Horndeski genesis: consistency of classical theory
Horndeski理论中的创世纪是宇宙开始的可能场景之一。在这个模型中，不存在不稳定性是以牺牲作为有效普朗克质量的系数在渐近性$t\rightarrow -\infty$中消失的性质为代价的，这标志着强耦合和经典处理的不一致性的危险。我们在一个特定的模型中研究这个问题，并将三次作用的扰动分析（arXiv：2003.01202）扩展到任意阶。我们的研究是基于功率计数和维数分析的高阶项。我们推导出后者，找到特征强耦合能标，并获得经典描述的有效性的条件。奇怪的是，我们发现，最强的条件是相同的，在已经检查立方的情况下得到的。
2020-09-10 gr-qc hep-th
Non-Gaussian inflationary shapes in $G^3$ theories beyond Horndeski
我们认为最近推出的一类健康的理论超越Horndeski模型的通货膨胀曲率波动的高阶放大器的可能的签名。尽管明显的大量和复杂的立方相互作用，我们表明，广义Horndeski（也称为$G^3$）的相互作用产生的领先顺序双谱可以减少到两个众所周知的$k$膨胀形状的线性组合。我们猜想，说的行为是不是一个意外的三阶，但结果所规定的要求，在这些理论中的Ostrogradski不稳定性，一般协方差和线性色散关系的情况下。
2014-09-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Multisymplectic Formalism for Cubic Horndeski Theories
该研究构建了三次Horndeski理论的协变多辛形式体系，分析了其协变哈密顿形式中庞加莱-嘉当形式投影到$J^1π$的条件，探究了仅用多动量表述的可行性，并讨论了不满足投影条件的一般情况的意义。
2022-11-19 gr-qc math-ph math.MP
Most general cubic-order Horndeski Lagrangian allowing for scaling solutions and the application to dark energy
在一个标量场$ϕ$耦合到非相对论性物质与场相关耦合$Q(ϕ)$的三阶Horndeski理论中，我们得到了最一般的拉格朗日具有各向同性和均匀宇宙学背景上的标度解。对于常数$Q$，包括耦合消失的情况，相应的拉格朗日简化为形式$L=Xg_2(Y)-g_3(Y)\square ϕ$，其中$X=-\partial_μϕ\partial^μϕ/2$和$g_2, g_3$是$Y=Xe^{λϕ}$的任意函数，其中$λ$为常数。我们得到了定常$Q$的标度拉格朗日量的不动点，并证明了对于含有$Y$的逆幂律函数的立方耦合$g_3(Y)$，存在$ϕ$ -物质支配历元（$ϕ$ MDE）.不动点附近的稳定性分析表明，在$ϕ$ MDE之后可以有一个稳定的临界点，负责宇宙加速。我们提出了一个具体的暗能量模型，允许这样的宇宙序列，并表明，鬼和拉普拉斯不稳定性可以避免，即使在立方耦合的存在。
2018-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hyperbolicity in Spherical Gravitational Collapse in a Horndeski Theory
数值研究了平移对称Einstein-Gauss-Bonnet（EdGB）引力场中的球形引力坍缩.我们发现的证据表明，有开放的初始数据集的字符的方程组的变化从双曲型到椭圆型的时空的紧凑区域。在这些情况下，系统的演变，作为一个双曲型的初边值问题，导致运动方程成为不适定的椭圆形区域的形式。在相应的有效“柯西视界”上没有遇到奇点或间断。因此，可以想象，如果方程被适当地处理为混合型，那么EdGB引力的适定公式（至少在球对称范围内）是可能的。
2019-10-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial non-Gaussianities of gravitational waves beyond Horndeski
在Gao统一的标量-张量理论框架下，我们阐明了张量扰动的原初非高斯性的特征。一般拉格朗日的ADM变量，使框架保持空间协方差，并包括Horndeski理论和Gleyzes-Langlois-Piazza-Vernizzi（GLPV）的推广作为具体情况。它表明，GLPV推广不会产生任何新的条款相比，在三次行动的情况下的Horndeski理论，但四个新的条款出现在更一般的理论超越GLPV。我们计算张量3点关联函数解析处理的色散关系作为一个扰动的修改。由于修改后的色散关系的3点函数的相对变化是只有轻微的配置依赖。当修正色散关系的影响很小时，只有一个立方项产生压缩非高斯性，这是广义相对论中唯一存在的项。相应的非高斯振幅有一个固定的和普遍的特征，因此提供了一个“一致性关系”的原始张量模式在一个相当广泛的单场暴胀模型。所有其他的立方相互作用被发现在等边形状的峰。
2016-02-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Emergence of ghosts in Horndeski theory
