Disformal Transition of a Black Hole to a Wormhole in Scalar-Tensor Horndeski Theory
我们考虑Horndeski理论的一个子类中的非形式变换，其中一个标量场动力学耦合到爱因斯坦张量。我们应用一个非形式变换的种子毛茸茸的黑洞解，我们表明，有一个过渡的黑洞的虫洞。我们还表明，零能量条件被违反的虫洞配置，我们研究的稳定性的虫洞解决方案，通过计算标量扰动在这种几何形状的时间演化。
2021-11-24 gr-qc hep-th
Invertible disformal transformations with arbitrary higher-order derivatives
本文推广了可逆变形变换，使其包含标量场的任意高阶协变导数，从而得到更一般的无鬼标量-张量理论，并确保物质场耦合时不引入额外自由度。
2023-10-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Field redefinitions in theories beyond Einstein gravity using the language of differential forms
我们研究了一般标量张量理论中场的重新定义的作用。特别是，我们首先集中在一类领域的重新定义线性的自旋2场，并涉及衍生物的自旋0模式，一般称为非形式变换。我们首先定义非形式变换在切空间中的作用。然后，我们利用微分形式语言的巨大经济手段来计算Horndeski理论在一般非形式变换下的完全变换。我们得到，Horndeski的行动映射到自己模一个减少的非Horndeski拉格朗日集。这些新的拉格朗日量被发现是不变量下的非正式的变换，只依赖于一阶导数的标量。此外，这些组合的拉格朗日精确地出现在我们的基础上表达的约束，最近提出的扩展标量张量（EST）理论。这些结果使我们能够分类的不同轨道的标量张量理论不变下特定的非正式的转换，即特殊的非正式，动力学非正式和非正式Horndeski轨道。此外，我们认为这一框架的概括。我们发现，有可能定义良好的扩展非正式的转换，没有被认为是在文献中。然而，他们一般不能连接Horndeski理论与科技英语理论。最后，我们研究了进一步的推广，其中包括不同自旋的额外的字段。这些场的重新定义可以用来连接不同的引力理论，如多标量张量理论，广义Proca理论和双引力。我们讨论如何形式主义的微分形式可能是有用的，在这些线路的未来发展。
2017-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Relativistic stars in scalar-tensor theories with disformal coupling
我们提出了一个一般的公式来分析缓慢旋转的相对论性恒星的结构，在广泛的一类标量张量理论与物质的非正式耦合。我们的方法包括理论与广义动力学项，通用标量场潜力，并包含理论与共形耦合作为特定的限制。为了研究非正式耦合对相对论星结构的影响，我们提出了一个无质量标量张量理论的极小模型，并详细研究了非正式耦合对慢转中子星自发标量化的影响.我们发现，对于负值的非正式耦合参数之间的标量场和物质，标量化可以被抑制，而非正式耦合参数的大正值的恒星模型不能得到。这允许我们对这个参数设置一个温和的上限。我们还表明，这些属性可以定性地理解通过线性化的标量场运动方程的背景下的广义相对论不可压缩星。为了解决中子星物态方程中的不确定性与引力理论之间的内在简并性，我们还证明了该理论中中子星的转动惯量与紧度之间存在着与物态方程无关的普适关系.我们表明，在一定范围内的理论的参数空间的普遍关系在很大程度上偏离了广义相对论，允许，在原则上，探索自发标量化的存在与未来的观察。
2016-06-17 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Spatially covariant theories of gravity: disformal transformation, cosmological perturbations and the Einstein frame
本文研究了一类空间协变引力理论中的宇宙学背景演化和微扰，它传播两个张量模和一个标量模。我们表明，该理论的结构下的非形式化的转换是保持。我们还计算了引力波和曲率扰动的原始谱，它们在非形式变换下是不变的。由于高阶空间导数的存在，张量模本身的二次拉格朗日量不能转换为爱因斯坦坐标系中的形式。然而，存在一个单参数的框架族，其中的引力波的频谱在爱因斯坦框架中采取标准形式。
2016-02-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The two faces of mimetic Horndeski gravity: disformal transformations and Lagrange multiplier
我们表明，非常一般的标量张量引力理论（包括，例如，Horndeski模型）在非形式变换下是一般不变的。然而，有一个特殊的子集，当变换是不可逆的，产生新的运动方程，这是一个推广的所谓的“模仿”暗物质理论最近介绍了Chamsedinne和Mukhanov。无论在假设的引力标量-张量理论作用下的标量场与变换中涉及的标量场是相同还是不同，这些结论都成立。我们的一般模拟理论的新的运动方程也可以从包含一个额外的拉格朗日乘子场的作用量导出。一般的模拟标量-张量理论在运动方程中的导数个数与原始标量-张量理论相同。作为一个应用，我们表明，最简单的模拟标量张量模型是能够模仿宇宙学背景的平坦FLRW模型与正压完美流体与任何常数状态方程。
2015-12-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Simplifying the EFT of Inflation: Generalized Disformal Transformations and Redundant Couplings
