Detecting Event Horizons and Stationary Surfaces
我们已经研究了史瓦西、赖斯纳-努德斯特朗、克尔和克尔-纽曼黑洞的三个曲率不变量的行为。我们还研究了Schwarzschild-de Sitter时空、$γ$度规和2+1带电维黑洞的这些不变量。不变量是$I_{1}=R_{αβμν;λ}R^{αβμν;λ}$、$I_{2}=R_{μν;λ} R^{μν;λ}$和$I_{3}=C_{αβμν;λ}C^{αβμν;λ}$。对于所有的情况下,但克尔-纽曼的情况下,这些不变量作为地平线或静止的表面检测器。Kerr-Newman的情况更加复杂。我们证明了在任意类史瓦西度规的时空中,$I_{1}$在视界上消失。
1998-08-20 gr-qc
Instability of stationary closed strings winding around flat torus in five-dimensional Schwarzschild spacetimes
本文研究了五维史瓦西时空中一个单参数定常封闭的Nambu-Goto弦族绕平坦环面的线性微扰。它已被证明,这个问题是可解的意义上说,频谱和扰动模式可以表示只有算术运算和根式。已经证明,属于这个族的Nambu-Goto弦总是不稳定的,无论它们如何位于远离事件视界的几乎平坦的区域。
2018-08-18 gr-qc hep-th
Stationary models of magnetized viscous tori around a Schwarzschild black hole
本文给出了史瓦西黑洞周围磁化粘性厚吸积盘的定态解。我们假设环面不是自引力的,被赋予一个环形磁场,并服从恒定的角动量定律。我们的研究集中在黑洞曲率的剪切粘性张量和它们的潜在的联合作用的定态解的作用。这些都是建立在一个保持空腔,二阶梯度膨胀计划的相对论流体力学的Eckart框架描述,从而产生双曲型运动方程的框架。定态模型是用特征线法数值求解广义相对论动量守恒方程而建立的。我们把约束的范围内的有效性的二阶传输系数的理论。我们的研究结果表明,剪切粘度和曲率的影响是特别明显的,只有接近尖点的磁盘。恒压表面受到粘性和曲率的影响,自相交的等值线-尖点-移动到更小的半径(即朝向黑洞视界),因为影响变得更加显著。对于高度磁化的磁盘,在尖点位置的位移较小。我们的研究结果可能有影响的动力学稳定性的恒定角动量环面,在无粘的情况下,失控的不稳定性的影响。
2021-01-19 gr-qc
A Simple Stationary Line Element for the Schwarzschild Geometry, and Some Applications
由球对称几何的哈密顿处理的指导下,我们发现一个非常简单的-固定的,但不是静态的-形式的线元素的史瓦西(和Reissner-Nordstrom)几何。线元素继续顺利通过地平线,利用这一特点,我们能够给一个非常简单和物理上透明的推导霍金辐射。我们构造了完整的彭罗斯图通过强制时间反演对称性。最后,我们概述了如何改进治疗的辐射,包括自引力的影响,可以得到。
1994-06-27 gr-qc hep-th
Kinematic relative velocity with respect to stationary observers in Schwarzschild spacetime
我们研究了史瓦西时空中一般测试粒子相对于静止观测者的运动学相对速度(使用球坐标),得到了它的模不依赖于观测者,不像费米,光谱和天体测量的相对速度。我们研究了一些基本的特殊情况,推广了其他工作中关于静止和径向自由落体试验粒子的一些结果。此外,我们给出了一个新的结果,测试粒子的圆测地轨道:其相对于任何固定的观察者的运动相对速度的模只取决于圆轨道的半径,因此,它保持常数。
2012-12-05 gr-qc math-ph math.MP
Stationary equilibrium torus supported by Weyssenhoff ideal spin fluid in Schwarzschild spacetime -- I: Case of constant specific angular momentum distribution
本文研究了 Schwarzschild 黑洞时空中 Weyssenhoff 理想自旋流体支持的稳态平衡环,利用 Frenkel 条件确定动量守恒方程可积性并数值求解,发现自旋张量与曲率耦合显著改变了环的等压面、等密度面及尺寸。
2023-07-30 gr-qc
Schwarzschild black hole as moving puncture in isotropic coordinates
移动穿刺法在黑洞系统数值模拟中的成功,可以部分地用1+log坐标条件下定态解的性质来解释。我们计算各向同性坐标系中史瓦西时空的稳态1+对数切片,以研究数值方法在穿刺处必须处理的坐标奇异性。我们提出了一种替代的积分方法,以获得各向同性坐标,简化了数值积分,并给出了直接访问的穿刺附近的各向同性半径的局部扩展。数值结果表明,某些数量很好地近似的函数线性的各向同性半径附近的穿刺,而在这里,我们表明,在某些情况下,各向同性半径出现的指数接近,但不等于1。
2009-04-28 gr-qc
Stationary Bound States of Dirac Particles in the Schwarzschild Gravitational Field
