非相对论性强引力中的奇异现象

非相对论性量子引力

Aspects of nonrelativistic quantum gravity

研究了量子引力的非相对论方法。至少对弱引力场来说，它应该是一个有效的近似。这种方法可以用来指出更精确的量子引力理论所固有的问题和前景，而这些问题和前景还有待发现。非相对论性量子引力，例如，显示出完全禁止黑洞的希望（这将消除奇异性，也解决了黑洞信息悖论），甚至在球对称的情况下也给出了引力辐射，并支持非定域性（量子纠缠）。它的预测也应该在远高于“普朗克尺度”的长度尺度上通过现有技术可行的高精度实验进行测试。

Penrose不等式与流体/重力对应

The Penrose Inequality and the Fluid/Gravity Correspondence

受流体/重力对应的启发，我们在流体动力学的框架下考虑了Penrose不等式。在广义相对论中，彭罗斯不等式将质量和熵与引力背景联系起来。如果这个不等式被某些柯西数据打破，它就意味着一个裸奇点的产生，从而提供了考虑宇宙监督假说的方法。流体动力学中的类似不等式为研究流体动力学中的有限时间爆破问题提供了一个有价值的工具。本文导出了一般尺度下相对论性和非相对论性流体流动的不等式。证明了该不等式在理想流体阶下总是满足的。在前粘性阶下，相对论流体流动可以违反该不等式，而非相对论不可压缩流动总是满足该不等式。相对论性和非相对论性流动都可能在下一个主导粘性阶违反该不等式。

非相对论性广义协变引力理论中的强耦合

On strong coupling in nonrelativistic general covariant theory of gravity

本文研究了Horava-Lifshitz引力场的Horava-Melby-Thompson系统中的强耦合问题，其中耦合常数$λ$是最近由da Silva推广的，它描述了红外理论与具有$λ_{GR} = 1$的广义相对论的偏离.我们发现，在闵可夫斯基背景下的标量场成为强耦合的过程与能量高于$Λ_ω [\equiv (M_{pl}/c_1)^{3/2} M_{pl}|λ- 1|^{5/4}]$，其中一般$c_1 \ll M_{pl}$。然而，这个问题可以通过引入新的能量标度$M_{*}$来解决，使得$M_{*} < Λ_ω$，其中$M_{*}$表示理论的高阶导数项的抑制能量。

TeVeS能成为一个可行的引力理论吗？

Can TeVeS be a viable theory of gravity?

在修正的引力理论中，张量-矢量-标量（TeVeS）占有特殊的地位-它是一种协变的引力理论，在非相对论性弱场极限下产生修正的牛顿动力学（MOND），并解释了比太阳系更大尺度的天体物理数据，而不需要过多的不可见物质。我们表明，与其他修改后的理论，TeVeS是免费的鬼。这些成就使TeVeS（及其非相对论性极限）成为一个可行的引力理论。从量子理论的TeVeS的出现的投机前景。

彩虹引力背景下宇宙弦时空中 Dirac 费米子的相对论与非相对论 Landau 能级

Relativistic and nonrelativistic Landau levels for Dirac fermions in the cosmic string spacetime in the context of rainbow gravity

本文在彩虹引力与宇宙弦时空框架下求解弯曲 Dirac 方程，给出费米子和反费米子的相对论及非相对论 Landau 能级，并分析磁场、曲率和彩虹函数的影响。

球对称静态引力场和库仑场中自旋为0和自旋为1/2的粒子

Spin 0 and spin 1/2 particles in a spherically symmetric static gravity and a Coulomb field

研究了相对论性粒子在库仑引力场中以及静态球对称引力场中的运动。对引力场作微扰处理，得到了自旋为0（Klein-Gordon）和自旋为1/2（Dirac）粒子的能级.所得结果与非相对论极限下的非相对论薛定谔方程的结果一致。

