Pathologies of hyperbolic gauges in general relativity and other field theories
本文给出了广义相对论和电动力学中双曲规范病态的数学描述。我们展示了如何非线性规范项可以产生爆破沿特性，以及如何通过进行收敛分析，这可以确定数值。最后，我们展示了一些数值例子，并讨论了这可能对数值相对论领域产生的深远影响。
1998-01-27 gr-qc
Reflection features in the X-ray spectrum of Fairall 9 and implications for tests of general relativity
X射线反射光谱是探测天体物理黑洞周围时空几何和检验强场区广义相对论的有力工具。然而，只有当我们采用正确的天体物理模型并且我们能够限制系统的不确定性时，广义相对论的精确测试才是可能的。因此，至关重要的是选择最适合这些测试的源和观测。在这项工作中，我们分析了同时观测的XMM-牛顿和NuSTAR的超大质量黑洞在Fairall 9。这个源具有许多特性，使其成为使用X射线反射光谱测试广义相对论的有希望的候选者。然而，我们发现，现有的数据并没有一个独特的解释的频谱的费尔奥9，这阻止了，目前，使用这个来源的强大的测试广义相对论。这个问题可能会通过未来的X射线任务得到解决，这些任务在铁谱线附近具有更高的能量分辨率。
2020-04-24 astro-ph.HE gr-qc
Intrinsic Time Deparameterization of The Canonical Connection Dynamics of General Relativity
我们调查的影响，内在的时间去参数化的关联表示的正则引力的Ashtekar变量的形式的相空间。我们发现，很像这种形式主义的度量表示，哈密顿约束现在成为一个物理哈密顿生成演化相对于一个内在的时间。然后构造理论的完整的可观测量。此外，在这个配方的动力学是铸造成一个经典的主约束理论。
2012-12-31 gr-qc
Implications of a positive cosmological constant for general relativity
在上个世纪，大多数关于广义相对论的文献都假设宇宙学常数$Λ$为零。然而，到目前为止，独立的观察已经导致了一个共识，即宇宙的动力学最好由爱因斯坦方程描述，该方程具有一个小但正的$Λ$。有趣的是，这需要对广义相对论，\emph{no matter how small $Λ$ is.}中常用的概念框架进行大幅修订。我们首先解释原因，然后总结这些框架的概括现状，包括积极的$Λ$，重点是引力波。
2017-06-22 gr-qc hep-th math-ph
The Embedding of General Relativity in Five-Dimensional Canonical Space: A Short History and a Review of Recent Physical Progress
爱因斯坦理论可以嵌入到卡鲁扎-克莱因理论中，特别是所有的四维真空解可以嵌入到5D（纯）正则空间中，其中时空与额外坐标无关。5D正则空间的唯一性很快被重新证明，并简要回顾了它的历史和含义。对于4D反deSitter空间，5D空间涉及一个围绕时空运行的波，伴随着一个具有与质量平方成比例的宇宙学“常数”的局部值的粒子。
2010-10-31 gr-qc
Implication of Spatial and Temporal Variations of the Fine-Structure Constant
在对Keck和VLT组合观测数据的分析中，报道了宇宙学中精细结构常数$α\equiv e^2/\hbar c$的时空变化。本文从物理学中基本的时空对称性出发，对这种变化进行了研究。实验室$α_0$和遥远的$α_z$都是从原子的相对论光谱方程推导出来的（例如，氢原子）。在Einstein的$Λ\neq 0$中，宇宙学SM中的定域惯性参考系的度规是Beltrami度规而不是Minkowski度规，时空的基本对称性必须是de Sitter（dS）群。相应的狭义相对论为dS-SR，提出了一个基于dS-SR的模型。通过对随数据变化的$α$预测值的比较，确定了参数。该dS-SR模型再现了$α$空间变化的最佳拟合偶极模。还研究了全天空的$α$ -变化。结果与观测值的估计基本一致。本文的主要结论是：偶极模占主导的$α$随宇宙学变化的现象是由于在由Dirac-Inönü-Wigner-Gürsey-Lee-Lu-Zou-Guo发展的称为de Sitter不变量狭义相对论（dS-SR）的广义狭义相对论中具有闵可夫斯基点的de Sitter（或反de Sitter）时空对称性引起的。