对于任意引力耦合常数,利用具有平坦标积的自共轭哈密顿量,数值计算了Schwarzschild引力场中基本自旋半粒子的非衰减束缚态.希尔伯特条件g_{00} >0导致一个边界条件,使得狄拉克粒子的电流密度矢量的分量在“事件视界“附近为零。在小的耦合常数值下,能谱接近于类氢谱。根据这项研究的结果,我们可以假设存在一种新型的坍缩,而这种坍缩不存在霍金辐射机制。从宇宙学的观点来看,如果引力耦合常数的值很小,α <<1,那么这种新型的无辐射残馀星只能通过引力来显现。因此,它们是“暗物质“载体的良好候选者。在大范围的可接受质量中,可能存在一种新的具有假设的WIMP粒子质量的类星体,在宇宙膨胀的许多场景中,它们被视为“暗物质“的代表。这项研究的结果可能导致重新审视标准宇宙学模型中有关宇宙演化和双星与周围物质相互作用的一些概念。
2013-07-10 gr-qc
A toy model of viscous relativistic geometrically thick disk in Schwarzschild geometry
在这一最早的研究厚吸积盘的粘性效应,我们构造的相对论性几何厚吸积盘在Schwarzschild时空的剪切粘性和黑洞的曲率的影响下,通过求解广义相对论因果纳维-斯托克斯方程的稳态解。受Müller-Israel-Stewart理论中引入的相对论流体力学因果关系的启发,我们的方法采用了一种简单的路径,只考虑剪切粘度,忽略了体粘滞和热流的影响。本文研究了剪切粘滞张量和黑洞曲率对厚盘形状的影响。研究了纳维-斯托克斯方程可积性条件的存在性,进一步证明了在给定条件下定常解的存在性.
2019-09-23 gr-qc
Asymptotic Schwarzschild Spacetimes
证明了如果一个渐近平坦时空是渐近平稳的,即对于渐近类时矢量场$ξ^a$,$\Lie_ξ g_{ab}$以$\sim t^{-3}$的速率消失,能量动量张量以$\sim t^{-4}$的速率消失,那么这个时空是渐近史瓦西时空。这给出了黑洞唯一性定理的一个新的方面。
1998-10-11 gr-qc
Stationary solutions of second-order equations for point fermions in the Schwarzschild gravitational field
当使用具有Schwarzschild场的有效势的二阶薛定谔型方程时,证明了具有能量$E=0$的半自旋粒子的定态的存在性。对于量子数$j,l$的每个值,物理上有意义的能量$E=0$(结合能是$E_{b}=mc^{2}$)在引力耦合常数$α\geqα_{min}$的值处实现。具有$E=0$的粒子,以压倒性的概率,在从零到费米子的康普顿波长的几个分数的范围内,取决于引力耦合常数的值和值$j,l$,与事件视界有一定的距离。本文对Reissner-Nordström,Kerr,Kerr-Newman场中的费米子束缚态给出了二阶方程的类似解。原子型系统:费米子处于束缚态的类星体被认为是暗物质的粒子。
2018-09-21 gr-qc hep-th
Gravitational Corrections to the Energy-Levels of a Hydrogen Atom
研究了中心内引力场中氢原子能级的一级微扰。内部的引力场是由原子核的质量产生的。用Schwarzschild度规计算了相对论1S,2S,2P,3S,3P,3D,4S和4P能级的能移.计算结果表明,引力修正对总角动量量子数敏感。
2007-05-12 gr-qc
Analysis of half-spin particle motion in Reissner-Nordstroem and Schwarzschild fields by means of the method of effective potentials
本文分析了Schwarzschild场和Reissner-Nordstroem场中Dirac方程的有效势。它表明,在大多数情况下,探索的粒子“落”到适当的事件视界的条件得到满足。唯一的例外是Reissner-Nordstroem极端场的一个具有可归一化波函数的解,对于该解,在事件视界内可能存在半自旋粒子的定态束缚态。
2015-11-16 gr-qc
Kinetic gas disks surrounding Schwarzschild black holes
我们描述了静止和轴对称气体配置周围的黑洞。它们由史瓦西外时空中相同质量粒子的无碰撞相对论动力气体组成,并由一个粒子分布函数建模,该函数是能量函数和与粒子轨迹相关的轨道倾角函数的乘积。分析了所得配置的形态。
2022-02-01 gr-qc
Conformal diagrams for stationary and dynamical strong-field hyperboloidal slices
本文以教学方式介绍用于可视化双曲切片的共形 Carter-Penrose 图,重点探讨 Schwarzschild 黑洞在稳态与动态情形下的构造方法,包括高度函数积分及程函方程演化,并展示了切片松弛与标量场坍缩的 Penrose 图。
2024-04-23 gr-qc
A stationary q-metric
我们提出了一个静态的广义的静态$q-$度量,最简单的推广的史瓦西解,包含一个四极参数。它有三个独立的参数,分别与质量、四极矩和角动量有关。我们研究了Einstein真空方程精确解的几何和物理性质,证明了它可以用来描述旋转、轴对称、致密物体的外部引力场.
