Covariant equations of motion for test bodies in gravitational theories with general nonminimal coupling
我们提出了一个协变推导的运动方程的测试机构的广泛类的引力理论与非最小耦合,包括一般的相互作用,通过完整的9宇称,甚至曲率不变量。在这种理论中,旋转试验体的运动方程是明确地通过Synge的展开技术导出的。我们的研究结果概括了以前的文献中的结果,并允许一个直接的比较广义相对论运动方程的极-偶极测试机构。
2013-03-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Equations of motion in gravity theories with nonminimal coupling: a loophole to detect torsion macroscopically?
本文导出了在容许挠率的时空中具有一般非极小耦合的引力理论的多极运动方程。我们非常普遍的发现允许通过扩展的测试主体对整个理论类进行系统的测试。非极小理论的某些子类的一个独特的特征是,即使在没有微结构测试物质的实验中,它们也对后黎曼时空结构敏感。
2013-09-16 gr-qc hep-th
Boltzmann's $H$-theorem, entropy and the strength of gravity in theories with a nonminimal coupling between matter and geometry
在本文中,我们证明了玻尔兹曼的$H$ -定理并不一定成立的背景下,引力理论与非最小耦合的物质场。我们发现违反玻尔兹曼的$H$定理的充分条件,并推导出玻尔兹曼的$H$在非最小耦合函数方面的演化表达式,有效的情况下,在均匀和各向同性的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙中的无碰撞气体。我们强调了这一结果的影响的熵的物质场的演化,简要讨论了粒子之间的碰撞所发挥的作用,每当他们是相关的。我们还提出了在这些理论的背景下,宇宙的高熵和引力的弱性之间可能存在的联系。
2020-05-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonminimal Derivative Couplings and Inflation in Generalized Theories of Gravity
我们研究扩展的引力理论的形式$R^{kl}ϕ_{, k}ϕ_{, l}$的非最小导数耦合存在于拉格朗日。我们展示了如何和为什么其他类似结构的耦合可能被排除,然后推导出场方程和相关的宇宙学模型。最后,我们得到的暴胀解既不来自任何有效标量场势,也不来自“手工”引入的宇宙学常数,我们证明了de Sitter时空是一个吸引子解。
1999-06-15 gr-qc
Motion of test bodies in theories with nonminimal coupling
本文用多极方法导出了非最小耦合理论的试验体运动方程。在曲率标量场与物质场具有一般耦合的引力理论下,导出了极偶极粒子的传播方程。我们的结果允许与广义相对论和其他引力理论的运动方程进行系统的比较。
2008-12-19 astro-ph gr-qc hep-th
Equivalence principle violation in nonminimally coupled gravity and constraints from Lunar Laser Ranging
本文研究了非最小耦合引力理论中地月系统的动力学,指出其可能因产生第五种力和非牛顿力而破坏等效原理,并证明通过引入合适的屏蔽机制可使理论符合48年月球激光测距数据的弱等效原理约束。
2024-02-12 astro-ph.CO gr-qc
Baryogenesis in Nonminimally Coupled $f(R)$ Theories
在引力的$f(R)$理论的背景下,我们概括了引力重子化的机制,包括曲率和物质之间的非最小耦合。在这些模型中,重子不对称性是通过Ricci标量曲率和净重子流之间的有效耦合产生的,该耦合动态地破坏了电荷共轭、宇称和时间回复(CPT)不变性。我们研究了修改后的作用泛函中存在的两个非平凡函数的特征质量标度和指数的组合,并建立了这些参数的允许区域:我们发现与广义相对论的非常小的偏差与观察到的重子不对称性一致,并导致温度与轻元素原始丰度的随后形成兼容。特别是,我们证明了一个幂律非最小耦合函数$f_2(R) \sim R^n$与$ 0 < n \lesssim 0.078 $的可行性,并确定其特征曲率尺度。
