The Relativistic Generalization of the Gravitational Force for Arbitrary Spacetimes
有人建议,重新表达相对论的力量可以提供新的见解。为此目的而发展的形式主义只适用于静态的或共形静态的时空。在这里,我们将其扩展到任意时空。人们希望这种形式主义可以导致相对论中质量和能量的可行定义。
2007-01-12 gr-qc
On Relativistic Multipole Moments of Stationary Spacetimes
在已知的爱因斯坦真空场方程的精确解中,Manko-Novikov度规和Quevedo-Mashhoon度规可能是描述非坍缩物体外部引力场的合适的度规。一个新的建议来表示这样的外场是平稳的q-度量。在这方面的贡献,我们计算的Fodor-Hoenselaers-Perjes形式主义的最低的十个相对论多极矩的这些度量。Gutsunayev-Manko和Hernanove-Martin的静态真空解的相应矩。这些非等距时空的多极矩之间的直接比较。
2019-09-14 gr-qc
Position determination and strong field parallax effects for photon emitters in the Schwarzschild spacetime
利用相对论光学方法研究了光子轨道被限制在Schwarzschild时空赤道平面内时,光子发射体的位置确定和强场视差效应.我们假设发射器在一个固定的空间位置,接收器沿圆形测地线轨道运动。这项研究需要解决的逆问题,确定(空间)交点的两个零测地线的初始数据的问题,作为一个简化的模型,在相对论天体测量以及在雷达和卫星通信的应用。
2017-07-04 gr-qc
Critical points in a relativistic bosonic gas induced by the quantum structure of spacetime
众所周知,如果粒子之间的相互作用既有吸引作用又有排斥作用,就会发生相变。在这项工作中,它将被证明,洛伦兹对称性的故障,其特征在于通过变形的关系色散,加上玻色子统计预测临界点的出现。换句话说,在某些量子引力模型中,时空的结构意味着临界点的出现,即使没有考虑粒子之间的相互作用。
2008-10-02 gr-qc
On the existence of solutions to the relativistic Euler equations in 2 spacetime dimensions with a vacuum boundary
本文证明了具有流体真空边界的状态方程为$p=Kρ^2$形式的二维时空等熵相对论欧拉方程的一类解的存在性。在流体真空边界附近,这些解的声速单调减小,在密度为零的地方接近零。此外,流体加速度是有限的,并且随着流体真空边界的接近而远离零。本文的存在性结果也以直接的方式推广到$p=Kρ^\frac{γ+1}γ$和$γ> 0$形式的状态方程。
2011-06-27 gr-qc
A relativistic generalisation of rigid motions
字线的雷达完整一致性被提出作为一个较弱的替代品,过于严格的类Born刚性运动。该定义表示为一组微分方程。研究了可积性条件和柯西数据。最后,我们得到了一个例子,雷达完整同余包含一个给定的世界线,在这条线上的一个给定的旋转值。
2011-03-23 gr-qc math-ph math.MP
A signature invariant geometric algebra framework for spacetime physics and its applications in relativistic dynamics of a massive particle and gyroscopic precession
建立了时空物理的签名不变几何代数框架。在签名时空代数$(+,-,-,-)$中,继承了David Hestenes的思想,建立了签名时空代数$(-,+,+,+)$中的相对矢量和时空分裂技术。签名时空代数$(\pm,\mp,\mp,\mp)$的偶数子代数具有相同的运算规则,因此它们可以被视为一个代数形式,其中时空物理被描述为签名不变量形式。基于这两个时空代数及其“公共”偶子代数,构造了弯曲时空中大质量粒子的洛伦兹变换和相对论动力学的转子技术。给出了具有任意方向速度和任意平面旋转的广义Lorentz助推器的特征不变性处理。对于大质量粒子,给出了在时空度规的坐标系中静止的基准观测者的速度、加速度、动量和力四矢量与归一化四速度的时空分裂,其中确定了基准观测者的本征时间,并考虑了双矢量连接的贡献,利用这些结果,一个三维模拟牛顿第二定律为这个粒子在弯曲的时空实现。最后,作为本文方法的综合应用,给出了一种陀螺进动的几何代数方法,对于在Lense-Thirring时空中运动的陀螺,以特征不变量的方式导出了其自旋的进动角速度.
