The trouble with Hubble: Local versus global expansion rates in inhomogeneous cosmological simulations with numerical relativity
在一个完全非均匀的,各向异性的宇宙学模拟中,通过求解爱因斯坦方程与数值相对论,我们发现一个有效的哈勃参数的本地测量相差不到1%的全球价值相比。这种变化与牛顿引力的预测一致。我们分析了与1a型超新星调查相当的尺度上的平均局部膨胀率,发现局部方差无法解决\citet{riess2018b}和\citet{planck2018a}测量之间的紧张关系。
2018-09-07 astro-ph.CO gr-qc
Inhomogeneous Cosmology with Numerical Relativity
我们进行三维数值相对论模拟的均匀和非均匀的膨胀时空,着眼于量化的非线性效应从宇宙学的不均匀性。我们在仙人掌框架下利用爱因斯坦工具包证明了在演化平坦的、尘埃的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克(FLRW)时空时的四阶收敛性,误差小于1/10 ^6。我们还证明,在尺度因子(红移)变化为~350倍的情况下,哈勃流中密度、速度和度规扰动的数值相对论解和线性解之间的一致性在1/10^3之内。我们模拟线性扰动的增长到非线性政权,如引力滑移和张量扰动的影响出现。因此,我们表明,数值相对论是一个可行的工具,在宇宙学研究非线性效应。
2017-02-27 astro-ph.CO gr-qc
Magnetized String Cosmological Model in Cylindrically Symmetric Inhomogeneous Universe with Variable Cosmological-Term $Λ$
研究了宇宙项$Λ$随时间变化的非均匀磁化弦宇宙学模型.为了获得确定性解,假设模型中的展开($θ$)与剪切张量$σ^{i}_{j}$的本征值$σ^{1}_{1}$成比例。该模型的宇宙学常数值较小且为正值,这一结果得到了最近Ia超新星观测结果的支持。讨论了该模型在有无磁场作用下的物理和几何性质。
2008-07-26 gr-qc
Thermodynamic scheme of inhomogeneous perfect fluid mixtures
我们分析了描述非均匀宇宙学模型的理想流体二元混合物的几何动力学和热力学之间的兼容性。我们推广了广义相对论的热力学方案,使之包括熵产生不为零的流体混合物的化学势。这种形式主义,然后适用于Szekeres和Stephani家庭的宇宙模型的情况下。相容性条件将对称性条件强加于宇宙学模型上,使得只有弗里德曼-罗伯逊-沃克模型的极限情况保持相容。这个结果是热力学和相对论不相容的又一个迹象。
2003-10-16 gr-qc
The Zel'dovich-type approximation for an inhomogeneous universe in general relativity: second-order solutions
在相对论二级近似下研究了膨胀宇宙中非均匀性的引力不稳定性。使用四分形式主义,我们考虑无旋尘埃宇宙,并得到非常类似的方程在牛顿宇宙学的拉格朗日微扰理论。在忽略宇宙学常数并假设平坦背景模型的情况下,我们给出了宇宙学扰动的非线性动力学解。我们提出了完整的二阶解,扩展和改进以前的工作。
1995-12-12 astro-ph gr-qc
Bianchi Type V String Cosmological Models in General Relativity
研究了广义相对论中的Bianchi V型弦宇宙学模型。为了得到爱因斯坦场方程的精确解,我们采用了Camci $\it et ~ al$(2001)提出的尺度变换。它表明,爱因斯坦的场方程是可解的任何宇宙尺度函数。还得到了特殊形式的宇宙尺度函数的解。一些物理和几何方面的模型进行了讨论。
2010-12-30 gr-qc
String Cosmological Model in Cylindrically Symmetric Inhomogeneous Universe with Electromagnetic Field
研究了电磁场存在下的椭圆对称非均匀弦宇宙模型。我们假设$F_{12}$是$F_{ij}$的唯一非零分量。麦克斯韦方程要求$F_{12}$是$x$和$t$两者的函数,磁导率是$x$和$t$两者的函数。为了得到确定性解,假定模型中的展开($θ$)与剪切张量$σ^{i}_{j}$的本征值$σ^{1}_{1}$成比例。导出的模型代表的通货膨胀的情况下,适当的体积随宇宙时间呈指数增长。据观察,该模型具有点型奇点。模型的物理和几何方面进行了讨论。
