Higher Derivative Theory For Curvature Term Coupling With Scalar Field
高阶导数理论通常具有不稳定性，称为Ostrogradsky不稳定性。这个问题可以通过去除这些理论中存在的任何简并来解决。考虑一个至多含有标量场二阶导数与曲率项非极小耦合的模型。在这里，我们执行（3+1）分解的拉格朗日分离二阶时间导数从其余的。这对于检查隐藏在拉格朗日量中的简并是有用的，将帮助我们找到Ostrogradsky不稳定性不会出现的条件。在我们的例子中，我们发现没有这样的非平凡的条件，可以阻止Ostrogradsky鬼的出现。
2019-06-06 astro-ph.CO gr-qc
Ghost from constraints: a generalization of Ostrogradsky theorem
Ostrogradsky定理指出，在非退化假设下，当Euler-Lagrange方程高于二阶微分方程时，Hamilton是无界的。由于高阶非退化拉格朗日量总是可以通过引入辅助变量和约束来重铸为至多具有一阶导数的等效系统，因此可以想象，鬼与高阶导数之间的联系可以被重新解释为鬼与约束和/或辅助变量之间的联系。我们发现，后者的观点实际上提供了更一般的角度比前者，通过探索的无界性的哈密顿量的一般理论包含辅助变量，欧拉-拉格朗日方程可以基本上是二阶或低于。对于拉格朗日包括辅助变量非线性，我们推导出退化条件，以避免Ostrogradsky鬼，可以适用，即使辅助变量只能在本地解决。对于具有拉格朗日乘子约束的理论，我们建立了包含非完整（速度相关）约束的标准，导致局部最小值的Hamilton。我们的标准包括Ostrogradsky定理作为一个特殊的情况下，不仅可以检测鬼与高阶导数，但也鬼来自系统的低阶导数的约束。我们讨论如何躲避这样的鬼魂。我们还提供了各种具体的例子来强调我们的一般论点的应用和局限性。
2020-07-08 gr-qc hep-th
The Ostrogradsky instability can be overcome by quantum physics
在具有更高时间导数的理论中，奥斯特罗格拉茨基的哈密顿分析预测了不稳定性。然而，这种哈密顿处理并不对应于这些理论在量子场论中的处理方式，并且至少在某些情况下可以避免不稳定性。我们提出了一个非常简单的模型来说明这些功能。
2021-06-14 gr-qc hep-ph hep-th
Third order equations of motion and the Ostrogradsky instability
已知任何含有高于一阶的时间导数项的非退化拉格朗日量都会遭受Ostrogradsky不稳定性，即正能量和负能量自由度的病态激发。我们证明，在点粒子分析力学的框架内，任何规避非简并条件的三阶运动方程的拉格朗日量仍然会导致Ostrogradsky不稳定性。扩展到更高的奇阶运动方程的情况下也被考虑。
2015-04-15 gr-qc hep-th physics.class-ph
Removing Ostrogradsky modes in multi-field higher-order scalar-tensor theories
研究多场高阶标量-张量理论，通过ADM分解和哈密顿分析，推导出消除Ostrogradsky模式的退化条件，确保传播2+N个自由度。
2026-09-11 gr-qc hep-th
Ostrogradsky's Theorem is Incompatible with Background Independence in Quantum Gravity
Institute of Particle and Nuclear Studies, KEK（高能加速器研究机构粒子核物理研究所）；Department of Particle and Nuclear Physics, The Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)（高级研究院粒子核物理系）
该研究指出奥斯特罗格拉德斯基定理不适用于引力系统，弱场近似因预设绝对时间会调用该定理，仅适用于普朗克尺度以下，而满足哈密顿约束的幽灵模式是时空构建的必要部分。
2026-08-31 gr-qc hep-ph hep-th
Higher Derivative Scalar Tensor Theory in Unitary Gauge
Ostrogradsky不稳定性通常出现在非简并高阶导数理论中，这个问题可以通过去除这些理论中存在的任何简并来解决。我们考虑一个行动，涉及的条款，最多是二次在二阶导数的标量场和非最小耦合的曲率张量。我们执行拉格朗日量的3+1分解，以将二阶时间导数项与其余项分开。这种分解对于检查隐藏在拉格朗日量中的简并是有用的，并且帮助我们找到Ostrogradsky不稳定性不会出现的条件。我们表明，我们的建设拉格朗日类似于一个特定的情况下，在酉规范的GR-类理论。作为一个例子，我们计算了平坦FRW的运动方程。我们还写了开放和封闭的情况下，从一个特定的选择来自强加退化条件的高阶导数自由的行动。
2021-11-23 gr-qc hep-th
Escape from Ostrogradsky via Hidden Ghost Parity
