Equivalence between definitions of the gravitational deflection angle of light for a stationary spacetime
本文证明了静态时空中两种引力偏转角定义(Huang-Cao线积分与Ono-Ishihara-Asada)的等价性,并讨论了实际应用中光线的方向问题。
2023-11-17 gr-qc
New perspective on thermodynamics of spacetime: The emergence of unimodular gravity and the equivalence of entropies
我们提出了一个新的推导爱因斯坦方程之间的平衡克劳修斯熵跨越边界的局部因果钻石和纠缠熵与其视界。通过与Jacobson提出的纠缠平衡方法的比较,我们证明了在半经典体系中物质纠缠与克劳修斯熵的等价性。我们还提供了一个直接的比较共形物质的熵,显示它们的等价性,而不呼吁引力动力学。此外,我们还确定了时空热力学所隐含的引力动力学实际上对应于单模引力而不是广义相对论。
2020-11-16 gr-qc hep-th
Particle detectors, geodesic motion, and the equivalence principle
结果表明,量子粒子探测器不是时空结构的可靠探测器。特别是,它们无法区分一般时空中的惯性运动和非惯性运动。为了证明这一点,我们考虑在任意静态球对称时空中进行圆周运动的探测器,并给出了当场处于静态真空态时响应函数为零的充分必要条件。通过检查两个特定的情况下,我们表明,没有关系,在一般情况下,响应函数的消失和事实,即检测器的运动是,或不是,测地线。然而,在静态渐近平坦时空中,所有旋转的探测器都在静态真空中被激发。因此,在这种特殊情况下,静态真空似乎与非旋转框架相关。这些结果的等效原理的影响被认为是。特别是,我们讨论了如何正确地制定粒子探测器的原则,并表明它是满意的。
2003-11-17 gr-qc
Null Foliations of Spacetime and the Geometry of Black Hole Horizons
在这项工作中,提出了一种方法来构建空时的零叶理。这种方法用于指定零生成元的等价类,其代表可以是局部仿射测地线的类光共法线,从而与时空的嵌入零超曲面局部正交。所提出的方法的主要好处是,它比传统的广义相对论的双零方法在几何上的限制更少,但仍然允许这样的结论,即时空可以由合适的归一化零测地线向量场对来划分。这是证明了不同的黑洞时空的例子,也就是说,由Kerr-Newman家族的成员,根据该家族的一个说,叶理和相关的等价类的零生成器被明确地构造。
2019-08-23 gr-qc
Equivalence between the timelike Brunn-Minkowski inequality and timelike Bakry-Émery-Ricci lower bound on weighted globally hyperbolic spacetimes
本文证明类时Brunn-Minkowski不等式蕴含类时Bakry-Émery-Ricci曲率下界,并结合已知结果在光滑加权全局双曲时空中建立了TBM(K,N)与TCD(K,N)条件的等价性。
2025-04-08 gr-qc math.MG
Equivalence between domain-walls and "noncommutative" two-sheeted spacetimes: Model-independent matter swapping between branes
我们报告了依赖于畴壁和非对易几何的某些宇宙模型之间的数学等价性。证明了在一定的假设下,由两个畴壁构成的双膜世界可以看作是一个“非对易”的两片时空。这种等价性也意味着目前正在研究的模型独立现象学。两个膜(或片)之间的物质交换是通过磁矢势诱导的费米子振荡来预测的。这种现象可以通过实验来研究,它可以以一种新的、可理解的方式揭示额外维度的存在。
2010-02-16 gr-qc hep-ph hep-th
Equivalence between the in-in perturbation theories for quantum fields in Minkowski spacetime and in the Rindler wedge