2015-10-14 gr-qc
A class of well-balanced algorithms for relativistic fluids on a Schwarzschild background
针对Schwarzschild曲面背景下球对称可压缩流体的演化问题,设计了一类具有一阶或二阶精度的平衡数值算法.我们对待相对论的Burgers-Schwarzschild模型和相对论的Euler-Schwarzschild模型,并利用显式或隐式形式可用于这些模型的定态解。我们的方案遵循有限体积方法,并保持固定的解决方案。重要的是,它们使我们能够研究这种流动的全局渐近行为,并确定流体的质量密度和速度场的渐近行为。
2021-04-26 cs.NA gr-qc math.NA
The Schwarzschild black hole as a point particle
在广义相对论的场表述框架下给出了质点的描述,其中所有的动力场,包括引力场,都被考虑在一个固定的背景时空中。利用在视界上非奇异的静止(非静态)坐标,Schwarzschild解被表示为整个背景Minkowski空间中的点状场配置。最近在[J.B.Pitts和W.C.Schieve,Found.Phys.,34,211(2004)]基本上用作测试配置的标准。
2005-07-06 gr-qc
Nonlinear variations in spherically symmetric accretion in the Schwarzschild metric
在这项工作中,我们研究了在一般相对论性球对称无粘无旋吸积流在一个固定的非旋转时空的非线性的影响。结果表明,微扰格式可导出一个一般Li{é}nard方程形式的微分方程。我们讨论了该系统的平衡条件及其对球对称定常背景下的亚音速吸积流的影响。结果表明,线性稳定性分析所预测的稳定解在包含最低阶非线性项时可能变得不稳定。
2018-05-22 astro-ph.HE gr-qc
Dirac dynamical resonance states around Schwarzschild black holes
最近,在[Phys.Rev.D84,083008(2011)]和[Phys.Rev.Lett. 109,081102(2012)]。本文研究了Dirac动力学共振态的存在性和演化。首先,我们利用由Schwarzschild时空中Dirac方程约化的类薛定谔方程,寻找Schwarzschild黑洞周围Dirac场的定态共振态。然后由定态共振态构造狄拉克准定态组态。我们使用这些配置作为初始数据,并研究它们的数值演化和能量衰减。这些动力学解就是所谓的“狄拉克动力学共振态“。发现狄拉克动力学共振态的能量呈指数衰减。共振频率、狄拉克场的质量、总角动量和自旋轨道相互作用影响能量的衰减速率。特别是对于超轻狄拉克场,相应的粒子可以在史瓦西黑洞周围停留很长的时间,即使是宇宙学时间尺度。
2014-01-20 gr-qc hep-th
A Dynamical Systems Analysis of Axisymmetric Accretion in a Schwarzschild Black Hole
静止,无粘,轴对称,旋转,跨音速吸积流已被研究在广义相对论的框架内,在史瓦西度规,为三种不同的流动几何形状-多方和等温条件下。已经找到了底层流体系统的平衡点,并对这些临界点进行了基于特征值的线性动力系统分析,以获得临界点的分类方案。因此已经表明,对于真实的物理跨音速流,只有鞍型点和中心型点才能出现。
2015-02-21 gr-qc
Weakly decaying asymptotically flat static and stationary solutions to the Einstein equations
爱因斯坦方程的解是静态(或平稳)的假设非常强烈地限制了度量的渐近行为。它表明,一个只需要施加很弱的可微性和衰减条件{ \it先验}上的度量的场方程,以迫使度量解析接近无穷大,并有标准的Schwarzschildian falloff。
1993-11-08 gr-qc
