Varying-$α$ Theories and Solutions to the Cosmological Problems
如果精细结构常数$α=e^2/(\hbar c)$发生变化，那么就可能有许多解释，将这种变化归因于电子电荷的变化、真空的介电常数、光速或普朗克常数。所有这些变化在操作上应是等效的，并可通过标准单位的变化联系起来。我们展示了如何变化的光速宇宙学最近提出的可以改写为一个介电真空理论，类似于贝肯斯坦提出的。因此，宇宙学问题也将在这样的理论中得到解决。
1998-11-04 astro-ph gr-qc hep-th
Canonical structure of minimal varying $Λ$ theories
本文研究了最小变化 $Λ$ 理论的典范结构，发现其为非正则系统，在一般背景下有五个自由度，特定参数条件下减为三个，de Sitter 背景下因共形对称性再减一个，自对偶情形下有两个复自由度。
2021-04-08 gr-qc hep-th
Gravity, time and varying constants
有一些理论实现了自然常数可能是“随时间变化的”这一观点。除了物理场之外，这些引入了代表“演化常数”的新场。我们认为，动力学物质耦合常数可以自然地出现在非微扰的物质引力理论，全球时间的选择后。我们在标量场宇宙学中以空间体积作为整体时钟来说明这一思想，并计算了标量质量和自相互作用耦合常数的时间依赖性。
2018-07-25 gr-qc hep-th
A tight constraint on some varying speed of light theories
我们认为，如果电磁波在真空中的速度\cem与大质量粒子的极限速度\cst不同，则以速度$\cem < v < \cst$运动的质子将辐射切伦科夫辐射。因为我们已经看到能量为$\sim 10^{19}$ eV的质子来自大于1 Mpc量级的距离，所以我们可以对$Δ:= (\cst - \cem)/\cst$施加一个约束：$Δ< 10^{-27}$。
2005-02-15 astro-ph gr-qc hep-ph
A Model of Varying Fine Structure Constant and Varying Speed of Light
最近，在对遥远类星体光谱中吸收系统的分析中，发现了精细结构常数α=e^2/ \hbar c的宇宙学演化证据，这一证据是通过假设只有光速变化的宇宙学情景来模拟的。该模型拟合的谱线数据，也可以导致宇宙学中的初值问题的解决方案。
2001-10-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Redshift Dependence of CMB Temperature in BSBM $α$-Varying Theories
我们在Bekenstein-Sandvik-Barrow-Magueijo（BSBM）模型中研究了精细结构常数$α$变化的宇宙学后果。在这种情况下，这种变化归因于电荷，使后者采取的价值，真正的标量场，$ϕ$，这是变化一般在空间和时间。我们考虑$ϕ$的动力学的情况下，它被允许有一个指数的潜力。我们已经找到了在辐射和物质主导时代的$ϕ$和$α$演化的解决方案。通过对$α$随时间变化的观测界限，我们约束了模型参数。然后，我们调查的影响$α$ -变化的红移依赖的CMB温度。结果表明，有偏离标准的温度演化，其中包含两个不同的贡献，一个是重要的，在高红移时代，另一个是主要有效的，在低红移时代。
2021-05-24 gr-qc hep-th
Observables in theories with a varying fine structure constant
我们展示了两个看似不同的理论与电动力学的标量乘法耦合实际上是同一理论的两个等价参数化：尽管在解释参数化的一些现象学方面存在一些差异，但它们导致了相同的物理观测量。这是说明上的解释观测的宇宙微波背景。
2015-01-24 astro-ph.CO gr-qc
Phenomenological footprints of Lambda varying gravity theories inspired from quantum gravity models in the multi-messenger era
本文研究了受量子引力模型启发的Lambda变化引力理论，提出具有尺度变化宇宙学常数Lambda的有效引力作用量，会导致星系团等天体物理对象的可观测量产生修正，并重点分析了SNIa光度距离现象。
2023-09-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Implications of a Time-Varying Fine Structure Constant