非相对论引力中的自旋和四极子领域

Spin and Quadrupole Sectors in Nonrelativistic Gravity

本文研究了广义相对论在大c展开中的ADM变量形式，推导了自转分支的ADM作用和场方程，并构造了弱和强分支下的真空解，探讨了自旋、四极子及混合效应在旋转致密天体中的应用。

z = 2 Hovava-Lifshitz引力场中的混沌宇宙

Chaotic universe in the z=2 Hovava-Lifshitz gravity

具有耦合常数w的变形z = 2 Horava-Lifshitz引力导致了一个非相对论性的"mixmaster"宇宙学模型。在ADM哈密顿体系中，理论势由IR势和UV势之和给出。结果表明，增加紫外光势并不能抑制红外光势中存在的混沌行为。

四阶空间导数重力

Fourth order spatial derivative gravity

在这项工作中，我们研究了修改后的引力理论，包含高达四阶空间导数作为模型的Horava-Lifshitz引力。传播子的评估，作为一个结果，它是一个额外的极点对应于自旋2非相对论性无质量粒子，一个额外的长期危及重整化，除了意外的广义相对论未修改的传播子。然后，在树的水平上证明了么正性，其中广义相对论极点已被证明没有动力学，只剩下新极点的两个自由度。其次，非相对论有效势是由两个相同的大质量引力相互作用玻色子的散射过程确定的。在这个极限下，得到牛顿势，以及来自传播子中的额外非极项的类达尔文项。关于可重正化性，这个额外的项可能是有害的，通过功率计数，但它可以通过调整模型的自由参数来消除。这一调整符合文献中提出的细致平衡条件，并表明增加额外空间导数项的方式是至关重要的。

非相对论性广义协变引力理论中的宇宙学

Cosmology in nonrelativistic general covariant theory of gravity

Horava和Melby-Thompson最近提出了Horava-Lifshitz引力理论的一个新版本，其中自旋为0的引力子通过引入牛顿预势$ϕ$和局域U（1）规范场$A$而被消除。本文首先导出了相应的哈密顿量、超动量约束、动力学方程以及在物质场存在下的$ϕ$和$A$方程。然后，我们将该理论应用于宇宙学，得到了修正的Friedmann方程和能量守恒定律，以及$ϕ$和$A$的方程。当空间曲率不为零时，存在暗辐射和刚性流体等项，从中可以构造出弹跳宇宙。我们还研究了具有任意空间曲率$k$的FRW宇宙的线性扰动，并导出了标量扰动的最一般公式。矢量和张量扰动与作者[A. Wang，Phys. Rev. D {\bf 82}，124063（2010）]在Sotiriou，Visser和Weinfurtner的设置中。将这些公式应用于闵可夫斯基背景，我们已经明确地表明，度规的标量和矢量微扰确实消失了，唯一剩下的模式是无质量的自旋2引力子。

Lifshitz点上的量子引力

Quantum Gravity at a Lifshitz Point

本文提出了一个动力学临界指数为z=3的量子引力场候选量子场论。(As在凝聚态系统中，z测量空间和时间之间的各向异性程度。这个理论，在短距离描述相互作用的非相对论引力子，是在3+1维功率计数重整化。当被限制为满足细致平衡的条件时，这个理论与三维的拓扑大质量引力和科顿张量的几何密切相关。在长距离下，这个理论自然地流到相对论值z=1，因此可以作为爱因斯坦广义相对论的紫外补充或其红外修正的可能候选者。有效光速、牛顿常数和宇宙学常数都来自于深度非相对论性z=3理论在短距离下的相关变形。

用慢原子探测量子引力领域

Probing the quantum-gravity realm with slow atoms

为了研究能量-动量色散关系的普朗克尺度修正，我们考虑了涉及非相对论性粒子，特别是原子的实验的可能作用。我们扩展了最近的结果，建立“原子反冲频率”的测量可以提供一些有价值的理论模型的见解。并从更广的视角分析了非相对论和超相对论两种体系在这一研究领域的互补性。