How the Schwarzschild-de Sitter horizons remain in thermal equilibrium at vastly different temperatures
本文将托尔曼-埃伦费斯特热平衡判据推广到稳态热传导(反作用可忽略近似),应用于施瓦西-德西特几何的霍金辐射,发现两个视界(恒温器)保持热平衡,辐射流体温度在视界温度间插值且有明确静态解析分布。
2024-11-26 gr-qc
Analysis of the quantum-mechanical equivalence of the metrics of a centrally symmetric uncharged gravitational field
本文分析了中心对称不荷引力场度规的量子力学等价性。我们考虑了球坐标、各向同性坐标和调和坐标下的Schwarzschild度规,以及Eddington-Finkelstein、Painleve-Gullstrand、Lemaitre-Finkelstein和Kruskal度规.分析的范围包括域的波函数的狄拉克方程,厄米性的哈密顿量,和存在的可能性的固定束缚态的自旋半粒子。由于满足希尔伯特条件g_{00} > 0而得到的球坐标(r > r_{0})中史瓦西场中哈密顿量的波函数的域的约束对于所有考虑的度量在其他坐标中也成立。球坐标、各向同性坐标和调和坐标下的Schwarzschild度规以及Eddington-Finkelstein和Painleve-Gullstrand度规的自伴哈密顿量都是厄米算符,因此自旋半粒子的定态束缚态的存在是可能的。非定常Lemaitre-Finkelstein度规和Kruskal度规的自伴哈密顿量对时间坐标有显式依赖性,自旋半粒子的定常束缚态不能由这些哈密顿量定义.这项研究的结果可能是有用的,当解决有关的问题,宇宙的演化和相互作用的天体与周围的物质。
2014-11-08 gr-qc
Electromagnetic sources distributed on shells in a Schwarzschild background
在引言中,我们简要回顾了我们以前的结果,稳态电磁场的黑洞背景和使用自旋加权球谐函数。然后,我们讨论静态的电场和磁场的史瓦西背景下使用这些结果。作为源,我们不考虑点电荷或电流回路像在以前的作品,而是,我们分析球壳光滑的电或磁电荷分布以及电或磁偶极子分布取决于两个角坐标。特别注意的是支付给该领域的不连续性,4潜在的,以及它们的关系的来源。
2011-05-10 gr-qc
Local Well-Posedness for the Bartnik Stationary Extension Problem near Schwarzschild Spheres
本文研究了Bartnik静止扩展问题在Schwarzschild球体附近局部适定性,通过解耦线性方程和建立边界值问题,证明了在特定条件下该问题的解存在且唯一。
2025-12-19 gr-qc math.AP math.DG
Schwarzschild and Kerr Solutions of Einstein's Field Equation -- an introduction
本文从牛顿引力理论出发,介绍了爱因斯坦真空场方程的球对称解--Schwarzschild(-Droste)解,以及一种特殊的稳态轴对称解--Kerr解。史瓦西解是唯一的,其度规可以解释为球对称质量的外部引力场。克尔解只有在其质量和角动量的多极矩取预定值时才是唯一的。它的度规可以解释为适当旋转质量分布的外部引力场。这两种解决方案都描述了展示事件视界的对象,一个不归路的边界。相应的黑洞概念也在一定程度上得到了解释。最后,我们给出了Kerr解的一些推广。
2015-03-07 gr-qc
Quantum corrections to tidal Love number for Schwarzschild black holes
从量子场论计算中导出了潮汐Love数的求和定则,它将无自旋体的潮汐磁化率与其单引力子发射过程的跃迁率联系起来。作为例子,给出了电磁学的一个类似求和规则,并与已解决的氢原子问题进行了比较。基于半经典霍金辐射谱,利用经典为零的求和定则,计算了广义相对论中Schwarzschild黑洞Love数的量子修正的有限非零值.