本文研究了闵可夫斯基时空和Rindler楔中相互作用实标量场的时间序真空关联函数之间的关系。关联函数是在in-in形式中微扰地构造的,通常用于更一般时空的计算。我们证明了在微扰理论中的所有阶次,时间有序真空关联函数可以用内-内形式主义计算,其内部顶点限制在包含外部点的任何Rindler楔。这意味着真空关联函数的Minkowski in-in(或in-out)微扰展开可以通过这些微扰子在Unruh温度下的热态的Rindler in-in微扰展开来再现。
2020-03-17 gr-qc hep-th
Principle of Equivalence at Planck scales, QG in locally inertial frames and the zero-point-length of spacetime
等效原理使经典引力的影响在局部惯性系中消失。在局域惯性系中,等效原理对于量子引力效应起着什么作用?我在这里从一个具体的角度来回答这个问题。在接近但稍大于普朗克长度的介观尺度上,人们可以用有效几何来描述量子时空和物质。这种有效量子几何的关键特征是零点长度的存在。当我们从量子几何到量子物质时,零点长度将以特定的方式在物质场的传播子中引入修正。另一方面,在介观尺度下,人们不能忽略物质场的自引力,这也会改变传播子的形式。一致性要求,这两个修改-来自两个不同的方向-是相同的。我证明了这个非平凡的需求实际上是满足的。令人惊讶的是,等效原理,在次普朗克尺度下运作,以微妙的方式确保了这种一致性。
2020-05-19 gr-qc hep-th
On singular generalized Berwald spacetimes and the equivalence principle
引入了奇异广义Finsler时空和奇异广义Berwald时空的概念,并讨论了它们与经典引力描述的关系。一种方法来构建这样的广义Berwald时空的例子勾勒。该方法适用于两个不同层次的一般性。首先,得到了一类平坦的奇异广义Berwald时空.为了进一步推广,提出了一类非平坦的广义Berwald时空,并讨论了相应的爱因斯坦场方程.在这种情况下,一个论点赞成一个小的值的宇宙学常数给出。最后一节简要讨论了模型的物理意义。
2017-02-12 gr-qc hep-th math-ph
On the Equivalence of Spacetimes, the Cartan-Karlhede Algorithm
众所周知,在广义相对论中,两个度规通过坐标变换联系起来的时空在物理上是等价的。然而,给定两个线元素,几乎不可能实现最一般的坐标变换来检验时空的等价性。在本文中,我们提出了所谓的Cartan-Karlhede算法,它提供了一个有限的步骤序列来决定是否两个度量是等价的。本文的重点是通过几个简单的例子来说明该方法,以便读者在实践中了解算法的基本原理和细节。
2020-07-31 gr-qc math-ph math.DG
Quantum superposition of spacetimes obeys Einstein's Equivalence Principle
我们质疑量子理论和广义相对论的基本原理之间存在基本冲突的观点,特别是大质量物体的叠加将导致违反等效原理的事实。有人认为,这种违反意味着这样的叠加必然会不可避免地自发坍缩(就像在迪奥西-彭罗斯模型中一样)。我们确定这样一个断言的起源,在不可能找到一个地方,经典的参考系,爱因斯坦的等效原理将举行。相反,我们认为等价原理的表述可以被推广,使得它适用于与时空叠加中的量子系统相关联的参考系。这个新公式的核心是引入量子参考系(QRF)的量子同构。这个过程调和了量子理论中的线性叠加原理与广义协变性原理和广义相对论的等效原理。因此,当一个大质量的物体以空间叠加态制备时,没有必要引起引力诱导的自发态约化。
2022-01-05 gr-qc quant-ph
Spacetime and Physical Equivalence
在这篇文章中,我开始制定一个概念方案:(一)分析对偶的情况下,理论等价;(二)评估的情况下,理论等价也是物理等价的情况。该方案适用于规范/重力对偶。我阐述我认为是他们的贡献的问题:(三)时空的性质在量子引力;(四)更广泛的哲学和物理讨论的时空。(一)-(二)通过四个对比分析二元性。对偶性将是模型之间合适的同构:四个相关的对比如下:(a)裸理论:被赋予适当结构和对称性的状态、量和动力学的三元组;与解释理论:被赋予另外一对合适的解释映射。(b)可扩展与不可扩展的理论:就它们的应用领域而言,它们分别可以和不能被扩展。(c)外部解释与内部解释:分别通过将理论与另一个解释的理论相结合或从理论本身内部进行解释来构建。(d)理论与物理等价:将形式等价与完全解释理论的等价进行对比。我应用这个计划来回答问题(iii)-(iv)的规范/重力对偶。我认为,物理上相关的东西是那些站在一个双射对应下的二元性:两个模型的共同核心。因此,我的结论是,在这些模型中,我们所熟悉的大多数数学和物理结构,虽然关键的是从来没有完全,但在很大程度上不是共同核心的一部分。因此,对量子引力理论的对偶性的解释迫使我们重新思考时空以及理论物理学中的许多其他工具在时空理论中所扮演的角色。