2015-01-09 gr-qc
Probing Gravity -- Fundamental Aspects of Metric Theories and their Implications for Tests of General Relativity
本文基于爱因斯坦等效原理探讨度规引力理论，推广Isaacson方法至物理微扰主导阶场方程，将引力波能量-动量流对背景时空的反作用识别为位移记忆效应，为零记忆和普通记忆效应提供了统一理解，并为一大类别规理论一致推导记忆公式以指导未来测量。
2025-05-30 gr-qc
Modified Special Relativity on a fluctuating spacetime
最近有人提出，相对论对称性的变形，如变形狭义相对论（DSR）中所考虑的那些，可以看作是在不可忽略（尽管很小）的量子引力涨落存在下测量理论的结果[1，2]。在本文中，我们明确考虑的情况下，时空的平坦度规赋予随机波动，并为一个自由粒子，我们表明，DSR的测量和经典动量的空间之间的非线性关系，可以导致平均的随机波动的尺度集是德布罗意波长的粒子。作为说明性的例子，我们明确考虑一些简单的随机过程的平均过程，并讨论我们的结果的物理意义。
2006-07-06 gr-qc
A systematic approach to generalisations of General Relativity and their cosmological implications
一个世纪前，爱因斯坦提出了他优雅而精细的广义相对论，迄今为止，这一理论经受住了大量的经验检验，取得了显著的成功。尽管爱因斯坦的理论取得了巨大的胜利，但现代宇宙学和粒子物理学的顽强挑战激发了对更广泛的时空理论的探索。尽管爱因斯坦根据时空曲率对引力的解释被普遍接受，但将几何概念赋予引力是模糊的，因为广义相对论允许三种完全不同但等价的方法，爱因斯坦的解释只是其中之一。然而，从场论的角度来看，洛伦兹不变的无质量自旋2粒子的相容理论的构建唯一地导致了广义相对论。保持洛伦兹不变性意味着任何对广义相对论的修改都将不可避免地在引力扇区中引入额外的传播自由度。采用这种观点，我们将回顾最近的进展，在建设一致的场论的基础上额外的标量，矢量和张量场的引力。在这个概念框架内，我们将讨论与伽利略理论，拉格朗日密度由Horndeski构建和超越，扩展到DHOST相互作用，或包含广义Proca场及其扩展，或几个Proca场，以及双引力理论和标量矢量张量理论。我们将回顾他们的成立动机，不同的配方，并在这些类的理论与他们的经验可行性内获得的基本结果。
2018-07-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The ontology of General Relativity
我讨论了本体论假设和广义相对论的含义。我坚持认为，广义相对论是关于引力场的理论，而不是关于时空的理论。后者是一个更基本的本体论范畴，它产生于所有不可知者之间的物理关系。我还论证了时空中不存在物理奇点。奇异时空模型不属于世界的本体论：它们不是事物，而是概念，即爱因斯坦场方程的缺陷解。简要讨论了广义相对论中所谓奇点定理的实际含义以及与量子引力的本体论假设有关的一些问题。
2013-01-30 gr-qc physics.gen-ph physics.hist-ph
Remnant black hole properties from numerical-relativity-informed perturbation theory and implications for waveform modelling
在双黑洞（BBH）合并过程中，能量和动量以引力辐射的形式从双星系统中带走。获得辐射的能量和动量使我们能够预测残余黑洞的性质。我们开发了一个Python软件包gw_resident来计算残余质量、残余自旋、峰值光度以及残余黑洞从引力辐射中得到的最后一击。使用该软件包，我们计算了质量比q=2.5 ~ q=1000的非自旋BBH合并的最终黑洞的剩余性质，并使用了最近发展的基于黑洞微扰理论框架的数值相对论代理模型BHPTNRSur 1dq 1 e4产生的波形模式.我们验证了我们的结果对剩余的属性估计从数值相对论（NR）代理模型在可比的质量比制度，并对最近可用的高质量比NR模拟在q=[15，32，64]。我们发现，我们的剩余财产估计计算通量在未来零无限接近匹配的估计从NR代理模型的表观地平线数据。利用高斯过程回归拟合方法，我们训练了一个代理模型{BHPTNR_Remnant，用于描述质量比从q=2.5到q=1000的BBH合并产生的剩余黑洞的性质.最后，我们讨论了潜在的改进BHPTNRSur 1dq 1 e4波形模型时，包括剩余信息。我们公开了gw_resident和BHPTNR_Remnant包。
