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
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
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 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
Improved binary pulsar constraints on the parameterized post-Einsteinian framework
参数化的后爱因斯坦形式主义被发展来寻找广义相对论与引力波的一般偏差。在这里，我们提出了这个框架的约束条件，使用贝叶斯分析的一组二进制脉冲星观测。特别是，我们使用测量的开普勒和后开普勒参数的六个不同的二进制脉冲星系统，和马尔可夫链蒙特卡罗探测计算后验的参数化后爱因斯坦参数，并获得强大的约束。我们发现1-2个数量级的改进时，结合所有六个观测的约束强度，相对于可以实现时，只使用双二进制脉冲星。我们还发现，约束与二进制的组件质量的协方差是强大的。在这里导出的参数化后爱因斯坦框架上的界限可以用作将来用引力波观测对广义相对论进行贝叶斯检验的先验。
2020-05-07 astro-ph.CO gr-qc
Parameterized Evolution of the Kretschmann Scalar in Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker Cosmology with Torsion Contributions and Big Rip Model
本研究在参数化绝对平行几何框架内引入挠率及参数b，推导含挠率贡献的弗里德曼宇宙克雷奇曼标量表达式，揭示其在特定条件下的退化特性，为探索早期宇宙挠率作用及偏离广义相对论的宇宙模型提供框架。
2025-08-24 gr-qc
Millilensing induced systematic biases in parameterized tests of General Relativity
本研究针对毫透镜引力波信号，分析忽略透镜效应对广义相对论参数化检验的系统偏差影响，发现虽ppE模型易误判偏差，但残差信噪比检验可识别拟合问题，现有探测器下难出现假阳性检测。
2024-10-29 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Galileo satellite constellation and extensions to General Relativity
我们考虑的影响，一些已知的广义相对论的扩展，将与伽利略定位系统的观测，并得出结论，测量它们的可能性。我们具体解决的影响存在的宇宙学常数，汤川除了牛顿的潜力，和存在一个额外的，恒定的加速度。我们还考虑了一个广泛的度量理论，这可以通过参数化后牛顿形式主义分类的现象学的影响。
2007-10-20 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
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
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
Modeling Compact Binary Merger Waveforms Beyond General Relativity
参数化的后爱因斯坦框架修改了螺旋波形模型，以纳入超越广义相对论的影响。我们将现有的模型扩展到合并振铃制度。这里介绍的修改增加了一个单一的自由度，对应于二元聚结时间的变化。其他合并属性仍然预测GR。我们讨论这个模型的参数估计，以及它如何可以用来提取信息超越GR波形。
2022-03-26 astro-ph.HE gr-qc
Testing Source Dependence in Gravitational-Wave Tests of General Relativity with Mutual Information
Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））；Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台）
该研究提出一个基于互信息的非参数框架，用于检验引力波广义相对论检验中的偏差参数是否依赖于源性质，并在模拟和真实数据中验证了其有效性。
2026-09-10 astro-ph.HE gr-qc
Parameterized Post-Einsteinian Framework for Precessing Binaries