在精细结构常数随时间变化的可能性之后，已经做了很多工作。它被认为是光速随时间变化的指示。在这里，我们证明情况并非如此。我们证明了光的速度可能会或可能不会随时间而变化，独立于精细结构常数是恒定的或不。光速的时间变化，如果存在的话，必须通过其他方法推导出来，而不是从精细结构常数。基于精细结构常数的可能变化，不能对光速施加任何影响。
2002-12-04 gr-qc
Bimetric varying speed of light theories and primordial fluctuations
我们展示了一个变化的光速（VSL）理论，实现了最近提出的衰减声速机制产生密度波动。我们利用双度规VSL理论，在那里引力的速度不同于光速。我们首先表明，一个狄拉克Born Infeld（DBI）类型的$K$ -本质具有必要的声速配置文件，以产生（近）标度不变的波动。然后，我们检查双度量和$K$ -本质模型之间的映射：通常，连接两个度量的双标量是其中一个中的$K$ -本质字段。值得注意的是，DBI模型被发现微扰表示的最小双度量模型，其中的双标量是克莱因-戈登在物质框架。但完整的非微扰双度规结构更简单：双标量动力学应该由物质框架中的一个宇宙学常数驱动，由引力框架中的一个相反的宇宙学常数平衡。因此，结构形成的问题在双度量VSL理论中得到了一个优雅而普遍的解决方案，已知它也解决了平坦性和熵问题，并避免了过多的因果关系问题。
2010-01-29 astro-ph gr-qc hep-th
Redshifting of cosmological black bodies in BSBM varying-alpha theories
我们分析了电磁学理论中的黑体辐射的行为，该理论允许电子电荷和精细结构常数在空间和时间上变化。我们表明，这样的理论可以表示为相对论的常规电介质的概括。通过对矢势和相应的规范变换进行适当的定义，我们可以识别电场和位移场的等价物$\mathbf{E}$和$\mathbf{D}$，以及磁场$ \mathbf{B}$和$\mathbf{H}$。我们研究了在所谓的BSBM理论中这种辐射对光的传播的影响，并得出结论，没有改变标准宇宙学演化的温度和能量密度的黑体辐射。
2014-11-03 gr-qc
Covariant and locally Lorentz-invariant varying speed of light theories
我们提出了适用于当光的速度$c$允许变化的协方差和局部洛伦兹不变性的定义。它们的优点是只保留了通常定义中在单位变换下不变的那些方面，因此可以合理地表示实验的结果。然后，我们讨论了一些可能性不变的行动，这些理论的动态。我们首先考虑物质场的经典作用量和量子化后变化的$c$的影响。我们发现了一种特殊形式的量子粒子创造由于不同的$c$。然后，我们研究支配引力动力学和光速的作用。我们发现自由的，空的空间，无重力的解决方案，被解释为对应的闵可夫斯基时空，并强调其相似性与福克-洛伦兹时空。我们还发现了平面空间弦型解，其中弦核附近的$c$要高得多。我们将它们标记为快速轨道，并将其与引力虫洞进行比较。最后，我们讨论了宇宙学和黑洞解的一般特征，并偏离了这些理论中奇点的意义。
2000-07-17 astro-ph gr-qc hep-th
New varying speed of light theories
我们回顾了最近的工作的可能性变化的光速（VSL）。我们首先讨论一个变化的$c$的物理意义，消除神话，即恒定的$c$是一个问题的逻辑一致性。然后，我们总结了目前提出的主要VSL机制：洛伦兹不变性的硬破缺;双度规理论（引力和光速不相同）;局部洛伦兹不变VSL理论;表现出颜色依赖光速的理论;由额外维度引起的变化$c$（例如，在膜世界的情况下）;和场论，其中VSL结果从真空极化或CPT破坏。我们展示了VSL方案如何解决通常由通货膨胀解决的宇宙学问题，以及它们如何产生高斯波动的尺度不变谱，能够解释WMAP数据。然后，我们回顾VSL和量子引力理论之间的联系，显示如何"双特殊“相对论已经成为一个VSL有效的量子时空模型，与超高能宇宙射线和伽马射线暴观测的影响。还描述了VSL理论中“黑洞”和其他致密物体物理学的一些最新工作，强调了与$c$中空间（而不是时间）变化相关的现象。最后，我们描述了该理论的观测状况。目前的证据很微弱--原子精细结构的红移依赖性，超高能宇宙射线的异常，以及（在较小程度上）宇宙的加速和WMAP数据。这些限制（例如核合成或地质边界所产生的限制）是严格的，但并非不可克服。最后，我们总结了该理论的观测预测，以及反驳或证明该理论的前景。