University of Edinburgh（爱丁堡大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理前沿研究所）
本文提出一个反例，展示一个四阶导数、紫外完备的量子场论，通过Krein空间量子化和隐藏的鬼粒子奇偶性对称性，在保持因果性和幺正性的同时，得到正定的树级跃迁概率。
2026-07-02 gr-qc hep-ph hep-th
Dissipative stabilization of Ostrogradsky modes in non-equilibrium field theory
Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas（巴西物理研究中心）
本文研究了高导数量子场论中的Ostrogradsky不稳定性问题，通过开放系统Keldysh-Lindblad框架，发现通过将幽灵部分耦合到耗散浴中，可以产生非微扰有效质量和耗散宽度，从而抑制幽灵激发。
2026-05-20 gr-qc hep-ph hep-th
The sound of DHOST
我们表明，在通用高阶标量张量理论，避免Ostrogradsky不稳定性，一个标量场的存在下显着修改的传播物质扰动，即使在弱弯曲的背景。这对地球大气中的声速有显著的影响。它也可以在均匀介质中产生不稳定性。我们用它来约束可行的高阶标量张量模型。
2019-04-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Degenerate higher order scalar-tensor theories beyond Horndeski up to cubic order
我们提出了所有的标量张量拉格朗日量是立方的二阶导数的标量场，并退化，从而避免Ostrogradsky不稳定性。由于约束的存在，它们传播不超过三个自由度，尽管具有更高阶的运动方程。我们还确定了可行的组合，以前确定的二次退化拉格朗日和新建立的三次。最后，我们研究新的理论是否连接到已知的标量张量理论，如Horndeski和超越Horndeski，通过共形或非形式变换。
2016-12-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Higher Derivative Field Theories: Degeneracy Conditions and Classes
我们提供了一个全面的分析鬼自由高导数场论耦合自由度。假设没有规范对称性，我们推导出的简并条件，以逃避Ostrogradsky鬼，并分析哪些（非）平凡类的解决方案，这允许。它明确示出如何洛伦兹不变性避免传播的“半”自由度。此外，对于一个大类的理论，我们构建的领域重新定义和/或（扩展）接触变换，把理论在一个明显的一阶形式。最后，我们确定哪一类理论不能被带到一阶形式的这种转换。
2017-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Instabilities in Mimetic Matter Perturbations
研究了具有一般高阶导数的拟物质情形下的宇宙学扰动。我们计算了二次作用量，并指出动力学项和梯度项都有错误的信号。我们进行了分析，在这两个共动和牛顿规范，并确认在这两个规范的哈密顿量和相关的不稳定性是相互一致的。不稳定性的存在是独立的具体形式的高阶导数函数，产生梯度的模拟场扰动。证明了在拟微扰中的鬼不稳定性与Ostrogradsky鬼等高阶导数不稳定性无关。
2017-08-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A unifying framework for ghost-free Lorentz-invariant Lagrangian field theories
我们提出了一个洛伦兹不变的拉格朗日场论的奥斯特罗格拉德斯基的标量鬼可能缺席的框架。一个关键的成分是广义克罗内克三角洲。一般的拉格朗日函数用微分形式的语言重新表述。标量模没有高阶运动方程是因为每个精确形式都是封闭的。自旋为0、自旋为1、p型、自旋为2的场的成熟的拉格朗日理论在这个框架中具有自然的公式。我们还提出了新的拉格朗日场论的积木。其中一些是自旋为2的场的新的非线性导数项。在这些完全非线性的理论中，奥斯特罗格拉茨基的标量鬼是不存在的，这是很重要的。
2018-02-24 gr-qc hep-th
Comments on ``A note on first-order formalism and odd-derivative actions'' by S. Deser
我们认为，有一个一阶形式主义的奇导数行动中提出的教学说明Deser的障碍是基于例子，这是不是一阶形式的原始行动。一般推导的等效一阶形式的原二阶作用量说明使用的例子拓扑大量电动力学（TME）。TME模型的正确的一阶公式保持完整的规范不变性在其二阶形式，表明规范不变性是不会丢失的奥斯特罗格拉茨基过程。
2006-08-28 gr-qc hep-th
Higher derivative scalar-tensor theory through a non-dynamical scalar field