在广义相对论中，孤立的黑洞遵循无毛定理，该定理确定了它们外部时空的多极结构。然而，在修正的引力中，或者当致密物体不是黑洞时，外部时空可能具有不同的多极结构。当两个黑洞处于双星系统中时，这种多极结构决定了轨道和自旋进动动力学的形态。反过来，岁差动力学通过特定的振幅和相位调制，印刻在由一个吸气的致密双星发射的引力波上。因此，这些振幅和相位调制的检测和表征可以改善引力波对基础物理的约束。最近，分析进动波形计算在两种情况下：（i）动力学陈-西蒙斯引力，其中无毛定理被违反，和（ii）变形的紧凑的对象与通用的质量四极矩。在这项工作中，我们使用这两个例子，提出了一个扩展的参数化后爱因斯坦~（ppE）框架，包括岁差效应。新框架包含用于波形相位的$2n$ ppE参数$(\mathscr{b}^{\rm ppE}_{(m',n)}, b^{\rm ppE}_{(m',n)})$和用于波形幅度的$2n$ ppE参数$(\mathscr{a}^{\rm ppE}_{(m',n)}, a^{\rm ppE}_{(m',n)})$。ppE校正的数目$n$对应于当将截断的ppE波形与精确的ppE波形进行比较时实现给定似然阈值所需的谐波的最小数目，并且$(m',n)$对应于包含ppE参数的谐波的谐波数目。我们明确地示出了这些ppE参数如何映射到上面讨论的特定示例波形。所提出的ppE框架可以作为未来用进动双星的引力…
2023-02-22 gr-qc
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
Tests of General Relativity with GW230529: a neutron star merging with a lower mass-gap compact object
该研究通过两种参数化框架检验引力波事件GW230529_181500，确认其与广义相对论一致，并对偶极辐射及爱因斯坦-标量-高斯-博内引力给出迄今最紧约束。
2025-05-24 gr-qc
Constraining Dirty Black Holes and pseudo-complex General Relativity with the Gravitational Waves Transient Catalog 3.0
本研究利用引力波瞬变星表3.0数据，分析致密并合引力波信号，更新赝复广义相对论与脏黑洞模型对广义相对论参数化偏离的约束，排除了1PN及首次排除1.5PN的无视界偏离，拓展了参数空间探索范围。
2025-09-04 gr-qc
Investigating the relation between gravitational wave tests of general relativity
对致密双星聚结的引力波观测提供了强场引力的精确探测。因此，现在有一套标准的广义相对论（GR）的零测试应用于LIGO-Virgo探测和更多这样的测试建议。然而，所有这些测试之间的关系还没有得到很好的理解。我们开始调查这一问题，通过应用一组标准的测试模拟观测的二进制黑洞在GR和GR的现象学偏差。我们考虑四种类型的测试：残差，吸气合并振铃一致性，参数化定相（两个品种），和修改后的色散关系。我们还检查了波形的未建模重建与使用GR模板恢复的波形的一致性。这些测试被应用到模拟观测类似于GW 150914与GR的大小偏差和类似于GW 170608与GR的小偏差。我们发现，虽然非常大的偏差从GR拿起具有高的显着性几乎所有的测试，更温和的偏差拿起只有少数测试，并且在我们考虑的中等信噪比下的任何测试都不能将某些偏差识别为GR违反。此外，识别具有高显著性的各种偏差的检验不一定是预期的检验。特别地，在某些情况下，参数化测试恢复PN测试参数比它们的真实值更接近于零。此外，我们发现，我们考虑的GR偏差，残差测试只能检测到极端的GR偏差，不再看起来像二进制黑洞聚结在GR。重建比较显示更多的承诺检测相对较小的GR偏差在未建模的框架，至少对于大质量系统。
2022-02-01 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
Using global positioning systems to test extensions of General Relativity
我们认为，使用伽利略导航卫星系统的可行性，以限制可能的扩展或修改广义相对论，通过评估的影响，相关的增加牛顿潜力和比较可用的观测：相对频移和光传播的时间延迟。我们解决的影响偏离广义相对论的基础上，参数化后牛顿参数，由于存在一个宇宙学常数，一个恒定的加速度，如假定的先锋异常，汤川势项，由于大量的标量场和幂律势项，它可以产生于无引力或f（R）理论。
2011-07-17 gr-qc physics.space-ph
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 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
Summary of Tests of General Relativity with the Binary Black Hole Signals from the LIGO-Virgo Catalog GWTC-1
我们总结了广义相对论的四个测试进行了使用先进的LIGO和先进的处女座探测到的10个二元黑洞信号，并包括在他们的第一个目录，GWTC-1。这些事件提供了前所未有的机会来检验广义相对论对这些高度动态的强场事件的引力波形的预测。前两个测试检查残差与噪声的一致性以及信号低频和高频部分的一致性。另外两个测试检查波形模型中的参数化偏差-包括后牛顿系数-与零一致，并且波的传播是非色散的。这些测试没有发现偏离广义相对论的证据，并且组合约束将先前的结果改进了2.5倍。我们还检查了所有三个探测器观察到的二元黑洞信号没有给出比从GW 170817获得的更强的约束。