2022-03-08 gr-qc
General Relativistic Hydrodynamics in Discrete Spacetime: Perfect Fluid Accretion onto Static and Spinning Black Holes
本文在离散时空中研究理想流体对静态和旋转黑洞的吸积,提出新的广义相对论流体动力学表述并实现于Gravitas框架,发现吸积率随离散化尺度单调递减,阻力对离散化尺度高度敏感。
2024-02-04 gr-qc
Is spacetime as physical as is space?
通过依次考察经典力学、狭义相对论和相对论引力,我们研究了两个问题:第一,空间与时空是如何联系的?建议的答案是,每个给定的参考流体,即参考轨迹的全等,定义了一个物理空间。该空间的点被正式定义为全等的世界线。这个空间可以被赋予三维可微流形的自然结构,从而产生了一个简单的空间张量概念--即空间流形上的张量。第二个问题是:时空的几何结构是否决定了物理学,特别是,它是否决定了它的相对论性或优先标架性?我们发现,它没有,不同的物理(无论是相对论或不)可以定义在同一时空结构-而且,相同的物理可以实现不同的时空结构。关键词:仿射空间;经典力学;狭义相对论;相对论引力;参考流体。
2018-07-04 gr-qc
Emission vs Fermi coordinates: applications to relativistic positioning systems
本文利用所谓的“发射坐标”构造了一般时空的四维相对论定位系统。结果适用于一个小的区域周围的世界线的加速观察者携带费米三元组,所描述的费米度规。在史瓦西时空模拟地球周围的引力场和一个静止在固定时空点的观察者的情况下,这些坐标实现了一个相对论定位系统替代目前的GPS系统。后者实际上本质上被认为是牛顿的,所以它必须通过后牛顿修正来考虑至少最重要的相对论效应,才能正常工作。因此,以前的结果有关的发射坐标在平坦时空中推广到这一更一般的情况。此外,时空坐标和辐射坐标之间的映射完全由世界函数确定,在费米度规的情况下,可以显式地获得。
2008-09-05 gr-qc
Causal Stability Conditions for General Relativistic Spacetimes
简要介绍了广义相对论中的一些开放性问题,这些问题对因果关系理论有重要影响,旨在更好地理解时空的因果结构。特别注意的是给予基本的因果稳定性条件的问题。提出了几个问题,并提出了一些潜在的后果,最近的结果有关的因果关系问题,在广义相对论。一个关键的问题是,违反因果关系的区域是否是局部允许的。引入了几乎稳定因果关系的新概念,讨论了因果结构稳定性和几乎稳定性的相关条件和判据。
2016-01-21 gr-qc
Rest frames and relativistic effects on de Sitter spacetimes
它表明,Nachtmann助推方法引入坐标de Siter流形上可以完成适当的规范变换能够保持在控制下的守恒量的等距变换。用这种方法定义了其余的局部图(或自然标架),指出了守恒量在研究相对测地线运动中的作用。这种方法的优点可以从这里介绍的应用程序中看出。对于第一次,简单的运动学效应,电磁场的自由下落的电荷和二进制裂变的解决方面的守恒量的扩展部分的德西特时空。
2017-06-28 gr-qc
Timelike Killing Fields and Relativistic Statistical Mechanics
对于具有类时Killing场的时空,我们引入了一个“Fermi-Walker-Killing”坐标系,并利用它证明了一个关于统计力学粒子质点系相空间适当体积元的Liouville定理.我们导出了理想气体亥姆霍兹自由能的精确相对论公式,并将其与牛顿公式进行了比较。我们还找到了相对论热力学状态方程。在克尔时空中给出了具体的例子。
2008-12-12 gr-qc
Spacetime modes of relativistic stars
相对论恒星脉动的问题是在一个有点特设的近似,忽略了所有的流体运动的研究。该{ \em逆考林近似}(ICA)由两个观察激发:1)对于高阻尼($w$模式)振荡,流体起非常小的作用。2)如果忽略流体运动,极振模式的问题变得类似于轴向模式。使用ICA,我们找到一个极性模式频谱,具有所有功能的$w$模式频谱的完整的问题。此外,在超致密星的极限,我们发现ICA频谱是定性相似的轴向模式。这些结果清楚地表明了广义相对论对于致密恒星脉动模式的重要性,而且还表明存在着完全不依赖于流体运动的模式,即纯粹的“时空”模式。
1996-01-10 gr-qc
Spacetime topology from the tomographic histories approach I: Non-relativistic Case