2017-11-18 gr-qc
Nonminimal Scalar-Tensor Theories and Quantum Gravity
最近的研究表明,物质的量子效应决定了时空度规的共形自由度。这是在具有一个标量场的标量-张量理论的框架内完成的。这个理论的一个要点是,量子势的形式是预先假定的。本文提出了一个具有两个标量场的标量-张量理论,没有对量子势的形式作任何假设。结果表明,利用运动方程可以得到加了修正的量子势的正确形式。
2000-10-04 gr-qc
Theory of gravity with nonminimal matter-nonmetricity coupling and the de-Sitter swampland conjectures
本研究在物质与非度量非最小耦合引力理论中检验沼泽地猜想,发现非最小耦合项导致暴胀情景不同于广义相对论,且慢滚条件与沼泽地猜想对单标量场不相容。
2023-12-29 gr-qc
Cosmological models in modified gravity theories with extended nonminimal derivative couplings
我们构建引力的修改,超越Horndeski,即理论与扩展的非最小导数耦合,其中的系数函数不仅取决于标量场,但也对它的动能。这样的理论在宇宙学背景下被证明是没有幽灵的。我们研究了早期宇宙学,并表明,德西特暴胀阶段可以实现作为一个纯粹的结果,新的引力耦合。此外,我们还研究了后期的演化,在那里我们得到了一个有效的暗能量扇区,它产生于标量场及其扩展的引力耦合。我们提取各种宇宙学观测值和分析它们的行为在小红移的三个选择的潜力,即,指数,幂律,希格斯势。我们表明,宇宙从减速到加速在最近的宇宙学过去,而有效的暗能量状态方程参数趋于宇宙学常数的值在目前。最后,尽管标量场是正则的,但有效暗能量可以是幻影状的,这是模型的一个优点。
2017-02-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Second law of thermodynamics in nonminimally coupled gravity
在目前的工作中,我们表明,热力学第二定律一般不成立,如果物质和引力场是非最小耦合。我们证明了这一结果,明确计算的熵的演化的物质场的情况下,一个封闭的均匀和各向同性的宇宙充满了灰尘和辐射,显示,在这种情况下,熵变化的符号是由宇宙的演化。在这些修正的理论中,热力学第二定律的保持需要它的推广来解释引力熵的贡献。
2020-03-24 astro-ph.CO gr-qc
Black hole solutions of gravity theories with nonminimal coupling between matter and curvature
研究了在物质与曲率之间具有显式非最小耦合的广义相对论(GR)的推广下的黑洞解。导出了满足已知能量条件的一般黑洞解,包括反de Sitter背景下的黑洞解。这些解决方案不同于GR的只是由耦合函数依赖于重标度的质量和电荷的黑洞和由“打扮”的宇宙学常数。非最小耦合理论的黑洞解的存在性以及适当的弱场极限的条件被认为是对负责物质与曲率之间的非最小耦合的耦合函数的约束。然后,用宇宙学常数的“装扮”来解决宇宙学常数问题。
2014-07-30 gr-qc hep-th
Vainshtein screening in Horndeski theories nonminimally and kinetically coupled to ordinary matter
本文研究了Horndeski理论中标量场$ϕ$与普通物质场非极小动力学耦合时的Vainshtein屏蔽机制。描述这种耦合的一般相互作用拉格朗日量的特征在于能量传递$f_1$和动量交换$f_2$。对于处于宇宙学背景之上的球对称位形,我们研究了在线性和非线性区域中相对于标量场扰动的静态扰动。在前一种状态下,只要存在物质耦合或$G_{4,ϕ}$,参数化后牛顿参数通常偏离1。另一方面,在后者的制度,我们表明,非线性自相互作用项的标量场成功地激活Vainshtein机制,即使在存在的耦合$f_1$和$f_2$。引力势恢复了范施泰因半径深处的牛顿行为。同时给出了不改变Vainshtein半径的耦合项的边界。
2022-06-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Schwinger--DeWitt expansion for the heat kernel of nonminimal operators in causal theories
Lebedev Physics Institute(列别捷夫物理研究所)
