度量函数和选择标量场,我们找到了一个渐近平坦的时空。
2012-12-19 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Double gravitational layer traversable wormholes in hybrid metric-Palatini gravity
在本文中,我们在广义混合度量-Palatini引力的二次线性形式下,研究了在整个时空中,由双引力层薄壳支持并满足能量条件(NEC)的可穿越虫洞解的存在性.我们首先表明,对于一个特定的二次线性形式的行动,交界处的Ricci标量$R$和Palatini Ricci标量$\mathcal R$的理论的连续性条件可以被丢弃,而不出现未定义的分布项的字段方程。结果,在分离超曲面处出现了双引力层薄壳。然后,我们概述了一个一般的方法来找到满足NEC在喉咙的可穿越虫洞的解决方案,并提供了一个例子。最后,我们使用前面推导的结条件匹配的内部虫洞解决方案的外部真空和渐近平坦的解决方案,从而获得一个完整的可穿越的虫洞解决方案支持的双引力层薄壳和满足NEC。与以前在这个理论的标量张量表示中获得的虫洞解不同,这些虫洞解是稀缺的,需要微调,通过这种方法获得的解是众多的,并且存在于各种各样的度量和作用中。
2021-09-02 gr-qc
Asymmetric wormholes in Palatini $f(\mathcal{R})$ gravity: Energy conditions, absorption and quasibound states
本文研究Palatini $f(\mathcal{R})$引力中薄壳非对称虫洞的吸收特性,发现其低频吸收截面异于黑洞,裸奇点构型因有效光环出现新特征,并探讨高频共振观测可能性。
2023-09-26 gr-qc
Spherically symmetric black holes and wormholes in hybrid metric-Palatini gravity
2012年T. Harko等人,已知成功地描述了本地(太阳系)和宇宙学观测。本文给出了HMPG在标量-张量表示为零标量场势$V(ϕ)$,且黎曼($R$)和Palatini($\cal R$)Ricci标量均为零的最简单情形下的静态球真空解的完整描述.这样的标量-张量理论与广义相对论一致,而广义相对论是以幻影共形耦合的标量场作为引力源。一般的渐近平坦解要么包含裸中心奇点,要么描述可穿越的虫洞,并且存在一个特殊的双参数全局正则黑洞解族.此外,还存在一个单参数解族,其在静态区域之间具有无穷多个极值视界,且球半径从区域到区域单调变化。我们认为,所得到的黑洞和虫孔解在微扰下是不稳定的。作为一个副产品,它表明,标量张量理论与$V(ϕ)=0$,其中至少有一个非平凡的($ϕ\ne \rm const$)真空解决方案与$R\equiv 0$,必然减少到一个理论与共形标量场(后者可能是常见的或幻影)。
2019-08-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dynamical generation of wormholes with charged fluids in quadratic Palatini gravity
本文研究了含有(普朗克尺度抑制)Ricci平方项的广义相对论扩展中虫洞的动力学生成。该理论是制定假设的度量和连接是独立的(Palatini形式主义),并探讨使用带电的零流体作为物质源。这具有以下效果:从闵可夫斯基空间开始,当通量活跃时,度规变成带电的Vaidya型度规,一旦通量被切断,度规就陷入静态配置,使得远离普朗克尺度的几何形状实际上与GR的标准Reissner-Nordström解的几何形状没有区别。然而,最里面的区域经历了显著的变化,因为GR奇点一般由虫洞结构代替。这样的结构对于一定的荷质比变得完全规则。此外,虫洞的非平凡拓扑结构允许根据拓扑结构中捕获的力线来定义电荷,使得流过虫洞喉咙的线的密度成为普适常数。根据我们的结果,我们评论的曲率发散在这个理论和拓扑变化问题的物理意义,这支持的观点,时空可能有一个泡沫状的微观结构,由量子引力效应产生的虫洞弥漫。
2014-07-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Structure and stability of traversable thin-shell wormholes in Palatini $f(\mathcal{R})$ gravity
