Conservation laws in gravitational theories with general nonminimal coupling
本文用拉格朗日-诺特方法导出了物质与引力场非极小相互作用模型的守恒律。非最小耦合函数可以任意依赖于重力场强度。所得结果推广了以前的研究结果。广义守恒律为推导非最小耦合试验体的运动方程提供了基础。
2013-04-18 gr-qc
Scalar charges and pulsar-timing observables in the presence of nonminimally coupled scalar fields
脉冲星计时已经成为一个著名的工具,用于探测在中子星的强场环境中对广义相对论的修正。在这里,我们调查是否标量张量理论,包括一个nonminimumly耦合标量自由度可能通过脉冲星定时测试,通过计算标量电荷进入这样的可观的。特别是,我们表明,为正值的非最小耦合$ξ$,脉冲星定时约束可能会逃避,即使在存在自发标量化。
2019-06-18 gr-qc
Solar System constraints to nonminimally coupled gravity
本文将Chiba,Smith和Erickcek \cite{CSE}关于太阳系对$f(R)$引力约束的分析推广到一类非最小耦合(NMC)引力理论。这些推广$f(R)$理论通过用更一般的形式取代广义相对论(GR)的作用泛函,该形式涉及里奇标量曲率$R$的两个函数$f^1(R)$和$f^2(R)$。虽然函数$f^1(R)$是作用量中的非线性项,类似于$f(R)$引力,但函数$f^2(R)$产生物质拉格朗日密度$\LL_m$和标量曲率之间的NMC。所开发的方法允许获得约束的容许类的功能$f^1(R)$和$f^2(R)$,通过要求NMC重力预测是兼容的太阳系重力测试。我们将这种方法应用到一个NMC模型,该模型解释了观测到的宇宙加速膨胀。
2013-06-05 gr-qc
Nonminimally Coupled Boltzmann Equation I: Foundations
我们推导出的玻尔兹曼方程的重力理论与非最小耦合物质和曲率的上下文中。我们表明,在这些理论中的能量动量张量是不保守的,它遵循一个条件的均匀分布函数的归一化。玻尔兹曼H定理被保留,使得熵矢量通量在这些理论中仍然是非减函数。分析了均匀各向同性宇宙的情况。
2020-02-18 astro-ph.CO gr-qc
Weak Field Limit of the Nonminimally Coupled Weyl Connection Gravity
针对引力本质这一未解问题,研究基于非最小耦合与时空非度规性质的非最小耦合外尔联络引力模型,分析其弱场区域及对天体物理、宇宙学的影响,该模型可导出二阶度规场方程与外尔矢量约束方程。
2025-06-19 gr-qc
Dynamical locality of the nonminimally coupled scalar field and enlarged algebra of Wick polynomials
本文讨论了两种局部协变量子场论,即非极小耦合标量场和Wick多项式的扩大代数中的动力学定域性。我们计算了扩大代数的相对柯西演化,然后证明了动力学局域性在非最小耦合标量场理论中成立。我们还建立了动力学局部性的扩大代数的最小耦合质量的情况下,共形耦合质量的情况下。
2012-03-09 gr-qc math-ph math.MP
Vainshtein screening in Horndeski theories nonminimally and kinetically coupled to ordinary matter
本文研究了Horndeski理论中标量场$ϕ$与普通物质场非极小动力学耦合时的Vainshtein屏蔽机制。描述这种耦合的一般相互作用拉格朗日量的特征在于能量传递$f_1$和动量交换$f_2$。对于处于宇宙学背景之上的球对称位形,我们研究了在线性和非线性区域中相对于标量场扰动的静态扰动。在前一种状态下,只要存在物质耦合或$G_{4,ϕ}$,参数化后牛顿参数通常偏离1。另一方面,在后者的制度,我们表明,非线性自相互作用项的标量场成功地激活Vainshtein机制,即使在存在的耦合$f_1$和$f_2$。引力势恢复了范施泰因半径深处的牛顿行为。同时给出了不改变Vainshtein半径的耦合项的边界。
2022-06-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Equivalence principle violation in nonminimally coupled gravity and constraints from Lunar Laser Ranging