2003-10-15 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological solutions of time varying speed of light theories
我们考虑标量-张量理论来描述在空间平坦的FRW时空中光速的变化。我们发现一些精确的解决方案，在度量和Palatini形式主义。我们还研究了这个理论的动力学系统方法假设一个$Λ$ CDM背景，我们发现一些精确的解决方案，通过考虑在这两种形式的理论临界点的性质。我们证明了对于任何吸引子，非最小耦合系数的形式是关于标量场$Ψ$的二次型。此外，我们表明，只有德西特时代的吸引子满足视界标准。
2009-02-01 gr-qc
Possible Cosmological Implications of Time Varying Fine Structure Constant
我们利用狄拉克LNH和随时间变化的精细结构常数的结果，以获得可能的变化规律的光速，核子数在宇宙中，能量密度和引力常量。通过与G变差的实验界比较，我们发现当前宇宙的减速参数是负的。这与最近的超新星观测相一致。
2001-12-07 gr-qc
On a time varying fine structure constant
通过使用狄拉克LNH，并进一步推广伯曼（GLNH），我们估计应该如何改变核子的总数，能量密度，牛顿引力常量，宇宙学常数，磁导率和电介电常数，宇宙，为了解释实验观察到的精细结构常数的时间变化。作为奖励，我们找到了一个可接受的值，目前宇宙的减速参数，与超新星观测兼容。
2002-01-31 gr-qc
A five dimensional model of varying effective gravitational and fine structure constants
我们探讨的可能性，报告的精细结构常数$α$的时间变化是由于电磁和引力之间的耦合。这可能使$α$上的声称结果与Oklo天然铀裂变反应堆的上限一致。
2002-10-14 gr-qc
Solving the Flatness and Quasi-flatness Problems in Brans-Dicke Cosmologies with a Varying Light Speed
定义了宇宙模型中的平坦性和拟平坦性问题。我们寻求解决这两个问题的均匀和各向同性的Brans-Dicke宇宙学与不同的光速。我们制定这个理论，并找到微扰，非微扰，和渐近解，使用数值和分析方法。对于光速的特定变化范围，平坦性问题可以解决。在其他条件下，存在一个晚期吸引子，其常数值Ω小于1，但为1阶。因此，这些理论可以解决准平坦性问题，这是一个比平坦性问题更具挑战性的问题。我们还讨论了这些理论中有关的Λ和拟Λ问题。最后，我们评估这些理论可能面临的困难。
1999-01-05 astro-ph gr-qc hep-th
Variations in the fine structure constant constraining gravity theories
在本文中，我们研究如何精细结构常数，$α$，在静态和球对称引力源的存在下，局部变化。该程序包括计算的解决方案和能量本征值的大规模标量场周围的源，考虑弱场制度。从这个结果中，我们得到了一个空间可变的精细结构常数的表达式，通过考虑适当的修改所涉及的参数承认一些方案的半经典和量子引力。通过对一颗白矮星发射光谱的天体物理观测，计算了所接近理论的自由参数约束。这样的约束最后与那些在文献中得到的比较。
2016-09-25 astro-ph.SR gr-qc hep-th
Energy production in varying α theories
目标。在Bekenstein提出的α变分理论模型的基础上，分析了描述物质与电磁场和标量场之间能量交换的方程。方法.我们确定如何修改的材料的能量流的存在下的一个标量场。我们从“求和规则技术”估算了物质的总磁能。我们比较的结果与从地球和其他行星的热演化获得的数据。结果我们得到严格的上限α的变化，可与那些从原子钟频率变化。结论.我们的限制意味着贝肯斯坦理论的基本长度尺度lB不能大于普朗克长度lP。
2011-04-18 gr-qc
Cosmological constraints on $Λ(α)$CDM models with time-varying fine structure constant
我们研究了$Λ(α)$ CDM模型，其中$Λ(α)$是时变精细结构常数$α$的函数。我们给出了一个密切关注的限制，两个特定的$Λ(α)$ CDM模型与一个和两个模型参数，分别根据宇宙学观测测量随着时间变化的$α$的313个数据点。我们发现模型参数被限制在$10^{-4}$附近，这与前面讨论的结果相似，但更准确。
2018-09-12 astro-ph.CO gr-qc