我们研究广义非形式变换，包括衍生物的度量，在通货膨胀的有效场论的背景下。所有这些变换都不会改变晚期宇宙学观测量，但会改变作用量中算符的系数：某些耦合实际上是多余的。在导数的首阶和扰动的立方阶，有6个自由函数，可以用来将17个算子中的6个设为零。这是用来表明，张量三点函数不能修改的领导阶导数，而标量张量张量相关器只能通过改变标量动力学修改。在高阶导数中，有一些变换不影响爱因斯坦-希尔伯特作用量：人们可以找到6个额外的变换，可以用来简化暴胀子作用量，至少当动力学由最低阶导数项主导时。我们还确定了领先的高阶导数校正张量功率谱和双谱。
2017-10-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Disformal symmetry in the Universe: mimetic gravity and beyond
本文研究宇宙中的纯变形对称性，构造一般变形不变作用量，证明其等价于一般模拟引力，并扩展到无Ostrogradski鬼场的高阶导数理论及新的可逆变换。
2023-04-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark Matter Relics and the Expansion Rate in Scalar-Tensor Theories
我们在一类标量张量理论中研究了修正膨胀率对暗物质遗迹丰度的影响。我们所考虑的标量-张量理论是从弦论的结构出发的，它有与标量共形的和非形式耦合的物质。我们调查的影响，这样的共形耦合的暗物质遗迹丰度的初始条件，质量和横截面的范围很广。我们发现，利用所有可能的初始条件，满足暗物质含量所需的湮灭截面可以不同于标准情况下的热平均截面。我们还研究了膨胀率在非正式的情况下，发现物理相关的解决方案需要一个非平凡的关系的共形和非正式的功能。我们研究的非正式耦合的影响，在一个明确的例子中，非正式的功能是二次的。
2017-06-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Generalisation of Conformal-Disformal Transformations of the Metric in Scalar-Tensor Theories
本文研究标量-张量理论中涉及高阶导数的度量变换，证明一类可逆变换的存在，并用于构造扩展模拟引力理论，探讨其宇宙学性质。
2024-05-21 gr-qc hep-th
Ghost-free Palatini derivative scalar-tensor theory: desingularization and the speed test
我们揭示了在Palatini形式主义中具有标量场与曲率的导数耦合的标量-张量理论的显著特征。使用非形式变换，我们表明，这个理论是免费的Otrogradski鬼。对于两个耦合常数之间的一种特殊关系，它与最小耦合于标量的Einstein引力是非形式对偶的，这为构造多个精确解开辟了道路.非正式的变换退化的物理区域，附近的去奇异化的属性被揭示的边界处，说明了精确解：非奇异加速宇宙学和静态球对称geon。我们还构造了这个理论中以光速传播的精确pp波。
2018-08-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Hairy Black Holes in Disformal Scalar-Tensor Gravity Theories
我们证明了双度量结构的标量张量理论的无毛定理是可以回避的。我们发现，毛茸茸的黑洞解在存在的电荷承认AdS，平坦或dS渐近与球形，平坦，或双曲基流形。球对称、渐近平坦黑洞和渐近AdS配置的任何视界拓扑结构都与事件视界内外的正则标量场相容。后者表现出丰富的热力学行为诱导的非正式因素，进入作为耦合参数的理论。在巨正则系综中，热AdS、多毛黑洞和Reissner-Nordström-AdS黑洞之间存在稳定性和一级相变的相互作用，后者的热力学相空间类似于固-液-气系统，电势扮演压力的角色。在密切的类比，有一个三相点，其中三个阶段共存，是同样可能的。
2021-05-16 gr-qc hep-th
Effective description of generalized disformal theories
Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University（京都大学汤川理论物理研究所）；Centro de Astrofísica e Gravitação - CENTRA, Departamento de Física, Instituto Superior Técnico - IST, Universidade de Lisboa - UL（里斯本大学技术研究所天体物理学与引力中心）；Division of Liberal Arts, Kogakuin University（工学院大学人文学部）
本文扩展有效场论以描述广义非保形Horndeski理论，引入含lapse函数高阶空间导数的算符，并适用于U-DHOST理论。
2026-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Disformal invariance of cosmological perturbations in a generalized class of Horndeski theories
已知Horndeski理论可以在度量$g_{μν} \to Ω^2(ϕ)g_{μν}+Γ(ϕ,X) \nabla_μ ϕ\nabla_ν ϕ$的非形式变换下变换为Gleyzes-Langlois-Piazza-Vernizzi（GLPV）理论的子类，其中$Ω$是标量场$ϕ$的函数，$Γ$是依赖于$ϕ$和$X=g^{μν}\nabla_μ ϕ\nabla_ν ϕ$的另一个函数。我们证明了，在选择幺正规范的情况下，在平坦的各向同性宇宙学背景上的曲率和张量扰动在非形式变换下一般是不变的。利用包含Horndeski理论和GLPV理论的有效场论，我们得到了标量/张量扰动的二阶作用量，并给出了两个框架之间的物理量关系.在慢滚中，非正式变换下暴胀功率谱的不变性被明确地证明到次领先阶。特别地，我们证明了张量功率谱与广义相对论中的张量功率谱具有相同形式的爱因斯坦框架的存在性，并导出了GLPV理论中引力波谱发生红移的条件.
