修正引力中的曲率-物质耦合：从线性模型到共形不变理论
广义相对论与量子宇宙学
2022-09-20 v1 宇宙学与河外天体物理
高能物理 - 理论
摘要
在本会议报告中，我们综述了具有标量曲率任意函数与物质拉格朗日密度之间曲率-物质耦合的修正引力理论。这种显式的非极小耦合诱导了能量-动量张量的非零协变导数，意味着非测地运动并从而导致一个额外力的出现。在此，我们利用存在物质产生/湮灭时的开放系统不可逆热力学形式体系，探讨能量-动量张量不守恒的物理与宇宙学含义。粒子产生率、压强以及共动熵的表达式在协变形式下得到并详细讨论。与引力场方程共同应用，开放系统热力学导致了标准ΛCDM宇宙学范式的推广，其中粒子产生率与压强被有效地视为宇宙学流体能量-动量张量的分量。此外，我们还简要介绍了共形二次Weyl引力中曲率与几何的耦合，假设形式为L_m R̃^2的耦合项，其中L_m是通常的物质拉格朗日量，R̃是Weyl标量。该耦合显式满足理论的共形不变性要求。借助辅助标量场与Weyl标量表示R̃^2，引力作用量可在Ricci标量中线性化，从而在Riemann空间中导出共形不变的f(R,L_m)型理论，其中物质拉格朗日量非极小耦合于几何。
引用
@article{arxiv.2203.03295,
title = {Curvature-matter couplings in modified gravity: from linear models to conformally invariant theories},
author = {Francisco S. N. Lobo and Tiberiu Harko},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.03295},
year = {2022}
}
备注
20 pages, no figures; based on a plenary talk in the 4th PU International Conference on Gravitation and Cosmology, 22-25 Nov., 2021; accepted for published in IJMPD (proceedings)