On the cosmological backreaction for large distance modifications of gravity
每一个在宇宙学距离上修改引力的理论，如果还没有被太阳系的观测排除，那么它必须表现出某种非线性机制，在接近致密物质源的地方关闭这种修改。考虑到这种非线性，人们可能会期望这样的理论显示出巨大的引力反作用，即小尺度不均匀性对宇宙大尺度演化的一级影响。我们认为，情况不一定如此。如果方程中的主要非线性项服从移位对称性，则非线性的平均影响可以很小，尽管在小尺度上的影响很大。这种情况发生在DGP（类）修改和所谓的f（G）（或高斯-邦纳）模型。对于这两种类型的模型，移位对称性是更大的“伽利略”对称性的一部分。
2010-10-19 astro-ph.CO gr-qc
Generic modification of gravity, late time acceleration and Hubble tension
我们考虑一个方案的大规模修改的引力，不调用额外的自由度，但包括重子物质和暗物质之间的耦合在爱因斯坦框架。总物质能量密度遵循标准守恒，在此框架下演化具有减速的特征。该模型表现出有趣的功能，在约旦框架实现凭借非正式的转换，其中个别物质成分坚持标准的守恒，但重力修改。一个通用的参数化的非正式的转换留下完整的热历史。它引起了约旦帧中的后期加速，这必然包括幻影穿越，在标准框架中，可以使用至少两个标量场来实现。这种情况体现在两个显著的特征，即在约旦框架中的加速和在爱因斯坦框架中的减速，以及由于后期幻影相的出现而可能解决哈勃张力。
2022-11-22 astro-ph.CO gr-qc
Hunting modifications of gravity: from the lab to cosmology via compact objects
引力的修正被认为是对原初暴胀和晚期宇宙加速的模型。只要修正的引力模型不受理论不稳定性的影响，它们就必须面对观测，不仅是宇宙学尺度上的观测，而且还要面对实验室和太阳系中以及天体物理学尺度上的局部引力测试。特别考虑到Horndeski引力的子类，我们研究了它们在不同尺度上的观测预测。为了通过引力的局部测试，同时允许宇宙学中的长程相互作用，霍恩代斯基引力展示了筛选机制，其中包括变色龙。变色龙屏蔽机制最近已经在真空室中使用原子干涉测量法进行了测试。为了改进分析预测，本文提供了数值模拟。在天体物理尺度上，Horndeski引力理论预测了致密恒星内部引力耦合的变化。重点是希格斯膨胀，我们讨论了在何种程度上的希格斯真空期望值变化的恒星内部，并得出结论，该效果是否是可检测的引力和核物理。最后，协变Galileon模型在标量场动力学项中表现出非线性，使得它可能通过局部重力测试，这要归功于Vainshtein屏蔽机制。我们讨论协变伽利略理论的一个子类（称为Fab Four模型）是否会导致一个可行的暴胀阶段，并提供与中子星和太阳系可观测量的联合分析。
2016-10-12 astro-ph.CO gr-qc
Polarization of gravitational waves in symmetric teleparallel theories of gravity and their modifications
对称远程平行引力（STG）提供了一个有趣的途径来建立一个既不依赖于曲率也不依赖于挠率，而只依赖于非度量性Q的引力理论。鉴于越来越多的观测引力波（GWs）和他们的使用，探索引力理论，在这项工作中，我们调查的GWs在各种扩展的STG，专注于他们的速度和偏振。对于简单的STG，对于由STG的广义不可约分解产生的理论，以及对于f（Q）引力，我们得到了与广义相对论相同的速度和极化。对于标量-非度规理论，当标量场与f（Q）非最小耦合时，我们发现引力波的传播速度一般不同于光速。最后，对于f（Q，B）引力的情况下，我们发现新的极化出现。
2019-08-07 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on decaying early modified gravity from cosmological observations
关于我们宇宙的大多数信息要么来自于晚期的观测，要么来自于早期不均匀性对宇宙微波背景的影响。我们探讨在何种程度上早期修改的重力，这变得显着重组后，但然后衰减到现在，可以约束当前的宇宙学观测。对于引力修正的演化，我们采用了混合度规Palatini $f(\mathcal{R})$引力模型的衰减模式，该模型的设计是为了再现标准宇宙学背景膨胀历史，并且由于修正的衰减与太阳系实验自然相容。我们将该模型嵌入Horndeski标量-张量引力的有效场论描述中，并对引力修正进行早期解耦。由于准静态近似模型中的扰动打破了在高红移，修改仍然相关，我们引入了一个计算有效的校正来描述在这个政权的标量场波动的演变。我们比较了衰减的早期修改对几何探针和最近的普朗克测量，并没有发现这样的效果在观察中的证据。当前的数据约束标量场值在$|f_{\mathcal{R}}(z=z_{\rm on})| \lesssim 10^{-2}$的修改引入红移$z_{\rm on}\sim(500-1000)$与现今的值$|f_{\mathcal{R}0}|\lesssim10^{-8}$。最后，我们评论的限制，将实现与未来的21厘米调查和引力波实验。
2016-09-16 astro-ph.CO gr-qc
Subpercent Accurate Fitting of Modified Gravity Growth
除了我们以前的方法处理引力修正在红移$z\gtrsim3$通过一个单一的参数，我们调查的治疗较低的红移修改线性增长观测。我们建立subpercent准确的适合观测到的红移空间失真$fσ_8(a)$使用两个参数binned在红移，测试结果的修改与时间的依赖性，上升，下降，是非单调的，是多峰的，并对应于$f(R)$和braneworld引力。然后将残差传播到DESI观测的宇宙学参数偏差中，发现其导致暗能量联合置信度轮廓的偏移小于$\sim0.1σ$的等效值。提出的2- 3参数修正重力描述也能揭示其理论基础的物理特征。
