The mean gauges in bimetric relativity
数值相对论中规范的选择对于避免坐标和曲率奇点至关重要。此外，规范可以影响系统的适定性。在这项工作中，我们考虑的平均规范，建立相对于几何平均度规$h = g \, (g^{-1}f)^{1/2}$在双度量相对论。我们考虑三个规范条件广泛使用的数值相对论和计算它们的几何平均值：1+日志规范条件和最大切片的推移函数的$h$，和$Γ$ -驱动器规范条件的移位矢量的$h$。此外，在双度量协变BSSN形式主义中，在演化系统之前还需要做出其他任意选择。我们表明，这是可能的，使他们通过使用几何平均度量，这是动态确定的系统，而不是使用一个任意的外部度量，如在广义相对论。这些选择代表了以一种恰当的形式重铸系统的机会。
2020-01-15 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Bimetric gravity and two-component fluid in the AdS/CFT correspondence
我们通过AdS/CFT对应研究了双度量引力，特别是在一阶流体动力学极限下。如果把纯广义相对论看作体场，则边界场论可解释为N = 4超对称杨-米尔斯等离子体的流体。该等离子体的输运系数通过AdS/CFT对应计算。然后，我们在体块一侧准备一对引力场，让它们相互作用。我们预计，双组分流体出现在CFT边界侧，因为度量的数量变为两倍。然而，情况相当复杂。相互作用产生了巨大的引力子。这种质量模导致了额外的发散，而这在广义相对论中是不存在的。我们首先研究的是如何消除这些分歧。在此基础上，我们看到了双组分流体的出现，并计算了它们的压力和剪切粘度。这种相互作用使两种流体混合，使剪切粘度得到了依赖于引力子质量的微小修正。
2014-07-04 gr-qc hep-th
Generalized Vaidya solutions in bimetric gravity
在广义相对论中，球对称引力坍缩的终点是一个Schwarzschild-[（A）dS]黑洞.在双度规引力中，人们推测静态终态也必须是史瓦西-[（A）dS]。为此，我们提出了一套精确的解决方案，包括崩溃的无质量尘埃粒子。对于这些，猜测得到证实。
2020-06-08 gr-qc hep-th
$\mathtt{bimEX}$: A Mathematica package for exact computations in $3+1$ bimetric relativity
我们提出了$\mathtt{bimEX}$，一个数学软件包的精确计算3 $+$ 1双度量相对论。它基于$\mathtt{xAct}$ bundle，可以处理涉及抽象张量及其分量的计算。在本文中，我们将后一种情况称为具体计算。一揽子计划包括两个主要部分。第一部分涉及到抽象张量，重点是如何在$\mathtt{xAct}$中处理多个度量。第二部分以图表中主要变量的一个解析式作为输入，并返回该图表中分量的协变BSSN双度量方程。实现了几个函数，以使此过程尽可能快速和用户友好。该软件包已被广泛使用和测试，在球对称，是主力在获得的二次元协变BSSN方程和再现二次元3 $+$ 1方程的球极坐标图。
2020-01-15 astro-ph.CO cs.MS cs.SC
Phenomenology of Dark Matter via a Bimetric Extension of General Relativity
本文提出了一个相对论性暗物质模型，它在宇宙学尺度上再现了协和宇宙学模型$Λ$ -冷暗物质（$Λ$ -CDM），在星系尺度上再现了修正牛顿动力学（MOND）的唯象.为了实现这一点，我们假设了一种非标准形式的暗物质，它由两种不同的粒子组成，通过广义相对论的双度规扩展与引力耦合，并通过这些粒子质量产生的内部矢量场（“引力光子”）连接在一起。我们证明了这种暗物质在一阶宇宙学扰动水平上的行为类似于普通的冷暗物质，而纯宇宙学常数则起着暗能量的作用。MOND方程在非相对论极限下通过普通物质的引力场中暗物质介质的引力极化机制而出现。最后，我们表明，该模型在太阳系中是可行的，因为它预测相同的参数化后牛顿参数作为广义相对论。
2015-05-20 astro-ph.CO gr-qc
Bimetric Gravitation and Cosmology in Five Dimension