我们研究的结构和稳定性的可穿越虫洞建成(球对称)薄壳的背景下Palatini $f(\mathcal{R})$重力。使用一个合适的结形式主义,这些理论,我们发现,壳上的自由度的有效数量减少到一个单一的,固定的状态方程是无质量的应力-能量场,相反的广义相对论和度量$f(R)$的情况下。另一个主要区别是,维持虫洞所需的穿过薄壳的表面能量密度可以取任何符号,甚至可以消失,这取决于相应解决方案的期望特征。我们通过手术移植史瓦西时空构造薄壳虫洞来说明我们的结果,并表明这些配置总是线性不稳定的。然而,手术加入Reissner-Nordström时空允许线性稳定,可穿越的薄壳虫洞由正能量密度支持,条件是(平方)质荷比,由$y=Q^2/M^2$给出,满足约束$1<y<9/8$(对应于具有光子球的过度充电的Reissner-Nordström配置),并且位于由根据以下定义的特定曲线所限定的区域中:髋臼杯$x_0=R/M$的(无量纲)半径。
2020-10-19 gr-qc
Novel electrically charged wormhole, black hole and black bounce exact solutions in hybrid metric-Palatini gravity
该研究在HMPG中系统构造零标量势、球对称带电虫洞、黑洞与黑反弹精确解,并分析其视界、喉道、渐近性与奇点。
2025-05-04 astro-ph.HE gr-qc hep-th
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
Geodesic completeness in a wormhole spacetime with horizons
详细研究了球对称电场作用下含虫孔时空的几何性质。这些解决方案出现在高能量扩展的广义相对论制定内的帕拉提尼方法和麦克斯韦电动力学耦合。即使曲率发散一般出现在虫洞的喉部,我们发现这些时空是测地线完整的。这提供了一个明确的例子,其中曲率发散并不意味着时空奇点。
2015-08-13 gr-qc hep-th
Geons as wormholes of modified gravity
虫洞可以作为广义相对论的扩展而出现,而不违反能量条件。工作在一个Palatini的方法,我们认为经典的几何支持这样的虫洞。结果表明,由此产生的时空表示明确实现的概念geon介绍惠勒,解释为自洽机构所产生的电磁场没有来源。
2016-01-02 gr-qc
Junction conditions for generalized hybrid metric-Palatini gravity with applications
广义混合度规-帕拉蒂尼引力是一种引力理论,其作用量由拉格朗日量$f(R,\cal R)$组成,其中$f$是度规Ricci标量$R$和由帕拉蒂尼联络形成的新Ricci标量$\cal R$的函数,加上物质拉格朗日量。这个理论可以通过将$f(R,\cal R)$的新几何自由度转换为两个标量场$φ$和$ψ$来重写,从而得到一个等价的标量张量理论。给定一个时空理论,下一步就是找到解。为了构造解,通常需要知道分离超曲面$Σ$上两个区域之间的连接条件,每个区域是一个独立的解。本文给出了广义混合度规-Palatini引力的几何表示和标量张量表示的连接条件,并对每种表示给出了与薄壳匹配和在$Σ$上光滑匹配的连接条件。这些交界处的条件适用于三种配置,一个明星,一个准星与黑洞,和一个虫洞。这颗恒星有一个闵可夫斯基内部,在满足所有能量条件的界面处有一个薄壳层,以及一个质量为$M$的史瓦西外部,对于这个理论,匹配只能在由$r_Σ=\frac{9M}4$给出的壳层半径(广义相对论中的布赫达尔半径)处进行。带有黑洞的类星体有一个内部的史瓦西黑洞,周围有一个厚壳层,与质量为$M$的史瓦西外部的光环平滑匹配,并且能量条件处处满足。虫洞内部包含喉道、界面处的薄壳层和质量为$M$和负宇宙学常数$Λ$的Schwarzschild-AdS外部,并遵守零能量条件。
2021-11-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Horizons, throats and bounces in hybrid metric-Palatini gravity with a non-zero potential
