A short pre-history of Quantum Gravity
英文摘要:
I describe the early, from the nineteen sixties, history of attempts at quantizing General Relativity.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。
S. Deser
I describe the early, from the nineteen sixties, history of attempts at quantizing General Relativity.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。
继续探索
Notes for a brief history of quantum gravity
本文概述了量子引力研究从30年代初的首次探索到现在的发展脉络。
We study the cosmic history of the scalaron in $F(R)$ gravity with constructing the time evolution of the cosmic environment and discuss the chameleonic dark matter based on the chameleon mechanism in the early and current Universe. We then find that the scalaron can be a dark matter. We also propose an interesting possibility that the $F(R)$ gravity can address the coincidence problem.
Quantum Gravity: A Brief History of Ideas and Some Prospects
我们对量子引力的基本思想的发展作了一个鸟瞰式的综述,重点放在微扰方法、弦论、圈量子引力和黑洞热力学上。在量子引力的曙光以及在可预见的未来量子引力效应的可能观测的早期想法也简要讨论。
Fourth order gravity: equations, history, and applications to cosmology
由拉格朗日量L(R)导出的场方程将在特殊情况下得到求解。如果L是曲率标量的非线性函数,则这些方程在度量中是四阶的。在引言中,我们介绍了这些方程的历史开始的文件H。Weyl于1918年首次将它们作为爱因斯坦理论的替代品进行讨论。在第三部分中,我们详细介绍了宇宙无毛定理,即,在四阶引力L = R + R^2的情况下,宇宙演化的暴胀阶段是如何变成一个瞬态吸引子的细节。最后,将简要介绍比克内尔定理,即从四阶引力到标量张量理论的共形关系。
Editorial of a special issue on dark matter & modified gravity, distributed across the journals Studies in History and Philosophy of Modern Physics and Studies in History and Philosophy of Science. Published version of the open access editorial (in SHPS) available here: https://doi.org/10.1016/j.shpsa.2021.08.015. The six papers are collected here: https://www.sciencedirect.com/journal/studies-in-history-and-philosophy-of-science-part-b-studies-in-history-and-philosophy-of-modern-physics/special-issue/10CR71RJLWM.
Can $f(T)$ gravity theories mimic $Λ$CDM cosmic history
最近,由挠率标量T描述的远程并行拉格朗日密度被推广为T的函数。$f(T)$修正的遥平行引力被认为是暗能量的自然引力替代,可以解释宇宙的晚期加速。为了通过要求背景$Λ$ CDM宇宙学来重建函数$f(T)$,我们假设,(i)平坦$Λ$ CDM提供的背景宇宙历史(辐射与$ω_{eff}=1/3$一起,物质和德西特时代分别与$ω_{eff}=0$和$ω_{eff}=-1$一起)(ii)辐射在辐射时代占主导地位,具有$Ω_{0r}=1$,并且物质在$Ω_{0m}=1$时的物质阶段占主导地位。找到了符合$Λ$ CDM宇宙历史的宇宙动力学系统。在每一个时代,我们发现一条临界线,即辐射占主导地位和物质占主导地位分别是辐射和物质阶段的一个点。此外,我们驱动这些模型的宇宙可行性条件。我们研究了齐次标量扰动在各个时期的稳定性条件,得到了不动点在各个时期的稳定性条件。最后,我们重建了模拟宇宙膨胀历史的函数$f(T)$。
How to Distinguish Dark Energy and Modified Gravity?
