Higher derivative scalar-tensor theory from the spatially covariant gravity: a linear algebraic analysis
本文研究了具有类时标量场、标量场的三阶导数和二阶黎曼张量的无鬼影标量张量理论。我们建立两种类型的线性空间。一个是线性无关的广义协变标量张量单项式的集合，另一个是线性无关的空间协变重力单项式的集合。我们认为，这两种类型的线性空间是同构的规范固定/恢复程序的意义上。然后，我们确定的子空间中的空间协变的重力，这是由线性独立的单项式建成的外在和内在的曲率，的失效函数以及它们的空间导数，直到四阶的导数的总数。这些子空间中的向量，即，空间协变多项式，自动传播最多三个自由度。因此，只要标量场是类时的，它们在规范恢复映射下的像就自动成为标量张量理论的子空间，该子空间可以传播到三个自由度。从空间协变引力空间到标量-张量理论空间的映射被编码在投影矩阵中，我们还明确地导出了投影矩阵的表达式。我们的形式和结果可用于推导一般协变高阶导数标量张量理论无鬼（S）。
2020-06-28 gr-qc hep-th
δN versus covariant perturbative approach to non-Gaussianity outside the horizon in multifield inflation
本文采用两种形式：Δ N和协变形式，计算了双场暴胀模型中原始曲率扰动的非高斯性的超哈勃演化。虽然两种形式主义对待波动的演变从根本上不同，我们表明，f_{NL}参数的公式在1%的精度内相互定量一致。我们分析发现，当暴胀轨道达到一般势的绝热极限时，f_{NL}的振幅衰减不快于a^{-3}。
2012-05-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the FP-ghost propagators for Yang-Mills theories and perturbative quantum gravity in the covariant gauge in de Sitter spacetime
在协变规范中，杨-米尔斯理论和微扰量子引力的Faddeev-Popov（FP）鬼波的传播子在de Sitter时空中是红外发散的。然而，我们指出，负责这些分歧的模式将不会有助于在杨-米尔斯理论或微扰量子引力的时间有序产品的计算回路图。因此，我们建议，红外发散FP鬼传播子应正则化的小质量项，发送到任何微扰计算结束时为零。这个建议相当于使用有效的FP鬼传播，我们提出了一个明确的形式，通过删除负责IR发散的模式。我们还对反德西特时空中相应的传播子作了一些评论。
2008-09-08 gr-qc hep-th
On spherical dust fluctuations: the exact vs. the perturbative approach
本文研究了LTB尘埃模型（有无$Λ$）的动力学与两种常见的宇宙学形式：基于度规的宇宙学扰动理论（CPT）和协变规范不变（GIC）微扰中尘埃微扰动力学之间的关系.为此目的，我们重铸的LTB模型的演变的协变和规范不变形式主义的本地和非本地的“精确波动“的Friedmann-Lematre-Robertson-Walker（FLRW）的背景下定义的协变标量的适当平均。我们研究这些波动的性质，它可以被定义为一个封闭的共动域或渐近域扩展到整个时间片。特别地，非局部密度波动为“密度对比度“的概念提供了协变和精确的定义。我们表明，在它们的线性制度，这些LTB精确的波动（本地和非本地）是完全等价于传统的宇宙学扰动在CPT的同步共动规范和GIC扰动。作为一个直接的后果，我们展示了一个简单的形式的空间曲率扰动的时间不变性。本文的工作可能为广义相对论中尘埃源动力学的精确方法和微扰方法（线性或非线性）之间提供重要的理论联系。
2015-02-09 astro-ph.CO gr-qc
How General Relativity and Lorentz Covariance Arise from the Spatially Covariant Effective Field Theory of the Transverse, Traceless Graviton
传统的广义相对论从引力子自由度的推导假定时空洛仑兹协变性为公理。在这篇文章中，我们调查最近的证据表明，广义相对论是唯一的空间协变有效场论的横向，无痕引力子自由度。广义相对论的洛伦兹协变性，在我们的分析中没有假定，因此可以合理地解释为引力扇区的偶然或突现对称性。从这个角度来看，洛伦兹协变性是低能引力子动力学的一个必要特征，而不是时空的性质。这一结果对基础物理学具有革命性的意义。
2014-05-20 gr-qc hep-th
Spatially covariant gravity theories with two tensorial degrees of freedom: the formalism
在空间协变引力理论的一般框架内，我们研究了只有两个张量自由度的条件。通常，在理论中有三个自由度传播，其中两个是张量的，一个是标量类型的。通过详细的哈密顿分析，我们找到了两个避免标量型自由度的充分必要条件。第一个条件意味着松弛非本征曲率扇区必须是退化的。第二个条件保证了在每个时空点处相空间的维数是均匀的，从而完全消除了标量型自由度。我们还比较了我们的结果与以前的研究，并应用我们的形式主义的一个简单的例子，其中拉格朗日是二次的外在曲率。
2019-10-30 gr-qc hep-th