2023-02-12 astro-ph.HE gr-qc
Observers and their notion of spacetime beyond special relativity
量子引力效应可能会引导我们超越狭义相对论的框架来描述自然界，这似乎是合理的。在这种情况下，要么相对性原理被打破，要么它被维持。这两种情况（违反或变形的狭义相对论）是非常不同的，无论是概念和现象。我们讨论了它们对不同观测者的事件描述和时空概念的影响。
2018-06-05 gr-qc hep-th
Dynamical Implications of Adjustments to Proper Time Caused by Higher Dimensions: A Note
当广义相对论的真时被调整以反映更高维度的可能存在时，时空中出现了通常与宇宙学常数、哈勃定律和海森堡关系有关的小的动力学效应。
2010-11-11 gr-qc physics.gen-ph
Some Implications of the Cosmological Constant to Fundamental Physics
在存在宇宙学常数的情况下，普通的庞加莱狭义相对论不再有效，必须用德西特狭义相对论来代替，其中闵可夫斯基空间被德西特时空代替。因此，能量和动量的普通概念发生了变化，并将满足不同的运动学关系。这样的理论是一种不同的双重狭义相对论。由于庞加莱群和德西特群之间的唯一区别是用平移和适当的保角变换的某些线性组合来代替平移，这种变化的最终结果是普通平移不变性的崩溃。因此，从实验的观点来看，德西特狭义相对论可以通过寻找平移不变性的可能破坏来探索。如果我们假设实验的能量尺度和宇宙学常数的局部值之间存在联系，那么大质量粒子的运动学就会发生变化，而这些变化有望在高能实验中被检测到。此外，由于视界的存在，通常的时空因果结构在普朗克尺度下会被显著地改变。
2007-02-12 gr-qc hep-th
Energy conditions and their cosmological implications
广义相对论的能量条件允许人们推导出关于强引力场和宇宙学几何行为的非常有力和普遍的定理。然而，这些定理所基于的能量条件开始看起来比以前看起来不那么可靠了：（1）有一些微妙的量子效应违反了所有的能量条件，更能说明问题的是（2）也有一些看起来相对温和的经典系统违反了所有的能量条件。这打开了一个潘多拉的盒子，里面充满了令人不安的可能性-从负渐近质量到可穿越的虫洞，到曲速驱动器，甚至包括时间机器。
2000-01-28 gr-qc
Relativity implications of the quantum phase
量子相位导致了量子力学中对称群的投影表示。投射表示等价于群的中心扩张的酉表示。一个著名的例子是维格纳将狭义相对论性量子力学表述为非齐次洛伦兹群的投影表示。然而，维格纳的公式没有提到外尔-海森堡群及其代数的厄米表示，而这是量子物理学的基础海森堡对易关系。我们撇开相对论对称性，并表明，最大的量子对称性，离开海森堡交换关系不变的是共形标度的非齐次辛群的投影表示。Weyl-Heisenberg群和非对易结构直接产生，因为量子相位需要投影表示。然后，我们考虑量子相位的相对论含义，导致玻恩线元素和投影表示的非均匀酉群，定义了一个非惯性量子理论。（理解非惯性量子力学是理解量子引力的前奏。）这种对称性的显着性质及其限制进行了研究。
2011-11-09 gr-qc math-ph math.MP
Normalization conventions for Newton's constant and the Planck scale in arbitrary spacetime dimension
在d维时空中，我们计算了广义相对论作用下爱因斯坦-希尔伯特项的系数1/K^2与由广义相对论的牛顿极限所产生的力定律的系数G_N之间的关系。结果是K^2=2[（d-2）/（d-3）]<$（S^[d-2]）G_N，其中<$（S^n）是单位n球的体积。虽然d=4的情况在任何广义相对论的教科书中都是一个基本的计算，但这里给出的任意情况稍微不太为人所知。我们讨论的相关性，这一结果的定义，所谓的“减少普朗克质量”和评论非常简短的膜世界模型的影响。[摘要删节]
2006-09-17 gr-qc