量子时空对非相对论薛定谔演化的影响

Quantum-spacetime effects on nonrelativistic Schrödinger evolution

本研究探讨弯曲时空中的修正色散关系对非相对论薛定谔方程的影响，通过两种方法推导等价结果，并利用时间延迟数据将广义不确定性原理约束至普朗克尺度，显著提升了现有界限。

用$λ\not=1$的非相对论性广义协变引力理论中的稳定性、虚影和强耦合

Stability, ghost, and strong coupling in nonrelativistic general covariant theory of gravity with $λ\not=1$

在本文中，我们研究了三个重要的问题：稳定性，鬼和强耦合，在Horava-Melby-Thompson设置的Horava-Lifshitz理论与$λ\not= 1$，最近推广的da Silva。我们首先发展了具有任意空间曲率的Friedmann-Robertson-Walker（FRW）宇宙的一般线性标量微扰，发现这种设置的直接副产品是：在所有由标量场描述的暴胀模型中，FRW宇宙必然是平坦的。将它们应用于Minkowski背景的情况，我们发现它是稳定的，并且与$λ= 1$的情况类似，自旋为0的引力子被消除。在闵可夫斯基背景下，矢量扰动完全消失。因此，类似于广义相对论，在这个设置中的自由引力场完全由自旋为2的无质量引力子描述，即使使用$λ\not= 1$。我们还研究了FRW背景下的鬼影问题，并明确地找到了无鬼影的条件。为了研究强耦合问题，我们考虑了两种不同的时空，一种是宇宙时空，另一种是静态时空。我们发现在平坦的FRW背景下，当能量高于$M_{pl} |c_ψ|^{5/2}$，而在静态的弱引力场中，当能量高于$M_{pl}|c_ψ|^{3}$，其中$|c_ψ| \equiv |(1-λ)/(3 λ-1)|^{1/2}$时，耦合变得很强。

挠势标量-张量引力中的阿贝尔磁单极和拓扑质量矢量玻色子

Abelian Magnetic Monopoles and Topologically Massive Vector Bosons in Scalar-Tensor Gravity with Torsion Potential

本文提出了一个描述弯曲时空中具有非最小耦合和挠势的带电自旋1/2费米子与阿贝尔磁粒子之间的电磁相互作用的拉格朗日公式。得到了共变场方程。在本框架中解决了大质量光子和磁单极子共存的问题。研究发现，尽管弯曲时空中各向同性光子场的光子质量产生具有拓扑性质，但描述点状电荷与磁粒子之间非相对论性电磁相互作用的经典场论是不一致的.

自发洛伦兹破坏下的物质-引力散射

Matter-gravity scattering in the presence of spontaneous Lorentz violation

在有效场论的框架下考虑量子引力，研究了引力势自发洛伦兹破坏的后果。特别是，我们把我们的注意力集中在大黄蜂模型，其中引力子耦合到一个矢量$B_μ$，假设一个非零的真空期望值。通过计算两个标量粒子引力相互作用的散射矩阵，得到了非相对论势的首阶修正。这些修正意味着与大黄蜂背景相关的各向异性特性，也为牛顿势增加了一个类似达尔文的项。

引力的有效场论：对牛顿和库仑定律的量子引力修正

Effective Field Theory of Gravity: Leading Quantum Gravitational Corrections to Newtons and Coulombs Law

在本文中，我们考虑广义相对论及其与标量量子电动力学（QED）的结合作为一个有效的量子场论在能量远低于普朗克尺度。这使我们能够计算引力子和光子涨落的组合引起的牛顿势和库仑势的单圈量子修正。我们推导了相应的费曼规则，并计算了非相对论极限下带电标量对单圈散射矩阵的非解析贡献。特别地，我们从广义相对论导出了$Gm/\text c^2 r$阶的后牛顿修正和$G\hbar/\text c^3 r^2$阶的真正量子修正。

z=3变形Hoenava-Lifshitz引力中的Mixmaster宇宙

Mixmaster universe in the z=3 deformed Hořava-Lifshitz gravity

具有耦合常数ω和ε的z=3变形Horava-Lifshitz引力导致了一个非相对论性的“mixmaster”宇宙学模型。在ADM哈密顿体系中，理论势由IR势和UV势之和给出。结果表明，紫外势的存在不能抑制红外势中存在的混沌行为，这是由于曲率各向异性造成的。