李你等人（1976）借助参数化后牛顿（PPN）形式主义分析了双度量理论。他们发现，基于宇宙学的考虑，后牛顿理论的极限与广义相对论的极限相同，除了它们的PPN参数$α_{2}$。本文指出，在五维双度量相对论中，这种考虑的可行性是值得怀疑的。由于宇宙是独一无二的，并受物理定律的支配，许多不同的宇宙学是可能的。给出了一些可能的宇宙学模型的例子，这些模型与Lee的模型不同。等人。这项工作是罗森（Rosen）（1977）早期针对四维时空获得的类似工作在五维上的扩展。
2002-03-19 gr-qc
Analytical constraints on bimetric gravity
无幽灵的双度规引力是广义相对论的一个扩展，其特征是一个与引力耦合的大质量自旋2场。我们用一组具有特定物理解释的可观测量来参数化这个理论。对于背景宇宙学和静态球对称解（例如近似太阳系的引力势），在参数空间中有四个方向接近广义相对论。要求有一个工作的筛选机制和宇宙的非奇异演化，我们把分析约束的参数空间，排除了文献中研究的许多模型。宇宙的加速膨胀是由大质量自旋2场的动力学相互作用而不是宇宙学常数来解释的，这种宇宙学解决方案仍然是可行的。
2021-05-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Numerical Relativity for Inspiraling Binaries in Co-Rotating Coordinates: Test Bed for Lapse and Shift Equations
引力波数据分析需要对中子星和黑洞双星的螺旋上升的高度相对论性的后期阶段有详细的了解。同向旋转坐标系下的数值相对论是计算晚螺旋及其辐射波的一种很有前途的方法。坐标必须通过适当选择数值相对论的时间推移和位移函数来保持同向旋转。本文提出了一个模型问题，以测试各种不同的时间推移和移位规定，以保持坐标同向旋转的能力。
1998-08-09 gr-qc
Combining cosmological and local bounds on bimetric theory
无鬼双度规理论描述了两个非线性相互作用的自旋2场，一个有质量，一个无质量，从而扩展了广义相对论。我们面对双度规理论与超新星类型1a，重子声学振荡和宇宙微波背景的统计分析，利用最近提出的物理parametrisation的观测。这直接限制了理论的物理参数，例如自旋2场的质量及其与物质的耦合。我们发现，所有考虑的模型都与数据一致。接下来，我们将这些结果与当地重力测试的界限进行比较。我们的分析表明，所有的两个和三个参数的模型是观测一致的宇宙学和当地的引力测试。我们的联合分析排除了最小双度量模型（仅$β_1$）。
2021-01-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraints on bimetric gravity from Big Bang nucleosynthesis
双度规引力是广义相对论在观测上可行的无虚引力的扩展，它同时展示了无质量和有质量的引力子。观测到的轻元素丰度可以用来约束宇宙在大爆炸核合成时期的膨胀历史。应用于双度量引力，我们很容易得到的理论参数，这是补充其他观测探测的约束。例如，在引力子质量范围$m_\mathrm{FP} \gtrsim 10^{-16} \, \mathrm{eV}/c^2$内，两个引力子之间的混合角必须满足$θ\lesssim 18^\circ$，与其他宇宙学探测器相比，这意味着改进了两倍。
2021-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitation equations and space-time relativity
与电动力学相反，爱因斯坦的引力方程相对于一大类场变量的映射不是不变的，这使得测试粒子在给定的坐标系中的运动方程是不变的。显然，这些映射在引力场微分方程中起着变量的规范变换的作用。在这里，我们考虑简而言之，规范不变的双度量推广的爱因斯坦方程，不矛盾可用的观测数据。基于时空相对于所用参考系的相对性，从概念上继承了庞加莱的基本思想，提出了对双度量性的物理解释。
2008-05-17 gr-qc
Strong lensing constraints on bimetric massive gravity