Propagation of the gravitational waves in a cosmological background
我们研究了宇宙学背景下引力波的传播。在空间协变引力理论的框架下，导出了引力波的广义二次作用量。系统地介绍了非本征曲率和宇称破坏项的空间导数。特别注意的是引力波的传播速度。我们发现，当作用量中存在宇称违反项时，有可能使两个偏振模以相同的速度传播，而这一速度可能与光的速度不同。特别是，我们确定了一个大类的空间协变引力理论与宇称破坏，其中两个偏振模式传播的光速。我们的结果意味着，在空间协变引力的框架下，根据引力波的传播速度，有更多的可能性。
2019-06-17 astro-ph.CO gr-qc
Covariant non-perturbative pointer variables for quantum fields
本文提出用协变运动方程描述弯曲时空中与量子场耦合的谐振子探测器动力学，推导并重整化指针变量方程，引入唯象参数，为检测场状态的非高斯性提供协变因果分析框架。
2025-02-03 gr-qc hep-th quant-ph
Hamiltonian analysis of spatially covariant gravity
我们进行了广泛的一类重力理论，是不变的空间同态下的哈密顿约束分析。在非常一般的情况下，我们证明了与广义相对论不同的是，只要经过函数$N$非线性地进入哈密顿量，与经过函数$N$相关的主次约束就成为第二类约束.这一事实意味着有三个自由度在传播，其中两个对应于通常的张量型横向和无痕引力子，一个是标量型引力子。通过使用施托克伯格技巧恢复完整的时空同态，这种类型的空间协变引力理论对应于一大类在运动方程中具有高阶导数的单场标量-张量理论，因此超出了Horndeski理论的范围。
2014-10-20 gr-qc hep-th
Cosmological perturbations in the spatially covariant gravity with a dynamical lapse function
研究了一类具有动力学时滞函数的空间协变引力理论中的标量扰动。通常，由于延时函数的速度的存在，存在两个标量自由度。我们把标量微扰当作类似于两个场的暴胀模中的微扰，其中一个是轻模，另一个是重模。这是合理的事实，标量模式由于动态的时间推移函数变得无限重的限制时，时间推移函数减少到一个辅助变量。多重场微扰的标准方法可以用来处理我们的模型。通过积分出重模，推导出单光场的有效理论，得到了平面波形式的单光场解。然后利用场论的标准微扰方法计算了重模对轻模功率谱的修正。最后，当两个场不是弱耦合时，我们发现了大尺度下耦合系统的幂律模。
2022-08-07 gr-qc
Spatially covariant gravity with a dynamic lapse function
在空间协变引力理论的框架下，通过将时滞函数$N$和空间度规$h_{ij}$放在同等的地位来扩展引力理论是很自然的。通过哈密顿分析，我们找到了在时滞函数是动力学的情况下保证该理论具有两个物理自由度的两个充分必要条件。构造了一类只有两个自由度的二次作用。在耦合函数只依赖于$N$的情况下，我们发现空间曲率项不能进入拉格朗日量，因而该理论没有波动解，不能恢复广义相对论（GR）.在耦合函数依赖于$N$空间导数的情况下，对一类具有非动力学时滞函数的二次作用量进行空间共形变换，得到一类具有$\dot{N}$的二次作用量.通过对这两个充分必要条件的检验，证明了该理论存在两个自由度。此外，我们发现一类具有两个自由度的二次作用可以通过非形式变换从GR转化而来。
2021-03-11 gr-qc hep-th
Perturbative Quantum Gravity and Yang-Mills Theories in de Sitter Spacetime
本文共分三个部分。在第一部分中，我们回顾了弯曲时空中的Yang-Mills理论的量子化和微扰量子引力。第二部分计算了协变规范下杨-米尔斯理论和微扰量子引力中Faddeev-Popov鬼波的费曼传播子。第三部分研究了协变Wightman引力子两点函数与物理引力子两点函数的物理等价性。在协变规范中，杨-米尔斯理论和微扰量子引力的Faddeev-Popov鬼波的费曼传播子在de Sitter时空中是红外发散的。我们指出，如果我们通过引入有限质量来正则化这些发散，并在最后取零质量极限，那么在杨-米尔斯理论或微扰量子引力中，引起这些发散的模式将不会对时间序乘积计算中的回路图有贡献。因此，我们找到有效的费曼传播子的鬼在杨米尔斯理论和微扰量子引力减去这些发散模式。我们已经知道，对于某些规范参数的选择，de Sitter时空中的协变引力子两点函数是红外发散的。另一方面，我们也知道，在整体坐标系中，通过固定所有规范自由度得到的物理引力子两点函数不存在红外问题。我们证明了协变Wightman引力子两点函数与物理引力子两点函数是等价的，因为它们导致任何定域规范不变量的两点函数相同。因此，在德西特时空中的怀特曼引力子两点函数中的任何红外发散只能是一个规范假象。
2011-05-16 gr-qc
Spatially covariant gravity with two degrees of freedom in the presence of an auxiliary scalar field: Hamiltonian analysis
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University（中山大学物理学院）；School of Physics, Sun Yat-sen University（中山大学物理学院）