2021-08-21 gr-qc hep-th
Bound states and decay times of fermions in a Schwarzschild black hole background
本文计算了史瓦西黑洞背景下的规范化费米子束缚态谱。本征态具有复杂的能量。能量的实部,对于小的耦合,紧密地跟随氢的光谱。由于空穴的吸收特性,虚部给出了各种状态的衰变时间,靠近空穴的状态具有较短的半衰期。随着耦合的增加,光谱偏离氢原子的光谱,因为接近视界的状态变得不利。超过一定的耦合,1 S 1/2态不再是基态,它转移到2 P 3/2态,然后转移到连续更大的角动量态。对于每一个正能量状态,都存在一个负能量对应物,其实能量的符号相反,衰变因子相同。由此可见,负能态的狄拉克海正在衰减,这可能为霍金辐射提供了物理贡献。
2005-03-01 astro-ph gr-qc hep-th
From Schwarzschild to Kerr: Generating spinning Einstein-maxwell fields from static fields
克尔解是由史瓦西解通过一个简单的组合的真正的全球坐标变换和不变性变换作用于空间的爱因斯坦-麦克斯韦方程组的定态解。同样的变换可以用来从任何静态的轴对称位形生成自旋场位形。我们说明了这一点,从连续家庭的Voorhees-Zipoy真空解决方案的家庭赋予质量,角动量,偶极磁矩和四极电矩的解决方案。
1997-10-23 gr-qc hep-th
Self-interacting scalar field distributions around Schwarzschild black holes
如果标量场的质量与黑洞的质量之间的耦合很小,黑洞周围的大质量标量场就可能形成长寿命的组态。本文分析了静态黑洞周围长寿命云分布中的自相互作用效应。我们考虑吸引和排斥的自相互作用。通过在频域中数值求解固定背景下的Klein Gordon方程,我们发现准定态的空间分布可能比无相互作用的情况大。我们进行了时间演化,以确定的自相互作用的配置上的寿命的影响,我们的研究结果表明,自相互作用的贡献是次显性的。
2022-11-18 gr-qc
On the equivalence of approximate stationary axially symmetric solutions of Einstein field equations
研究了在慢自转和轻微变形的极限情况下,描述天体物理致密天体引力场的Einstein真空场方程的稳态轴对称解.我们明确地推导出外部Sedrakyan-Chubaryan近似解,并以解析形式表示,这使得它在天体物理应用中具有实用性。在角动量为零的极限情况下,该解退化为真空中著名的史瓦西解。我们证明了新的解决方案是等价的外部Hartle-Thorne解决方案。我们建立了Sedrakyan-Chubaryan,Fock-Abdildin和Hartle-Thorne形式主义之间的数学等价性。
2016-10-05 gr-qc
Effective sound speed in relativistic accretion discs around Schwarzschild black holes
对于低角动量轴对称吸积流,在垂直方向上保持流体静力平衡时,临界点处的马赫数偏离1,导致临界点和音速点的非同构。这引入了一些不希望的复杂性,同时分析处理的固定积分吸积解决方案和相应的相图。我们建议,引入一个有效的动态声速可以解决这个问题,在一个优雅的方式。我们线性微扰完整的时空相关的广义相对论欧拉方程和连续性方程的结构和动力学的吸积盘周围的Schwarzschild黑洞的垂直平衡和识别的声音度规嵌入在固定的背景流。这种度规描述了线性声扰动在吸积流中的传播。我们构造对应于该声扰动的波动方程,并找到这种扰动的传播速度。最后指出,通常的热力学声速应该用通过动力学微扰得到的线性声波的传播速度来代替。这种替换将使临界点处的马赫数值等于1。使用上述有效声速将导致改进的固定盘结构,其中临界点和音速点将相同。
2018-12-08 astro-ph.HE gr-qc
Newman-Janis Ansatz in conformastatic spacetimes
Newman-Janis度量首先用于从静态史瓦西度规获得静态克尔度规。许多工作致力于探讨这一现象的物理意义,但至今没有给出明确的答案。我们表明,这Ancillary可以适用于一般构象的真空度规,并导致固定的推广,但是,不保持共形对称性。我们还调查的特殊情况下,种子的解决方案是由史瓦西时空,并表明,由此产生的旋转配置不对应于真空解决方案,即使在极限情况下的缓慢旋转。事实上,它一般描述了具有各向异性压力和热通量的相对论性流体。这意味着Newman-Janis Ancestor强烈依赖于种子解的表示的选择。我们将这一结果解释为进一步表明其适用性的局限性。
2016-07-15 gr-qc
