Ghost-free infinite derivative gravity
我们给出了一个包含无穷级数高阶导数项的引力作用量的构造。其结果是一个经典的一致完成一个良好的研究二次曲率理论。完整作用量的封闭形式是无重影的双度规理论，描述了一个有质量和一个无质量的自旋2场的相互作用。在能量远小于自旋2的质量尺度时，该理论简化为广义相对论。对于与自旋2质量相当的能量，完成爱因斯坦-希尔伯特作用量的高阶导数项捕获了额外的大质量自旋2场的影响。只有当高阶导数的全部级数保持不变时，理论才是无重影的。
2018-10-11 gr-qc hep-th
New massless and massive infinite derivative gravity in three dimensions
本文考虑三维时空中最一般的二次曲率作用量，它具有无穷多个无质量引力的协变导数。该作用量是宇称不变的，无挠率，并且包含与广义相对论中的爱因斯坦-希尔伯特作用量相同的离壳自由度。在紫外线中，通过适当地选择由整函数的指数给出的传播子，点状曲率奇异性可以平滑为高斯分布，而在红外线中，理论简化为广义相对论。我们还将展示如何将新的质量引力嵌入到闵可夫斯基背景下的无鬼无穷导数引力中，作为红外极限之一。最后，我们通过微扰几何，给出了三维deSitter和Anti-deSitter时空中存在宇宙学常数时无穷导数引力的树级么正性条件.
2020-05-14 gr-qc hep-th
Defocusing of Null Rays in Infinite Derivative Gravity
爱因斯坦的广义相对论允许时空奇点，其中零测地同余在满足适当能量条件的物质存在时聚焦。在本文中，我们提供了一个最小的离焦条件的零同余没有假设任何Ansatz依赖的背景解决方案。两个重要的准则是：（1）除了无质量引力子之外，时空中必须引入一个额外的标量自由度;（2）为了避免引力子传播子中的快子或鬼，需要引力的无穷导数理论。在这方面，我们的分析加强了先前的论点，在无限导数引力理论中构建非奇异弹跳宇宙学，而不需要假设任何Annealing来求解完整的运动方程。
2016-12-28 gr-qc hep-th
The origin of regular Newtonian potential in infinite derivative gravity
结果表明，当选择整函数的指数时，无穷导数引力（IDG）是无鬼的和可重正化的。对于这种IDG情况，从δ函数生成的相应牛顿势在原点处是非奇异的。然而，我们将明确地表明，产生这种非奇异势的源不是由质量的点状源的δ函数给出的，而是由高斯质量分布给出的。这清楚地解释了为什么具有整函数的指数的IDG在原点处产生有限势。
2017-09-14 gr-qc hep-th
Hamiltonian analysis of higher derivative scalar-tensor theories
我们进行了一个大类的标量张量拉氏函数的二次依赖于标量场的二阶导数的哈密顿分析。通过诉诸一个方便的选择的动力学变量，我们表明，哈密顿量可以写在一个非常简单的形式，其中的哈密顿量和动量约束很容易识别。在退化的拉格朗日，其中包括Horndeski和超越Horndeski四次拉格朗日的情况下，我们的分析证实，物理相空间的维数减少的主要和次要的限制，由于退化，从而导致消除危险的Ostrogradski鬼。我们还提出了非退化理论的哈密顿公式，并发现它们包含四个自由度，正如预期的那样。最后，我们从哈密顿的角度讨论了幺正规范的地位。
2015-12-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Perturbative Approach to Higher Derivative and Nonlocal Theories
我们回顾了一个微扰方法来处理拉格朗日高阶或无穷阶时间导数。它使我们能够构造一个一致的泊松结构和哈密尔顿只有一阶导数的顺序耦合。到最低阶，只要势为，哈密顿量就从下有界。我们考虑时空非对易场论作为一个例子。
2002-01-03 gr-qc hep-th
Towards UV Finiteness of Infinite Derivative Theories of Gravity and Field Theories
本文将在无鬼、无奇性的无限导数引力理论的启发下，在无鬼、无限导数标量玩具模型的背景下，考虑最一般的单粒子不可约（$1$ PI）费曼图的紫外（UV）有限性.我们将证明，通过使用修饰的顶点和修饰的传播，$n$ -循环，$N$ -点图构造出的低循环$2$ -和$3$ -点，并在一般情况下，$N_i$ -点图是UV有限的内部和外部循环的动量。此外，我们将证明，$n$ -循环，$N$ -点图构造出较低的循环$2$ -和$3$ -点，并在一般情况下，$N_i$ -点图的外部动量依赖性下降指数作为循环阶数的增加和外部动量的分歧被消除在足够高的循环阶数。