我们表明，从初始条件与稳定的扰动，伽利略标量场的演变结果在鬼的外观later on. To证明这一点，我们考虑的理论与k-本质和立方伽利略拉格朗日在一个固定的Minkowski背景。构造简单波的显式解析解，在此基础上，健康的标量自由度被转换为鬼波。这样的变换是光滑的，而且扰动始终保持双曲（直到焦散形式）。我们讨论了鬼和封闭的因果曲线的外观，这样的解决方案之间的关系。
2020-07-09 gr-qc hep-th
New scaling solutions in cubic Horndeski theories
我们提出了一个可行的暗能量的情况下存在的立方Horndeski相互作用和一个标准的标量场动力学项与两个指数势。我们表明存在新的缩放解决方案，沿立方耦合$G_3$提供了一个重要的贡献，以同样的方式作为背景流体密度的规模的场密度。解最终进入由标量场主导的不动点驱动的宇宙加速时代，该不动点产生于第二指数势。我们澄清可行的参数空间中，所有的理论上一致的条件，包括那些没有鬼和拉普拉斯不稳定性满足标度和标量场占主导地位的临界点。与具有相同标量势的Quintessence相比，我们发现立方耦合产生了一些新的特征：（i）允许的模型参数空间更宽，因为更陡的势可以驱动宇宙加速：（ii）相对于Quintessence，现在的暗能量状态方程$w_ϕ$可以更接近$-1$;（iii）即使在标度时代，与立方耦合相关的密度在标准场密度上占主导地位，在低红移时，前者的贡献往往被抑制。我们还计算了与准静态近似下的物质扰动和弱透镜势在亚视界极限的增长相关的量，并表明立方耦合导致的扰动的修改后的演变，可以区分从Quintessence。
2018-09-19 astro-ph.CO gr-qc
Horndeski theories and beyond from higher dimensions
具有宇宙学常数的爱因斯坦-希尔伯特作用量是最普遍的局部四维作用量，它导致了对称的、无发散的二阶导数运动方程。在更高的维度中，可以出现额外的项。我们调查了一个广义度量分解涉及一个标量自由度来表达高维行动作为一个有效的四维标量张量理论。从高维的Ricci标量和我们的度量模型的一个子类，我们恢复了Horndeski理论的子集与光速的引力波。更一般地，超越Horndeski术语出现。当在高维作用量中包含高斯-博内标量时，我们对简并高阶标量-张量理论中存在的所有高阶二阶导数项以及超出该阶的高阶导数项产生贡献。我们讨论这种技术作为一种方法来产生健康的四维引力理论与额外的标量自由度和轮廓进一步概括我们的方法。
2021-02-08 gr-qc hep-th
Toward evading the strong coupling problem in Horndeski genesis
了解是否可以构建早期宇宙学的经典场论描述，并且在整个进化过程中没有初始奇异性并且稳定，这是很有趣的。其中一个已知的可能性是霍恩代斯基理论中的起源，它被认为是暴胀情景的替代或可能的完成。在该模型中，强耦合能量尺度在渐近过去$t \to - \infty$趋于零，使得该模型潜在地难以处理。我们指出，尽管后者的属性，经典的设置可能是值得信赖的，因为经典的演化的能量尺度（其时间尺度的倒数）也消失为$t \to -\infty$。在Horndeski类具体模型的框架下，我们证明了立方相互作用的强耦合能标在一定参数范围内大大超过经典能标，表明经典描述是可能的.
2020-07-13 gr-qc hep-th
Generalized disformal Horndeski theories: cosmological perturbations and consistent matter coupling
可逆非形式变换是研究无鬼标量张量理论的有用工具。通过对Horndeski理论的可逆非形式变换进行高阶导数推广，我们构造了一类新的无重影标量张量理论，我们称之为广义非形式Horndeski理论.具体来说，这些理论超越了二次/三次DHOST类。我们探讨宇宙学扰动，以确定一个子类，其中引力波以光速传播，并澄清张量和标量扰动的鬼/梯度不稳定性的情况下的条件。我们还调查的条件下，一个物质场可以始终耦合到这些理论，而不引入不必要的额外的自由度。
2023-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Self-anisotropizing inflationary universe in Horndeski theory and beyond
相对于沃尔德的宇宙无毛定理在广义相对论，它表明，Horndeski理论（及其推广）承认各向异性膨胀吸引子，如果拉格朗日依赖于三次导数的标量场。我们称这样的解为自各向异性暴胀宇宙，因为各向异性暴胀可以在不引入任何各向异性物质场（如向量场）的情况下发生。作为自各向异性的一个具体例子，我们提出了一个比安奇I型宇宙的Horndeski理论的动力学。
2018-07-31 gr-qc
Anisotropic cosmological models in Horndeski gravity