我们提出了一类新的高阶导数标量张量理论没有Ostrogradsky的鬼不稳定性。我们的理论最初是由具有类空梯度的标量场激发的，这使我们能够确定一个规范，其中标量场似乎是非动力学的。我们把这种规范称为空间规范。虽然标量场失去了动力学性质，但空间规范固定打破了时间的自同构不变性，从而激发了引力扇区中的标量模。我们推广了这一思想，并通过一个非动态的标量场，它只保留空间协方差的标量张量理论的一般类。我们进行了哈密顿分析，并确认有最多三个（两个张量和一个标量）动力学自由度，这确保了由于更高的衍生物的自由度的情况下。我们的构造为高阶导数标量张量理论开辟了一个新的分支。
2019-03-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Consistency of higher derivative couplings to matter fields in scalar-tensor gravity
本文研究广义非形式 Horndeski 理论与最小耦合物质场的一致性，证明为避免 Ostrogradsky 鬼场，所有高导数非形式变换项均须排除。
2023-08-17 gr-qc
Ghost-free theories with arbitrary higher-order time derivatives
我们构建了无鬼理论的分析力学涉及任意高阶导数的拉格朗日。对于拉格朗日量中至多包含二阶时间导数的理论，消除哈密顿量中正则动量的线性相关性是消除Ostrogradsky鬼的充分必要条件。在以前的工作中，我们证明了对于涉及三阶导数的特定二次模型，该条件是必要的但不是充分的，并且对应于更高时间导数的正则坐标的线性依赖也需要适当地去除。在本文中，我们推广了以前的分析，并建立了如何消除所有的幽灵自由度的一般理论，涉及任意高阶导数的拉格朗日。我们澄清了一组退化条件，以消除所有的幽灵自由度，在此条件下，我们还表明，欧拉-拉格朗日方程可约化为一个二阶系统。
2018-07-03 gr-qc hep-th
Healthy scalar-tensor theories with third-order derivatives: Generalized disformal Horndeski and beyond
Rikkyo University（立教大学）
本文提出了一种无鬼标量-张量理论，通过引入三阶导数和特定条件，扩展了广义折变Horndeski理论，并探讨了其在广义折变变换下的性质。
2026-09-29 gr-qc
Generalisation of Conformal-Disformal Transformations of the Metric in Scalar-Tensor Theories
本文研究标量-张量理论中涉及高阶导数的度量变换，证明一类可逆变换的存在，并用于构造扩展模拟引力理论，探讨其宇宙学性质。
2024-05-21 gr-qc hep-th
Healthy imperfect dark matter from effective theory of mimetic cosmological perturbations
我们研究了最近提出的标量场物质模型的稳定性，称为模拟暗物质或不完美的暗物质。已知具有高阶导数项的模拟物质在标量扰动下会发生梯度不稳定性。为了寻求不完美暗物质的无不稳定性扩展，我们发展了一个有效的宇宙学扰动理论，该理论受标量场动力学项的约束。这是通过使用统一的框架一般标量张量理论的基础上ADM形式主义。我们证明，它确实是可以构建一个不完美的暗物质，这是免费的鬼和梯度不稳定性的模型。作为一个边注，我们还表明，模仿$F({\cal R})$理论是困扰与Ostrogradsky不稳定性。
2017-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Recent Developments in Degenerate Higher Order Scalar Tensor Theories
该综述回顾了退化高阶标量-张量（DHOST）理论的基本性质、参数化与分类，重点讨论其在早期和晚期宇宙中的解及宇宙学与天体物理约束，涵盖暴胀、暗能量和黑洞模型。
2024-11-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Higher-derivative operators and effective field theory for general scalar-tensor theories
我们讨论了在一般标量张量理论的有效场论中需要包括高阶导数算子的程度。我们探讨的情况下，它是正确的，仅限于二阶算子，并证明这使用几种不同的技术，如减少订单和明确的字段重新定义。这些方法适用于，特别是，研究多Horndeski理论。目标是澄清有效场论技术在流行的宇宙学模型的背景下的应用，并明确地证明如何以及何时可以将高阶导数算子转换为适用于数值求解技术的低阶导数形式。
2018-02-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Ghost Free Theory in Unitary Gauge: A New Candidate
本研究通过3+1分解的代数分析，证明所研究的高阶导数理论在幺正规范下具有简并性从而无奥斯特罗格拉德斯基鬼，推导了修正FLRW方程与暴胀条件，并给出高阶项系数的相关约束，提供了新的无鬼引力理论候选。
2023-07-21 gr-qc hep-th