Constraining $f(R)$ Theories with Temporal Variation of Fine Structure Constant
众所周知，爱因斯坦框架下的$f(R)$理论与标量场与引力最小耦合的经典模型是共形等价的。若在约当标架中存在物质系统，则该物质系统由于共形变换而与爱因斯坦标架中的标量场相互作用。这种相互作用通常会导致基本常数的变化。在这里，我们将考虑在一般的$f(R)$理论的精细结构常数的可能的时间变化。我们将使用这些变化的观测范围，并认为它提供了一个标准，约束$f(R)$模型。
2010-03-24 gr-qc
Bouncing Universes with Varying Constants
我们调查的行为，确切的封闭弹跳弗里德曼宇宙在理论上与不同的常数。我们表明，最简单的BSBM变α理论导致一个弹跳宇宙。alpha值单调增加，在每个周期的大部分时间内保持近似恒定，但在每次反弹时显著增加。当耗散被引入时，我们表明，在每个新的周期中，宇宙膨胀的时间更长，尺寸更大。我们发现一个类似的效果，封闭的弹跳宇宙在Brans-Dicke理论，其中$G$也单调变化的时间从一个周期到另一个周期。类似的行为也发生在不同的光速理论中。
2004-06-16 astro-ph gr-qc hep-ph
Predictions and Observations in Theories with Varying Couplings
我们考虑一个玩具宇宙包含常规的物质和一个额外的真实标量场，并讨论如何规范的要求和同态不变性基本上挑选出一套特定的理论，可能会描述这样一个世界在低能量。在这些理论中，费米子质量和g因子，以及电磁耦合变成依赖于标量场;费米子电荷和引力耦合可能被假定为常数。然后，我们继续研究的影响的时间变化的标量场测量原子光谱在高红移。光的传播不受精细结构常数的足够缓慢的变化的影响，但后者的变化以及费米子质量和g因子的变化确实会影响所观察到的原子光谱。最后，我们证明了这些预测的独立性所选择的共形框架，在进一步的尝试，以解决不同的意见，在文献中表达的主题。
2002-05-13 astro-ph gr-qc
Forecasts analysis on varying-$α$ theories from gravitational wave standard sirens
本文在失控膨胀子模型下，结合Einstein Telescope和LISA的标准汽笛模拟数据与强引力透镜观测，对未来引力波观测约束精细结构常数$α$时间变化的能力进行了预测分析。
2023-10-18 astro-ph.CO gr-qc
Stars and black holes in varying speed of light theories
我们研究最近提出的协变和局部洛伦兹不变的光速变化理论的球对称解。我们发现$c$中的度量和变化与对应的黑洞、恒星外部和恒星坍缩有关。显著的新颖性在于，$c$在视界处变为零或无穷大（取决于参数符号）。我们表明，这意味着，与适当的参数，观察员被阻止进入地平线。与此同时，恒星坍缩必须以“施瓦兹柴尔德半径”残余结束。然后，我们发现公式的引力光偏转，引力红移，雷达回波延迟，和岁差的近日点的水星，突出这些可能明显不同于他们的爱因斯坦同行，但仍然逃避实验的限制。该理论的主要特征是预测在恒星表面形成的谱线中观测到精细结构常数$α$的不同值。最后，我们提到了各种新的经典和量子效应附近的恒星，如老化梯度和粒子的生产。
2000-10-29 astro-ph gr-qc hep-ph
Varying Alpha
我们回顾了精细结构常数变化的宇宙学理论的性质。我们强调了一些一般的特点，宇宙学模型，存在于这些理论与最近的类星体数据是一致的精细结构的时间变化“常数”，因为红移3.5。
2009-12-30 astro-ph.CO gr-qc
Strength of singularities in varying constants theories
在本文中，我们考虑了一种特殊类型的双度规引力理论，在宇宙学框架中引入了两种不同的度规。这两个指标尊重标准FLRW解决方案的所有对称性，并包含共形相关的空间部分。其中一个度量被假定为描述事物的因果结构。另一个度量定义了引力相互作用的因果结构。关键的一点是，描述引力的度规的空间部分是由物质度规的空间部分给出的，物质度规的空间部分由一个依赖于时间的因子$α$进行了一致的重新标度，事实证明，这个因子可以与有效引力常量和有效光速联系起来。在这样一个双度规框架的背景下，我们研究了一些奇异的宇宙学场景的强度在这个意义上的标准介绍的Tipler和Królak。特别地，我们证明了对于与物质度规相关的非奇异标度因子，因子$α$在宇宙膨胀的某个特定时刻的消失或爆破都可能导致具有无穷大能量密度和无穷大压力的强奇异性.