Lorentz violation in the matter-gravity sector

We construct the general Lorentz-violating effective field theory in curved spacetime and the corresponding nonrelativistic Hamiltonian in the Earth's gravitational field. Applying this general framework to three types of experiments, free-dropping, interferometer, and bound-state experiments, we extract first constraints on certain new coefficients in the matter-gravity sector.

SASI的参数研究：比较广义相对论与非相对论处理

A Parametric Study of the SASI Comparing General Relativistic and Nonrelativistic Treatments

本研究通过参数研究比较广义相对论与非相对论处理下的驻立激波不稳定性，发现GR延长振荡周期并减缓增长率，对超新星模拟有重要启示。

Ricci流拓扑量子引力中时间的几何

The Geometry of Time in Topological Quantum Gravity of the Ricci Flow

本文证明Ricci流拓扑非相对论量子引力的超空间两步构造等价于对具有拓扑形变和超局域非相对论时空微分同胚对称性的理论进行一步BRST规范固定，并揭示其对偶解释。

宇宙学万有引力定律

Cosmological law of universal gravitation

在不超出传统$Λ$ CDM范式的限制下，我们论证了汤川粒子间相互作用定律是真实膨胀非均匀宇宙中的引力定律。它覆盖了整个空间，并取代了牛顿引力，后者仅限于地平线下的距离。每两个非相对论性大质量粒子之间的引力相互作用的大尺度屏蔽是由均匀宇宙学背景（特别是非相对论性物质的非零平均静止质量密度）保证的。我们利用均匀物质分布的情况（即均匀宇宙极限）来证明汤川引力的优越性。注意力也专门用于具体的特殊情况下的不均匀性。

全息荷电流体对偶到三阶Lovelock引力

Holographic charged fluid dual to third order Lovelock gravity

研究了三阶Lovelock引力下黑膜视界外有限截断面上的对偶流体。利用非相对论长波展开，得到了有限截断面上具有外力密度的双重流体的不可压纳维-斯托克斯方程。粘性与熵密度之比$η/s$与截止面无关，且不受三阶Lovelock引力的影响。所得比值与使用其他方法（例如AdS边界的Kubo公式和三阶洛夫洛克引力视界的膜范式）获得的结果一致。这些结果可以用Wilson重整化群流联系起来。然而，运动粘度受到三阶Lovelock项的校正。我们证明了在Einstein引力和Gauss-Bonnet引力中观察到的流体等熵流和引力方程径向分量之间的等价性在三阶Lovelock引力中也成立。这一推广使人们对引力理论与对偶流体的联系有了更多的理解。

广义牛顿-卡特引力中的联络与动力学轨迹 II：环境视角

Connections and dynamical trajectories in generalised Newton-Cartan gravity II. An ambient perspective

本文推广牛顿-卡特引力的环境描述，引入新非洛伦兹环境度规，刻画保持该结构的带挠联络空间，其投影与嵌入分别对应最一般的伽利略与卡罗尔联络。

量子时空上的牛顿引力

Newtonian gravity on quantum spacetime

双交叉积模型λ-Minkowski（或“κ-Minkowski”）量子时空中的庞加莱量子群的作用量有一个反常，这个反常可以用一个经典不可见的额外余切方向θ“来解决.我们表明，测量系数θ'引入重力模型。我们在1/r势中非相对论性地求解和分析了模型，发现有效势能中有一个诱导常数项，并且随着测试粒子Klein-Gordon质量的增加，有效引力质量和惯性质量减弱并分离.目前的工作是作为一个概念的证明，但该方法可能是相关的暗能量的理解，并可能宏观量子系统。