Quasi-normal modes of black holes in scalar-tensor theories with non-minimal derivative couplings
研究了一类位移对称Horndeski理论中渐近反de Sitter黑洞的准正规模，其中引力标量与Einstein张量微分耦合.时空不同于精确的Schwarzschild-anti-de Sitter，导致准正规模的有效势不同，谱也不同。我们数值计算这个频谱的无质量的测试标量耦合最小的度量，和非最小的引力标量。我们发现了与广义相对论中发现的Schwarzschild-anti-de Sitter黑洞有趣的不同之处。
2017-11-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Invertible disformal transformations with higher derivatives
我们考虑一个高阶导数推广的非形式变换在$D$维时空和澄清的条件下，他们形成一个组的矩阵产品和功能组成。这些条件允许我们以完全协变的方式系统地构造逆变换。将可逆广义非形式变换应用于已知的无鬼标量张量理论，得到一类新的无鬼标量张量理论，其作用量包含标量场的三阶或高阶导数以及曲率张量的非平凡高阶导数耦合.
2022-01-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Ghost-free Palatini derivative scalar-tensor theory: desingularization and the speed test
我们揭示了在Palatini形式主义中具有标量场与曲率的导数耦合的标量-张量理论的显著特征。使用非形式变换，我们表明，这个理论是免费的Otrogradski鬼。对于两个耦合常数之间的一种特殊关系，它与最小耦合于标量的Einstein引力是非形式对偶的，这为构造多个精确解开辟了道路.非正式的变换退化的物理区域，附近的去奇异化的属性被揭示的边界处，说明了精确解：非奇异加速宇宙学和静态球对称geon。我们还构造了这个理论中以光速传播的精确pp波。
2018-08-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Thermodynamics of general scalar-tensor theory with non-minimally derivative coupling
利用通常的熵和视视界温度的定义，讨论了一般标量-张量引力理论中，在标量场与爱因斯坦张量非极小耦合的动力学项下，视视界热力学第一定律.通过引入一个与视视界上Misner-Sharp质量相等的类质量函数，证明了视视界上的热力学热力学第一定律与一般模型的Friedmann方程之间的等价性.结果进一步支持了热力学热力学第一定律与Friedmann方程之间的普适关系。
2016-02-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Hamiltonian analysis of higher derivative scalar-tensor theories
我们进行了一个大类的标量张量拉氏函数的二次依赖于标量场的二阶导数的哈密顿分析。通过诉诸一个方便的选择的动力学变量，我们表明，哈密顿量可以写在一个非常简单的形式，其中的哈密顿量和动量约束很容易识别。在退化的拉格朗日，其中包括Horndeski和超越Horndeski四次拉格朗日的情况下，我们的分析证实，物理相空间的维数减少的主要和次要的限制，由于退化，从而导致消除危险的Ostrogradski鬼。我们还提出了非退化理论的哈密顿公式，并发现它们包含四个自由度，正如预期的那样。最后，我们从哈密顿的角度讨论了幺正规范的地位。
2015-12-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the phantom barrier crossing and the bounds on the speed of sound in non-minimal derivative coupling theories
在本文中，我们研究了所谓的“幻影障碍交叉”的问题，在标量张量理论的基础上与爱因斯坦张量的非最小导数耦合的宇宙学模型。将特别注意声速平方的物理界限。数值结果的几何说明的定性分析程序的基础上的映射的轨道在相平面上的表面，表示在扩展的相空间中的物理量，即：补充与一个额外的维度相对于给定的物理参数的相平面。我们发现，在非最小导数耦合理论的基础上的宇宙学模型-这包括的精粹和纯导数耦合的情况下-有严重的因果关系问题与超光速传播的标量和张量扰动。更令人不安的是，尽管基本理论没有奥斯特罗格拉茨基不稳定性，但相应的宇宙学模型却受到与负平方声速相关的拉普拉斯（经典）不稳定性的困扰。这种不稳定性导致扰动的能量密度的不可控增长，其与它们的波长成反比。我们表明，独立的自相互作用势，正耦合的张量扰动超光传播，而负耦合的拉普拉斯不稳定性出现。后一种不稳定性使模型描述原始暴胀的可能性失效。
2018-02-15 astro-ph.CO gr-qc
Transforming gravity: from derivative couplings to matter to second-order scalar-tensor theories beyond the Horndeski Lagrangian