层析历史的方法。作为一个反问题,我们恢复在一个操作的方式的有效拓扑结构的扩展配置空间的系统。这意味着从一系列实验中,我们得到一组与事件相对应的点。得出了有效拓扑与实际拓扑之间的差异。利用量子力学中自洽历史方法的某些概念,如记录的概念,我们推导出非相对论系统的扩展位形空间的拓扑。最后,对相对论系统的情况进行了一些评论,为即将发表的论文续集奠定了基础。
2006-07-18 gr-qc
Relativistic orbits of S2 star in the presence of scalar field
广义相对论预言了围绕银河系中心运行的S星的轨道运动中的相对论效应。后牛顿或高阶近似史瓦西黑洞模型已被重力和加州大学洛杉矶分校银河中心组仔细调查的S2星的近星点进动。本文研究了S2星轨道动力学中的标量场效应。因此,我们考虑一个时空,即Janis-Newman-Winicour(JNW)时空,它是由一个最小耦合,无质量的标量场播种。这种时空的新特点是,在零标量荷的情况下,可以从JNW时空中保留史瓦西时空。我们约束JNW时空的标量电荷的最佳拟合的天体测量数据的S2星的Monte-Carlo-Markov-Chain(MCMC)技术假设的电荷是积极的。我们的最佳拟合结果表明,类似于Schwarzschild黑洞时空,JNW裸奇点时空与一个适当的标量电荷也提供了一个令人满意的拟合到S2星的观测数据。因此,JNW裸奇点可能是通过S2星的轨道运动解释Sgr A* 性质的竞争者。
2022-10-01 gr-qc
Field-Particle Dynamics in Spacetime Geometries
本文借助于与时空中的类时曲线相联系的正交标架的费米-沃克图,讨论了相对论平衡定律,这些定律可用于构造具有自旋、电荷和磁矩的大质量粒子与非黎曼几何描述的背景电磁场和引力相互作用的模型。相对论性Cosserat介质的自然概括是直接的。
2003-08-26 gr-qc
Relativistic Elasticity
任意时空上的相对论弹性力学被表述为在时空同态下协变的拉格朗日场论。这一理论是经典弹性力学在超弹性、物质框架无关情况下的相对论版本,在闵可夫斯基空间上,在非相对论极限下还原为后者。场方程被转化为一阶对称双曲方程组。因此,人们在各种情况下获得了局部时间存在性和唯一性定理。
2003-04-28 gr-qc
Three-dimensional axisymmetric sources for Majumdar-Papapetrou type spacetimes
从牛顿势-密度对出发,我们构造了Majumdar-Papapetrou型共形时空的三维轴对称相对论源。作为简单的例子,我们建立了两个家庭的相对论厚盘从第一个两个宫本永井势密度对牛顿引力模型的扁平星系,和一个三分量的星系(球,盘和暗物质晕)的相对论模型。我们研究赤道圆周运动的测试粒子围绕这样的结构。此外,轨道的稳定性进行了分析,径向摄动使用的瑞利准则的扩展。在所有的例子中,相对论效应进行了分析,并与牛顿近似。所考虑的模型满足所有的能量条件。
2018-01-15 gr-qc
Relativistic electromagnetic mass models in spherically symmetric spacetime
在嵌入类静态球对称爱因斯坦-麦克斯韦时空下,我们探索了电磁质量模型的可能性,其中质量和其他物理参数具有纯粹的电磁起源(Tiwari 1984,Gautreau 1985,Gron 1985)。这项工作是我们早期研究的延续(Maurya 2015 a),我们开发了一种算法,并找到了电磁质量模型的三个新解。在这封信中,我们考虑不同的度量势$ν$和$λ$,并在一个系统的方式进行了分析。据观察,以前的一些解决方案有关的电磁质量模型只不过是目前获得的广义解集的特殊情况。我们进一步验证的解决方案集,并表明,这些都是非常适用的情况下,紧凑的恒星,以及了解结构的电子。
2015-07-04 gr-qc
OCTOPUS: A Versatile, User-Friendly, and Extensible Public Code for General-Relativistic Ray-Tracing in Spherically Symmetric and Static Spacetimes
本文提出OCTOPUS,一个基于Fortran和OpenMP的通用相对论光线追踪代码,用于计算黑洞阴影、光子环等观测特征,并验证了暗物质晕参数对图像和光变曲线的影响。
2025-10-14 gr-qc
Natural vs. Artificial Topologies on a Relativistic Spacetime