本文提出了一种基于伪微分算子理论的计算方案,用于计算因果理论中非最小算子的热核,通过时空曲率和背景场的展开实现,并讨论了非退化算符符号的光滑性。
2026-10-06 gr-qc hep-th
Exact electromagnetic duality with nonminimal couplings
研究了具有精确电磁对偶不变性的Einstein-Maxwell理论的非极小扩展。任何这样的理论都涉及到一个由高阶导数项组成的无限高塔,其计算和求和通常是一个具有挑战性的问题。尽管如此,我们设法获得一个封闭的形式的所有理论的作用量与向量场强度的平方依赖。在这些理论中,我们发现麦克斯韦场通过曲率依赖的磁化率张量与引力耦合,该张量具有特殊的形式,让人想起玻恩-因菲尔德拉格朗日量。我们研究了这些模型中最简单的静态和球对称黑洞解,证明了相应的运动方程在电荷和磁荷的旋转下是不变的。在这个理论中,我们计算了Reissner-Nordström解的微扰修正,在极端黑洞的情况下,我们精确地确定了近视界几何和熵。值得注意的是,尽管作用量包含无穷多项,但熵只有一个常数修正。此外,我们还发现极值黑洞的电荷和质量存在一个下界。当耦合的符号满足弱引力猜想时,极值黑洞的面积和熵在最小电荷处消失。
2021-10-18 gr-qc hep-th
Generalised nonminimally gravity-matter coupled theory
本文提出了一种新的广义引力-物质耦合引力理论。这个理论是通过假设作用量为任意函数$f(T,B,L_m)$来构造的,该作用量依赖于标量挠率$T$、边界项$B=\nabla_μT^μ$和物质拉格朗日量$L_m$。由于该函数依赖于$R=-T+B$中出现的$B$,因此也可以重现曲率-物质耦合模型,如$f(R,L_m)$重力。此外,完整的理论还包含一些有趣的新的远程平行引力-物质耦合引力理论,如$f(T,L_m)$或$C_1 T+ f(B,L_m)$。给出了平坦FLRW宇宙学的完整动力学系统,并对该函数的某些特殊情况,研究了相应的宇宙学模型。必要时,讨论了我们的理论与其他著名理论的动力系统的联系。
2018-04-22 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Averaging in Nonminimally Coupled Gravity
Universidade do Porto(波尔图大学);Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço(天体物理与空间科学研究所)
本文研究非最小耦合引力中宇宙平均问题,通过f(R,T)模型展示空间平均对宇宙动力学的影响,指出非线性T函数导致平均比值偏离单位,且尘埃物质具有非零压力。
2026-05-12 astro-ph.CO gr-qc
A perturbative approach for the study of compatibility between nonminimally coupled gravity and Solar System experiments
我们开发了一个框架,约束一定类的非最小耦合(NMC)引力理论与太阳系观测。
2014-03-18 gr-qc
Global portraits of nonminimal teleparallel inflation
在具有非最小耦合的标量场和挠率标量的遥平行引力模型中,我们构造了暴胀动力学的全局相图。所采用的一组变量可以清楚地区分不同的渐近状态作为不动点,包括动力学和通货膨胀制度。在描述通货膨胀的关键作用是发挥异宿轨道运行的渐近鞍点的后期时间吸引点,并近似的非最小慢滚条件。为了寻求渐近不动点,我们概述了一个启发式方法的“有效势”和“有效质量”,它可以适用于任何nonminimally耦合理论。作为特别的例子,我们研究了正二次非最小耦合与二次和四次潜力,并注意如何肖像定性不同,从已知的标量曲率对应。对于二次模型,暴胀只能发生在与挠率的非最小耦合较小的情况下,而对于较大的耦合,渐近de Sitter鞍点从物理相空间中消失。具有四次势的远程平行模型根本不适用于暴胀,因为对于小的非最小耦合,渐近鞍点表现出弱于指数展开,并且对于大的耦合也消失了。
2022-03-02 astro-ph.CO gr-qc
Nonminimal Derivative Coupling Cosmology and the Speed of Gravitational Waves
本研究针对非最小导数耦合(NDC)引力替代理论,结合引力波观测约束分析其兼容性,发现该理论中引力波仅存在于有限相空间且无符合当前速度数据的加速解,同时探讨了可能的解决方向。
2024-10-06 astro-ph.CO gr-qc