我们宇宙目前的加速膨胀可能是由于一种未知的能量成分(暗能量)或对广义相对论的修正(修正的引力)。在文献中,有人提出,结合宇宙膨胀历史和增长历史的探测可以区分暗能量和修正引力。在这项工作中,没有调用非平凡的暗能量集群,我们表明,暗能量和暗物质之间可能的相互作用可以使相互作用的暗能量模型和修改后的引力模型难以区分。文中还给出了一个显式例子。因此,需要在宇宙膨胀史和生长史的探索之外,寻求一些补充性的探索。
Cosmic history can be traced considering further curvature contributions inside the gravitational action. Assuming that standard General Relativity can be extended by other curvature invariants, we discuss the possibility that an action containing higher-order curvature terms can fit, in principle, the whole universe evolution. In particular, a theory like $F(R,{\cal G})$, with $R$ the Ricci scalar and $\cal G$ the Gauss-Bonnet topological term, contains all the curvature invariants that, depending on the energy regime, can address inflation, matter dominated and dark energy regimes. In this p…
Modified gravity and its reconstruction from the universe expansion history
我们开发的重建程序的数量修改的重力:标量张量理论,$f(R)$,$F(G)$和字符串启发,标量高斯-邦纳重力。已知的(经典的)宇宙膨胀历史被用于明确和成功的重建的一些版本(特殊形式或特定的潜力)从所有上述修改的引力。结果表明,物质占优、减速-加速跃迁和加速时代的宇宙学序列总是可以作为该理论的宇宙学解出现的。此外,晚时间暗能量FRW宇宙可能具有近似或精确的$Λ$ CDM形式与三年的WMAP数据一致。主要的可能性,以扩大这一重建计划,包括辐射主导的时代和通货膨胀的简要提及。最后,它是如何表明,即使是修改后的重力,不描述的物质主导的时代可能有这样一个解决方案,在加速时代的代价,引入补偿暗能量。
String-inspired Gauss-Bonnet gravity reconstructed from the universe expansion history and yielding the transition from matter dominance to dark energy
我们考虑标量-高斯-邦纳和修正的高斯-邦纳引力,并从宇宙膨胀历史重建这些理论。特别是,我们能够构建这些理论的版本(有和没有普通物质),其中物质主导时代过渡到宇宙加速时代。值得注意的是,在所考虑的几种情况下,物质占主导地位和减速-加速转变只发生在物质存在的情况下。后期加速时期由de Sitter空间渐近描述,但也可以对应于精确的$Λ$ CDM宇宙学,在两种情况下都具有接近-1的$w$ $w$的有效状态方程参数。修正的高斯-博内引力对德西特背景的单圈有效作用进行了评估,并用于推导随后的德西特宇宙的稳定性准则。
The bounce universe history from unimodular $F(R)$ gravity
在本文中,我们研究如何实现各种相当著名的宇宙学反弹模型的背景下,最近发展的么模$F(R)$引力。特别是,我们将研究物质反弹的情况下,奇异反弹,超反弹和对称反弹的情况。我们提出的行为的哈勃半径的每一个反弹模型,我们将考虑和我们调查的反弹模型的时代是负责的宇宙学扰动。正如我们将要证明的那样,不同的弹跳模型并不以相同的方式表现,因此与其他模型相比,每个模型的宇宙学扰动可能对应于不同的时代。并给出了实现各模型的么模$F(R)$引力。我们还证明了牛顿定律在单模$F(R)$引力中没有被修正,这也被证明是一个无鬼理论,此外,我们还讨论了物质的稳定性问题。最后,我们演示了如何有可能解决的宇宙学常数问题的背景下,么模$F(R)$重力。
Here we analysed a particular type of $F(R)$ gravity, the so-called exponential gravity which includes an exponential function of the Ricci scalar in the action. Such term represents a correction to the usual Hilbert-Einstein action. By using Supernovae Ia, Barionic Acoustic Oscillations, Cosmic Microwave Background and $H(z)$ data, the free parameters of the model are well constrained. The results show that such corrections to General Relativity become important at cosmological scales and at late-times, providing an alternative to the dark energy problem. In addition, the fits do not determin…
Cosmic history of viable exponential gravity: Equation of state oscillations and growth index from inflation to dark energy era
研究了$F(R)$引力的一个普遍特征:在物质主导的时代,有效暗能量的大频率振荡可能影响哈勃参数高阶导数的行为,并有可能在高红移处产生奇异的非物理解.这种行为是明确分析现实的$F(R)$模型,特别是指数重力和功率形式的模型。为了稳定这样的振荡,我们考虑通过一个修正项,不破坏的可行性属性的模型的额外修改。详细分析了宇宙未来的演化和物质密度微扰增长指数的演化历史。此外,我们探讨了指数引力在暴胀情景中的两个应用。我们展示了如何有可能获得不同数量的$e$ -折叠在早期的时间加速通过不同的选择的模型参数中存在的超相对论物质,这不稳定的通货膨胀,并最终导致退出通货膨胀阶段。我们在两个可行的指数引力模型中进行了暴胀的数值分析。证明了在暴胀结束时,宇宙的有效能量密度和曲率减小,从而实现了暴胀与$Λ$ CDM类暗能量主导时代的统一描述.