The self-force on a static scalar test-charge outside a Schwarzschild black hole
史瓦西黑洞外静态标量试探电荷的自作用力的有限部分为零。通过直接构造Hadamard的基本解,得到了Schwarzschild时空中固定试探电荷产生的最小耦合标量场的封闭表达式。使用封闭形式的表达式,我们计算出保持电荷静止所需的外力。虽然与标量场相关的能量对粒子的重整化质量(以及其重量)有贡献,但我们发现没有额外的自作用力作用在电荷上。这个结果与类似的静电结果不同,在静电结果中,经过类似的质量重整化后,仍然有一个有限的排斥自作用力作用于史瓦西黑洞外的静电试探电荷。我们证实我们的力计算使用卡特的质量变分定理的黑洞。这种计算的主要动机是发展计算所有力的技术和形式-耗散和非耗散-作用于在黑洞时空中运动的电荷和质量。在附录中,我们回顾了封闭形式静电势的推导。我们还展示了如何封闭形式的表达领域的无穷级数的解决方案。
2000-01-11 gr-qc
Renormalized stress-energy tensor for stationary black holes
我们继续介绍实用的模式和正则化(PMR)方法计算重整化应力能量张量(RSET)。我们详细展示了如何采用$t$分裂的方法,这是第一次提出的$\left\langleϕ^{2}\right\rangle_{ren}$,计算RSET在一个固定的,渐近平坦的背景。这种PMR方法的变体最近被用来计算蒸发旋转黑洞的RSET。作为正则化的一个例子,我们在这里演示了计算的最小耦合,无质量标量场的史瓦西背景下的所有三个真空态的RSET。我们讨论了PMR方法中正则化方案的未来工作和可能的改进。
2017-01-23 gr-qc
A poor man's positive energy theorem: II. Null geodesics
我们表明,积极的能量固定,或强一致Schwarzschildian,渐近平坦,非奇异域的外部通信可以证明使用加洛韦的零刚性定理。
2004-09-21 gr-qc
A Harmonic Space Approach to Spherically Symmetric Quantum Gravity
在降维后,爱因斯坦引力的稳定球对称扇形被一个SL(2,R)/SO(2)西格玛模型与一个一维引力余项耦合所识别.经典解的空间由Schwarzschild和Taub-NUT解之间的单参数插值族组成。该系统的狄拉克量子化和观测-史瓦西质量和陶布NUT电荷运营商-被证明是自伴运营商的连续谱范围从$-\infty$到$\infty$。希尔伯特空间是使用调和空间方法显式构造的。
1996-10-18 gr-qc
Rotating spacetime: black-bounces and quantum deformed black hole
最近,人们提出了两种变形的史瓦西时空,即黑反弹度规(\cite{2019JCAP...02..042S,2021PhRvD.103h4052L})和量子变形黑洞(BH)(\cite{2021arXiv210202471B})。在目前的工作中,我们研究这些变形史瓦西度规的旋转时空。它们是爱因斯坦$'$场方程的精确解。我们分析了这些旋转时空的性质,如事件视界(EH)、定态极限面(SIS)、奇异环结构、能量条件(EC)等,发现这些旋转的时空有一些新的性质。
2021-09-28 gr-qc
Atomic systems with bound states of fermions in the Schwarzschild, Reissner-Nordström fields as candidates for the role of dark matters particles
从Dirac方程过渡到Schwarzschild场和Reissner-Nordström(RN)场的薛定谔型相对论方程后,证明了具有实平方可积径向波函数的费米子定态的存在性.费米子局域在事件视界附近,范围从0到费米子康普顿波长的几个分数或几个单位,作为引力和电磁耦合常数以及角动量和轨道动量j,l的函数。电中性的原子型系统(史瓦西和RN束缚态的费米子)被认为是暗物质的粒子。
2018-08-21 gr-qc hep-th
Fermat's Principle in Curved Space-time, No Emission from Schwarzschild Black Holes as Total Internal Reflection and Black Hole Unruh effect
利用弯曲时空中的费马原理和定常型度规,我们得到了光速作为空间坐标的函数,从而得到了相应的折射率。整个区域与空间相关的重力被划分成一些重叠的透明折射介质具有不同的折射率。折射率随引力场的增大而增大。因此,利用折射定律,我们解释了光的引力弯曲。进一步利用光从稠密介质到稀疏介质的全内反射的传统思想,在本方案中,它是光从超强引力场区域传播到相对较弱的引力场区域,我们提出了一种替代方法,从经典史瓦西黑洞表面没有任何类型的电磁辐射发射。我们还注意到,对于一个处于匀加速系中的观察者,类似于Unruh辐射,经典黑洞的事件视界也会发射电磁波。这可称为“黑洞Unruh效应”。
