Modified Gravity and Cosmology: An Update by the CANTATA Network

با تمرکز بر گرانش اصلاح‌شده، این کتاب مروری بر پیشرفت‌های اخیر در زمینه‌های گرانش و کیهان‌شناسی، ارائه وضعیت هنر، برجسته کردن مشکلات باز، و تشریح جهت‌های تحقیقات آینده را ارائه می‌کند. p>

نسبیت عام و چارچوب ΛCDM در حال حاضر افسانه استاندارد هستند و الگوی همخوانی کیهان‌شناسی را تشکیل می‌دهند. با این وجود، مسائل نظری باز دیرینه، و همچنین مشاهدات جدید احتمالی ناشی از توسعه انفجاری کیهان‌شناسی در دو دهه اخیر، انگیزه و منجر به انجام تحقیقات زیادی برای ساختن بسط‌ها و اصلاحات مختلف می‌شود.

در این بررسی، تمامی نظریه‌ها و سناریوهای بسط داده شده ابتدا در پرتو سازگاری نظری مورد بررسی قرار می‌گیرند و سپس در زمینه‌های هندسی مختلف، مانند کیهان‌شناختی و متقارن کروی، اعمال می‌شوند. پیش‌بینی‌های آن‌ها در هر دو سطح پس‌زمینه و آشفتگی، و در مورد کیهان‌شناسی در زمان‌های اولیه، میانی و متأخر، با حجم عظیمی از داده‌های رصدی که اخترفیزیک و کیهان‌شناسی در دو دهه گذشته توانسته‌اند ارائه دهند، مواجه می‌شوند. تئوری‌ها، سناریوها و مدل‌هایی که مراحل فوق را با موفقیت و کارآمد پشت سر می‌گذارند، به‌عنوان قابل اجرا طبقه‌بندی می‌شوند و کاندیدهایی برای توصیف طبیعت هستند، و به خوانندگان اجازه می‌دهند دید کلی روشنی از وضعیت هنر و اینکه حوزه گرانش اصلاح‌شده به کجا می‌رود. .

این کار در چارچوب COST European Action «شبکه کیهان‌شناسی و اخترفیزیک برای پیشرفت‌های نظری و اقدامات آموزشی» -CANTATA انجام شد.

With a focus on modified gravity this book presents a review of the recent developments in the fields of gravity and cosmology, presenting the state of the art, high-lighting the open problems, and outlining the directions of future research.

General Relativity and the ΛCDM framework are currently the standard lore and constitute the concordance paradigm of cosmology. Nevertheless, long-standing open theoretical issues, as well as possible new observational ones arising from the explosive development of cosmology in the last two decades, offer the motivation and lead a large amount of research to be devoted in constructing various extensions and modifications.

In this review all extended theories and scenarios are first examined under the light of theoretical consistency, and are then applied in various geometrical backgrounds, such as the cosmological and the spherical symmetric ones. Their predictions at both the background and perturbation levels, and concerning cosmology at early, intermediate and late times, are then confronted with the huge amount of observational data that astrophysics and cosmology has been able to offer in the last two decades. Theories, scenarios and models that successfully and efficiently pass the above steps are classified as viable and are candidates for the description of Nature, allowing readers to get a clear overview of the state of the art and where the field of modified gravity is likely to go.

This work was performed in the framework of the COST European Action “Cosmology and Astrophysics Network for Theoretical Advances and Training Actions” - CANTATA.