2015-04-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Potential-driven Inflation with Disformal Coupling to Gravity
本文研究了势驱动暴胀模型与爱因斯坦引力的非形式耦合，考察了这种耦合对暴胀模型的影响。我们考虑一个简单的耦合形式，它只引入一个参数，和三个通货膨胀模型，即混沌通货膨胀，希格斯通货膨胀，和monodromy通货膨胀。我们发现，非正式耦合可以有一些修改这些模型的观测变量，如功率谱，谱指数以及张量/标量比，虽然不是太大，由于非正式耦合参数的约束。通过这些修改，人们有机会改进位于普朗克观测数据有利区域边缘的模型，例如单值暴胀。此外，由于引力场和动力学场的耦合，张量扰动（引力波）可能会出现非平凡声速。
2020-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Disformal map and Petrov classification in modified gravity
非形式变换提供了一个映射不同的标量张量和矢量张量理论，并提供了一个强大的解决方案，在修改的重力生成方法。鉴于人们可以实现的大量新解决方案，设计合适的工具来指导其构建至关重要。在这项工作中，我们解决这个问题，重新审视非正式构造的解决方案在修改后的引力理论的彼得罗夫分类。我们提供密切的公式，涉及的主要零方向以及Weyl标量之前和之后的非形式变换。这些公式允许一个捕捉如果和如何彼得罗夫类型的一个给定的种子几何改变下的非形式变换。最后，我们将我们的一般设置三个相关的非正式构造的解决方案，种子分别是均匀和各向同性，静态球对称和固定轴对称。对于前两种情况，我们证明了非形式变换后的PetrovO型和PetrovD型保持不变，而变形Kerr黑洞不再是D型而是一般的PetrovI型.在这项工作中提出的结果应作为一个新的工具包时，构造和比较新的非正式解决方案修改的重力。
2022-02-08 gr-qc hep-th
Disformal invariance of curvature perturbation
我们表明，根据一般的非正式变换的线性共动曲率扰动是不相同的不变，但不变的超视界尺度的任何理论，是非正式相关的Horndeski的理论。非正式相关的曲率扰动之间的差异被发现是给定的与一个单一的正则标量场的共动密度扰动。在广义相对论中，众所周知，这个量在超视界尺度上通过结合哈密顿量和动量约束得到的泊松方程消失，我们确认，只要满足非形式变换的可逆性条件，类似的结果适用于任何与Horndeski的标量张量理论非形式相关的理论。我们还考虑了幺正规范中全非线性阶的曲率微扰，发现如果我们假设已经达到吸引子区域，则在一般的非正式变换下曲率微扰是不变的。最后，我们还讨论了计数的自由度的理论非正式相关Horndeski的。
2016-02-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The rise of the primordial tensor spectrum from an early scalar-tensor epoch
在暴胀过程中产生的原始引力波（PGW）跨越了很大的频率范围，携带着原始宇宙动力学的信息。在早期纯量张量主导的时期，PGW频谱的振幅可以在很宽的频率范围内增强。为了研究这一现象，我们集中在一类标量张量理论，以及高能量理论的暗能量和暗物质，其中的标量是共形和非形式耦合的早期宇宙演化过程中的物质的动机。对于共形主导的时期，PGW频谱具有平坦的阶梯状形状。更有趣的是，一个非正式主导的时代的特点是一个峰值频谱与一个破碎的幂律配置文件，与斜率取决于标量张量理论考虑。我们引入了一个图形工具，称为破幂律灵敏度曲线，作为一个方便的视觉指标，了解是否可以检测到GW实验的给定破幂律配置文件。然后，我们分析了各种代表性的共形和非正式模型的GW光谱，讨论了它们与爱因斯坦望远镜（ET），激光干涉仪空间天线（LISA），DECi赫兹干涉仪引力波天文台（DECIGO）和大爆炸观测器（BBO）的可探测性前景。
2022-04-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Transformation of Primordial Cosmological Perturbations Under the General Extended Disformal Transformation
原始的宇宙学扰动是暴胀和随后的动力学过程所培育的种子，最终导致了现在的宇宙。本文研究了规范不变标量和张量扰动在广义非形式变换$g_{μν} \rightarrow A(X,Y,Z)g_{μν} + Φ_μΦ_ν$下的行为，其中$X \equiv -\tfrac{1}{2}ϕ^{;μ}ϕ_{;μ}, Y \equiv ϕ^{;μ}X_{;μ}, Z \equiv X^{;μ}X_{;μ} $和$Φ_μ\equiv Cϕ_{;μ} + DX_{;μ}$，$C$和$D$是$(ϕ,X,Y,Z)$的一般泛函.我们发现在这种变换下，张量扰动是不变的。另一方面，标量曲率扰动只接受了保形项的修正;它至少在线性阶以下与非形式项无关。在完整的Horndeski理论的框架内，校正项变成线性依赖于规范不变的同动密度扰动及其一阶时间导数。在超视界极限，所有这些修正项消失，只剩下原来的标量曲率扰动。换句话说，在完全Horndeski理论的背景下，它在超视界极限的一般扩展非形式变换下是不变的。我们的工作包括一系列关于原始宇宙学扰动的变换或不变性的研究，在我们的一般扩展非形式变换下推广了他们的结果。
2021-08-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Disformal Closure Selects 3D Scalar-Tensor Gravity without Local Bulk Modes
Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)（基础科学研究所）；Institute for Advanced Studies in Basic Sciences (IASBS)（基础科学高等研究院）
该研究通过三维Horndeski引力的非共形场重定义闭包，选出平方根曲率相互作用，证实其无局域体模，扩展了无局域体动力学范式并为相关研究提供动机。
2026-10-12 hep-th