2020-06-10 gr-qc hep-th physics.hist-ph
Nordstrom's scalar theory of gravity and the equivalence principle
诺德斯特龙的引力理论是用平坦时空中的标量场来描述引力的,在观测上被排除了。然而,它是唯一的引力理论与广义相对论遵守强等效原理。我在本文中表明,这一显着的性质是真实的超越后牛顿的水平,可以与存在的Nordstrom-Katz超势。
2011-04-24 gr-qc
Is gravity an intrinsically quantum phenomenon? Dynamics of Gravity from the Entropy of Spacetime and the Principle of Equivalence
引力的两个令人惊讶的特征是:(a)等效原理和(b)引力与热力学之间的联系。在{ \it局域惯性系}中利用等效原理和狭义相对论,可以得到引力必须具有几何描述的认识。我表明,在{ \it local Rindler frame}中使用相同的等效原理、狭义相对论和量子理论,可以得到引力的爱因斯坦-希尔伯特作用泛函,从而得到时空的动力学。这种方法主要涉及假设视界面积必须与熵成正比,使用局部林德勒坐标系作为局部惯性坐标系的自然扩展,并导致解释引力作用量代表时空几何的自由能。顺便说一句,我们还可以得到一个自然的解释:(1)为什么引力的协变作用量包含度规张量的二阶导数;(2)为什么引力耦合常数是正的。分析表明,引力本质上是全息的,甚至是量子力学的。
2002-05-27 astro-ph gr-qc hep-th
Equivalence of solutions between the four-dimensional novel and regularized EGB theories in a cylindrically symmetric spacetime
最近,一个新的四维Einstein-Gauss-Bonnet(EGB)理论被提出来绕过Lovelock定理,并给出四维局部引力的非平凡效应。主要机制是引入重新定义$α\rightarrowα/(D-4)$并取极限$D\rightarrow4$。然而,该理论没有标准的四维场方程。然后提出了一些正则化过程来解决这个问题[arXiv:2003.11552,arXiv:2003.12771,arXiv:2004.08362,arXiv:2004.09472,arXiv:2004.10716]。由此得到的正则化四维EGB理论具有与原理论相同的壳作用量。因此,可以预期,新的四维EGB理论是等价于它的正则化版本。然而,这两个理论的等价性是依赖于时间的。在本文中,我们测试的等价性在一个圆柱对称时空。得到了这两种理论的严格场方程,并进一步分析了它们在这类时空中的等价性。圆柱形宇宙弦被认为是度规的具体例子。得到了三组解,并计算了相应的弦质量密度。结果揭示了四维高斯-邦纳项如何对新理论中的弦几何作出贡献。
2020-11-18 gr-qc hep-th
Physical equivalence between the covariant and physical graviton two-point functions in de Sitter spacetime
我们已经知道,对于某些规范参数的选择,de Sitter时空中的协变引力子两点函数是红外发散的。另一方面,我们也知道在全球坐标系中的横向无痕同步规范中,对于这个时空,不存在需要物理引力子两点函数红外截止的红外发散。本文证明了具有两个规范参数的协变引力子Wightman两点函数与整体坐标系中的物理引力子Wightman两点函数是等价的,因为它们产生了引力子场中任何线性定域规范不变张量(如线性化Weyl张量)的相同两点函数。这证实了几十年前指出的事实,即在协变规范中引力子两点函数的红外发散对于某些规范参数的选择是规范伪影,因为它们对线性化理论中任何局部规范不变张量场的怀特曼两点函数没有贡献。
2012-07-31 gr-qc hep-th
Submanifolds in spacetime with an auxiliary unphysical extra dimension and four-dimensional open and closed FRW universes
给出了四维开宇宙和闭宇宙的FRW度量与五维伪欧氏时空中适当子流形上导出的度量之间的等价性的显式坐标变换.