2019-10-21 gr-qc
Theory-agnostic framework for inspiral tests of general relativity with higher-harmonic gravitational waves
最近的引力波观测显示了高次谐波存在的证据，因此可能表明这些波是在具有不对称质量比的致密物体的螺旋中产生的。具有较高谐波的信号包含大量信息，这些信息可以导致更好地估计系统参数，并可能导致更严格的广义相对论测试。然而，包含高次谐波的引力波模型只在广义相对论中发展出来，而测试与广义相对论理论无关的偏差的模型则纯粹基于信号的主导模式。在这里，我们扩展参数化后爱因斯坦的框架，包括$\ell=2, 3$和$4$高次谐波的第一后牛顿秩序，因此提供了一个现成的使用傅立叶域波形模型的测试与高次谐波的广义相对论。我们发现，傅里叶相位的高次谐波的变形可以很容易地映射到主谐波的变形，而傅里叶振幅的高次谐波的变形一般不能以理论不可知的方式。尽管如此，我们开发了一个简单的波形振幅的变形（通过时域振幅的重新缩放变形），既最大限度地减少了独立的振幅变形参数的数量，并捕捉到所有已知的修改理论的预测。
2022-03-29 gr-qc
Testing General Relativity with Gravitational Waves
引力波源为我们提供了独特的测试平台，用于探测引力的强场、动力学和非线性方面。在本章中，我们对利用引力波检验广义相对论的现状和前景做了简要的概述。特别是，我们专注于三个理论不可知论的测试（参数化测试，inspiral-merger-ringdown一致性测试，和引力波传播测试），并解释如何可以应用这些测试的例子修改引力理论。最后，我们给出了一些悬而未决的问题，需要解决进行更精确的测试重力与引力波。
2021-11-11 astro-ph.HE gr-qc
New Concept for Testing General Relativity: The Laser Astrometric Test of Relativity (LATOR) Mission
本文讨论了一个新的基础物理实验，它将以优于二阶效应的精度检验相对论引力在重力场强度~G^2范围内的作用。激光天体测量相对性测试（LATOR）任务使用两个微型航天器之间的激光干涉测量法，其视线从太阳附近经过，以准确测量太阳引力中的光偏转。实验设计的关键要素是由放置在国际空间站（ISS）上的长基线（100米）多通道恒星光学干涉仪提供的冗余几何光学桁架。空间干涉仪用于测量两个航天器之间的角度和确定轨道。LATOR不仅将参数化后牛顿（PPN）$γ$的值提高到前所未有的10 e8分之一的精度水平，还将达到测量重力固有非线性引起的下一个后牛顿阶（1/c^4）光偏转效应的能力。太阳四极矩参数J2将被高精度测量，以及各种其他相对论效应，包括Lense-Thirring进动。LATOR将在基础物理学的测试中带来非常强大的进步：这项任务可能会发现广义相对论的违反或扩展，或者揭示物理定律中存在额外的长程相互作用。LATOR实验是独一无二的，是太阳系重力实验的自然高潮。
2003-11-15 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
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
Multi-band gravitational wave tests of general relativity
黑洞的剧烈碰撞为爱因斯坦的广义相对论在强/动态引力体系中提供了极好的实验平台。在这里，我们证明了分辨能力，可以获得后，使用多波段观测引力波从地面和空间为基础的探测器。我们发现显着的改进，在两个通用的参数化测试的广义相对论和一致性测试的吸气合并振铃部分的波形在单波段检测。这种多波段观测对于前所未有的探测至关重要，例如引力中的宇称违反。
2020-08-22 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Experimental tests of curvature couplings of Fermions in General Relativity
在测地线轨道上的自旋为1/2的粒子没有引力势，但它们仍然与曲率张量有非零耦合。时空曲率对费米子的影响可以用矢量势和赝矢量势来参数化。这些明显的CPT违反条款，可以测量与卫星为基础的自旋极化扭秤和时钟比较实验。地球曲率效应的量级为10^{-37} Gev，这与目前CPT破坏耦合的~10^{-29} Gev的界限相差不远。
2002-04-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Solar system relativity tests, formulas for light deflection by a central mass, and modification of the lens equation, for a Weyl scaling invariant dark energy