2017-05-22 gr-qc hep-th
Higher derivative gravity with spontaneous symmetry breaking: Hamiltonian analysis of new covariant renormalizable gravity
为了探索包含高阶导数和自发Lorentz和/或非同态对称破缺的引力修正理论的一些一般特征，我们研究了最近提出的新版本的协变可重整化引力（CRG）. CRG通过高阶导数、引入约束标量场和自发对称性破缺实现了幂次重正化。我们得到了四维时空中CRG作用量相对于适应于约束标量场的时空叶理的Arnowitt-Deser-Misner表示。由此产生的行动进行了分析，使用哈密顿形式主义。我们发现CRG包含两个额外的自由度。其中一个携带负能量（鬼），它会因为它的相互作用而破坏理论的稳定。这一结果是在对比与原始文件[物理。B 701，117（2011），arXiv：1104.4286 [hep-th]]，其中得出的结论是，当我们分析平坦背景上的波动时，该理论没有鬼并且是可重正化的。
2013-04-15 gr-qc hep-th
Impulsive waves in ghost free infinite derivative gravity in anti-de Sitter spacetime
在无鬼引力无限导数的背景下，研究了反德西特时空中精确脉冲引力波的传播。我们表明，无源理论不承认任何AdS波解决方案以外的爱因斯坦的广义相对论。在有消息来源的情况下，情况就大不相同了。我们构建脉冲波的无限衍生引力产生的无质量粒子和线性源在四维和三维。对应于源位置处的分布曲率的奇点被非局部性模糊。所得解处处正则。在红外区和局部极限，它们归结为相应的广义相对论解。
2020-08-10 gr-qc hep-th
Hamiltonian formalism of cosmological perturbations and higher derivative theories
本论文的重点是得到一个普适的形式体系来计算暴胀过程中各个阶的扰动，它可以应用于早期宇宙中任何引力和物质源的理论。我们首先研究了宇宙学扰动理论的两种方法--作用量方法和逐阶引力方程方法的等价性，并建立了这两种方法对于任何阶微扰的任何引力模型都能得到等价的结果。然后，我们专注于哈密顿形式主义，还没有被广泛研究的文献。我们提供了一个广义哈密顿方法的宇宙学扰动，这是等价的拉格朗日方法。我们表明，该方法可以适用于任何模型在任何阶的扰动。使用这种方法，我们表明，评估相互作用哈密顿量是简单和有效的比以前的方法。在接下来的工作中，我们将重点放在广义非正则标量场上，通过引入一个新的变量，给出了一种写广义非正则标量场哈密顿量的方法。然后，我们实现我们的非正则标量场的哈密顿方法和评估相互作用哈密顿没有慢滚近似。最后，我们首次在弯曲时空中构造了一个矢量Galileon模型，其中的场方程不包含任何高阶导数项，但保持U（1）规范不变性。该模型的共形不变性被打破，导致了原始磁致作用，我们将模型的预测与观测进行了比较。
2017-07-10 gr-qc hep-th
$pp$-waves as exact solutions to ghost-free infinite derivative gravity
我们构造了无鬼无穷导数引力的精确pp波解，并证明了无源理论除了爱因斯坦引力的pp波解外，不存在任何pp波解。这些以Kerr-Schild形式描述的波也求解了该理论的线性化场方程。我们还发现了一个精确的引力冲击波与非奇异曲率不变量和有限的限制在紫外区的非局域性，这是相反的发散限制在爱因斯坦的理论。
2021-07-31 gr-qc hep-th
Various Hamiltonian formulations of f(R) gravity and their canonical relationships
f（R）引力的各种哈密顿公式可以在文献中找到。一些作者遵循Ostrogradsky治疗的高阶导数理论，并引入额外的变量一阶时间导数的度量（通常是外在曲率）。另一些则利用f（R）理论与爱因斯坦引力耦合到标量场的共形等价性，并引入标量曲率R本身作为额外变量，其中包括度规的二阶时间导数。我们表明，相反的一些索赔，这些配方相关的典型的变换。
2009-06-26 gr-qc hep-th