2011-11-04 gr-qc
Is Gravity Truly Balanced? A Historical-Critical Journey Through the Equivalence Principle and the Genesis of Spacetime Geometry
本文提出一种不依赖爱因斯坦场方程的新方法,从达朗贝尔原理和洛伦兹变换推导物质产生的时空度规,在弱场极限下与广义相对论一致,为等价原理提供新的动力学诠释。
2025-10-15 gr-qc physics.hist-ph
Quantum Gravity in Flat Spacetime
本研究基于强等效原理与第一性原理构建量子引力模型,分析匀加速观察者所经历的类引力现象,并预言 Unruh 效应及类空二维曲面的离散面积谱。
2024-04-16 gr-qc
Affine sphere relativity
我们研究光锥可能是各向异性的时空。我们证明了以下结构的等价性:(a)平均Cartan挠率为零的Lorentz-Finsler流形,(b)每个点的指标(观察者空间)是以零截面为中心的凸双曲仿射球的Lorentz-Finsler流形,以及(c)由时空体积和尖锐凸锥分布给出的对。等价性建议用这种结构来描述{\em(仿射球)时空},这样就没有代数度量概念进入定义。因此,这项工作显示了时空的度量特征是如何从测度和序等基本概念中产生的。非相对论性时空是用非正常球代替正常球而得到的,所以这种区分不需要群论元素。在物理学上,在仿射球时空中,光锥分布和时空测度决定了有质量和无质量粒子的运动(因此色散关系)。此外,它表明,更一般地说,洛伦兹-芬斯勒理论不可微的锥,类光测地线和运输的粒子动量在他们是很好的定义,虽然曲线参数化可能是未定义的。因果关系理论也表现良好。给出了仿射球时空的几个结果。芬斯勒几何中的一些结果,例如兰德斯空间的特征,也包括在内。
2017-02-22 gr-qc
Equivalence Principle in Cosmology
本文分析了Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker时空中哈勃观测者的爱因斯坦等效原理。我们表明,在FLRW时空中的光锥的仿射结构应处理本地的光学度规,这是不减少到闵可夫斯基度规,由于非均匀参数化的本地方程的光传播与适当的时间的观察者的时钟。这种差异的物理后果是,当地测量的无线电波的多普勒频移受到哈勃膨胀的影响。
2013-07-20 astro-ph.CO gr-qc
About the (in)equivalence between holonomic versus non-holonomic theories of gravity
该文研究引力理论的完整与非完整标架描述的等价性,发现经典下等价性由等效原理保证、不依赖动力学及时空维度,标架场不可逆时等价性失效,需重新判定引力的本质。
2025-05-06 gr-qc hep-th math-ph
Combinatorial Spacetimes
我调查一类动力系统,其中有限片时空包含有限的信息量。设计这些系统的大部分指导原则都来自于广义相对论:系统是确定性的;时空可以被分割成柯西曲面;演化定律是局部的(存在光锥结构);几何形状是局部演化的(曲率可能存在;大爆炸是可能的)。然而,这些系统与广义相对论的不同之处在于,时空是一个组合对象,它是通过以规定的方式将许多类型的允许邻域的副本拼凑在一起而构建的。因此,至少在最初没有度量。的作用是发挥的组合等价映射是本地的,并保持信息内容。我的大多数结果都是在1+1维定向的情况下得到的。这些空间集合可以等价地用非负整数矩阵、有向图或对称张量来描述;空间集合之间的局部等价可以通过简单的矩阵变换来生成。这些等价映射与符号动力学中研究的有限型子移位之间的流等价映射密切相关。另外,由等价变换生成的对称张量代数与由交换余交换双代数生成的抽象张量代数同构。在更高的维度,我研究的情况下,空间是一种特殊类型的着色图(发现Pezzana),这可能被解释为一个n维pseudomanifold。最后,我将展示如何通过寻找运动常数来研究组合时空的行为,这些运动常数通常与局部流有关,并且通常可以用粒子来解释。
1998-05-12 gr-qc hep-th math-ph
On the Stress-Energy Tensor of Quantum Fields in Curved Spacetimes - Comparison of Different Regularization Schemes and Symmetry of the Hadamard/Seeley-DeWitt Coefficients
我们回顾了弯曲时空上量子场论中应力-能量正则化的一些严格的和部分未发表的结果:1)光滑黎曼和洛伦兹时空中Hadamard/Seeley-DeWitt系数的对称性; 2)光滑静态时空中局部$ζ$ -函数与Hadamard点分裂过程的等价性; 3)DeWitt-Schwinger-函数与Hadamard点分裂过程的等价性;光滑黎曼和洛伦兹时空中的分裂过程。
2012-05-24 gr-qc hep-th math-ph
Equivalence principle and electromagnetic field: no birefringence, no dilaton, and no axion