2014-05-04 gr-qc
String Cosmological Model in Cylindrically Symmetric Inhomogeneous Universe with Electromagnetic Field II
研究了电磁场存在下的非均匀弦宇宙学模型。我们假定F_{12}是电磁场张量F_{ij}中唯一的非零分量。麦克斯韦方程表明,F_{12}是$x$单独的函数,而磁导率是x和t两者的函数。为了得到确定性解,假定模型中的展开($θ$)与剪切张量$σ^{i}_{j}$的本征值$σ^{1}_{1}$成比例。文中还讨论了该模型的一些物理和几何性质。
2007-07-29 gr-qc
Inhomogeneous Pre-Big Bang String Cosmology
在弦论中,一个前大爆炸宇宙学的非均匀版本从相当一般的初始条件中出现,只要它们深深地位于弱耦合、低曲率区域内。大尺度的均匀性、平坦性和各向同性是这种演化的晚期结果。
1997-03-28 gr-qc hep-th
On average properties of inhomogeneous fluids in general relativity II: perfect fluid cosmologies
对于一般相对论时空充满了无旋完美流体的弗里德曼方程的一般形式的非均匀宇宙学的空间平均部分的膨胀因子的推导。标量的平均问题被压缩成一个“有效的状态方程”,包括运动学和动力学的“反反应”条款,测量偏离标准FLRW宇宙学的问题。平均模型的应用包括辐射主导和标量场宇宙学(暴胀和介子/弦宇宙学)。特别是,平均方程表明,平均标量曲率一般必须在结构形成的过程中改变,平均不均匀辐射宇宙不遵循标准的非均匀各向同性模型的演变,并且平均不均匀完美流体的运动学“反作用”的功能,在某些情况下,像一个自由的标量场源。自由的标量场(标量场)本身,由一个“刚性”流体建模,被挑出来作为一个特殊的非均匀的情况下,平均方程假设一个简单的形式。
2001-07-31 astro-ph gr-qc
On average properties of inhomogeneous fluids in general relativity I: dust cosmologies
对于充满无旋“尘埃”的广义相对论时空,导出了非均匀宇宙学“有效”膨胀因子$a_D (t)$的Friedmann方程的一般形式。与适用于各向同性宇宙学的标准弗里德曼方程相反,新方程包括了模型平均膨胀的不均匀性的“反反应效应”。还给出了“反作用”与平均标量曲率之间的普遍关系。对于平均空间标量曲率与$a_D^{-2}$成正比的宇宙学,可以找到控制一般域的膨胀定律,然而,正如一般方程所示,“反作用"在结构形成过程中产生平均曲率,即使从平均空间平坦的空间部分开始。
1999-12-27 astro-ph gr-qc
Numerical Relativity and Inhomogeneous Cosmologies
在这项工作中,数值方法求解爱因斯坦方程的发展和应用到研究的非均匀宇宙模型。一个二维的计算机代码,实现了两个先进的数值方法:LeVeque的多维高分辨率的集成方案,它允许准确的进化的解决方案包含不连续性或陡峭的梯度,和自适应网格细化(AMR)算法,使本地分辨率的模拟动态变化的行为演变的解决方案。一个家庭的双曲型配方的爱因斯坦方程推导出由Frittelli和Reula提出的演化系统的推广,和数值解使用这些配方相比,使用替代减少的演化方程产生的解决方案。性质的谐波时间切片条件进行了研究,并提出了有关的坐标奇点的形成的解析和数值结果。数值模拟的平面宇宙学,描述使用高迪的爱因斯坦方程的减少,和U(1)-对称宇宙学,描述使用蒙克里夫的爱因斯坦方程的减少,在这两种情况下的时空是真空。数值研究是伯杰、蒙克里夫及其同事工作的后续,注意力集中在模型中发展的小尺度特征以及线性和非线性引力波的行为上。
2000-04-12 gr-qc
O(d,d)-invariance in inhomogeneous string cosmologies with perfect fluid
在本文的第一部分中,我们表明,O(d,d)-不变性通常已知在一个均匀的宇宙学背景写在适当的时间可以扩展到依赖于一个或多个坐标(可以是任何类空或类时坐标(S))的背景。在所有情况下,考虑了理想流体的存在,并明确给出了爱因斯坦坐标系下的等价对偶变换。在第二部分中,我们提出了一些具体的应用,一些四维度量,包括非齐次的,这说明了不同的对偶变换讨论的第一部分。请注意,这里给出的大多数对偶解似乎在文献中并不已知。