本文研究了在存在辅助标量场的情况下，通过哈密顿分析消除标量自由度，仅保留两个张量自由度的引力理论。
2026-02-12 gr-qc
Spatially covariant gravity: Perturbative analysis and field transformations
我们在一大类度量理论尊重空间对称性的自由度的数量进行微扰分析，其中拉格朗日包括动力学项的空间度量和失效函数。我们发现，只要动力学项是退化的，理论传播一个单一的标量模式的线性顺序在周围的弗里德曼-罗伯逊-沃克背景扰动。然而，一个不需要的模式将再次出现病理，无论是在非线性顺序周围的弗里德曼-罗伯逊-沃克背景，或在线性顺序周围的非均匀背景。在这两种情况下，事实证明，为了删除不需要的模式，必须施加一致性条件。这种微扰的方法提供了一种替代的，也是互补的观点，在哈密顿分析得出的条件。我们还讨论了领域的重新定义下，理论之间的关系，没有时间导数的流逝函数。
2019-05-10 gr-qc hep-th
Spatially covariant gravity with two degrees of freedom: A perturbative analysis up to cubic order
Center for Joint Quantum Studies and Department of Physics, School of Science, Tianjin University（天津大学理学院物理系联合量子研究中心）；School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University（中山大学物理与天文学院）；Institute for Gravitational Wave Astronomy, Henan Academy of Sciences（河南省科学院引力波天文研究所）；School of Physics, Sun Yat-sen University（中山大学物理学院）；Guangdong Provincial Key Laboratory of Quantum Metrology and Sensing, Sun Yat-sen University（中山大学广东省量子计量与传感重点实验室）
本文通过扰动方法分析了具有两个自由度的时空协变引力理论，在立方阶内推导出五个满足条件的拉格朗日量。
2026-04-16 gr-qc hep-th
O$(d,d)$ covariant String Cosmology to all orders in $α^{\prime}$
最近，对含时背景下弦论的无质量NS-NS扇区的所有对偶不变$α'$ -修正进行了分类，并计算了它们对作用量的贡献形式.本文以O $(d,d)$协变的方式在运动方程中引入物质源。我们表明，无论是从校正方程和源与物质或考虑校正的物质源的最低阶方程给出了相同的一组方程，定义弦宇宙学的所有订单$α'$。我们还讨论了包括物质在内的微扰和非微扰de Sitter解。
2020-03-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Locally covariant charged fields and background independence
本文以荷电狄拉克场为例讨论了规范背景无关性。我们表明，扰动版本的背景独立性，由荷兰和沃尔德称为扰动协议，可以履行，并讨论了它的一些后果。
2014-10-28 gr-qc hep-th math-ph
Covariant Hamiltonian boundary conditions in General Relativity for spatially bounded spacetime regions
本文研究了具有固定时间流矢量的空间有界时空区域的广义相对论的协变哈密顿辛结构。为使考虑空间边界的哈密顿量变分原理存在，需要对标准Arnowitt-Deser-Misner哈密顿量进行修正，增加一个边界项，其形式取决于引力场的空间边界条件.最一般的数学上允许的边界条件和相应的边界项被证明是通过求解从辛电流拉回到时空区域的超曲面边界获得的某个方程来确定的。主要结果是得到了固定边界超曲面上引力场的Dirichlet、Neumann和混合型边界条件的协变导数，以及相应的Hamilton边界项.此外，我们建立了这些边界条件的唯一性在一定的假设下，由辛流的形式。我们的分析使用了Noether电荷方法，它扩展和统一了广义相对论最近文献中的几个结果。作为一个例子的方法，我们将其应用到麦克斯韦场方程组导出允许的边界条件和边界项存在一个明确的哈密顿变分原理的电磁场在一个固定的空间有界区域的闵可夫斯基时空。
2004-02-24 gr-qc hep-th
Canonical invariance of spatially covariant scalar-tensor theory
我们调查不变的正则变换的空间协变标量张量引力理论，称为XG理论，通过该行动或哈密顿量和主要的约束保持其形式不变。我们推导出的哈密顿量在一个非微扰的方式和完成的哈密顿量分析的所有区域的理论。我们证明了只要理论在空间同态下具有对称性，理论在所有区域最多有3个自由度。然后，我们利用无穷小变换导出了不变的正则变换。XG理论的不变度量变换包含向量积和非形式变换。向量积和非形式因子可以取决于标量场和度量的高阶导数项。此外，我们发现了不变的正则变换的动量的度量。利用不变正则变换，研究了Horndeski理论与GLPV理论之间的关系，发现通过所找到的不变正则变换，不能从Horndeski理论得到任意的GLPV理论.