Transforming gravity: from derivative couplings to matter to second-order scalar-tensor theories beyond the Horndeski Lagrangian
我们研究的标量张量引力理论的基础上的标量和物质的自由度通过一个有效的度量引入的导数耦合的结构。这种相互作用根据其张量结构分为共形（标量）、非形式（矢量）和扩展非形式（无迹张量），以及标量场的导数阶数。关系限于一阶导数的领域确保二阶方程的运动在爱因斯坦框架，因此没有Ostrogradski鬼自由度。到约当标架的映射的存在性在一般情况下并不平凡，并且可以通过其特征值和特征张量使用标架变换的雅可比矩阵来解决。这些对象也出现在这些理论的不同方面的研究中，包括量子力学描述中路径积分的度量和场重新定义变换。虽然在爱因斯坦框架中是合理的，但一般的非形式耦合理论在约旦框架中由高阶运动方程描述。这个明显的矛盾是解决了使用一个隐藏的约束：收缩的度量方程的雅可比本征张量提供了一个约束关系的高阶场导数，这使得一个表示动力学方程的二阶形式。这标志着一个漏洞Horndeski的定理，并允许扩大一套标量张量理论是奥斯特罗格拉茨基稳定。对于最简单的共形关系和非形式关系，也讨论了变换后的高斯-博内项。
2014-02-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stability of disformally coupled accretion disks
无毛定理假定黑洞唯一的外部可观测性质是它的质量、电荷和角动量。在引力的标量-张量理论中，黑洞周围的物质分布会导致所谓的“自发标量化”不稳定性，从而引发标量头发的发展。在Brans-Dicke型理论中，这种效应可以理解为标量场的快子有效质量的结果。在这里，我们考虑的不稳定性广义类标量理论的特点是非共形，即“非正式”，耦合的问题。近年来，这种理论引起了相当大的兴趣，并在宇宙学和天体物理学的各种系统中进行了研究。从引力波天文学的发展前景来看，探讨强引力区引力波理论的意义是十分必要的。在这篇文章中，我们集中在史瓦西和克尔黑洞周围的物质配置的自发标量化。我们发现，在更一般的标量张量理论中，Brans-Dicke理论的不稳定性可以增强，这表明违反了无毛定理。另一方面，我们发现，特别是如果耦合是非常强的，或者如果在物质分布的梯度是可以忽略不计的，非形式耦合趋于稳定的系统。
2017-08-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Solar System Constraints on Disformal Gravity Theories
非正式引力理论是标量-张量理论，其中标量通过乔丹标架度规与物质衍生耦合。这些模型最近在宇宙学背景下引起了人们的兴趣，因为它们承认加速解。我们推导了一般非形式引力理论中静态孤立质量的解，并将其转化为参数化后牛顿形式。这使我们能够调查的约束放置在这样的理论的地方测试的重力。最严格的限制来自于由于太阳系相对于不断发展的宇宙学背景场的运动而产生的优选框架效应。我们得到的约束，提高了两个数量级的前太阳系的约束，并限制通用模型的非正式耦合的规模为$\mathcal{M} \gtrsim 100$ eV。这些限制使得所有非形式效应与宇宙学无关。
2015-10-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Consistency of matter coupling in modified gravity
当引力拉氏量具有简并结构以避免Ostrogradsky鬼点问题时，修正引力理论中的物质耦合是一个重要问题。最近，这个问题在广义非形式Horndeski类中的玻色子物质场中得到了解决，这是迄今为止通过对Horndeski理论进行可逆非形式变换的高阶导数推广而获得的最一般的无幽灵标量张量理论。本文阐明了广义非形式Horndeski理论中费米子物质耦合的相容性。我们发展的四元组的广义非形式变换的变换律，看看它如何影响费米物质耦合。我们发现，费米物质耦合的一致性需要一个额外的条件上所需的玻色子的情况下。其结果是，我们确定了一个子类的广义非正式Horndeski类，它允许一致耦合的普通物质场，包括标准模型粒子。
2023-02-13 gr-qc hep-th
Disformal transformations in modified teleparallel gravity
在这项工作中，我们探讨了非正式的背景下的远程平行等价的广义相对论和修改远程平行引力的转换。本文给出了挠率张量、挠率向量和扭曲等理论中主要几何对象的非形式变换的分量显式公式。最重要的是，我们考虑的边界项，区分挠标量的Ricci标量。对于$f(T)$引力，我们证明了非形式变换不能直接去除表征它的局部Lorentz破缺项，然而，我们证明了非形式变换具有有趣的性质，这对于标量扭转引力模型等的未来应用是有用的。
2020-01-14 gr-qc hep-th
Vacuum Cherenkov radiation and bremsstrahlung from disformal couplings
修改重力的最简单方法是扩展重力扇区以包括额外的标量自由度。在这样一个理论中可以建立的最一般的度规包括非形式项，因此标准模型场在一个度规上运动，这个度规是时空度规和由标量的一阶导数构成的张量之和。在这样的理论中，引力波和光子可以以不同的速度传播，而这些速度又可以不同于物质粒子的最大速度极限。在这项工作中，我们表明，非形式耦合可以导致带电粒子发射切伦科夫辐射和韧致辐射显然在真空中，取决于背景演化的标量场。我们讨论了这对观测宇宙射线的影响，以及非正式耦合的暗能量模型所产生的约束。
2016-06-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Disformally self-tuning gravity
我们扩展了以前的自调整分析的最一般的标量张量引力理论在四维与二阶场方程考虑广义耦合的物质部门。通过允许物质的非形式耦合，我们能够扩展Fab Four模型并构建一类新的理论，这些理论能够在Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker背景下调谐掉宇宙学常数。
2016-03-22 gr-qc hep-th
Connecting Relativistic MOND Theories with Mimetic Gravity