我们估计的变化，在太阳系广义相对论的测试时，“暗能量“产生的外尔标度不变的行动，使用修改后的Schwarzschild样球对称的解决方案，在这种情况下获得的Adler和Ramazano \vglu。我们表明，广义相对论的标准结果被修改的数量远远低于目前的实验误差。然而，因为当中心质量$M$消失时度规不是共形平坦的，所以光偏转的贡献与宇宙学常数$Λ$成正比，与$M$成正比的贡献符号相反。这可能对宇宙学背景下的引力透镜产生影响，因此我们计算了对引力透镜的“透镜方程”的相应修正。我们还给出了通过顺序$ΛM$的光偏转角的公式，假设一个参数化的球对称度量的外部区域的中心质量。
2022-11-09 astro-ph.CO gr-qc
On possible a-priori "imprinting" of General Relativity itself on the performed Lense-Thirring tests with LAGEOS satellites
本文研究了广义相对论本身可能的先验“印记”效应对最近用绕地球轨道运行的LAGEOS卫星和GRACE专用任务的地球重力位模型测量Lense-Thirring岁差的影响。分析表明，广义相对论，没有明确解决的GRACE为基础的模型，可能会“印记”他们的偶带谐波系数J_L在一个不可忽略的水平，鉴于目前的准确性，在恢复他们。这就转化为基于LAGOS的相对论性检验的偏差，其大小与Lense-Thirring效应本身一样大。进一步的分析应包括广义相对论本身的GRACE数据处理，明确解决它。
2010-01-20 astro-ph.EP gr-qc physics.geo-ph
Testing general relativity with gravitational waves -- improving and extending Modified Dispersion Relation tests
Utrecht University（乌得勒支大学）；Nikhef（荷兰国家核与亚原子物理研究所）；University of Szeged（塞格德大学）；National Institute of Technology, Kozhikode（科泽科德国立技术学院）；University College London（伦敦大学学院）；University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）；University of Birmingham（伯明翰大学）；International Centre for Theoretical Sciences (ICTS)（国际理论科学中心）
本文改进并扩展了通过引力波色散关系测试检验广义相对论的方法，通过改进采样方法等提升了测试精度，并发现广义相对论的约束有所收紧。
2026-02-27 gr-qc
Null test of general relativity based on gravitational waves
University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；Beijing Normal University（北京师范大学）
本文提出一种基于引力波数据的广义相对论零检验方案，通过将偏差参数转化为质量-质量关系并比较其概率，应用于五个O1/O2双黑洞事件，发现GR偏差迹象但不具决定性，且网络信噪比与偏差强度无单调相关，该方案可推广至全部引力波数据。
2026-09-25 gr-qc
A-priori "imprinting" of General Relativity itself on some tests of it?
我们研究了广义相对论本身可能的先验"印记"效应对基于卫星/航天器的广义相对论测试的影响。我们处理了一些在太阳引力场中进行或提议的时延测距实验。事实证明，广义相对论在天文单位和太阳引力常数GM_{\odot}上的"印记"，在迄今为止进行的基于航天器的时间延迟测试中没有得到解决，在旨在测量空间曲率PPN参数γ的典型太阳系测距实验中，导致了10 ^-6量级的先验偏差。它太小了一个数量级，不值得卡西尼号进行的实验关注，但它会影响未来计划或提议的测试，旨在达到10 ^-7 - 10 ^-9的精度来确定伽马。
2010-02-24 astro-ph.EP gr-qc hep-ph
The Laser Astrometric Test of Relativity Mission
介绍了一个新的基础物理实验，它能以优于二阶重力场强度的精度检验相对论引力。激光天体测量相对性测试（LATOR）任务使用两个微型航天器之间的激光干涉测量法，其视线从太阳附近经过，以准确测量太阳引力中的光偏转。实验设计的关键要素是由放置在国际空间站上的长基线（100米）多通道恒星光学干涉仪提供的冗余几何光学桁架。几何冗余使LATOR能够以非常高的精度测量由太阳重力场引起的与欧几里德几何的偏离。LATOR不仅将参数化后牛顿（PPN）参数伽马的值提高到前所未有的1/1 e8精度水平，还将达到测量重力固有非线性导致的下一个后牛顿阶（1/c^4）光偏转的影响的能力。太阳四极矩参数J2将被高精度地测量，以及各种其他相对论性参数。LATOR将在基础物理学的测试中带来非常强大的进步：这项任务可能会发现广义相对论的违反或扩展，或者揭示物理定律中额外的长程相互作用的存在。LATOR实验是独一无二的，是太阳系重力实验的自然高潮。