我们研究的标量张量引力理论的基础上的标量和物质的自由度通过一个有效的度量引入的导数耦合的结构。这种相互作用根据其张量结构分为共形（标量）、非形式（矢量）和扩展非形式（无迹张量），以及标量场的导数阶数。关系限于一阶导数的领域确保二阶方程的运动在爱因斯坦框架，因此没有Ostrogradski鬼自由度。到约当标架的映射的存在性在一般情况下并不平凡，并且可以通过其特征值和特征张量使用标架变换的雅可比矩阵来解决。这些对象也出现在这些理论的不同方面的研究中，包括量子力学描述中路径积分的度量和场重新定义变换。虽然在爱因斯坦框架中是合理的，但一般的非形式耦合理论在约旦框架中由高阶运动方程描述。这个明显的矛盾是解决了使用一个隐藏的约束：收缩的度量方程的雅可比本征张量提供了一个约束关系的高阶场导数，这使得一个表示动力学方程的二阶形式。这标志着一个漏洞Horndeski的定理，并允许扩大一套标量张量理论是奥斯特罗格拉茨基稳定。对于最简单的共形关系和非形式关系，也讨论了变换后的高斯-博内项。
2014-02-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Vainshtein mechanism after GW170817
引力波和中子星合并产生的短伽马射线暴几乎同时被探测到，这对引力和光速之间的差异提出了严格的限制。在四维标量张量理论与二阶运动方程，霍恩代斯基理论，这转化为一个显着减少可行的参数空间的理论。最近，扩展Horndeski理论，这是免费的Ostrogradsky鬼，尽管存在的高阶导数的运动方程，已被确定和分类利用退化判据。在这些新理论中，由标量场介导的第五种力必须被抑制，以避开严格的太阳系约束。我们在最一般的简并高阶标量张量理论中研究了光和引力以相同速度传播的Vainshtein机制。我们发现Vainshtein机制通常在物质源之外工作，但它在物质内部被打破，类似于超越Horndeski理论。这留下了有趣的可能性，以测试这些理论是兼容的引力波观测使用天体。
2017-12-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Covariant scalar-tensor theories beyond second derivatives
Institute for Basic Science (IBS)（基础科学研究院）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）
本文提出一种协变且 gauge 不依赖的 foliation 基础标量-张量理论构造，定义了至四阶导数的独立不变量基，包括首个非平凡的奇偶伪标量，扩展至更高阶导数。框架超越了退化高阶标量-张量理论，提供非线性扩展的 U-DHOST 理论。
2026-04-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Vector dark energy models with quadratic terms in the Maxwell tensor derivatives
我们考虑一个矢量张量引力模型，其麦克斯韦张量导数中的二次项称为波普-波多尔斯基项。得到了该模型的引力场方程和描述矢量场演化的方程，并研究了它们的牛顿极限。研究了Bopp-Podolsky型暗能量项在Bianchi I型均匀和各向异性两种几何模型中的宇宙学意义，分别对应于场的自相互作用势的存在和不存在.通过对宇宙演化方程进行数值积分，得到了两种情况下的哈勃函数、物质能量密度、剪切标量、平均各向异性参数和减速参数以及场势的时间演化.在矢量型暗能量的麦克斯韦张量导数中的二次项的存在下，根据模型参数的数值，Bianchi I型宇宙经历了复杂的动力学演化，尘埃宇宙结束于各向同性相。矢量场的自相互作用势的存在大大缩短了宇宙完全各向同性所需的时间间隔。
2017-02-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Modified gravity and cosmology with nonminimal (derivative) coupling between matter and the Einstein tensor
本文构建了物质与爱因斯坦张量非最小导数耦合的修正引力理论，推导场方程和弗里德曼方程，产生有效暗能量，能描述宇宙热历史、幻影暗能量，并与宇宙计时器数据及扰动观测一致。
2023-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Higher derivative SVT theories from Kaluza-Klein reductions of Horndeski theory
本文从5D Horndeski理论经Kaluza-Klein约化导出4D高阶导数SVT理论，给出含一般标量势的完整作用量，实现无鬼且规范不变的矢量-引力耦合，以探索暗能量与光子的普适耦合。
2025-01-22 gr-qc hep-th
Are there Einsteinian gravities involving covariant derivatives of the Riemann tensor?