本文揭示含单位类时向量场的相对论性 MOND 理论可借助共形/离散形式对称性与模拟引力等价互换，并提出构建新相对论性 MOND 理论的共形不变标量-向量-张量框架。
2025-03-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
DHOST theories as disformal gravity: From black holes to radiative spacetimes
本文综述了DHOST理论中利用脱形场重定义构造旋转黑洞和非线性辐射时空精确解的方法，系统刻画了脱形变换对Petrov类型的影响，并推导了脱形张量引力波的产生条件。
2025-02-08 gr-qc hep-th
Hairy black holes in DHOST theories: Exploring disformal transformation as a solution-generating method
基于场重定义的解生成方法，如保角映射，在研究修正引力的精确解中起着重要的作用。在这项工作中，我们探讨了使用非正式的字段重新定义，调查新的区域的解决方案空间的DHOST理论的可能性。关键的组成部分是找到合适的种子解决方案，以产生新的确切的DHOST理论。我们首先考虑描述裸奇点的爱因斯坦标量系统的种子解。在适当的假设下，我们得到了一个不可行的结果，表明没有黑洞解可以从这样的种子GR解决方案。然后，考虑到二次DHOST理论的每个简并类在一般非形式映射下的稳定性，我们考虑两种已知的黑洞解作为种子构型：Schwarzschild隐形解和非隐形的Reissner-Nordstrom类解.限制我们的考虑可逆的非正式的转换，我们表明，建设新的毛茸茸的黑洞解的隐形解决方案相关联的一个恒定的动力学项也是相当有限的。我们得到新的解决方案，无论是隐形或描述渐近局部平坦黑洞与赤字立体角。然而，从非隐形种子解决方案相关的一个非恒定的动力学项以及随时间变化的标量配置文件，我们表明，非正式的变换可以引入相当一般的修改的外部几何形状。最后，我们考虑使用小的非形式变换来构造最小修改的毛状黑洞解。这种解决方案生成方法的进一步应用，应允许提供新的毛旋转黑洞解的隐形部门有用的现象学调查的紧凑对象以外的GR。
2020-02-05 gr-qc hep-th
Disformal gravitational waves
本文针对非共形变换下引力波性质可能改变的问题，给出其充要条件，论证不依赖坐标且适用于完全非线性时空，通过示例展示非线性水平下非共形变换可产生张量引力波，该效应在线性微扰理论中易被忽略。
2025-02-11 gr-qc hep-th
Invertibility conditions for field transformations with derivatives: toward extensions of disformal transformation with higher derivatives
我们讨论了从场$ψ_a$到涉及导数$ϕ_i = \bar ϕ_i(ψ_a, \partial_αψ_a, \ldots ;x^μ)$的其他场$ϕ_i$的场变换，并推导出这种变换是可逆的条件，主要集中在最简单的情况下，即变换映射在一对两个场之间，并涉及到它们的一阶导数。这种类型的一般场变换改变了自由度的数量，因此为了使变换可逆，它必须满足一定的简并条件，这样就不会出现额外的自由度。利用特征线法计算微分方程独立解的个数，得到了可逆变换的充分必要条件.作为可逆性条件的应用，我们给出了可逆场的导数变换的一些非平凡例子，并严格证明了包含标量场的二阶导数的非形式变换的简单扩张是不可逆的.
2022-01-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Vector disformal transformation of generalized Proca theory
受GW 170817/GRB 170817 A对引力波速度与光子速度偏差的约束的启发，我们在广义Proca理论的背景下研究了度规的非形式变换.这个约束限制了引力拉格朗日量的形式，限制了电磁场在宇宙学背景下耦合到引力扇区的方式，或者两者的组合。由于物质与引力耦合的不同方式通常通过非正式变换相互关联，因此理解广义Proca拉格朗日量的结构在非正式变换下如何变化是很重要的。对于常系数的非形式变换，我们给出了拉格朗日量的完全变换规则。我们发现，额外的条款，这被认为是超越广义Proca在文献中，产生的转换。另一方面，一旦这些附加项被包括在内，引力拉格朗日量的结构在变换下被保持。然后，我们推导了均匀各向同性背景上标量、矢量和张量扰动的声速变换规则。我们明确地表明，它们变换的自然期望的度量变换，也就是说，根据变换的背景光锥结构。最后，我们认为，由于在宇宙中的结构，如暗物质晕，一般的不均匀性改变了引力波的速度从它的宇宙学值。我们给出了一个粗略的估计的非均匀性的影响，并发现微调不应该依赖于背景或微调的理论必须进一步微调，以通过紧约束。
2018-07-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Hybrid Higgs Inflation: The Use of Disformal Transformation
我们提出了一个混合型的传统Higgs暴胀和新的Higgs暴胀模型。我们执行一个非正式的变换到爱因斯坦框架和分析的背景动力学和宇宙学扰动截断模型，在其中，我们忽略了希格斯场的高导数项。由观测到的密度扰动功率谱，我们得到了微分耦合中非最小耦合常数$ξ$和质量参数$M$的约束条件.虽然混合模型中的原始倾斜$n_s$几乎没有变化，但随着$|ξ|$的增加，张量标量比$r$从新的Higgs暴胀模型的值向传统的Higgs暴胀模型的值移动.我们证实了我们的结果通过数值分析的ADM形式主义的完整理论中的约旦框架。
2017-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological attractors to general relativity and spontaneous scalarization with disformal coupling