2016-11-30 gr-qc hep-th
Spatially covariant gravity with nonmetricity
本文提出将空间协变引力方法推广至标量-非度量性理论，通过3+1分解和幺正规范，构建了具有非度量性的SCG拉格朗日量，并穷举了直至三阶导数的标量单项式，为扩展该理论提供了新途径。
2024-07-21 gr-qc hep-th
Spatial covariant gravity with two degrees of freedom in the presence of an auxiliary scalar field: perturbation analysis
本文研究了辅助标量场存在时的空间协变引力理论，通过扰动分析推导出消除标量自由度、仅保留两个张量自由度的条件，发现辅助标量场和新Lagrangian项的非平凡作用，为构建此类引力理论提供了启示。
2024-03-22 gr-qc
Finite dimensions and the covariant entropy bound
我们探讨的后果，假设有界时空子集包含有限数量的自由度。一个物理上自然的假设是，这个数字是空间上分离的子集相加。我们表明，这一假设与闵可夫斯基空间的洛伦兹对称性冲突，因为它意味着守恒电流决定的自由度的数量。然而，跨越边界的纠缠可以导致空间分离的集合的自由度的次加性属性。我们表明，这个条件和庞加莱对称性导致的Bousso协变熵界的Minkowski空间。
2002-12-03 gr-qc hep-th
Bi-scalar-tensor theory: a spatially covariant gravity approach
School of Physics, Sun Yat-sen University（中山大学物理学院）；Guangdong Provincial Key Laboratory of Quantum Metrology and Sensing, Sun Yat-sen University（中山大学广东省量子计量与传感重点实验室）；Department of Physics, Rikkyo University（立教大学物理系）
本文提出一种从空间协变引力出发构造无鬼魅高阶导数标量-张量理论的新方法，通过哈密顿约束分析给出消除额外标量模式的简并条件，从而系统构建双/多标量-张量理论。
2026-09-22 gr-qc hep-th
Parity-violating spatially covariant gravity at total derivative order $d=5$
School of Physics, Sun Yat-sen University（中山大学物理学院）；Guangdong Provincial Key Laboratory of Quantum Metrology and Sensing, Sun Yat-sen University（中山大学广东省量子计量与传感重点实验室）
该研究将宇称破缺空间协变引力多项式构造扩展到五阶全导数阶次，通过多种方法化简得到59元基，区分不同单项式类型，针对张量微扰得出相关结论并推导两个关系，强制圆偏振光速相速度并允许相关动力学特性。
2026-08-13 gr-qc
A proposal for covariant renormalizable field theory of gravity
提出了一类具有良好紫外行为的协变引力理论，并证明了它们是（超）可重整的。由于拉格朗日乘子约束的标量场引起的与有效流体的耦合，洛伦兹不变性发生了明显的破坏。对于这样的协变场引力，空间平坦的FRW宇宙学可能有加速解。依赖于黎曼和里奇张量平方的更复杂的修正引力的可重正化版本可以用同样的方式构造。
2010-06-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Spatially covariant gravity with velocity of the lapse function: the Hamiltonian analysis
我们调查了一大类重力理论，尊重空间协方差，并涉及动力学方面的空间度量和失效函数。一般来说，这类理论传播四个自由度，其中之一是一个不需要的标量模式。通过详细的哈密顿分析，我们发现，要求动力学项简并的条件一般不足以避免不需要的标量模式。这是因为，如果存在时间和空间导数之间的混合项，则由于简并条件引起的主要约束不一定引起次要约束。在这种情况下，我们称之为一致性条件的第二个条件必须被施加，以确保次级约束的存在，从而消除不需要的模式。我们还展示了我们的形式主义如何通过一个明确的例子，其中的退化条件是不够的，因此必须施加的一致性条件。
2019-05-15 gr-qc hep-th
A Toy Model Approach to the Canonical Non-perturbative Quantization of the Spatially Flat Robertson-Walker Spacetimes with Cosmological Constant