考虑一个集合$M$,它具有一个结构$*$。我们称自然拓扑为$T_*$,在$(M,*)$上,由$*$诱导的拓扑。例如,度量空间$(X,d)$的自然拓扑是由度量$d$诱导的拓扑$T_d$,而对于线性有序集$(X,<)$,自然拓扑应该是由序$<$诱导的拓扑$T_<$。这个基本性质,对于一个拓扑被称为“自然的”,在研究时空流形$(M,g)$的拓扑性质时被很大程度上忽略了,其中$g$是洛伦兹“度规”,流形拓扑$T_M$被用作自然拓扑,忽略了时空“度规”$g$。在本次调查中,我们批判性地回顾了相对论时空流形的候选拓扑,提出了悬而未决的问题和猜想,旨在为该领域的最新结果建立一个完整的指南,并为未来的讨论奠定基础。我们讨论了对流形拓扑的批评,这是由塞曼,Göbel,霍金-金-麦卡锡等人发起的批评,我们研究了时空的“自然拓扑”一词的含义。由于对时空拓扑的一般批评,而不是流形拓扑,声称还没有建立一个物理理论来证明这样的拓扑,我们给出的例子,表面上的物理现象,在流形拓扑,这实际上是纯粹的效果取决于拓扑的选择;与广义相对论中的奇点定理相联系的极限曲线定理和Gao-Wald型“时间膨胀”定理就是这样的例子。}
2021-07-12 gr-qc
Classical tests of general relativity in the Newtonian limit of Schwarzschild-de Sitter spacetime
最近的研究表明,尽管以前有人声称宇宙学常数会影响光的弯曲。在本文中,我们研究的背景下,牛顿极限的Schwarzschild-de Sitter时空采用的质量和能量的特殊相对论等价的光弯曲和水星的近日点的进步。在这两种情况下,直到一个常数因子,我们发现相同的结果在完全广义相对论处理相同的现象。这些近似和直观的论证清楚地表明,在广义相对论处理这些现象时,$Λ$的存在会产生什么样的效应。
2009-07-04 gr-qc
Exact relativistic Newtonian representation of gravitational static spacetime geometries
从广义标量相对论引力作用量出发,构造了一个对应于引力静态球对称时空几何的自洽相对论牛顿模拟,给出了与母度规完全相同的测地运动方程.因此,导出的速度相关的相对论标量势,这是一个相对论推广的牛顿引力势,准确地再现了相对论引力的特点,对应于任何静态球对称时空几何的整体,包括所有的实验测试的引力效应在弱场到目前为止。这种相对论性的类势在研究天体物理现象,特别是强引力场中的天体物理现象方面是十分有用的。
2017-01-20 astro-ph.HE gr-qc
General-Relativistic MHD for the Numerical Construction of Dynamical Spacetimes
将广义相对论磁流体力学(MHD)方程组组合成3+1形式。这些方程组包括电磁场的麦克斯韦方程组、引力场的爱因斯坦方程组和理想导电理想气体的相对论MHD方程组。所采用的方程形式适用于在强引力场作用下动态时空中相对论性MHD流体的数值演化。
2002-11-14 astro-ph gr-qc
Relativistic quantum oscillators in the global monopole spacetime
我们研究了整体超时空对Dirac和Klein-Gordon相对论量子振子的影响。为了做到这一点,我们解决了狄拉克和克莱因-戈登方程的解析和讨论的影响,这是由这些振荡器的能量分布的时空曲率的特点的背景。此外,我们还引入了硬壁势,并对一种特殊情况,确定了在此背景下相对论量子振子的能谱。
2020-02-23 gr-qc quant-ph
Boundedness of the total energy of relativistic membranes evolving in a curved spacetime
当时空度规是闵可夫斯基度规的微扰时,我们建立了一个全局存在性理论来描述Lorentzian流形(可能是弯曲的)中相对论性膜的演化方程.依靠LeFloch和Ma在2014年引入的双曲叶方法,我们重新审视了Lindblad(他处理了平坦闵可夫斯基时空中的膜)早期建立的定理,并提供了一个更简单的存在性证明,这在弯曲时空中也是有效的,最重要的是,导致了膜的总能量在时间上全局有界的重要性质。
2016-10-08 gr-qc math.AP
Observers' measurements in premetric electrodynamics I: Time and radar length
在广义相对论和粒子物理学的标准模型中对观测者测量的描述与时空度规密切相关。为了理解和解释测试时空度规结构的测量,如经典的迈克尔逊-莫雷、艾夫斯-史迪威、桑代克实验或一般的频率比较实验,有必要用超越洛伦兹度规结构的理论来描述它们。然而,这需要描述观察者的测量,而不依赖于度量。我们提供了这样一个描述的观测者的测量的基本量的时间和长度来自一个premetric微扰麦克斯韦电动力学和讨论这些测量如何影响经典的相对论性观测,如时间膨胀和长度收缩。最重要的是,我们发现电动力学的修改影响测量在两个实例:光的传播被改变,以及观察者的适当的时间归一化。在解释一个具体实验的结果时,一般来说,这两种效应都不能被分开,必须加以考虑。