Cosmic expansion history analysis with Hubble parametrization in $Q^{n}$ gravity
本文提出受 $Λ$CDM 启发的 Hubble 参数化,结合 Hubble、SNe 与 BAO 数据约束 $Q^n$ 引力模型,发现不同 $n$ 值下均预测晚期加速膨胀。
Indistinguishability of Warm Dark Matter, Modified Gravity, and Coupled Cold Dark Matter
研究表明暖暗物质、修正引力和耦合冷暗物质在宇宙学观测中不可区分,需借助额外探针打破简并。
Atomism and Relationalism as guiding principles for Quantum Gravity
近年来,量子引力的研究取得了令人瞩目的发展,它与一些历史悠久的概念和哲学问题相互交叉。本文分析了圈量子引力发展的概念基础、它处理科学哲学经典问题的方式以及它所基于的主要方法论和哲学假设。特别是,我强调的重要性,原子论(在最广泛的意义上)和关系主义在理论的建设。
On the LCDM Universe in f(R) gravity
从背景FRW展开历史中得到了几种不同的f(R)引力显式重建。它表明,唯一的理论,其拉格朗日是一个简单的函数的Ricci标量R,承认一个确切的LCDM膨胀的历史是标准的广义相对论与一个积极的宇宙学常数和唯一的方法来获得这种行为的比例因子为更一般的功能R是添加额外的自由度的物质部门。
Scalar-Tensor Symmetric Teleparallel Gravity: Reconstruct the Cosmological History with a Steep Potential
本文在标量-非度规引力框架下引入陡峭势和幂律耦合,通过相空间动力学分析,证明该模型在特定参数下可统一描述宇宙早期和晚期加速膨胀。
Unified cosmic history in modified gravity: from F(R) theory to Lorentz non-invariant models
经典推广的广义相对论被认为是统一描述早期暴胀和晚期宇宙加速的引力替代方案。本文讨论了一些改进的理论的结构和宇宙学性质,包括传统的$F(R)$和Hoelava-Lifshitz $F(R)$引力、标量张量理论、弦激发和Gauss-Bonnet理论、非定域引力、非最小耦合模型和幂次可重整协变引力。不同的表示和这些理论之间的关系进行了研究。结果表明,上述理论的某些版本可能与局域检验相一致,并可能对具有暗能量纪元的暴胀提供定性合理的统一描述。对不同修正引力的宇宙学重建作了详细的介绍。它表明,最终任何给定的宇宙演化可以重建的理论考虑:显式重建适用于加速空间平坦的FRW宇宙。重点讨论了拉格朗日乘子约束和常规$F(R)$引力,最后给出了有效$Λ$ CDM历元和幻影穿越加速度。大撕裂和其他有限时间的未来奇异性在修改后的重力的发生,以及其固化通过添加更高的导数引力不变量。
Using redshift space distortion data, we perform model-independent reconstructions of the growth history of matter inhomogeneity in the expanding Universe using two methods: crossing statistics and Gaussian processes. We then reconstruct the corresponding history of the Universe background expansion and fit it to type Ia supernovae data, putting constraints on $(Ω_\mathrm{m,0},σ_{8,0})$. The results obtained are consistent with the concordance flat-$Λ$CDM model and General Relativity as the gravity theory given the current quality of the inhomogeneity growth data.
The roots of scalar-tensor theory: an approximate history
为什么在今天的物理学中没有实际观察到基本的标量场?标量场是最简单的场,但一旦我们超越了伽利略-牛顿物理学,它们就只会出现在猜测中,在非量子物理学中的所谓标量-张量理论中,它们可能是引力常量的决定因素,而希格斯粒子、介子等,在量子物理学中。事实上,标量场在引力理论中有着漫长而充满争议的生命,有着死亡和复活的历史。本文对这段历史作了简要概述。
Conjoined constraints on modified gravity from the expansion history and cosmic growth