本文研究了用黎曼张量及其协变导数的收缩建立的引力高阶导数理论的粒子内容。在没有后者的情况下，有一类理论展示了爱因斯坦谱，称为广义准拓扑引力。反过来，我们提出了一个不去的结果建设爱因斯坦引力涉及协变导数的黎曼张量。我们发现的证据表明，（截断系列）有限阶拉格朗日与黎曼张量的协变导数一般目前鬼在他们的频谱。这可能被解释为非局部性的暗示，在任何健康的紫外线完成广义相对论。
2022-10-19 gr-qc hep-th
Higher derivative scalar-tensor theory and spatially covariant gravity: the correspondence
研究了广义协变高阶导数标量张量理论与空间协变引力理论之间的对应关系。构建块是标量场和时空曲率张量以及它们对前者的一般协变导数，以及空间协变几何量以及它们对后者的空间协变导数。在单标量自由度的情况下，它们通过规范固定和恢复过程相互转换，并给出了显式表达式。本文根据空间协变引力中的标量单项式的导数总数达到$d=4$，以及它们与标量-张量单项式的对应关系，对空间协变引力中的所有标量单项式进行了系统的分类.我们讨论了利用空间协变单项式生成无重影高阶导数标量张量理论的可能性。我们还推导出协变3+1分解，而不固定任何特定的坐标，这将是有用的，当执行协变哈密顿分析。
2020-04-16 gr-qc hep-th
Degenerate higher derivative theories beyond Horndeski: evading the Ostrogradski instability
具有高阶时间导数的理论通常会遭受幽灵般的不稳定性，称为奥斯特罗格拉茨基不稳定性。这种命运可以通过考虑“退化”拉格朗日函数来避免，其动力学矩阵不能被反转，从而导致正则变量之间的约束和物理自由度的减少。在这项工作中，我们在一个系统的方式来获得的退化条件的标量张量理论，二次依赖于二阶导数的标量场。因此，我们得到了这类标量-张量理论中所有退化理论的分类。四次Horndeski拉格朗日量及其在Horndeski之外的扩展属于这些退化情况。我们还确定了新的家庭的标量张量理论与有趣的属性，他们是退化的，尽管非退化的纯标量部分的拉格朗日。
2016-03-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Simplifying the EFT of Inflation: Generalized Disformal Transformations and Redundant Couplings
我们研究广义非形式变换，包括衍生物的度量，在通货膨胀的有效场论的背景下。所有这些变换都不会改变晚期宇宙学观测量，但会改变作用量中算符的系数：某些耦合实际上是多余的。在导数的首阶和扰动的立方阶，有6个自由函数，可以用来将17个算子中的6个设为零。这是用来表明，张量三点函数不能修改的领导阶导数，而标量张量张量相关器只能通过改变标量动力学修改。在高阶导数中，有一些变换不影响爱因斯坦-希尔伯特作用量：人们可以找到6个额外的变换，可以用来简化暴胀子作用量，至少当动力学由最低阶导数项主导时。我们还确定了领先的高阶导数校正张量功率谱和双谱。
2017-10-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
New Weyl-invariant vector-tensor theory for the cosmological constant
我们引入了一个新的Weyl-不变量和广义协变的高阶导数向量张量理论。这个理论可以通过将仿形构造推广到共形权为4的向量场而得到。我们证明，在规范不变变量，这种新的理论减少到单模重力的Henneaux-Teitelboim描述。因此，与标准的广义相对论相比，我们的新高阶导数矢量张量理论只有一个新的整体自由度--宇宙学常数。最后，我们讨论这个矢量张量理论的潜在扩展。
2018-11-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Resilience of the standard predictions for primordial tensor modes
我们表明，原始张量功率谱的预测不能修改的领导阶导数。事实上，人们总是可以通过适当的度规非形式变换，使膨胀过程中引力波的传播速度为1，而保角变换可以使普朗克质量与时间无关。因此，张量振幅毫不含糊地确定了暴胀的能量尺度。使用暴胀的有效场论，我们检查预测是独立于框架的选择，正如预期的那样。对标准预测的第一个修正来自两个具有三个导数的宇称违反算子。相关器$<γγγ>$也是标准的，并且仅接收更高的导数校正。这些结果也适用于多场模型的通货膨胀和通货膨胀的替代品，并使（准）标度不变张量谱和通货膨胀之间的联系完全鲁棒。