1998-11-20 gr-qc
Cosmological initial data for numerical relativity
我们找到了非均匀宇宙学的数值相对论模拟的初始数据。这涉及到处理广义相对论约束方程的一个例外情况。我们设计分析和数值方法来处理这种特殊情况。我们将分析方法应用于具有单个标量场的宇宙学的标准情况。本文将数值方法应用于双场爆炸宇宙学。
2020-06-29 gr-qc
Covariant coarse-graining of inhomogeneous dust flow in General Relativity
提出了一种新的描述广义相对论中尘埃流动的粗粒量定义。它以一种协变的、与坐标无关的方式将流体的粗粒膨胀、剪切和涡量分配给有限尺寸的共动区域。粗粒度的量都是准局部泛函,只依赖于所考虑的域的边界的几何形状。它们可以被认为是平坦空间中局部量的简单体积平均的相对论推广。这个过程是基于S^2曲面的等距嵌入定理,因此需要所讨论的域的边界具有球面拓扑和正的数量曲率。我们证明了在无限小体积的限制下,所提出的量再现了局部膨胀、剪切和涡量。在无旋流的情况下,我们推导出的粗粒度的量的时间演化,并表明其结构是非常相似的演变方程为他们的本地同行。附加的条款出现在它可以作为一个措施的backreacton的小规模的不均匀性的流动的大规模运动的流体内部的域,因此,结果可能是有趣的背景下的宇宙学的backreaction问题。我们还考虑了一些已知的爱因斯坦方程的精确解与灰尘的建议粗粒化程序的应用程序,并表明,它产生合理的结果。
2010-03-12 gr-qc
Inhomogeneous Einstein-Rosen String Cosmology
通过将弦有效作用量的全局对称性应用于广义Einstein-Rosen度规,导出了包含非平凡介子场和轴子场的各向异性和非均匀弦宇宙学族.该模型表现出一个二维组的阿贝尔等距。特别地,我们发现了两类精确解,它们代表了Bianchi型VI_h宇宙学的非齐次推广.研究了解的渐近性态,并简要讨论了进一步的应用。
1999-05-06 gr-qc hep-th
Inhomogeneous Cosmology using General Relativistic Smoothed Particle Hydrodynamics coupled to Numerical Relativity
本研究耦合数值相对论与光滑粒子流体动力学代码进行三维宇宙学模拟,验证了其在 FLRW 时空演化及度规非线性微扰中的高精度,证明该方法可用于理解宇宙学非线性效应及暗物质晕形成。
2023-07-27 astro-ph.CO gr-qc
Dark matter and non-Newtonian gravity from General Relativity coupled to a fluid of strings
本文给出了被静态球对称弦流体包围的质点的爱因斯坦场方程的精确解。解在原点处是奇异的。在弦云极限附近,牛顿力定律有一个$1/r$修正。值得注意的是,在大的距离和小的加速度下,这个定律与Milgrom为了解释星系平坦的旋转曲线而不引入暗物质而发明的唯象力定律相吻合。当在弦流体的宇宙学模型中解释时,新的解自然解释了为什么米尔格罗姆的临界加速度与哈勃参数具有相同的数量级。
1994-12-20 gr-qc
Dark Matter and Non-Newtonian Gravity From General Relativity on a Stringy Background
本文给出了具有径向增强不变能量动量张量的静态球对称介质的爱因斯坦场方程的精确解。在对应于径向弦分布的状态方程的极限中,存在对牛顿力定律的$1/r$修正。在大的距离和小的加速度下,这个定律与米尔格罗姆发明的现象学力定律相吻合,米尔格罗姆发明的力定律是为了解释星系的平坦旋转曲线,而不引入暗物质。本模型解释了为什么米尔格罗姆的临界加速度是同一数量级的哈勃参数。
1992-12-09 gr-qc
Bianchi Type I Massive String Magnetized Barotropic Perfect Fluid Cosmological Model in General Relativity
利用Latelier和Stachel的方法研究了具有正压理想流体分布的磁场的Bianchi I型质量弦宇宙学模型。为了得到宇宙的确定性模型,假设宇宙中充满正压理想流体分布。磁场是由于沿x轴产生的具有无限电导率的电流。在存在和不存在磁场与其他物理方面的模型的行为进行了进一步讨论。
2007-06-25 gr-qc