我们提出了一个玩具模型的方法来规范的非微扰量子化的空间平坦的罗伯逊-沃克宇宙与宇宙学常数，基于这样的模型是完全可解的一个简单的拉格朗日公式的框架内的事实。本质量子动力学度规场和相应的哈密顿量，明确地根据湮灭和创造算子导出，指出惠勒-德威特方程是经典德西特时空的$G_{44}$ -爱因斯坦方程的自然（量子）推广，并选择量子德西特宇宙的物理状态。作为指数普适展开的结果，通常的Fock态（定义为数算符的本征态）在导出的哈密顿量下不再是不变的。他们表现出量子涨落的能量和度量场，导致（几何）体积量子化。
1995-06-24 gr-qc
Black hole perturbations in spatially covariant gravity with just two tensorial degrees of freedom
本文研究了仅有两个张量自由度的空间协变引力中静态球对称黑洞的线性微扰，发现奇宇称微扰与广义相对论一致，而偶宇称微扰因瞬时标量模式混合在内边界和无穷远处均无正则解，从而证明了该黑洞解在微扰意义上的唯一性。
2023-08-01 gr-qc
Optimal covariant fitting to a Robertson-Walker metric and smallness of backreaction
我们定义了一类“最佳”坐标系，要求偏离精确的罗伯逊-沃克度量是“尽可能小”在一个给定的四维体积。优化是通过最小化几个体积积分，这将消失一个确切的罗伯逊-沃克度量。协方差是自动的。时空的叶是优化过程的一部分。这个过程只涉及度规，不需要对能量动量张量的原点作任何假设。比例因子在优化过程中不会出现，最佳比例因子在最后确定。一般公式是非微扰的。显式微扰处理是可能的。导致最佳坐标的移位服从欧拉-拉格朗日方程，该方程在一阶扰动中制定和求解。扩展到二阶的草图，但原来是不必要的。在坐标的选择上，唯一的自由度是保持罗伯逊-沃克度规形式不变的刚性变换，即空间和时间的平移、空间旋转和空间缩放。空间平均变得微不足道。在微扰的第一级，没有反作用。一个简化的二阶处理的结果在一个非常小的影响，排除了模仿暗能量从逆反应的可能性。这证实（以及矛盾）在文献中的陈述。
2011-11-24 astro-ph.CO gr-qc
Effective quantum gravity observables and locally covariant QFT
微扰代数量子场论（pAQFT）是一个数学上严格的框架，它允许在一般的洛伦兹流形上构造量子场论的模型。最近，这一思想也被应用于微扰量子引力，被视为一种有效的理论。困难的是找到正确的概念，观察，将在适当的意义上是同胚不变。在这篇文章中，我将概述一个一般的框架，允许用BV（Batalin-Vilkovisky）形式主义来描述具有局部对称性的理论（这包括无穷小的同态变换）。在最近的一篇论文中，这种方法已经成功地应用于有效量子引力。Brunetti，K.弗雷德里克和我自己。在同一篇论文中，我们还证明了量子化理论的微扰背景无关性，这也将在本工作中讨论。
2016-03-22 gr-qc math-ph math.MP
Covariant cosmological perturbation dynamics in the large-scale limit
利用空间平坦的理想流体或标量场宇宙中大扰动尺度上协变守恒量的存在性，给出了规范不变定义的同动能量密度扰动的一般公式，该公式将整个线性扰动动力学编码在一个封闭的时间积分中.在此基础上讨论了不同宇宙学时期的微扰模。
1998-04-07 astro-ph gr-qc
Phenomenological covariant approach to gravity
我们协变地修正了Einstein-Hilbert作用量，使得修正后的作用量微扰地解析了螺旋星系平坦的自转速度曲线，并产生了Tully-Fisher关系，动态地产生了宇宙学常数.这种修改只需要引入一个新的通用参数。
2010-06-23 astro-ph gr-qc hep-th
Gravitons in One-Loop Quantum Cosmology: Correspondence Between Covariant and Non-Covariant Formalisms
分析了在量子宇宙学中高自旋场协变单圈计算与非协变单圈计算结果之间的差异。详细研究了由两个同心3-球围成的平坦欧氏背景的微扰量子引力，包括非物理自由度和鬼模，得到了与协变Schwinger-DeWitt方法一致的单圈振幅.这个计算提供了以前的分析的费米场和电磁场在一个循环的平坦的欧几里德背景承认一个定义良好的3+1分解的推广。
1995-06-28 gr-qc
Quantum gravity from the point of view of locally covariant quantum field theory
我们用一般协变的方法构造了微扰量子引力。特别是，我们的构造是背景独立的。它基于量子场论的局部协变方法和重整化Batalin-Vilkovisky形式主义。我们不涉及不可重整化性的问题，并将该理论解释为大尺度下的有效理论。
2015-11-27 gr-qc hep-th math-ph
Hamiltonian approach to GR - Part 2: covariant theory of quantum gravity