Towards resolution of anisotropic cosmological singularity in infinite derivative gravity
在本文中，我们将表明，运动方程的二次曲率，鬼自由，无穷导数理论的重力将不允许各向异性崩溃的均匀宇宙的Kasner型真空解决方案。
2018-03-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Weak Field Limit of Infinite Derivative Gravity
一种形式的无穷导数引力是免费的幽灵般的不稳定性与改进的小尺度行为。在这个理论中，我们计算了两个局域协变守恒的自旋类点源之间的树能级散射振幅和相应的弱场势能。我们表明，自旋-自旋和自旋-轨道相互作用采取相同的形式在爱因斯坦的引力在大的分离，而在小的分离，结果是不同的。我们发现，当r->0时，不仅通常的牛顿势能是非奇异的，而且势能中的自旋-自旋和自旋-轨道相互作用项也是非奇异的。
2018-09-20 gr-qc hep-th
Infinite derivative gravity resolves nonscalar curvature singularities
本文证明无限导数引力（IDG）能消除广义相对论pp波解中源处的非标量曲率奇点，使曲率在平行传播坐标系中保持有限。
2023-07-14 gr-qc hep-th
Rotating metric in Non-Singular Infinite Derivative Theories of Gravity
在本文中，我们将提供一个非奇异的旋转时空度规的鬼自由无穷导数引力理论。我们将提供对慢旋转系统的透镜-瑟林效应的预测，以及如何将其与广义相对论的结果进行比较。
2018-04-12 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Non-singular metric for an electrically charged point-source in ghost-free infinite derivative gravity
在本文中，我们将构造一个带电系统的线性化度规解的{ \it ghost-free}无穷导数引力理论，这是有效的在整个时空区域。我们将证明质量为$m$的点电荷的引力势是非奇异的，Kretschmann标量是有限的，并且在非局域引力相互作用变得重要的紫外区域中，度规接近共形平坦。我们将证明，只要满足涉及质量和电荷的两个条件，度规势就有界小于1。此外，我们将论证，在这种情况下，宇宙审查猜想是不必要的。与广义相对论中的Reissner-Nordström不同，在那里$|Q|\leq m/M_p$必须总是满足，在{ \it ghost-free}中，无穷导数引力$|Q|>m/M_p$也是允许的，比如对电子。
2018-12-04 gr-qc hep-th
Wald's gravitational entropy for ghost-free, infinite derivative theories of Gravity
在本文中，我们证明了Wald熵的任何球对称黑洞内的引力无穷导数理论是完全由面积法。因此，如果无质量引力子是时空中唯一的传播自由度，引力的红外行为就被爱因斯坦-希尔伯特项捕获了。
2015-03-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
High-Energy Scatterings in Infinite-Derivative Field Theory and Ghost-Free Gravity
在本文中，我们将考虑散射图的上下文中的无限导数理论。首先，我们研究了有限阶高阶导数标量场，发现在大外动量的情况下，我们不能消除散射图的外动量发散。然后，我们采用一个无限导数标量玩具模型，并获得了外动量变得很大时，散射图的外动量依赖性是收敛的。为了消除外部动量发散，必须通过考虑重整化传播子和对裸顶点的顶点环修正来修饰散射图的裸顶点。最后，我们研究了一个标量玩具模型的背景下，这是由一个$\mathit{ghost-free}$和$\mathit{singularity-free}$无穷导数引力理论的启发，其中我们得出的结论，无穷导数可以消除散射图的外部动量发散，并使散射图收敛在紫外线。
2016-09-08 gr-qc hep-ph hep-th
Schwarzschild $1/r$-singularity is not permissible in ghost free quadratic curvature infinite derivative gravity