Cosmic String and Black Hole Limits of Toroidal Vlasov Bodies in General Relativity
我们数值研究了Einstein-Vlasov系统的两参数定态解族的极限。解是环面的,并且具有不为零的角动量。当我们调谐到更多的相对论解(例如通过增加红移来测量)时,存在一系列接近极端克尔黑洞族的解。角动量大于平方的质量的解决方案也进行了研究,并在相对论极限的近场几何的这种解决方案被观察到成为锥形的意义上,有一个赤字角。这样的解可以为旋转的圆形宇宙弦提供自洽的模型。
2018-04-10 gr-qc
Closed Inhomogeneous String Cosmologies
我们提出了一个通用的算法,允许构建解决方案的杂交和IIB型超弦在四维弦宇宙学。使用一系列的变换:共形,T-对偶和SL(2,R)旋转,以及通常的生成技术相关的Geroch变换在爱因斯坦框架中,我们得到的解决方案与所有相关的低能量残余的弦论。为了验证我们的算法,我们提出了一个空间截面为S^3拓扑的非齐次弦宇宙学,讨论了解的一些性质,并指出了弦宇宙学中齐次和各向同性概念的一些微妙之处。
1997-05-08 gr-qc hep-th
Asymptotic Behaviour of Inhomogeneous String Cosmologies
研究了非均匀轴子-介子宇宙学的晚期渐近行为。这里考虑的时空允许两个阿贝尔类空基灵向量。这些时空演化到一个包含引力辐射的各向异性宇宙。此外,还发现了外尔张量和反对称张量场强的剥离行为,并简要讨论了与大爆炸前情况的关系。
1999-06-17 gr-qc hep-th
Exact black strings and p-branes in general relativity
我们给出了一组新的具有负宇宙学常数的广义相对论的解析解,它描述了任意维数的黑弦和黑p-膜,$D$。的解决方案是支持最低限度的耦合,自由标量场,携带有限的能量密度。
2017-08-09 gr-qc hep-th
Chaplygin gas and effective description of inhomogeneous universe models in general relativity
在经典广义相对论的空间平均非均匀宇宙学框架下,有效爱因斯坦方程以尺度依赖的方式控制着平均标量变量的动力学。一个特定的宇宙学可以用宇宙状态方程来表征,封闭了有效方程的层次。在这种背景下,Chaubergin气体提供了一个自然的候选者,代表着对暗能量和暗物质的统一描述。本文假设物质和几何的非均匀性服从Chaubergin状态方程。最极端的解释是假设暗能量和暗物质都不作为额外的来源,而是都是空间几何性质的表现。这个特征是一个重要的概念区别,与弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克宇宙充满尘埃和另一个基本场的标准方法相比,其特征在于Chaubergin状态方程。最后,我们讨论了由此产生的有效的宇宙学参数的情况下,以建立一个框架,未来的对抗与观察的后果,我们注意到,标准Chaubergin气体可能不会被排除在外。
2010-08-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inhomogeneous Near-extremal Black Branes
最近的研究表明,在高维引力场中存在稳定的非均匀中性黑弦。这些解决方案的动机,相应的齐次解决方案是不稳定的。我们证明了即使当相应的非齐次不变解是稳定的时,也存在新的非齐次黑弦和黑p膜解。特别地,我们证明了存在非齐次的近极值黑弦和p-膜。其中一些解即使在紧致方向(无穷远)的尺寸非常小的情况下仍然是非齐次的。
2002-02-08 gr-qc hep-th
Inhomogeneous String Cosmologies
本文给出了低能弦论中包含介子场和轴子场的精确非均匀各向异性宇宙学解。时空度规具有圆柱对称性。这些解描述了具有初始曲率奇异性的不断膨胀的宇宙,并包含已知的齐次解作为子情形。解在初始奇点附近的渐近形式具有空间变化的Kasner形式。非均匀的轴子和介子领域被发现准均匀演化的尺度大于粒子视界。当不均匀性进入视界时,它们作为非线性波振荡,并且不均匀性衰减。当不均匀性很小时,它们表现得像均匀宇宙的小扰动。对偶的表现形式和渐近行为的解决方案进行了调查。
1997-01-17 gr-qc hep-th
Rotating Charged Black Strings in General Relativity
在四维静止时空中分析了具有宇宙学常数的Einstein-麦克斯韦方程组,其中附加了一个二维空间等距群$G_2$。找到了带电旋转开、闭黑弦解。