2017-09-25 astro-ph.CO gr-qc
No Run Gravity
考虑到暗能量/引力景观，如果下一代星系，宇宙微波背景辐射和引力波的调查没有发现明显的引力修正，我们开发了No Run Gravity作为反例，这将意味着广义相对论与状态方程$w(z)$描述的膨胀历史。不运行引力是一个立方Horndeski理论，具有恒定的普朗克质量，没有引力滑移，没有引力波的修改，但丰富的现象学超越了$w(z)$。我们计算的引力强度，声速和宇宙增长的理论和项目灵敏度为即将到来的DESI红移空间失真数据的演变。
2019-03-05 astro-ph.CO gr-qc
Phenomenology of Modified Gravity at Recombination
我们讨论的现象学印记的修改重力在早期宇宙的重组时间的具体重点。我们得出几个有趣的结果，这样的修改对宇宙学观测的影响，特别是对声振荡的驱动和定相，观察到的CMB和BAO，以及弱引力透镜的CMB和星系的形状。这扩大了可用于当前和未来测量的重力测试的测量池，特别是实现了CMB频谱主峰结构的全部约束能力。我们调查这样的现象是否可以放松宇宙学测量之间的紧张关系，并发现在重组时的引力常量的修改将有助于调和测量的CMB与本地测量的哈勃常数。
2018-10-04 astro-ph.CO gr-qc
The Case for Nonlocal Modifications of Gravity
要使广义相对论在大尺度上起作用，需要大量未被探测到的奇异暗物质和暗能量，这就要求我们研究引力的修正。唯一稳定的，基于度量的和不变的广义相对论的替代品是$f(R)$模型。这些模型可以解释原初暴胀，但它们不能排除暗物质或暗能量。我主张引力的非定域修正，不是作为新的基础理论，而是作为原初暴胀过程中产生的红外量子所产生的引力真空极化。我还讨论了对这个想法提出的许多反对意见中的一些。
2018-07-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Rescuing constraints on modified gravity using gravitational redshift in large-scale structure
星系的分布提供了一个理想的实验室来测试对广义相对论的偏离。特别是，红移空间扭曲通常用于约束泊松方程的修改，这决定了暗物质聚集的强度。在这里，我们表明，这些限制依赖于弱等效原理，这从来没有被测试的暗物质组件的有效性。放松这种限制性的假设导致修改的增长结构，是完全退化的修改引起的泊松方程。这反过来又大大降低了红移空间失真的约束能力。然而，这样的简并可以被打破，对修正引力的严格约束可以通过测量星系分布的引力红移来恢复，这种效应将被下一代的大尺度结构调查所检测到。
2022-10-18 astro-ph.CO gr-qc
$f(R)$ gravity modifications: from the action to the data
许多修正的引力模型都可以代替广义相对论来描述宇宙的加速膨胀，这是一个公认的事实。但同样众所周知的是，到目前为止，还没有发现任何替代理论与经典理论之间的明确而尖锐的区别。在这项工作中，我们试图制定一个不同的方法从一般类的$f(R)$理论作为测试探针：我们试图重新制定$f(R)$拉格朗日项作为显式函数的红移，即，作为$f(z)$。在这种情况下，共识宇宙学模型的$f(R)$设置，$Λ$ CDM模型，可以写成一个多项式，只包括一个常数和一个三阶项。从这个结果开始，我们提出了各种不同的多项式参数化$f(z)$，包括新的条款，这将允许偏离$Λ$ CDM，我们彻底比较它们与观测数据。虽然一方面，我们没有发现统计偏好我们的建议（即使他们中的一些是一样好的$Λ$ CDM使用贝叶斯证据比较），我们认为，我们的新方法可以提供一个不同的视角，为发展新的和观测可靠的替代模型的重力。
2018-03-15 astro-ph.CO gr-qc
Late time acceleration due to generic modification of gravity and Hubble tension
我们考虑的情况下，修改的重力，这是通用的晚时间加速度，即，在约旦框架的加速度和爱因斯坦框架中没有加速度。这种可能性是通过假设暗物质和重子组成部分之间的相互作用，在爱因斯坦框架中，这是通过去约旦框架使用非正式的变换，产生一个外来的有效流体负责造成幻影穿越在晚些时候删除。在这种情况下，过去的演变是没有区别于$Λ$ CDM，但晚时间的动力学是一般不同的，由于幻影交叉的存在，导致单调增加的膨胀率，从而产生独特的晚时间的宇宙特征。后者在解决哈勃参数的CMB（宇宙微波背景）测量值与当地观测值之间的矛盾中起着至关重要的作用。我们表明，哈勃紧张显着减少在所选择的比例因子参数化的情况下考虑。模型中宇宙年龄的估计值在低红移和高红移区域的观测范围内。
2021-11-03 astro-ph.CO gr-qc
Outer regions of galaxy clusters as a new probe to test modifications to gravity
利用堆叠星系团的焦散轮廓估计外部引力势，验证质量-浓度关系，并约束变色龙引力模型，给出|f_R0|≲4×10^-6的严格上限。
2025-04-23 astro-ph.CO gr-qc
Exponential Gravity
我们研究了引力的f（R）修正，它在Ricci标量R中是指数的，以解释宇宙加速。这种依赖性的陡度提供了额外的自由度来满足太阳系和其他曲率状态约束。与一个参数，以减轻通常的微调有修改加强附近的现在，总的参数数是只有一个比LCDM。得到的解类渐近于w=-1，但没有宇宙学常数。我们详细计算的动力学，检查对物质功率谱的影响，并提供了一个简单的拟合形式有关的两个。
2009-12-10 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic Growth Signatures of Modified Gravitational Strength