2004-01-15 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
Accelerating Tests of General Relativity with Gravitational-Wave Signals using Hybrid Sampling
针对现有广义相对论引力波检验方法难以适配未来大样本瞬变星表的问题，提出一种新型混合采样方法，经GW150914事件和模拟信号验证，效率比现有方法高约一个数量级，且适用范围更广。
2023-03-22 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Comparing Bayes factors and hierarchical inference for testing general relativity with gravitational waves
在用引力波测试广义相对论的背景下，用多个事件获得的约束通常通过分层形式主义或通过组合的乘法贝叶斯因子来组合。我们发现，众所周知的依赖贝叶斯因子的分析先验的参数空间的区域中没有似然支持可能会导致强的信心，有利于不正确的结论时，采用乘法贝叶斯因子。贝叶斯因子$\mathcal{O}(1)$是矛盾的，因为它们敏感地依赖于分析先验，而分析先验很少以原则性的方式设置;此外，当许多$\mathcal{O}(1)$贝叶斯因子相乘时，特别是当先验比基础总体宽得多时，可以获得组合贝叶斯因子$>\mathcal{O}(10^3)$，以支持取决于分析先验的错误结论。而层次分析推断的是超越广义相对论约束的个体的系综分布，它不会受到这个问题的影响，并且一般会收敛以支持正确的结论。而不是一个天真的乘法，一个更可靠的贝叶斯因子可以计算从分层分析。我们提出了一些玩具模型，表明乘以贝叶斯因子的做法可能会导致不正确的结论。
2022-04-22 astro-ph.HE gr-qc
Biases in Ringdown Tests of General Relativity from Gravitational-Wave Microlensing
Indian Association for the Cultivation of Science（印度科学培养协会）；The Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics (IUCAA)（大学间天文学与天体物理中心）；International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所国际理论科学中心）
该研究发现引力波微透镜会在广义相对论振铃测试中产生系统偏差与虚假信号，影响残余天体参数推断及克尔假设检验。
2026-10-15 astro-ph.HE gr-qc
Impact of overlapping signals on parameterized post-Newtonian coefficients in tests of gravity
本文研究引力波重叠信号对参数化广义相对论检验中-1PN至2PN系数的影响，发现1PN系数受影响最大，且尽管部分重叠信号单独会误导为偏离广义相对论，但统计组合后仍支持广义相对论。
2024-02-23 astro-ph.IM gr-qc
Extended parameterized spin expansion formalism for ringdown analysis with GW250114
School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS（杭州高等研究院基础物理与数学学院，UCAS）；CAS Key Laboratory of Theoretical Physics, Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所理论物理重点实验室）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
通过同时采样特征长度尺度ℓ和标度指数p，扩展了ParSpec框架，对GW250114进行理论无关的环振测试，发现当前数据无法区分不同标度行为，ℓ约束主要受参数空间几何影响。
2026-10-16 gr-qc
Tests of general relativity at the fourth post-Newtonian order with GW230627 and GW250114
Zhejiang University of Technology（浙江工业大学）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Northeastern University（东北大学）
利用GW250114和GW230627两个高信噪比引力波事件，首次对4PN和4.5PN阶的旋近系数进行观测约束，结果与广义相对论一致，为高阶后牛顿检验建立了基线。
2026-06-12 gr-qc
Effect of Spin-Torsion Interaction on Raychaudhuri Equation