本文研究了无鬼二次曲率无穷导数引力的完全运动方程。我们将证明在非定域性尺度内，Schwarzschild型奇异度量解是不允许{ \it}的。因此，作为Einstein-Hilbert引力理论预言的Schwarzschild型真空解在非定域性区域内可能{ \it not}存在.我们还将证明，只有二次曲率引力，没有无穷导数，总是允许Schwarzschild型奇异度量解。
2018-09-11 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Non-singular and ghost-free infinite derivative gravity with torsion
我们提出了最一般的二次曲率作用的挠率包括无穷协变导数和研究其影响的Minkowski背景下通过Palatini方法。如果挠率仅由背景轴向场给出，则度规和挠率是解耦的，并且对于费米子源，度规和挠率都可以是无鬼点和无奇点的。
2019-01-17 gr-qc hep-ph hep-th
Gravitational radiation in Infinite Derivative Gravity and connections to Effective Quantum Gravity
Hulse-Taylor双星可能是迄今为止对GR的最佳测试。我们找到了无限导数引力（IDG）的修正四极公式。我们扩展了引力波传播的反向反应公式，发现以前的有效量子引力（EQG）的一个平坦的背景，并将此计算扩展到德西特背景的EQG和IDG。我们使用新的LIGO数据对EQG进行了更严格的限制。我们还发现的IDG框架内的圆形和椭圆形轨道的二元系统发出的功率，并使用的Hulse-泰勒二进制的例子。IDG预测的功率略低于GR，这正是观察到的结果。我们还发现我们的质量尺度上的下限为$M>4.0$ keV，这是$10^6$大于以前的结果。
2018-08-19 gr-qc hep-th
String-Inspired Infinite-Derivative Theories of Gravity: A Brief Overview
在弦论中，经常会出现一类相当有趣的高阶导数理论，它包含一组无穷指数形式的导数。这些理论可能提供一种方法来驯服紫外线发散，而不会引入幽灵般的状态。在这篇特邀文章中，我们提供了一个简要的概述，在过去的十年中已经取得的进展，以构建这样的无穷导数理论的重力，这可能是能够解决的奇异性问题的重力。在这个过程中，我们也将能够提出一些适用于引力的协变无挠度规理论的一般结果。
2015-01-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Infinite Derivative Gravity: A finite number of predictions
无鬼无限导数引力理论（IDG）是一种修正的引力理论，它可以避免广义相对论预言的奇异性。本文探讨了IDG对理论宇宙学家和实验宇宙学家的四个重要领域的影响。首先，引力势产生的点源的推导和实验证据相比，在闵可夫斯基和（反）德西特背景。其次，我们找到了避免闵可夫斯基和（反）德西特时空以及背景弗里德曼-罗伯逊-沃克时空的奇异性的必要条件。第三，在原始暴胀期间的扰动的修改，推导出并示出给IDG的质量尺度上的约束，并允许进一步的测试的理论。最后，导出了IDG对引力波产生和传播的影响，并表明IDG对双星系统发射的功率给出了与广义相对论几乎完全相同的预言。
2019-11-02 gr-qc hep-th
Infinite Derivative Gravity: A Ghost and Singularity-free Theory
本论文的目的是提出一个可行的推广广义相对论自由宇宙学奇点。从这个意义上说，一个可行的宇宙学是一个没有幽灵、快子或奇异物质的宇宙学，同时忠于广义相对论的理论基础，如广义协变性，以及观察到的现象，如宇宙的加速膨胀和后来的暴胀行为。为此，引入了相对论的无限导数扩展，导出了引力作用和计算了非线性场方程，然后在闵可夫斯基空间和德西特空间周围线性化。然后约束的理论，以避免鬼和快子呼吁修改后的传播子，这也是来自。最后，Raychaudhuri方程，以描述的幽灵自由，散焦行为周围的闵可夫斯基和德西特时空，在线性化制度。
2017-04-24 gr-qc hep-th
Do massive compact objects without event horizon exist in infinite derivative gravity?