讨论了电磁场与重力场的耦合问题。在基于实验上建立的电荷和磁通量守恒定律的预度量公理化方法中,麦克斯韦方程组是相同的,而不管重力的存在或不存在。在这个意义上,可以说电荷“底层”和通量“底层”不直接受引力场的影响。然而,这些基本基质之间的相互关系,形式化为电磁激励H和电磁场强度F的2-形式之间的{ \it时空关系} H=H(F),受到引力的影响。因此,电磁等效原理的有效性取决于时空关系的形式。我们讨论了非局部和局部线性本构关系,并证明时空度量也可以伴随着skewon,pronuncion,和轴子字段。度规的所有这些预度规同伴最终可能导致违反等价原理。
2007-05-23 gr-qc hep-th physics.class-ph
Relativity Is Not About Spacetime
量子测量的预言与宏观观测的相对论是一致的,但如何从根本上解释这种一致性,人们还没有达成共识。普遍的假设是,时空的相对论性结构应该为任何微物理解释提供框架。这种偏见在很大程度上是由于我们对局部因果关系的直觉,即所有物理过程都以连续的方式在空间中传播。我认为相对论不是局域因果关系的保证,也不是关于时空的本体论特征。相反,它是物理过程的时空描述的观测等价性的表达。这种观测等价性是由于量子理论本质上的概率性质。
2012-10-09 gr-qc physics.hist-ph quant-ph
Schrödinger's cat for de Sitter spacetime
量子引力被期望包含量子叠加中的半经典时空几何的描述。到目前为止,还没有设计出对这种叠加进行建模的框架。在这里,我们提供了一个新的唯象描述的量子探针(即Unruh-deWitt探测器)的时空流形上的量子叠加的响应。通过引入一个额外的控制自由度,我们可以给时空分配一个希尔伯特空间,允许它存在于空间态或曲率态的叠加中。将这种方法应用于静态de Sitter空间,我们发现量子时空产生的效应与闵可夫斯基时空中的Rindler轨迹叠加所引起的效应在操作上无法区分。这样的量子时空在平坦空间中的轨迹叠加的可解释性归结为叠加振幅之间的场相关的等价或非等价。
2021-03-18 gr-qc hep-th quant-ph
Spin dynamics in gravitational fields of rotating bodies and the equivalence principle
讨论了旋转源的引力场中带自旋粒子的量子动力学和经典动力学。得到了描述弯曲时空中经典自旋运动的相对论性方程。我们证明了经典自旋的进动与弯曲时空中Dirac粒子的Foldy-Wouthuysen方法导出的量子自旋的运动完全一致。我们表明,进动效应的关键取决于一个四分体的选择。所获得的结果进行了比较,早期的计算不同的四分体计。
2009-09-12 gr-qc hep-th
De Broglie relations, Gravitational time dilation and weak equivalence principle
量子物理和引力之间的相互作用长期以来激发了令人兴奋的研究,这些研究揭示了量子定律和弯曲时空的一般概念之间的微妙联系。一个重要的例子是量子物理学和引力物理学中自由落体运动的独特性。在这项工作中,我们重新研究量子测试波包,分布在弱弯曲时空背景的自由落体运动。除德布罗意关系外,没有任何先验给定的哈密顿量或量子系统满足的最小作用量的假设。我们发现,量子测试波包的平均运动可以从德布罗意关系中自然地导出,并对量子波的引力时间膨胀进行了广义处理。量子测试质量在引力场中的这种平均运动与它们的质量和成分无关,并且精确地恢复了经典测试质量在弯曲时空中的自由下落或测地线运动。这提出了一个新的观点,即弱等效原理,它陈述了自由落体的普遍性,可能深深植根于量子物理学,并且是量子世界中出现的一种现象。
2018-12-10 gr-qc quant-ph
Geodesics, the Equivalence Principle and Singularities in Higher-dimensional General Relativity and Braneworlds
时空的测地线很少与余维为1的嵌入子流形的测地线重合。我们研究这个问题的高维广义相对论的模型,首先在简单的情况下没有膜隔离的功能已经存在,然后在更复杂的情况下与膜。我们考虑膜的框架足够一般,可以包括非对称膜世界,但不包括厚膜。我们将我们的结果应用于测地线来研究等价原理和宇宙学奇点。在我们研究的模型中,这些考虑有利于$Z_2$对称膜世界与负体宇宙学常数。
2005-10-26 gr-qc
Spacetime invariants and their uses
在广义相对论中有各种类型的整体和局部时空不变量。在这里,我专注于从曲率张量及其导数获得的局部不变量。将讨论在每个微分阶上代数独立的这种不变量的数目。对于最小集合,没有普遍有效的选择。还将讨论完整集合中的数量。不变量可以用来描述爱因斯坦方程的解(局部),测试明显不同的解的等价性,并构造解。其他应用涉及时空族的极限,以及视界和奇点的特征。进一步的用途被简要提及。
2015-04-26 gr-qc
A local quantum Mach principle and the metricity of spacetime
