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模仿标量引力哈密顿量分析的再考察

广义相对论与量子宇宙学 2019-03-13 v2 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 理论

摘要

我们对若干模仿引力模型进行哈密顿量分析,并将我们的结果与先前不同作者所得结果进行比较。我们验证,对于健康的模仿标量-张量理论,相应哈密顿量部分有下界的条件是模仿场能量密度 λ 取正值。我们表明,对于具有平移对称性的模仿暗物质,只要对其初值施加适当边界条件,模仿能量密度随时间保持为正;而在无平移对称性的模型中,只需将 λ→e^{λ} 替换即可维持正能量密度。同一结果也适用于模仿 f(R) 引力,若假定标准 f(R) 引力的通常稳定性条件且 λ>0,则该理论是健康的。相反,若将模仿物质加入不健康的种子作用量,所得模仿引力理论一般仍不稳定。作为一个例子,我们考虑带有高阶导数项 (□φ)^2 的标量-张量理论,其含有 Ostrogradski 鬼场。我们还重新审视了关于在存在普通标量物质时模仿暗物质 FLRW 背景周围线性扰动的稳定性问题的结果。我们发现普通物质的存在并不会复活动力学鬼模(至少在 UV 极限下)。那些哈密顿量非正定的模式是非传播的(声速为零)且与模仿物质本身相关。它们在普通标量流体缺席的情形下已然存在,导致尘埃过密度的增长。

关键词

引用

@article{arxiv.1812.02667,
  title  = {Hamiltonian analysis of mimetic scalar gravity revisited},
  author = {Alexander Ganz and Purnendu Karmakar and Sabino Matarrese and Dmitri Sorokin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1812.02667},
  year   = {2019}
}

备注

40 pages, 0 figures