爱因斯坦的广义相对论被宇宙学和黑洞类型的奇异性所困扰最近，已经表明无限导数，无鬼，引力可以产生非奇异的宇宙学和迷你黑洞解。特别地，该理论具有由新物理学的尺度决定的{ \it质量间隙}。我们将利用这一性质来论证，在这类理论中，没有任何事件视界的情况下，有可能形成非奇异的超大质量致密天体。
2017-10-23 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Towards nonsingular rotating compact object in ghost-free infinite derivative gravity
爱因斯坦的广义相对论的真空解提供了一个旋转度规，它有一个被内外视界覆盖的环奇点和一个因区域。本文将讨论无重影、二次曲率、无穷导数引力（IDG）如何解决环的奇异性。在IDG中，引力相互作用的非定域性可以通过使度规势处处有限（包括在$r=0$处）而涂抹掉delta-Dirac源分布。我们表明，同样的功能也适用于旋转度量。我们可以解决环奇点，使没有地平线形成的线性制度，涂抹出一个环上的δ源分布。我们还将表明，克尔度量不解决完全的非线性运动方程的鬼影免费二次曲率IDG。
2018-11-27 gr-qc hep-th
Hamiltonian analysis of Mimetic gravity with higher derivatives
在哈密顿形式下，分析了两类具有拟引力场高阶导数的拟引力模型。对于第一类拟引力，Ricci标量只耦合到拟引力场，我们证明了自由度（DOF）的数量是三个。然后在Einstein标架和Jordan标架下，对高阶导数直接耦合到Ricci标量的广义拟引力进行了哈密顿分析。我们表明，不同于以往的研究工作在宇宙学扰动水平，只有三个传播的自由度显示，这个广义的mimetic模型，在一般情况下，有四个自由度。为了理解这种差异，我们考虑酉规范，并发现自由度的数量减少到三个。我们的结论是，这个系统看起来很奇怪的原因是，狄拉克矩阵的所有次级约束成为奇异的么正规范，导致额外的次级约束，从而减少自由度的数量。此外，我们给出了一个简单的例子的动力系统来说明如何规范的选择可以影响二级约束的数量，以及自由度的狄拉克矩阵的秩是规范相关的。
2020-10-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Lagrangian Formulation of an Infinite Derivative Real Scalar Field Theory in the Framework of the Covariant Kempf-Mangano Algebra in a $(D+1)$-dimensional Minkowski Space-time
2017年，G. P. de Brito及其同事提出了$(D+1)$维Minkowski时空中Kempf-Mangano代数的协变推广[A. Kempf和G. Mangano，Phys. Rev. D \textbf{55}，7909（1997）; G. P. de Brito，P. I. C. Caneda，Y. M. P. Gomes，J. T. Guaitolini Junior和V. Nikoofard，Adv. High Energy Phys. \textbf{2017}，4768341（2017）]。从协变Kempf-Mangano代数的观点出发，对实标量场理论进行重构，得到描述自由空间中两个玻色粒子（一个普通粒子和一个幽灵粒子）的无限导数Klein-Gordon波动方程.我们表明，在低能量（大距离）限制我们的无限导数标量场理论的行为就像一个Pais-Uhlenbeck振荡器的空间均匀的场配置$ϕ(t,\vec{\textbf{x}})=ϕ(t)$。我们的计算表明，在四维Minkowski时空中存在一个特征长度尺度$δ$，其上限接近于核尺度，即，$δ_{max}\sim δ_{nuclear\ scale}\sim 10^{-15}\, m$。最后，从协变Kempf-Mangano代数的角度证明了具有非局部形状因子${\cal K}(x-y)= -\frac{\squ…
2019-12-01 gr-qc hep-th
Ghost-free infinite derivative quantum field theory
在本文中，我们将研究洛伦兹不变，无限导数量子场论，其中无限导数引起的非局部相互作用的能量标度$M_s$，超越了标准模型。我们将研究一个特定的类，在那里，除了相应的局部理论的原始自由度之外，没有新的动力学自由度。我们将表明，格林函数被修改的非本地额外的长期负责的因果效应，这是局限在该地区的非本地性，即$M_s^{-1}.$的因果费曼传播子的标准时间顺序结构不被保存和非本地模拟的延迟格林函数原来是非零的空间分离。结果，局部交换性被违反。用Minkowski签名在非局部区域中建立这样的理论是不明智的，但它们有欧几里得解释。我们将展示这种非局部构造如何改善局部量子场论中典型的紫外/短距离奇异性。我们将证明非定域性和非因果性本质上是离壳的，只有量子振幅才有物理意义，因此必须始终考虑所有微扰量子校正。
2019-05-28 gr-qc hep-th
Degenerate Hamiltonian operator in higher-order canonical gravity -- the problem and a remedy
