f(R) 作用量、宇宙加速与局部引力检验

我们研究 f(R) 理论中的球对称解及其与局部引力检验的兼容性。我们首先阐明了弱场展开有效范围，指出许多用于解决暗能量问题的模型在现实情形下会在此展开中失效。这使使用该展开若干篇论文的结论失效。对于在小曲率处修改引力的稳定模型，我们发现当渐近背景曲率较大时，通过所谓的“Chameleon”机制，大约会恢复爱因斯坦引力的解，这是结果来自度量中的额外标量自由度的非线性动力学。在这些模型中，随着宇宙膨胀和背景曲率减小，人们会观察到从爱因斯坦引力向标量-张量引力的转变。假设等熵演化，我们估计了该转变在给定质量和半径的源处的红移。我们还指出，声称因标量在真空中质量较大而与引力检验兼容的动力学暗能量模型（例如包括 R^2 修正项的模型），是不可行的。