本文研究了非最小耦合引力理论中地月系统的动力学,指出其可能因产生第五种力和非牛顿力而破坏等效原理,并证明通过引入合适的屏蔽机制可使理论符合48年月球激光测距数据的弱等效原理约束。
2024-02-12 astro-ph.CO gr-qc
Dynamics of a nonminimally coupled scalar field in asymptotically $AdS_4$ spacetime
数值研究了一类非最小耦合标量场理论下四维渐近反德西特($AdS_4$)时空的稳定性。特别是,我们研究了如何耦合影响的形成黑洞和能量转移到不同的空间/时间尺度。最后,我们详细介绍了著名的类比之间的非最小耦合标量场的应力-能量张量和粘性相对论流体,并讨论了该类比的局限性时,它被应用到各向异性标量场配置渐近$AdS$时空。
2022-10-17 gr-qc hep-th
Second law of thermodynamics in nonminimally coupled gravity
在目前的工作中,我们表明,热力学第二定律一般不成立,如果物质和引力场是非最小耦合。我们证明了这一结果,明确计算的熵的演化的物质场的情况下,一个封闭的均匀和各向同性的宇宙充满了灰尘和辐射,显示,在这种情况下,熵变化的符号是由宇宙的演化。在这些修正的理论中,热力学第二定律的保持需要它的推广来解释引力熵的贡献。
2020-03-24 astro-ph.CO gr-qc
Perfect fluid Lagrangian and its cosmological implications in theories of gravity with nonminimally coupled matter fields
在本文中,我们表明,壳拉格朗日的完美流体取决于流体的微观性质,给出了具体的例子,完美流体不同的壳拉格朗日,但具有相同的能量动量张量。我们证明了,如果流体是由固定的静止质量和结构(孤子)的能量的局部浓度,然后给出了一个完美的流体的平均壳拉格朗日${\mathcal L}_m=T$,其中$T$是能量动量张量的轨迹。我们表明,我们的研究结果有深远的影响,引力理论的物质拉格朗日出现明确的引力和物质场的运动方程,可能导致可观察到的偏差,从一个近乎完美的宇宙微波背景黑体光谱:$n$型光谱失真,影响归一化的光谱能量密度。最后,我们使用COBE-FIRAS测量的宇宙微波背景的光谱辐射率的重力$f(R,{\mathcal L}_m)$理论提出了严格的限制。
2018-03-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dynamical analysis of nonminimal coupled theories
本文对非极小耦合f(R)理论作了一个动力系统方法。三个不同的模型的解决方案,获得和他们的稳定性和物理解释进行了研究,以确定其可行性作为候选人的暗能量。比较得出与以前的作品的上下文中的f(R)和nonminimally耦合模型。
2015-01-05 gr-qc
Generalised nonminimally gravity-matter coupled theory
本文提出了一种新的广义引力-物质耦合引力理论。这个理论是通过假设作用量为任意函数$f(T,B,L_m)$来构造的,该作用量依赖于标量挠率$T$、边界项$B=\nabla_μT^μ$和物质拉格朗日量$L_m$。由于该函数依赖于$R=-T+B$中出现的$B$,因此也可以重现曲率-物质耦合模型,如$f(R,L_m)$重力。此外,完整的理论还包含一些有趣的新的远程平行引力-物质耦合引力理论,如$f(T,L_m)$或$C_1 T+ f(B,L_m)$。给出了平坦FLRW宇宙学的完整动力学系统,并对该函数的某些特殊情况,研究了相应的宇宙学模型。必要时,讨论了我们的理论与其他著名理论的动力系统的联系。
2018-04-22 astro-ph.CO gr-qc
Conformal transformations in modified teleparallel theories of gravity revisited
众所周知,人们不能对$f(T)$引力进行保角变换以获得最小耦合标量场模型,因此$f(T)$引力不存在爱因斯坦框架。此外,非最小耦合的“远程平行暗能量模型”与$f(T)$引力并不共形等价。然而,它可以被证明,$f(T)$重力是共形等效的teleparel幻影标量场模型与非最小耦合的边界项。在这项工作中,我们扩展这种分析考虑最近研究的扩展类模型,称为$f(T,B)$重力,其中$B$是一个边界项有关的扭曲张量的收缩发散。我们发现,非最小耦合的“远程平行暗能量模型”的共形等价于一个$f(T,B)$或$f(B)$重力模型。最后,导出了$f(T,B)$引力的函数形式的条件,使之可以转化为特殊的非极小耦合标量场模型.