2014-12-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Multidimensional gravity with higher derivatives and inflation
我们从多维拉格朗日量和引力出发，详细阐述了具有二阶曲率项的暴胀模型。有效标量场与额外维度的Ricci标量有关。结果表明，Kretschmann和Ricci张量平方项占主导地位，在通货膨胀。的谱指数和张量标量比的可观测值得到的模型参数的特定值。
2019-11-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Higher derivative scalar-tensor monomials and their classification
我们对黎曼曲率张量的二阶和标量场的三阶共变导数的标量单项式进行了全面的分类。从有效场论的观点来看，标量场的三阶甚至更高阶的协变导数与高曲率项具有相同的阶数，因此应该加以考虑。此外，标量场的高阶曲率项和高阶导数彼此互补，其中可能存在新颖的无重影组合。根据每个单项式中的黎曼张量和标量场的高阶导数的个数，对所有可能的单项式进行了系统的分类。导出了各阶单项式的完备基，其线性组合可得到新颖的无重影拉格朗日量。我们还开发了一个图形表示的单项式，这可能有助于简化分析。
2020-03-26 gr-qc hep-th
Parity-violating scalar-tensor theory and the Qi-Xiu
本文研究了幺正规范下无Ostrogradsky鬼的宇称破坏标量-张量理论，详尽识别了直至 $d=4$ 的GST与SCG单项式，推导出7个独立的“Qi-Xiu”拉格朗日量，构成了最一般的无鬼宇称破坏标量-张量理论。
2024-05-30 gr-qc hep-th
Effective loop quantum cosmology as a higher-derivative scalar-tensor theory
最近，Chamseddine和Mukhanov引入了一个高阶导数标量张量理论，该理论导致了一个允许弹跳解的修改后的弗里德曼方程。正如我们在目前的工作中所注意到的，这个弗里德曼方程恰好再现了平坦各向同性和均匀时空的圈量子宇宙学有效动力学。我们推广这一结果，以获得一类标量张量理论，属于家庭的拟态引力，都再现圈量子宇宙学的有效动力学平坦，封闭和开放的各向同性和均匀的时空。
2017-12-04 gr-qc hep-th
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
Black hole with confining electric potential in scalar-tensor description of regularized 4-dimensional Einstein-Gauss-Bonnet gravity
本文解析地给出了正则化四维Einstein-Gauss-Bonnet引力（4DEGBG）的标量张量描述与含$\sqrt{-F^{2}}$项的非线性规范理论耦合的一个精确的封闭带电黑洞解.使用非平凡的高斯-邦内引力$4D$理论的部分重要性在于它证明了在[D. Glavan和C. Lin，Phys. Rev. Lett. 124，081301（2020）]，然后在[Hennigar et al. JHEP 07，027（2020）]和[Fernandes et al. Phys. Rev. D 102，no.2，024025（2020）]中获得了正则化的4DEGBG理论，并且该理论由于其对黑洞物理的重要发现而受到许多关注。因此，我们还研究了这种解决方案的一些性质，如温度，比热，阴影和拟正规模式。我们的结果表明，约束电荷$f$对黑洞的阴影和准正规模频率都有显著的贡献。
2021-07-19 gr-qc
Higher time derivatives in the microcanonical ensemble describe dynamics of flux-coupled classical and quantum oscillators