宇宙大尺度结构的生长研究探索了宇宙膨胀和引力耦合的整个历史。为了清楚地了解引力修正的影响，我们考虑了在不同红移下，耦合强度（有效牛顿常数）的偏差，具有不同的持续时间和振幅。我们推导，分析和数值，对增长率和增长幅度的影响。星系红移调查可以通过红移空间扭曲测量这些产品，我们将修改后的重力连接到可观察的方式，可以提供一个有用的参数化的能力，未来的调查，以测试重力。特别地，在物质主导时代期间的修改可以通过单个参数（修改的“面积”）来处理，在可观测量中达到$\sim0.3\%$的精度。我们项目的早期和晚期重力的暗能量光谱仪器的限制，并讨论了什么是需要收紧测试重力优于5%的不确定性。
2017-03-02 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic acceleration sourced by modification of gravity without extra degrees of freedom
在本文中，我们研究的情况下，晚时间宇宙加速可能会出现由于暗物质和重子物质之间的耦合，而不诉诸暗能量或大规模修改的重力与额外的自由度。这种情形在Jordan系中产生了晚时加速度，而在Einstein系中没有加速度--由非形式耦合引起的\textit{generic modification of gravity}.利用耦合函数的一个简单参数化，在最大非正式的情况下，我们通过使用年龄约束，由于球状星团数据来约束模型参数。我们还获得了观测约束的参数使用$H(z)+SNIa+BAO$数据集。在这种情况下，我们区分幻影和非幻影加速度，并表明该模型可以引起幻影的行为在一个狭窄的区域参数空间。
2019-06-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Test of Gravity with Pulsar Timing Arrays
本文研究如何通过脉冲星计时阵列测量随机引力波背景来检验广义相对论，发现引力修正色散关系会导致角分布最小角度偏移，该偏移对相速度变化敏感，可用于区分色散关系修正与额外极化模式的影响。
2023-04-14 astro-ph.CO gr-qc
Nonlocal Modification of Newtonian Gravity
本文研究了广义相对论最近的一个非定域推广的牛顿体系。非定域性是通过一个标量的“本构”内核的平移规范理论的引力，即远程平行等效GR的特殊情况下，在这个理论中，引力的非局部方面模拟暗物质。本文给出了牛顿引力泊松方程的非局部非线性推广。本文简要地讨论了非定域性对太阳系引力物理的意义。
2010-03-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Testing Refracted Gravity with the kinematics of stacked galaxy clusters
Università degli Studi di Milano-Bicocca（米兰比可卡大学）；Università di Torino（都灵大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, sezione di Torino（意大利国家核物理研究所都灵分部）；Accademia delle Scienze di Torino（都灵科学院）
本研究通过堆叠星系团运动学测试折射引力模型，利用MG-MAMPOSSt代码推断参数，发现真空介电常数约束与先前结果兼容，并揭示其对重子建模和样本选择的敏感性。
2026-10-06 astro-ph.CO
Maximal freedom at minimum cost: linear large-scale structure in general modifications of gravity
我们提出了一个交钥匙解决方案，准备在数值代码中实施，一般标量张量模型涉及一个普遍耦合的标量场的线性结构形成的研究。我们表明，宇宙学信息的引力部门的整体可以被压缩-没有任何冗余-到五个独立的和任意的函数的时间只有一个常数。这些描述了宇宙的物理性质：可观测的背景膨胀历史，今天的分数物质密度，以及描述暗能量性质的四个时间函数。我们发现，其中两个暗能量属性函数控制各向异性应力的存在，其他两个-暗能量集群，这两个都可以是尺度依赖的。所有这些性质原则上都可以测量，但除此之外，关于加速度的基本理论的信息就无法获得了。我们提出了一个流行的模型之间的翻译晚的时间加速度（例如完美的流体，f（R），动力学重力编织，伽利略），以及有效场论框架，和我们的配方。以这种方式，实现这个公式数值将给出一个单一的工具，可以始终测试大多数模型的后期时间加速迄今提出。
2014-06-17 astro-ph.CO gr-qc
Modified Entropic Gravity and Cosmology
最近有人提出引力可能是一种熵力。虽然一个定义良好的基本描述这样的机制仍然缺乏，它仍然是可能的解决熵启发修改重力的唯象模型的可行性。我将总结一些最近的工作，直接使用宇宙学作为一种工具，以约束的情况下，修改的目的是解释背后的物理暗能量和通货膨胀。一个唯象的修正能够在背景水平上解释宇宙加速并拟合观测，但是具有更高曲率修正的简单暴胀模型与晚时间物质支配相冲突。
2012-02-06 astro-ph.CO gr-qc
Testing MOND-like modifications to gravity using growth-rate measurements and one-loop corrections to the matter power spectrum
Universidade Federal do Rio Grande do Sul（南里奥格兰德联邦大学）；Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais（国家空间研究所）
本研究构建类MOND引力理论的结构形成微扰框架，结合多组观测数据约束相关唯象场景，未发现偏离ΛCDM模型的显著证据，为检验该类引力修正的宇宙学可行性提供了系统框架。
2026-08-20 astro-ph.CO gr-qc