本文从膨胀历史$H(z)$和宇宙生长$fσ_8(z)$两个方面给出了几个宇宙学模型的联合约束。我们研究的模型包括CPL $w_0w_a$参数化模型、全息暗能量(HDE)模型、时变真空($Λ_t$ CDM)模型、Dvali、Gabadadze和Porrati(DGP)模型和Finsler-Randers(FRDE)模型、幂律$f(T)$模型和Hu-Sawicki $f(R)$模型。在所有情况下,我们对SnIa、CMB、BAO、$H(z)$和生长数据进行同步拟合,同时还遵循Linder(2017)中$H(z)$和$fσ_8(z)$的联合可视化。此外,我们在$H(z)-fσ_8(z)$参数空间中引入了品质因数(FoM),作为约束模型的一种方式,这些模型共同适合两个探头。我们使用最新的$H(z)$和$fσ_8(z)$数据,但也LSST模拟与$1\%$测量,我们发现,约束膨胀历史和宇宙生长的联合方法,同时不仅能够把严格的约束这些参数,但也提供了一个简单的视觉方式来区分宇宙模型。最后,我们确认的增长率和普朗克CMB数据之间的张力的存在,我们发现,在联合参数空间的$H(z)-fσ_8(z)$的FoM可以用来区分$Λ$ CDM模型和某些类的修改后的重力模型,即DGP和$f(T)$。
A bridge between unified cosmic history by $f(R)$-gravity and BIonic system
近年来,为了解决宇宙演化问题,人们一直在考虑$f(R)$引力场的宇宙学减速-加速跃迁红移。根据观测数据,有可能表明减速参数在给定的红移处改变符号。此外,从极早期宇宙出发,在膜-反膜系统中可以构造一个$f(R)$引力宇宙学模型,该模型可以解释宇宙历史中从暴胀到晚期加速的所有阶段的宇宙学红移。本文提出了一个$f(R)$模型,其中跃迁红移对应于从Bion系统开始的暴胀-减速和减速-晚时加速跃迁。在宇宙诞生的那一点,由于$k$黑基本弦跃迁到BIon组态,红移近似为无穷大,并随着温度的降低而减小($z\sim T^{2}$)。BIon是一个宇宙膜和一个平行的反宇宙膜通过虫洞连接在一起的平面空间中的结构。这个虫洞是能量从额外维度流入我们宇宙的通道,在膨胀时发生,随着红移的减少,如$z\sim T^{4+1/7}$。动力学是这样一个事实,即虫洞失去了它的能量,一旦膨胀结束,减速开始,虫洞就消失了。当两个宇宙膜靠近时,一个超光速粒子产生了,它长大了,导致了虫洞的形成。结果表明,在$f(R)$引力框架下,宇宙学红移依赖于快子势,在减速-晚时加速跃迁点($z\sim T^{2/3}$)处宇宙学红移显著减小。一旦今天的加速接近,红移趋于零,宇宙学模型简化为标准的$Λ$ CDM宇宙学。
In this manuscript, we present a number of fascinating explicit reconstructions for the $f(Q)$ gravity from the background of Friedmann-Laîmatre-Robertson-Walker (FLRW) evolution history. We find the more general functions of non-metricity scalar $Q$ that admit exact $Λ$CDM expansion history. Adding extra degrees of freedom to the matter sector is the only method to get the scale factor to behave in this manner for more generic functions of $Q$. In addition, a cosmological reconstruction for modified $f(Q)$ gravity is constructed in terms of e-folding. It is shown how any FLRW cosmology can ar…
Recombination of H and He in Yang-Mills Gravity
我们根据杨-米尔斯引力(YMG)研究早期宇宙热历史的某些方面;引力的规范理论设置在平坦时空中。具体地说,方程的电离分数的氢和单电离氦在复合时期推导出解析,然后数值求解。通过考虑几个近似,我们发现,原始氦的存在和它与莱曼系光子的相互作用有一个更强的影响,在YMG的整体自由电子密度比它在标准的,广义相对论(GR)为基础的,模型。与标准模型相比,复合发生在更大的温度范围内,尽管在2000 K附近仍然存在非常尖锐的最后散射温度。由于宇宙的电离历史是不能直接观察到的,我们讨论如何使用它来预测CMB功率谱,从而测试YMG。这一主题将在即将发表的论文中详细探讨。
Homotopy approach to quantum gravity
我从广义相对论出发,用同伦方法构造了一个有限维量子理论。它的量子历史至少由两个能级的费米子元素组成。它的酉群具有作为奇异极限的同构群。它的引力度量形式是代数平方。它的旋量是多向量。
Logic is to the quantum as geometry is to gravity
我将提出,量子形式主义隐含地指的实在是一种广义的历史,历史一词在这里具有与历史求和短语相同的含义。这一建议赋予了事件概念一定的独立性,它修改了关于事件的推理规则,以解决现实作为单一历史的观念与零测度事件不可能发生的原则之间的矛盾(科亨-斯派克悖论是这一矛盾的经典表达)。如果宏观事件满足经典的推理规则,那么所谓的测量问题就解决了,这在原则上可以通过计算来决定。由此产生的实在概念既不涉及多重世界,也不涉及外部观察者。因此,它一般适用于量子引力,特别适用于因果集。