Exploring black hole mechanics in cotangent bundle geometries
量子引力环境的经典极限和连续极限，在介观状态下，可能导致一种与量子引力环境非常不同的几何概念。狭义相对论和广义相对论的伪黎曼理论。一种可能的方法来描述这个修改后的时空概念是通过动量依赖度规，以这样一种方式，具有不同能量的粒子可以探测不同的时空。事实上，双狭义相对论理论，在保持相对性原理的同时变形狭义相对论运动学，已经在几何背景下，通过考虑弯曲的动量空间来理解。这些动量空间的弯曲时空的扩展及其可能的唯象意义最近已经研究。沿着这条研究路线，我们在这里解决的背景下，余切束度规，取决于动量和时空坐标，与双狭义相对论的相对论变形运动学兼容的黑洞热力学的前两个定律。
2022-04-27 gr-qc
On Non-Linear Quantum Mechanics, Space-Time Wavefunctions, and Compatibility with General Relativity
在以前的论文中，我阐述了非线性薛定谔量子力学作为测量问题的解决方案。在这里，我表明，NLQM是兼容的爱因斯坦的广义相对论。弯曲时空的延伸假设采用“时空波函数”（有时称为“多重时间波函数”）和一些额外的代数结构：补充爱因斯坦度量张量的“双张量”。即使没有质量项，这种物质也可能违反强能量条件，这可能与黑洞内奇点的形成有关。
2020-08-19 gr-qc quant-ph
Implications of minimum-length deformed quantum mechanics for QFT/QG
在挑选出量子力学中看起来更现实的最小引力变形之后，我们研究了它对引力的反作用。牛顿势的大距离行为与用广义相对论的有效场论方法得到的结果一致（修正证明是排斥性的）。短距离修正导致普朗克质量黑洞残余物温度为零。位置-动量测不准关系的变形导致超光速运动，而这种超光速运动可以通过对时间-能量测不准关系进行类似的变形来避免。这种变形也避免了QFT中的UV发散。
2012-12-07 gr-qc
Modeling GW170817 based on numerical relativity and its implications
引力波观测和大量的电磁观测表明，最新的引力波事件GW 170817（主要由先进的LIGO探测到）的来源是一颗双星中子星的合并。我们试图解释这一观测事件的基础上，我们的数值相对论模拟的结果进行到目前为止，特别注意的光学和红外观测。我们最终得出结论，这一事件是一致的描述存在一个长寿的超大质量或超大质量中子星作为合并残余物，因为（i）沿着我们的视线到该源的镧系元素的显著污染可以通过来自该源的强中微子辐射来避免，以及（ii）它可以发挥关键作用，在合并后阶段产生具有可观质量的快速运动的喷出物成分。我们还指出：（1）中子星状态方程必须足够刚性（即，冷球形中子星的最大质量M_max必须略高于2 M_sun，才能形成一颗长寿的大质量中子星作为GW 170817双星系统的合并残留物，其初始总质量>~ 2.73M_sun;（II）未探测到相对论光学对应物，表明M_sun的值不是很高最大约为2.15-2.25M_sun。
2017-12-04 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
de Sitter Relativity and Quantum Physics
在存在宇宙学常数的情况下，被解释为一个纯粹的几何实体，物质的不存在由德西特时空表示。因此，普通的庞加莱狭义相对论不再有效，必须由德西特狭义相对论取代。通过考虑德西特时空中无自旋粒子的运动学，我们研究了这个时空的测地线，随后的正则动量的定义，并探索了可能的量子力学的含义。
2007-10-02 gr-qc hep-th
Astrophysical and theoretical physics implications from multimessenger neutron star observations
中子星内部成分探测器（NICER）最近测量了孤立的中子星PSR J 0030 +0451的质量和赤道半径。我们使用这些测量来推断转动惯量，四极矩，和一个孤立的中子星的表面偏心率的第一次，使用这些量之间的关系，是不敏感的未知状态方程的超核物质。我们还利用这些结果预测了双脉冲双星J 0737 -3039中中子星A的转动惯量，预计在未来十年内将通过射电观测直接测量该量。结合这些信息与LIGO/Virgo观测的潮汐勒夫数的测量，我们提出并实现了广义相对论的第一个理论不可知和状态方程不敏感的测试。专门这些限制到一个特定的修改后的理论，我们发现，与广义相对论的一致性的地方最严格的约束引力宇称违反迄今为止，超过所有其他先前报道的界限的7个数量级，并打开了道路，为未来的测试广义相对论与多信使中子星观测。