Born-Infeld inspired modifications of gravity
广义相对论在直接测试的尺度上表现出了杰出的观测成功。然而，在有些制度似乎不完整或表明其本身的有效性有限的情况下，对修改进行了深入的探讨。特别是，普朗克尺度附近的么正性的崩溃强烈地表明，广义相对论需要在高能量下进行修正，而量子引力效应预计是重要的。这与时空奇点的存在有关，当广义相对论的解被外推到曲率很大的区域时。从这个意义上说，玻恩-因菲尔德启发的引力修正已经显示出一种非凡的能力，可以正则化引力动力学，以一种非常稳健的方式导致非奇异宇宙学和规则的黑洞时空，而无需诉诸量子引力效应。这就提高了人们对这些理论在恒星结构、致密天体、暴胀、宇宙学奇点、黑洞和虫洞物理等方面的应用的兴趣。我们回顾的动机，各种配方，并在这些理论中取得的主要成果，包括其观测的可行性，并提供了一个概述当前的开放问题和未来的研究机会。
2017-05-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Imprints of cosmological tensions in reconstructed gravity
由于某些数据集之间的张力，特别是哈勃张力，人们对标准$Λ$冷暗物质（$Λ$ CDM）宇宙学模型的修改产生了极大的兴趣。$Λ$ CDM模型的后期修正可以用三个时间相关函数来参数化，这些函数描述了宇宙的膨胀历史以及引力对大尺度结构中光和物质的影响。我们执行的第一个联合贝叶斯重建这三个功能从最近的宇宙学观测的组合，利用理论知情的前建立在一般Horndeski类标量张量理论。这种重构是根据众所周知的$H_0$、$S_8$和$A_L$张力来解释的。我们确定的现象学特征，替代理论将需要有，以缓解一些紧张局势，并推导出重要的限制广泛的类修改后的重力模型。除此之外，我们的研究结果表明，晚期动力学暗能量和引力的修改不太可能提供哈勃张力的解决方案，或者同时解决$A_L$和$S_8$张力。
2022-12-05 astro-ph.CO gr-qc
Some Adventures in the Search for a Modified Gravity Explanation for Cosmic Acceleration
宇宙加速的发现提出了一个有趣的可能性，即我们正在目睹广义相对论在宇宙学尺度上的首次崩溃。在这篇文章中，我将简要回顾目前试图构建一个理论上一致的和观测上可行的引力修正，能够描述加速宇宙。我将讨论f（R）模型及其明显的扩展，并将DGP模型作为额外维实现的一个例子。然后，我将简要描述伽利略模型及其最近的多场和弯曲空间扩展--一类四维有效场论，它对引力进行了额外的维修正。这篇文章是献给我的朋友和前同事，约书亚戈德堡的职业生涯，并写在他的festschrift出现。
2011-05-04 astro-ph.CO gr-qc
CLASH-VLT: constraints on $f(R)$ gravity models with galaxy clusters using lensing and kinematic analyses
我们进行最大似然运动学分析的两个动态放松的星系团MACS J1206.2-0847在$z=0.44$和RXC J2248.7-4431在$z=0.35$，以确定总质量的轮廓在修改后的重力模型，使用修改版本的MAMPOSSt代码的Mamon，Biviano和布埃。我们的工作是基于运动学和透镜质量分布，使用来自哈勃望远镜的星团透镜和超新星巡天（以下简称CLASH）和甚大望远镜的光谱跟踪（以下简称CLASH-VLT）的数据。我们假设一个球形Navarro-Frenk-White（以下简称NFW）剖面，以获得对模型的第五力相互作用范围$λ$的约束，其中该参数对环境的依赖性在所考虑的尺度（即$λ=const$）下可以忽略不计，并将第五力强度固定为$f(R)$重力中预测的值。然后，我们使用的信息，从透镜分析，把其他NFW自由参数的先验。在MACSJ 1206的情况下，联合运动学+透镜分析导致有效相互作用范围$λ\le1.61\,\mbox{Mpc}$的上限为边缘化分布上的$Δχ^{2}=2.71$。对于RXJ 2248，当添加透镜信息时，$Λ$ CDM模型出现可能的张力，下限$λ\ge0.14\,\mbox{Mpc}$为$Δχ^{2}=2.71$。这是透镜效应和运动学数据之间的微小差异的结果，出现在该集群的GR中，这可以用重力的修改来解释。我们讨论了系统学的影响和我们的分析的局限性，以及未来的…
2017-07-30 astro-ph.CO
Infrared modification of gravity from conformal symmetry
我们重新考虑引力的规范理论，其中规范群是共形群SO（4，2），作用量是曲率平方的杨-米尔斯形式。由此产生的引力理论表现出局部共形对称性，并在一定条件下还原为外尔平方引力。当这个理论在平坦时空中线性化时，我们发现耦合到特殊保角变换生成元的物质再现了牛顿平方反比定律。相反，与平移发生器耦合的物质会在远离源的地方产生一个恒定且可能是排斥力，这可能与解释宇宙的晚期加速度有关。理论的耦合常数是无量纲的，这意味着它是潜在的重整化。
2016-04-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Teleparallel equivalent of Gauss-Bonnet gravity and its modifications
受广义相对论的遥平行公式的启发，我们构造了任意维的高斯-邦纳引力的遥平行等价。在不引入Weitzenbock联系的情况下，我们提取了与Gauss-Bonnet项G等价（直到边界项）的挠不变T_G。T_G是由vielbein和联络构造的，它包含挠张量的四次幂，它是一个同构和Lorentz不变量，并且在四维空间中如预期的那样约化为一个拓扑不变量。通过引入Weitzenbock联络，T_G只依赖于vielbein，这使得我们可以考虑一类新的基于F（T，T_G）的修正引力理论，它既不被F（T）理论类所覆盖，也不被F（R，G）曲率修正引力类所覆盖。最后，通过改变作用量，导出了F（T，T_G）引力的运动方程.