我们重新讨论了一个老问题,即用洛伦兹度规表述的时空几何在物理上与更一般的几何结构有什么区别。我们的方法来解决这个问题是操作,并导致我们也重新审视的概念,当地的惯性系,所产生的等效和马赫的原则,这两者都可以在广义几何解释的操作配方。我们通过认真考虑实验室内的所有物质从根本上说都是量子的,并考虑它如何与量子引力自由度耦合,从而产生周围的有效时空结构,来扩展惯性实验室框架的概念。这个问题围绕着惯性实验室内的一个智能体有哪些结构可用来在操作上定义其参考系的方向,这是等效原理和马赫原理都没有提到的一个方面。然后,我们考虑一个完全惯性实验室的情况,就其内部的量子物质实验而言,它不仅与外部的任何物质隔离,而且与有效量子引力自由度的直接耦合隔离。我们将其表述为局部马赫原理(Local Mach Principle,LMP):局部惯性实验室必须是自给自足的,因此智能体只能求助于内部量子物质系统之间的关系来自行生成任何参考结构,以确定其框架的方向。因此,不同框架取向之间的变换起源于局域量子物质结构。结合这与色散关系导致各种非平凡的兼容性条件的时空结构编码。这使我们能够制定额外的操作假设下,LMP挑出洛伦兹度规时空在广义几何定义的色散关系。
2018-11-06 gr-qc
Anomalous Luttinger equivalence between temperature and curved spacetime: From black hole's atmosphere to thermal quenches
本文重新审视Tolman-Ehrenfest与Luttinger关系,将量子场论引力反常纳入热输运,揭示黑洞量子大气中的反常涨落可在平直时空热导体及量子导线非线性热响应中体现,并提出通过热淬灭和Floquet态识别其热学类比。
2023-10-10 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Testing the equivalence principle and discreteness of spacetime through the $t^3$ gravitational phase with quantum information technology
基于当今的量子信息技术,我们提出了一个新的思想实验,通过揭示引力$t^3$相位项及其与低能量子引力现象之间的预期关系,通过玻色-马列托-韦德拉尔(BMV)效应测量量子引力效应,并检验广义相对论的等效性原理.本文提出的方法有望从量子系统测量过程理想输出的随机噪声分析中揭示引力场涨落。为了提高灵敏度,我们建议累积的引力场波动在时间上的一系列独立的测量作用于粒子的纠缠态的输出的影响,像在量子密钥的建设,并提取从相关的时间序列的预期的引力场波动的影响。事实上,一个理想的量子密钥,通过共享粒子的最大纠缠态来构建,由不相关符号的随机序列表示,数学上由完美白噪声描述,这是一个具有零均值的随机过程,并且在不同时间的值之间没有相关性。包括量子引力涨落和引力波在内的引力场扰动引入了额外的相位项,这些相位项使用于构建量子密码密钥的纠缠对退相干,结果使白噪声着色。我们发现,这种设置,建立了大量的介观粒子,可以潜在地揭示$t^3$引力相位项,从而,BMV效应。
2021-08-19 gr-qc quant-ph
GEMS embeddings of Schwarzschild and RN black holes in Painlevé-Gullstrand spacetimes
利用高维整体嵌入Minkowski时空(GEMS),我们将Painlevé-Gullstrand(PG)时空所写的具有非对角度量分量的(3+1)维Schwarzschild和Reissner-Nordström(RN)黑洞分别嵌入到(5+1)维和(5+2)维平坦时空中.因此,我们已经证明了时空的GEMS嵌入与度量中的对角项和非对角项的等价性。此外,借助于它们满足各种边界条件的测地线方程,在平坦嵌入时空中,我们直接得到了自由下落的温度。我们还证明了PG时空中自由下降的温度在事件视界之外是有明确定义的,而它们等价于Hawking温度,Hawking温度是在视界和无穷远之间的原始弯曲时空中得到的。这将有助于研究更真实的克尔或旋转BTZ黑洞的GEMS嵌入。
2021-12-29 gr-qc
On scalar curvature invariants in three dimensional spacetimes
我们希望在三维洛伦兹时空中构造一个代数独立的标量曲率不变量的最小集合,该不变量由黎曼(Ricci)张量及其协变导数的收缩到一定的微分阶而形成。为了做到这一点,我们利用Cartan-Karlhede等价算法,因为在一般情况下,所有的Cartan不变量都与标量多项式曲率不变量有关。作为一个例子,我们应用该算法的类3D Szekeres宇宙时空与共动的尘埃和宇宙学常数$Λ$。在这种情况下,我们发现最多有12个代数独立的Cartan不变量,包括$Λ$。我们提出了这些Cartan不变量,我们将它们与12个独立的标量多项式曲率不变量(两个,四个和六个,分别为零,第一,第二阶标量多项式曲率不变量)。
2016-02-11 gr-qc
