The Dispersion of Newton's Constant: A Transfer Matrix Formulation of Quantum Gravity
提出了适用于某些重新参数化不变理论(包括量子引力)的转移矩阵形式。在这个公式中,我们发现量子引力中的每个定态都满足惠勒-德威特方程,但每个定态都有不同的普朗克质量值; $m_{Planck}^4$的值与演化算符的本征值成正比。因此,宇宙是不稳定的这一事实意味着它不是牛顿常数的本征态。
1993-09-13 gr-qc hep-th
Fokker-Planck equation for the Brownian motion in the post-Newtonian approximation
本文在后牛顿玻尔兹曼方程框架内分析了轻气体与布朗重粒子混合物,推导出布朗运动的 Fokker-Planck 方程,确定了各阶后牛顿近似下的摩擦粘性系数表达式,并通过线性稳定性分析揭示了微扰波长与 Jeans 波长关系对系统传播模式及稳定性的影响。
2025-07-15 cond-mat.stat-mech gr-qc
Constraints on Newton's Constant from Cosmological Observations
牛顿常数对超新星的CMB功率谱和光变曲线都有观测影响。我们用Planck数据、BAO数据和SNIa测量来约束CMB时期牛顿常数$G$的变化和PANTHEON样品的红移范围,没有发现$G$随红移变化的证据。通过引入一个自由参数$G$扩展$Λ$ CDM模型,得到了68 $\%$ C. L.处的$G =(6.65635_{-0.18560}^{+0.18766} ) \times 10^{-11} \rm m^3kg^{-1}s^{-2}$和$H_0=67.62^{+1.24}_{-1.25} $ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$.来自普朗克$+$ BAO $+$未校准的万神殿。结果表明,$G$的值与CODATA 2018一致,但无法通过这种方式求解$H_0$张力。
2020-06-08 astro-ph.CO gr-qc
An emergent cosmological model from running Newton constant
本文提出源于牛顿常数渐近安全反屏蔽行为的涌现宇宙学模型,通过物质拉格朗日量乘性耦合刻画可变 $G$,并证明可用 CMB 数据限制过渡标度以实证探测该反屏蔽特征。
2025-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial perturbations in a rainbow universe with running Newton constant
我们计算了彩虹宇宙中原初微扰的谱指数。我们允许牛顿常数$G$运行在(超)普朗克能量,我们认为真空和热扰动。如果彩虹度规是一个广义Horava-Lifshitz色散关系,我们发现,只有当$G$渐近趋于零可以匹配的光谱指数的观测值和解决的视界问题,无论是真空和热扰动。对于真空涨落,观测约束意味着原始宇宙的膨胀既可以加速也可以减速,而在热扰动的情况下,只允许减速膨胀。
2016-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Tension of the $E_G$ statistic and RSD data with Planck/$Λ$CDM and implications for weakening gravity
$E_G$统计量是一个强大的探测器,用于通过结合弱透镜效应(WL)、实空间聚类和红移空间失真(RSD)测量来检测与GR的偏差,从而探测透镜效应和生长有效牛顿常数($G_L$和$G_{eff}$)。我们建立了一个最新的汇编$E_G$统计数据,包括红移和尺度依赖($E_G(R,z)$)。我们结合这个$E_G$数据汇编与最新的汇编$fσ_8$数据RSD观测,以确定当前的普朗克/ $Λ$ CDM标准模型之间的紧张程度的基础上广义相对论和一般模型独立的红移演化参数化的$G_L$和$G_{eff}$。每一个考虑的$fσ_8$数据点都是在对不同星系样本进行独立分析的背景下单独发表的。然而,由于分析的星系样本重叠,所考虑的数据点之间存在相关性。由于这些相关性,普朗克/ $Λ$ CDM的最佳拟合参数的张力水平被高估了,但这是为最大化所考虑的汇编中编码的信息而付出的代价。我们发现,当分析中还包括$E_G$数据时,张力水平从仅针对$fσ_8$数据编译的约$3.5σ$增加到约$6σ$。张力的方向与单独的$fσ_8$ RSD生长数据所暗示的相同(对于透镜效应和生长有效牛顿常数($G_L$和$G_{eff}$)两者,在低红移下较低的$Ω_m$和/或较弱的有效牛顿常数)。这些结果进一步放大了在其他最近的分析中讨论的削弱修正引力的暗示。