本文提出了一种非微扰的广义相对论量子场论，它使协变量子引力理论（CQG理论）得到了新的实现。这种处理是建立在最近确定的与经典时空相关联的哈密顿结构上的，即，相应的显协变Hamilton方程和相关的Hamilton-Jacobi理论。在$% 4-$标量形式下实现了量子哈密顿算符和相应的CQG-态和波函数的CQG-波方程。新的量子波动方程等价于一组量子流体动力学方程，保证了与经典GR Hamilton-Jacobi方程在半经典极限下的一致性。发展了一种微扰近似方案，该方案允许采用谐振子近似来处理哈密顿势。作为该理论的应用，研究了定态真空CQG波方程，得到了一个用$4-$标量不变能量本征值和相应的近似量子哈密顿算符表示的CQG态定态方程.指出了离散不变能谱存在的条件。这就产生了引力子质量的一个可能的估计，以及关于宇宙学常数的量子起源的一个新的解释。
2017-05-22 gr-qc
Non-perturbative corrections to the one-loop free energy induced by a massive scalar field on a stationary slowly varying in space gravitational background
在零温和有限温条件下，得到了稳态引力背景下标量场诱导的引力有效作用量的单圈非微扰修正的显式表达式。微扰和非微扰的贡献的单圈有效作用明确分离。证明了在适当的重整化后，零温有效作用量的微扰部分可以用度规及其导数的协变形式表示。这部分与已知的单圈有效作用的大质量膨胀相吻合。证明了零温下重整化单圈有效作用量的非微扰部分显式依赖于定义量子场真空态的Killing矢量。这部分不能单独通过度量及其导数以协变的方式表示。这一结果的结构和对称性的有效作用重力的影响进行了讨论。
2014-06-12 gr-qc hep-th
Covariant action for bouncing cosmologies in modified Gauss-Bonnet gravity
具有弹跳解的循环宇宙是解决大爆炸初始奇点问题的候选者。在这里我们寻求一个改进的Gauss-Bonnet引力理论中的弹跳解，它是$R+f(G)$型的，其中$R$是Ricci标量，$G$是Gauss-Bonnet项，$f$是它的某个函数.在寻找这样的弹跳解时，我们采用一种技术，将$R+f(G)$理论的微分方程降阶为二阶方程.由于广义相对论是一个方程是二阶的理论，这种降阶技术使人们能够找到微扰接近广义相对论的解。我们还建立了降阶理论的协变作用量。
2019-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bouncing Cosmology in Fourth-Order Gravity
大爆炸的初始奇点问题可以通过弹跳解来解决。在广义引力理论的背景下，我们将寻找协变有效作用量，其场方程包含度规张量的四阶导数。在寻找这样的反弹的解决方案，我们将利用一个基于微扰方法的降阶技术。将场方程的阶数降到二阶，我们就能找到微扰近似于广义相对论的解。我们将建立所得到的降阶理论的协变有效作用量。
2022-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Loop quantum cosmology and its gauge-covariant avatar: a weak curvature relationship
我们探讨了标准圈量子宇宙学（LQC）中的有效动力学之间的关系，基于完整性和从规范固定通量获得的三元组，和修改的LQC的基础上完整性和规范协变通量（简称gLQC）。由于非微扰量子几何效应导致能量密度的最大值，这两种模型都通过反弹产生奇异性分辨率。在LQC中，反弹被能量密度中的$ρ^2$项非常好地捕获，该项具有负号，其作为对经典Friedmann和Raychaudhuri方程的非微扰修改而出现。但是，由于规范协变通量修改的艰巨性，gLQC中的这种修改的细节仍然是隐藏的，这不允许以封闭形式写出上述方程。为了提取这些修改，我们探讨了大体积，弱曲率极限的物质与一个固定的状态方程，并获得高阶修正的经典理论。我们发现，在gLQC的弱曲率极限下，在后反弹分支中，超越经典理论的一阶修正完全恢复了LQC的修正Friedmann和Raychaudhuri方程的形式.相比之下，由于gLQC中的非对称反弹，反弹前分支的弱曲率极限呈现出新颖的结构，其中$ρ^{3/2}$项作为超越经典理论的一阶校正，而$ρ^2$项作为二阶校正出现。我们的工作表明，gLQC有一个更丰富的结构，其中包括非微扰修改的LQC在其弱曲率极限的动力学方程的形式。这表明宇宙学扇区的更一般的圈量子化可以在某些截断下揭示LQC，并且可能存在隐藏在LQC设置中的量子几何的潜在有趣的高阶修改。
2022-04-15 gr-qc
Semi-Classical Holomorphic Transition Amplitudes in Covariant Loop Quantum Gravity
协变圈量子引力（CLQG）是一种与背景无关的、非微扰的量子引力理论。最近，这一理论已被应用于所谓的普朗克恒星模型-一种特殊的恒星坍缩模型，其中非微扰量子引力效应起着主导作用。然而，一些障碍阻碍了对这一情况的调查取得进展。这些障碍的范围从概念问题，如如何从背景独立的量子引力理论中提取物理预测的问题，到由于缺乏系统的方法来评估CLQG跃迁振幅的计算问题。本论文直接针对这些问题展开论述。它包含在CLQG框架内对普朗克恒星模型的分析，包括对相关概念问题的澄清讨论。此外，还提出了一种新的CLQG跃迁振幅的近似方法。这种方法允许系统地研究振幅在半经典制度的理论，它揭示了新的光在所谓的余弦问题。