我们表明，它是可能的一致描述动力学系统，其运动方程的度高于2，在微正则系综，即使较高的衍生物是不协调的文物。更高的时间导数意味着有不止一个哈密顿量，由于时间平移不变性的守恒量，并且，如果相空间中的体积，由它们的交叉定义，是紧凑的，微正则平均可以被定义，并且在奥斯特罗格拉茨基的意义上没有任何不稳定性，即使每个哈密顿量，单独地，可以定义一个非紧凑（超）表面。我们提供的具体例子，这些声明的派斯-乌伦贝克振荡器，并表明，它可以描述一个系统，在微正则系综的意义。它描述了两个振荡器通过施加固定的相位差耦合，从而描述了它们之间的非本地相互作用。相容的量子动力学可以直接用两对创造和湮灭算符来表达，相位差描述了通量，通量描述了相互作用。作用量的性质意味着，描述独立振子的特殊解一般是不允许的，原因是，解耦振子的坐标变换不是作用量的对称性--除非“BPS界”饱和。只有这样，他们才能分开。但是，在这些情况下，作用量确实描述了一个，而不是两个振荡器，无论如何，高阶导数项是一个坐标伪影。
2018-05-21 cond-mat.mes-hall gr-qc hep-th
Built-in scordatura in U-DHOST
修正的引力理论可以容纳精确解，其度规具有与广义相对论中的度规相同的形式，即，隐形解决方案这些隐形解决方案的一个问题是，他们周围的扰动表现出强耦合时，解决方案是实现在简并高阶标量张量理论。我们表明，强耦合问题可以绕过所谓的U-DHOST理论的框架中，其中的简并部分打破了这样一种方式，即高导数项只在酉规范退化。从这个意义上说，scordatura效应是一般U-DHOST理论中的内在因素。在U-DHOST理论中存在一个明显的Ostrogradsky模，但它不传播，因为它满足类空超曲面上的三维椭圆微分方程。我们还澄清了这种非传播模式，即，“阴影”模式出现在非线性水平。
2022-07-12 gr-qc hep-th
Scalar Hair from a Derivative Coupling of a Scalar Field to the Einstein Tensor
考虑一个由电磁场和耦合到爱因斯坦张量的标量场组成的宇宙学常数为零的引力系统。在我们计算的某一临界温度下，一个Reissner-Nordström黑洞经历了一个二级相变，变成一个具有一般各向异性毛发的多毛黑洞。由于标量场与爱因斯坦张量之间的耦合，避免了无毛定理。在一阶微扰方法中，我们明确地计算了一个在临界温度附近的多毛黑洞构型的性质，并表明它在能量上优于相应的Reissner-Nordström黑洞.
2012-08-09 gr-qc hep-th
Extending Weinberg's EFT: effective scalar-tensor theories up to sixth order
Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；TU Wien（维也纳工业大学）；The University of Tokyo（东京大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理前沿研究所）；University of Nottingham（诺丁汉大学）
本文提出了一种扩展的六阶有效标量-张量理论框架，用于研究量子修正、宇称破坏相互作用及强曲率效应。
2026-08-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Consistency of matter coupling in modified gravity
当引力拉氏量具有简并结构以避免Ostrogradsky鬼点问题时，修正引力理论中的物质耦合是一个重要问题。最近，这个问题在广义非形式Horndeski类中的玻色子物质场中得到了解决，这是迄今为止通过对Horndeski理论进行可逆非形式变换的高阶导数推广而获得的最一般的无幽灵标量张量理论。本文阐明了广义非形式Horndeski理论中费米子物质耦合的相容性。我们发展的四元组的广义非形式变换的变换律，看看它如何影响费米物质耦合。我们发现，费米物质耦合的一致性需要一个额外的条件上所需的玻色子的情况下。其结果是，我们确定了一个子类的广义非正式Horndeski类，它允许一致耦合的普通物质场，包括标准模型粒子。
2023-02-13 gr-qc hep-th
Inflation with Derivative Self-interaction and Coupling to Gravity
我们考虑Horndeski理论的一个子类来研究宇宙暴胀。特别是，我们调查模型的通货膨胀，其中的衍生自相互作用的标量场和非最小的导数耦合到重力是目前的行动和同样重要的通货膨胀。为了控制各项的贡献以及接近单项极限，我们引入了导数相互作用和引力耦合之间的特殊关系。通过计算标量和张量扰动模的功率谱和谱倾斜以及张量-标量比，我们发现张量-标量比被抑制了一个因子$(1+1/γ)$，其中$γ$反映了暴胀子场相对于导数耦合引力的导数自相互作用的强度.我们对混沌和自然暴胀模型进行了观测约束，并表明这些模型与当前的观测数据是一致的，这主要是由于抑制了张量标量比。
2019-07-25 astro-ph.CO gr-qc