2014-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Influence of Modification of Gravity on the Dynamics of Radiating Spherical Fluids
我们在一个改进的引力理论中，借助结构标量来研究致密天体的演化行为。特别地，我们考虑了球形几何与热和辐射耦合发射剪切粘性物质配置。我们构造了结构标量的正交分裂黎曼张量在$f(R,T)$引力与不带常数$R$和$T$约束，其中$R$是里奇标量和$T$是能量动量张量的迹。研究了引力修正对辐射球物质组态标量函数物理意义的影响。它明确表明，即使在修改的引力，相对论恒星系统的演化阶段，可以通过修改的标量函数集进行分析。
2016-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Generalised Quadratic Curvature, Non-Local Infrared Modifications of Gravity and Newtonian Potentials
度量理论的重力研究，开始与一般的行动，是二次曲率，并允许无限的反权力的达朗伯算子，导致红外非本地扩展的广义相对论。场方程推导出充分的一般性和它们的一致性检查通过验证的Bianchi身份。计算了弱场极限，并提出了一种直接从作用量推导后牛顿修正的简单算法。然后，我们将其应用到各种红外引力模型，包括非本地的$Rf(R/ \Box)$宇宙学和非本地的暗能量和大量的重力模型。一般来说，牛顿势是不相同的，并偏离$1/r$的行为在很大的距离。然而，前者并不发生在一个特定的理论类别，不引入额外的自由度在平坦时空。提出了一类新的非局部模型，定义的逆达朗伯指数。该模型表现出一些新的特征，如红外引力减弱，表明宇宙学常数的去引力。
2014-10-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Confusing dark matter particle properties with modifications to General Relativity
在广义相对论和R方引力理论$f(R)=R+αR^2$中构造了由简并极限的自引力费米子构成的冷暗星。研究了这两种引力理论中冷暗星的性质。结果表明，当模型参数如费米子质量、自相互作用强度或$α$值不同时，产生的引力势相同，这可能会使暗物质性质的确定和引力理论的适用性产生混淆.
2020-10-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum Modifications to Gravity Waves in de Sitter Spacetime
我们处理的模型中的张量扰动的de~Sitter时空，表示为一个空间平坦的模型，被修改的真空涨落的影响，无质量的共形不变场，如电磁场。我们使用半经典引力理论，共形场应力张量的期望值作为源。我们首先通过寻找增长的空间均匀模来研究de~Sitter时空的稳定性，并得出结论，在半经典理论的有效性范围内，它是稳定的。接下来我们考察量子应力张量对线性化平面重力波的影响。我们发现一个修正项，它与原始波具有相同的形式，但相位偏移了-π/2，其振幅取决于暴胀的持续时间。该效应的大小与膨胀期间比例因子的变化成比例。只要暴胀的能量标度和暴胀开始时模的固有频率远低于普朗克标度，分数修正就很小。然而，在暴胀开始时是transplanckian的模式可以经历显著的修正。通过对暴胀宇宙学中张量扰动的功率谱的修改，振幅的增加可能会产生可观察到的后果。这种功率谱的增强取决于膨胀的持续时间，并且对于较短的波长更大。
2010-12-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraints on Modified Gravity Models from White Dwarfs
修正的引力理论可以在牛顿极限下对泊松方程进行修正。因此，我们希望看到恒星物体内部这些变化的有趣特征。白矮星是恒星天体物理学中研究最多的恒星之一。我们探讨了修改后的引力理论在白矮星内部的影响。我们推导了修正的恒星结构方程，并求解它们来研究各种修正引力理论的质量-半径关系。我们还从观测中约束了这些理论的参数空间。
2017-10-05 astro-ph.CO astro-ph.SR gr-qc
Viability of Arctan Model of f(R) Gravity for Late-time Cosmology
爱因斯坦引力的$f(R)$修正是解释宇宙后期加速的一个有趣的可能性。在这项工作中，我们探索了一个这样的$f(R)$修改（Kruglov：2013）中提出的宇宙学可行性。我们发现，该模型违反了第五力约束。该模型还受到球形坍缩物体曲率奇异性问题的困扰，其中有效标量场达到发散标量曲率的点。
2016-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Modified gravity in Arnowitt-Deser-Misner formalism
受Horava-Lifshitz引力理论的启发，我们在Arnowitt-Deser-Misner（ADM）形式下提出并研究了两类修正引力理论：f（R）类和K-本质类. f（R）类包括一个紫外（UV）项和一个红外（IR）项以及爱因斯坦-希尔伯特作用量。我们发现，这两项自然地提出了紫外和红外修正的弗里德曼方程。紫外和红外修正分别避免了过去的Big-Bang奇异和未来的Big-Rip奇异。此外，IR修正自然可以解释宇宙当前的加速。K-本质类修正引力的拉格朗日量由三维Ricci标量和任意外曲率项函数构成。我们发现宇宙加速也可以自然地解释，而不需要调用任何类型的暗能量。两个理论的静态、球对称和真空解都是Schwarzschild或Schwarzschild-de Sitter解。因此，这些修正的引力理论对于太阳系的测试是可行的。
