在 2040 年代于宇宙学尺度上检验广义相对论
宇宙学与河外天体物理
2026-01-12 v1
摘要
广义相对论在强场环境下经受了极其精确的检验，但其在宇宙学尺度上的有效性很大程度上仍未被探索。即将开展的宽且深的大尺度结构巡天将触及超大规模线性尺度，在此尺度上相对论效应——Doppler 项、引力红移、透镜放大率以及势演化——在星系成团中留下显著印记。这些特征代表了对时空的独特探测，是标准 Newton 分析无法触及的，但随着巡天体积的增加而愈发重要。我们概述了下一代设施（如 ESO 的 Expanding Horizons 计划所设想的）的科学潜力，这些设施有望通过多示踪功率谱和高红移 Lyman-break 星系单示踪双谱，首次对大尺度结构中的相对论效应进行稳健测量。探测这些贡献将为引力打开一扇新窗口，使我们能够在 2040 年代的宇宙学尺度上对广义相对论及其替代理论进行精确检验。
引用
@article{arxiv.2601.05320,
title = {Probing General Relativity on Cosmological Scales in the 2040s},
author = {Federico Montano and Samantha J. Rossiter and Chris Addis and Jessie Hammond and Stefano Camera and Chris Clarkson and Mohamed Yousry Elkhashab and Massimo Guidi and Ofer Lahav and Giovanni Aricò and Sofia Contarini and Pratika Dayal and Giulia Degni and Antonio Farina and Vid Iršič and Federico Marulli and Elena Sarpa and Simone Sartori and Emiliano Sefusatti and Francesco Verdiani and Giovanni Verza},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.05320},
year = {2026}
}
备注
4 pages, ESO White Paper Call, Expanding Horizons initiative