2020-03-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The traces of anisotropic dark energy in light of Planck
我们研究了具有非零各向异性应力的暗能量模型,该模型与暗能量密度或暗物质密度有关。我们计算近似的解决方案,允许的暗能量模型的行为,并评估扰动的稳定性。根据普朗克卫星的宇宙微波背景数据,我们确定了这种各向异性应力的当前极限,并导出了对生长指数、有效牛顿常数和引力滑移等修正生长参数的相应约束。
2014-06-26 astro-ph.CO gr-qc
On the Ultraviolet Behaviour of Newton's constant
本文在紫外不动点存在的假设下,阐明了引力的量子场论的紫外行为。我们解释了为什么牛顿常数应该像截断平方的倒数那样缩放,即使它在技术上是不必要的。作为这种行为的结果,UV不动点的存在似乎意味着当用普朗克单位描述时,引力有一个内置的UV截止,但不一定是其他单位。
2004-05-12 gr-qc hep-th
The Schrödinger-Newton equations beyond Newton
本文件的范围是双重的。首先,我们严格推导出重力电磁(GEM)方程的低速和伽利略协变极限。随后,这些简化的GEM方程耦合到薛定谔方程与重力电势和重力磁势。由此产生的扩展薛定谔-牛顿方程构成了一个极小模型,其中自然界的三个基本常数($G$,$\hbar$和$c$)自然出现。我们表明,相对论修正来自重力磁势的比例系统的质量的普朗克质量,它加强了标准的牛顿(重力电)吸引力。通过维格纳函数的方法,该理论进一步推广到许多粒子。
2014-12-04 gr-qc quant-ph
Does Planck mass run on the cosmological horizon scale?
爱因斯坦的广义相对论包含了普朗克质量的普适值,迄今为止,它已被成功地用来解释从亚毫米尺度到宇宙视界尺度的引力动力学。然而,人们可以设想,在其他引力理论中,普朗克质量(或牛顿常数)的有效值,它量化了物质与度规扰动的耦合,可以在宇宙学视界尺度上运行。在这封信中,我们研究了普朗克质量从亚视界到超视界尺度的故障的后果。我们首先给出三个自然表现出这种特征的模型的例子,然后表明,目前的宇宙学观测严重限制这种故障小于1.2%。这是迄今为止,在宇宙视界尺度上对爱因斯坦引力的自然(即非微调)偏离的最强约束。
2007-08-23 astro-ph gr-qc hep-th
Planck Scale Physics of the Single Particle Schrödinger Equation with Gravitational Self-Interaction
我们考虑修改单粒子薛定谔方程,加入一个附加的引力自势项,它遵循这样的规定:进入这个项的“质量密度”由$m |ψ(\vec {r},t)|^2$给出,其中$ψ(\vec {r}, t)$是波函数,$m$是粒子的质量。这导致了一个非线性方程,“牛顿薛定谔”方程,已被发现具有固定的自约束的解决方案,其能量可以准确地确定使用渐近方法。我们发现,这样的粒子强烈违反叠加,并成为一个黑洞,因为它的质量接近普朗克质量。
2000-09-19 gr-qc
Maximum Tension: with and without a cosmological constant
我们讨论了广义相对论系统中存在最大力(或张力)的猜想的各种例子和衍生物。我们将这种情况与牛顿引力中的情况进行对比,牛顿引力中不存在最大力,并将其与由自然常数定义的自然单位的存在以及力和功率的普朗克单位不依赖于普朗克常数的事实联系起来。我们将讨论这些结果如何在更高的维度中变化,其中普朗克力单位不再是非量子的。讨论了当存在正的宇宙学常数时,该猜想可能发生的变化,并利用Kottler-Schwarzschild-de Sitter黑洞导出了最大力的界.