2018-04-26 gr-qc physics.class-ph
Second order perturbations of relativistic membranes in curved spacetime
导出了描述任意弯曲背景时空中拓扑缺陷和膜中二阶微扰的显协变方程。这一方面推广了闵可夫斯基时空中宏观弦的工作,并为研究黑洞视界附近的膜行为引入了一个精确的框架,另一方面,为研究弯曲时空中拓扑缺陷的稳定性引入了一个更一般的框架。
2019-01-03 gr-qc hep-th
Non-relativistic limit of scalar and Dirac fields in curved spacetime
本文从第一性原理推导弯曲时空中标量场与Dirac场的非相对论极限,得到Schrödinger-Newton理论的广义相对论修正,并在Rindler时空中表明高加速度下引力—自旋耦合使Dirac粒子更适合观测非牛顿引力。
2022-10-05 gr-qc hep-th
Non-relativistic gravity theories in four spacetime dimensions
在这项工作中,我们提出了一个非相对论性引力理论中定义的四维时空使用麦克道尔-曼苏尔几何公式。我们得到一个牛顿引力作用量,它是由所谓的牛顿代数的牛顿-胡克版本的曲率构造的。我们证明了在存在宇宙学常数的情况下,本文提出的非相对论引力理论包含泊松方程。此外,我们通过考虑给定规范场的一个特殊的近似,与修正的牛顿动力学(MOND)引力近似相联系。通过考虑广义Newton-Hooke代数,我们将结果推广到广义非相对论MacDowell-Mandarin引力理论。
2022-10-08 gr-qc hep-th
Relativistic deformed kinematics from locality conditions in a generalized spacetime
我们展示了如何变形的四动量组成定律可以用来定义,在经典水平上,一个修改后的概念的时空系统的两个粒子通过交叉的粒子相互作用的世界线。给出了相对论性各向同性变形运动学的一般推导,并讨论了它与其他基于$κ$ -Poincaré Hopf代数或基于最大对称动量空间几何的推导的互补性和联系.
2019-12-30 gr-qc hep-th
Stabilizing relativistic fluids on spacetimes with non-accelerated expansion
我们建立了状态方程为$\overline{p}=K\overlineρ$的无旋相对论Euler方程的全局正则性和稳定性,其中$0<K<1/3$,对于小初始数据,在$(\mathbb R\times\mathbb T^3,-d\tb^2+\tb^2δ_{ij} dx^i dx^j)$形式的FLRW时空的扩展方向上.这提供了第一个通过时空膨胀来稳定非尘埃流体的例子,其中膨胀率是幂律类型的,但没有加速。特别地,逆比例因子的时间积分发散为$t\rightarrow\infty$。
2020-02-06 gr-qc math.AP
The Relativistic Transactional Interpretation and Spacetime Emergence
我们考虑的方式,时空流形出现的量子底层通过交易过程中,时空事件和它们的连接建立。在这个解释中,不存在物理理论中通常假设的背景时空。相反,通常的背景时空概念被量子底层所取代,量子底层包括具有非零静止质量的量子系统。静止质量对应于内部周期性,其功能就像内部时钟定义了适当的时间,反过来,惯性系本身不是时空流形的方面,而是前时空参考结构。量子基础中的特定过程用来区分绝对运动和相对运动。
2021-03-20 gr-qc quant-ph
Relativistic quantum mechanics on the SL(2,R) spacetime
克莱因-戈登量子力学的薛定谔型形式适用于$SL(2,\R)$时空的情形。自由粒子的情况下得到解决,最近的工作的结果被再现,而所有其他的,拓扑非平凡的解决方案和反粒子模式也被发现,并给出了更深入的了解理论的物理内容。
1997-01-23 gr-qc hep-th
General Relativistic Numerical Simulation of sub-Keplerian Transonic Accretion Flows onto Black Holes: Schwarzschild Spacetime
利用广义相对论数值模拟程序研究了黑洞的亚开普勒跨音速吸积流的时间演化。我们在史瓦西时空中进行模拟。我们首先比较一维模拟结果与理论结果,并验证我们的代码的性能。接下来,我们提出的结果,轴对称,二维模拟平流。我们发现,即使在这种情况下,没有完整的理论分析,目前在文献中,稳态冲击波的形成是可能的。