我们推导了Hassan-Rosen双度规引力理论中局域源的动力学和引力透镜性质。对椭圆星系的观测排除了理论中有效长度尺度的值，以哈勃半径为单位，在10^-6 < lambda_g/r_H < 10^-3的区间内，除非在背景水平下度量之间的比例常数远远不是1，在这种情况下，广义相对论有效地恢复了局部源。为了得到类似和谐宇宙模型的背景解，在不微调模型参数的情况下，我们被限制在上区间，或λ_g/r_H ~ 1。因此，除了参数值的有限范围外，哈桑-罗森理论与观测到的椭圆星系的透镜和动力学性质是一致的。
2014-02-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Perturbations of bimetric gravity on most general spherically symmetric spacetimes
本文基于Gerlach-Sengupta形式体系，提出在任意球对称背景上研究双度量引力线性微扰的方法，并分析了七个物理自由度及静态非双对角背景下的微扰方程。
2024-07-01 gr-qc
On the Newtonian Limit of General Relativity
我们找到了一个选择变量的3+1制定的广义相对论铸造成（通量保守）的演化方程的双曲型一阶形式的任意流逝和移位，第一次。我们重新定义的时滞函数的行列式的3-距离和一个自由的函数U，它体现了时滞自由。通过用适当的1/c因子重新标度变量，当重新定义的流逝U和移位通过在每个时间片上满足的椭圆方程固定时，系统被示出具有光滑的牛顿极限。根据不同时间尺度问题的理论，给出了在控制外辐射含量的情况下选择合适的初始数据的方法。我们的结果是本地的，在这个意义上，我们不关心的渐近区域的治疗。另一方面，这种局部理论正是实际数值计算中大多数问题所需要的。
1995-06-29 gr-qc
Unit-Lapse Forms of Various Spacetimes
每一个时空都是由它的度规来定义的，度规是进一步定义时空曲率的数学对象。根据相对性原理，我们可以自由选择在哪个坐标系中写入我们的度量。然而，某些坐标系比其他坐标系更好。在这篇文章中，我们首先简要地介绍了广义相对论，爱因斯坦的杰作引力理论。然后，我们讨论了一些物理上有趣的时空和坐标系，这些时空的度量可以表达。更具体地说，我们讨论这些时空的相当有用的单位时间流逝形式的存在。使用这种形式的度规，我们就可以对我们讨论的这些时空进行进一步的分析。
2021-04-21 gr-qc
Gravitational wave oscillations in bimetric cosmology
本研究针对双引力理论中引力波非自由演化的问题，分析亚视界、近广义相对论极限下的宇宙学张量模动力学，按共动波长与特征尺度的关系划分两类解析区间，并证明该方法优于传统推广的WKB方法。
2023-09-15 gr-qc
Integrability of the Minimal Strain Equations for the Lapse and Shift in 3+1 Numerical Relativity
布雷迪、克雷顿和索恩认为，在二元黑洞螺旋的数值相对论模拟中，如果使用满足“最小应变方程”（MSE）的时间间隔和位移函数，那么坐标可能保持同向旋转，度量分量将在非常缓慢的螺旋时间尺度上演化，因此计算需求将远远小于更传统的切片选择。在本文中，我们推导出简单的，可测试的标准的MSE是强椭圆的，从而保证解的存在性和唯一性的Dirichlet边值问题。我们表明，这些标准是满足在测试床指标为inspiraling二进制文件，我们认为，他们应该满足相当普遍的inspiraling二进制文件。如果局部存在性和唯一性，我们已经证明了持有全球，然后，适当的边界值，解决方案的MSE表现出布雷迪等。（其跟踪内旋并保持度量缓慢演变）将是唯一的解，因此应该通过（足够精确和稳定的）数值积分来再现。
2000-02-23 gr-qc
Cosmological histories in bimetric gravity: A graphical approach