2014-12-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On Geometrically Unified Fields and Universal Constants
我们认为黎曼几何的嘉当扩展是建立爱因斯坦引力的夏玛-基布尔完备化的基础,发展了最一般的理论,其中挠率和度规有两个独立的耦合常数:ESK理论的主要问题是具有牛顿常数的扭转在普朗克尺度之外是可以忽略的,但是在该$\mathrm{ESK}^{2}$理论中,具有其自身的耦合常数的扭转,可能是相关的更进一步普朗克尺度,这些扭转引起的相互作用的进一步后果将最终讨论。
2014-05-08 gr-qc hep-th
Planck-Scale Corrections to Friedmann Equation
本研究将Verlinde的引力熵力涌现假设推广至广义不确定性原理框架,结合两种GUP模型推导牛顿引力与弗里德曼方程的修正,进而得到FRW宇宙解的首阶普朗克尺度修正,为量子引力效应的宇宙学研究提供参考。
2014-03-20 gr-qc hep-th
Cosmology of the Planck Era from a Renormalization Group for Quantum Gravity
在考虑量子引力效应的情况下,研究了经典爱因斯坦方程成立之前普朗克时代的均匀和各向同性宇宙学。本文改进了重整化群的宇宙演化方程,使之包括牛顿常数和由引力有效平均作用量流方程给出的宇宙学常数的标度关系。有人认为,普朗克制度可以可靠地在这个框架中,因为重力被发现成为渐近自由在短距离。宇宙初始奇点之后的时间由改进方程的吸引子解描述,它是紫外吸引重整化群不动点的直接表现。结果表明,极早期宇宙中的量子引力效应可能解决标准宇宙学中的视界和平坦性问题,并产生无标度的原始密度涨落谱。
2001-06-15 astro-ph gr-qc hep-th
Gravitational antiscreening in stellar interiors
本文提出了一类新的包含能量依赖的牛顿耦合效应的相对论恒星结构方程。中子星的质量-半径关系只有在量子引力引起的牛顿耦合在低能时才有可能发生显著的变化。导出了一个新的Buchdahl极限,并讨论了它的物理意义.特别是,具有任意小半径的亚普朗克自引力物体是可能的。
2020-01-15 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Fokker-Planck-Rosenbluth-Type Equations for Self-gravitating Systems in 1PN Approximation
在后牛顿方法(1 PN)下,考虑一阶相对论修正,给出了多粒子自引力系统的Fokker-Planck-Rosenbluth型(FPR)方程的两种形式.第一种方法从最近由G. Chacon-Acosta和G. Kremer(Phys.Rev.E76,021201,2007)。第二个推导是基于建立一个1 PN-BBGKY的层次,系统地开发从1 PN微观力的法律和使用Klimontovich-Dupree(KD)的方法。我们关闭的层次结构的两点关联函数,充分描述了松弛过程的介绍。这张图片揭示了一个方面,没有考虑在第一个配方:三元相关模式的扩散系数的贡献,作为一个后果的性质的1 PN相互作用。这两个公式都可以被认为是由Rezania和Sobalia(Astron. Astrophys. 54,1110-1114,2000),恒星系统的引力的相对论效应发挥了重要作用。
2008-06-26 gr-qc
Disfavoring the Schroedinger-Newton equation
本文通过在氢原子的Schroedinger-Newton方程中加入电自相互作用项,发现单电子电磁自相互作用被排除,并指出需接近Planck尺度才能可靠测试该方程,从而基于低能下引力和电磁相互作用的相似性对其前景表示不看好。
2023-07-10 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
Causal Boundary Entropy From Horizon Conformal Field Theory
具有经典平坦、均匀、各向同性Friedman-Robertson-Walker几何的时空的近视界区的量子理论可以用二维共形场论近似描述。该理论的中心荷和哈密顿量的期望值都与视界面积成正比,单位为牛顿常数。可以使用二维状态计数方法计算的视界态的统计熵与视界面积成比例,并且取决于由普朗克尺度物理确定的阶数单位的数值常数。这个常数可以被固定,使得熵等于以牛顿常数为单位的视界面积的四分之一,与热力学考虑一致。
2000-05-28 gr-qc hep-th
Non-Perturbative Quantum Correction to the Reissner-Nordström spacetime with Running Newton's Constant
通过在量子爱因斯坦引力的Einstein-Hilbert截断框架下对经典Reissner-Nordström度规进行重整化群改进,研究了运行牛顿常数对球对称带电黑洞的几个关键方面的影响.特别是,我们确定的事件视界表面是稳定的,除了极端的情况下,我们证实了一个新的极端条件的外观在普朗克尺度,暗示在黑洞蒸发过程后的最后阶段的存在。我们找到了事件视界面积和表面引力的显式表达式,并证明了以表面引力为积分因子的精确形式$dS$的存在性。这一结果是第一个线索走向找到一个推广的黑洞动力学第一定律,改进带电球对称时空与以前的不去的结果与零电荷的轴对称的。最后,我们计算出一个明确的公式,在事件视界的科马尔质量,我们比较它与总质量在无穷大的黑洞参数M,Q和$\bar{w}$的值的一个广泛的域,显示质量的损失,可以解释为后果的反屏蔽效应的引力场之间的事件视界和无穷大。