2010-01-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing Dark Energy and Modifications of Gravity with Ground-Based Millimeter-Wavelength Line Intensity Mapping
本文研究下一代地面毫米波谱线强度映射巡天在约束动态暗能量和修正引力模型上的潜力，利用CO和[CII]谱线自功率谱测量，显示十年内部署的巡天可将现有限制改善数倍至一个数量级。
2023-04-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The nonlinear dynamical stability of infrared modifications of gravity
被Vainshtein机制“屏蔽”的标量力可能是理解我们宇宙宇宙膨胀的关键，同时预测大质量物体之间相互作用的新的和令人兴奋的特征。在这里，我们探讨的Vainshtein屏蔽机制的动力学，专注于DGP braneworld场景和dRGT大规模引力的去耦极限。我们表明，有一个庞大的初始条件，其演变是明确的，这是驱动到静态的，这些理论的筛选解决方案。筛选解决方案是稳定的，并在小的波动下表现一致：它们振荡，并最终解决到一个平衡的配置，振荡和阻尼的时间尺度由筛选解决方案的Vainshtein半径决定。在很晚的时候，幂律衰减england，与已知的分析结果一致。然而，我们也推测，物理上有趣的过程，如致密星的引力坍缩可能不具有适定的初值问题。最后，我们构造的解决方案与非平凡的多极结构描述的变形，非对称机构的屏蔽场，并表明，更高的多极屏蔽更有效地比非对称组件。
2014-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Ashtekar Variables and a Varying Cosmological Constant from Dynamical Chern-Simons Gravity
本文通过量子化含动力学 Chern-Simons 引力的广义相对论，发现 Wheeler-DeWitt 方程的新精确解，其中 Pontryagin 项对 Kodama 态的修正直接编码了宇宙学常数的变化。
2024-03-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Screening Modifications of Gravity through Disformally Coupled Fields
结果表明，扩展到广义相对论，引入一个强耦合的标量场，可以是可行的，如果相互作用具有非共形的形式。这种非形式耦合依赖于标量场的梯度。因此，如果场是局部静态和平滑的，那么太阳系中的耦合就变得不可见：这就是非形式屏蔽机制。一个宇宙学模型被认为是非正式耦合触发的开始加速膨胀后，缩放的问题时代，给一个很好的适合广泛的观测数据。此外，这种相互作用在形成大尺度结构时留下了可用于探测这种耦合的特征。
2012-11-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Early Modified Gravity: Implications for Cosmology
我们研究了大爆炸核合成（BBN）后的重力修改的影响，这将主要表现在重组之前。我们考虑了它们对宇宙微波背景辐射和大尺度结构形成的影响。我们在这里介绍的模型代表了所有筛选修改广义相对论（GR）回避当地的重力测试，如违反强等效原理的月球测距实验的约束。我们使用修改后的重力定义模型的变色龙或Damour-Polyakov类型的筛选机制的断层扫描描述，并允许一个涉及的时间演化的质量和耦合到物质的标量场的拉格朗日和宇宙学扰动。具有早期重力修改的模型都涉及与过去更强的物质的耦合，导致在重组之前对扰动的影响，同时最大限度地减少后期与Lambda-CDM结构形成的偏差。我们发现，一个新的家庭的早期过渡模型导致CMB频谱的差异，这可能会达到百分之几，并出现作为增强和减少的功率为不同的尺度。
2014-05-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the relationship between the modifications to the Raychaudhuri equation and the canonical Hamiltonian structures
在空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker模型的背景下，研究了从运动方程中获得正则哈密顿结构的问题，而不需要任何关于作用的知识。对Raychaudhuri方程的修改独立地实现为能量密度的二次和三次项，而不引入额外的自由度。根据它们的符号，修正使引力在曲率标度以上对满足强能量条件的物质是排斥的，或者比经典理论中的引力更吸引。正则结构的修改后的理论确定要求总的哈密顿量是一个线性组合的重力和物质的哈密顿量。在二次排斥情形下，修正的正则引力相空间是正则动量为哈勃率的反三角函数的聚合相空间，正则哈密顿量可以等同于圈量子宇宙学中的有效哈密顿量.排斥立方修改的结果在一个“广义聚合”的正则相空间。这两个排斥性的修改被发现产生奇异性避免。相比之下，二次和三次吸引修改导致正则相空间中的正则动量是非三角和奇异性持续。我们的研究结果暗示了引力扇区和聚合/非聚合引力相空间对引力的修改的排斥/吸引性质之间的联系。
