Теория относительности Эйнштейна за более чем сто лет широко признана научным сообществом и является одной из основных теоретических концепций современной физики. Она подтверждена множеством экспериментов, таких как гравитационное отклонение света Солнцем [1], изменение перигелия Меркурия [2], гравитационное красное смещение [3], [4] расширение Вселенной [5] и др. Не так давно одно из следствий общей теории относительности – существование гравитационных волн, – было подтверждено [6].
Однако, по сей день находятся проблемы, которые не могут быть объяснены силами ОТО, основные заключаются в области тёмной материи и тёмной энергии [7], [8], а также в объяснении инфляции [9], [10]. Поэтому интересны попытки ее модифицировать. Они не всегда имеют большой успех, однако есть методы, позволяющие найти решение и модифицировать теорию относительности для большего соответствия наблюдениям и экспериментальным данным.
Один из таких способов – введение нелинейной скалярной функции в действие [11]. При таком рассмотрении могут появляться как новые степени свободы, так и фантомные состояния. Эти методы несовершенны, но на них возлагаются определённые надежды, тем более что их достоверность подтверждается в экспериментах [12], [13].
Актуальность работы состоит в исследовании гибридной теории гравитации [14], [15], т.к. она представляется как наиболее эффективная теория, расширяющая общую теорию относительности путём введения нелинейной скалярной функции в действие. Большая часть посвящена обзору для большей наглядности различий теорий.
Структура работы выглядит следующим образом. В первой главе даётся обзор f(R)-гравитации в двух формализмах: метрическом и Палатини, выводятся уравнения поля. Отдельное внимание уделено гибридной теории гравитации, в особенности в скаляр-тензорной формулировке, даны уравнения поля как в общем виде, так и при конкретных f. Вторая глава посвящена f(T )-гравитации. Дана теория с ненулевым кручением.
В данной работе были освещены два наиболее популярных вида теорий, обобщающих ОТО при помощи введения нелинейной скалярной функции в действие. В обеих теориях были рассмотрены основные принципы, а также выведены уравнения поля. Предметом особого интереса в работе является f(X)-гравитация как наиболее близкая к ОТО теория, которая тем не менее даёт новые результаты. Большее внимание было уделено f(R)-гравитации, нежели телепараллельным теориям вследствие малого количества собственного материала по теме.
Тем не менее, сравнение теорий на основе данной работы представляется возможным.
Данная работа является вводной для более подробного исследования альтернативных теорий гравитации в общем и f(X)-гравитации в частности, а также их расширений.