Viability of nonminimally coupled f (R) gravity
在这项工作中,我们探讨了非最小耦合物质曲率引力理论的可行性,即快子不稳定性和鬼自由度的情况下所需的条件。我们将我们的发现与最近声称的这类模型的病态行为进行了对比,在我们看来,这是一个不正确的类比与k-本质。
2016-02-11 gr-qc
Nonminimal derivative coupling scalar-tensor theories: odd-parity perturbations and black hole stability
在一般Horndeski理论中,我们导出了具有非最小动力学耦合扇区的标量张量理论中的奇宇称微扰方程,其中动力学项与度规和爱因斯坦张量耦合.我们推导出潜在的扰动,通过确定一个主函数和切换到乌龟坐标。然后,我们证明了在Horndeski理论的这一部分中,当作用量中包含一个宇宙学常数项时,毛状黑洞在线性奇宇称扰动下的模式稳定性。最后,我们评论在这个设置中的缓慢旋转的黑洞解的存在,并讨论其对紧凑的对象配置,如中子星的物理意义。
2015-09-05 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Perfect fluid Lagrangian and its cosmological implications in theories of gravity with nonminimally coupled matter fields
在本文中,我们表明,壳拉格朗日的完美流体取决于流体的微观性质,给出了具体的例子,完美流体不同的壳拉格朗日,但具有相同的能量动量张量。我们证明了,如果流体是由固定的静止质量和结构(孤子)的能量的局部浓度,然后给出了一个完美的流体的平均壳拉格朗日${\mathcal L}_m=T$,其中$T$是能量动量张量的轨迹。我们表明,我们的研究结果有深远的影响,引力理论的物质拉格朗日出现明确的引力和物质场的运动方程,可能导致可观察到的偏差,从一个近乎完美的宇宙微波背景黑体光谱:$n$型光谱失真,影响归一化的光谱能量密度。最后,我们使用COBE-FIRAS测量的宇宙微波背景的光谱辐射率的重力$f(R,{\mathcal L}_m)$理论提出了严格的限制。
2018-03-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Vector theories in cosmology
本文研究了包含法拉第张量及其对偶函数$f(F^2,F\tilde F)$和矢量场Proca势$V(A^2)$的矢量场模型的哈密顿稳定性和双曲性。特别是它表明,只涉及$f(F^2)$的理论不满足双曲性条件。然后,它表明,在这类模型中,宇宙动力学总是稀释的向量场。在与重力的非最小耦合的情况下,可以确定的是,涉及$R f(A^2)$或$Rf(F^2)$的理论一般都是病态的。最后,我们展示了一个模型,在宇宙演化过程中的矢量场不稀释,因为一个非最小的矢量场曲率耦合,保持二阶场方程。这种模型的宇宙学的相关性进行了讨论。
2009-12-02 astro-ph.CO gr-qc
Dynamical features of scalar-torsion theories
研究了具有非最小耦合的平行引力场中的宇宙动力学。我们解析提取几个渐近解,我们数值研究的确切相空间行为。将所得结果与非最小数量曲率理论的相应结果进行比较,发现两者存在显著的差异,即稳定性和振荡性。
2015-01-22 gr-qc
Formalizing Slow-roll Inflation in Scalar-Tensor Theories of Gravitation
考虑标量-张量引力理论中相空间的结构,考察了慢滚近似的可行性,并以时空曲率的非极小耦合标量场为例进行了分析.在约当标架下,通过两种方法得到了慢滚场方程:一是将最小耦合情形下的慢滚条件直接推广到非最小耦合情形;二是将Einstein标架下的慢滚场方程共形变换到约当标架上,然后应用推广的慢滚条件。基于最近的观测数据对$n_s$和$r$值的分析,考虑了由势$V(ϕ) \propto ϕ^2$和$V(ϕ) \propto ϕ^4$控制的两种暴胀模型,比较了两种方法的结果.
2020-07-19 astro-ph.CO gr-qc
Proca stars with nonminimal coupling to the Einstein tensor