2016-05-04 gr-qc hep-th
Non-Gaussianity in Nonminimally Coupled Scalar Field Theory
考虑了单场暴胀模型中当标量场与引力非极小耦合时非线性密度扰动的非高斯性。通过适当的保角变换,非最小耦合的引力理论可以转化为具有正则动力学项的爱因斯坦引力。我们发现规范不变量$ζ_i$的非线性推广在保角变换下是不变的。利用这一共形不变量性质,我们计算了非极小耦合标量场理论中的非高斯性,它是由一个非线性参数$f_{NL}$来表征的。
2005-12-12 astro-ph gr-qc hep-th
Gravitational baryogenesis in extended teleparallel theories of gravity
本文讨论了非最小$f(T)$引力和$f(T,B)$遥平行引力中的引力重子生成,其中$T$表示挠率标量,$B$表示边界项.这些延伸的引力远程平行理论不同于通常的$f(T)$引力,因此可以为解释宇宙的重子不对称性提供关键的见解。此外,这样的研究也提出了这些扩展的远程平行引力理论的模型参数的限制。我提出了不同的重子生成的相互作用成比例的$\partial_{i}T$,$\partial_{i}f(T)$,$\partial_{i}(T+B)$和$\partial_{i}f(T+B)$,并发现这两个telepallel引力理论产生可行的估计,除了重子生成的相互作用成比例的$\partial_{i}(T+B)$与观测兼容的重子熵比。因此,在其他宇宙学领域运用这些扩展的引力理论,以证明它们在描述宇宙当前状态方面的效率和适用性,是令人鼓舞的。
2020-06-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraints on regular black holes with nonminimally coupled electromagnetic fields
Department of Physics, Faculty of Science, University of Zagreb(萨格勒布大学理学院物理系);Rudjer Bošković Institute(鲁德·博什科维奇研究所)
研究非最小耦合电磁场理论中正则黑洞的存在性,证明除精细调谐外,磁荷正则黑洞被排除,并推断电电荷情况类似。
2026-07-02 gr-qc hep-th math-ph
Double Scalar-Tensor Gravity Cosmologies
本文研究了标量-张量引力理论中两个非极小耦合的标量场的均匀和各向同性宇宙模型。精确的解决方案被发现,Noether对称性,取决于形式的耦合和自相互作用的潜力。一个有趣的特点是,我们处理的Brans-Dicke场和暴胀子在同一个地面上,因为两者是nonminimally耦合和不区分{ \it先验}在早期的模型。这一事实允许改善动态,以获得成功的扩展通货膨胀情景。还讨论了双暴胀解。
2000-03-13 gr-qc
Growing black-hole hair in nonminimally coupled biscalar gravity
本文通过开源数值相对论代码Canuda-AxiDil模拟黑洞周围轴子和膨胀子场,展示动力学毛发形成及双黑洞并合中轴子毛发增长,并测量自旋和耦合强度对广义相对论偏差的影响。
2025-01-23 gr-qc hep-th
Baryogenesis in Lorentz-violating gravity theories
洛伦兹破坏引力理论通常包含约束向量场。我们表明,这种矢量的最低阶耦合到$\mathrm{U}(1)$对称标量可以自然地引起重子生成的方式类似于阿弗莱克-Dine机制。我们计算了这种新机制的宇宙学,证明了在早期宇宙中可以产生一个净$B-L$,并且由此产生的重子-光子比与目前观察到的重子-光子比相匹配。我们讨论了模型的约束条件,使用太阳系和天体物理测试的洛伦兹破坏的重力部门。一般的洛伦兹破坏理论可以在不破坏任何电流边界的情况下产生所观察到的物质-反物质不对称性。
2017-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Black hole shadows in nonminimally coupled Weyl connection gravity
Universidade dos Açores(亚速尔群岛大学);Centro de Física das Universidades do Minho e do Porto(米尼奥与波尔图大学物理中心);Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa(里斯本大学高等技术学院);Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa(里斯本大学理学院空间天体物理与空间科学研究所)