在中子星的强引力区表现出自发标量化的正则标量-张量理论模型长期以来一直被认为预测了标量场的宇宙演化，这通常会导致严重违反当今太阳系对广义相对论的限制。我们研究，如果这种紧张局势可以缓解，通过推广这个模型，包括标量场$φ$和物质之间的非正式耦合，其中约旦框架度量${\tilde g}_{μν}$是相关的爱因斯坦框架一$g_{μν}$由${\tilde g}_{μν}=A(φ)^2 (g_{μν}+Λ\, \partial_μφ\, \partial_νφ)$。我们发现，这个更广泛的理论承认一个晚时间吸引机制走向广义相对论。然而，这个吸引子的存在需要一个$Λ\gtrsim H_0^{-2}$阶的非正式尺度值，其中$H_0$是今天的哈勃参数，它比中子星$Λ\sim R_s^{2}$的自发标量化相关的尺度大得多，$R_s (\sim 10^{-22} H_0^{-1})$是这些恒星的典型半径。吸引子机制所需的大值$Λ$（i）抑制中子星内部的自发标量化，（ii）诱导标量场波动的鬼不稳定性，从而防止张力的分辨率。我们认为，问题的出现，因为我们的非正式耦合涉及一个维度参数。
2019-11-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
D-brane Disformal Coupling and Thermal Dark Matter
标量场和物质之间的共形耦合和非共形耦合在一般标量张量理论中自然发生。在宇宙学和粒子物理学的D-膜模型中，这些耦合源自描述横向（标量）和纵向（物质）涨落动力学的D-膜作用量，因此它们是耦合的。在后暴胀时期和大爆炸核合成（BBN）开始之前，这些耦合可以改变物质感受到的膨胀率，改变对暗物质粒子热遗迹丰度的预测，从而改变满足当今暗物质含量所需的湮灭率。我们研究了类D膜共形耦合和非形式耦合对BBN之前宇宙膨胀率的影响，以及它对暗物质遗迹丰度和湮灭率的影响。对于纯粹的非形式耦合，膨胀率总是相对于标准的膨胀率提高。这就产生了更大的横截面相比，标准的热预测的范围内的暗物质质量，这将是探测未来的实验。在类似D膜的情况下，膨胀率增强发生的尺度取决于弦耦合和弦尺度。
2017-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological disformal transformations to the Einstein frame and gravitational couplings with matter perturbations
度量$g_{μν} \to Ω^2 (ϕ)g_{μν}+Γ(ϕ,X) \partial_μϕ\partial_νϕ$的非形式变换，其中$ϕ$是具有动能$X= \partial_μϕ\partial^μϕ/2$的标量场，保持了Gleyzes-Langlois-Piazza-Vernizzi（GLPV）理论（这是Horndeski理论的最小扩展）的拉格朗日结构。在物质存在的情况下，这种变换引起标量场$ϕ$和物质之间的动力学型耦合。考虑了张量扰动在各向同性宇宙学背景上的二阶作用量与广义相对论中的作用量具有相同形式的爱因斯坦框架，研究了背景和线性扰动水平上的耦合作用.我们表明，在爱因斯坦框架中的物质扰动所感受到的有效引力势可以方便地表示为广义相对论贡献和引力修正引起的耦合的总和。对于变换作用量属于一类Horndeski理论的理论，由于引力解混，在爱因斯坦坐标系中两个引力势之间不存在各向异性应力。我们提出了一个具体的暗能量模型，包括Brans-Dicke理论以及张量传播速度$c_{\rm t}$不等于1的理论。我们澄清了约旦/爱因斯坦框架中的物理量之间的对应关系，并研究了从物质主导时代到今天的引力势和物质微扰的演化。
2015-10-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Rotating stealth black holes with a cohomogeneity-1 metric
在五个维度，我们考虑一个一般的移位对称和宇称保持标量张量的行动，包含高达二阶协变导数的标量场。构造了一个旋转隐形黑洞解，其中度规由等动量的Myers-Perry时空给出，标量场由Hamilton-Jacobi势确定.这个非平凡的标量场有一个额外的头发与测试粒子的静止质量，解决方案不需要任何微调的耦合函数的理论。有趣的是，我们表明，非正式的变换，产生的这个标量场，并与一个恒定的程度的非正式性，叶不变（最多的同形）的迈尔斯-佩里度量具有相等的动量。这意味着，标量场的头发，以及常数非正规参数，可以始终吸收到变形度量的质量和单个角度参数的进一步重新定义。这些结果在更高的奇数维扩展与迈尔斯-佩里度规，所有的动量是相等的。度量在非形式变换下不变性的关键主要是等动量的Myers-Perry度量的余齐性。从这个观察，我们认为一般类的cohomogeneity-1度量在任意维度，我们列出的条件，确保这类度量保持不变（直到crystalomorphisms）下的非正式变换与一个恒定程度的非正式和一个标量场与恒定的动力学项。扩展到克尔-（A）dS的情况下，它被认为是旋转隐形解决方案可能存在提供一些微调的耦合函数的标量张量理论。
2021-07-24 gr-qc hep-th
Spin-orbit effects for compact binaries in scalar-tensor gravity
引力波为我们提供了一个了解宇宙的新窗口，并且已经被用来对光标量场的存在施加强约束，这是许多引力理论的共同特征。然而，在这种情况下，自旋效应仍然相对未被探索。在这项工作中，我们构建了一个有效的点粒子作用的通用旋转体，可以共形和非正式耦合到一个真正的标量场，我们表明，需要存在一个自洽的解决方案自动意味着，如果一个标量耦合到一个机构的质量，那么它也必须耦合到它的自旋。然后，我们使用完善的有效场论技术进行全面的研究自旋轨道效应在二元系统中的领先顺序在后牛顿（PN）的扩展。为了简单起见，我们专注于准圆非旋进双星，系统地计算所有关键量，包括保守势，轨道结合能，辐射功率和引力波相位。我们表明，根据二元系中每个成员与标量耦合的强度，由共形耦合引起的自旋-轨道效应首先以0.5PN或1.5PN阶进入相位，而由非形式耦合引起的自旋-轨道效应则以3.5PN或4.5PN阶开始。尽管这种抑制额外的PN订单，我们发现，非正式的自旋轨道条款实际上可以支配他们的共形对应由于增强了一个大的前因子。因此，我们的研究结果表明，即将到来的引力波探测器可能是敏感的双中子星双星的非正式的自旋轨道效应，如果至少有一个两个机构是足够的标度。
2021-10-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Circular Disformal Kerr Black Hole