2021-05-05 astro-ph.HE gr-qc
Ontology of the Theory of Relativity
本研究针对运动物理学本体论的厘清与确立问题，提出一系列形式化方法定义力学理论本体论，构建本体论一致性概念及满足条件，并对牛顿力学、狭义与广义相对论完成一致性检验。
2023-08-23 gr-qc physics.hist-ph
The influence of Penrose's singularity theorem in General Relativity
彭罗斯对广义相对论的重要贡献，以他1965年的奇点定理为标志，获得了2020年诺贝尔物理学奖的一半。人们对这个定理背后的思想和含义、它后来的发展以及彭罗斯的其他思想重新产生了兴趣，这些思想提高了我们对引力场的理解。在本文中，我强调了多年来开发的定理所激发的一些进步。我还确定了一些常见的误解定理的影响。基于平均曲率向量，本文提出了一种现代的观点来研究闭陷子流形的概念。
2022-10-10 gr-qc hep-th math-ph
Modeling dynamical ejecta from binary neutron star mergers and implications for electromagnetic counterparts
两颗中子星的并合除了发射引力波外，还会产生多种电磁信号。在这项工作中，我们结合了大量的数值相对论模拟不同的群体进行，我们提出了适合的质量，动能，和速度的动态喷出的物质。此外，我们评论喷出物的几何形状和组成，并讨论恒星的个别旋转的影响。导出的拟合可以用来近似的光度和光曲线的千新星（macronovae）和估计的无线电耀斑的主要属性。在GW检测的情况下，当质量的第一估计可用时，二元参数和EM信号之间的这种相关性允许近似可能的EM对应物。经过可能的kilonovae观测，我们的结果也可以用来限制数值相对论模拟所覆盖的参数空间的区域。
2016-12-12 astro-ph.HE gr-qc
Hamiltonian Constraints and Dirac's Observables: from Relativistic Particles towards Field Theory and General Relativity.
本文综述了相对论物理系统的前辛方法及其狄拉克观测量的确定。在相对论力学和Nambu弦的基础上，给出了在无质量矢量玻色子（如QED）情况下，含费米子的Yang-Mills理论的Dirac可观量。通过对经典场论在Dirac-Tomonaga-Schwinger意义下协变化的研究，发现了一个Dirac-Yukawa型内禀紫外截止，并指出了它对解决四粒子引力约束的意义.
1995-01-24 gr-qc hep-th
Direct correspondence between Newtonian gravitation and general relativity
本文提出一种无需弱场展开或光速极限过程的策略，证明在拉格朗日框架下放松矢量梯度可积性即可在流正交叶状结构中建立牛顿引力与广义相对论的直接对应。
2023-11-22 astro-ph.CO gr-qc
Discrete fields, general relativity, other possible implications and experimental evidences
讨论了离散标量场的物理意义、性质和后果;用连续场对基本物理进行数学描述的有效性的限制是离散场与离散相互作用的自然结果。离散标量场最终必然是广义相对论的引力场，在这种情况下，没有任何其他基本标量场的位置。本文的一部分对基本相互作用的性质（连续或离散）进行了更一般的讨论。有一个临界点由两个描述之间的等价性定义。它们之间的不连续性可以在远离这一点的地方观察到，因为连续相互作用总是比离散相互作用在它下面更强，在它上面更弱。在星系平坦的自转曲线和先锋号宇宙飞船明显的反常加速度中，可能已经观察到了一些离散场的表现。临界点的存在相当于引入了一个有效加速度标度，这可能会使米尔格罗姆的MOND有更坚实的物理基础。联系也作出了，在传递，与宇宙学理论的通货膨胀和Tsallis广义单参数统计，这被认为是适当的离散相互作用系统。Botzmann统计的有效性，然后减少到理想化的渐近状态，严格地说，只有在无限数量的内部相互作用后才能达到。Tsallis参数则是一个系统距离理想渐近状态有多近的度量。