2021-12-23 gr-qc hep-th
Lorentz-Violating Vector Fields Slow the Universe Down
我们考虑一个单一的,固定的范数,洛伦兹破坏类时向量场的引力效应。在宇宙学的背景下,这样一个向量场的作用是重新调整牛顿常数的有效值。这个矢量场的能量密度精确地跟踪宇宙其余部分的能量密度,但符号相反,因此对于给定的物质含量,宇宙经历了较慢的膨胀率。这个向量场类似地在牛顿极限中重新标度牛顿常数,尽管是通过不同的因子。我们使用原始核合成的预测对理论的参数进行了限制,证明了向量场的范数应该比普朗克尺度小一个数量级或更多。
2005-01-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Toward Quantum Gravity I: Newton Gravitation Constant, Cosmological Constant, and Classical Tests
本研究针对量子引力(QG)引入了一个SU(N)规范理论,并以Θ真空项作为试验理论。牛顿引力常数G_N被实现为有质量引力子的有效耦合常数G_N / \sqrt{2} = g_f g_g^2/8 M_G^2 \simeq 10^{-38} GeV^{-2},其中规范玻色子质量M_G = M_{Pl} \simeq 10^{19} GeV,引力耦合常数g_g,引力因子g_f。该方案假定有效宇宙学常数为用质量规范玻色子表示的有效真空能量,Λ_e = 8 πG_N M_G^4,并对当前历元Λ_0 \simeq 10^{-84} GeV^2的小宇宙学常数和普朗克历元Λ_{Pl} \simeq 10^{38} GeV^2的大值提供了一个合理的解释;单重规范场的凝聚触发了电流反常,并减去规范玻色子质量,M_G^2 = M_{Pl} ^2 - g_f g_g^2 <>^2 = g_f g_g^2(A_{0} ^2 - <>^2),作为真空能量。讨论了QG、广义相对论和牛顿力学之间的关系。
2000-12-30 gr-qc hep-ph
Inducing the Einstein action in QCD-like theories
我们评估了在QCD中可能出现的牛顿常数的诱导值。成分是现代格结果,微扰理论和算子乘积展开。由此产生的普朗克质量的移动是正的。这种理论的放大版本可能是引力的量子场论的一部分。
2018-03-29 gr-qc hep-ph hep-th
Distributed SUSY Breaking: Dark Energy, Newton's Law and the LHC
我们确定了潜在的对称性机制,抑制低能量有效的四维宇宙学常数在6D超引力模型,导致结果抑制的权力KK规模相对于更大的质量与粒子定位在余维2膜。在这些模型中,超对称性不破缺的条件可以在额外维度的任何地方局部满足,但是会受到整体条件的阻碍,比如通量量子化或不同膜上边界条件的相互不一致。因此,被超对称性禁止的量在KK尺度的波长被积分出来之前不可能是非零的,因为只有这样长的波长模式才能看到整个空间,因此知道超对称性破缺。我们验证了这些论点,通过扩展早期的橄榄球计算的单圈真空能量更一般的两个扭曲的额外维度内的膜对。预测的有效四维真空能量密度可以达到C(m Mg/4 π Mp)^[4]的量级,其中Mg(Mp)是合理化的6D(4D)普朗克尺度,m是最重的膜定域粒子。如果我们取m = 173 GeV,并取尽可能小的Mg(10 TeV对应于KK尺寸r < 1微米),那么在数值上这是C(5.6 x 10^{-5} eV)^[4],这与超新星边界一致。C是一个常数,取决于体光谱的细节,对于数百个场中的每一个场,其可以是~ 500。值C ~ 6 x 10^6给出了观测到的暗能量密度。
2013-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Singular Gravitational Collapse through Modified Heisenberg Algebra
本研究基于聚合物量子力学与广义不确定原理启发的修正海森堡代数,分析球对称尘埃云的牛顿与广义相对论坍缩,发现奇点可被消除且坍缩稳定为视界上方的静态态,同时给出了形变参数下界与扰动稳定的参数范围。
2024-03-13 astro-ph.SR gr-qc hep-th
Ruling out a higher spin field solution to the cosmological constant problem
我们考虑在Dolgov的高自旋模型中对牛顿引力定律的修正,以补偿宇宙学常数。我们发现,有效普朗克质量是不可接受的大,在这些模型。我们还指出,与广义相对论相比,这些模型中的引力波的性质是完全不同的。
1999-06-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Acoustic metric and Planck constants
本文基于AK涌现四分标理论,利用超流液氦中声子的有效声学度规引入声学普朗克常数,证明其长度量纲约为原子间距,从而支持相对论量子真空中普朗克常数与普朗克长度同量级的猜想。
2023-03-05 cond-mat.other gr-qc hep-ph