量子引力诱导非定域性的光机实验检验

Tests of Quantum Gravity-Induced Non-Locality via Opto-mechanical Experiments

非局部修改的克莱因戈登算子的非相对论限制进行了研究，并通过计划和/或当前的光机实验铸造严格的约束的非局部尺度的实验可能性进行了讨论。本文详细介绍了文献[1]中关于非定域条件下量子谐振子动力学演化的微扰分析和半分析模拟，并对实验方法作了全面的介绍，特别是对与热退相干时间和主动冷却有关的灵敏度限制作了详细的讨论。最后，提出了一种利用量子相干态的自发时间周期压缩检测$10^{- 22} ÷10^{- 26}$ m量级非定域尺度的策略。

厄米引力的牛顿极限

The Newtonian Limit of Hermitian Gravity

我们构造了厄米引力的规范不变势，并导出了它们所服从的线性化运动方程。一个比较揭示了与广义相对论中的巴氏势惊人的相似性。然后我们考虑了对点粒子源的响应，并讨论了厄米引力场的解在什么意义下可化为牛顿势场。厄米引力解以一种相当有趣的方式表现出了玻恩在20世纪30年代提出的广义互易对称性。最后，我们考虑了有质量和无质量粒子在势作用下的运动轨迹。该理论正确地再现了三维牛顿极限和非相对论性加速度方程。然而，它与线性化广义相对论计算的光偏转相差25%。虽然这里通过扩展到厄米空间而对广义相对论进行的特定复杂化与实验不符，但它确实具有量子化的有用性质，并且在奇点周围表现良好。另一种形式的复杂广义相对论可能与实验数据非常吻合。

Emergence of extended Newtonian gravity from thermodynamics

Discovery of a novel thermodynamic aspect of nonrelativistic gravity is reported. Here, initially, an unspecified scalar field potential is considered and treated not as an externally applied field but as a thermodynamic variable on an equal footing with the fluid variables. It is shown that the second law of thermodynamics imposes a stringent constraint on the field, and, quite remarkably, the allowable field turns out to be only of gravity. The resulting field equation for the gravitational potential derived from the analysis of the entropy production rate contains a dissipative term due to …

Gravitational waves in higher-order $R^{2}$ gravity

We perform a comprehensive study of gravitational waves in the context of the higher-order quadratic scalar curvature gravity, which encompasses the ordinary Einstein-Hilbert term in the action plus an $R^{2}$ contribution and a term of the type $R\square R$. The main focus is on gravitational waves emitted by binary systems such as binary black holes and binary pulsars in the approximation of circular orbits and nonrelativistic motion. The waveform of higher-order gravitational waves from binary black holes is constructed and compared with the waveform predicted by standard general relativity…

广义协变引力理论中的暴胀

Inflation in general covariant theory of gravity

本文在具有可投射性条件和任意耦合常数$λ$的Hoenava-Lifshitz引力的非相对论性广义协变理论框架下研究暴胀问题.我们发现，Friedmann-Robterson-Walker（FRW）宇宙在这样的设置必然是平坦的。我们在不指定特定规范的情况下，明确地计算了平坦FRW宇宙的线性微扰，发现由于高阶空间导数项的存在，微扰不同于广义相对论中的微扰.将一般公式应用于单个标量场，我们证明了在亚视界区域，度规场和标量场是紧耦合的，并且具有相同的振荡频率。在超视界区，扰动变为绝热的，共动曲率扰动为常数。我们还计算了标量和张量扰动的功率谱和指数，并将它们明确地表示为慢滚参数和高阶空间导数项的耦合常数。特别地，我们发现标量和张量的扰动几乎是尺度不变的，并且谱指数与GR中给出的相同，但是标量和张量功率谱的比值取决于高阶空间导数项，并且可以与GR中的显著不同.