2001-03-26 astro-ph cond-mat.stat-mech gr-qc
The cosmological implications of a fundamental length: a DSR inspired de-Sitter spacetime
我们研究了变形狭义相对论（DSR）启发结构的框架中的de-Sitter模型。这个框架的影响表现为存在一个基本长度，它影响的行为的比例因子。我们表明，这样的变形可以用来控制在目前的加速阶段的尺度因子的无界增长或占宇宙的早期演化的暴胀时代。
2008-04-12 gr-qc hep-th
Generalized Uncertainty Principle: Implications for Black Hole Complementarity
黑洞信息丢失悖论和防火墙争议的核心是量子力学和广义相对论之间的冲突。关于对广义相对论的量子修正已经说了很多，但在相反的方向上就少得多了。因此，研究引力对量子力学的可能修正是至关重要的。事实上，海森堡不确定原理是量子力学的一个深刻特征，然而当引力效应变得重要时，它可能会得到修正。这样的广义不确定原理[GUP]不仅来自于对量子力学和引力的一般考虑，而且也来自于弦理论的论证。我们研究的背景下，黑洞互补的GUP的作用。我们发现，虽然互补性可以违反大N重标度，如果只假设海森堡的不确定原理，GUP的应用可能会保存互补性，但只有当某些N-依赖性也被假定。这就提出了超出本工作范围的两个重要问题，即：GUP是否真的具有所提出的N依赖形式，以及黑洞互补性是否确实正确。
2014-12-10 gr-qc hep-th
Cosmological Implications of Nonminimally-Coupled $f(R)$ Gravity and the Lagrangian of Cosmic Fluids
在宇宙学的标准模型中，宇宙的背景演化一般可以用广义相对论和均匀各向同性的度规以及完美流体的集合来充分描述。这些流体通常由它们的能量-动量张量描述，该张量可以从流体的拉格朗日密度导出。在广义相对论下，拉格朗日密度仅与它导致特定理想流体的正确能量-动量张量的程度相关。但在物质场和引力之间存在非最小耦合（NMC）的理论中，情况并非如此。在这种情况下，物质场的壳层拉格朗日密度除了能量-动量张量外，还明确地出现在运动方程中。因此，为了准确描述相应的宇宙学意义，确定特定流体的正确壳层拉格朗日密度至关重要。从本质上讲，这就是本文要解决的问题。我们的目标是解决三个关键问题。我们涵盖了文献中关于宇宙流体拉格朗日密度的一些结果，并澄清了关于其壳层形式的自由选择（或缺乏自由选择）的一些误解，无论是在广义相对论还是在具有NMC的理论中。此外，我们还导出了由具有固定静止质量和结构的孤立子组成的流体的正确的拉格朗日密度。其次，我们研究了这种类型的理想流体的热力学行为的背景下，具有NMC之间的重力和物质场的理论。最后，我们使用这些结果，得到新的宇宙学约束特定的NMC重力模型，使用宇宙微波背景，大爆炸核合成，Ia型超新星和重子声学振荡观测数据。
2022-07-18 astro-ph.CO gr-qc
Special Relativity induced by Granular Space
我们表明，特殊的相对论动力学与量子力学和超统计的概念相结合时，可以被解释为产生于两个互锁的非相对论随机过程，在不同的能量尺度上运行。这种解释导致费曼振幅是在欧几里德制度相同的布朗粒子通过颗粒空间传播的转移概率。某种时空粒度可以被认为是在更大尺度上出现各种对称性的原因。为了说明，我们还考虑了无自旋相对论粒子的动力学和传播子。讨论了双狭义相对论、量子场论、量子引力和宇宙学的意义。
2013-03-25 gr-qc hep-th quant-ph
Nonlinear Supersymmetric General Relativity and Unity of Nature
讨论了非线性超对称广义相对论（NLSUSY GR）的基本思想及其物理意义，为理解质量的起源以及宇宙学与低能粒子物理之间的神秘联系，如自发超对称破缺标度、宇宙学常数、宇宙（暗）能量密度和中微子质量等提供了新的视角。
2009-02-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Supersymmetry, General Relativity and Unity of Nature