2020-01-14 gr-qc
Field equations and particle motion in covariant emergent gravity
我们推导出完整的场方程的基础上Hossenfelder最近的协变制定的紧急重力模型，以及微扰和精确的解决方案。精确解描述了一个静态的，球对称的时空与一个非平凡的矢量场，它扮演的角色，暗物质下涌现的引力范式。运动方程的相对论性试验群众推导出，并示出减少到修改后的牛顿动力学与额外的相对论性修正。它还表明，矢量场的存在下给出了一个额外的积极贡献的光偏转的弯曲角。
2018-12-01 gr-qc
Covariant constructive gravity: A step-by-step guide towards alternative theories of gravity
我们提出了一个逐步手册的建设替代理论的重力，微扰以及非微扰。这个构造是由我们施加在引力动力学上的两个基本原则所指导的：时空同构下的不变性和与给定物质动力学的因果相容性，前提是时空被额外地赋予了物质场。开发的框架，然后指导计算最一般的，替代理论的重力是符合两个基本要求。利用这一框架，我们恢复的宇宙学部门的广义相对论仅仅从假设时空是一个空间均匀和各向同性的度量流形。最重要的是，我们明确测试微扰框架推导出最一般的三阶展开的度量理论的引力是因果相容的克莱因-戈登标量场。从而我们恢复了广义相对论的微扰展开。为了展示新物理如何从我们的方法中出现，我们最终构建了支持一般（不一定是麦克斯韦）线性电动力学的引力理论的最全面的三阶展开。
2020-09-21 gr-qc math-ph math.MP
Towards a Background Independent Formulation of Perturbative Quantum Gravity
局部协变量子场论的最新表述可能为量子引力的背景无关微扰表述开辟道路。
2006-06-21 gr-qc hep-th math-ph
Covariant quantum corrections to a scalar field model inspired by nonminimal natural inflation
我们计算了受最近提出的非最小自然暴胀模型启发的标量场模型的协变单圈量子引力有效作用量。我们的计算是微扰的，在这个意义上，有效的行动是评估的顺序的背景场，周围的闵可夫斯基背景。考虑到有限修正的有效势已被评估。单圈修正的数量级估计表明，引力和非引力修正具有相同或相当的量值。
2020-06-01 gr-qc hep-th
Second-order perturbations of the Schwarzschild spacetime: practical, covariant and gauge-invariant formalisms
本文针对极端质量比旋近和黑洞铃宕的高精度建模需求，提出史瓦西背景下二阶微扰的爱因斯坦方程、Regge-Wheeler-Zerilli方程和Teukolsky方程的实用球谐分解，公式协变且以规范不变量表达，并配套提供Mathematica程序包。
2024-07-04 gr-qc
Covariant Linear Perturbations in a Concordance Model
本文给出了具有宇宙学常数的空间平坦（K=0）、充满无压理想流体的Friedmann-Robertson-Walker（FRW）宇宙中一阶度规和密度微扰方程的完整解.我们使用协变线性微扰形式和共动规范条件得到场和守恒方程。该解包含所有扰动模式，即标量模式、矢量模式和张量模式，并且我们表明我们的结果与Sachs & Wolfe度量扰动形式主义一致。
2005-01-04 astro-ph gr-qc
Spacetime Covariant Form of Ashtekar's Constraints
经典场论的拉格朗日公式，特别是广义相对论，导致这些约束系统的坐标自由，完全协变分析。本文采用多辛技术，以获得分析的Palatini和自对偶引力理论的约束系统，这已经研究到目前为止，在哈密顿形式主义。在考虑边界项的情况下，导出了约束方程，证明了哈密顿约束在多动量项下是线性的。与Ashtekar的形式主义的等价性也成立。然而，整个约束分析仍然是协变的，因为多动量映射是在{ \it any}类空超曲面上计算的。本研究的动机是广义相对论的非微扰量子化程序。
1995-06-05 gr-qc
Generalised Boundary Terms for Higher Derivative Theories of Gravity
在本文中，我们希望找到相应的Gibbons-Hawking-York项的曲率引力的最一般的平方通过使用Coframe切片的Arnowitt-Deser-Misner（ADM）分解的时空在四维。为了确保高阶导数引力在微扰水平上是无幽灵和快子的，人们需要无穷协变导数，这产生了广义协变无穷导数引力理论。我们将探讨这种协变无穷导数引力理论的边界项。
2016-08-09 gr-qc