1996-05-28 gr-qc hep-th
Departures from the FLRW Cosmological Model in an Inhomogeneous Universe: A Numerical Examination
虽然使用数值广义相对论来模拟天体物理现象和致密物体是司空见惯的,但在宇宙学场景中的应用才刚刚开始。在这里,我们研究膨胀的时空使用鲍姆加特夏皮罗柴田中村(BSSN)形式主义的数值相对论在同步规范。这项工作代表了第一个完全相对论性,非线性和不对称的数值宇宙学研究。出现的宇宙表现出平均的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克(FLRW)行为,然而这个宇宙也表现出局部非均匀膨胀,超出了FLRW背景下线性微扰理论的预期。
2016-06-24 astro-ph.CO gr-qc
Anisotropic and inhomogeneous cosmologies
这篇评论是在D. W. Sciama,The Renaissance of广义相对论and Cosmology,将由剑桥大学出版社出版。它介绍了在Sciama的职业生涯中对非标准相对论宇宙学的理解的进展,由应用领域而不是模型的数学类型组织。
1992-12-21 gr-qc
Clouds of strings in third-order Lovelock gravity
洛夫洛克理论是爱因斯坦的广义相对论在更高维度的自然延伸,其中第一和第二阶分别对应于广义相对论和爱因斯坦-高斯-邦纳引力。我们提出了在弦云背景下的一阶、二阶和三阶Lovelock引力下的$D\geq 4$维时空的黑洞解。此外,我们还计算了高维广义相对论和Einstein-Gauss-Bonnet理论下黑洞解的质量、温度和熵,并研究了黑洞的热力学稳定性。事实证明,高斯-邦纳项和/或背景弦云的存在完全改变了黑洞的热力学。有趣的是,黑洞的熵不受背景弦云的影响。在适当的极限下,我们重新发现了几个已知的球对称黑洞解。
2014-08-20 gr-qc
New inhomogeneous universes in scalar-tensor and f(R) gravity
以广义相对论的Fonarev解为种子,利用从Einstein到Jordan共形框架的映射,生成了一族新的Brans-Dicke引力球对称非齐次解.布朗-迪克标量场在约当标架中与幂律或逆幂律势相互作用。这个四参数几何族是动态的、渐近的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker几何族,它包含了两类已知的解作为特例,并且还解了$f(R)=R^n$引力场方程
2017-05-16 gr-qc
Inhomogeneous cosmologies, the Copernican principle and the cosmic microwave background: More on the EGS theorem
我们讨论满足哥白尼原理的非均匀宇宙学模型。从假设模型中所有观测者都看到各向同性的宇宙微波背景出发,构造了一些非均匀宇宙学模型。我们讨论多流体模型,并说明如何更一般的非均匀模型可能会得出,无论是在广义相对论和标量张量理论的重力。因此,我们说明宇宙学原理,假设我们生活在宇宙空间均匀,不一定遵循哥白尼原理和宇宙微波背景的高各向同性。
2003-02-17 gr-qc
Inhomogeneous spacetimes in Einstein-æther Cosmology
本文研究了Einstein-æther理论中非齐次Szekeres时空的存在性。我们证明了非齐次解可以看作是存在于Einstein-æther引力中的Szekeres解的推广,它只适用于无量纲系数之间的特定关系,该关系定义了æther场与引力之间的耦合。两个Szekeres类的解决方案的推导。此外,对于任意值的以太场的无量纲系数,该理论也允许存在一类非齐次类FLRW时空。我们发现,在爱因斯坦相对论中,场方程的演化比在广义相对论中更为多样,在广义相对论中,各向同性时空和Kantowski-Sachs时空都是吸引子。
2020-03-19 gr-qc
Revisiting black holes surrounded by cloud and fluid of strings in general relativity
该研究在广义相对论框架下重新探究被弦云与弦流体围绕的黑洞,推导带可变参数弦流体的场方程通解,提出新型正则黑洞解,揭示弦流体与Kiselev流体的结构相似性,并分析其热力学、测地线及阴影等性质。
2025-02-20 gr-qc