A new strategy for the reconstruction of $f(R)$ gravity models have been attempted using Raychaudhuri equation. Two examples, one for an eternally accelerating universe and the other for one that mimics a $Λ$CDM expansion history have been worked out. For both the cases, the relevant $f=f(R)$ could be found out analytically. In the first case, $f(R)$ is found to be a combination of power-law terms and in the expression for the second case involves hypergeometric functions. The evolution history of the universe, given as specific values of the kinematical quantities like the jerk or the deceler…
A large number of dark energy and modified gravity models lead to the same expansion history of the Universe, hence, making it difficult to distinguish them from observations. To make the calculations transparent, we consider $f(R)$ gravity with a pressureless matter without making any assumption about the form of $f(R)$. Using the late-time expansion history realizations constructed by Shafieloo et al~\cite{2018-Shafieloo.etal-PRD}, we explicitly show for any $f(R)$ model that the Bardeen potentials $Ψ$ and $Φ$ evolve differently. For an arbitrary $f(R)$ model that leads to late-time accelera…
Analogue Gravity
本文综述类比引力研究计划,其通过其他物理系统探索广义相对论引力场类比,梳理历史、模型、近年进展及未来前景,强调跨学科合作价值。
Prima Facie Questions in Quantum Gravity
量子引力研究的漫长历史已经形成了一个复杂的思想和方法网络。本文的目的是通过分析几乎任何量子引力的方法都可以提出的一些{ \em prima facie\/}问题来解开这个网络,这些问题的答案有助于对不同的方案进行分类。特别强调的是:(一)背景的概念和技术结构的作用;(二)时空同构的作用;(三)时间的问题。
Revisiting perturbations in extended quasidilaton massive gravity
在这项工作中,我们研究了扩展的准引力理论的质量引力与物质场的存在。在讨论了均匀和各向同性的完全动力学背景方程,它支配着宇宙的精确膨胀历史,我们考虑这些一般FLRW解决方案周围的小宇宙学扰动。张量、矢量和标量扰动在这些一般背景解之上的稳定性对理论的参数产生了与在膨胀历史的晚期渐近形式的近似假设中获得的那些约束略有不同的约束,这与我们当前的时代不相对应。这开辟了稳定的FLRW解决方案的可能性进行比较,与目前的宇宙膨胀的数据与基于理论基础的限制参数空间。
Affine Histories in Quantum Gravity: Introduction and the Representation for a Cosmological Model
它示出如何一致的历史量子宇宙学可以实现通过Isham的历史投影算子一致的历史计划。这是通过使用仿射代数,而不是一个典型的,也通过使用上循环表示。一个正规化计划,使我们能够找到一个历史的哈密顿存在作为一个适当的自伴算子。还讨论了上循环选择的作用。
Phenomenological Quantum Gravity
如果说科学史教会了我们什么的话,那就是坚持和创造力使曾经不可能的事情成为可能。长期以来,人们一直认为量子引力的实验测试是不可能的。但在过去的十年里,已经提出了几种不同的方法,使我们能够测试,如果不是量子引力本身的基本理论,所以至少这个理论可以有特征。这是我们第一次可以在实验上探索量子物理和引力共存的领域,尽管我们迄今为止还未能在理论水平上令人信服地将它们结合起来。
Observational constraints on a modified-gravity model with an exponential function of the curvature using the expansion history, the RSD, and the Pantheon+SH0ES data
本文利用膨胀历史、RSD和Pantheon+SH0ES数据,对包含曲率指数函数的f(R)修正引力模型进行约束,发现该模型在排除b=0的同时能调和H0张力,是描述宇宙演化的可行替代方案。
Thermal origin of the attractor-to-general-relativity in scalar-tensor gravity