本文在非零势HMPG标量-张量框架下用逆问题方法构造球对称带电精确解,系统分析视界、喉道与曲率,发现幻影扇区支持虫洞、黑洞宇宙、黑洞反弹及多视界黑洞。
2025-06-24 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Global Monopole in Palatini f(R) gravity
我们考虑由广义相对论(GR)的$f(\mathcal{R})=\mathcal{R}-λ\mathcal{R}^2$形式的扩展中的全局粒子产生的时空度量。该理论是制定在度量仿射(或Palatini)形式主义和精确的解析解。对于$λ<0$,我们发现它的解具有与爱因斯坦GR中带正电荷的史瓦西黑洞相同的特征。相反,对于$λ>0$,它的度规与带正电荷的Reissner-Nordström度规的关系更密切,此外,它还具有一个类似虫洞的结构,允许时空的测地完备性。我们的解决方案恢复预期的限制时,$λ=0$,也在渐近远极限。还计算了弱场区中光在该时空中的角偏转。
2019-03-10 gr-qc
Junction conditions of Palatini $f\left(\mathcal R,T\right)$ gravity
本文给出了广义相对论Palatini $f(\mathcal{R},T)$推广的连接条件,其中$f$是一个独立连接的曲率标量$\mathcal{R}$和物质场的应力-能量张量的迹$T$的任意函数.我们发现这样的条件允许的几个几何和物质量的不连续性,其中一些离开他们的度量同行,并反过来扩展他们的Palatini $f(\mathcal{R})$版本通过一些新的$T$相关的条款。此外,我们还确定了一些“例外情况”的$f(\mathcal{R},T)$拉格朗日,使这些条件中的一些可以被丢弃,从而允许进一步的不连续性在$\mathcal{R}$和$T$,与其他理论的重力,他们被证明不会引起额外的组件在物质部门,如动量通量和双引力层。我们将讨论如何这些交界处的条件,连同归因于这些理论的应力-能量张量的非守恒,可能会引起非平凡的变化,在特定的应用程序,如可穿越的薄壳虫孔的形状。
2022-09-06 gr-qc
Compact objects in quadratic Palatini gravity generated by a free scalar field
本文研究了广义相对论解空间与度量仿射形式的$f(R,Q)$型Ricci引力理论解空间之间的对应关系,其中$Q=R_{(μν)}R^{(μν)}$ .我们重点关注纯量物质的情况,并表明当人们在GR框架中考虑自由无质量纯量时,会出现重要的简化,从而可以建立任意$f(R,Q)$拉格朗日函数的对应关系。我们具体分析二次$f(R,Q)$理论,并使用球对称,静态解决方案的Jannis-Newman-Winicour作为种子,以产生新的紧凑的对象,在我们的目标理论。我们发现,两种不同类型的解决方案出现,一个代表裸奇点和另一个对应的非对称虫洞有界曲率标量无处不在。然而,后一种解在测地线上是不完整的。
2022-03-05 gr-qc
Axionic Wormholes in Metric-Affine Gravity
Hiroshima University(广岛大学)
本文在度量仿射引力框架下研究轴子虫洞作为显式U(1)对称性破坏的来源,通过非最小耦合Holst和Nieh-Yan项增强虫洞作用量,缓解轴子质量问题,并扩大可行参数空间以兼容暴胀约束。
2026-09-17 gr-qc hep-ph hep-th
Double shadows of reflection-asymmetric wormholes supported by positive energy thin-shells
我们考虑反射非对称薄壳虫孔内Palatini $f(\mathcal{R})$重力使用的两个补丁的电真空时空在超曲面(壳)通过适当的结条件的匹配过程。确定了正能量物质源支持的(线性)稳定虫洞的条件。我们还确定了一些子集的参数,能够找到壳半径以上的事件视界(当存在),但低于光子球(两侧)。我们用一个具体的例子来说明,这样的两个光子球允许虫洞一侧的观察者看到另一个(圆形)阴影,除了由自己的光子球产生的阴影之外,这是由于光子在其一侧的有效势的最大值之上通过,并由于另一侧的有效势更高而反弹回来。最后,我们评论的能力,这些双重阴影,以寻求新的引力物理学的痕迹超出了广义相对论所描述的。
2021-02-01 gr-qc