Stringy Corrections to the Classical Tests of General Relativity
弦论对爱因斯坦的经典广义相对论方程进行了修正。因此,我们计算了对经典测试的额外修正:水星的近日点进动,太阳对光线的偏转,以及如果这些修改后的方程成立的话应该存在的引力红移。在每一种情况下,我们确定-与预期相当一致-弦效应太小而无法测量。
2013-06-20 gr-qc hep-th math-ph
Dynamical Cobordisms in General Relativity and String Theory
我们描述了一类与时间相关的解决方案,在弦或M-理论,是准确的相对于α-素数和曲率校正和内插在物理空间之间的区域,其中低能物理是很好地近似不同的弦论和弦紧化。这些区域通过扩展的“畴壁”连接,但不被因果视界分开,物理激发可以在它们之间传播。作为具体的例子,我们构建的解决方案,插入之间的定向和无定向弦论,也之间的第二类和杂种优势理论。我们的解决方案可以弱弯曲和扰动控制下无处不在,可以渐近超对称的后期。
2010-11-06 gr-qc hep-th
Inhomogeneous Dust Collapse in 5D Einstein-Gauss-Bonnet Gravity
本文考虑了爱因斯坦引力场中具有Gauss-Bonnet二次曲率组合的Lemaitre-Tolman- Bondi型时空,给出了封闭形式的精确解。事实证明,高斯-邦纳项的耦合常数的存在,α> 0,完全改变了奇异性的因果结构,从类似的广义相对论的情况。在五维Gauss-Bonnet扩展的爱因斯坦方程中,非均匀尘埃的引力坍缩导致了一个大质量但弱的类时奇点的形成,而这在广义相对论中是不允许的.有趣的是,这是三个猜想的反例,即宇宙监督猜想,箍猜想和塞弗特猜想。
2010-02-17 gr-qc
Semiclassical Equations for Weakly Inhomogeneous Cosmologies
在空间平坦的宇宙学模型中,由于无质量标量量子场共形耦合到小的引力微扰,利用in-in有效作用量形式主义导出了爱因斯坦方程的半经典修正.量子场应力张量的真空期望值直接由重整化的in-in有效作用量导出。还讨论了通常的输入输出有效作用量,并用它来计算粒子产生的几率。作为一个应用,导出了静态宇宙弦周围标量场的应力张量,并讨论了反作用对宇宙弦引力场的影响。
1993-07-21 gr-qc
Asymptotic singular behaviour of inhomogeneous cosmologies in Einstein-Maxwell-dilaton-axion theory
本文研究了含有非最小相互作用电磁场、介子场和轴子场的四维低能极限弦论的精确非均匀宇宙学解。我们分析了Einstein-Maxwell-Axion-Axion方程的Einstein-Rosen解,并通过明确地取渐近极限,证明了它们具有渐近速度项主导(AVTD)奇点。
2006-08-29 gr-qc
Possibility of stable thin-shell around wormholes within the string cloud and quintessential field via the van der Waals and polytropic EOS in General relativity
在本文中,我们在一个修正的物质源的框架下给出了爱因斯坦场方程(EFE),从而找到了虫洞的解。为了得到特征解集,我们采用了两种状态方程,即,vanderWaals和多方状态方程到EFE。我们采用嵌入类作为系统的一般技术,并讨论了嵌入虫洞解下恒星系统的几个物理属性。详细讨论了在Schwarzschild BH被云包围的背景下,利用剪切和粘贴方法得到的虫洞解周围的薄壳层的物质含量和流体的典型分布。我们还进行了稳定性分析,使用线性化的径向摄动方法的范德瓦尔斯状态方程和多方状态方程。几个有趣的点已经从整个调查以及虫洞周围薄壳的特征中演变出来。
2023-02-02 gr-qc
General Relativity à la string: a progress report
本文介绍了基于与基本粒子弦模型类比的广义相对论规范公式的初步结果。而不是度量分量,形式主义的基本领域被视为描述四维时空嵌入十维或更高维流形的函数。到目前为止,形式主义的主要缺点是,正常的变形(“第四约束”)的发电机不能写下来,在封闭的形式。本方法进行了比较,并与通常的相对论弦的规范描述。
2016-12-15 gr-qc hep-th