本文通过类比粘性流体热耗散提出标量-张量引力趋向广义相对论的热学图像,并将其应用于宇宙学以阐明引力在宇宙历史中的演化行为。
Averaging Problem in Cosmology and Macroscopic Gravity
讨论了广义相对论和宇宙学中的平均问题。提出了解决这一问题的宏观引力方法。给出了宏观引力方程的一个精确宇宙学解,并讨论了它的性质。内容:1.广义相对论导论2.广义相对论->相对论宇宙学3.相对论宇宙学导论4.第五章宇宙学的意义相对论宇宙学中的平均问题6.第七章平均问题的历史平均和FLRW宇宙学8.广义相对论中的平均问题9.宏观引力与广义相对论10.宏观引力与宇宙学11宏观重力方程组12.宇宙学的精确解
General Covariance and Background Independence in Quantum Gravity
广义相对论的历史表明,在缺乏实验数据的情况下,根据哲学第一原理构建理论可以导致非常有用的理论以及对物理现实的突破性见解。广义协方差和背景独立性这两个相关的概念就是这些原理中的一部分,在广义相对论中起着核心作用。将提出和讨论这些概念的定义。构建一个量子引力理论--人们所追求的广义相对论和量子力学的统一--可以从同样的方法中受益。量子引力的两个热门研究领域,弦论和圈量子引力与自旋泡沫,正在检查它们是否符合这些原则。
A Deep Dive into f(R) Gravity Theory
本文利用作用量导数的泰勒展开,导出了真空中f(R)引力背景下减速参量对红移的影响。我们得到,泰勒展开式中的前两项可以描述SNeIa在不需要暗能量和暗物质的情况下出现的晚时加速。我们还推导出,泰勒展开式中任何大于z的项都可以描述宇宙早期的主暴胀期。我们证明了f(R)引力可以覆盖宇宙从开始到后期加速相变的全部动力学历史。
Structural Issues in Quantum Gravity
一个话语,非技术性的,分析了一些基本问题,出现在几乎任何方法量子引力,以及如何这些问题的立场,在该领域的最新发展。具体的主题包括经典广义相对论和标准量子理论的概念和数学结构的适用性。在讨论之前,我们先简要回顾了过去25年来量子引力的研究历史,最后对未来的理论进行了推测。
Can the degeneracies in the gravity sector be broken?
人们早就知道,通过适当地修改引力,人们总是可以重现任何暗能量模型的膨胀历史,例如$Λ$ CDM。这种简并不能用几何探测器来打破,如Ia型超新星、宇宙微波背景辐射或重子声学振荡,因为它们是基于距离和尺度的测量,因此需要膨胀历史$H(z)$,所以人们只能希望通过使用动态探测器来打破这种简并,如跟踪物质密度扰动的增长率数据。我们证明,打破这种简并是目前不可能的明确构建$f(R)$,$f(G)$和$f(T)$理论,完全模仿$Λ$ CDM模型在背景水平和面对他们对最新的观测宇宙学数据。我们还确定了必要的改进的增长率数据,以区分这些理论从$Λ$ CDM。我们发现,至少有三倍的改进是必要的,这将是可能的调查,如欧几里德。
Classical electromagnetic potential as a part of gravitational connection: ideas and history
我们考虑引力和电磁统一理论的一种自然形式,在对这种统一的强烈探索中,它不知何故被忽略了,直到1978年才被注意到,但仍然不为人所知。这种统一的基本思想是以度量和非对称联络为自变量,推广了所谓的Palatini形式主义。出现的理论中的某些联系成分可以很自然地与电磁势等同起来,只要选择适当的作用量,爱因斯坦-麦克斯韦方程组就可以再现出来。在本文中,我们比较这样的方法与已知的统一思想。我们还提出了在理论中包含物质(以经典粒子的形式)的更一致的方式,并简要讨论了这种方法的进一步发展的前景。
Testing general relativity and probing the merger history of massive black holes with LISA
用LISA观测双星的吸气将使我们能够对引力的替代理论进行界定,并研究大质量黑洞(MBH)的合并历史。这些可能性依赖于LISA的参数估计精度。我们更新了以往的研究参数估计,包括非旋进自旋效应。我们既研究爱因斯坦的理论,也研究标量-张量引力和非标量-引力子类型的引力理论。在MBH双星中包含非旋进自旋项对角分辨率或距离确定精度几乎没有影响,但它使啁啾质量和约化质量的估计降低了一到两个数量级。标量-张量引力的耦合参数的束缚由于自旋耦合的存在而显著减小,而引力子-质量束缚的减小则比较温和。LISA将测量MBH的光度距离,对于(10^6+10^6)Msun的双星,在z~4范围内优于~10%,对于(10^7+10^7)Msun的双星,在z~2范围内优于~10%。MBH双星的啁啾质量总是可以很好的精度确定。忽略自旋效应,对于(10^6+10^6)Msun双星,约化质量在z=10及以上的范围内可以测量到~1%,但对于(10^7+10^7)Msun双星,约化质量只能在z~2的范围内测量到。目前对MBH合并速率的计算表明,大多数可探测的事件应该起源于z~2-6:在这些红移下,LISA可以用来测量两个黑洞的质量和它们的光度距离,并具有足够的精度来探测MBH的合并历史。如果低频LISA噪声的可信度仅为10^-4 Hz,那么MBH的参数估计(以及LISA进行可靠宇宙学观测的能力)将大大降低。
Can f(R) Modified Gravity Theories Mimic a LCDM Cosmology?