研究了具有质量和非最小耦合的复矢量场的玻色子星(PS)解,即玻色子星(BS)型解。不考虑非最小耦合的存在,PS解是mini-BS型的,但包含它改变性质。对于正的非最小耦合参数,由于演化方程的奇异性,当中心振幅大于某个值时,PS解不存在。对于负的非最小耦合参数,没有这样的奇异行为,但足够增强的数值分辨率要求较大的振幅。无论非零的非最小耦合参数的符号,PS与最大的Arnowitt-Deser-Misner质量和Noether电荷的引力约束。PS的性质与标量张量理论中的BS非常相似,包括健康的高阶导数项。
2017-08-17 gr-qc
Solar System constraints to nonminimally coupled gravity
本文将Chiba,Smith和Erickcek \cite{CSE}关于太阳系对$f(R)$引力约束的分析推广到一类非最小耦合(NMC)引力理论。这些推广$f(R)$理论通过用更一般的形式取代广义相对论(GR)的作用泛函,该形式涉及里奇标量曲率$R$的两个函数$f^1(R)$和$f^2(R)$。虽然函数$f^1(R)$是作用量中的非线性项,类似于$f(R)$引力,但函数$f^2(R)$产生物质拉格朗日密度$\LL_m$和标量曲率之间的NMC。所开发的方法允许获得约束的容许类的功能$f^1(R)$和$f^2(R)$,通过要求NMC重力预测是兼容的太阳系重力测试。我们将这种方法应用到一个NMC模型,该模型解释了观测到的宇宙加速膨胀。
2013-06-05 gr-qc
Equivalence of matter-type modified gravity theories to general relativity with nonminimal matter interaction
本研究证明含物质相关项的修改引力模型等价于带非最小物质相互作用的广义相对论,聚焦能量动量平方引力展开分析,修正了理想流体相关的普遍假设,并重新审视其宇宙学模型。
2024-04-11 astro-ph.CO gr-qc
Inflation from a nonlinear magnetic monopole field nonminimally coupled to curvature
在非极小耦合$f(R)$引力理论的背景下,我们研究了由非极小耦合曲率的非线性双磁场驱动的早期暴胀。为了隔离物质和曲率之间的非最小耦合的影响,我们假设纯引力扇区具有爱因斯坦-希尔伯特形式。因此,我们研究的最简单的模型与非最小的耦合函数是线性的Ricci标量。从一个有效的流体描述,我们显示了宇宙的早期指数膨胀制度的存在,随后过渡到辐射主导的时代。特别是,通过应用普朗克合作的最新结果,我们设置的非最小耦合的参数的限制,和商的非最小耦合和非线性磁标度。我们发现,这些参数必须采取大的值,以满足观测约束。此外,通过得到引力子质量的关系,我们证明了我们的结果与最近LIGO和Virgo的引力波数据GW $170817$的一致性。
2018-05-28 astro-ph.CO 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
Universal aspects of holographic quantum critical transport with self-duality
我们证明了几个通用的CFTs的电荷输运全息四维爱因斯坦-麦克斯韦理论的非最小扩展与精确的电磁对偶不变性的普遍性质。首先,我们明确地验证了这些理论的电导率在零动量是一个普遍的频率无关常数。然后,在任意全息对偶不变理论中,我们分别在大频率和小频率及小动量的限制下,导出了它们的非零动量的解析表达式。其次,在没有耦合曲率的协变导数到规范场强度的条件下,证明了两个普适特征。一方面,它表明,对于广义相对论中性黑洞的背景下,在任何频率和动量的电导率是独立的对偶不变量理论的选择,从而符合在爱因斯坦-麦克斯韦的情况下。另一方面,如果高曲率项影响引力背景,则电导率得到修正,但规范场与引力的非最小耦合的贡献是次要的。我们用一个例子来说明这个特性。
2023-03-22 gr-qc hep-th
Conformal transformations in modified teleparallel theories of gravity revisited
众所周知,人们不能对$f(T)$引力进行保角变换以获得最小耦合标量场模型,因此$f(T)$引力不存在爱因斯坦框架。此外,非最小耦合的“远程平行暗能量模型”与$f(T)$引力并不共形等价。然而,它可以被证明,$f(T)$重力是共形等效的teleparel幻影标量场模型与非最小耦合的边界项。在这项工作中,我们扩展这种分析考虑最近研究的扩展类模型,称为$f(T,B)$重力,其中$B$是一个边界项有关的扭曲张量的收缩发散。我们发现,非最小耦合的“远程平行暗能量模型”的共形等价于一个$f(T,B)$或$f(B)$重力模型。最后,导出了$f(T,B)$引力的函数形式的条件,使之可以转化为特殊的非极小耦合标量场模型.