最近有人发现，在均匀的比安奇我宇宙学的背景下考虑的一个特定的Horndeski理论的各向异性阻尼附近的初始奇点，而不是被放大。在这项工作中，我们扩展了对这种现象的分析，以涵盖整个Horndeski家庭。我们发现，这种现象是不存在的K-本质和/或动力学重力编织理论，其中的各向异性增长，因为一个接近奇点。各向异性阻尼在早期只有在更一般的Horndeski模型，其拉格朗日包括条款二次和三次在二阶导数的标量场。这些理论通常被认为与观测不一致，因为它们预测了引力波的非恒定速度。然而，目前的速度预测值可以在任何需要的精度下接近光速，因此理论实际上与目前的观测结果一致。我们考虑两个不同的例子，这样的理论，其特点是后期的自加速和早期的通货膨胀驱动的非最小耦合。它们的各向异性在中间时间显示出最大值，并且在早期和晚期接近于零。早期的暴胀阶段表现出不稳定的非均匀扰动，这表明宇宙的初始状态应该是非均匀的。然而，更一般的Horndeski模型可能是稳定的。
2021-03-01 gr-qc hep-th
Reconstructions of Horndeski Subclasses by Gaussian Processes
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla（普埃布拉自治大学物理数学院）；Centro Internacional de Física Fundamental, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla（普埃布拉自治大学基础物理国际中心）
该研究根据晚期宇宙学数据，利用高斯过程贝叶斯技术从霍恩德斯基类中重构两个子类理论，发现布兰斯 - 迪克子类在\(z\in(0.4,1.7)\)范围更受青睐，立方伽利略子类在全红移范围支持标量场与引力修正及暗能量密度随时间演化。
2026-07-24 astro-ph.CO gr-qc
Finding Horndeski theories with Einstein gravity limits
Horndeski作用量是最普遍的标量张量理论，在运动方程中最多只有二阶导数，因此避免了奥斯特罗格拉茨基不稳定性，使其在大尺度上修正引力时很有意义。为了通过引力的局部测试，这些修改主要依赖于非线性屏蔽机制，在高密度区域恢复爱因斯坦的广义相对论。我们推导出一组条件的四个自由函数的Horndeski行动，检查是否嵌入在行动中的一个特定的模型具有爱因斯坦引力极限或没有。为此，我们开发了一个新的和令人惊讶的简单的缩放方法，确定主导条款的运动方程，通过考虑正式限制的耦合，通过新的条款，在修改后的行动。这使我们能够找到制度，其中非线性项占主导地位，爱因斯坦的场方程恢复到领先的顺序。与标量场分布的有效近似一起，然后可以进一步评估这些限制是否可以归因于真正的屏蔽效应。为了说明，我们将分析应用于立方伽利略和变色龙模型以及Brans-Dicke理论。最后，我们强调，缩放方法也提供了一个自然的方法进行筛选制度后牛顿膨胀。
2016-06-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Linear stability of black holes in shift-symmetric Horndeski theories with a time-independent scalar field
在平移对称Horndeski理论中，研究了具有与时间无关的背景标量场的静态和球对称黑洞的线性微扰，其拉格朗日量的特征在于耦合函数只依赖于标量场的动力学项$X$ .我们澄清的情况下，鬼和拉普拉斯不稳定性沿径向和角度方向的奇，偶宇称扰动。对于由k-本质拉格朗日量和与Ricci标量耦合的非最小导数描述的反射对称理论，我们证明了具有非平凡标量头发的黑洞在视界附近一般是不稳定的。这包括非渐近平坦的黑洞已知存在的非最小导数耦合到里奇标量是一个线性函数的$X$。我们还研究了非反射对称理论中的几个黑洞解。对于具有Einstein-Hilbert项的立方伽利略子，存在一个非渐近平坦的多毛黑洞，没有鬼/拉普拉斯不稳定性。此外，对于线性耦合到高斯-邦纳项的标量场，渐近平坦的黑洞解相对于一个小的耦合微扰构造是免费的鬼/拉普拉斯不稳定性。
2022-05-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Spherical collapse in DHOST theories and EFT of dark energy
该研究结合暗能量有效场论方法，利用超越Horndeski的DHOST理论球对称坍缩模型，探究EFT参数对大尺度结构形成的影响，确定参数约束空间并分析其对坍缩时间等的作用及观测意义。
2025-04-17 astro-ph.CO gr-qc
Black holes in a cubic Galileon universe
我们发现和研究的黑洞解的Horndeski理论的一个子类，包括立方Galileon项的性质。所研究的理论对于标量场具有位移对称性而不是反射对称性。伽利略被假定为具有线性的时间依赖性，其特征在于由速度参数。我们给出了类似于BTZ解的解析三维解，但具有修改有效宇宙学常数的非平凡标量场。然后我们研究了4维渐近平坦解和de Sitter解。后者根据其有效宇宙学常数的不同，可分为三个不同的分支。对于其中的两个分支，我们发现家庭的黑洞解，参数化的速度的标量场。这些球对称解与靠近黑洞事件视界的GR解不同，但具有相同的deSitter渐近行为.速度参数代表黑洞的初生毛。
