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宇宙学能告诉我们关于引力的什么信息?用 Sigma 和 Mu 约束 Horndeski 理论

宇宙学与河外天体物理 2016-11-15 v4 广义相对论与量子宇宙学

摘要

唯象函数 Σ\Sigmaμ\mu(也称为 Glight/GG_{\rm light}/GGmatter/GG_{\rm matter}/G)通常用于分别参数化将物质密度对比与透镜势和 Newton 势联系起来的 Poisson 方程的可能修改。未来的大尺度结构巡天将对它们进行良好的约束。但是,测量这些函数的特定值对修正引力理论意味着什么?我们在具有二阶运动方程的一般 Horndeski 类单场标量-张量理论的背景下提出这个问题。我们发现了几个一致性条件,这些条件使得基于与参数形式无关的 Σ\Sigmaμ\mu 的测量来排除大范围的理论类别成为可能。例如,测量到 Σ1\Sigma \ne 1 将排除所有具有动能正则形式的理论,而发现 Σ1\Sigma-1μ1\mu-1 符号相反将强烈不利于整个 Horndeski 模型类。我们分别检验了大尺度和小尺度极限、尺度依赖的可能性,以及与引力波速度界限的一致性。我们确定了 Horndeski 理论的子类,这些子类可以根据测得的 Σ\Sigmaμ\mu 之间的差异予以排除。

关键词

引用

@article{arxiv.1606.05339,
  title  = {What can Cosmology tell us about Gravity? Constraining Horndeski with Sigma and Mu},
  author = {Levon Pogosian and Alessandra Silvestri},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1606.05339},
  year   = {2016}
}

备注

12 pages, 1 diagram; minor improvements, typos corrected, references added; matches the version accepted to Phys Rev D