2016-04-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Initial conditions for cosmological N-body simulations of the scalar sector of theories of Newtonian, Relativistic and Modified Gravity
我们提出了一个描述设置初始粒子位移和字段值的任意度量理论的重力模拟，完美和不完美的流体具有任意特性。我们将泽尔多维奇近似推广到非平凡的引力理论，并展示了尺度依赖性如何意味着弯曲的粒子路径，即使是在完全线性的扰动状态下。对于修正引力的有效场论的可行选择，在Mpc尺度下，设定在高红移的初始条件受到高达5%的影响，这证明了超越Λ-冷暗物质初始条件对于准静态近似之外的引力修正的重要性。此外，我们展示了模拟的初始条件，其中重力的标量修改建模在拉格朗日粒子状描述。我们的描述为在超越标准模型的引力理论下进行模拟和模拟星系目录铺平了道路，这对引力和宇宙学的精确测试至关重要。
2015-09-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Resembling dark energy and modified gravity with Finsler-Randers cosmology
在这篇文章中，我们提出了相对论性的芬斯勒-兰德斯宇宙学之间的宇宙学等价性，与暗能量和修改后的引力结构，在背景水平。从黎曼几何的二次性的一个小偏差出发，修正了广义相对论的局部结构，推广了曲率理论，导出了修正的Friedmann方程。相应的扩展Finsler-Randers宇宙学非常有趣，它可以模拟暗能量和修正引力，描述从暴胀到后期加速的一大类标度因子演化，包括幻影状态。在这方面，非平凡的宇宙演化不是归因于一个新的标量场，或引力修正，但它产生于几何本身的修改。
2013-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Excursion set theory for modified gravity: correlated steps, mass functions and halo bias
我们展示了相关的步骤如何引入显着的贡献修改的晕质量函数在修改后的重力模型，以变色龙模型为例，在偏移集方法的框架。这种修正适用于在以前的研究中讨论的拉格朗日和欧拉环境。相关步骤也增强了由于条件质量函数中的第五力以及晕偏置的修改。我们发现，来自不同环境的丰度和聚类测量可以提供强有力的约束变色龙模型。
2012-07-19 astro-ph.CO
COSMOS weak-lensing constraints on modified gravity
观测到的宇宙加速，可以通过暗能量来解释，也可以通过引力的修正来解释，引力的修正也会引起宇宙学扰动演化的修正。我们使用来自COSMOS巡天的新的弱透镜数据来检验与广义相对论的偏差。从GR的偏离参数化的模型无关的方式，一贯参数化的两点宇宙剪切振幅和增长。使用CMB先验，我们进行了可能性分析。我们发现信号的振幅上的约束并不表示偏离广义相对论。
2010-12-29 astro-ph.CO
Acceleration from Modified Gravity: Lessons from Worked Examples
我研究了两个具体的例子，宇宙加速的修正引力解释帮助我们理解宇宙学引力测试面临的一些一般性问题：我们如何区分修正引力从暗能量，如果他们可以正式等同？我们如何根据具有足够普遍性的物理原理来参数化偏差，同时将宇宙学测试集中在补充我们现有引力知识的领域？我们如何处理必然涉及非线性的修改的动力学，以排除力的叠加？修正的作用量f（R）和DGP膜世界模型提供了对这些问题的深入了解，作为充分工作的例子，其膨胀历史，线性微扰理论，以及最近的非线性N体和力修正场动力学的宇宙学模拟可供研究。
2009-06-10 astro-ph.CO
Gravitational Waves: A Test for Modified Gravity
在修正的引力理论中，引力波的传播方程将以非标准的方式给出。这种时空的次模微扰作为标量微扰的补充，提供了修正引力论区别于广义相对论的独特性质。为了避免依赖模型的问题，本文提出了一种参数化修正的引力波的传播。本文讨论了宇宙微波背景辐射角功率谱的参数化修正及其对张量模功率谱指数$n_t$及其运行$α_t$的简并效应。最后，我们报告了目前的宇宙观测的修改重力的检测现状。我们的结果与广义相对论没有明显的偏差。
2015-04-29 astro-ph.CO
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
Detectability of Weak Lensing Modifications under Galileon Theories
修正引力理论试图在不引入宇宙学常数的情况下，通过解释我们宇宙的加速膨胀，在最大和最小尺度上协调物理学。其中一类理论被称为伽利略理论，它预测了球对称物体（如暗物质晕）的透镜效应潜力，在5%的水平上得到类似特征的修改。随着下一代光度测量的出现，这种修改可以作为修改重力的新探测器。假设一个LSST的基准数据集，我们产生的LCDM和Galileon的情况下，晕剪切功率谱，并进行Fisher分析，包括宇宙学，滋扰，和Galileon参数研究上述修改的可检测性。以LCDM方案作为我们的零假设，我们的结论是，如果存在的话，可以检测到高达4-σ的伽利略修正，或者强烈排除模型的非检测，具有四个红移箱和四个质量箱的层析成像，LSST样的测量参数集，以及宇宙学参数的普朗克先验。
2014-08-20 astro-ph.CO
Cosmological dynamics and dark energy from non-local infrared modifications of gravity