2015-12-12 gr-qc
Path Integral Formulation and Holonomy in Newton-Cartan Schwarzschild Geometry
我们利用Vielbein丛的水平提升路径积分公式和规范理论的完整映射来简洁地描述流形上的平行输运方程和测地线方程。这是第一次应用到广义相对论史瓦西几何作为一个审查。牛顿-嘉当采取的史瓦西度规推导出以前的文献,然后通过,并重复分析的非扭转和扭转的几何形状。运输曲线考虑包括一个圆形的无时间的回路,圆形测地线回路,径向测地线回路,和一个固定的回路。然后对比了三种几何形状的研究结果,总结了主要差异,并讨论了不同的机制。特别是,我们发现一个“性能权衡”之间的扭转和非扭转牛顿-嘉当理论:前者产生更准确的运动方程,而后者模拟相对论性膨胀/收缩效应的准确程度。
2021-12-26 gr-qc physics.comp-ph
The Efficiency of Gravitational Bremsstrahlung Production in the Collision of Two Schwarzschild Black Holes
研究了两个增强Schwarzschild黑洞迎头碰撞过程中引力韧致辐射产生的效率。我们构造了罗宾逊-特劳特曼时空中特征初值问题的初始数据,这些数据代表两个瞬时静止的史瓦西黑洞以相同的速度相互运动。使用基于Galerkin方法的数值代码对这些初始数据积分Robinson-Trautman方程。最后得到的配置是一个增强的黑洞,其邦迪质量大于每个初始黑洞的单个质量之和。该进程的两个相关方面。第一个关系的效率$Δ$的能量提取的引力波发射到最终的黑洞的质量。用非广延热统计分布函数和熵参数$q \simeq 1/2$拟合了这一关系,结果推广和验证了基于线性化引力波发射理论的分析.第二种是在波区发射早期的典型韧致辐射角模式,这是黑洞合并时减速的结果;这种模式在后来演变成四极形式。
2008-04-22 gr-qc
Quantum Dynamics of a Scalar Particle in Schwarzschild Spacetime using the Generalized Feshbach Villars Transformation
本研究将广义 Feshbach Villars 变换应用于 Schwarzschild 时空中的标量场,证实了其在弯曲时空中提供一致概率解释的能力,并揭示了引力仅通过选择定则影响离散振子能谱。
2025-09-15 gr-qc
Gravitational effect of plasma particles on the shadow of Schwarzschild black holes
East China Normal University(华东师范大学)
研究完全电离氢等离子体包围的Schwarzschild黑洞中,等离子体粒子引力场对阴影的影响,发现两种修正均可忽略,但引力修正可在高质量活动星系核中超过折射修正。
2026-06-16 astro-ph.GA gr-qc
Stationary Einstein-vector-Gauss-Bonnet black holes
Institut für Physik, Universität Oldenburg(奥尔登堡大学物理研究所)
研究具有二次耦合函数的爱因斯坦-矢量-高斯-博内理论中自发矢量化的黑洞,发现两类静态轴对称黑洞(带电球对称和未带电磁偶极矩),并分析其热力学性质。
2026-06-24 gr-qc
Tidal coupling of a Schwarzschild black hole and circularly orbiting moon
我们描述了使用LISA的引力波观测研究的可能性,具有高精度,一个巨大的中心体的轨道,紧凑,小质量的物体的潮汐引力的响应。出于这个应用程序,我们使用一阶微扰理论来研究潮汐耦合的理想情况下:一个大规模的史瓦西黑洞,潮汐扰动的一个小得多的质量月亮在一个遥远的,圆形的轨道。我们调查的细节如何潮汐变形的孔引起的诱导四极矩在大半径的孔的外部引力场。在月球静止的极限下,我们发现在史瓦西坐标和Regge-Wheeler规范下,不存在感生四极矩。我们表明,这一结论是规范相关的,静态的,诱导四极矩的黑洞是固有的模棱两可。对于绕轨道运行的月球和中央史瓦西洞,我们发现(与最近的结果泊松协议)随时间变化的诱导四极矩,是成比例的时间导数的月球的潮汐场。作为很久以前哈特尔对旋转黑洞和静止的遥远伴星所得出的结果的部分模拟,我们证明了绕轨道运行的月球的潮汐场在黑洞的视界上引起潮汐隆起,并且视界形状的变化率以一个小角度引导视界上的扰动潮汐场。
2005-11-13 gr-qc