Quasinormal modes of a black hole with a cloud of strings in Einstein-Gauss-Bonnet gravity
在爱因斯坦-高斯-邦纳引力中,对应于一个带有弦云的黑洞的背景时空中标量场的拟正规模,以及对应于这种时空中微扰的张量拟正规模,都是用WKB近似计算的。在所获得的结果中,我们强调所扮演的角色与字符串云的参数,比较他们已经获得的结果Boulware-Deser度量。我们还研究了对广义相对论的Gauss-Bonnet修正如何影响准正规模的结果,并将它们与广义相对论中相同的背景进行了比较。
2017-04-09 gr-qc
Towards a New Paradigm: Relativity in Configuration Space
我们考虑物理学的基本空间不是时空而是位形空间的可能性。我们用一个引力相互作用的点粒子系统的例子来说明这一点。证明了这类系统可以用具有块对角度量的多维位形空间C中的最小长度作用来描述。考虑到C的更一般的度规和曲率,我们超越了时空中普通的广义相对论。后一个理论是C中广义相对论的近似。也可以考虑其他类型的配置空间,例如与扩展对象(如字符串和膜)相关的配置空间。这使我们能够更深入地理解弦论背后的几何原理,并在“基本水平”上洞察杨-米尔斯和引力场的出现。
2007-12-21 gr-qc
On average properties of inhomogeneous fluids in general relativity III: general fluid cosmologies
我们调查有效的方程的空间平均部分的非均匀宇宙学的体积膨胀充满了任意流体的时空。这项工作是一个后续行动,以前的研究集中在无旋尘埃模型(纸一)和无旋完美流体(纸二)在流正交叶理的时空。它通过考虑任意的叶理、任意的倾斜和移位,以及考虑带有涡度的倾斜流体流动,来补充它们。对于第一个研究,空间平均域的传播被选择为遵循流体的一致性,这避免了所获得的平均系统中的非物理依赖性。我们提出了两种不同的平均计划和相应的系统的平均演化方程提供推广的论文I和II。第一个保留了在文献中发现的其他几个推广中使用的平均算子。我们广泛地讨论这些形式主义的关系,并指出限制,特别是关于休息质量守恒的平均域。我们随后介绍的替代平均方案遵循论文I和II的精神,并侧重于流体流动和相关的1+3螺纹全等,与3+1叶理共同使用,构建平均表面。这导致紧凑的平均方程的宇宙学反反应项的数量最少。我们强调,这个系统变得特别透明时,适用于一个自然类的叶理有恒定的流体适当的时间片。
2020-03-13 astro-ph.CO gr-qc
Magnetic strings in anti-de Sitter General Relativity
在爱因斯坦相对论中,我们得到了具有负宇宙学常数的静态和自旋磁弦源产生的时空。由于时空是渐近的圆柱形反德西特时空,我们将能够计算解的质量、动量和电荷。我们发现两个家庭的解决方案,一个与纵向磁场和其他角磁场。纵向磁场的源可以解释为由两条对称且叠加的带电线组成的系统,其中一条带电线静止,另一条带电线旋转。角向磁场解可以类似地解释为由带电线组成,但现在一个是静止的,另一个沿轴有速度。这种解决方案不能向下延伸到原点。
2001-10-22 gr-qc hep-th
Topology change in General Relativity and the black-hole black-string transition
在存在紧致维度的情况下,广义相对论的质量解可以采取包括黑洞和黑弦在内的几种形式之一,最简单的相关背景是R^{3+1} * S^1。它示出了如何莫尔斯理论的地方限制的定性特征的相图,并建议一个最小的图,它描述了一阶过渡,其唯一的稳定阶段是统一的字符串和黑洞。该图要求一个拓扑变化的“合并”过渡,其中黑洞不断演变成一个不稳定的黑弦阶段。作为证据,我们提出了一个局部的转捩模型,其中S^2 * S^2上的锥起着中心作用。视界尖点并不是黑洞合并的前兆。推广到更高的维度发现,尽管锥在d=5时有一个快子函数,但有趣的是,它的稳定性取决于维度--当d<10时它是不稳定的,而当d>10时是稳定的。
2005-10-19 gr-qc hep-th
The Three-Dimensional BTZ Black Hole as a Cylindrical System in Four-Dimensional General Relativity
示出了如何将三维BTZ黑洞变换为四维圆柱形黑洞(即,在广义相对论中,这个过程与三维空间中的点粒子转变为四维空间中的直线宇宙弦的过程是相同的。
1995-11-27 gr-qc hep-th