2016-05-04 gr-qc hep-th
Numerical Approach to the Exterior Solution of Spherically Symmetric and Static Configuration in Scalar-Tensor Theories
以零势非最小耦合标量场为例,数值研究了标量-张量理论中球对称静态位形的外解.在这项工作中,我们的主要目的是通过寻求近似的解析表达式,这是弱依赖于模型的参数,如非最小的耦合常数,在这种情况下,在感兴趣的区域的数值解的结果数据拟合。为此,我们根据标量场及其表面值确定了质量和度规函数的主要形式。然后,我们提供了一个函数的标量场,其中只包含质量和半径的配置连同表面和渐近值的标量场。因此,我们表明,外部解决方案可以表示在一种形式,它不依赖于所选模型的参数,以约$10^{-5}$的精度顺序。
2023-03-17 astro-ph.CO gr-qc
Prospects of detecting spacetime torsion
如何检测时空扭曲?本文为回答这一问题提供了理论依据。给出了在容许挠率的时空中具有非最小耦合的一类非常一般的引力理论的多极运动方程。我们的研究结果提供了一个框架,系统测试的整个类的理论与扩展的测试机构的帮助。非最小理论的一个令人惊讶的特征是,即使在用普通(非微结构)测试物质进行的实验中,它们对时空扭曲的潜在敏感性。
2014-05-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational-wave constraints on scalar-tensor gravity from a neutron star and black-hole binary GW200115
利用GW200115数据,通过混合张量和标量偏振波形,约束中子星标量荷及非最小耦合强度,发现考虑呼吸模式后约束更紧,并为多种理论设定新参数界限。
2024-05-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Weak Field Limit of the Nonminimally Coupled Weyl Connection Gravity
针对引力本质这一未解问题,研究基于非最小耦合与时空非度规性质的非最小耦合外尔联络引力模型,分析其弱场区域及对天体物理、宇宙学的影响,该模型可导出二阶度规场方程与外尔矢量约束方程。
2025-06-19 gr-qc
Constraints on regular black holes with nonminimally coupled electromagnetic fields
Department of Physics, Faculty of Science, University of Zagreb(萨格勒布大学理学院物理系);Rudjer Bošković Institute(鲁德·博什科维奇研究所)
研究非最小耦合电磁场理论中正则黑洞的存在性,证明除精细调谐外,磁荷正则黑洞被排除,并推断电电荷情况类似。
2026-07-02 gr-qc hep-th math-ph
Magnetic black holes and monopoles in a nonminimal Einstein-Yang-Mills theory with a cosmological constant: Exact solutions
引力的替代理论及其解决方案是相当重要的,因为在某些基本层面上,世界可以揭示新的特征。事实上,人们怀疑引力场可能与其他场在尚未探测到的尺度上发生非最小耦合,从而将非最小耦合理论引入前沿。在这种模式下,我们考虑一个非极小的具有宇宙学常数的Einstein-Yang-Mills理论。将球对称性和静态的时空和磁吴杨的杨米尔斯场的anonstriction,我们找到的理论的解决方案的表达式。进一步施加约束的非最小参数,我们发现一个家庭的精确解的理论依赖于五个参数,即,两个非最小参数,宇宙学常数,磁荷,和质量。这些解代表磁单极子和磁单极子中的黑洞,具有德西特、闵可夫斯基和反德西特渐近性,取决于宇宙学常数$Λ$的符号和值。我们完全分类的家庭的解决方案的数量和类型的视野,并表明,时空的解决方案可以有,最多,四个视野。对于特定的参数集,这些视野可以变成两倍、三倍和四倍。例如,对于一个正的宇宙学常数$Λ$,存在一个临界的$Λ_c$,在这个临界的解中存在一个四重视界,这让人想起了在爱因斯坦静态宇宙和爱丁顿-勒梅特动力学宇宙中,对于给定的能量密度出现的$Λ_c$。作为我们的分类的一个例子,我们分析的Drummond-Hathrell非极小理论,描述非极小黑洞的解决方案。另一个应用是一组以前处理过的规则黑洞。
2016-04-04 gr-qc hep-th
Non-Gaussianity in Nonminimally Coupled Scalar Field Theory
考虑了单场暴胀模型中当标量场与引力非极小耦合时非线性密度扰动的非高斯性。通过适当的保角变换,非最小耦合的引力理论可以转化为具有正则动力学项的爱因斯坦引力。我们发现规范不变量$ζ_i$的非线性推广在保角变换下是不变的。利用这一共形不变量性质,我们计算了非极小耦合标量场理论中的非高斯性,它是由一个非线性参数$f_{NL}$来表征的。
2005-12-12 astro-ph gr-qc hep-th
Observational consequences of chaotic inflation with nonminimal coupling to gravity
最近,在势为λ(V^2-V^2)^2且与引力的非最小耦合为{<$\over 2} V^2R(其中V^2>> 1且V^2 << 1)的理论中,人们对希格斯暴胀进行了广泛的讨论。我们将这一研究扩展到具有任意值的m^2 <$^2和λ(<$^2-v^2)^2理论,并描述了这些模型在超引力中的实现。我们分析了这些模型的观测结果,发现λ(v^2-v^2)^2模型的暴胀预言在极限λ <0时惊人地一致|ξ| v^2 \to 1与希格斯暴胀情景的预测,其中希格斯暴胀情景为π>> 1。
2011-02-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Extra Dimensions, Nonminimal Couplings, Horizons and Wormholes
在广义标量张量理论的框架下,研究了D维时空中具有非极小耦合标量场的静态球对称引力位形。我们寻求的特殊情况下,系统没有裸奇点,而是形成一个黑洞,或虫洞。一般情况下,这是可能的制定。特别地,对于多维Brans-Dicke理论和线性、无质量、非最小耦合的标量场,指出了某些特殊情况。结果表明,在Brans-Dicke理论中,当D=4,耦合常数ω<-2时,存在唯一的黑洞解,当ω=0时,存在虫洞解.对于线性标量场,证明了唯一的黑洞解是已知的解(D=4,一个带标量荷的黑洞),而已知的四维虫洞解被推广到任意维共形耦合系统.