在参数化绝对平行几何中推广了Raychaudhuri方程。这个版本的绝对平行比传统的更一般。一般化考虑了运动基本粒子的量子自旋和背景引力场的扭转之间的相互作用。所得到的广义Raychaudhuri方程包含了一些依赖于时空挠率的额外项，这些额外项对广义相对论的奇异性定理有一定的影响。在一定条件下，该方程可化为原Raychaudhuri方程，而不需要零挠。
2008-07-06 gr-qc
Prospects of dynamical determination of General Relativity parameter beta and solar quadrupole moment J2 with asteroid radar astronomy
我们评估的前景量化参数化后牛顿参数β和太阳四极矩J2与观测近地小行星的大轨道进动率（9至27弧秒世纪$^{-1}$）。我们考虑了现有的光学和雷达天体测量，以及雷达天体测量，可以现实地获得与阿雷西博行星雷达在未来五年。我们的灵敏度计算依赖于传统的协方差分析和蒙特卡罗模拟。我们发现，β和J2的独立估计值可以分别以$6\times10^{-4}$和$3\times10^{-8}$的精度获得。由于我们假设了相当保守的观测不确定性，这是报告雷达天体测量时的通常做法，因此实际精度可能分别接近$2\times10^{-4}$和$10^{-8}$。因此，用小行星雷达天文学对太阳扁率的纯动力学测定可以与日震学测定相媲美。
2017-08-18 astro-ph.EP gr-qc physics.space-ph
Model-Independent Test of General Relativity: An Extended post-Einsteinian Framework with Complete Polarization Content
我们开发了一个独立于模型的测试广义相对论，允许约束的引力波（GW）偏振内容与GW检测的二进制紧凑对象的吸气。首先考虑三种修正的引力理论（Brans-Dicke理论、Rosen理论和Lightman-Lee理论），计算了地面探测器对内旋阶段引力波的响应函数。这使我们能够看到在这些理论中预测的额外的极化如何修改响应函数的广义相对论预测。然后，我们考虑一般的幂律修改的哈密顿量和辐射反作用力，并研究如何修改时域和傅立叶响应函数时，所有的极化。从这些一般的参数和具体的修改重力的例子，我们推断出一个改进的参数化后爱因斯坦模板家庭与完整的极化内容。这个系列通过包含新的理论参数来增强广义相对论模板，当这些参数获得某些值时减少到前者，并恢复其他值的修改后的重力预测，包括所有极化。最后，我们讨论的检测策略，以约束这些新的，偏振理论参数，通过构建一定的零通道，通过多个检测器的输出组合。
2017-05-12 gr-qc hep-ph hep-th
Experimental Relativity with Accretion Disk Observations
在过去的几十年里，电磁观测被用来了解黑洞及其周围物质的性质。我们了解基础物理学的能力依赖于我们对这些电磁观测建模中两个关键因素的理解：描述黑洞的引力理论，以及产生观测辐射的天体物理学。在这项工作中，我们研究我们目前的能力，约束和检测偏离广义相对论使用的吸积盘光谱的恒星质量的黑洞的二元系统。我们的分析结合了相对论射线追踪和马尔可夫链蒙特卡罗抽样技术，以确定如何以及这样的测试广义相对论可以在实践中进行。我们表明，即使当一个非常简单的天体物理模型的吸积盘是假定先验的，模型的参数和控制变形的参数之间的不确定性和协方差从广义相对论的任何测试广义相对论非常具有挑战性的吸积盘光谱观测。我们还讨论了假设广义相对论是正确的先验的天体物理模型的参数估计的数据时，爱因斯坦的理论，这可能会导致一个根本的系统偏差的影响。
2019-07-22 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Supermassive Black Hole Tests of General Relativity with eLISA
由Yunes和Pretorius设计的参数化后爱因斯坦（ppE）方案，它引入了修正后牛顿系数的频域引力波形，以模拟替代理论的重力，我们计算分析时域波形，经过数值傅里叶变换，旨在代表（相位校正）ppE波形。在这种形式主义中，替代理论通过对相位和频率的修正来表现自己，正如广义相对论（GR）所预测的那样，在不同的后牛顿（PN）阶。为了提出一个通用的测试替代理论的重力，我们假设的耦合常数的每一个替代理论是明显的积极的，允许的GR波形的更正是积极的或消极的。通过探索大规模的黑洞二进制GR波形的检测和参数估计校正的时域ppE信号的能力，使用当前的eLISA配置（为欧空局宇宙视觉L3任务），我们证明，在高于1PN阶的相位和频率的校正，GR波形是足够的检测和估计替代理论信号的参数。然而，对于在0和0.5 PN阶引入校正的理论，GR波形不能覆盖整个参数空间，需要使用非GR波形进行检测和参数估计。
2015-01-16 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
"Imprinting" in General Relativity Tests?