2016-06-13 gr-qc hep-th
Gravitational Collapse of a Homogeneous Scalar Field Coupled Kinematically to Einstein Tensor
研究了均匀含时标量场的引力坍缩，该场除了与曲率耦合外，还与爱因斯坦张量运动学耦合。这种耦合是Horndeski理论的一部分，我们研究它的崩溃过程中的效果。我们发现标量场坍缩所需的时间依赖于导数耦合的值，并且奇点受到视界的保护。将内部解与外部Schwarzschild-AdS度规相匹配，我们证明了在坍缩过程中满足弱能量条件的情况下，形成了一个黑洞。标量场在奇点处取有限值。
2017-01-27 gr-qc hep-th
Degenerate Higher-Order Scalar-Tensor (DHOST) theories
这篇文章回顾了标量张量理论的拉格朗日包含二阶导数的标量场，但仍然只传播一个标量模式（除了通常的两个张量模式），因此没有困扰的奥斯特罗德拉茨基不稳定性。这些理论，其中包括所谓的Horndeski和超越Horndeski理论，最近已完全分类到立方阶的二阶导数。在介绍了这些理论之后，我提出了一些现象学方面的问题。在宇宙学中，这些理论可以被包含在对暗能量和修正引力的统一有效描述中。最后讨论了几种具体模型下的中子星解。
2018-03-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Large black-hole scalar charges induced by cosmology in Horndeski theories
本文在Horndeski理论子类中研究膨胀宇宙背景下黑洞解的正则性，发现宇宙膨胀驱动的标量场时间导数会迫使黑洞获得大标量荷，并通过吸积与Vainshtein屏蔽抑制可观测效应，同时指出LISA可将五次项系数约束至$10^{-30}$量级。
2025-07-23 gr-qc
Cosmological constraints and phenomenology of a beyond-Horndeski model
我们在Gleyzes-Langlois-Piazza-Vernizzi理论框架下研究了一个特定的暗能量模型的观测约束，该理论将Galileon鬼凝聚（GGC）扩展到超越Horndeski理论的领域.在这个模型中，我们表明，普朗克宇宙微波背景（CMB）的数据，结合重子声学振荡，Ia型超新星，和红移空间扭曲的数据集，给出了紧的上限$|α_{\rm H}^{(0)}| \le {\cal O}(10^{-6})$今天的超越Horndeski（BH）参数$α_{\rm H}$。这主要归因于宇宙学背景的早期变化和暗能量密度中$α_{\rm H}$占优势所引起的扰动引起的CMB声峰的移动。与$Λ$ -冷暗物质（$Λ$ CDM）模型相比，BH模型抑制了由于立方伽利略子的存在而导致的大尺度积分萨克斯-沃尔夫（ISW）尾，并由于背景演化的不同而修正了小尺度CMB功率谱.我们发现，BH模型考虑适合的数据比$Λ$ CDM根据$χ^2$统计，但偏差信息准则（DIC）略倾向于后者。假设我们的BH模型与$α_{\rm H}=0$（即，GGC模型）比$Λ$ CDM更受青睐，即使是DIC，在当前的观测中也没有偏离Horndeski理论的特殊特征。
2019-09-16 astro-ph.CO gr-qc
Binary Black Holes in Modified Gravity
本论文利用数值相对论研究修正引力中双黑洞引力波，分析三次Horndeski理论的解区域与EFT适用范围，发现其与GR的引力波失配度可超30%，还探究了高阶曲率修正并开发了AHFinder表观视界寻找工具。
2023-08-23 gr-qc
Stability of neutron stars in Horndeski theories with Gauss-Bonnet couplings
在含有Gauss-Bonnet（GB）曲率不变量$R_{\rm GB}^2$的标量耦合的Horndeski理论中，研究了静态球对称背景下中子星（NS）解的存在性和线性稳定性.对于形式为$αξ(ϕ) R_{\rm GB}^2$的标量-GB耦合，其中$ξ$是标量场$ϕ$的函数，具有非平凡标量轮廓且不存在不稳定性的线性稳定恒星的存在对无量纲耦合常数$|α|$的强度提出了上限。为了实现线性（或电子）GB耦合$α_{\rm GB}ϕR_{\rm GB}^2$与典型核状态方程的最大质量，我们得到了理论上限$\sqrt{|α_{\rm GB}|}<0.7~{\rm km}$。这比观测含有NS的双星发射的引力波所得到的结果更严格。我们还将三阶标量导数的相互作用，四次导数耦合与非最小耦合的Ricci标量除了标量GB耦合，并表明NS解决方案与非平凡的标量配置文件满足所有的线性稳定性条件存在一定范围内的耦合常数。在从Kaluza-Klein约化得到的正则化四维Einstein-GB引力中，我们发现，在这个理论中的NS遭受强耦合问题以及偶宇称扰动的拉普拉斯不稳定性。我们还研究了幂律$F(R_{\rm GB}^2)$模型中具有非平凡标量轮廓的NS解，发现它们在恒星内部是病态的，在恒星外部受到鬼不稳定性和渐近强耦合问题的困扰.