通往经典理论的正则表述的不同路线导致不同的正则等价哈密顿量，而它们的量子对应物通过适当的么正变换相关联。然而，对于高阶引力理论，虽然两个从相同作用量中产生的哈密顿量通过正则变换联系在一起，但是当试图正则量子化时，这种差异就会出现，这在非最小耦合的高阶引力理论中占主导地位。我们按照狄拉克的约束分析，制定相空间结构，在存在（情况-I）和不存在（情况-II）的总衍生条款。虽然耦合参数在情况I中没有显著的作用，但在情况II中量子化明显依赖于它的形式，因此，与两者相关的酉变换不是唯一的。我们发现一定的数学不一致的情况下，我，特别是修改后的高斯-邦纳-伸缩耦合作用。因此，我们得出结论，总导数项确实在量子域中发挥了重要作用，为了保持一致性，应该先验地加以考虑。
2019-08-15 gr-qc hep-th
Transmutation of nonlocal scale in infinite derivative field theories
在本文中，我们将展示一个紫外-红外连接的鬼影自由无限衍生场论的拉格朗日是由指数的整个功能。特别是，对于$N$点振幅，在红外线中从紫外线中出现了一个新的尺度，即$M_{\rm eff}\sim M_s/N^α,$，其中$M_s$是标准模型之外的基本尺度，而$α>0$取决于整个函数的具体选择，以及我们是否考虑零或非零的外部动量。我们将首先考虑一个具有立方相互作用的标量玩具模型，然后考虑一个受无幽灵无穷导数引力理论启发的标量玩具模型来说明这一点。我们将简要地讨论一些唯象的含义，如使非局域区域在红外宏观。
2018-12-04 gr-qc hep-ph hep-th
Criteria for resolving the cosmological singularity in Infinite Derivative Gravity around expanding backgrounds
我们推导出的条件，使零射线“散焦”在无限导数引力扰动周围的（A）dS背景，并表明，因此，它是可能的，以避免在这个框架内的奇点。这与爱因斯坦的广义相对论相反。我们进一步将其扩展到（A）dS-Bianchi I背景度量，并给出了一个特定扰动的例子，其中在某些条件下，散焦是可能的。
2017-10-05 gr-qc
Variations of Infinite Derivative Modified Gravity
考虑无物质的非定域修正爱因斯坦引力，其中非定域项的形式为$P(R) F(\Box) Q(R)$ .本文详细推导了该模型的运动方程。这不是一个容易的任务，提出的推导应该是有用的研究人员谁想要调查非局部引力。此外，我们还介绍了相关的爱因斯坦-希尔伯特修正作用量的第二变分和引力微扰的基本原理。
2019-02-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Towards understanding the ultraviolet behavior of quantum loops in infinite-derivative theories of gravity
在本文中，我们将考虑量子方面的一个非本地的，无限导数标量场理论-一个$\it toy \, model$描绘的协变无限导数，非本地扩展爱因斯坦的广义相对论，以前已被证明是免费的鬼周围的闵可夫斯基背景。该理论中的引力子传播子得到了指数抑制，使其成为$\it asymptotically \, free$，从而为解决各种经典和量子发散提供了强大的前景。特别地，我们将发现在$1$ -环处，$2$ -点函数仍然是发散的，但是一旦通过添加适当的计数器项将该振幅重新归一化，则所有其他$1$ -环图以及$2$ -环、$2$ -点函数的紫外（UV）行为保持在良好的控制之下。我们将继续讨论如何能够将我们的计算和参数推广到任意循环。
2016-09-08 gr-qc hep-ph hep-th
Ghost-free theory with third-order time derivatives
作为扩展我们对高阶导数理论理解的第一步，在点粒子的分析力学框架内，我们构建了一个包含拉格朗日三阶时间导数的无鬼理论。虽然消除线性动量项的哈密顿量是必要的，足以杀死鬼与更高的衍生物的拉格朗日与最多的二阶导数，我们发现，这是必要的，但不足以高于二阶导数的拉格朗日。我们澄清了一组无鬼的条件下，我们表明，哈密顿量是有界的，运动方程可简化成一个二阶系统。
2018-05-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Infinite-derivative linearized gravity in convolutional form
本文的目的是将无重影的无限导数线性化引力的无穷阶拉格朗日密度转化为非局部的。为了实现这一点，我们使用广义函数理论和回火分布$\mathcal{S}^\prime$空间中的傅立叶变换。证明了非定域算子域不是定义在整个泛函空间上而是定义在其中的一个子集上，并且证明了这些泛函及其导数在所有$\mathbb{R}^3$中是有界的，从而证明了Riemann张量是正则的，标量曲率不变量不存在时空奇异性.最后，我们探讨我们需要满足什么条件，使解的线性化运动方程存在于$\mathcal{S}^\prime$。
2021-12-10 gr-qc hep-th math-ph
Generalised Boundary Terms for Higher Derivative Theories of Gravity
