宇宙与实验室中修正引力的迹象?
摘要
广义相对论(GR)与从毫米尺度到星系尺度乃至更大范围的广泛实验/观测一致。然而,有理由相信GR可能需要被修正,因为它包含奇点(它是一个不完备的理论),并且它需要精细调节以通过宇宙学常数解释宇宙的加速膨胀。因此,检验上述尺度范围之外的各种实验和观测以寻找偏离GR预言的可能迹象十分重要。若发现此类迹象,理解哪些类别的修正引力理论与它们一致便很重要。本综述旨在总结这些问题的近期进展。在亚毫米尺度上,我们展示了对Washington实验(Kapner等人(2007))数据的分析,该实验寻找亚毫米尺度上牛顿定律的修正,并证明该数据集中隐藏着一个空间振荡信号。我们表明,尽管该信号无法在标准修正理论(可行标量张量理论与 理论)框架内解释,它却是非局域引力理论的一个相当普遍的预言。在宇宙学尺度上,我们综述了红移空间畸变(Redshift Space Distortion)数据的近期分析,这些数据测量了不同红移处宇宙学扰动的增长率,并表明这些数据与Planck/2015 CMB数据所指示的 CDM 参数值在约3 水平上存在某种张力。通过允许决定宇宙学扰动增长率的有效牛顿常数演化,该张力可被减弱。我们得出结论:尽管数据与GR预言间的此张力可能源于数据的系统/统计不确定性,它也可能构成新引力理论的早期迹象。
引用
@article{arxiv.1904.09462,
title = {Hints of Modified Gravity in Cosmos and in the Lab?},
author = {Leandros Perivolaropoulos and Lavrentios Kazantzidis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.09462},
year = {2019}
}
备注
21 pages (two column), 22 figures. Minor modifications, references added. Invited Review for Special Issue on Modified Gravity. Published in International Journal of Modern Physics D, Vol. 28, No. 05, 1942001 (2019)