Universal behaviour of generalized Causal set d'Alembertians in curved spacetime
因果集非局域波算子既可以定义因果集理论的作用,也可以研究可能产生有趣的现象学后果的局部物理偏差。以前的研究表明,在所有维度上,(唯一的)最小离散算子给出了平均连续非局部算子,这些算子在局部极限中减少到$\Box-R/2$。最近,放弃极小性的约束,它表明,存在无限多的离散算子满足基本的物理要求,并与正确的局部极限在平坦的时空。在这项工作中,我们认为这整个类的广义因果集d'Alembertins在弯曲的时空,并扩展到他们的$-R/2$因素的普遍性的结果。最后,我们评论了这个结果与爱因斯坦等效原理的关系。
2016-05-23 gr-qc
Lorentzian spacetimes with constant curvature invariants in three dimensions
在本文中,我们研究洛伦兹时空中的所有多项式标量不变量构造的黎曼张量和协变导数是常数(CSI时空)在三维空间。我们明确地确定所有这样的CSI度量,并表明,对于每个CSI与特定的常数不变量有一个局部均匀的时空与完全相同的常数不变量。我们证明了一个三维CSI时空要么是(i)局部齐性的,要么是(ii)局部的Kundt时空。此外,我们还证明了存在一个空框架,其中的Riemann(Ricci)张量及其导数的提升阶为零,在每一阶上都有恒定的提升权重零分量。最后,这些时空可以显式地从局部齐次时空和消失的标量不变时空构造。
2008-01-16 gr-qc
Einstein's Happiest Moment: The Equivalence Principle
本文回顾了等效原理从爱因斯坦的洞悉到广义相对论的发展历程,指出其在理论与实验中的持续演进及当前面临的验证挑战。
2024-10-16 gr-qc physics.hist-ph
Recovering Einstein Mature View of Gravitation: A Dynamical Reconstruction Grounded in the Equivalence Principle
Universitat Politècnica de Catalunya(加泰罗尼亚理工大学);Institut de Ciències de l’Espai, ICE/CSIC and IEEC(太空科学研究所,ICE/CSIC 和 IEEC)
本文基于等效原理,通过扩展费马原理和洛伦兹变换,重建引力理论,再现爱因斯坦对引力的成熟观点。
2026-01-22 gr-qc physics.hist-ph
Generalized Birkhoff theorems and 2+2 direct pruduct spacetimes in Weyl conformal gravity
Czech Technical University in Prague(布拉格捷克理工大学)
本文研究了Weyl conformal引力中2+2直接积时空的广义布里科夫定理,并探讨了其与爱因斯坦引力中已知解的共形关系。
2026-01-28 gr-qc hep-th math-ph
Equivalent Gravities and Equivalence Principle: Foundations and experimental implications
本研究探讨引力几何三位一体的GR、TEGR、STEGR三种理论,指出它们虽动力学等效但与等效原理关系不同,后两者无需将等效原理作为基础,提示等效原理可能是涌现性质,为时空基础问题研究提供新视角。
2025-09-03 gr-qc hep-th physics.hist-ph
From spacetime thermodynamics to Weyl transverse gravity
本文通过局域因果钻石的热力学平衡与强等效原理,从热力学角度导出外尔横向引力的动力学,并将该推导推广到具有相同局域对称性的修正引力理论。
2025-02-05 gr-qc hep-th
Optical Metrics and Projective Equivalence
光线在静态时空中的轨迹由与洛伦兹时空度规相关联的黎曼光学度规的非参数化测地线描述。我们研究了这种结构的独特性,并证明了两个不同的观察者,相对于彼此移动,谁都认为宇宙是静态的,可能会确定不同的光线的几何形状。更具体地说,我们分类洛伦兹度量承认一个以上的超表面正交的时间-类Killing向量,并分析所产生的光学度量的投影等价性。这些指标被证明是射影等价的,如果静态Killing向量生成一个组$SL(2, \R)$,但不是射影等价的一般。我们还考虑了宇宙学的$C$ --爱因斯坦-麦克斯韦理论中的度量,并证明了对应于不同宇宙学常数值的光学度量是射影等价的。
2011-03-30 gr-qc hep-th math-ph
From conformal to Einstein Gravity
我们提供了一个简单的推导爱因斯坦和共形引力(CG)与诺依曼边界条件的Maldacena之间的等价性。由于爱因斯坦时空是巴赫平坦的,CG的一般解将包含爱因斯坦和非爱因斯坦部分。利用Weyl张量中时空曲率的这种分解,在作用量和作用量变分的层次上,表明了两种理论的等价性,从而证明了四维临界引力的壳上作用量是唯一地用Bach张量给出的.