2019-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Local Varying-Alpha Theories
在最近的一篇论文中，我们演示了如何将最简单的α变化模型解释为介电材料的效应，并将其推广到与洛伦兹不变性相一致。与普通的光子晶体不同，这种介质不能改变光速，其动力学遵循克莱因-戈登方程。这项工作立即表明了标准理论的扩展，即使我们要求符合洛伦兹不变性。动力学可以满足一个局部代数关系，而不是波动方程，该关系涉及介电常数和电磁场的性质，类似于更传统的电介质（但仍然保持洛伦兹不变性）。我们发展了这种理论的形式主义，并探讨了一些现象学的含义。经典自能的发散问题可以在这个框架中得到解决，或者至少是软化。发现了一些有趣的新的宇宙学解，包括反弹、暴胀和具有游荡相的膨胀的可能性，所有这些都是由α的早期变化引起的。
2015-01-30 astro-ph.CO gr-qc
Wormholes in Einstein-scalar-Gauss-Bonnet theories with a scalar self-interaction potential
我们在Einstein-scalar-Gauss-Bonnet理论中构造了一个包含质量项和自相互作用项的标量场势的虫洞。通过改变高斯-博内特耦合常数，我们划定了这些理论中虫孔存在的范围。自我互动的存在大大扩大了存在的领域。有出现虫洞与一个单一的喉和虫洞与赤道和一个双喉。我们确定这些虫洞的物理性质，包括它们的质量，它们的大小和它们的几何形状。
2020-06-23 gr-qc hep-th
2d Stringy Black Holes and Varying Constants
受最近对变常数模型的兴趣以及黑洞物理是否能约束这类理论的启发，我们考虑了二维带电弦黑洞。我们利用二维弦黑洞作为玩具模型的作用，探索可能导致理论约束的悖论。在两种不同的背景下研究了二维带电弦黑洞。首先，二维黑洞被视为一个孤立的对象，其次，它是包含在一个热环境。在这两种情况下，它表明，温度和熵的二维带电弦黑洞时，其电荷随时间增加。通过将我们的结果和以前的结果拼凑在一起，我们得出结论，在黑洞热力学的背景下，不能得到任何模型独立的约束条件的变化常数。因此，似乎没有任何变常数理论是不受黑洞热力学青睐的。
2003-07-20 astro-ph gr-qc hep-th
Varying Fine Structure Constant and Black Hole Physics
最近的天体物理观测表明，精细结构常数$α=e^2/\hbar c$的值可能会随着时间的推移而缓慢增加。这可能是由于$e$增加或$c$减少，或两者兼而有之。在这篇文章中，我们认为，从模型独立的考虑，这种变化应被视为绝热。然后，我们详细研究了这样的绝热变化的背景下，一个特定的模型的量子化带电黑洞的后果。我们发现，黑洞热力学第二定律的服从，无论起源的变化，并出现有趣的约束的电荷和质量的黑洞。最后，我们估计所做的工作的质量$M$的黑洞由于建议的$α$变化。
2003-04-14 astro-ph gr-qc hep-ph
Varying fine structure "constant" and charged black holes
关于精细结构常数$α$在时空中变化的推测由来已久。在四维广义相对论和各向同性坐标系下，根据动力学$α$（Bekenstein 1982）的框架，导出了带电球形黑洞的解.这个解决方案与以前已知的单参数扩展的电子黑洞家庭。变化$α$带电黑洞的显著特性包括：遵循“无毛”原理，不存在Reissner-Nordstrom黑洞的内（柯西）视界，不存在精确极值黑洞，以及在相关度规的解析扩展中出现裸奇点。几乎极端带电（磁）黑洞的外部结构简单，这使得它们对外加磁（电）场的影响是透明的。我们重新推导了修正后的黑洞的热力学函数;否则很难计算的电势是由一个捷径。我们证实了宇宙膨胀后$α$的可变性不会威胁到广义第二定律
2009-11-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational Collapse in Cubic Horndeski Theories
本文研究了三次Horndeski引力理论中球对称的引力坍缩。通过改变耦合常数和标量场的初始振幅，我们确定了耦合和振幅空间中的区域，从而可以构造Horndeski理论的整体解。此外，我们确定了政权的有效性的有效场论的子区域，在任何时候都保持一定的弱场条件小。我们发展的初始数据使用CCZ4制定的爱因斯坦方程和地平线穿透坐标，而不假设球对称。
2020-12-16 gr-qc hep-th
Varying Fine-Structure Constant and the Cosmological Constant Problem
我们首先简要介绍了欧克陆现象的最新分析，提供了最严格的约束精细结构常数$α$的时间变化。与最近的结果相比，从遥远的类星体的测量似乎表明一个非均匀的时间依赖性，我们认为这是与另一个最近发现的加速宇宙。这个观点是在标量张量理论中实现的，特别适用于小但非零的宇宙学常数。我们的详细计算表明，这两种现象可以理解为一个共同的起源，一个特殊的行为的标量场，介子。我们也简述了这种理论方法如何使它适合于在中等距离重新审视以弱等效原理的小破坏为特征的非牛顿引力。
2002-12-12 gr-qc
`c' is the speed of light, isn't it?