研究非最小耦合Weyl联络引力中的黑洞阴影,利用事件视界望远镜对Sgr A*的约束限制Weyl参数,证明视界尺度成像可探测时空非度量性。
2026-06-29 gr-qc
Inflation from a nonlinear magnetic monopole field nonminimally coupled to curvature
在非极小耦合$f(R)$引力理论的背景下,我们研究了由非极小耦合曲率的非线性双磁场驱动的早期暴胀。为了隔离物质和曲率之间的非最小耦合的影响,我们假设纯引力扇区具有爱因斯坦-希尔伯特形式。因此,我们研究的最简单的模型与非最小的耦合函数是线性的Ricci标量。从一个有效的流体描述,我们显示了宇宙的早期指数膨胀制度的存在,随后过渡到辐射主导的时代。特别是,通过应用普朗克合作的最新结果,我们设置的非最小耦合的参数的限制,和商的非最小耦合和非线性磁标度。我们发现,这些参数必须采取大的值,以满足观测约束。此外,通过得到引力子质量的关系,我们证明了我们的结果与最近LIGO和Virgo的引力波数据GW $170817$的一致性。
2018-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological Averaging in Nonminimally Coupled Gravity
Universidade do Porto(波尔图大学);Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço(天体物理与空间科学研究所)
本文研究非最小耦合引力中宇宙平均问题,通过f(R,T)模型展示空间平均对宇宙动力学的影响,指出非线性T函数导致平均比值偏离单位,且尘埃物质具有非零压力。
2026-05-12 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational-wave constraints on scalar-tensor gravity from a neutron star and black-hole binary GW200115
利用GW200115数据,通过混合张量和标量偏振波形,约束中子星标量荷及非最小耦合强度,发现考虑呼吸模式后约束更紧,并为多种理论设定新参数界限。
2024-05-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Implications of Nonminimally-Coupled $f(R)$ Gravity and the Lagrangian of Cosmic Fluids
在宇宙学的标准模型中,宇宙的背景演化一般可以用广义相对论和均匀各向同性的度规以及完美流体的集合来充分描述。这些流体通常由它们的能量-动量张量描述,该张量可以从流体的拉格朗日密度导出。在广义相对论下,拉格朗日密度仅与它导致特定理想流体的正确能量-动量张量的程度相关。但在物质场和引力之间存在非最小耦合(NMC)的理论中,情况并非如此。在这种情况下,物质场的壳层拉格朗日密度除了能量-动量张量外,还明确地出现在运动方程中。因此,为了准确描述相应的宇宙学意义,确定特定流体的正确壳层拉格朗日密度至关重要。从本质上讲,这就是本文要解决的问题。我们的目标是解决三个关键问题。我们涵盖了文献中关于宇宙流体拉格朗日密度的一些结果,并澄清了关于其壳层形式的自由选择(或缺乏自由选择)的一些误解,无论是在广义相对论还是在具有NMC的理论中。此外,我们还导出了由具有固定静止质量和结构的孤立子组成的流体的正确的拉格朗日密度。其次,我们研究了这种类型的理想流体的热力学行为的背景下,具有NMC之间的重力和物质场的理论。最后,我们使用这些结果,得到新的宇宙学约束特定的NMC重力模型,使用宇宙微波背景,大爆炸核合成,Ia型超新星和重子声学振荡观测数据。
2022-07-18 astro-ph.CO gr-qc
Extra Dimensions, Nonminimal Couplings, Horizons and Wormholes
在广义标量张量理论的框架下,研究了D维时空中具有非极小耦合标量场的静态球对称引力位形。我们寻求的特殊情况下,系统没有裸奇点,而是形成一个黑洞,或虫洞。一般情况下,这是可能的制定。特别地,对于多维Brans-Dicke理论和线性、无质量、非最小耦合的标量场,指出了某些特殊情况。结果表明,在Brans-Dicke理论中,当D=4,耦合常数ω<-2时,存在唯一的黑洞解,当ω=0时,存在虫洞解.对于线性标量场,证明了唯一的黑洞解是已知的解(D=4,一个带标量荷的黑洞),而已知的四维虫洞解被推广到任意维共形耦合系统.