我们考虑f(R)修正引力理论的度规变分形式主义,并试图重建函数f(R)的要求背景LCDM宇宙学。我们特别提出以下要求:a.由通常的平坦LCDM参数化提供的背景宇宙历史H(z),通过辐射(w_eff = 1/3),物质(w_eff = 0)和deSitter(w_eff =-1)时代。B.物质和辐射分别在"物质"和"辐射"时代占主导地位,即当w_eff = 0时,Ω_m = 1;当w_eff = 1/3时,Ω_r = 1。我们发现,服从LCDM宇宙历史的宇宙动力学系统在每一个历元中有四个临界点,相应地有四种形式的f(R)。其中之一是通常的广义相对论形式f(R)= R-2 Λ。其他三种形式在每个时代,再现LCDM宇宙历史,但他们不满足要求b。如上所述。这些形式中只有一种(不同于广义相对论)被发现是动力学宇宙演化的吸引子。它在整个演化过程中具有(Ω_DE = 1,Ω_r = 0,Ω_m = 0)。数值计算得到了其相空间轨迹。
Non-Standard Thermal History and Formation of Primordial Black Holes in Einstein-Gauss-Bonnet Gravity
本文研究Mutated Hilltop暴胀与爱因斯坦-高斯-博内项耦合下通过USR阶段增强曲率功率谱,从而在宽质量范围内形成原初黑洞并解释暗物质及引力波观测。
Exploring the Universe Expansion History with f(R,T) Gravity: Constraints on Cosmological Parameters
本文通过 f(R,T) 引力模型研究宇宙膨胀历史,利用观测数据约束宇宙学参数,展示模型与 ΛCDM 一致且能解释宇宙加速现象。
The causal set approach to quantum gravity
时空离散性和因果关系的概念在量子引力的几种流行方法中很重要。但是,如果离散性被接受为初始假设,那么与洛伦兹不变性的冲突可能是一个后果。因果集是一种离散的结构,它避免了这一问题,并为建立"路径积分"型量子引力理论提供了一个可能的历史空间。动机,结果和开放的问题进行了讨论,并与其他方法进行了一些比较。叙述了因果集局部性恢复的一些最新进展。
On first attempts to reconcile quantum principles with gravity
在他1916年的第一篇关于引力波的论文中,爱因斯坦开始思考旧的量子理论和他的引力理论之间的相互作用。在量子力学的萌芽和发展期间,爱因斯坦的这一贡献激发了许多类似的猜测。这些推测在罗森菲尔德于1930年首次尝试对引力场进行数值模拟时达到了顶峰。在本文中,我们简要地解释了为什么这一时期(1916年至1930年)应插入到历史的量子引力,然后我们集中在克莱因的方法问题的调和波动力学与重力,在两年期间1926年至1927年。他的尝试应该被看作是弯曲背景下的量子场论的史前史。
What is (not) wrong with scalar gravity?
在他走向广义相对论(GR)的道路上,爱因斯坦提出了几个论点,说明为什么基于无质量标量场的狭义相对论引力理论可以仅仅基于理论考虑而被排除。我们重新研究他的两个主要论点,这涉及到能量守恒和某种形式的自由降落的普遍性原则。我们发现,这种基于理论的先验放弃是不合理的。相反,这个理论在形式上似乎是完全可行的,尽管与(后来的)实验明显矛盾。这可能是感兴趣的那些谁教GR和/或有一个积极的兴趣在其历史。
Loop Representations
圈表示在正则量子引力中起着重要的作用,因为圈变量允许自然地处理约束。在这些讲座中,我们给出了一个初步的介绍(i)在纽结理论和规范理论的相关历史的循环,(ii)麦克斯韦理论的循环表示,(iii)正则量子引力的循环表示。(根据第117届会议上的演讲。Heraeus研讨会,Bad Honnef,9月一九九三年)
FLRW Cosmology with Horava-Lifshitz Gravity: Impacts of Equations of State
受到凝聚态量子临界现象的Lifshitz理论的启发,Horava提出了一个在紫外光中具有各向异性标度的量子引力理论。在Horava-Lifshitz引力(HLG)中,我们研究了六种状态方程对哈勃参数和标度因子等宇宙学参数演化的影响。比较了广义相对论引力与HLG在详细平衡条件和无细致平衡条件下的引力,发现了显著的差别,同时也观察到奇异和非奇异大爆炸对物态方程的显著依赖性。我们的结论是,HLG解释了早期宇宙中的各个时期,并可能能够再现整个宇宙历史与单一的大爆炸。
Is a Quantum Gravity Era Necessary?