Arnold Sommerfeld Center for Theoretical Physics（阿诺德·索末菲理论物理中心）；Univ de Lyon, ENS de Lyon, Laboratoire de Physique, CNRS UMR 5672（里昂大学，里昂高等师范学校，物理实验室，法国国家科学研究中心）；Sede Esmeralda, Universidad de Tarapacá（塔拉帕卡大学埃斯梅拉达校区）
本文提出了一种新的精确旋转黑洞解，通过反常变换保留凯尔几何特性，为研究修改引力中的类似凯尔黑洞现象提供了理论工具。
2026-01-10 gr-qc hep-th
Weakening Gravity on Redshift-Survey Scales with Kinetic Matter Mixing
我们探讨一般的标量张量模型中存在的物质和标量场，我们称之为动力学物质混合之间的动力学混合。在引力从标量中分离的框架中，这是由于物质种类与引力扇区的非正式耦合，非正式系数取决于标量场的梯度。在物质最小耦合的框架中，它起源于所谓的超越Horndeski二次拉格朗日量。我们通过允许非正式耦合系数依赖于标量场的梯度来扩展相互作用暗能量的有效理论。在这种非常一般的方法中，我们推导出避免鬼和梯度不稳定性的条件，并且我们独立于用于描述动作的帧度量来定义动力学物质混合。我们研究了它的现象学后果的$Λ$ CDM背景演变，首先分析小尺度。然后，我们计算了所有尺度下的CMB各向异性和CMB透镜势的物质功率谱和角谱。我们采用COOP的公共版本，一个数值爱因斯坦-玻尔兹曼求解器，实现了非常一般的标量张量修改的重力。相当独特的是，动能物质混合在短尺度上削弱了引力，相对于$Λ$ CDM情况，预测了较低的$σ_8$。我们提出这是一个可能的解决方案的CMB最佳拟合模型和低红移观测之间的紧张关系。
2016-09-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Degenerate higher order scalar-tensor theories beyond Horndeski up to cubic order
我们提出了所有的标量张量拉格朗日量是立方的二阶导数的标量场，并退化，从而避免Ostrogradsky不稳定性。由于约束的存在，它们传播不超过三个自由度，尽管具有更高阶的运动方程。我们还确定了可行的组合，以前确定的二次退化拉格朗日和新建立的三次。最后，我们研究新的理论是否连接到已知的标量张量理论，如Horndeski和超越Horndeski，通过共形或非形式变换。
2016-12-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Exploring gravitational theories beyond Horndeski
我们最近在arXiv：1404.6495中提出了一类新的没有Ostrogradski不稳定性的引力标量张量理论。由于它们推广了Horndeski理论，或“广义”伽利略，我们称它们为G $^3$。当时间超曲面与均匀标量场超曲面重合时，这些理论有一个简单的公式。我们确认，它们只包含三个传播自由度的哈密顿公式的细节。我们研究这些理论和物质之间的耦合。此外，我们调查他们如何转换下的非正式重新定义的度量。值得注意的是，这些理论被保留的非正式的转换，取决于标量场梯度，这也允许映射到Horndeski理论的G $^3$的子族。
2015-02-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Canonical invariance of spatially covariant scalar-tensor theory
我们调查不变的正则变换的空间协变标量张量引力理论，称为XG理论，通过该行动或哈密顿量和主要的约束保持其形式不变。我们推导出的哈密顿量在一个非微扰的方式和完成的哈密顿量分析的所有区域的理论。我们证明了只要理论在空间同态下具有对称性，理论在所有区域最多有3个自由度。然后，我们利用无穷小变换导出了不变的正则变换。XG理论的不变度量变换包含向量积和非形式变换。向量积和非形式因子可以取决于标量场和度量的高阶导数项。此外，我们发现了不变的正则变换的动量的度量。利用不变正则变换，研究了Horndeski理论与GLPV理论之间的关系，发现通过所找到的不变正则变换，不能从Horndeski理论得到任意的GLPV理论.
2016-11-30 gr-qc hep-th
On Rotating Black Holes in DHOST Theories
利用非形式解生成方法，我们构造了退化高阶标量张量（DHOST）理论的新的轴对称解。该方法首先考虑DHOST理论中的一个“种子”已知解，然后对该度量进行非形式变换以获得一个新的解。在真空中，这两个解是等价的，但当考虑到与物质的耦合时，它们在物理上就不等价了。这样，我们“变形”的隐形克尔黑洞解，我们得到了第一个解析的旋转非隐形解在DHOST理论，而相关的标量场场是随时间变化的一个恒定的动力学密度。新的解决方案的特点是由三个参数：质量，自旋和非正式的参数，编码相对于克尔几何的偏差。我们探讨了新的变形Kerr几何的一些几何性质，它不再是Ricci平坦的，具有与Kerr度量相同的奇异性，允许一个遍历区域，并且是渐近平坦的。此外，克尔解的隐藏对称性被打破，提供了高阶引力理论中非圆几何的一个例子。我们还讨论测地线运动和计算其（变形）零方向，这是有趣的工具，以了解因果结构的几何。此外，为了再次说明非正式的解决方案生成方法的潜力，我们提出了另一个轴对称解的DHOST理论从非正式的变换的广义克尔解决方案的Einstein-Scalar引力。
2020-09-22 gr-qc hep-th
Extended Scalar-Tensor Theories of Gravity
我们研究新的一致的标量张量引力理论最近推出的Langlois和Noui与潜在的有趣的宇宙学应用。我们推导出一个主要的约束，防止传播的一个额外的危险模式与高阶运动方程的存在条件。然后，我们分类最一般的，一致的标量张量理论，在标量场的二阶导数最多是二次的。此外，我们调查这些理论和（超越）Horndeski通过共形和非形式变换之间的可能联系。最后，我们指出，这些理论可以与新的运营商在有效场论的暗能量，这可能会打开新的可能性，测试暗能量模型在未来的调查。
2016-04-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Beyond dRGT - a new massive gravity theory?