我们对最近提出的爱因斯坦方程红外修正的宇宙动力学进行了详细研究，该修正基于引入用$m^2g_{μν}\Box^{-1} R$构造的非局域项，其中$m^2g_{μν}\Box^{-1} R$是质量参数。该理论自动产生一个动态的暗能量分量，它可以重现观测到的暗能量密度值，而无需引入宇宙学常数。修正$m$以重现观测值$Ω_{\rm DE}\simeq 0.68$，并写入$w(a)=w_0+(1-a) w_a$，该模型提供了对暗能量、$w_0\simeq -1.042$和$w_a\simeq -0.020$的状态方程参数的简洁预测。我们表明，由于一些自由的定义$\Box^{-1}$，可以扩展的建设，以便定义一个更一般的家庭的非本地模型。然而，在第一近似中，这相当于在动力学暗能量分量之上增加了一个明确的宇宙学常数项。这导致具有两个参数$Ω_Λ$和$m$的扩展模型。即使在该扩展中，EOS参数$w_0$也始终位于体模侧，在范围$-1.33 < w_0\leq -1$内，并且预测了$w_0$和$w_a$之间的关系。
2013-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Modifications to Gravitational Wave Equation from Canonical Quantum Gravity
人们期望时空的量子性质在所有的半经典引力系统中留下印记，至少在某些区域，包括引力波。在本文中，我们调查这样的印记引力波在一个特定的框架内：空间被假定为离散的（在一个规则的立方晶格的形式），这种离散的几何量子化以下狄拉克的正则量子化方案。然后通过将半经典态上的哈密顿算符的期望值提升到有效哈密顿量来提取半经典行为。考虑一族半经典态对Minkowski背景的小张量扰动，导出了量子修正的有效波动方程。对经典引力波方程的偏离被编码在一个修正的色散关系中，并受晶格离散参数的控制。对于有限离散，出现了几个有趣的效果：我们调查这些修改后的引力子的物理性质，并在一定的假设下，推导出张量功率谱的宇宙微波背景。后者被发现偏离经典的预测，在放大的UV模式发生。我们讨论了在什么情况下，这种效果可以与观察一致。
2020-02-03 astro-ph.CO gr-qc hep-lat
Causal Modifications of Gravity and Their Observational Bounds
由于广义相对论是唯一的无质量自旋2粒子在大距离的理论，最合理的方法有重大的修改是引入一个或多个轻标量介导一个新的长程力。大多数现有的标量研究都引用了在短距离内表现出某种“屏蔽”的模型，以隐藏太阳系测试中的力。然而，众所周知，这样的修改也表现出超亮度，这可以被解释为一种非因果关系。在这项工作中，我们探讨明确的亚光速和因果标量场模型。特别是，我们研究了一个共形耦合标量$ϕ$，与一个小的耦合，以遵守太阳系的边界，和一个非正则的动力学项$K(X)$（$X=(\partialϕ)^2/2$），遵守所有的subluminality约束，是双曲的。我们认为$K(X)$是规范的小$X$，但超出一些非线性规模进入一个新的缩放制度的权力$p$，与$1/2<p<1$（DBI动力学项是限制$p=1/2$和规范标量是$p=1$）。与屏蔽（和超光速）相反，这种新的力量在高密度（和亚光速）的体系中变得越来越重要。然后，我们转向分布式环境，为这种新的相互作用设定界限。我们计算的约束条件，如赫尔斯-泰勒的二进制系统中的进动，我们计算修正中子星流体静力平衡，我们计算功率辐射，张量模式的修正和新的标量模式，这可能是重要的合并。
2023-02-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Kinetic Sunyaev-Zeldovich effect in modified gravity
我们研究了引力修正理论对宇宙微波背景动力学Sunyaev-Zeldovich效应的影响。我们专注于一类特定的$f(R)$模型的重力和比较他们的预测kSZ功率谱的$Λ$ CDM模型。我们使用一个公开的修改版本的Halofit适当地包括非线性物质功率谱的$f(R)$的kSZ信号的建模。我们发现，在$f(R)$的结构的增长率的众所周知的修改，确实可以引起相当大的变化，在kSZ信号，这是更显着的变化引起的修改的扩展历史。我们讨论了使用kSZ信号作为修改后的重力的补充探头的前景，给出了一个概述的假设和可能的警告建模。
2016-03-16 astro-ph.CO
Semi-analytic galaxy formation in f(R)-gravity cosmologies
在大距离下对广义相对论方程的修正提供了一种可能性，可以在不引入宇宙学常数的情况下解释我们所观测到的宇宙性质。对于这种修正的引力宇宙学有许多建议，但它们对非线性部分结构形成的影响往往还没有准确的了解。在这项工作中，我们采用高分辨率的数值模拟的f（R）-引力模型耦合半解析模型（SAM）的星系形成，以获得详细的预测星系的性质的演变。f（R）-引力模型暗示了“第五种力”的存在，然而这种力在局部被抑制了，从而保持了广义相对论在太阳系尺度上的成功。我们表明，f（R）-重力模型中的暗物质晕具有相对于LCDM场景的修改维里标度的特征，反映了给定质量下更高的暗物质速度弥散。在SAM中通过适当修改质量-温度关系来考虑这种效应。我们发现，在f（R）-引力中预测的星系的统计特性（如恒星质量函数和宇宙恒星形成率）相对于LCDM通常只有很小的差异，小于不同SAM模型结果之间的离散度，这可以被视为其系统不确定性的度量。我们还表明，星系的偏见是不能解开之间的f（R）-引力和标准的宇宙学场景。然而，f（R）-引力在大尺度上对宇宙结构的线性增长率产生了影响，这可以从大星系样本的统计特性中恢复出来。
2013-07-18 astro-ph.CO