1997-03-07 gr-qc
Coupling matter in modified $Q$-gravity
我们提出了一个新的引力理论,考虑对称远程平行引力的扩展。这是通过引入,在度量仿射形式主义的框架中,一类新的理论,其中的nonmetricity $Q$是nonminimally耦合到物质拉格朗日。更具体地说,我们考虑一个拉格朗日的形式$L \sim f_1(Q) + f_2(Q) L_M$,其中$f_1$和$f_2$是通用功能的$Q$,和$L_M$是物质拉格朗日。这种非最小耦合导致了能量-动量张量的非守恒,因此出现了额外的力。的动机是要验证是否微妙的改进的几何制定,当实施在物质部门,将允许更普遍一致和可行的实现的非最小曲率物质耦合理论。此外,我们考虑几个宇宙学的应用,提出的演化方程和施加特定的功能形式的功能$f_1(Q)$和$f_2(Q)$,如幂律和指数依赖的非最小耦合。宇宙学的解决方案被认为是在两个一般类别的模型,并发现功能在后期加速膨胀。
2018-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Neutron Stars in Scalar Torsion Theories with Nonminimal Coupling
本文在标量场非最小耦合的标量挠率理论中研究静态和缓慢旋转中子星,通过数值求解给出质量-半径关系及最大质量2.37倍太阳质量,并验证了归一化转动惯量的普适性关系仍成立。
2024-12-27 gr-qc
Modified theories of gravity with nonminimal coupling and orbital particle dynamics
我们考虑一个非旋转的,大质量的测试粒子的“压力”型,非测地线加速度所产生的某种一般类的引力理论与非最小耦合之间的物质和度量。由此产生的两体系统的轨道摄动的分析和数值研究。在其他长期效应中,两体相对距离的长期增加发生。原则上,它可能产生一个物理机制,地球从太阳的稳定衰退最近提出的解释在太古代的微弱的年轻的太阳Parasites。目前,理论家们还没有推导出模型的一些关键参数的显式表达式,例如依赖于系统物质分布的积分“电荷”$ξ$,以及与非最小函数$F$相连的4-矢量$K^μ=\{K^0,\boldsymbol{K}\}$。因此,我们唯象地将它们视为自由参数,并根据最新的太阳系行星历表初步推断出它们的容许值的一些指示。从修正$Δ\dot\varpi$到标准近日点岁差的最新测定中,我们初步获得了火星的$|ξK|\lesssim 0.1$ kg s $^{-1}$。根据对行星半长轴长期变化率的当前界限的猜测,我们得到了火星的$|ξK^0|\lesssim 1249$ kg s $^{-1}$。更有效的约束,可以通过重新处理相同的行星数据集与专用的动力学模型,包括在这里研究的影响,并明确估计相关的参数。COBE和GP-B地面卫星产生$|ξK|\lesssim 2\times 10^{-4}$ kg s $^{-1}$和$|ξK_0|\lesssim 2\times 10^{-10}$ kg s…
2014-02-25 astro-ph.EP gr-qc physics.space-ph
Origin of Magnetic Fields in the Universe Due to Nonminimal Gravitational-Electromagnetic Coupling
基本上,宇宙中产生磁场B的唯一现有理论是在螺旋星系中产生10^{-20} G量级的种子场,该种子场随后被认为通过发电机过程或10^{-12} -10 ^{-10}量级的种子星系际场放大到观察到的10^{-6} - 10 ^{-5} G。G被坍缩和差动旋转放大。然而,今天还没有令人满意的发电机理论。我们证明了在旋涡星系中10^{-6} - 10^{-5} G的磁场是由非最小引力-电磁耦合直接获得的,而不需要显著的发电机放大。
1997-01-28 astro-ph gr-qc
The Lagrangian description of perfect fluids and modified gravity with an extra force
我们重新审视的问题,一个完美的流体(压力与负能量密度)的正确拉格朗日描述与修改后的引力理论,银河发光物质耦合非最小的里奇标量。这些拉格朗日量只有在流体与重力的耦合最小时才是等价的,否则就不是等价的;在非最小耦合的情况下,它们产生了两个具有不同预测的不同理论。