本文提出了首个完全经典且无奇点的宇宙学历史框架,通过了所有已知一致性检验,并探讨了其在解释物质-反物质不对称性、暗流和哈勃张力方面的潜在宇宙学影响。
In quantum gravity, summing is refining
在微扰QED中,近似通过求和更多的费曼图来改进;在非微扰QCD中,通过细化晶格。这里我们观察到,在量子引力中,这两个过程很可能是相同的。我们概述了自旋泡沫量子引力的组合结构,定义了连续极限,并表明,在一般条件下,精炼泡沫是相同的求和。的条件承担的spinfoam振幅的圆柱形的一致性和适当的组合因素的存在下,有关的实施的不变性。直觉上,格点就是空间的点:它们本身就是引力场的量子,因此格点离散化也是量子的费曼历史。
In canonical quantization of gravity the wave function of the universe is CPT invariant. Thus, if the quantum state of the universe contains a particular history, than it must contain, with the same probability, the time-reversed image of that history as well. In this work, we investigate the meaning of this statement in the context of the conditional probability interpretation of Page and Wootters. Accordingly, we show that a time-reversed history of the universe is consistent with the Page and Wootters mechanism and we derive a time-reversed Schrodinger equation for the evolution of the rest…
Gravity and the Tenacious Scalar Field
标量场在引力理论中有着漫长而充满争议的生命,经历了许多死亡和复活。第一个科学的引力理论,牛顿的,是一个标量势场,所以这是自然的爱因斯坦和其他人考虑的可能性纳入引力狭义相对论作为一个标量理论。这一努力,虽然在其最初的意图是徒劳的,但在引导爱因斯坦的广义相对论,一个纯粹的双张量场论的道路上是有用的。然而,普遍耦合标量场再次出现,无论是在狄拉克的大量假设的背景下,并在五维统一场论的研究菲尔茨,约旦,和其他人。虽然后来的实验似乎表明,如果这样一个标量存在,它对太阳系大小相互作用的影响可以忽略不计,但其他的转世已经在弦论和宇宙学中的暴胀子的幌子下被提出。本文对这段历史作了简要概述。
Physical limits on information metrics and quantum gravity as gravitized quantum theory
该研究结合广义相对论与量子力学洞见,论证量子引力与广义协变性导致的信息收集物理极限排除固定信息几何,需引力化广义协变扩展两理论,并提出通过本征多阶量子干涉验证动态信息度量及玻恩定则的实验测试。
Cosmological Reconstruction in $f(Q, T)$ Gravity: $Λ$CDM Background and Matter-Sector Dependence
研究$f(Q, T)$引力中对应$\u039b$CDM背景的宇宙学重构,通过一阶线性微分方程求解$f(Q)$的解析解,证实该框架可实现$\u039b$CDM膨胀历史。
BBN to Late-Time Acceleration in $f(T,\mathcal{L}_m)$ Gravity
本文研究了$f(T,\mathcal{L}_m)$引力中BBN与晚期加速的关联,通过观测数据约束模型并验证其宇宙学可行性。
Joint reconstructions of growth and expansion histories from stage-IV surveys with minimal assumptions. II. Modified gravity and massive neutrinos
本研究提出基于高斯过程的两步无模型依赖方法,利用第四阶段巡天数据重构修正引力唯象函数,分析有质量中微子影响,指出错误假设ΛCDM膨胀历史会带来重构偏差。
$R^2$-corrected dark energy (DE) models in $F(R)$ gravity have been widely investigated in recent years, which not only removes the weak singularity potentially present in DE models but also provide us with a unified picture of the cosmic history, including the inflationary and DE epochs. Towards the unified interpretation of dynamical DE all over the cosmic history in the class of $R^2$-corrected DE models, we explore the universal features of the scalaron dynamics in the radiation-dominated epoch, along with the chameleon mechanism, by keeping our eyes on the inflationary and DE epochs. We s…
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