广义相对论的双度量推广已被证明能够给出与观测一致的加速背景展开。除了与一个或两个度规耦合的能量密度外，膨胀还取决于对每个度规的宇宙学常数贡献，以及描述两个度规之间相互作用的三个参数。即使对于这些参数的固定值，也可以存在几种可能的解决方案，即所谓的分支。不同的分支可以给出类似的背景扩展历史的可观测度量，但可能有不同的属性，例如，鬼的存在和结构增长的速度。在本文中，我们概述了一种方法，找到可行的解决方案分支的任意参数值。我们展示了如何可能的膨胀历史，在双度量引力可以定性地推断，通过描绘的比例因子的两个度量作为空间坐标的粒子滚动沿无摩擦的轨道。
2017-03-01 astro-ph.CO gr-qc
Spatially covariant gravity with a dynamic lapse function
在空间协变引力理论的框架下，通过将时滞函数$N$和空间度规$h_{ij}$放在同等的地位来扩展引力理论是很自然的。通过哈密顿分析，我们找到了在时滞函数是动力学的情况下保证该理论具有两个物理自由度的两个充分必要条件。构造了一类只有两个自由度的二次作用。在耦合函数只依赖于$N$的情况下，我们发现空间曲率项不能进入拉格朗日量，因而该理论没有波动解，不能恢复广义相对论（GR）.在耦合函数依赖于$N$空间导数的情况下，对一类具有非动力学时滞函数的二次作用量进行空间共形变换，得到一类具有$\dot{N}$的二次作用量.通过对这两个充分必要条件的检验，证明了该理论存在两个自由度。此外，我们发现一类具有两个自由度的二次作用可以通过非形式变换从GR转化而来。
2021-03-11 gr-qc hep-th
Gravitational waves in bimetric MOND
我考虑了双度量MOND（BIMOND）的弱场极限（WFL）：从双闵可夫斯基时空的小偏离Hmn和H 'mn的最低阶。特别是，我将着眼于传播解决方案，这是BIMOND的一个最喜欢的子类。对于Hmn和H 'mn的两个线性组合Hmn+和Hmn-，WFL分成两个扇区。Hmn+扇区相当于广义相对论（GR）的WFL，具有规范自由度，并具有相同的真空引力波。Hmn-扇区即使对于最弱的Hmn-也是完全非线性的，并且不继承坐标规范自由。运动方程在纯引力系统的深MOND极限下是尺度不变的。在这最后两个方面，BIMOND WFL与迄今为止研究的其他双度量理论有很大的不同。尽管有很强的非线性，任意一对谐波GR波包的Hmn和H 'mn在同一方向上移动，是（真空）双模态WFL的解决方案。
2014-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A non-strictly hyperbolic system for the Einstein equations with arbitrary lapse and shift
我们得到一个系统的空间度量和外曲率的类空切片是双曲的非严格意义上的Leray和Ohya，是等价的爱因斯坦方程。它的特点是光锥和正常的切片的任何选择的失效和移位功能，它承认一个适定的因果柯西问题的Gevrey类的指数$α=2$。如果我们用一个特定的波动方程来表示时滞函数，那么这个系统就变成了拟对角双曲系统，然后我们就可以把这个结果与我们以前得到的广义相对论的一阶对称双曲系统联系起来。
1996-07-03 gr-qc
Hamiltonian Time Evolution for General Relativity
从Arnowitt-Deser-Misner-Teitelboim-Ashtekar作用量导出了广义相对论中的哈密顿时间演化，即使在不满足约束条件的情况下，该作用量中切片密度$α(x,t)$是自由指定的，而时间间隔$N=αg^{1/2}$不是。约束"代数“成为约束的适定演化系统;当$R_{ij}=0$时，这个系统是两次收缩的Bianchi恒等式。哈密顿约束是初始值约束，其确定$g^{1/2}$，并因此确定$N$，给定$α$。
1998-07-16 gr-qc hep-th
Partially massless gravitons do not destroy general relativity black holes
最近的非线性完善的Fierz-Pauli理论的一个大规模的自旋-2场包括非线性质量引力和双度规理论。在这些理论中，黑洞解的谱是丰富的，包括了爱因斯坦引力的相同真空解，这些真空解被扩大到包括了一个宇宙学常数。最近的研究表明，在这些理论中，史瓦西（德西特）黑洞一般对球面扰动不稳定。在这里，我们证明了一个值得注意的例外是部分无质量引力，其中引力子的质量以宇宙学常数μ^2=2/3的形式固定，并且出现了一个新的规范不变性。我们发现广义相对论黑洞在这个极限下是稳定的。值得注意的是，大质量引力摄动的谱是等谱的。