2022-07-10 gr-qc hep-ph hep-th
Dark energy in Horndeski theories after GW170817: A review
中子星并合产生的引力波事件GW 170817与电磁波事件一起表明，对于红移$z<0.009$，引力波$c_t$的速度非常接近光速。这对在修正引力理论框架下构建的暗能量模型提出了严格的限制。我们回顾了标量-张量理论中的晚期宇宙加速模型，特别关注暗能量状态方程的演化和与宇宙增长历史相关的观测量。我们提供了一个规范准备制定的标量扰动充分Horndeski理论和估计与大尺度结构的演变，宇宙微波背景，和弱透镜采用所谓的准静态近似的模式深处的声音视界。根据$c_t$最近的观测界，我们还根据不同的结构形成模式将幸存的暗能量模型分为四类，并讨论了如何在观测上将它们彼此区分开来。特别是，标量场$ϕ$与形式为$G_4(ϕ) R$的Ricci标量$R$耦合的非极小耦合理论，包括$f(R)$引力，不仅可以从宇宙膨胀和增长历史中严格约束，而且可以从屏蔽引力耦合的变化中严格约束。积分萨克斯-沃尔夫信号与星系分布的互相关可以是一个关键的可观察到的放置边界的相对比率的立方伽利略密度总暗能量密度。引力波天文学的曙光将打开一个新的窗口，通过修正的张量微扰光度距离来进一步约束非最小耦合理论。
2019-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Wave Decay into Dark Energy
我们研究了引力波衰变为暗能量涨落$π$的过程，通过过程$γ\to ππ$和$γ\to γπ$，使洛伦兹不变性的自发破缺成为可能。在暗能量的EFT（或Horndeski/超越Horndeski理论）中，第一个过程对于算符$\frac12 \tilde m_4^2(t) \, δg^{00}\, \left( {}^{(3)}\! R + δK_μ^νδK^μ_ν-δK^2 \right)$来说是很大的，因此最近的观测迫使$\tilde m_4 =0$（或等价地$α_{\rm H}=0$）。这个限制，加上引力波以光速传播的要求，排除了所有四次和五次GLPV理论。此外，我们还研究了相同的耦合如何影响引力子在圈阶的传播。与$\tilde m_4^2$成比例的算子产生对引力子传播的可计算的、非洛伦兹不变的高阶导数校正。色散关系的修正提供了一个可与衰变相比拟的$\tilde m_4^2$的束缚。相反，三次Horndeski的算子不会产生相当大的高阶导数修正。
2018-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Regular black holes from thin-shell collapse
本文基于含无限高阶曲率修正的引力理论，利用二维 Horndeski 理论证明无压物质薄壳坍缩一般会形成规则黑洞，且其是唯一的球对称解与坍缩终点，同时为极限曲率假设提供了证据。
2024-12-26 gr-qc hep-th
Dark energy scenario consistent with GW170817 in theories beyond Horndeski gravity
四阶Gleyzes-Langlois-Piazza-Vernizzi（GLPV）理论是标量张量理论的一般框架，它允许在各向同性宇宙学背景下实现张量传播速度$c_t$等于1。我们提出了一个暗能量模型，在该模型中，晚期宇宙加速发生在一个简单的k-本质拉格朗日类似的鬼凝聚与立方和四次Galileons在GLPV理论的框架。我们表明，各种各样的变化的暗能量状态方程$w_{\rm DE}$包括进入区域$w_{\rm DE}<-1$可以实现不违反条件的鬼和拉普拉斯不稳定性的情况下。由于存在一个二次k-本质拉格朗日量$X^2$，避免了对物质时代跟踪状态方程$w_{\rm DE}=-2$的逼近，这一方法不受观测数据的支持.研究了$c_t^2=1$模型中非相对论性物质扰动的演化，证明了分别与牛顿引力势和弱引力透镜势有关的两个量$μ$和$Σ$实际上是等价的，使得$μ\simeq Σ>1$ .对于其中的偏差$w_{\rm DE}$从$-1$是显着的情况下，在较晚的宇宙学时期，$μ$和$Σ$的值往往是较大的低红移。我们还发现我们的暗能量模型可以与Horndeski理论中由于大质量天体内部引力定律的修正而产生的偏差参数$α_{\rm H}$的界限相一致。
2018-05-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Vainshtein Screening in Scalar-Tensor Theories before and after GW170817: Constraints on Theories beyond Horndeski