提出光速变化的理论最近得到了广泛的推广，声称它们提供了解决标准宇宙学问题的另一种方法。最近的观测暗示，精细结构常数可能在宇宙学尺度上发生了变化，这也推动了这些模型的发展。在理论物理学中，光速$c$几乎隐藏在所有方程中，但我们试图区分不同的方面。再加上对引力标量张量理论的提醒，这对这些提出的光速变化理论提供了一些启示。
2003-06-12 astro-ph gr-qc hep-th
Varying Constants
我们回顾了引力和精细结构常数变化的理论性质。我们强调了一些一般的特点，宇宙学模型，存在于这些理论与最近的类星体数据是一致的精细结构的时间变化“常数”，因为红移3.5。一个简单的一类不同的α宇宙学的行为概述了所有的观测约束。
2005-11-15 astro-ph gr-qc
Supersymmetry and the Lorentz Fine Tuning Problem
如果普朗克尺度的物理学需要新的时空概念，那么一般的可重整场论预言在低能区可以观察到洛伦兹不变性的破坏。很少认识到的“洛伦兹微调问题”来自对数回路校正，它没有被抑制到通常假设的巨大程度。在普朗克尺度上微调参数是一种可能的解决方案，但并不令人满意。在这里，我们表明，违反洛伦兹不变性是高度抑制的超对称理论，Wess-Zumino模型。我们猜想，超对称性可能进一步受到普通量子场论的另一个微调问题的激发。
2005-05-19 gr-qc hep-ph hep-th
Oscillating modulation to B-mode polarization from varying propagating speed of primordial gravitational waves
在低能有效弦论和修正的引力理论中，原初引力波的传播速度$c_T$可能偏离1。我们发现，慢卷暴胀过程中$c_T$的阶跃变化可能导致对B模偏振谱的振荡调制，这种调制很难通过调节其他宇宙学参数来模拟，调制的强度由$c_T$的动力学决定.因此，只要前景贡献得到控制，高精度的CMB偏振观测就能严格约束$c_T$的变化，从而约束相应的理论。
2015-05-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Regularizing cosmological singularities by varying physical constants
变化的物理常数宇宙学被声称可以解决标准的宇宙学问题，如视界，平坦性和$Λ$ -问题。在本文中，我们提出了这些理论的另一种可能的应用：解决奇点问题。通过具体的例子，我们表明，只要物理常数以适当的方式随时间演化，各种宇宙学奇点都可以正则化。
2013-01-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Acceleration of the Universe, String Theory and a Varying Speed of Light
时空几何中未来视界的存在给弦论和量子场论带来了严重的问题。宇宙正在加速膨胀的观测最近被证明会导致弦理论和M理论的数学形式主义的危机，因为存在一个永远加速膨胀的宇宙的未来视界不允许用物理S矩阵观测量的公式化。假设光速在未来和过去的膨胀宇宙中都是变化的，可以消除未来的视界，从而允许S矩阵观测量的一致定义。
2001-06-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological acceleration, varying couplings, and Lorentz breaking
许多候选的基本理论包含标量场，它们可以在宇宙学的背景下获得时空变化的期望值。这种标量通常服从洛伦兹破坏的有效色散关系。我们在一个简单的超引力模型中说明了这一事实，该模型也展示了观测到的晚时宇宙学加速度，并暗示了不同的电磁耦合。
2003-10-14 astro-ph gr-qc hep-ph
General Embedded Brane Effective Field Theories
本文提出了一类新的具有整体对称群的四维有效场论。这些理论产生于（3+1）维膜嵌入在具有诱导引力项的高维空间中的纯引力作用。最简单的例子是著名的伽利略理论，以及它的伽利略对称性，作为DGP膜世界的极限而出现。然而，我们证明，这是一个特殊的情况下，更广泛的理论，不同的结构，但具有相同的吸引力的功能，如二阶方程。在某些情况下，这些新的有效场论允许弯曲空间上的标量场的势，而小质量的场受到非线性对称性的保护。这样的模型可能被证明与早期和晚期宇宙的宇宙学有关。
2011-06-15 gr-qc hep-th