在本文中，我们希望找到相应的Gibbons-Hawking-York项的曲率引力的最一般的平方通过使用Coframe切片的Arnowitt-Deser-Misner（ADM）分解的时空在四维。为了确保高阶导数引力在微扰水平上是无幽灵和快子的，人们需要无穷协变导数，这产生了广义协变无穷导数引力理论。我们将探讨这种协变无穷导数引力理论的边界项。
2016-08-09 gr-qc
Ghost-free infinite-derivative dilaton gravity in two dimensions
本文给出了两个时空维中球形约化引力（SRG）和Callan-Giddings-Harvey-Strominger（CGHS）理论的无鬼无限导数扩展。对于SRG的情况下，我们指定的Schwarzschild型规范和对角化的二次作用场扰动后，采取的背景场是那些平面空间的解决方案与线性的非线性。使用所获得的对角化，我们构建了无鬼的无限导数修改的SRG理论。在这种修改的SRG理论的背景下，我们推导出一个非局部修改的线性化球形约化史瓦西解。对于CGHS引力的情况下，我们工作在共形规范和对角化的二次行动与此理论的一般背景解决方案。利用这些结果，我们构建了无鬼的无限导数修改的CGHS理论和检查非本地修改的线性CGHS黑洞解。
2022-09-22 gr-qc
Post-inflationary GW production in generic higher (infinite) derivative gravity
引力可以通过在曲率项中加入二次项的方法嵌入到可重整化理论中。然而，这首先导致了Weyl幽灵的存在。如果削弱定域性假设，并且引力子的传播子由没有新的极点和零点的d'Alembertian算子的整函数表示，就有可能摆脱这个鬼。这种类型的模型承认描述$R^2$或Starobinsky暴胀的宇宙学解。我们研究了这个模型中暴胀后的引力子产生，并表明尽管存在可能导致不稳定性的高阶导数算子，它是可以忽略不计的。
2022-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Revealing Infinite Derivative Gravity's true potential: The weak-field limit around de Sitter backgrounds
众所周知，广义相对论会在点源产生的势中产生奇点。我们的宇宙可以建模为德西特（dS）度规，我们表明，鬼免费无限导数重力（IDG）产生一个非奇异的潜力周围的dS背景，而返回到GR预测在大距离。我们还表明，虽然有一个明显的无限数量的系数在理论中，只有有限的数量实际上影响的预测。通过以简化的形式写出线性化的运动方程，我们发现，在低于哈勃长度尺度的距离处，平坦背景周围的IDG势与德西特背景周围的IDG势之间的差异可以忽略不计。
2018-04-05 gr-qc
Conditions for defocusing around more general metrics in Infinite Derivative Gravity
无穷导数引力理论通过一个简化的近似，解决了广义相对论中存在的大爆炸曲率奇点。我们表明，它也可以避免霍金-彭罗斯奇点，通过允许散焦的零射线通过Raychaudhuri方程。这不仅发生在我们忽略物质贡献的最小情况下，而且发生在物质起关键作用的情况下。我们调查散焦的一般情况下，这种anomaly适用的条件，也为更具体的度量，包括一个一般的弗里德曼-罗伯逊-沃克（FRW）度量和三个特定的选择的比例因子，产生一个弹跳FRW宇宙。
2018-08-10 gr-qc
What Are Observables in Hamiltonian Einstein-Maxwell Theory?
爱因斯坦-麦克斯韦哈密顿理论中缺少变化吗？给定观测量的最常见定义（具有弱消失泊松括号和每个第一类约束），观测量是运动的常数和非局部的。不幸的是，这个定义也意味着具有规范自由度的大质量电磁学（Stueckelberg）的可观测量与没有规范自由度的大质量电磁学（Proca）的可观测量是不等价的。另一种Pons-Salisbury-Sundermeyer的观测量定义，旨在实现哈密顿-拉格朗日等价，使用规范生成元G，一个第一类约束的调谐和，而不是每个第一类约束单独，并意味着等效的大质量电磁学的等效观测量。对于广义相对论，G生成解的四维李导数。李导数比较了不同坐标系中具有相同坐标值的不同时空点，例如夏季时间凌晨1点与标准时间凌晨1点，因此消失的李导数意味着恒定性而不是协方差。大质量引力的等价公式需要等价的观测量，这证实了$G$必须为观测量生成$4$维李导数（而不是$0$）。这些独立的结果表明，观测量在内部规范对称性下是不变的，但在外部规范对称性下是协变的，但是这种分叉的定义能适用于爱因斯坦-麦克斯韦理论这样的混合理论吗？Pons、Salisbury和Shepley研究了Einstein-Yang-Mills的$G$。对于爱因斯坦-麦克斯韦，$F_{μν}$和$g_{μν}$在电磁规范变换下是不变的，在$4$维坐标变换下是协变的（由李导数改变）。使用分叉的定义，这些量被视为可观测量，正如人们在…
2019-07-22 gr-qc hep-th physics.hist-ph
Gravitational Friedel oscillations in higher-derivative and infinite-derivative gravity?