屏蔽机制是暗能量模型在大尺度上介导第五种力的基本特征。我们研究制度的强标量场非线性，被称为Vainshtein屏蔽，在最一般的标量张量理论传播一个单一的标量自由度。首先，我们发展了一个有效的方法，参数化宇宙学扰动超出线性秩序的这些理论。在准静态极限下，完全非线性的有效拉格朗日量包含六个独立的项，其中一个项在三次扰动下开始。我们计算了球体周围的两个引力势。在身体外部和附近，屏蔽再现了标准重力，并修改了重力耦合。在体内，这两种电位是不同的，并取决于密度分布，这表明Vainshtein屏蔽被打破。我们提供了最一般的表达式，这些修改，修订和扩展以前的结果。我们应用我们的研究结果表明，GW 170817事件，Hulse-Taylor脉冲星和恒星结构物理学的组合，约束这些一般理论的参数在$ 10^{-1}$的水平，和GLPV理论在$10^{-2}$的水平。
2018-05-14 gr-qc hep-ph
Regular black hole formation in four-dimensional non-polynomial gravities
本文构造一类四维非多项式引力理论，借助二维约化对应的 Horndeski 子类证明无压恒星和薄壳坍缩可形成正则黑洞，并验证相关方程无高阶导数问题。
2025-10-21 gr-qc hep-th
Quantum corrections in Galileon theories
本文利用截断正则化方法计算了立方伽利略理论中的单圈量子修正。我们确认了单圈有效作用量的预期形式，并且伽利略理论的耦合没有得到重整化。然而，新的条款，不包括在树级的行动，诱导量子修正。我们还考虑了一个有效膜理论中的单圈修正，它属于Horndeski或广义Galileon类。我们发现，新的条款产生的量子修正，而树级耦合也重整化。我们的结论是，广义Galileon理论的结构被量子修正更彻底地改变比Galileon理论。
2014-11-24 gr-qc hep-th
Dark-Energy Instabilities induced by Gravitational Waves
我们指出，暗能量扰动可能会变得不稳定的存在下，引力波的振幅足够大。我们研究这种效果的立方Horndeski运营商（编织），成比例的$α_{\rm B}$。描述暗能量波动的标量具有典型双星系统产生的引力波振幅的鬼像和/或梯度不稳定性。考虑到双星系统的布居数，我们得出结论，不稳定性触发在整个宇宙的$|α_{\rm B} |\gtrsim 10^{-2}$，即当重力的修改是相当大的。这种不稳定性是由频率低至$10^{10}$ km的大质量黑洞双星触发的：因此，这种不稳定性是强大的，除非新的物理进入更长的波长。不稳定性的命运和系统随后的时间演化取决于UV的完成，因此理论可能最终处于与原始状态非常不同的状态。同样的不稳定性也存在于$|α_{\rm H}| \gtrsim 10^{-20}$的超越Horndeski理论中。总之，唯一能避免这些问题的具有相当大的宇宙学效应的暗能量理论是$k$ -本质模型，它可能与物质共形耦合。
2020-05-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Phenomenology of the generalized cubic covariant Galileon model and cosmological bounds
我们研究广义立方协变伽利略模型，动力学驱动的暗能量模型内的Horndeski类理论。该模型扩展了立方协变Galileon，包括在K-本质和立方项，仍然允许跟踪器的解决方案的字段衍生物的幂律。我们研究了可行的参数空间的形状强制执行的稳定性条件，其中包括没有鬼，梯度和快子不稳定性和避免在早期的强耦合。本文研究了该模型引起的修正对宇宙微波背景（CMB）、透镜势自相关和物质功率谱等宇宙学观测量的影响。为了实现这一目标，我们使用CMB温度和极化，重子声学振荡（BAO），红移空间畸变（RSD），超新星Ia型（SNIa）和造父变星的数据进行参数估计。仅用宇宙微波背景辐射的数据分析就发现，今天的哈勃参数$H_0$与造父变星在$1σ$的测定结果一致，解决了宇宙学标准模型的著名张力。对CMB、BAO、RSD和SNIa的联合分析，除了通常的上限外，还为中微子质量之和设定了一个下限，即在1 $σ$处的$Σm_ν>0.11$ eV。基于有效$χ_\text{eff}^2$和偏差信息准则的模型选择分析不能清楚地识别出$Λ$ CDM和广义三次协变Galileon之间的统计优势模型，由此得出后者值得进一步研究的结论。
2020-03-19 astro-ph.CO gr-qc
Constraining self-interactions of a massive scalar field using scalar gravitational waves from stellar core collapse
本研究通过数值模拟恒星核坍缩产生的引力波，发现三次与四次自相互作用导致系统性谱差异，且该差异不依赖标量场质量与共形因子，从而可用未来探测器约束自相互作用类型。
2023-08-29 astro-ph.HE gr-qc