1997-03-07 gr-qc
Gravitational baryogenesis without CPT violation
我们表明,在理论与非最小曲率物质耦合到一阶的曲率,重子数(B)守恒和CP自动违反,只要曲率标量和梯度不为零。再加上宇宙学框架中的引力诱导粒子产生,这是一个本质上的非平衡过程,这意味着所有萨哈罗夫的条件在广义相对论的最简单扩展中都得到满足,而不需要CPT破坏。在这里,曲率的导数可以忽略不计,从而避免了在宇宙学背景下与引力重生(GB)模型相关的潜在问题。由于粒子产生压力和迹线异常,即使在辐射主导的宇宙中,曲率标量也是非零的。此外,在极高的温度下,即使粒子的产生速率非常慢,大质量标量场的迹线异常或能量密度也会放大重子的不对称性。结果,在早期宇宙中可以产生与观测相符的重子不对称性和巨大的CP破坏。
2019-11-03 gr-qc
Baryogenesis: A Symmetry Breaking in the Primordial Universe Revisited
本文综述重子生成机制,重点回顾电弱重子生成与大统一理论重子生成,并探讨标量-张量引力理论修改如何通过改变时间-温度关系影响重子不对称性产生条件。
2023-12-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Hints of Nonminimally Coupled Gravity in DESI 2024 Baryon Acoustic Oscillation Measurements
本文通过非参数重建分析DESI 2024 BAO数据,发现其暗示暗能量跨越幽灵分界线并指向Horndeski框架下的非最小耦合引力,进而提出thawing gravity模型,且该模型对多种观测数据的拟合优于ΛCDM。
2025-05-11 astro-ph.CO gr-qc
Neutron Star Structure in the Presence of Nonminimally Coupled Scalar Fields
我们在标量张量理论中研究了$(1+κξϕ^{2})\cal R$形式的非最小耦合下中子星的结构。我们求解了两种不同类型的标量场势和三种不同的状态方程的流体静力平衡方程,代表不同程度的刚度。根据中子星质量的最大值和最近的引力波观测对半径的限制,我们得到了这些组态的质量-半径关系,并确定了$ξϕ^2$项在恒星中心和空间无穷远处的允许范围.因此,我们设法限制了该模型与广义相对论的偏差。我们检查可能的约束模型的参数,并比较所获得的限制与其他宇宙学探测器,给出了允许的范围内的耦合常数推断。在类希格斯势的情况下,我们还发现标量场的中心值不能任意选取,而是依赖于场的真空期望值。最后,我们讨论了标量场势对恒星质量和半径的影响,通过比较这里考虑的情况下得到的结果。
2019-04-01 astro-ph.CO gr-qc
Baryogenesis via Gravitational Spontaneous Symmetry Breaking
我们研究了有效场论中的重子生成,其中$\mathrm{U}(1)_{ B-L}$ -带电标量通过曲率不变量耦合到引力。我们分析了这种模型的一般可能性,注意到其中一些和现有的模型,如阿弗莱克-丁重子生成之间的关系。然后,我们确定了一种新的机制,其中$\mathrm{U}(1)_{ B-L}$可以被打破的高斯-邦纳不变量在通货膨胀和再加热耦合。使用分析方法,我们证明了这种机制提供了一种新的方式来动态地产生净物质-反物质不对称今天观察到的,并验证了这一数值。
2019-04-23 gr-qc hep-ph hep-th
Scalar-field dark energy nonminimally and kinetically coupled to dark matter
我们提供了一个研究暗能量宇宙学的一般框架,其中标量场$ϕ$是非最小和动力学耦合到冷暗物质(CDM)。标量引力子扇区由Horndeski理论的作用量描述,引力波的速度相当于光速,而CDM被视为Schutz-Sorkin作用量给出的完美流体。本文考虑两个相互作用的拉格朗日量$f_1(ϕ,X)ρ_c (n_c)$和$f_2 (n_c, ϕ,X) J_c^μ \partial_μϕ$,其中$X=-\partial^μ ϕ\partial_μ ϕ/2$,$ρ_c$和$n_c$分别是CDM的能量密度和数密度,$J_c^μ$是与CDM四速度有关的矢量场.我们推导出标量扰动方程的运动,而不选择任何特殊的规范和确定的条件下,没有鬼和拉普拉斯不稳定性的尺度深处的声音地平线。应用准静态近似的规范不变的方式,我们也得到了有效的引力耦合CDM和重子感受到的模式相关的线性增长的大尺度结构。特别地,耦合$f_2$中的$n_c$依赖性产生了一种有趣的可能性,用于实现具有比牛顿引力常数$G$弱的CDM的引力耦合。
2020-03-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Geodesic Congruences and a Collapsing Stellar Distribution in f (T ) Theories