The Behaviour Of Cosmological Models With Varying-G
我们提供了一个详细的分析弗里德曼-罗伯逊-沃克宇宙在广泛的标量张量引力理论。我们将解生成方法应用到三个参数化的标量张量理论中，这些理论自然地导致了弱场极限下的广义相对论。我们限制的参数，指定这些理论的要求所施加的弱场引力理论在太阳系中的测试和要求，可行的宇宙学解决方案得到。我们构造了一系列的精确解的开放，封闭，平坦的各向同性宇宙包含物质的状态方程$p\leq \frac{1}{3}ρ$和在真空中。我们研究了早期和晚期行为的范围，检查何时出现早期的“反弹”，以及封闭模型中的扩张最大值。
1996-07-29 astro-ph gr-qc
Quantum scalar field theories with fractional operators
我们研究一类微扰标量量子场论，其中动力学的特征是洛伦兹不变或洛伦兹破缺的分数阶非定域算子，其基础时空具有变化的谱维。这些理论要么是无幽灵的，要么是可重正化的幂次计数理论，但它们不能同时是两者。然而，其中一些是单圈酉有限的，并且可能在所有阶上都是酉有限的。
2021-08-13 gr-qc hep-th
Newtonian approximation and possible time-varying $G$ in nonlocal gravities
分析了标量张量非局域引力和非局域Gauss-Bonnet引力在非零非局域背景场下的牛顿近似。对于这两种理论，我们的计算表明牛顿引力常量$G$是时变的，而对于一般的宇宙学背景演化情况，则是$|\dot{G}/G|=\mathcal{O}(H_0)$，这与Escherich-Woodard和Maggiore-Mancarella理论的结果相似.因此，对双星（或恒星-行星）系统轨道周期的观测可以排除这些理论。值得一提的是，非定域高斯-博内引力在德西特相中给出了$Ψ=Φ$和一个常数$G$。我们的结果也突出了RT模型的唯一性[M. Maggiore，\href{http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.89.043008}{Phys. Rev. D {\bf 89}, 043008 (2014)} ]，它是目前唯一一个能够成功描述从太阳系到宇宙学尺度的引力现象的非定域引力理论。
2019-03-27 astro-ph.CO gr-qc
Varying G and Other Constants
本文综述了变常数研究的最新进展，并试图解释基本物理常数的观测值。我们描述了$G$在牛顿和相对论标量张量引力理论中的变化。我们强调的各向同性弗里德曼解决方案的行为，并考虑一些显着的特点，原始黑洞的形成和蒸发，如果$G$变化。我们将讨论试图解释的常数的值，并显示我们如何可以通过使用高维统一理论，完全纳入几个“常数”的变化。最后，我们描述了一些新的观测限制可能的空间或时间变化的精细结构常数。
1997-11-27 astro-ph gr-qc
Current and future constraints on extended Bekenstein-type models for a varying fine-structure constant
作为新物理学的最佳探测器，人们对无量纲基本耦合（如精细结构常数$α$）稳定性的天体物理学测试越来越感兴趣。ESTERO光谱仪的即将到来将很快使这些测试的精度和准确性显着提高，并扩大了可以严格约束的理论模型的范围。在这里，我们说明了这一点，通过研究建议的扩展的贝肯斯坦型模型的演变$α$，允许不同的耦合的标量场的暗物质和暗能量。我们使用当前的天体物理和当地的实验室数据（从测试与原子钟）的组合，以表明这些耦合被约束到百万分之一的水平，与约束被占主导地位的原子钟。我们还量化了预期的改进ESTERO和其他未来的光谱仪，并简要讨论了可能的观测策略，表明这些设施可以改善目前的限制超过一个数量级。
2018-01-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Varying fine-structure constant cosmography
宇宙学（Cosmography）是一种唯象的和相对独立于模型的宇宙学方法，其中物理量在宇宙学红移或相关变量中展开为泰勒级数。在这里，我们应用这种方法来约束可能的精细结构常数，$α$的宇宙学变化。这种情况的两个特点是高红移数据的存在，以及序列中的一项直接和严格地受到当地实验室用原子钟测试的限制。我们使用这个原子钟数据，连同直接的模型无关的高分辨率天体物理光谱测量的$α$红移$z\sim7$和其他模型依赖的约束$α$从宇宙微波背景和大爆炸核合成，放置严格的（百万分之一的水平）的前两个条款的约束$α$宇宙学系列。