Probing departures from Schwarzschild geometry with the S301 star and kilometre-baseline interferometry
Universidade de Coimbra(科英布拉大学);Universidade do Porto(波尔图大学);Universidade de Lisboa(里斯本大学)
本文利用S301恒星和千米基线干涉测量,通过后牛顿框架计算轨道偏差,以探测黑洞自旋及对史瓦西几何的偏离,检验Sgr A*的时空几何。
2026-10-07 astro-ph.GA gr-qc
Visualizing Spacetime Curvature via Frame-Drag Vortexes and Tidal Tendexes II. Stationary Black Holes
当我们把时空分裂成空间加时间时,外尔曲率张量(等于真空中的黎曼张量)分裂成两个空间对称的无迹张量:产生潮汐力的潮汐场$E$和产生微分坐标系拖曳的坐标系拖曳场$B$。在最近的论文中,我们和同事们介绍了可视化这两个领域的方法:潮汐趋势线($E$的三个特征向量场的积分曲线)和它们的趋势(这些特征向量场的特征值);以及框架阻力场的相应实体:框架阻力涡线及其涡度。这些实体充分表征了真空黎曼张量。本文计算并刻画了稳态(Schwarzschild和Kerr)黑洞视界外的趋势线和涡线及其趋势度和涡度,并引入并刻画了黑洞视界的趋势度和涡度(视界上$E$和$B$的法向-法向分量).对于Schwarzschild和Kerr黑洞,视界倾向性正比于视界的内禀标量曲率,视界涡度正比于外禀标量曲率。我们表明,对于视界穿透时间切片,所有这些实体($E$,$B$,的tendex线和涡线,线的倾向性和涡度,和视界倾向性和涡度)的影响只有微弱的切片的变化和空间坐标的变化,在那些切片和坐标的选择,通常用于黑洞。[摘要已缩短]
2013-01-31 gr-qc
Quantum Tunneling of Massive Spin-1 Particles From Non-stationary Metrics
我们专注于大质量矢量(自旋1)粒子隧穿史瓦西BH的Kruskal-Szekeres(KS)和动态Lemaitre(DL)坐标表示的HR。利用Proca方程(PE),结合Hamilton-Jacobi(HJ)和WKB方法,我们证明了有质量矢量粒子的量子隧穿可以很好地恢复隧穿速率和由此产生的Hawking温度.
2015-11-16 gr-qc hep-th
The decay of the $SU(2)$ Yang-Mills fields on the Schwarzschild black hole for spherically symmetric small energy initial data
我们证明了在Schwarzschild黑洞的整个外部的一致衰减估计的规范不变范数的杨米尔斯领域的李代数与李群$SU(2)$。我们假设初始数据是球对称的,满足一定的Angles,并有小的能量,这消除了不衰减的平稳解。特别地,不存在任何库仑型解满足这一条件。我们首先证明了Morawetz型估计的杨米尔斯领域内的设置,直接使用杨米尔斯方程。然后,我们适应证明构建在以前的工作中的第一作者显示本地能量衰减和均匀衰减的$L^{\infty}$规范的中间组件在整个外部的史瓦西黑洞,包括事件视界。
2016-12-20 gr-qc math.AP
The black hole final state for the Dirac fields In Schwarzschild spacetime
我们证明了无质量狄拉克场的黑洞的内部定态可以用坍缩物质和下落霍金辐射的纠缠态来表示。这意味着原先为无质量标量场提出的关于黑洞终态的Horowitz-Maldacena猜想也适用于费米子场。对于一个初始混合状态,我们发现,混合度的措施预计将减少蒸发。
2008-01-03 astro-ph gr-qc hep-th
Stationary Bound States of Dirac Particles in Collapsar Fields
在Schwarzschild引力场中,利用自共轭哈密顿量,在引力耦合常数较小时,得到了自旋为1/2的基本粒子的定态束缚态,这些束缚态不随时间衰减.为了得到离散的能谱,我们引入了一个边界条件,使得“事件视界“上的狄拉克粒子的方位流密度为零。这些结果可能会导致重新审视标准宇宙学模型中有关宇宙演化和双星与周围物质相互作用的一些概念。
2013-06-30 gr-qc hep-th
Kottler-Lambda-Kerr Spacetime
静态Kottler度规是史瓦西真空度规的扩展,包含了一个宇宙学常数。利用Newman和Janis的复化算法将角动量加入到Kottler度规中。新的度规是克尔时空的λ推广。它是静止的,轴对称的,彼得罗夫II型,并具有克尔-希尔德形式。
2004-05-28 gr-qc