2016-10-22 gr-qc hep-th
Three-dimensional spacetimes of maximal order
我们证明了三维洛伦兹流形的等价问题最多需要曲率张量的五阶协变导数。我们证明了这个界限是尖锐的展示一类三维洛伦兹流形实现这个界限。该分析是基于一个三维模拟的纽曼-潘罗斯形式主义,和旋量分类的三维Ricci张量。
2013-04-13 gr-qc math-ph math.DG
Propagation of spinors on a noncommutative spacetime: equivalence of the formal and the effective approach
本文证明非对易U(1)规范理论与RN背景耦合时,形式方法与有效方法对自旋1/2场动力学描述完全等价,并用于分析稳定性和超辐射问题。
2023-05-15 gr-qc hep-th
Metric fluctuations and the Weak Equivalence Principle
我们描述的空间-时间波动的度量在一个给定的背景度量的小波动。从最小耦合Klein-Gordon方程出发,在弱场近似下,通过对非相对论极限下量子粒子给出的有限时空尺度的平均,得到了修正的薛定谔方程。占主导地位的修改包括在一个异常的惯性质量张量,这取决于粒子的类型和波动的情况。在本文中考虑的情况是一个最简单的时空波动的图片,并给出了一个明显违反弱等价原理,并在一般情况下,违反洛伦兹不变性的存在性证明。
2008-04-24 gr-qc quant-ph
The equivalence principle and QFT: Can a particle detector tell if we live inside a hollow shell?
我们发现,粒子探测器可以区分内部的空心壳从平面空间的切换时间比壳的光穿越时间短得多,即使当地的度量是不可区分的。这表明粒子探测器可以读出时空非定域结构的信息,即使在比非定域特征尺度小得多的尺度上开启。
2016-06-20 gr-qc hep-th quant-ph
Equivalence principle and generalised accelerating black holes from binary systems
本文利用等效原理将加速黑洞视为双星系统中伴星黑洞无限增大时的极限,并推广到带电、旋转及含宇宙学常数情形,构造出描述加速Kerr-NUT黑洞的一般D型度规。
2024-11-24 gr-qc hep-th
Clarifying possible misconceptions in the foundations of general relativity
我们讨论了在广义相对论的基础上可能存在的三种误解,涉及:(a)弱等效原理的解释以及引力和惯性之间的关系;(b)引力红移结果和时空曲率之间的联系;(c)爱因斯坦等效原理以及在局部惯性坐标系中“转化”引力的能力。
2016-03-18 gr-qc physics.hist-ph
Deformed relativity symmetries and the local structure of spacetime
最近提出的变形相对论对称群的时空解释诉诸Finsler几何,被视为一个连续的极限赋予一阶修正的结果,从量子引力制度。本文进一步研究了变形代数与Finsler几何之间的联系,证明了Finsler几何与Poincaré群的推广有关(所谓的$κ$ -Poincaré Hopf代数)是最大对称时空,也是Berwald类型:芬斯勒时空的连接基本上是黎曼的,属于弱等价原理仍然成立的唯一类。我们还扩展了这种分析,考虑推广的德西特组(所谓的$q$ -德西特组),并显示其相关的芬斯勒几何复制本地的一个从$κ$ -庞加莱组,本身可以重铸在一个伯瓦尔德形式在适当的限制。
2016-12-09 gr-qc hep-th
Extension of Kodama vector and quasilocal quantities in three-dimensional axisymmetric spacetimes
球对称时空允许所谓的儿玉矢量,它提供了一个局部守恒的电流和一个优选的时间,即使对于没有任何时间平移对称的动力学时空。与这个守恒电流相关联的电荷导致与Misner-Sharp质量一致的准定域质量。在三维空间中,球对称的时空对应于轴对称的时空,而轴对称的时空则允许有角动量的时空旋转。我们扩展的Kodama矢量的概念,在三维轴对称旋转时空。我们还定义了一个考虑到角动量在三维轴对称时空的quasilocal质量。
2022-09-16 gr-qc hep-th
Compatibility complex for black hole spacetimes
本文讨论了由两个作者(S.A,T.B.)在(arXiv:1803.05341)中,它被证明是完整的。特别是,克尔上线性化引力的任何规范不变量,只要是局部的和有限阶的导数,都可以用这些规范不变量及其导数来表示。证明是通过为Killing算子构造一个完整的相容复形来进行的,并证明了来自(arXiv:1803.05341)的规范不变量与来自该复形的第一相容算子的等价性。
2021-05-10 gr-qc math-ph math.DG