我们调查可能的先验“印记”的广义相对论本身的航天器为基础的测试。我们处理一些执行或建议的时间延迟测距实验在太阳的引力场。广义相对论在天文单位和太阳引力常量GM_ \odot上的“印记”，在迄今为止进行的航天器时间延迟测试中还没有得到解决，这可能会在旨在测量空间曲率PPN参数γ的典型太阳系测距实验中引起10^-6量级的先验偏差。它太小了，小了一个数量级，不足以影响卡西尼号的实验，但它会影响未来计划或提议的测试，这些测试旨在达到10^-7-10^-9的精度来确定γ。
2009-12-30 astro-ph.EP gr-qc hep-ph
A Parametrized post-Einsteinian Framework for Gravitational Wave Bursts
恒星质量的人口，紧凑的物体二进制合并与不可忽略的偏心率可能是大到足以激励搜索与地面引力波探测器。这样的事件可能是特殊的实验室，以测试广义相对论在动力学，强场制度，作为一个更大的部分能量是在高速发射，相比准圆形的吸气。然而，这里的一个严重障碍是计算偏心系统的理论波形的挑战，具有用于匹配滤波器搜索的必要精度。相应的波形与其说是一个连续的波形，不如说是一个在近拱点附近发射的能量集中爆发序列。基于此，最近提出了一种替代方法，即在与突发一致的时间-频率瓦片集合上堆叠过量功率，作为更实用（尽管次优）的检测策略。从这样的检测中推断出的前导顺序“可观测”将是表征每个时间-频率瓦片的位置和大小的离散数字的序列。在广义相对论中，这个（可能很大的）数字序列是由描述二进制形成时的一小部分参数唯一确定的。在这项工作中，根据准圆形inspiral开发的参数化后爱因斯坦框架的精神，我们提出了一个简单的，参数化变形的基线广义相对论爆发算法偏心inspiral事件，将允许模型独立的测试爱因斯坦的理论在这个高速，强场制度。
2017-10-02 astro-ph.HE gr-qc
Mission Design for the Laser Astrometric Test Of Relativity
本文主要讨论了激光天体测量相对论试验（LATOR）的任务设计。这一飞行任务使用两个微型航天器之间的激光干涉测量法，这两个航天器的视线从太阳附近经过，以准确测量光在太阳重力作用下的偏转。实验设计的关键要素是由放置在国际空间站（ISS）上的长基线（100米）多通道恒星光学干涉仪提供的冗余几何光学桁架。空间干涉仪用于测量两个航天器之间的角度和确定轨道。几何冗余使LATOR能够以非常高的精度测量由太阳重力场引起的与欧几里德几何的偏离。这种设计使LATOR能够将参数化后牛顿（PPN）参数$γ$的值提高到前所未有的精度水平，即1/10 $^{8}$ ;该misison还将测量重力固有非线性导致的下一个后牛顿阶（$\propto G^2$）光偏转的影响。太阳四极矩参数，$J_2$，将被高精度地测量，以及各种其他相对论效应，包括Lense-Thirring进动。LATOR将在基础物理学的测试中带来非常强大的进步：这项任务可能会发现广义相对论的违反或扩展，或者揭示物理定律中存在额外的长程相互作用。
2004-09-29 astro-ph gr-qc physics.space-ph
Fortifying gravitational-wave tests of general relativity against astrophysical assumptions
针对引力波检验广义相对论受天体物理假设影响的问题，提出同时推断天体物理种群的框架，利用LIGO-Virgo-KAGRA第三次观测数据，加强约束并提高与广义相对论的一致性。
2023-12-21 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Testing General Relativity with Binary Lens Microlensing Events
Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University（北京师范大学前沿天文与天体物理研究所）；School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理学院）
本研究提出利用双微引力透镜事件结合GRAVITY+设备，通过测量PPN参数γ来检验极弱场区域的广义相对论，基于ASASSN-22av模拟已获约23%精度，未来可提升至约3%。
2026-10-09 astro-ph.IM gr-qc
Black Hole Spectroscopy and Tests of General Relativity with GW250114
本研究利用迄今最强引力波信号GW250114，通过分析并合后准正则模式谱，在百分之几至几十精度内验证了广义相对论及黑洞克尔性质，获得迄今最严格的单事件检验。
2025-09-09 astro-ph.HE gr-qc
