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标量传感器重力中的宇宙学。 (英语) Zbl 1057.83002号

物理基础理论139.多德雷赫特:Kluwer学术出版社(ISBN 1-4020-1988-2/hbk)。xiii,第267页。(2004).
这本书致力于研究一些可以替代爱因斯坦广义相对论的引力理论。标量张量理论通过洛伦兹度量和标量场描述引力;后者被解释为度量引力与物质之间的耦合强度,在空间和时间上是可变的。广义相对论就是这样一种情况,即φ是常数;然后它是经典引力常数的倒数。由于非最小耦合,马赫原理被纳入了安萨茨。这种类型的第一个理论是作为卡鲁扎·克莱因理论的副产品出现的。后者最初不使用5维度量和集合的组件(g{55}=1)。Jordan等人意识到(g_{55}=phi^2)导致了一个有意义的理论,其中四维标量(phi)是引力的一部分。布兰斯和狄克在拉格朗日函数中插入了一个新的常数(ω),并开始了对由此产生的理论家族的研究。事实证明,太阳系中的爱因斯坦效应需要大得令人不快的ω值。另一个概括使理论更加灵活:在本书的术语中,广义标量传感器理论是从形式为(L=f(φ,R)-\omega(φ)\nabla\phi^2)的拉格朗日公式推导而来的,具有两个函数\(f)和\(ω),并且\(R)表示\(g)的标量曲率。最近,人们对这类理论的兴趣重新燃起,因为标量场出现在现代物理学的各个领域:宇宙学希格斯场、弦理论的膨胀场、…
在这里,作者介绍并激发了布兰斯-迪克和广义理论。然后,他在这个框架下集中讨论宇宙学和引力波。各章的标题如下。1.标量张量重力。2.有效能量动量张量和共形框架。3.引力波。4.标量传感器宇宙学的精确解。5.早期宇宙。6.扰动。7.非最小耦合。8.现在的宇宙。
广义格式中的标量张量理论可以通过保角变换来衡量。Faraoni将理论的原始形式称为“Jordan框架”,将保角测量形式称为非常类似广义相对论的“爱因斯坦框架”。他详细讨论了这两种框架的利弊和解释;最终答案尚不明确。通常,宇宙学膨胀是由最小耦合标量场驱动的。有人预计,所考虑的非最小耦合理论可能也能做到这一点,甚至更好。事实上,各种各样的理论导致了丰富的可能影响:慢滚和快滚膨胀、超膨胀、加速和超加速膨胀、宇宙学双折射、惯性宇宙、摇摆宇宙。可能有大爆炸(开始)或大粉碎(结束)奇点,也可能没有。引力波,特别是波长很长的原始引力波,可能会干扰引力透镜效应,从而被探测到。作者使用了一般的物理参数以及精确的(宇宙学)解和弱场近似。特别关注的问题是,(φ)场是暗能量还是精髓的候选者。同样,可以通过选择合适的特定理论来模拟典型效应。
这本书的主题相当完整。参考文献列表有925个条目;许多引文都是2000-2003年的。这本书既是一个有用的调查,也是对当前讨论的贡献。

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