Spherically symmetric space-times in generalized hybrid metric-Palatini gravity
该研究探讨广义混合度规-Palatini引力中球对称静态真空解,发现一般解含裸奇点或虫洞,特殊情形为极端黑洞,且非零势时解析解仍具裸奇点。
2021-09-04 gr-qc hep-th
Degenerate Geometries as Matter-Free Physical Configurations in General Relativity: Three Examples
Technische Hochschule Lübeck(吕贝克应用技术大学)
通过分支坐标变换构造三种具有虫洞拓扑的退化时空构型,在爱因斯坦-帕拉蒂尼-嘉当框架下证明它们无物质,并表明退化几何构成广义相对论构型空间的独立部分。
2026-06-06 gr-qc
Designing Wormholes in Novel Power-Law $f(R)$: A Mathematical approach with a linear equation of state
Presidency University(总统大学)
本文通过新型幂律f(R)引力中的线性状态方程,设计了四种不同虫洞模型,并探讨了其在宇宙学和引力理论中的有效性与复杂度因子关系。
2025-11-25 gr-qc
Evolving Wormholes in a Cosmological Background
本文系统综述了宇宙学背景中演化虫洞解,重点分析FLRW和de Sitter背景下的动态虫洞及混合度量-Palatini引力等修正引力理论,明确了虫洞在满足零能量条件和弱能量条件下自然融入宇宙学模型的条件。
2025-07-19 astro-ph.CO gr-qc
Geodesically complete BTZ-type solutions of $2+1$ Born-Infeld gravity
我们研究了在$2+1$维中耦合到静态非旋转电场的Born-Infeld引力,并找到了精确的解析解。两族这样的解代表测地线完备的,因此非奇异的时空。另一个族表示中心具有奇点的点状电荷。尽管没有旋转,这些解类似于广义相对论的带电旋转BTZ解,但在视界方面具有更丰富的结构。前两个家族的非奇异性被证明与它们最内层区域的虫洞结构的出现有关。这似乎是对在度量-仿射(或Palatini)空间中表述的广义相对论的扩展的一般预测,其中度量和连接被视为独立的自由度。
2017-01-07 gr-qc hep-th
Non-Riemannian geometry: towards new avenues for the physics of modified gravity
与度量(黎曼)理论相比,度量-仿射(或帕拉丁尼)理论的探索较少,它为引力物理学带来了超越广义相对论的意想不到的现象学。晶体结构的教训,在其微观结构中存在的缺陷,需要使用非黎曼几何的适当描述其性能在宏观连续水平,进行了讨论。在这个类比中,虫洞和真子等概念起着基础性的作用。作者在过去三年中开发的度量仿射形式主义的应用进行了审查。
2015-06-06 gr-qc
Cosmological and astrophysical applications of modified theories of gravity
在这项工作中,我们研究了宇宙学和天体物理学的应用最近提出的广义混合度量-Palatini引力理论,它结合了功能的度量和Palatini方法的变分方法在$f\left(R\right)$重力。这个理论是作为混合度量-帕拉蒂尼引力的自然推广而产生的,它已被证明是第一个将宇宙加速度与太阳系约束统一起来的理论,而不需要变色龙机制。在宇宙学的角度来看,我们使用重建的方法,通常的幂律和指数尺度因子的行为在FLRW宇宙中存在各种不同的物质分布,随着崩溃的宇宙的解决方案。使用动力系统的方法,我们还表明,没有全局吸引子可以存在于宇宙相空间和稳定的宇宙可以描述的尺度因子,在有限的时间内发散或渐近接近常数值。此外,我们还研究了引力理论的宇宙学相空间与六阶和八阶项的导数的度量,我们得出的结论是,高阶项是不可忽略的。在天体物理学领域,我们表明,使用该理论的结条件,它是可能的,以获得解决方案的紧凑对象支持薄壳,如自引力壳与不完美的流体在其外部,也可穿越虫洞的解决方案,满足零能量条件的整个时空,从而不需要支持的奇异物质。此外,我们还证明了在Kerr度规描述的旋转黑洞范围内,存在特定形式的作用量,使得理论的大质量标量自由度是稳定的。
2019-11-19 gr-qc