Infrared problem in the Faddeev-Popov-ghost propagator in perturbative quantum gravity in de Sitter spacetime
杨-米尔斯理论中的Faddeev-Popov（FP）鬼波和协变规范中的微扰引力在de Sitter时空中的传播子是红外发散的。在动量空间中的IR截止来正则化这些发散打破了de Sitter不变性。这些红外发散是由于在杨-米尔斯情况下的空间恒定的模式和模式成比例的Killing矢量的情况下微扰引力。有人提出，这些红外发散可以被删除，与德西特不变性的保留，首先正规化他们与一个额外的质量项的FP鬼，然后采取无质量限制。在杨-米尔斯的例子中，这个过程已经被证明对应于要求物理状态，特别是真空状态，被朗道规范中的一些守恒电荷湮灭。在本文中，我们表明，有类似的守恒电荷在微扰引力的协变朗道规范在de Sitter时空和IR正则化程序也对应于上述要求，真空态被湮灭的这些费用与自然定义的相互作用的真空状态。
2021-03-29 gr-qc hep-th
Covariant Effective Action for Loop Quantum Cosmology a la Palatini
在圈量子宇宙学中，非微扰的量子引力效应导致大爆炸奇异性的解决，而不引入任何新的自由度的量子反弹。虽然基本上是离散的，但该理论允许用有效哈密顿量进行连续描述。在这里，我们提供了一个算法，以获得相应的有效行动，建立在这种方式的协方差的理论第一次。这一结果提供了新的见解量子几何的离散结构的连续性的性质，并开辟了新的途径来提取物理预测，如那些与规范不变的宇宙学扰动。
2008-12-09 gr-qc
Generalized covariant prescriptions for averaging cosmological observables
我们提出了两个新的协变和一般处方，平均标量观测的空间区域典型的观测源和相交的过去光锥的一个给定的观察者。其中一个规定适用于精确位于给定类空超曲面上的源，另一个规定适用于源的物理位置由给定观测变量的实验“散布”表征的情况。这两个程序之间的几何和物理差异说明通过计算位于恒定红移表面上（或之间）的远距离源接收到的平均能量通量，并通过在扰动$Λ$ CDM几何的上下文中工作。我们发现显着的数值差异（约百分之十或更多，在一个大范围的红移），甚至限制我们的模型的标量度量扰动，并停止我们的计算，以领先的非平凡微扰秩序。
2020-01-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Covariant Constructive Gravity
我们提出了一种针对任何给定张量场论的几何背景构造微扰运动方程的方法。要求在时空同态下的引力动力学的不变性导致了一个可以通过幂级数求出的引力拉格朗日量的偏微分方程系统。此外，在每一阶中，我们对引力方程的因果关系提出了条件，以确保物质场和引力背景的共同演化是可能的，即引力方程和物质方程共享相同的初始数据超曲面。
2019-08-31 gr-qc math-ph math.MP
Deflection angle and lensing signature of covariant f(T) gravity
我们计算的偏转角，以及透镜图像的位置和放大率，在协变的$f(T)$重力的情况下。我们首先提取球对称的解决方案的纯四分体和协变制定的理论，因为考虑球面解决方案的扩展到后者是至关重要的，为了使结果不受帧依赖的文物。应用弱场微扰近似，我们得到了解相对于广义相对论的偏差。此外，我们还计算了偏转角，进而计算了透镜框架中的位置差和放大率差。这种一致的$f(T)$重力对透镜特征的影响可以在实际情况下作为可观察的特征，在这种情况下，预计$f(T)$仅略微偏离广义相对论，因为透镜尺度一般不像太阳系数据那样受到限制，因此可以更容易地观察到与广义相对论的偏离。
2021-10-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Spherically Symmetric Vacuum in Covariant $F(T) = T + \fracα{2}T^{2} + \mathcal{O}(T^γ)$ Gravity Theory
最近，$F(T)$扭转引力理论的一个完全协变的版本被引入（arXiv：1510.08432v2 [gr-qc]）。在协变的$F(T)$引力中，Schwarzschild解不是$F(T)\neq T$的真空解，因此确定球对称真空是一个重要的公开问题。在协变的框架内，我们微扰解决球对称真空引力方程周围的史瓦西解的情况下与$F(T)=T + (α/2)\, T^{2}$，代表的主导条款，在扭转标量的拉格朗日解析理论。由此计算了太阳系行星轨道的近日点位移修正以及中子星附近的引力摄动效应。这使我们能够设定耦合常数$α$大小的上限，它决定了与广义相对论的偏差。我们发现这个非线性扭转耦合常数的限制，特别是考虑在近日点移动的水星的不确定性。我们还分析了一个绑定从一个类似的比较与近星点轨道的二进制脉冲星PSR J 0045 -7319作为一个独立的检查一致性。在确定太阳系或更大宇宙中的其他效应是否可以归因于非线性扭转时，对主导非线性耦合设定界限是很重要的。
2019-07-31 astro-ph.HE gr-qc