通常认为dRGT理论是描述没有鬼的大质量自旋2场的唯一方法。虽然dRGT可以说是最优雅的大质量引力理论，但如果放松定域性假设，它可能不是唯一的无幽灵理论。本文利用dRGT作用量中度量张量的非形式变换，导出了一个新的质量引力理论。只要度量的变换保持纯粹的非形式性，它的解耦极限就存在于超越Horndeski拉格朗日类中。这证明了在这个退耦极限中不存在鬼，并暗示了它们在整个理论中的不存在。然而，一个警告是这个新理论可能的非局部结构。此外，我们考虑一个更一般的情况下，我们允许在非形式变换的共形因子是不同的单位，并讨论了在这个解耦限制鬼的情况下。
2018-10-16 gr-qc hep-th
Traversable wormholes in beyond Horndeski theories
在高阶标量张量理论中构造了一大类明确的、渐近平坦的正则虫洞解。的解决方案是真空解决方案的标量张量理论和无论（外来或定期），以支持他们。它们是通过种子黑洞解的一般非形式变换构造的。种子的解决方案属于一个特定的Horndeski理论，需要存在的所有扩展的Galileons，并有一个更高的维洛夫洛克起源。因此，所得到的虫洞总是超越Horndeski理论的一般解。我们研究的特定类别的虫洞参数化的ADM质量和两个耦合常数的理论，一个涉及到他们的高维Lovelock起源和一个非形式变换本身。后者的耦合常数影响喉大小的虫洞解决方案，从而给他们一个紧凑或非紧凑的性质，以及他们的属性。
2022-05-15 gr-qc hep-th
Shining Light on Modifications of Gravity
引力的许多修正引入了新的标量自由度，在这样的理论中，物质场通常耦合到一个有效度规，这个有效度规既取决于时空的真实度规，也取决于标量场及其导数。标量场对有效度量的贡献可以分为共形和非形式两类。非形式项引入了标量场和其他物质场的能量动量张量之间的梯度耦合，并且不能被第五种力实验所约束，因为这些项的影响在静态非相对论源周围是微不足道的。利用高精度、低能量的光子实验来寻找共形耦合的标量场（称为类轴子粒子）是众所周知的。在这篇文章中，我们表明，这些实验也限制非正式的标量场理论，是特别重要的，因为约束这些耦合与其他实验室实验的困难。
2012-09-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Disformal Maps: Classification and Singular Dynamics
Institute for Basic Science (IBS)（基础科学研究所）；CEICO - Central European Institute for Cosmology and Fundamental Physics, FZU - Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（中欧宇宙学与基础物理中心、捷克科学院物理研究所）；Department of Physics, Institute of Science Tokyo（东京科学大学物理系）；Department of Physics & Institute of Physics and Applied Physics (IPAP), Yonsei University（延世大学物理系与应用物理研究所）
该研究推导了逆非共形度规的显式公式，将非共形变换按霍金斯-埃利斯分类为四类并关联其凯莱-哈密顿次数与塞格雷子类，得到奇异变换对应的类幻影能量-动量张量，可用于研究不同非共形变换的运动学与动力学性质。
2026-10-14 gr-qc hep-th
Unique gravitational wave signatures of GLPV scalar-tensor theories
Leibniz University Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）；Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik, Albert-Einstein-Institut（马克斯·普朗克引力物理研究所，阿尔伯特·爱因斯坦研究所）；Institute for Basic Science (IBS)（基础科学研究院）；Institute of Science Tokyo（东京科学大学）；Yonsei University（延世大学）
研究GLPV理论中由标量原始涨落诱导的引力波，发现独特的标量-标量-张量相互作用，导致标量诱导张量模式的高阶导数，从而增强引力波产生，预测标量诱导引力波谱密度与频率成五次方关系。
2026-04-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Palatini kinetic scalar-tensor theory: analytical and numerical solutions
本文研究了Palatini动力学耦合标量-张量理论中的静态球对称解，该理论在爱因斯坦坐标系中归结为引力与标量场的最小耦合。利用这一事实，约旦和爱因斯坦框架是由一个可逆的非形式变换，它可以在封闭的形式解决，我们推导出在约旦框架的一般解决方案，并表明它不包含黑洞。该方程存在一个虫洞分支和一个裸奇点分支，在这两个分支之间存在一个非奇异的渐近平坦解，其核函数为$M_{1,1}\times S^2$。这个理论严重违反了零能量条件。
2021-10-27 gr-qc hep-th
Chiral primordial gravitational waves in extended theories of Scalar-Tensor gravity
我们重新研究了单场暴胀中的宇称破坏问题。我们寻找一种系统的方法来参数化的方法，在最大的奇偶违反发生的规模，这是我们希望找到陈西蒙斯不稳定性的存在。我们通过考虑标量-张量引力的有效场论的可能实现来做到这一点，这可以提供丰富的唯象学。引力作用被扩展到包括导数耦合的相互作用，通过非正式的变换，由一个小参数，这是确定与引力子速度的负功率缩放。这导致抑制截止尺度的有效理论，导致参数大的手征张量波动。我们的结论是，在系统的物理描述的变化是必要的，以保持足够的奇偶违反，以及确保模式的稳定性。
2020-02-16 gr-qc hep-th
Stringent Pulsar Timing Bounds on Light Scalar Couplings to Matter
讨论了与物质共形耦合和非形式耦合的标量张量理论对脉冲星时间的限制。将动力学简化为质心系中的运动，并使用平均异常参数化，我们发现了由共形和非形式相互作用引起的第一个后牛顿修正，其形式为广义拟开普勒解。我们还导出了标量辐射引起的辐射反作用力和相应的后开普勒参数。我们使用不同的脉冲星到达时间（TOA）数据集探测标量修正PKP。特别是，我们专注于大的轨道频率的系统的非正式耦合引起的PKP项的贡献是敏感的更高的频率。我们发现，最受约束的{ {脉冲星定时}}是PSR B1913+16和双脉冲星PSR J 0737 - 3039 A/B，是从太阳系中的Shapiro效应获得的共形耦合的Cassini束缚的量级。{ {使用其他脉冲星定时的组合约束给出了共形耦合$β^2 < 2.33 \cdot 10^{-5}$的上限和$Λ\geq 1.12 \ {\rm MeV}$的非正式耦合尺度的下限，其分别与Cassini约束和GW-170817约束相当}}。最后讨论了未来脉冲星伴黑洞定时的测量。
2023-03-01 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
