具有直接物质耦合的多标量引力理论及其参数化后牛顿参数

我们研究在引力部分除了度规外还包含多个标量场的引力理论。本工作的特殊性在于，除了 Jordan 框架度规产生的普遍相互作用外，我们还允许这些引力标量与物质场之间存在直接耦合，这种耦合对于引力的源和探针通常可以不同。使用参数化后牛顿（PPN）形式体系研究了该理论的弱引力区域，该区域可描述太阳系实验。我们推导了该形式体系中十个参数的表达式。其中，$\zeta_3$ 和 $\zeta_4$ 相对于没有直接耦合的理论中的值发生了改变。即使通过重新定义 Jordan 框架消除了引力标量与源的能量密度之间的直接耦合，这一事实仍然成立。一旦处于正确识别的 Jordan 框架中，所有其他 PPN 参数对直接耦合都不敏感。当直接耦合对于引力的源和探针不同时，它们会使非相对论探针在牛顿阶就已经偏离该框架中 PPN 度规的测地线。因此，这种耦合将是可直接探测的，并且会被实验排除。这表明，与近期文献中的主张相反，仅依靠弯曲的目标空间和与物质的直接耦合来屏蔽引力标量的存在是不可能的。