Reformulating Scalar-Tensor Field Theories as Scalar-Scalar Field Theories Using Lorentzian Cofinsler Spaces
在这篇论文中，我将展示如何使用Finsler几何的概念，在可微流形M的余切丛上利用标量场f来构造一种新的几何类型。这种新的几何将被称为洛伦兹-柯芬斯勒几何。这个几何学将使我能够使用f的二阶垂直导数，以及M上的标量场的微分，来构造M上的洛伦兹度规张量，它依赖于φ。f将被选择，使得M上的结果度量具有FLRW度量的形式，其中t个相等的常数切片是平坦的。当Horndeski拉格朗日函数被评估为这种几何选择的四次和五次拉格朗日函数是三阶的，但减少到非退化的二阶拉格朗日函数加上一个发散。在这些“标量化”的Horndeski拉格朗日函数中改变phi后，将得到允许自膨胀宇宙解的方程，只要适当地选择Horndeski拉格朗日函数中出现的系数函数。这种方法也被用来研究最一般的共形不变标量张量场论的解，它是平坦空间相容的（即，使得当空间是平坦的或标量场是常数时，场论的拉格朗日量是明确定义的）。在那里也可以选择系数函数来给出自膨胀宇宙。将提出的论点表明，有可能构建模型宇宙，开始爆炸，然后安定下来，以一个更安静的加速期，要么永远持续下去，或停止和崩溃的模型原始，预膨胀，状态。
2020-09-05 gr-qc
Numerical implementation of the Cubic Galileon model in PINOCCHIO
我们提出了一个微扰处理的非线性星系团簇的背景下，立方Galileon修改的重力模型，在第二阶拉格朗日微扰理论和扩展的椭球崩溃，包括Vainshtein筛选。我们在数值上实现这样的处方在近似PINOCCHIO代码，并使用它来生成实现的物质密度场和晕目录与不同的处方椭球崩溃。我们研究了三种不同的近似在计算坍缩时间时对晕质量函数、晕偏置和物质功率谱的影响。在晕质量函数中，修正的重力效应和屏蔽效应在高质量端都是显著的，与其他MG模型的结果相似。我们进行比较与N体模拟，以评估我们的方法的有效性，并表明，我们可以重现相同的趋势，在模拟中观察到的所有数量考虑。通过对PINOCCHIO的分组算法进行简单的修改以考虑重力修改，并且不需要重新校准算法，我们证明了我们可以以良好的精度再现模拟的线性晕偏差和轻度非线性物质功率谱，特别是对于Vainshtein筛选的实施。我们强调，虽然近似，我们的方法是数量级的速度比一个完整的N体模拟，使其成为快速生成大套晕目录的宇宙学观测的最佳工具。
2022-09-02 astro-ph.CO gr-qc
Galileon Radiation from a Spherical Collapsing Shell
分析了薄球壳物质坍缩过程中的伽利略辐射。在一个立方伽利略理论的框架内，我们计算的字段配置文件在大的距离产生的一个短的崩溃，发现辐射场有两个峰值前进的光锋。在崩溃过程中辐射的总能量遵循幂律比例与壳的物理宽度和结果从两个竞争的影响：一个Vainshtein抑制的排放和增强由于薄壳。
2017-01-19 astro-ph.SR gr-qc hep-th
Stealth Schwarzschild solution in shift symmetry breaking theories
我们发现隐形Schwarzschild解决方案与一个非平凡的配置文件的标量场定期在地平线上的爱因斯坦引力耦合到标量场的k-本质和/或广义立方伽利略条款，这是一个子类的Horndeski理论打破了移位对称性，其中的引力波的传播速度与光速相一致。在推导了移位对称破缺理论允许具有非平凡标量场轮廓的一般Ricci平坦度规解的充分条件后，我们重点研究了具有或不具有时间依赖性的标量场的隐形Schwarzschild解.对于剖面$ϕ=ϕ_0(r)$，我们得到了两种隐形Schwarzschild解，其中一种在事件视界上是正则的。线性微扰分析表明，标量模的动力学项完全消失，表明标量模是强耦合的。在一般标量场分布只依赖于空间坐标的理论中，隐形史瓦西解不可避免地会出现二次作用量中标量模动力学项的缺失。另一方面，对于含时的标量场分布，我们澄清了在位移对称破缺理论中不存在隐形史瓦西解。
2018-10-18 gr-qc hep-th
Spherical Collapse in covariant Galileon theory
在本文中，我们研究的背景下，最近推出的伽利略场论的球形物质过密度的演变。我们的分析认为，在四维完全协变拉格朗日。这个理论由一个势项和一个标准动力学项、一个立方动力学项和两个附加项组成，其中包括伽利略子和度规之间的耦合，以保持伽利略子在弯曲时空中的原始性质。在这里，我们扩展了以前的研究，认为这两个精髓和立方条款，通过集中在最后两个条款的作用。我们考虑的背景演变是由跟踪器解决方案驱动的。研究标量扰动的非线性政权，我们发现的参数模型的约束。我们将展示新的条款如何有助于崩溃阶段，以及它们如何修改物理参数，如线性化密度对比度和维里过密度。结果表明，伽利略基本上修改了坍缩的动力学，从而使之有可能在观测上约束这个理论的参数。