当一个带正电的杂质被放置在一个冷的金属中时，在该物体周围产生的电荷密度表现出特征性的波动，称为弗里德尔振荡。在这篇文章中，我们描述了（i）线性化高导数引力和（ii）线性化无限导数“无鬼”引力中的一个类似效应：当引力杂质（点粒子）被放置在Minkowski真空中时，局域能量密度$ρ\equiv G{}_{μν}ξ^μξ^ν$（含$ξ=\partial_t$）表现出负值振荡。这些振荡的波长大致由（i）泡利-维拉尔正则化尺度和（ii）非定域性尺度给出。因此，我们称这种现象为引力弗里德尔振荡。
2018-10-18 cond-mat.other gr-qc hep-ph
Newtonian Potential and Geodesic Completeness in Infinite Derivative Gravity
最近的研究表明，非奇异振荡势，无限导数引力（IDG）理论的一个特点，符合目前的实验数据比标准GR势。在这项工作中，我们表明，这种非奇异的振荡潜力可以由更广泛的一类理论，允许散焦的零射线，因此测地线完整性。我们巩固的条件，使零测地线同余可能是过去完成的，通过Raychaudhuri方程，在IDG理论的非奇异牛顿势的要求。在此过程中，我们研究了一类牛顿势，其特征是标量传播子中的额外自由度，它返回了大距离下熟悉的广义相对论势。
2017-05-09 gr-qc
Light Bending in the Infinite Derivative Theories of Gravity
光弯曲是广义相对论的重要预言之一，在过去的一百年里，它得到了很高精度的证实。本文在引力无限导数理论（IDG）中半经典地计算了光子在太阳附近的偏转角。从我们的计算中，我们发现偏转角$θ$仅取决于$Λ/E$。当$Λ/E \rightarrow \infty$时，$θ\rightarrow θ_E$降低，当$Λ/E \rightarrow 0$时，$θ\rightarrow θ_E$降低至零。转换间隔发生在$10^{4}< E/Λ< 10^{7}$。需要指出的是，如果$0.01 eV < Λ< 0.1 eV$的话，这个模型可以被钱德拉X射线天文台检验。
2017-06-27 astro-ph.HE gr-qc
Junction conditions in infinite derivative gravity
无穷导数引力理论${R{+}RF(\Box)R}$的连接条件是在这样的假设下导出的，即这些条件可以通过避免分布理论中的“定义不清的表达式”来施加。我们发现，这种非局部理论的交界处的条件是更严格的比在当地的理论，因为条件包括一个无限多的方程的Ricci标量。这些条件可以约束几何远远超出匹配超曲面。进一步导出了超曲面上的能量动量所满足的结场方程。事实证明，该理论仍然允许超曲面上有一些物质内容（没有外部通量和外部张力），但具有无痕的能量动量张量。我们还讨论了当超曲面上没有物质集中时的适当匹配条件。最后，我们探讨了我们的结果可能的应用和后果膜世界的场景和明星模型。特别地，我们发现内部张力纯粹是由被限制在膜上的物质的能量-动量张量的迹给出的。结条件的后果说明了两个简单的例子，静态和崩溃的明星。证明了即使不解场方程，若Ricci标量是解析的，超曲面一侧的几何在很大程度上也可以由另一侧的几何决定。进一步证明了广义相对论中一些常用的恒星模型不再是引力无穷导数的解。
2020-12-18 gr-qc
The general scalar-tensor Hamiltonian with deformed covariance
我们推导出标量张量哈密顿约束的所有订单的动量时，正则约束代数变形的相空间函数预测的一些研究到圈量子宇宙学。我们发现，动量和重力和物质场的空间导数必须结合在一个非常具体的形式，以保持变形的一般协方差。这表明，物质场导数和引力曲率应该同样引起形变。我们证明了各种变形函数的宇宙学后果。有些粒子在高能量密度时会引起大的反弹，而另一些粒子则会引起突然的奇点。
2018-12-18 gr-qc