Regular Bulk Solutions in Brane-worlds with Inhomogeneous Dust and Generalized Dark Radiation
从一个物质场存在于体中的膜世界的动力学出发,当膜世界上的非均匀尘埃/广义暗辐射和体中的非均匀暗辐射的动力学都被认为是精确的动力学坍缩解时,体度规和膜附近的黑弦解被推广。在分析膜上均匀暗辐射坍缩球的非均匀静态外表面的基础上,研究了相应的黑弦弯曲视界,以及膜附近的5D体度规.此外,通过对物理软奇点的分析,发现在模型中暗辐射参数取适当值时,黑弦和体块随时间的演化更有规律。
2015-01-29 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Inhomogeneous scalar field solutions and inflation
在参数$λ$指定的一般框架中,我们提出了新的精确的宇宙学非均匀解的引力耦合到标量场。这个框架中的运动方程(以及相应的解)要么对应于低能弦论,要么对应于外尔可积时空(根据$λ$的符号)。我们表明,不同的通货膨胀行为是可能的,所建议的研究违反了强能量条件。最后,通过对某些曲率标量的分析,我们发现某些解可能是非奇异的。
1999-07-16 gr-qc
LRS Bianchi Type-II Massive String Cosmological Models in General Relativity
本文研究了代表大质量弦的局部旋转对称(LRS)Bianchi II型宇宙学模型。用Letelier(1983)给出的这种弦的能量-动量张量来构造大质量弦宇宙学模型,我们假定模型中的膨胀($θ$)正比于切变($σ$)。该条件导致$A = B^{m}$,其中A和B是度量系数,m是常数。根据m值的不同,我们导出了两类模型,即分别针对$m\neq \sqrt{2}$和$m = \sqrt{2}$的模型。对于合适的常数m(即对于$m = 1/2$),我们观察到在宇宙演化的早期阶段,在两种情况下宇宙都是由弦支配的。我们的模型是在加速阶段,这是一致的,最近的观察类型是超新星。还讨论了模型的一些物理和几何行为。
2011-02-05 gr-qc physics.gen-ph
Can the scale factor be rippled?
我们要解决一个问题:宇宙学的尺度因子是一个局部振荡量吗?这个问题是在两个经典的1+1维模型的框架下研究的:第一个是一个字符串对一个弯曲的背景,第二个是一个非均匀的Bianchi我模型。对于弦模型,它表明,存在的规范和初始条件提供了一个振荡的标度因子对一个缓慢发展的背景,这是不受这种振荡的“平均”。对于具有共形时间规范的非齐次Bianchi I模型,一个初始齐次的标度因子可以变为非齐次的,并发生非线性振荡。如图所示,这些非线性振荡可以被视为非线性规范波。
2012-07-18 gr-qc
Integration of inhomogeneous cosmological spacetimes in the BSSN formalism
我们提出了宇宙尺度的数值模拟的演化宇宙在完全广义相对论(GR),并介绍了一个新的数值工具,{ \sc CosmoGRaPH},它采用鲍姆加特夏皮罗柴田中村(BSSN)形式主义的三维网格。利用{ \sc CosmoGRaPH}计算了非均匀物质分布对时空演化的影响。我们还提出了一组标准的稳定性测试的结果,以证明我们的模拟的鲁棒性。
2016-06-24 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic String Loop Collapse in Full General Relativity
本文首次利用3+ 1维数值相对论对阿贝尔希格斯宇宙弦进行了完全广义相对论动力学模拟。聚焦于宇宙弦环,我们证明了它们由于张力而坍缩,并且可以(i)解绕和分散或(ii)形成黑洞,这取决于它们的张力$Gμ$和初始半径。我们表明,这些结果可以预测使用箍猜想推导出的近似公式,并认为它是独立的场相互作用。我们提取了黑洞形成过程中产生的引力波波形,并表明它是由$l=2$和$m=0$模式主导的。我们还计算了在这样的坍缩过程中发射的总引力波能量,作为初始宇宙弦环总质量的$0.5\pm 0.2~ \%$,弦张力为$Gμ=1.6\times 10^{-2}$,半径为$R=100~M_{pl}^{-1}$。我们利用我们的结果对平面宇宙弦环的产生率提出了一个限制,即$N \lesssim 10^{-2}~\mathrm{Gpc}^{-3}~\mathrm{yr}^{-1}$。
2019-04-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th