2012-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spontaneous wave function collapse from non-local gravitational self-energy
State University of Tetovo（泰托沃国立大学）；California State University, Fresno（加州州立大学弗雷斯诺分校）；Universidade de Lisboa（里斯本大学）；Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaco（天文与空间科学研究所）
本文基于非局部引力自能，探讨了量子叠加原理与等效原理在 semiclassical 背景下的矛盾，证明了引力作用下叠加态的不稳定性，并推导出与系统质量成反比的自发塌缩时间。
2026-04-22 gr-qc hep-th quant-ph
Gravitational Collapse of a Massless Scalar Field in a Periodic Box
报道了立方盒子中周期边界条件下无质量标量场的引力坍缩。这个系统可以看作是一个格点宇宙模型。我们构造了一个高斯型的标量场的初始数据，考虑到与周期性边界条件相关联的可积性条件。对于一个大的初始振幅，一个黑洞在一定时间后形成。而对于小的初始振幅，标量场在整个区域内扩展。结果表明，在小初始振幅和大初始振幅情况下，宇宙的膨胀律在后期分别接近于辐射支配宇宙和物质支配宇宙的膨胀律。对于初始振幅较大的情况，视界最初是一个过去的外俘获视界，其面积随时间减小，经过一定时间后，它变成一个未来的外俘获视界，其面积随时间增大。
2019-01-16 gr-qc
Nanohertz gravitational waves from NEC violation in the early universe
我们研究了与脉冲星定时阵列实验相关的纳赫兹引力波，这些引力波来自于早期宇宙中具有零能量条件（NEC）破坏的量子涨落。NEC违反承认加速扩展与比例因子$a\propto (-t)^{-p}$（$p>0$），这给出了张量谱指数$n_t=2/(p+1)>0$。为了逃避大爆炸核合成（BBN）的约束，我们将NEC破坏阶段连接到随后的短慢卷暴胀阶段，该阶段以标准再加热结束，从而减少频谱的高频部分。一个明确的模型内构建的立方Horndeski理论，允许稳定违反NEC。我们提出了背景演化的数值例子，具有不同的最大哈勃参数（决定了引力波的峰值振幅），不同的膨胀哈勃参数（决定了高频引力波的振幅），和不同的持续时间的膨胀阶段（基本上决定了频谱的峰值频率）。我们显示了$f\lesssim 1/{\rm yr}$的$n_t=0.8$、$0.9$和$0.95$光谱，这与最近的NANOGrav结果一致。我们还检查它们是否与BBN约束相矛盾。我们讨论了如何在NEC破坏阶段的曲率扰动的近标度不变的频谱。
2020-12-16 astro-ph.CO gr-qc
Nonlinear reconstruction of general dark energy theories
本文提出一种基于EFTofDE框架的非线性暗能量拉格朗日量重建方法，适用于quintessence、标量-张量、k-essence及平移对称三次Galileon等理论，并讨论其有效性与初始条件影响。
2025-09-09 astro-ph.CO gr-qc
Tracker and scaling solutions in DHOST theories
在与引力波约束相容的二阶简并高阶标量张量（DHOST）理论中，我们导出了最一般的拉格朗日量，允许以$\dotϕ/H^p={\rm constant}$为特征的跟踪器解，其中$\dotϕ$是标量场$ϕ$的时间导数，$H$是哈勃膨胀率，$p$是常数。虽然跟踪器是目前的三阶Horndeski拉格朗日$L=c_2X-c_3X^{(p-1)/(2p)} \square ϕ$，其中$c_2, c_3$是常数和$X$是$ϕ$的动能，DHOST相互作用打破了这种结构的$p \neq 1$。然而，即使在后一种情况下，也存在一个近似的跟踪器的解决方案，在早期的宇宙学时代与近恒定场状态方程$w_ϕ=-1-2p\dot{H}/(3H^2)$。对应于$p=1$的标度解是场密度$ρ_ϕ$和压力$P_ϕ$中的所有项服从标度关系$ρ_ϕ \propto P_ϕ \propto H^2$的唯一情况。扩展的分析耦合DHOST理论与场依赖耦合$Q(ϕ)$之间的标量场和物质，我们表明，存在的标度解的$Q(ϕ)=1/(μ_1 ϕ+μ_2)$，其中$μ_1$和$μ_2$是常数。对于恒定的二甲双胍，即，$μ_1=0$，我们利用具有标度解的广义拉格朗日量导出动力系统的不动点。这一结果可以应用于模型建设的后期宇宙加速之前的缩放$ϕ$物质主导的时代。
2019-01-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
