Gauging the Standard Model 1-form symmetry via gravitational instantons
Centre for Particle Theory, Department of Mathematical Sciences, Durham University（杜伦大学数学科学系粒子理论中心）
该研究通过引力瞬子背景中的通量求和，探讨了标准模型1-形式对称性的 gauge 机制，并展示了其在半经典极限下的非持续性。
2026-02-19 gr-qc hep-ph hep-th
The origin of Weyl gauging in metric-affine theories
在第一部分中，我们从几个不同的角度讨论了局部尺度不变性和度量仿射自由度之间的相互作用。我们认为，而一般来说，外尔对称性的测量是一个自然的副产品，要求标度不变性是一个对称的引力理论，是基于一个度量和一个独立的仿射结构自由度。在第二部分中，我们计算与所有的规范对称性，包括外尔，洛伦兹和同态不变性，为物质自由度的一般行动，利用规范协变推广的李导数的Nöther身份。我们找到两种等价的方法来解决这个问题，根据我们如何看待自旋连接自由度，无论是作为一个独立的对象或作为两个外尔不变项的总和。后一种方法，它依赖于使用一个新的连接，表示为$\hat{\nabla}$，是特别方便，并构成我们的主要结果之一。
2022-08-19 gr-qc hep-th
The potential of advanced ground-based gravitational wave detectors to detect generic deviations from general relativity
我们讨论了先进的地基引力波探测器，如LIGO，处女座，和KAGRA检测引力波形的一般偏差从广义相对论的预测的潜力。我们使用参数化的后爱因斯坦形式主义的偏差的特征，并评估什么程度的偏差是可检测的，通过使用基于贝叶斯统计的近似决策方案。通过对单个引力波事件的观测，我们发现对于不同质量的双星，存在参数化后爱因斯坦参数的可探测区域。该地区不排除目前现有的二元脉冲星观测的参数化后爱因斯坦参数在更高的后牛顿秩序。我们还发现，忽略轨道偏心率或潮汐变形的影响不会导致显着的偏差的通用偏离广义相对论的可检测区域。
2016-09-13 gr-qc
Accelerating gravitational-wave parameterized tests of General Relativity using a multiband decomposition of likelihood
从紧密双星并合（CBC）中探测到引力波，使我们能够探索广义相对论（GR）的强场动力学。在LIGO-Virgo-KAGRA合作进行的各种测试中，有参数化测试，其中对GR波形的参数化修改被引入和约束。这种分析通常需要生成超过数百万个计算上昂贵的波形。对于较长的信号，计算成本更高，并且目前的分析需要数周-数年才能完成二元中子星（BNS）信号。在这项工作中，我们提出了一种技术，以加速参数化测试使用的多频带分解的可能性，这是最初提出的CBC信号的参数估计分析，假设GR的作者之一。我们表明，我们的技术加快了1.4 Msun-1.4 Msun BNS信号的参数化测试的一个因素为O（10）的低频截止为20 Hz。我们还使用模拟信号和实际数据验证了我们的方法的准确性。
2022-12-02 astro-ph.HE gr-qc
Gauging generalised symmetries in linear gravity
本文研究了Minkowski时空中自由自旋-2场的广义对称性，证明部分对称性可解释为引力子特定平移对称性的Noether流，提出系统方法规范1-形式对称性，并揭示由引力对偶性相关的1-形式与$(d-3)$-形式对称性对同时规范化时存在混合't Hooft反常。
2024-12-19 gr-qc hep-th
Parameterized tests of the strong-field dynamics of general relativity using gravitational wave signals from coalescing binary black holes: Fast likelihood calculations and sensitivity of the method
由于最近由高级激光干涉引力波天文台和高级处女座发现了来自双黑洞合并的引力波信号，现在可以探测时空的真正强场动力学，从而可以对广义相对论（GR）进行严格的测试。一组测试包括允许在模板波形模型中远离GR的参数化变形，然后约束偏差的大小，如在先前的工作中对检测到的信号所做的那样。在本文中，我们构造的降阶求积，以加快似然计算的参数估计的未来事件。接下来，我们明确地证明了参数化测试的鲁棒性，表明他们将正确地表明与GR的一致性，如果理论是有效的。我们还检查在何种程度上偏离GR可以约束的信息从越来越多的检测相结合。最后，我们评估的方法可能违反GR的敏感性。
2018-02-27 gr-qc
Parameterized and Consistency Tests of Gravity with Gravitational Waves: Current and Future
引力波观测提供了独特的机会，以探测强和动态的制度，这是很难进入以前的重力。本文综述了用引力波检验广义相对论的两种理论不可知的方法，即（i）参数化波形检验和（ii）螺旋和合并振铃部分之间的一致性检验。对于每种方法，我们解释了形式主义，其次是现有事件的结果，最后我们讨论了升级探测器的未来前景，包括使用多波段引力波观测与地面和星载干涉仪的可能性。我们表明，这样的未来的观察有可能改善后，目前的界限理论超越广义相对论的许多数量级。最后，我们列出了几个有待解决的未决问题。
2019-10-26 astro-ph.HE gr-qc
I - Conservation of Gravitational Energy-Momentum and Inner Diffeomorphism Group Gauge Invariance
引力能动量$p_G^μ$在观测上是相等的，但在本质上不同于惯性能动量$p_I^μ$，需要两种不同的对称性来解释它们独立的守恒--时空和内平移不变性。规范后者的推广非阿贝尔规范理论的紧李群的发展，导致在非紧群的保体积的内Minkowski空间${\bf M}^{\sl 4}$的规范理论。通常的规范需要引入一个协变导数，一个规范场和一个场强算子。导出了不变的最小规范场拉格朗日量。发展了新规范理论的经典场动力学和守恒律。最后，该理论的哈密顿量在轴向规范表示为2 × 6无约束的独立正则变量服从通常的泊松括号和积极的哈密顿量是有关的支持的规范场的条件。
2012-02-26 gr-qc math-ph math.MP
The principled-parameterized approach to gravitational collapse
本文将原则性参数化方法应用于引力坍缩的含时时空，发现通过度规修改使Vaidya时空正规化，零测地线未来完备，且新物理效应在视界内被屏蔽，除非经典时空存在裸奇点。
2025-03-05 gr-qc
Gravitational waveforms from inspiraling compact binaries in quadratic gravity and their parameterized post-Einstein characterization
Universidade Federal do Espı́rito Santo（圣埃斯皮里图联邦大学）；Universidade Federal do Rio Grande do Norte（北里奥格兰德联邦大学）；Centro Brasileiro de Pesquisas Fı́sicas (CBPF)（巴西物理研究中心）
该研究在二次引力框架下分析了紧凑二元系统 inspiral 阶段的引力波形，并将其偏离广义相对论的特征嵌入到 PPE 框架中，以约束理论参数并提升约束精度。
2026-01-02 gr-qc
From topological to topologically massive gravity through the gauge principle
众所周知，三维无物质爱因斯坦引力是拓扑的，即它不具有局部传播自由度。这项工作的主要结果是表明，在引力部门的动力学可以通过采用规范的物质部门的原则。这是描述一个非动力学费米子模型，支持全球规范对称性。通过规范这种对称性，一个矢量旋量场被添加到原始的作用量，以保持局部规范不变性。通过对这个自旋为3/2的场进行积分，我们得到了一个引力Chern-Simons项，它引起了引力扇区中的局部传播自由度。在测量之后，这被定义为拓扑大质量引力。
2019-05-13 cond-mat.mes-hall gr-qc hep-th
Binary Pulsar Constraints on the Parameterized post-Einsteinian Framework
我们约束参数化后爱因斯坦框架与双星脉冲星观测轨道周期衰减由于引力波发射。该框架提出通过后爱因斯坦参数来增强引力波形模板的振幅和相位，以搜索引力波数据中与广义相对论的一般偏差。这种增强介于广义相对论和其他理论预测之间，但它们的大小必须满足当前所有的实验和观察。目前最能限制参数化后爱因斯坦框架的数据是双星的轨道周期衰减。我们使用这样的观察放置上限的大小后爱因斯坦参数，这将是至关重要的引力波时，检测到这个框架的实施。
2010-07-12 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Gravitational Wave Tests of General Relativity with the Parameterized Post-Einsteinian Framework
引力波天文学在研究极端天体物理现象和探索基础物理方面具有巨大的潜力。双黑洞合并产生的波将提供一个原始的环境，在其中研究强场，动力学引力。提取这些系统的详细信息需要精确的引力波信号理论模型。如果引力不是由广义相对论描述的，那么基于爱因斯坦场方程得出的波形的分析可能会导致参数偏差和检测效率的损失。一类新的“参数化后爱因斯坦”（ppE）波形已被提出来涵盖这种可能性。在这里，我们应用ppE方法模拟数据从网络的先进的地基干涉仪（aLIGO/aVirgo）和未来的空间干涉仪（LISA）。贝叶斯推断和模型选择被用来调查参数偏差，并确定偏离广义相对论的水平可以被检测到。我们发现，在某些情况下，假设错误的理论的参数偏差可能是严重的。我们还发现，引力波观测将击败现有的界限偏离广义相对论从轨道衰变的双星的大幅度跨越一个广泛的参数空间。
2011-08-23 astro-ph.HE gr-qc
$\mathrm{ISIM}(2)$ gravitational gauge model via Soft Algebra formalism
São Paulo State University (UNESP), School of Engineering and Sciences（圣保罗州立大学（UNESP）工程与科学学院）
通过软代数形式规范ISIM(2)洛伦兹子群，构建无挠引力模型并导出不变作用量。
2026-06-23 gr-qc hep-th
Investigation of the effects of non-Gaussian noise transients and their mitigation in parameterized gravitational-wave tests of general relativity
Advanced LIGO和Advanced Virgo对致密双星合并产生的引力波的探测为研究强场、高度相对论性的引力机制提供了机会。广义相对论（GR）的引力波测试通常假设高斯和稳态探测器噪声，因此，不考虑非高斯的瞬态噪声特征（毛刺）。我们提出的结果进行参数化的引力波测试的模拟信号从双黑洞合并重叠三类频繁发生的仪器故障具有明显不同的形态。然后，我们审查和应用三个毛刺缓解方法，并评估其效果，减少错误的偏差GR。通过考虑9种情况下的毛刺与模拟信号重叠，我们表明，考虑中的短持续时间，宽带光点和tomte毛刺引入错误的GR违规，并使用修复滤波器和毛刺模型减法可以一贯消除这种错误的违规行为，而不引入额外的影响。
2022-02-01 astro-ph.IM gr-qc
Gravitational Slip in the Parameterized Post-Newtonian Cosmology
该研究推导了弗里德曼宇宙学中不同尺度下与理论无关的引力滑移参数表达式，完善了PPNC框架的参数化，为无需预设特定引力理论的宇宙学观测建模提供支撑。
2025-10-06 astro-ph.CO gr-qc
Parameterized Post-Einsteinian Gravitational Waveforms in Various Modified Theories of Gravity
尽管广义相对论迄今为止取得了巨大的成功，但修正的引力理论最近受到了越来越多的关注，这是从理论和观测两个方面引起的。引力波的观测为检验强场区域中这类理论的可行性开辟了新的可能性。我们可以一次用一个观测数据来检验每一个理论，不过更有效的方法是先用理论不可知论的方式来探测引力，然后再把这些信息映射到具体的理论上。这种与模型无关的引力波测试的一个例子是参数化的后爱因斯坦形式主义，其中一个在振幅和相位中引入通用参数，以捕获非爱因斯坦效应。在本文中，我们推导出引力波形的各种修改后的引力理论，违反了至少一个基本支柱，在广义相对论的吸入紧凑双星。我们实现这一点，通过推导修正的波形振幅/相位和频率演化和开普勒第三定律之间的关系，因为后两个已经（或可以很容易地）在许多理论推导。这样的分析使我们能够得到校正的波形振幅，这扩展了许多以前的作品，只专注于相位校正。此外，我们还导出了不同引力常量下的引力波形。我们通过引入两个引力常量（保守引力常数进入结合能，耗散引力常数进入引力波光度）并允许二元组分的质量随时间变化，扩展了前人的工作.我们还纠正了以往文献中的一些错误。我们的结果可以用来改善目前的测试广义相对论的分析，以及实现新的投影约束的许多修改的引力理论。
2019-12-29 astro-ph.HE gr-qc
Parameterized and inspiral-merger-ringdown consistency tests of gravity with multi-band gravitational wave observations
对碰撞黑洞的引力波观测打开了一扇新的窗口，进入了物理学中未经探索的极端引力领域，那里的引力场非常强大，非线性和动态。到目前为止观察到的10个双黑洞合并事件可以用来测试爱因斯坦的广义相对论，该理论已经被证明与弱场或静态场区域的几个来源的观测一致。一个有趣的未来可能性是用地基和天基探测器探测来自GW 150914类恒星质量黑洞双星的引力波。我们在这里展示了用这种多波段引力波观测来测试极端引力的能力。特别是，我们考虑两个理论不可知的方法来测试重力使用引力波。第一个测试是参数化测试，其中我们对波形引入通用的非爱因斯坦修正，这可以很容易地映射到广义相对论之外的已知示例理论中的参数。第二个测试是inspiral-merger-ringdown一致性测试，其中假设广义相对论是正确的，从inspiral和merger-ringdown独立地推导合并残余物的质量和自旋，然后检查它们的一致性。在这两种情况下，我们都使用Fisher分析，并尽可能将结果与贝叶斯分析进行比较。关于第一个测试，我们发现多波段观测在探测某些修正的引力理论中可能是至关重要的，包括那些引力宇称违反的理论。关于第二个测试，我们表明，未来的单波段检测可以改善目前的测试约三个数量级，并进一步提高7-10倍，可以实现与多波段观测。
2020-08-22 gr-qc hep-ph
Weyl Covariant Theories of Gravity in Riemann-Cartan-Weyl Space-times I. Topologically Massive Gravity
我们讨论局部Weyl（规模）协变广义的引力理论使用黎曼-Cartan-Weyl时空在任意维度。我们演示的程序外尔规范的两个例子，特别是：广义相对论，和拓扑大规模的重力在三维空间。
2019-04-17 gr-qc hep-th
Parameterized Beyond-Einstein Growth
一个单一的参数，引力增长指数γ，成功地表征了线性区域中密度扰动的增长，与宇宙膨胀的影响分开。对于遵守广义相对论定律的暗能量模型，该参数被限制在一个非常窄的范围内，但在超越爱因斯坦引力的模型中，该参数的值明显不同。在类比的参数化后牛顿（PPN）的形式主义测试重力，我们扩展和激励的引力增长指数，或最小修改重力，方法参数化超越爱因斯坦宇宙学。使用一个简单的分析形式，我们显示了如何适用于早期的暗能量，时变引力，DGP膜世界引力，标量张量引力的增长指数参数。
2007-09-19 astro-ph gr-qc
Parameterized Parity Violation in Gravitational Wave Propagation
提出一种研究引力波传播中宇称破坏的广义参数化方案，推导其与参数化后爱因斯坦形式的双向映射，并将现有观测约束转化为对新宇称破坏参数的限制。
2023-05-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Parameterized post-Newtonian formalism for multimetric gravity
讨论了具有$N \geq 2$度量张量和相应数量的标准模型副本的多重度量引力理论的后牛顿极限，并构造了参数化后牛顿（PPN）形式的一个推广.这种扩展的形式主义允许由一组常数参数表征多度规引力理论。我们得到的多尺度PPN参数是标准PPN参数的超集，这些参数已经在太阳系中使用高精度实验测量。我们将我们的形式主义应用于我们先前在宇宙学和引力波的背景下讨论过的一类理论，这些理论的特征是宇宙的加速膨胀。我们的结果和测量的PPN参数之间的比较表明，多度规重力是完全兼容的太阳系观测。
2014-06-14 gr-qc
A Rosetta Stone for Parameterized Tests of Gravity
为了检验爱因斯坦的理论，已经发展出了几种与模型无关的偏离广义相对论的参数化方法。虽然这些不同的参数化是为不同的引力观测量开发的，但它们最终都测试了相同的基本物理。在本文中，我们开发的参数化后牛顿，参数化后开普勒和参数化后爱因斯坦框架，分别进行测试的广义相对论与太阳系，脉冲双星，和引力波观测之间的联系。这些联系使我们能够使用从一个框架中获得的知识来通知和指导使用其他框架的测试。将这些参数化联系起来，并将每种方法的结果结合起来，加强了我们对广义相对论的检验。
2013-07-30 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Fundamental Theoretical Bias in Gravitational Wave Astrophysics and the Parameterized Post-Einsteinian Framework
我们把引力波天体物理学中的基本偏差概念看作是在整个波的产生和传播过程中，广义相对论是正确的引力理论的假设。这样的假设在弱场中是有效的，正如精密实验和观测所证实的那样，但在缺乏实验的动力学强场区，它不一定成立。基本偏差会在信号的检测和参数估计中引起系统误差，这会通过对源事件率和种群的不正确推断而导致对宇宙的错误表征。我们提出了一种补救措施，通过引入参数化后爱因斯坦框架，其中包括通过列入后爱因斯坦参数的波形模板的增强。这些参数表面上是为了在广义相对论和其他动机良好的引力理论中构建的模板之间进行插值，也包括遵循合理理论原则的外推，例如与守恒定律和对称性的一致性。作为一个例子，我们构造参数化的后爱因斯坦模板的二进制聚结等质量，非自旋紧凑的对象在一个准圆形的inspiral。参数化的后爱因斯坦框架应该允许匹配的过滤数据选择一组特定的后爱因斯坦参数，而无需先验地假设前者的有效性，从而验证广义相对论或指出可能的动力学强场偏差。
2009-12-07 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
More than the sum of its parts: combining parameterized tests of extreme gravity
我们连接两个形式主义，描述变形远离广义相对论，一个有效的中子星的强场制度和另一个有效的辐射制度的引力波：后托尔曼-奥本海默-勒夫和参数化后爱因斯坦形式主义分别。我们发现孤立中子星外度规的后Tolman-Oppenheimer-Schmidoff形变引起了中子星双星轨道结合能的形变。这种对结合能的修正随后被转换成这样一个双星发射的引力波，其中前一阶的后托尔曼-奥本海默-赫多夫修正引入了对引力波相位的第二次后牛顿阶修正。在引力波数据中缺乏对这种后牛顿阶的广义相对论变形的支持，因此可以用来设置托尔曼-奥本海默-阿罗夫参数后的约束。作为一个应用，我们使用的双中子星合并事件GW 170817放置的约束$-2.4 \leq χ\leq 44$（在90%的可信度）的组合后托尔曼-奥本海默-巴托夫参数。我们还探讨了这一结果的影响可能的变形的质量半径关系的中子星允许在这种形式主义。这项工作结合了中子星的天文观测和引力波观测，为引力的理论独立测试开辟了道路。
2019-11-08 astro-ph.HE gr-qc
Probing beyond-Kerr spacetimes with inspiral-ringdown corrections to gravitational waves
来自遥远的黑洞爆炸性合并的引力波被编码成关于其源处存在的复杂极端引力时空的细节。在广义相对论中，克尔时空度规对旋转黑洞的描述非常著名，如果存在超出这一理论的效应呢？一种有效地测试这个假设的方法是首先获得一个度量，它以一种与模型无关的方式参数化地偏离克尔度量。有了这样一个度量，人们就可以预测新时空中存在的黑洞引力波形的螺旋和环形部分的修正。有了这些工具，人们可以通过两种不同的方法来测试引力波信号的这种影响，（i）inspiral-merge-ringdown一致性测试，和（ii）参数化测试。在本文中，我们展示了一个人需要做到这一点的确切配方。首先，我们推导出参数化校正波形inspiral，ringdown，和残留的属性为一个通用的非克尔时空，并将其应用到两个例子超越克尔时空，每个参数化的一个单一的非克尔参数。然后，我们预测所需的超克尔参数的幅度在观测到的引力波信号是统计不一致的克尔情况下，在广义相对论。我们发现，这两种方法给出了非常相似的界限。现有引力波事件的约束与X射线观测的约束相当，而未来使用宇宙探测器（激光干涉仪空间天线）的引力波观测可以将这种边界提高两（三）个数量级。
2020-04-23 astro-ph.HE gr-qc
Criticality and Bifurcation in the Gravitational Collapse of a Self-Coupled Scalar Field
研究了球对称非线性西格玛模型的引力坍缩。存在一族由理论的耦合常数参数化的连续自相似解。计算了这些解以及这些坍缩模型的黑洞形成临界指数。我们还发现，连续自相似的解决方案变得不稳定的扰动远离自相似性的解决方案的序列表现出一个霍普夫型分岔。
1995-11-18 gr-qc
The gravitational and electroweak interactions unified as a gauge theory of the De Sitter group
de Sitter群的复杂化规范给出了一个关于电弱相互作用和引力相互作用的统一理论。电弱规范玻色子的标准谱恢复与正确的质量分配，以下的自发破缺的规范对称性强加的几何。没有传统的希格斯扇区。新的物理学被预测与重力感应的电弱过程（在电弱和大约$10^{10}Gev$的中间尺度）以及新类型的效应（如重力Aharonov-Bohm和违反等价于$10^{17}$中的一部分的原则）。从这个几何统一出现的新的理论观点进行了简要讨论。
1996-12-20 gr-qc hep-ph hep-th
Gauging the spacetime metric -- looking back and forth a century later
H.外尔在1918年提出用局部尺度规范来推广黎曼几何（后来称为{ \em外尔几何}），其动机是数学、哲学和物理上的考虑。这是他的电磁学和引力的统一场论的起点。在对这个研究计划感到失望之后，在出现了一种令人信服的替代规范概念的方法，将其转化为量子力学中波函数和旋量场的相位之后，外尔不再认为原始的尺度规范与物理相关。大约在上个世纪中叶，高能物理中的不同作者（Bopp，Wess等）重新考虑了共形和/或定域标度规范变换的问题。并独立地，在引力理论（约旦，Fierz，Brans，迪克）。在这方面外尔几何吸引了新的兴趣之间的不同团体的物理学家（Omote/Utiyama/Kugo，狄拉克/Canuto/Maeder，埃勒斯/皮拉尼/Schild和其他人），往往通过假设一个新的标量场链接到重力和/或高能物理。虽然没有加冕的直接成功，这“夺回”的外尔几何方法的生活，并已延长一个世纪后外尔的第一个建议，他的基本几何结构。它对当今的基本粒子物理学、宇宙学和物理学哲学的研究产生了新的兴趣。
2019-11-05 gr-qc hep-th math.DG
Accelerating parameter estimation for parameterized tests of general relativity with gravitational-wave observations
National Institute of Technology Agartala（阿加塔拉国立技术学院）；Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；University of Glasgow（格拉斯哥大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Northwestern University（西北大学）
本文提出利用相对分箱技术优化TIGER框架，提升引力波参数估计效率，减少计算时间并保持精度，适用于高SNR和非平稳噪声环境。
2026-04-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Geometry of Gravitational Radiation
School of Mathematics and Maxwell Institute for Mathematical Sciences, University of Edinburgh（爱丁堡大学数学学院与麦克斯韦数学科学研究所）
本文利用Carroll几何和共形代数规范联络，通过$K$-曲率分类渐近平坦时空，并揭示其与Weyl张量、Carroll助推反常及Bondi损失方程的联系。
2026-09-11 gr-qc hep-th
Factorized neural posterior estimation for rapid and reliable inference of parameterized post-Einsteinian deviation parameters in gravitational waves
College of Sciences, Northeastern University（东北大学理学院）；Department of Physics, University of Western Australia（西澳大学物理系）
本文提出因子化神经后验估计框架，用于快速可靠推断引力波中参数化的爱因斯坦偏差参数，实现毫秒级推断速度。
2026-10-01 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Gravitational fields with a non Abelian bidimensional Lie algebra of symmetries
明确地描述了Killing场的二维非Abel李代数的真空引力场不变量。它们的参数要么是一个超越方程（乌龟方程）的解决方案或解决方案的线性二阶微分方程的平面上。由Tortoise方程确定的引力场，对于具有二维叶的Killing场的三维李代数是不变的。本文还从局部引力场出发构造了全局引力场。
2001-02-28 gr-qc hep-th
Uniqueness of Galilean and Carrollian limits of gravitational theories and application to higher derivative gravity
Institute of Theoretical Physics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University（查理大学数学物理学院理论物理研究所）
本文研究了伽利略和卡罗尔极限的引力理论唯一性，并构建了高阶引力理论的通用展开式，提出了一种计算算法并推导了同时修正广义相对论的条件。
2026-01-27 gr-qc hep-th
Parameterized Non-circular Deviation from the Kerr Paradigm and Its Observational Signatures: Extreme Mass Ratio Inspirals and Lense-Thirring Effect
本文构造了一个保留Kerr其他对称性但引入小参数化非圆周偏离的一般度规，并通过分析极端质量比旋近和Lense-Thirring进动，展示了未来LISA引力波观测探测和约束该偏离的潜力。
2024-06-09 gr-qc hep-th
Bumpy Black Holes in Alternate Theories of Gravity
我们推广了凹凸不平的黑洞框架，以允许替代理论变形。我们构建两个模型独立的参数偏差的克尔度量：一个建立从广义的准克尔和凹凸度量和直接从扰动的克尔时空的刘易斯-Papapetrou形式。我们找到了这些“凸块”必须满足的条件，使得存在近似的二阶Killing张量，使得扰动时空仍然具有三个运动常数（变形能量、角动量和卡特常数），测地线方程可以写成一阶形式。我们将这些参数化的度量映射到彼此通过一个同构和已知的分析黑洞解的引力替代理论。这里提出的参数化指标作为系统计算的极端质量比inspiral波形参数化非GR理论和调查的准确性，星载引力波探测器可以约束这种偏差的框架。
2011-05-19 gr-qc
Probing dark-matter effects with gravitational waves using the parameterized post-Einsteinian framework
本文研究参数化后爱因斯坦框架能否用于从引力波中推断暗物质存在，发现添加一个ppE相位项可消除参数估计偏差，但后牛顿阶不确定时系统误差仍超过统计误差，需扩展框架或使用含暗物质效应的波形。
2024-12-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spherical Accretion Flow onto General Parameterized Spherically Symmetric Black Hole Spacetimes
黑洞吸积的跨音速现象和光子球的存在是黑洞视界附近强引力场的特征。本文研究了一般参数化球对称黑洞时空上的球吸积流。为此，我们分析了各种理想流体的吸积过程，如超刚性，超相对论，亚相对论类型的等温流体和多方流体，分别。详细研究了一般参数化球对称黑洞中Schwarzschild黑洞外的额外参数对上述实验流体流动行为的影响。此外，通过研究理想光子气体的吸积，进一步讨论了一般参数化球对称黑洞吸积光子气体的声速半径与光子球的对应关系。我们的分析的一些可能的未来扩展进行了讨论。
2020-08-25 astro-ph.HE gr-qc
Imprints of quantum gravity effects on gravitational waves: a comparative study using extreme mass-ratio inspirals
Center for Gravitation and Cosmology, College of Physical Science and Technology, Yangzhou University（扬州大学物理科学与技术学院引力与宇宙学中心）
本文通过比较极高质量比进动在LQG黑洞背景和Schwarzschild时空中的波形，研究量子引力效应在引力波中的印记，并探讨其在LISA探测中的可检测性。
2026-02-09 gr-qc
Second-order weak lensing from modified gravity
我们探讨了弱引力透镜的敏感性，二阶修正的时空度规内的宇宙学适应的参数化后牛顿框架。虽然人们可能会期望的非线性的引力场引入非高斯的统计透镜收敛场，我们表明，这种修正实际上总是很小的标量张量理论的广泛类的引力。我们表明，首先计算弱透镜收敛在我们的参数化框架内的二阶引力势，然后计算相关的后牛顿参数的标量张量引力理论。在这样做的时候，我们表明，这种潜在的系统因素是一般可以忽略不计的，从而清除弱透镜的方式，提供一个直接的示踪剂的质量宇宙尺度上的广泛类的引力理论，尽管不确定性的精确性质偏离广义相对论。
2011-11-07 astro-ph.CO gr-qc
Outperforming classical estimation of Post-Newtonian parameters of Earth's gravitational field using quantum metrology
Hong-Ou-Mandel（HOM）效应是在一个改进的马赫-曾德尔装置中对光子进行分析的，该装置中的两个粒子经历不同的引力势，随后使用分束器重新组合。结果表明，HOM效应直接依赖于臂间的相对论时间膨胀。这种时间膨胀可用于估计参数化后牛顿形式体系的$γ$和$β$参数。参数$γ$和$β$的不确定性的量级为$ 10^{-8}-10^{-12}$，取决于所采用的量子态。
2021-01-28 gr-qc quant-ph
Normal Biconformal Spaces
一种新的8维共形规范避免了非物理的尺寸变化、三阶引力场方程和辅助场，从而避免了将共形群作为基本对称。给出了新的双共形空间的结构方程、规范变换和内禀度量结构。证明了具有精确Weyl形式、闭扩张曲率和无迹时空曲率的挠率自由双共形空间中存在一个与四维时空上切丛和正交Lorentz标架丛的Whitney和丛同胚的消失Weyl形式子丛.相反，任何四维时空都唯一地延伸到这样一个正规的双共形空间。爱因斯坦方程成立当且仅当双共形基是标准正交基。时空曲率的无约束反对称迹提供了一个封闭的2-形式，与外尔矢量无关，可以一致地解释为电磁场。时空共挠的迹线来自引力源，同时也是电磁源。
1997-06-29 gr-qc hep-th
A family of solutions to the inverse problem in gravitation: building a theory around a metric
给出了一种构造特殊的非极小耦合标量-张量理论的方法，使得给定的度规是该理论的精确真空解。与引力动力学研究中的标准方法不同，在标准方法中，人们从一个作用开始，然后求解运动方程，这种方法允许围绕一些预先指定的几何形状建立一个明确的理论。从一个参数化的黑洞时空与通用的，非克尔头发，它显示了如何一个总体家庭的理论可以被设计成完全符合度量。
2020-12-21 astro-ph.HE gr-qc
Systematic bias on parameterized tests of general relativity due to neglect of orbital eccentricity
引力波观测提供了一个独特的机会，在强场和高度动态的理论体系中检验广义相对论（GR）。GR的参数化测试是一种众所周知的方法，用于量化违反GR。这种方法限制了后牛顿定相公式系数的偏差，该公式描述了紧凑型双星在吸气时的引力波相位演化。使用LIGO/Virgo观测的测试的当前边界假设二进制在它们进入探测器频带时被循环。在这里，我们调查的影响，剩余的二进制偏心率的参数化测试。我们研究的系统偏差的参数界时，定相的基础上的圆形轨道假设是一个系统，有一些小的剩余偏心率。我们发现，一个系统的偏差（例如，在领先的牛顿变形参数）变得可比的统计误差，即使是中等偏心率的$\sim 0.04$在$10$赫兹在LIGO/室女座带的二元黑洞，和$\sim 0.008$的二元中子星。这种情况发生在第三代（3G）探测器（如宇宙探测器）的频带中更低的轨道偏心率值（对于双黑洞，$\sim 0.005$在$10$ Hz，对于双中子星，$\sim 0.002$）。这些结果表明，将偏心率等物理效应纳入波形模型对于从未来探测器中准确提取科学结果非常重要。
2022-11-07 astro-ph.HE gr-qc
Detecting regular precession using a new gravitational waveform model directly parameterized by both precession amplitude and frequency
提出直接由进动幅度和频率参数化的规则进动引力波形模型，发现进动在轨道角动量经过+~nulls构型时最易检测，并评估了不同双黑洞群体中进动随红移的可检测性。
2025-09-12 astro-ph.HE 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
Testing Einstein's Equivalence Principle with Supercluster Laniakea's Gravitational Field
比较不同类型粒子或同一类型不同能量粒子的参数化后牛顿参数$γ$值是检验爱因斯坦等效原理的重要方法。假设观测到的时间延迟主要由Laniakea超星系团的引力势决定，可以得到更好的EEP约束结果。本文利用TeV耀变体、伽马射线暴和快速射电暴这三种宇宙瞬态的光子来约束EEP。当引力场远大于单个星系时，我们得到的结果比以前的结果严格4- 5个数量级。
2016-04-09 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Progress in Einstein-Cartan gravity
本文介绍爱因斯坦-嘉当引力的外尔不变版本构建，探讨其在粒子物理与宇宙学（含暴胀、强CP问题）中的应用，该理论由洛伦兹群规范变换导出，具备多项关键优势。
2025-06-13 gr-qc hep-ph hep-th
A Unified Gravity-Electroweak Model Based on a Generalized Yang-Mills Framework
引力和电弱相互作用可以用温伯格-萨拉姆理论中的统一来统一。将Yang-Mills框架推广到时空平移群T（4），T（4）的生成元$T_μ(=\p/\p x^μ)$不具有常数矩阵表示.通过对平坦时空中的$T(4) \times SU(2) \times U(1)$进行规范，我们得到了一个新的张量场$ϕ_{μν}$，它与所有的粒子和反粒子都以相同的常数$g$普适地耦合，其维数为长度。在这个统一的模型中，T（4）规范对称性决定了费米子、大质量玻色子和光子在平坦时空中的所有波动方程在几何光学极限下都简化为具有相同“有效黎曼度规张量”的哈密顿-雅可比方程。因此，结果与实验一致。我们证明了T（4）引力规范场在惯性系中是可以量子化的。
2011-06-10 gr-qc hep-th math-ph
The general property of the tensor gravitational memory effect in theories of gravity
本文基于线性分析证明，满足微分同胚不变且张量自由度无色散传播的引力理论，其孤立系统渐近对称群包含Bondi-Metzner-Sachs群，张量引力波引起的位移、自旋和质心记忆效应均依赖渐近剪切张量，且该结论在洛伦兹对称性被破坏时依然成立。
2024-11-26 gr-qc hep-ph hep-th
Waveform of gravitational waves in the ghost-free parity-violating gravities
引力波为强引力场中的引力测量提供了一个极好的机会。在本文中，我们计算的GWs的波形，由合并的紧凑双星，在扩展的Chern-Simons引力，包括高阶导数的耦合标量场。通过比较这两种圆偏振模式，我们发现引力宇称破缺引起的GW的振幅双折射和速度双折射效应在其传播过程中分别通过振幅和相位的修正而在GW波形中得到了明确的体现。结合这两种模式，我们得到了在傅里叶域中的GW波形，并发现偏离广义相对论的结果是由GW的速度双折射的影响。此外，我们还映射到参数化的后爱因斯坦（PPE）框架上的波形上的奇偶性违反的影响，并明确识别PPE参数。
2019-12-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Shadow and gravitational lensing produced by the nonlinear accretion of a scalar field onto a black hole
该研究通过数值模拟超轻标量场吸积到非旋转黑洞的过程，发现其导致视界、光子环和爱因斯坦环尺寸显著增大，暗示Sgr A*和M87*的观测特征可能受暗物质影响。
2025-03-28 astro-ph.HE gr-qc
Polarization modes of gravitational waves in general modified gravity: General metric theory and general scalar-tensor theory
本文为一般度规理论和一般标量-张量理论建立了统一的参数化框架，用于分析满足四维时空、最小作用量原理、广义协变等条件的引力波偏振模式，发现最多允许六种偏振模式并揭示了其普适性质。
2024-02-20 gr-qc hep-th
Weak-field limit of Kaluza-Klein models with spherical compactification: experimental constraints
研究了具有球面（半径为$a$）紧化的六维Kaluza-Klein模型的经典引力检验.该模型还包含一个裸多维宇宙学常数$Λ_6$。对应于这种近似的物质可以用理想流体来模拟，在外部空间用真空状态方程，在内部空间用任意的状态方程，参数为$ω_1$。例如，$ω_1=1$和$ω_1=2$分别对应于双态和卡西米尔效应。在特殊情况$Λ_6=0$下，参数$ω_1$也不存在：$ω_1=0$。在弱场近似下，我们用一个点状质量扰动背景辐射。我们证明了在$ω_1>0$情形下，扰动度规系数对通常的牛顿引力势具有Yukawa型修正。平方反比定律实验限制了模型的参数：$a/\sqrt{ω_1}\lesssim 6\times10^{-3}\ {cm}$。因此，在太阳系中，参数化的后牛顿参数$γ$以非常高的精度等于1。因此，我们的模型在与广义相对论相同的精度水平上满足引力实验（光的偏转和雷达回波的时间延迟）。我们还证明，我们的背景物质提供了稳定的紧化的内部空间的情况下$ω_1>0$。然而，如果$ω_1=0$，则参数化后牛顿参数$γ=1/3$，这与观察结果强烈矛盾。
2012-02-09 astro-ph.HE gr-qc hep-th