在幂律$f(R)$引力中作为热、暖、冷暗物质的热遗迹

Thermal relics as hot, warm and cold dark matter in power-law $f(R)$ gravity

研究了热遗迹作为热、暖、冷暗物质在$\mathscr{L}=\varepsilon^{2-2β}R^β+{16π}m_{\text{Pl}}^{-2}\mathscr{L}_m$引力场中的演化，其中$\varepsilon$是平衡场方程维数的常数，$1<β<(4+\sqrt{6})/5$表示能量密度和温度的正性.如果轻中微子作为热/暖遗迹，那么冻结时统计自由度的熵数$g_{*s}$和预测的分数能量密度$Ω_ψh^2$都依赖于$β-$，这使标准质量束缚$Σm_ν$松弛。对于冷遗迹，通过精确求解相对论和非相对论两种情况下的简化Boltzmann方程，我们证明了重中微子质量的Lee-Weinberg束缚可以得到相当大的放松，弱相互作用大质量粒子（WIMP）的“WIMP奇迹”随着$β$偏离$β=1^+$而逐渐失效.整个框架在极限$β\to 1^+$下简化为GR的框架。

Foldy-Wouthuysen变换、标量势与引力

Foldy-Wouthuysen Transformation, Scalar Potentials and Gravity

我们表明，在制定广义狄拉克哈密顿量的非相对论极限，描述粒子和反粒子与静电和/或引力场相互作用，需要小心。根据广义相对论，狄拉克-库仑和狄拉克-史瓦西哈密顿量，以及狄拉克方程在非惯性系中的修正，被用作例子，以研究标准和“手征”方法对Foldy-Wouthuysen变换的么正性，以及虚假的宇称破缺项。事实上，我们发现宇称违反条款可以产生酉伪标量变换（“手征”折叠Wouthuysen变换）。尽管他们有趣的代数性质，我们发现，“手征”折叠Wouthuysen变换改变基本的对称性的哈密顿量和不保存的物理解释的运营商。作为讨论的补充，我们计算了Dirac哈密顿量的Foldy-Wouthuysen变换中的主导项（（1/r）-形式和限制径向对称线性形式），并得到了非惯性旋转参考系中Dirac哈密顿量的主导高阶修正的紧致表达式（“Mashhoon项”）。

广义不确定原理框架下的路径积分action

Path integral action in the generalized uncertainty principle framework

量子引力现象学的各种各样的量子引力实验都是为了寻找一个接近普朗克尺度的完整的引力理论，这些实验表明海森堡不确定原理对广义不确定原理（GUP）的修正。这种修改导致非相对论性粒子在任意势中运动的哈密顿量的非平凡贡献。在本文中，我们研究的路径积分表示的粒子运动在一个任意的潜在使用的最一般形式的GUP包含的线性和平方的贡献的动量。首先，我们计算出粒子在任意势场中的作用量，从而找到自由粒子速度的上限。有趣的是，该上限对GUP参数$α$和$β$之间的关系施加了限制。分析表明，$ β> 4 α^2$ .然后推导出自由粒子和谐振子系统的经典作用量和量子涨落的数学表达式。

量子力学中后牛顿修正的耦合规则

A coupling prescription for post-Newtonian corrections in Quantum Mechanics

基于洛伦兹几何的 $1/c^2$ 展开提出协变框架，推导任意引力背景下薛定谔方程的后牛顿修正，并证明可由复 Klein--Gordon 拉格朗日量展开得出，Kerr 度规展开特例揭示了潜在可测量效应。

Lambda-CDM宇宙学的标量场形变

Scalar field deformations of Lambda-CDM cosmology

本文讨论了非相对论性物质和标量场$ϕ$，该场具有单调递减的势，并且与引力最小耦合.场方程被重新表述为一个三维动力系统上的一个扩展的紧凑的状态空间，补充宇宙图。动力系统分析提供了描述可能的渐近行为的全局动力学结果。它表明，一个应该施加\emph{global and asymptotic}的限制$λ=-V^{-1}\,dV/dϕ$获得可行的宇宙学模型，连续变形$Λ$ CDM宇宙学。特别是，我们介绍了一个正则化的逆幂律势作为一个简单的具体例子。