远平行引力(TG)将引力描述为一种扭转效应,而不是曲率效应。在基于曲率的引力结构中,可以提出几种不同的公式,其中之一是与GR动力学等价的广义相对论(TEGR)。在这项工作中,我们在TEGR的两个重要修改的背景下,即f(T)引力,它是f(R)引力的TG模拟,和一个非最小耦合的标量场,这已成为流行的TG在宇宙学的影响。我们探讨了测地线偏差的作用,以研究附近的粒子在代替Raychaudhuri方程的同余。我们发现f(T)模型,满足零能量条件,并描述有趣的崩溃配置文件。在非最小耦合标量场的情况下,我们也发现了具有有趣的标量场演化轮廓的势坍缩模型。
2020-06-09 gr-qc
Constraining $f(T,\mathcal{T})$ Gravity with Gravitational Baryogenesis
本文利用引力重子生成机制约束基于挠率的广义修正引力理论 $f(T,\mathcal{T})$ 引力,考察不同拉格朗日形式对重子生成的影响,并利用重子-熵比观测值约束额外自由度。
2023-05-16 gr-qc hep-th
Lagrangian Identity and Mass Evolution of Particle-like Objects in Nonminimally Coupled Gravity
Universidade do Porto(波尔图大学);Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, CAUP(天体物理学与空间科学研究所,CAUP)
研究非最小耦合引力中粒子状物体的拉格朗日恒等式及其质量演化,揭示了宇宙弦环在f(R,Lm)引力中的动态行为,证明其质量随宇宙学时间演化。
2026-07-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Theory of gravity with nonminimal matter-nonmetricity coupling and the de-Sitter swampland conjectures
本研究在物质与非度量非最小耦合引力理论中检验沼泽地猜想,发现非最小耦合项导致暴胀情景不同于广义相对论,且慢滚条件与沼泽地猜想对单标量场不相容。
2023-12-29 gr-qc
On the Role of Cosmological Gravitational Particle Production in Baryogenesis
本文利用 Bogoliubov 方法研究引力粒子产生框架下的重子不对称性,表明低重加热温度下 GUT 重子产生可在广泛共形耦合范围内成功,并给出轻子产生所需的温度与右手中微子质量约束。
2024-04-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining Zero-Point Length from Gravitational Baryogenesis
Shiraz University(设拉子大学)
本文通过观测重子不对称性数据,约束了零点长度l₀,揭示其对早期宇宙热力学和宇宙膨胀的影响。
2026-02-10 gr-qc
Black hole solutions of gravity theories with nonminimal coupling between matter and curvature
研究了在物质与曲率之间具有显式非最小耦合的广义相对论(GR)的推广下的黑洞解。导出了满足已知能量条件的一般黑洞解,包括反de Sitter背景下的黑洞解。这些解决方案不同于GR的只是由耦合函数依赖于重标度的质量和电荷的黑洞和由“打扮”的宇宙学常数。非最小耦合理论的黑洞解的存在性以及适当的弱场极限的条件被认为是对负责物质与曲率之间的非最小耦合的耦合函数的约束。然后,用宇宙学常数的“装扮”来解决宇宙学常数问题。
2014-07-30 gr-qc hep-th
Spherically symmetric, static black holes with scalar hair, and naked singularities in nonminimally coupled k-essence
我们应用最近发展的2+1+1时空分解,基于非正交双叶理的球对称,静态黑洞解的Horndeski标量张量理论的研究。我们的讨论进行在一个有效场论(EFT)的修改的重力方法,与行动取决于度量和嵌入标量适应于非正交2+1+1分解。我们证明,最通用的类Horndeski拉格朗日兼容的意见,可以表示在EFT形式。通过研究一阶扰动的EFT行动,我们推导出三个方程的运动,这减少到那些来自较早的正交2+1+1分解,和第四方程的度量参数N有关的非正交的叶理。对于Horndeski类的理论与消失$G_3$和$G_5$,但通用功能$G_2(ϕ,X)$(k-本质)和$G_4(ϕ)$(非最小耦合的度量),我们证明了唯一性定理,没有行动超越爱因斯坦-希尔伯特允许史瓦西解。接下来,我们整合的情况下,只有一个独立的度规函数获得新的解决方案,其特征在于解释为质量或潮汐电荷,宇宙学常数和第三个参数的参数的EFT场方程。这些解代表裸奇点、具有标量头发的黑洞或具有史瓦西-德西特时空的双视界结构。同质Kantowski-萨克斯型区域的解决方案也出现了。最后,得到的函数$G_4$在曲率坐标下的线性解之一,在一定的参数范围内,表现出一个有趣的对数奇点位于视界之外。新推导出的多毛黑洞解规避以前已知的unicity定理渐近非平坦,即使在没有宇宙学常数。
2022-10-01 gr-qc hep-th
Probing Baryogenesis in $f(Q)$ gravity