介绍了非线性超对称广义相对论（NLSUSY GR）的基本思想及其物理意义。NLSUSY GR可能为我们揭示质量的起源以及宇宙学与低能粒子物理学之间的神秘关系提供新的认识，如自发超对称破缺标度、宇宙学常数、宇宙（暗）能量密度和中微子质量等。
2009-02-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmology and Nonlinear Supersymmetric General Relativity
讨论了空时空中Einstein-Hilbert（EH）作用量形式的非线性超对称广义相对论（GR）的宇宙学意义，其中NLSUSY GR是由NLSUSY启发的新时空的几何论证得到的. NLSUSY GR的新作用量是不稳定的，并且自发地分解为与Nambu-Goldstone（NG）费米子物质的EH作用量。我们表明，NLSUSY GR阐明了宇宙学重要量的物理意义，例如，自发超对称性破缺标度、宇宙学常数、暗能量和中微子质量，自然地描述了当前宇宙加速膨胀的范式。
2005-12-24 astro-ph gr-qc hep-th
Fundamental physics implications on higher-curvature theories from the binary black hole signals in the LIGO-Virgo Catalog GWTC-1
引力波天文学不仅为天体物理学领域提供了新的前景，而且也首次为在强场、非线性和动力学领域探索广义相对论开辟了一条途径，在这些领域，广义相对论的预言得到了充分的体现。我们提出了一个研究，到目前为止，由LIGO-Virgo科学合作探测到的引力波事件是否可以用来探测广义相对论的高曲率修正。特别是，我们专注于两个例子：爱因斯坦-牛顿-高斯-博内和动力学陈-西蒙斯引力。我们发现，两个事件与低质量的$m \approx 7 M_{\odot}$ BH（GW 151226和GW 170608）放置严格的限制爱因斯坦-爱因斯坦-高斯-邦尼重力，$α^{1/2}_{\rm EdGB} \lesssim 5.6$公里，而动力学陈-西蒙斯重力仍然不受引力波观测分析。
2020-04-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The three perspectives on the quantum-gravity problem and their implications for the fate of Lorentz symmetry
每一种解决量子引力问题的方法都来自于理论物理学的一个或另一个领域。粒子物理学的观点鼓励人们尝试在量子引力中尽可能多地再现粒子物理学标准模型的成功，因此，正如弦论所做的那样，量子引力的核心特征是用背景经典时空中的类引力子交换来描述的。从广义相对论的角度来看，放弃对背景时空的任何引用，并以考虑到测量的原则限制的方式来描述时空是很自然的。圈量子引力方法和基于非对易几何的方法起源于这种广义相对论的观点。在最近的几个量子引力方案中采用的凝聚态观点，自然会导致这样的场景：时空的某些熟悉的性质只是突现的，就像某些突现的集体自由度只在临界点附近才与某些物理系统的描述相关。无论是从广义相对论的角度还是从凝聚态的角度，我们都很自然地会探讨量子引力可能对普朗克体系中洛伦兹对称性的命运产生重大影响的可能性。从粒子物理学的角度来看，没有明显的理由放弃精确的洛伦兹对称性，尽管（“自发”）洛伦兹对称性破缺当然是可能的。一个快速发展的现象学项目正在寻找普朗克尺度偏离洛伦兹对称的现象，这可能有助于这一正在进行的辩论。
2003-09-09 gr-qc hep-ph hep-th
Particles and their fluids in nontrivial matter extensions to general relativity
本文研究广义相对论非平凡物质扩展中的粒子与流体，推导了$f(R,T)$引力子类的广义冯·劳厄条件，证明$R+\mathcal{F}(T)$引力可恢复标准宇宙演化且尘埃通常非无压，还探讨了对理想气体在壳拉格朗日量的影响。
2025-03-19 astro-ph.CO gr-qc
Multipole moments do not uniquely characterize spacetimes beyond general relativity
Aristotle University of Thessaloniki（塞萨洛尼基亚里士多德大学）
本文研究了多重极矩在广义相对论以外的理论中无法唯一表征时空的问题，并通过不同理论的解比较展示了这一现象。