2009-12-18 astro-ph.GA gr-qc
Lorentz violation with an antisymmetric tensor
研究了含有反对称2-张量的自发洛伦兹破坏的场论。构造了一个包含非最小引力耦合的一般作用量,讨论了Nambu-Goldstone模和质量模的特征。闵可夫斯基时空中的极小模型表现出与洛伦兹破坏矢量和标量理论的对偶性。黎曼时空中非极小模型的后牛顿展开涉及到定性的新特征,包括没有各向同性极限。在闵可夫斯基时空中产生稳定的洛伦兹破坏理论的某些相互作用在蝌蚪近似下求解重整化群方程。
2009-12-24 gr-qc hep-ph 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
Novel couplings between nonmetricity and matter
本文提出了一种新的引力理论,即对称平行引力理论的推广。这是通过引入一类新的理论,其中的nonmetricity $Q$耦合nonminimally的物质拉格朗日。这种非最小耦合导致了能量-动量张量的非守恒,因此出现了额外的力。我们还提出了几个宇宙学的应用。
2019-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Einstein Spaces Modeling Nonminimal Modified Gravity
爱因斯坦引力中的非对角真空和非真空位形可以模拟$f(R,T,R_{μν}T^{μν})$型修正引力理论的物理效应。为了证明这一说法,精确和近似的解决方案构造的审查,其中编码的协变Hoenava型引力与动力学洛伦兹对称性破缺的某些模型。研究了相应的可能存在非完整形变的FLRW宇宙动力学以及与标准$Λ$ CDM宇宙密切相关的某些作用量的重建过程.非对角广义德西特宇宙的构建是通过非线性引力极化的基本物理常数和模型与非恒定的外来流体和有效物质的相互作用。这种非对角变形(修改)重力理论中可能的物质不稳定性的问题进行了简要讨论。
2015-06-26 gr-qc math-ph math.MP
Growing black-hole hair in nonminimally coupled biscalar gravity
本文通过开源数值相对论代码Canuda-AxiDil模拟黑洞周围轴子和膨胀子场,展示动力学毛发形成及双黑洞并合中轴子毛发增长,并测量自旋和耦合强度对广义相对论偏差的影响。
2025-01-23 gr-qc hep-th
The Energy-Momentum Tensor in General Relativity and in Alternative Theories of Gravitation, and the Gravitational vs. Inertial Mass
我们建立了拉格朗日动力学的正则能量动量张量和爱因斯坦方程中作为引力场源的张量之间的一般关系,并且我们表明,当物质和黎曼张量之间存在直接的非最小耦合时,这些张量之间存在差异。尽管存在这种差异,我们给出了一个一般性的证明的精确相等的引力和惯性质量的任何任意系统的物质和引力场,即使在存在非最小的二阶导数耦合和-或线性或非线性的二阶导数项的任何种类的拉格朗日。引力质量由离系统很远的渐近牛顿势定义,惯性质量由正则能量-动量张量确定的能量密度的体积积分定义。在Brans-Dicke标量场理论中,我们建立了标量场的非极小耦合和长程作用导致引力质量和惯性质量之间的不等式,并导出了这个不等式的精确公式,证实了它近似地与引力自能成正比(Nordvedt效应),但比例常数不同于基于PPN方案的计算中所公开的文献中所要求的比例常数。类似的引力质量和惯性质量不等式也会出现在其他标量和矢量理论中。
2013-02-28 gr-qc
The post-Newtonian limit in C-theories of gravitation
C-理论提供了一个统一的框架来研究度量,度量仿射和更一般的引力理论。在这些理论的真空弱场极限下,参数化后牛顿(PPN)参数$β$和$γ$可以不同于它们的广义相对论值。然而,有几类模型具有长距离的重力修正,但仍然通过了太阳系测试。在这里,它是如何计算的PPN参数在C-理论,也在nonminimumly耦合曲率理论,纠正以前的结果在文献中的后者。
2011-11-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th