该研究在修改引力框架下探究重子不对称起源问题,结合$f(Q)$引力与引力重子生成,通过两类模型计算重子熵比并与观测值比对,同时约束该理论的额外自由度。
2024-04-11 gr-qc hep-th
Preheating, Supersymmetry Breaking and Baryogenesis
暴胀后预热阶段产生的标量场的涨落是如此之大,以至于它们能比暴胀本身更强地破缺超对称性。即使在通常的高温修正被指数抑制的理论中,这些涨落也可能导致沿着有效势的平坦方向的对称性恢复。我们的结果表明,预热后的非热相变可能在阿弗莱克-戴恩机制产生的原始重子不对称性的关键作用。特别是,重子不对称性可能产生于宇宙演化的早期阶段,在预热时代,而不是当哈勃参数成为引力子质量的时候。
1996-06-23 astro-ph gr-qc hep-ph
Black Hole Entropy Beyond the Wald Term in Nonminimally Coupled Gravity: A Covariant Phase Space Decomposition
Lanzhou University(兰州大学)
本文研究了在具有非最小物质-曲率耦合的差分不变理论中,静态球对称黑洞的熵,采用协变相空间方法。对于规则的双叉Killing horizon,Iyer-Wald构造给出标准Wald熵。然而,如果物质场无法平滑地延伸到规则的分支表面,则视界表面电荷变化可能包含不在Wald熵密度中的有限贡献。在直接变分作用量得到的代表性解中,减去普通工作项后,将进入黑洞热力学第一定律的熵分解为S_H=S_W+S_1+ΔS。其中S_W是Wald熵,S_1是非Wald的Noether电荷部分,ΔS是剩余可积分的视界表面电荷变化部分。将此准则应用于Kalb-Ramond、bumblebee和扩展Gauss-Bonnet黑洞,发现规则的Kalb-Ramond分支有S_H=S_W,bumblebee分支产生S_1=0但ΔS≠0或S_1和ΔS之间存在抵消,而Weyl-向量扩展Gauss-Bonnet例子需要两者修正。这为判断Wald熵密度是否足够或是否必须使用完整的视界表面电荷变化提供了直接测试。
2026-06-16 gr-qc hep-th
Boltzmann's $H$-theorem, entropy and the strength of gravity in theories with a nonminimal coupling between matter and geometry
在本文中,我们证明了玻尔兹曼的$H$ -定理并不一定成立的背景下,引力理论与非最小耦合的物质场。我们发现违反玻尔兹曼的$H$定理的充分条件,并推导出玻尔兹曼的$H$在非最小耦合函数方面的演化表达式,有效的情况下,在均匀和各向同性的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙中的无碰撞气体。我们强调了这一结果的影响的熵的物质场的演化,简要讨论了粒子之间的碰撞所发挥的作用,每当他们是相关的。我们还提出了在这些理论的背景下,宇宙的高熵和引力的弱性之间可能存在的联系。
2020-05-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scalar field coupled to boundary in non-metricity: a new avenue towards dark energy
Universiti Tunku Abdul Rahman(苏丹依德里斯教育大学);Universiti Malaya(马来亚大学);Universidad Catòlica del Norte(天主教主教大学);Durban University of Technology(德班理工大学);North-West University(西北大学)
本文提出了一种非最小耦合标量场与非度量性标量及边界项的引力模型,通过动态分析揭示了标准热历史和稳定的de Sitter吸引子,为暗能量问题提供新的几何灵活解决方案。
2026-02-13 gr-qc
Gravitational Higgs Mechanism in Neutron Star Interiors
我们认为,非最小耦合标量场可以导致相对论恒星内部的微观物理的修改。作为一个具体的例子,我们考虑在这样的高密度环境中的非零光子质量的产生。这是通过一个轻的引力标量和标量-张量引力理论中的标量化相变来实现的。两个不同的模型,并简要讨论了现象学的影响。
2016-06-13 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Global portraits of nonminimal teleparallel inflation
在具有非最小耦合的标量场和挠率标量的遥平行引力模型中,我们构造了暴胀动力学的全局相图。所采用的一组变量可以清楚地区分不同的渐近状态作为不动点,包括动力学和通货膨胀制度。在描述通货膨胀的关键作用是发挥异宿轨道运行的渐近鞍点的后期时间吸引点,并近似的非最小慢滚条件。为了寻求渐近不动点,我们概述了一个启发式方法的“有效势”和“有效质量”,它可以适用于任何nonminimally耦合理论。作为特别的例子,我们研究了正二次非最小耦合与二次和四次潜力,并注意如何肖像定性不同,从已知的标量曲率对应。对于二次模型,暴胀只能发生在与挠率的非最小耦合较小的情况下,而对于较大的耦合,渐近de Sitter鞍点从物理相空间中消失。具有四次势的远程平行模型根本不适用于暴胀,因为对于小的非最小耦合,渐近鞍点表现出弱于指数展开,并且对于大的耦合也消失了。