2026-01-22 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The Riddle of Gravitation
毫无疑问，狭义相对论和广义相对论都吸引了人们的想象力。狭义相对论的反直觉性质及其深刻的哲学含义，广义相对论的离奇而令人眼花缭乱的预言：时空的曲率，黑洞的奇异特性，引力波令人困惑的前景，作为激光器和脉冲发生器的天体的发现，宇宙的膨胀和（可能的）收缩.都是惊人的现象本文对狭义相对论和广义相对论进行了哲学上的非技术性的论述，并对一些最新的物理理论进行了阐述。然后，我们给出了一个大纲的公理化方法相对论由于安德烈卡和Nemeti，这两个理论的逻辑结构上的光。接下来是一些令人困惑的结果的博览会所建立的安德烈卡和Nemeti关于基础的数学使用的概念相对论计算机。接下来我们对量子理论的意义和哲学含义进行了概述，并以爱因斯坦和玻尔之间的一场假想的辩论结束本文，这场辩论反映了爱因斯坦和玻尔对量子世界的哲学观点。这篇论文写得有点不传统，脚注太多了。为了不给读者带来所有细节的负担，我们收集了更先进的材料脚注。我们认为，这使文件更易于阅读和理解。论文全文更多地是面向专家的。
2011-12-04 gr-qc math.DG physics.hist-ph
Cosmological interplay between general relativity and particle physics
我们清楚地制定和研究进一步的宇宙学背景下的有效场论与引力相互作用的猜想。这个猜想源于这样一个事实，即量子理论和引力的融合通常表明存在固有的紫外截止。注意到这个UV截止的物理起源，即背景度量波动不允许QFT以比背景空间分辨率更好的精度操作，我们推测相反的陈述也可能是正确的。也就是说，有效场论不能以比其固有UV尺度所允许的更好的精度感知背景空间。这个猜想的一些微妙之处和宇宙学的影响进行了探讨。
2008-09-29 astro-ph gr-qc hep-ph
Solar System Constraints on Light Propagation from Higher Derivative Corrections to General Relativity and Implications for Fundamental Physics
该研究通过卡西尼数据约束广义相对论四阶导数修正系数，并与弱引力猜想预测对比，发现两者一致且接近，为检验基础物理提供新途径。
2025-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Metric dimensional reduction at singularities with implications to Quantum Gravity
一系列过去和最近的理论观测表明，如果时空在高能尺度下经历降维，引力的量子化是可行的，量子场论的一些问题也会迎刃而解。但是，对引起这种维数减少的深层机制的识别仍然是可取的。这篇文章的主要贡献是表明，降维效果是由于广义相对论在奇点，并不需要假设特设。最近在理解奇点几何方面的进展并不需要修改广义相对论，只是将其数学扩展到极限情况。它们对某些已知类型的宇宙学奇点（黑洞和FLRW大爆炸）很好地工作，允许选择基本几何不变量和保持规则的物理量。所得方程与奇点外的标准方程等价。在广义相对论中，这种数学方法的一个结果是一种特殊的（几何）度规类型的降维：在奇点处，度规张量在某些时空方向上退化，场的某些性质变得与这些方向无关。实际上，这就像时空的一个或多个维度在奇点处消失。这表明，奇点的几何自然导致量子引力所需的自发降维的可能性值得探索。
2014-05-09 gr-qc hep-th math-ph
A radial limit on polar circumbinary orbits from general relativity
一个围绕偏心轨道双星运行的粒子，要么围绕双星的角动量矢量（循环轨道），要么围绕一个静止的倾角（振动轨道）进行节点进动。在没有广义相对论的情况下，定态倾角相对于双星角动量矢量（与双星偏心率矢量对齐）倾斜90度，并且不依赖于粒子半长轴。广义相对论导致双星轨道的拱点进动。接近双星时，粒子的行为不会受到显著影响，一个振动的粒子与双星一起进动。然而，我们发现，静态倾角和所需的最小倾角的天平动都增加与粒子半长轴。有一个临界半径，超过这个半径就没有振动轨道，只有循环轨道，因此对于一个静止的极地轨道物体来说，有一个最大的轨道半径。临界半径在半长轴<= 1 au的双星周围的行星形成区域内。这对寻找未对准的环双星行星和极环双星盘的径向范围有影响。
2022-03-29 astro-ph.EP astro-ph.SR gr-qc
