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MOND修正惯性表述的模型

星系天体物理 2022-10-03 v3 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学

摘要

描述了MOND的“修正惯性”表述模型,并将其应用于非相对论多体系统。它们涉及时间非局域运动方程。动量、角动量和能量被(非局域地)定义,其总值对于孤立系统是守恒的。这些模型作出了所有显著的MOND预言。然而,它们在一些次要预言上与现有的“修正引力”表述不同。这些模型正确描述了复合体在低加速度场中的运动,即使其组分的内部加速度很高。它们表现出MOND外场效应(EFE),显示出与我们从修正引力版本中所预期的一些重要差异:在模型的一个简单示例中,对于主导外场的情况,决定EFE的是μ(θaex/a0)\mu(\theta\langle a_{ex}\rangle/a_0),其中μ(x)\mu(x)是描述旋转曲线的MOND“插值函数”,而目前已知的修正引力表述为μ(aex/a0)\mu(a_{ex}/a_0)。两个主要区别是:虽然aexa_{ex}是外加速度的瞬时值,aex\langle a_{ex}\rangle是它的某种时间平均,且θ>1\theta>1是一个依赖于外场与内场变化频率比的额外因子。只涉及频率比,且a0a_0仍是唯一新的有量纲常数。对于星系中圆周轨道上的系统(如盘星系中的垂直动力学),由于aex=aex\langle a_{ex}\rangle=a_{ex},第一个区别消失。但θ\theta因子可在抑制MOND效应方面显著增强EFE,超过修正引力中的推断。还描述了一些精确解,例如旋转曲线、谐力和一般二体问题,后者在深MOND区约化为单体问题。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.07073,
  title  = {Models of modified-inertia formulation of MOND},
  author = {Mordehai Milgrom},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.07073},
  year   = {2022}
}

备注

14 pages. Version matching the published one. Added a discussion of the initial-value problem, of some uniqueness issues, and of solution by iterations. Added some references