2022-03-02 astro-ph.CO gr-qc
Novel couplings between nonmetricity and matter
本文提出了一种新的引力理论,即对称平行引力理论的推广。这是通过引入一类新的理论,其中的nonmetricity $Q$耦合nonminimally的物质拉格朗日。这种非最小耦合导致了能量-动量张量的非守恒,因此出现了额外的力。我们还提出了几个宇宙学的应用。
2019-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Matter-antimatter asymmetry in generalized coupling theories
本文在广义耦合引力框架下研究引力重子生成机制,证明里奇标量时间导数与物质流耦合可维持重子不对称,并利用观测约束显著改进MEMe模型参数q及空间曲率的限制。
2025-09-19 astro-ph.CO 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
Highly compact neutron stars in scalar-tensor theories of gravity: Spontaneous scalarization versus gravitational collapse
引力的标量-张量理论是广义相对论的扩展,包括一个额外的、非最小耦合的标量自由度。这些理论中的一大类,虽然在弱场区与GR没有什么区别,但由于非微扰的强场效应(称为自发标量化),预测了中子星完全不同的现象。在标量场和物质场之间的有效线性耦合$β_0$足够负(即$β_0 \lesssim -4.35$)的理论中,这种效应是已知的,并且受到脉冲星定时观测的强烈约束。在测试场近似下,自发标量化表现为一种类似快子的不稳定性。最近,有人认为,在$β_0>0$理论中,一个类似的不稳定性将由足够紧凑的中子星服从现实的状态方程触发。在这项工作中,我们调查了这种不稳定性的终态与$β_0>0$的一些代表性的耦合功能。这是通过现有的平衡配置的能量平衡分析,并通过数值确定的非线性柯西发展的不稳定的初始数据。我们发现,相反的$β_0<0$的情况下,不稳定的最终状态是高度敏感的耦合函数的细节,从引力坍缩自发标量化。特别是,我们表明,第一次,自发标量化可以发生在理论与$β_0>0$,这可能会引起新的天体物理学的引力理论的测试。
2016-06-22 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Boson stars in biscalar extensions of Horndeski gravity
本文在非最小导数耦合理论的背景下研究玻色子星的构造和分析。特别是,我们嵌入我们的模型在双标量扩展Horndeski引力,考虑一个标量场理论显示一个nonminimally耦合动力学项的爱因斯坦张量。我们专注于的情况下,潜在的是由一个质量项,当一个六阶自相互作用。在后一种情况下,我们考虑特定的耦合在自相互作用的条款,以这样的方式,我们的自相互作用是由一个正定的潜力,提出两个退化的局部真空。我们展示了如何解决方案可以获得,我们比较其主要性质与标准配置与通常的最低耦合动力学项。
2016-06-29 gr-qc hep-th
Solar constraints on new couplings between electromagnetism and gravity
统一量子场论和广义相对论是现代物理学的一个基本目标。在许多情况下,为了达到这个目标,理论上的努力引入了辅助的引力场,除了广义相对论中熟悉的对称二阶张量势之外,还引入了辅助引力场,并由于这些辅助场与物质之间的直接耦合而导致了非度规理论。在这里,我们考虑一个度量仿射引力规范理论的例子,在这个例子中,挠率与电磁场的耦合是非最小的。这种耦合导致当光通过度规-仿射引力场传播时,在不同偏振态的光之间积累相位差。太阳分光偏振观测报告,并用于设置强约束的相关耦合常数k:k^2 <(2.5 km)^2。
2004-02-12 astro-ph gr-qc
Baryo-Leptogenesis induced by modified gravities in the primordial Universe
本文用修正的引力理论分析了宇宙中物质与反物质之间的不对称性这一长期存在的问题。特别地,我们研究了引力的$f(R)$理论的两个模型,通过适当地选择自由参数,在广义相对论(GR)预测的辐射主导(RD)相位中对宇宙的标度因子引入了一点扰动,即,$a(t)\sim t^{1/2}$。这个小扰动产生了相差零的Ricci标量,即,$R\neq 0$,它再现了在引力重子生成和引力稀薄生成理论框架内计算的不对称因子$η$的正确量值。自由参数的适时选择进行了讨论,以获得与实验数据一致的结果。此外,这里得到了与再现右不对称因子的$f(R)$理论共形等价的标量张量理论的势$V$的形式。
2015-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph