Einstein static Universe in hybrid metric-Palatini gravity
混合度量-Palatini引力是最近提出的一种改进引力理论的新方法,它是在度量Einstein-Hilbert拉格朗日量上增加一个由Palatini构造的f(R)项。结果表明,即使标量场非常轻,该理论也能通过局部检验,从而意味着存在一个长程标量场,它能够改变银河系和宇宙学尺度的动力学,但不影响太阳系。在这项工作中,激发的可能性,宇宙可能已经开始在一个渐近爱因斯坦静态的暴胀宇宙的背景下,我们分析了爱因斯坦静态宇宙的稳定性,通过考虑线性齐次扰动在各自的动态等效标量张量表示的混合度规-Palatini引力。考虑线性齐次扰动,爱因斯坦静态宇宙的稳定区域的标量位的一阶和二阶导数的参数化,并明确表明,一个大类的稳定的解决方案存在于各自的参数空间,在混合度规-Palatini引力的背景下。
2015-02-18 gr-qc
The interior spacetimes of stars in Palatini f(R) gravity
我们研究的内部时空的恒星在Palatini形式的f(R)引力,并推导出一个广义的Tolman-Oppenheimer-Strikoff和质量方程的静态,球对称的恒星。我们发现,将内部解与外部Schwarzschild-De Sitter解相匹配,在一般情况下给出了一个不同于广义相对论的恒星引力质量与密度分布之间的关系.然而,在$δF(R) \equiv \partial f/\partial R - 1$是R的递减函数的模型中,这些修改变得可以忽略。因此,太阳系约束和恒星动力学都与$f(R) = R - μ^4/R$完全一致。
2008-03-07 astro-ph gr-qc
The Cauchy problem in hybrid metric-Palatini f(X)-gravity
讨论了{ \it hybrid metric-Palatini gravity}的Cauchy问题的良形式和适定性。{ \it hybrid metric-Palatini gravity}是最近提出的一种改进的引力理论,它是在Einstein-Hilbert Lagrangian中加入一个由{ \it à la} Palatini构造的$f(R)$项。该理论可以被改写为标量张量理论,预测存在一个轻的长程标量场,它可以逃避太阳系的局部测试,并能够修改银河系和宇宙学动力学,导致晚期宇宙加速。在这项工作中,采用广义调和坐标,我们表明,初值问题总是可以{ \it良好制定},而且,可以是{ \it良好设置}取决于所采用的物质来源。
2013-12-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Palatini Approach to Modified Gravity: f(R) Theories and Beyond
我们回顾了最近的文献中修改的引力理论的Palatini方法。讨论的动机,导致考虑替代爱因斯坦的理论,并把度量和连接作为独立的对象后,我们回顾了几个主题,最近已经在这个框架内研究。特别是,我们提供了宇宙加速问题,实验室和太阳系测试,恒星物体的结构,柯西问题和弹跳宇宙学的深入分析。我们还讨论了超越f(R)模型的重要性,以捕捉与暗物质/能量和量子引力相关的其他唯象方面。
2011-01-20 gr-qc hep-ph hep-th
Gravitational waveforms from inspiral compact binaries in Hybrid metric-Palatini gravity
本文在混合 metric-Palatini 引力下计算旋近致密双星的最低阶后牛顿波形,推导相对广义相对论的振幅与相位修正及后爱因斯坦参数,并利用未来探测器和 PSR J0737-3039 数据约束标量场背景值。
2025-05-27 gr-qc
Hybrid metric-Palatini brane system
众所周知,引力理论的度规和帕拉提尼形式主义有自己有趣的特点,但也有一些不同的缺点。最近,一种新的引力理论被提出,称为混合度量-Palatini引力,以治疗或改善他们的个别缺陷。这个引力理论的作用量是通常的爱因斯坦-希尔伯特作用量和由Palatini形式主义构造的$f(\mathcal{R})$项的混合组合。有趣的是,在这种引力中存在一个轻的和长距离的标量场,似乎可以改变宇宙学和银河系的动力学,而不会与实验室和太阳系的测试相冲突。在这篇文章中,我们主要研究了这个新引力理论中厚膜的张量扰动。我们考虑两个模型作为例子,即由背景标量场和纯引力构成的厚膜。两个模型中的厚膜都没有内部结构。当第一模型中的参数大于临界值时,引力子零模具有内部结构。我们发现,有效的四维引力可以复制在膜上的两个模型。此外,还可以保证两个膜系统对张量扰动的稳定性。
2016-01-25 gr-qc hep-th
Dynamical reconstruction of the $Λ$CDM model in hybrid metric-Palatini gravity
本文利用动力系统方法在混合度量-Palatini引力的标量-张量表示中重构ΛCDM模型,证明无需暗能量组分即可获得与广义相对论ΛCDM行为一致的宇宙学解,早期偏差被指数抑制,晚期由标量场势充当暗能量。
2024-03-28 gr-qc
Spherically symmetric static vacuum solutions in hybrid metric-Palatini gravity
我们考虑真空静态球对称解的混合度量-Palatini引力理论,这是一个结合的度量和Palatini $f(R)$形式主义统一的本地限制在太阳系水平和后期的宇宙加速。我们采用混合度规-Palatini理论的标量-张量表示,其中势的标量-张量定义可以表示为一个克莱洛微分方程。由于真空场方程数学上的复杂性,很难找到精确解,因此我们采用数值方法研究度规函数和标量场的行为。通过引入一个合适的独立径向坐标,将场方程转化为无量纲形式,并进行了数值求解。我们检测到的形成一个黑洞从存在的奇异性的度量张量分量。几种模型,对应于不同的功能形式的标量场潜力被认为是。我们还详细研究了这些黑洞解的热力学性质(视界温度、比热、熵和霍金光度引起的蒸发时间)。
2019-03-02 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Screening mechanisms in hybrid metric-Palatini gravity
我们调查的效率,筛选机制的混合公制Palatini重力。场的值是围绕嵌入在恒定密度背景中的球体计算的。我们发现一个薄壳条件的字段依赖于背景字段的值。为了量化薄壳效应的相关性,我们分析了它在不同天体物理物体(行星、卫星或恒星)附近的行为。我们发现,除了一些特殊的对象,该条件是非常好的满足。此外,我们建立的模型上使用的数据从太阳系的实验,如卡西尼号任务测量的光谱偏差和地月系统的稳定性,这给出了最好的约束$f(R)$理论。这些边界有助于确定可行的混合重力模型的范围。
2018-04-11 astro-ph.CO astro-ph.SR gr-qc
Hybrid metric-Palatini stars
我们考虑的内部结构和特定类别的中子,夸克和玻色-爱因斯坦凝聚体星的物理性质的混合度规-Palatini引力理论,这是一个组合的度规和Palatini $f(R)$形式主义。这个理论在解释观测到的现象方面非常成功,因为它统一了太阳系水平上的局部约束和后期宇宙加速,即使标量场非常轻。在混合度规-Palatini理论的框架下,我们导出了球对称位形(质量连续和Tolman-Oppenheimer-Schmidoff)的平衡方程,并采用Higgs型的标量场势,数值研究了它们在中子和夸克物质不同状态方程下的解.在广义相对论和混合度规-Palatini引力理论中,分别建立了由刚性流体、类辐射、袋模型和玻色-爱因斯坦凝聚体状态方程描述的恒星模型,从而对这两种引力理论的预言进行了深入的比较。作为一个一般的结果,事实证明,对于所有考虑的状态方程,混合米制-帕拉提尼引力星的质量比它们的广义相对论同行。此外,还研究了两类对应于固定形式的标量场的恒星模型。有趣的是,在恒定标量场的情况下,物质的状态方程采用描述夸克物质的袋模型状态方程的形式。作为一个可能的天体物理学应用所获得的结果,我们建议,恒星质量的黑洞,质量范围内的$3.8M_{\odot}$和$6M_{\odot}$,分别,实际上可能是混合公制帕拉提尼重力中子或夸克星。
2017-01-26 gr-qc hep-th
Post-Newtonian Parameters from Alternative Theories of Gravity
最近,在帕拉提尼和度规形式主义中,人们研究了引力的替代理论及其在宇宙学中的应用。本文的目的是提出一个理论框架(在Palatini形式主义),以测试这些理论在太阳系的水平,并可能在银河系尺度。我们精确地求解了真空中的场方程,并得到了对标准广义相对论引力场的相应修正。另一方面,近似的解决方案,发现在物质的情况下,从拉格朗日依赖于一个唯象参数。无论是在真空的情况下,并在物质的情况下,从广义相对论的偏差是由参数控制,提供后牛顿修正,证明是在良好的协议与太阳系的实验。
2005-06-27 gr-qc
Novel scalar degrees of freedom emerging from hybrid metric-Palatini gravity
Universidade de Lisboa(里斯本大学);Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço(天文与空间科学研究所);Università di Napoli “Federico II”(那不勒斯费德里科二世大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN)(意大利国家核物理研究所);Scuola Superiore Meridionale(南方高等学院)
本文研究了混合度规-帕拉廷标量-张量理论,探讨了其在宇宙学、强场和弱场中的行为,发现其能统一描述不同尺度的引力,并提供连接修改引力与观测的有效框架。
2026-03-25 gr-qc
Exact black hole solutions in Palatini Kalb-Ramond gravity
School of Physical Science and Technology, Southwest University(西南大学物理科学与技术学院)
该研究在Palatini Kalb-Ramond引力中求得精确静态球对称黑洞解,推导修正场方程并验证热力学定律,通过水星进动等观测给出洛伦兹破缺参数的最强约束。
2026-10-06 gr-qc
The virial theorem and the dark matter problem in hybrid metric-Palatini gravity
混合度规-Palatini引力是最近提出的一种理论,它由度规Einstein-Hilbert拉格朗日量与Palatini构造的$f(\cal R)$项叠加而成。该理论预言了一个远距离标量场的存在,它通过了太阳系的观测约束,即使标量场非常轻,并修改了宇宙学和银河系动力学。因此,该理论为在同一理论框架下研究暗能量和暗物质的问题提供了新的可能性。本文研究了混合度量-Palatini引力的标量-张量表示中的广义维里定理。更具体地说,考虑到相对论无碰撞玻尔兹曼方程,我们表明,补充几何项的引力场方程提供了一个有效的贡献的引力势能。我们证明了总维里质量正比于由有效标量场产生的新项所对应的有效质量和重子质量。这表明广义维里定理的几何起源可以解释星系团中著名的维里定理质量差异。除此之外,我们还考虑了天体物理学的应用模型,并表明该模型预测的质量与标量场及其影响延伸到星系团的维里半径之外。在混合度量-Palatini模型预测的星系团速度色散剖面的背景下,广义维里定理可以成为一个有效的工具,在观测上检验这类广义引力模型的可行性。
2013-06-24 gr-qc physics.gen-ph
Hybrid metric-Palatini gravity: black holes, wormholes, singularities and instabilities
2012年T. Harko等人,已知成功地描述了本地(太阳系)和宇宙学观测。我们讨论静态的,球对称的HMPG真空解决方案的援助,其标量张量表示。这个标量-张量理论与具有共形耦合的标量场(可以是正则场或幻影场)的广义相对论相一致,因此这个理论的已知解被重新解释为HMPG。特别地,在零标量场势$V (ϕ)$的情况下,使得黎曼和Palatini Ricci标量都为零,一般的渐近平坦解要么包含裸奇点,要么描述可穿越的虫洞,只有特殊情况下的黑洞解具有极值视界。也有一个单一的参数家庭的解决方案与无穷多个极端的地平线之间的静态区域。与非零电位$V (ϕ)$的解析解的例子也进行了说明,其中黑洞解与简单的视野是通用的,但规范标量,他们需要(至少部分)负电位。有了幻影标量,就有了“黑色宇宙”的解,它们在视界之外通向一个膨胀的宇宙,而不是一个奇点。大多数的解在标量摄动下是不稳定的,但一些特殊的黑洞解是稳定的。
2020-05-31 gr-qc hep-th
Black Hole Perturbations and Quasinormal Modes in Hybrid Metric-Palatini Gravity
近年来,引力波天文学的迅速发展为黑洞光谱学的迅速发展铺平了道路,这使得利用准正规模来检验黑洞成为可能。本文研究了混合度量-Palatini引力(HMPG)中黑洞的轴向引力扰动和QNM频率。HMPG理论的特点是具有动力学标量自由度,能够解释宇宙的晚期加速膨胀,而不需要引入任何\textit{ad hoc}屏蔽机制来保持太阳系尺度的动力学。我们得到了控制HMPG黑洞轴向引力扰动的主方程,并计算了QNM频率。此外,在对黑洞及其QNM的研究中,我们考虑了基于后牛顿分析的模型参数的约束,并展示了HMPG黑洞的QNM频率在观测一致的参数空间范围内是如何变化的.
2020-12-15 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Palatini form of 1/R gravity
有人认为,最近宇宙膨胀的加速是由于爱因斯坦-希尔伯特项加上一个与里奇标量的倒数成比例的项所构成的修正引力作用。虽然这个理论的原始版本已经被证明与太阳系的观测相冲突,但一个修正的Palatini版本的理论,其中度规和连接被视为变分原理中的独立变量,被认为是宇宙加速的可行模型。我们证明了这个理论等价于一种标量-张量理论,其中标量场动能项不存在于作用量中,因此标量场不是一个独立的动力学自由度。在10^(-3)eV量级(哈勃尺度和普朗克尺度的几何平均值)的能量尺度下,对标量场进行积分,会在粒子物理学的标准模型的物质场之间产生额外的相互作用,因此该理论被排除在电子-电子散射实验之外。
2003-08-12 astro-ph gr-qc hep-th
Spherically symmetric black holes and wormholes in hybrid metric-Palatini gravity
2012年T. Harko等人,已知成功地描述了本地(太阳系)和宇宙学观测。本文给出了HMPG在标量-张量表示为零标量场势$V(ϕ)$,且黎曼($R$)和Palatini($\cal R$)Ricci标量均为零的最简单情形下的静态球真空解的完整描述.这样的标量-张量理论与广义相对论一致,而广义相对论是以幻影共形耦合的标量场作为引力源。一般的渐近平坦解要么包含裸中心奇点,要么描述可穿越的虫洞,并且存在一个特殊的双参数全局正则黑洞解族.此外,还存在一个单参数解族,其在静态区域之间具有无穷多个极值视界,且球半径从区域到区域单调变化。我们认为,所得到的黑洞和虫孔解在微扰下是不稳定的。作为一个副产品,它表明,标量张量理论与$V(ϕ)=0$,其中至少有一个非平凡的($ϕ\ne \rm const$)真空解决方案与$R\equiv 0$,必然减少到一个理论与共形标量场(后者可能是常见的或幻影)。
2019-08-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Spherically symmetric spacetimes in f(R) gravity theories
本文从解析和数值两方面研究了f(R)引力理论中恒星的引力场。我们推导出这些理论的广义Tolman-Oppenheimer-Volkov方程,并表明在度量f(R)模型中,参数化后牛顿参数$γ_{\rm PPN} = 1/2$是一个强大的结果,为一大类边界条件设置在恒星的中心。这个结果也不会因为太阳系中引入了暗物质而改变。在度量$f(R)=R-μ^4/R$模型中,我们也发现了一类具有$γ_{\rm PPN} \approx 1$的解,但这些解是不稳定的,并且随时间衰减.另一方面,Palatini版本的理论被发现满足太阳系的约束。我们还考虑紧凑型恒星的Palatini形式主义,并表明,这些模型是不一致的多方状态方程。最后,我们讨论了f(R)引力和标量张量理论之间的等价性,并指出许多有趣的Palatini f(R)引力模型不能被理解为具有$ω\to -3/2$的Jordan-Brans-Dicke理论的极限情况。
2008-03-07 astro-ph gr-qc hep-th
Post-Newtonian Constraints on Scalar-Tensor Gravity
National Institute of Chemical Physics and Biophysics(爱沙尼亚生物物理与化学国立研究所);Institut d’Astrophysique de Paris(巴黎天体物理学研究所)
本文研究了标量-张量理论在太阳系中的后牛顿约束,比较了度规和帕拉廷i变分原理对弱场现象的影响,发现帕拉廷i方法在非最小耦合情况下能产生更弱的本地限制。
2026-07-14 astro-ph.CO gr-qc
Cosmology of hybrid metric-Palatini f(X)-gravity
最近提出了一类新的修正引力理论,它是由度规Einstein-Hilbert拉格朗日量与Palatini构造的$f(\cal R)$项叠加而成。动态等效标量张量表示的模型也制定,它表明,即使标量场是非常轻的,该理论通过太阳系观测的限制。因此,该模型预测存在一个长程标量场,修改宇宙学和银河系动力学。一个明确的模型,通过当地的测试,并导致宇宙加速。在本工作中,研究表明该理论也可以用量$X\equiv κ^2 T+R$来表达,其中T和R分别是应力-能量和里奇张量的迹线。变量X表示相对于广义相对论的场方程轨迹的偏差。本文还探讨了这种混合度规-Palatini引力理论在宇宙学中的应用,并给出了由f(X)-引力的标量-张量表示得到的宇宙学解。讨论了获得宇宙加速的判据,并将场方程作为一个动力学系统进行了分析。根据有效标量场势的函数形式,得到了几类描述加速和减速宇宙的动力学宇宙解。此外,宇宙学扰动方程的推导和应用揭示的性质的传播标量自由度和签名这些模型预测的大尺度结构。
2013-03-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The gravity lagrangian according to solar system experiments
在这项工作中,我们表明,在相对较低的曲率在度量和Palatini形式主义的引力拉格朗日函数f(R)是一个有界的功能,只能偏离的线性范围内定义的众所周知的功能。我们通过分析一组不等式来获得这些函数,这些不等式是任何f(R)理论必须满足的,以便与实验室和太阳系观测约束兼容。这一结果意味着最近提出的f(R)引力理论的非线性项在低曲率下占主导地位,与观测结果不相容,因此不能代表一个有效的机制来证明宇宙加速。
2005-05-22 astro-ph gr-qc hep-th
Solar System planetary orbital motions and f(R) Theories of Gravity
本文研究了$f(R)$引力理论对太阳系引力实验的影响。特别地,从真空中场方程的精确解出发,在Palatini形式下,计算了牛顿势的修正对太阳系行星开普勒轨道根数的影响,并与EPM2004星历表的最新行星定轨结果进行了比较.结果表明,近日点的绝对值和平均绝对值受长期岁差的影响。我们得到的最佳估计参数$k$,简单地涉及到标量曲率,措施的引力理论的非线性。我们使用我们的结果来约束宇宙学常数,并显示如何$f(R)$功能可以约束,在原则上。我们获得的结果表明,与最近的其他论文一致,如果与宇宙学相关值相比,太阳系实验对于设置此类约束并不有效。
2006-12-14 astro-ph gr-qc hep-th
Cosmological and astrophysical applications of modified theories of gravity
在这项工作中,我们研究了宇宙学和天体物理学的应用最近提出的广义混合度量-Palatini引力理论,它结合了功能的度量和Palatini方法的变分方法在$f\left(R\right)$重力。这个理论是作为混合度量-帕拉蒂尼引力的自然推广而产生的,它已被证明是第一个将宇宙加速度与太阳系约束统一起来的理论,而不需要变色龙机制。在宇宙学的角度来看,我们使用重建的方法,通常的幂律和指数尺度因子的行为在FLRW宇宙中存在各种不同的物质分布,随着崩溃的宇宙的解决方案。使用动力系统的方法,我们还表明,没有全局吸引子可以存在于宇宙相空间和稳定的宇宙可以描述的尺度因子,在有限的时间内发散或渐近接近常数值。此外,我们还研究了引力理论的宇宙学相空间与六阶和八阶项的导数的度量,我们得出的结论是,高阶项是不可忽略的。在天体物理学领域,我们表明,使用该理论的结条件,它是可能的,以获得解决方案的紧凑对象支持薄壳,如自引力壳与不完美的流体在其外部,也可穿越虫洞的解决方案,满足零能量条件的整个时空,从而不需要支持的奇异物质。此外,我们还证明了在Kerr度规描述的旋转黑洞范围内,存在特定形式的作用量,使得理论的大质量标量自由度是稳定的。
2019-11-19 gr-qc
f(R) and f(T) theories of modified gravity
我们简要回顾f(R)理论,无论是在度量和Palatini公式,他们的标量张量表示和变色龙机制,可以解释在太阳系中没有可察觉的后果。我们还回顾了f(T)理论,一种不同的方法来修改重力包括变形的远程平行等价的广义相对论。我们展示了宇宙学和宇宙弦的一些应用。作为f(R)的,f(T)理论不能免除额外的自由度,我们也讨论这个仍然开放的问题。
2012-05-03 astro-ph.CO gr-qc