2013-08-22 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Minimally Modified Gravity: a Hamiltonian Construction
最小修正引力理论是对广义相对论的修正，在四维空间中有两个局部引力自由度。它们的构造依赖于4D同态不变性的破缺，而保持3D同态下的对称性。在这里，我们从哈密尔顿的观点来构建这些理论。我们从广义相对论的相空间出发，采用ADM形式。然后，我们发现的条件，哈密顿必须满足的理论传播（高达）两个引力自由度的假设，失效和移位是不是动态的，和理论保持不变下的3D同态。这种构造使我们能够恢复在幺正规范中著名的标量-张量理论的“cuscuton”类。我们还展示了一类新的有趣的理论，我们dubb $f({\cal H})$理论，其中通常的广义相对论的哈密顿约束$\cal H$被替换为$f({\cal H})$，其中$f$是一个任意函数。
2019-05-06 gr-qc hep-th
Hyperbolic Hamiltonian equations for general relativity
规范$D_tN=-K$中的3+1哈密顿公式固定了与非本征曲率张量的迹$K$相关的时间方向。因此，哈密顿方程变成了双曲方程。我们研究这个新系统的黑洞时空是渐近静止的，它引入了解析性质，可以利用在球坐标系中的紧致化与复杂的半径以下的莫比乌斯变换的数值计算。两个黑洞的共形平坦初始数据在此是不变的，并且对应于钟摆中的转折点，对于一对分离的黑洞向上，对于单个黑洞向下。在这里，牛顿定律出现在半无限极向表面元素的$l=2$变形的松弛中，由二元的转动惯量定义。
2008-11-03 gr-qc
Gauge Fixing and Observables in General Relativity
传统的四维超同态群在相空间中不能实现为正则变换群。然而，有一个更大的依赖于场的对称变换群，它确实忠实地再现了4-D的对称性。这个群的一些性质首先由Bergmann和Komar探索。最近，人们从勒让德映射下的可投射性的角度分析了这个群。时间平移不是一种可实现的对称性，因此不同于自同构诱导的对称性。本文将对这一问题作进一步探讨。这表明时间并没有“冻结”。实际上，类时同形不变量必须依赖于时间。Bergmann和Komar提出的类型的内在坐标用于构造不变量。在这种方法中，间隔和位移变量被保留为正则变量，因此在最终的量子理论中将受到量子涨落的影响。概念和结构说明使用相对论经典和量子自由粒子。在这个例子中，具体的时间相关的不变量显示和波动在适当的时间是明显的。
2003-10-19 gr-qc
A nonlinear Newtonian approximation to General Relativity
Università degli Studi dell’Insubria（因苏布里亚大学）；INFN, Sezione di Milano（意大利国家核物理研究所米兰分部）
提出一种不要求弱场条件的非线性牛顿近似，通过调和坐标保留约化爱因斯坦方程主部，在弱场恢复牛顿方程，并预言引力透镜偏离标准弱场描述。
2026-09-24 gr-qc
Invalidity of the relativity principle and a proposal of the twofold metric principle
证明了所有的惯性系都不是等价的，并且洛伦兹变换不是两个相对匀速运动的惯性系的时空变换。为了做到这一点，我考虑以任意大的速度在任何惯性系K上传播的虚信号。虚信号在K上的传播就是在K上的时间推移。然后，我提出了一个例子来说明，所有的坐标系是不等价的，当相关的理论是限制在基于张量的坐标变换，即，一般的相对性原理是不成立的。我提出了双重度规原理来代替相对性原理，它可以粗略地说成是断言，描述速度v> 0的物体运动的方程组H（v）可以从速度v=0的相应方程组H（0）得到，只要在H（0）中的每个微分方程中，用dt / β（v）代替每个无穷小的时间变量dt，每个最大速度临界无穷小长度变量dr与beta（v）dr，以及每个零速度临界无穷小长度变量dx与dx，其中beta（v）= 1/ sqrt {1- v^2/c^2}。根据二重度规原理和能量-速度方程，推导出了贝塔（v）mc ^2、二重史瓦西度规、行星轨道百年进程和光的偏转。我们还提出了观察到迈克耳孙-莫雷实验的原因。其他几个主题也进行了研究。