2022-03-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reply to Flambaum Commentary [arXiv:0808.2518] on Black Hole Constraints on Varying Fundamental Constants [arXiv:0706.2188, PRL 99, 061301 (2007)]
我们讨论了Flambaum评注[arXiv：0808.2518]关于应用广义热力学第二定律推导基本常数变化的限制，例如精细结构常数。
2009-02-13 astro-ph gr-qc hep-th
Exploring extra dimensions through observational tests of dark energy and varying Newton's constant
我们最近提出了一系列的暗能量定理，这些定理限制了暗能量的状态方程（$\wdark$）、牛顿常数的时变（$\dot G$）以及额外维度理论中能量条件的违反。在本文中，我们将探讨如何当前和未来的测量$\wdark$和$\dot G$可以被用来放置严格的限制在大类的这些理论（包括一些最好的动机的例子）独立的额外维度的大小。作为一个例子，我们表明，模型与保形Ricci平坦的度量服从零能量条件（一个共同的ananastomic卡鲁扎-克莱因和字符串结构）是高度约束的电流ata，并可能完全排除未来的暗能量和脉冲星观测。
2010-03-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational effects of varying speed of light in quadratic gravity cosmological models
我们研究了引力理论中光速的不同表现形式，其中度量和连接被视为独立的领域。我们发现，对于一个一般的引力理论在一个框架与局部消失的仿射连接，通常的简并之间的不同表现的光速被打破。特别地，时空因果结构常数（$c_{ST}$）可以在该局部帧中变为可变的。对于$f(R,R^{μν} R_{μν})$形式的理论，$c_{ST}$的这种变化对光度距离（和距离模数）的定义有影响，它可以用来对抗特定模型对Ia型超新星（SN Ia）数据的预测。我们对一个没有宇宙学常数的二次引力模型进行了这个测试，假设i）光速恒定，ii）光速变化，并发现数据支持后一种情况。
2017-06-16 gr-qc
Cosmological Constant, Fine Structure Constant and Beyond
在目前的工作中，我们考虑的宇宙学常数模型$Λ\proptoα^{-6}$，这是很好的动机，从三个独立的方法。众所周知，1998年发现了精细结构常数$α$变化的暗示。如果$Λ\proptoα^{-6}$是正确的，这意味着宇宙学常数$Λ$也应该是变化的。在这里，我们试图开发一个合适的框架来模拟这种变化的宇宙学常数$Λ\proptoα^{-6}$，我们认为它从一个相互作用的真空能量的角度来看。然后，我们利用293个远距离类星体吸收系统的$Δα/α$数据，考虑了这些模型的观测约束。我们发现，模型参数可以被严格限制在非常狭窄的范围内的${\cal O}(10^{-5})$通常。另一方面，我们也可以从另一个角度来看待变宇宙学常数模型$Λ\proptoα^{-6}$，即它可以等价于一个包含“暗能量“和“暖暗物质“的模型，但它们之间没有相互作用。我们发现，这也是完全符合观测约束温暖的暗物质。
2017-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Varying constants driven baryogenesis
我们在三种不同的变常数理论框架下研究了早期宇宙中的自发重子生成现象。我们用动态的标量场代替常数，使其扮演介子的角色。我们首先得到的结果重子驱动的变化的引力常量，$G$，在以前的文献中，然后挑战的问题，为不同的精细结构常数$α$模型，以及为不同的光速$c$模型。我们表明，在这些框架中的重子熵比，$η_B \sim 8.6 \cdot 10^{-11}$，目前的观测值，可以得到大的动力学常数模型的参数集以及去耦温度，和特征截止长度尺度。
2019-03-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