1996-06-19 gr-qc
Wormholes in Horava gravity with cosmological constant
通过结合解析和数值方法，我们发现具有负宇宙学常数的完全Horava理论满足静力性、球对称性和位移函数为零条件的解是两种几何形式：（i）两边由喉道连接的类虫洞解和（ii）在原点处有裸奇点的单边解.我们研究了二阶有效作用量。我们考虑（偏ln N）^2项的耦合常数很小的情况，它是有效作用量与广义相对论唯一的偏差。在虫洞的一侧获得一种变形的AdS渐近性，在另一侧有一个渐近本质奇点。AdS的变形本质上意味着失效函数N比AdS渐近发散得快一点。这也可以解释为各向异性的Lifshitz缩放，解决方案获得渐近。
2015-11-03 gr-qc hep-th
A Lagrangian framework for canonical analysis for the Holst model with $β= 0$
University of Torino（都灵大学）
本文在β=0条件下对Holst模型进行规范分析，推导出37个方程并揭示了特定规范选择下约束的依赖性，为扩展Loop量子引力到更高维空间提供基础。
2026-06-08 gr-qc math-ph math.MP
Galaxy Two-Point Correlation Function in General Relativity
我们进行理论和数值研究的完整的相对论性两点星系关联函数，考虑线性阶标量和张量扰动的贡献和广角效应。利用规范不变的相对论描述星系团并考虑观测者位置的贡献，我们证明了完整的理论表达式没有标量或张量扰动的任何长模贡献，也没有符合等效原理的红外发散.通过证明引力势对关联函数的贡献在红外波段收敛，我们的研究证明了在计算引力势贡献时采用红外截止$(k_{\text{IR}} \leq H_0)$的合理性。利用全规范不变表达式，数值计算了星系两点关联函数，研究了共形牛顿规范中的个体贡献。我们发现，在观察者的位置，如坐标的推移和观察者的速度（在标准形式主义中丢失）的条款占主导地位的其他相对论性贡献的共形牛顿规范，如源速度，引力势，集成的萨克斯-沃尔夫效应，夏皮罗时间延迟和透镜收敛。与只考虑密度涨落和红移空间畸变的标准牛顿理论预言相比，星系团簇中的相对论效应导致了一些超过重子声学振荡尺度的超光速系统误差.我们的理论和数值研究提供了一个全面的了解星系两点关联函数中的相对论效应，因为它证明了理论预测的有效性，并占其数值计算中经常被忽视的影响。
2018-10-16 astro-ph.CO gr-qc
Broken Scale Invariance, Gravity Mass, and Dark Energy in Modified Einstein Gravity with Two Measure Finsler Like Variables
我们研究了新的类通用的非对角和对角宇宙学的有效爱因斯坦方程的解决方案，在修改后的引力理论，MGT，修改后的色散关系，MDR，编码可能违反（本地）洛伦兹不变性，LIVs。这样的MGT构造拉格朗日密度与两个非黎曼体积形式（两个测量理论，TMT）和相关的双度量/双连接几何结构。对于传统的2+2分裂，我们可以描述这样的模型在芬斯勒一样的变量，这是很重要的阐述几何方法构造精确和参数的解决方案。这种广义相对论、广义相对论和广义相对论的公式被认为是洛伦兹流形和它们的（余）切丛，简称FTMT。FTMT中求解引力场方程的非对角度量由母函数、有效源和积分常数决定，并具有非完整框架扭转效应。限制积分函数的类，我们可以提取无挠和对角配置和模型涌现的宇宙学理论与平方标量曲率，$R^2$，当全球Weyl尺度对称性通过非完整约束的非线性动力学相互作用被打破。在物理Einstein-Finsler框架下，这些结构包括：（i）生成函数和有效源的非线性重参数化对称性，（ii）标量场的有效势，该势具有可能的两个平坦区域，可以统一描述与加速宇宙学和暗能量有关的局部各向异性和/或各向同性早期宇宙膨胀;（iii）有“涌现宇宙”描述的（非）对角解决方案的某些非完整阶段和参数宇宙学演化导致各种通货膨胀阶段;（iv）我们可以重现在两个措施理论大规模的引力效应。
2021-05-28 gr-qc physics.gen-ph