2017-07-31 astro-ph.HE gr-qc
Comment on: "Relativistic quantum dynamics of a charged particle in cosmic string spacetime in the presence of magnetic field and scalar potential''. Eur. Phys. J. C (2012) 72:2051
我们分析了一篇论文的结果“在存在磁场和标量势的情况下宇宙弦时空中带电粒子的相对论量子动力学”。我们表明,作者没有得到谱的特征值方程,但只有一个特征值的模型参数之间的特定关系。特别是,允许的回旋频率的存在,由作者证明是一个纯粹的人工制品的截断条件,用于获得精确的径向本征值方程。
2020-07-15 gr-qc hep-th
Numerical calculation of the relativistic acceleration of an electron in curved spacetime using the Dirac equation
将Dirac方程推广到弯曲时空,数值计算了均匀引力场中电子的相对论加速度。等效的结果也得到了分析使用的迭代方法,是不是基于WKB近似,这在过去已被广泛使用。使用史瓦西坐标,发现加速度与$(1-3v^2/c^2)$的因子成比例,这与粒子的经典测地线是一致的。这些技术可能有助于解决常用近似之间的差异。
2016-02-08 gr-qc quant-ph
Quantum relativistic fluid at global thermodynamic equilibrium in curved spacetime
本文提出了一种新的方法来研究小曲率极限下弯曲时空中量子相对论流体的热力学平衡问题。我们计算的平均值的本地运营商通过扩大的四个温度Killing矢量场在Riemann正常坐标关于同一时空点,我们得到的修正相对于平坦的时空表达式。从而阐明了应力-能量张量的一般流体力学展开式中引入的与黎曼张量和里奇张量成比例的项的来源。
2015-11-17 gr-qc hep-th nucl-th
Non-Relativistic Approximation of the Dirac Equation for Slow Fermions in Static Metric Spacetimes
我们分析了狄拉克方程的非相对论近似的慢费米子运动的时空与静态度规,造成的弱引力场的地球和变色龙场,并推导出最普遍的有效引力势,诱导的静态度规的时空。利用标准的Foldy-Wouthuysen(SFW)变换导出了Dirac方程的非相对论性Hamilton算符。我们讨论了变色龙场作为挠率场的源以及挠率场与物质的相互作用。
2014-06-10 gr-qc hep-ph nucl-ex
Particle Production by a Relativistic Semi-Transparent Mirror in 1+3D Minkowski Spacetime
研究了1+ 3维闵可夫斯基时空中相对论性半透明镜在Barton-Calogeracos作用量下标量粒子的产生.对于任意轨迹的反射镜,导出了相应的Bogoliubov系数。特别地,我们将我们导出的公式应用于引力坍缩轨迹。此外,我们确定的粒子谱和粒子产生概率之间的关系,我们证明了我们的方法和现有的方法在文献中,这是限制在1+1D之间的等价性。简而言之,我们的处理将研究扩展到1+3D时空。最后,我们提供了第三种方法来找到粒子谱使用的S-矩阵形式主义。
2020-08-28 gr-qc hep-th
Spacetime is as spacetime does
量子引力理论一般都假定或预言,它们所描述的相对论时空的基础实在是显著非时空的。由于经验上的不一致,量子引力的方法必须确定相对论性时空如何从它们的非时空结构中出现。我们认为,为了确保这种出现,这是足够的,以建立只有那些功能相关的相对论性时空的功能,在生产经验证据必须恢复。为了完成这项任务,必须说明更基本的结构如何实例化这些功能角色。我们说明因果集理论和循环量子引力的背景下,两个突出的方法量子引力的一般思想。
2018-05-02 gr-qc physics.hist-ph
Deformed relativistic kinematics on curved spacetime -- a geometric approach
变形相对论运动学被认为是捕捉量子引力残余效应的一种方法。已经证明,它们可以用平坦时空上的弯曲动量空间来几何地理解。在这篇文章中,我们提出了一个系统的分析,在何种条件下,以及如何变形的相对论运动学,编码在一个动量空间度规在平坦的时空,可以解除弯曲的时空在一个自洽余切束几何,这导致纯粹的几何,测地线运动的自由落体点粒子。我们评论这个建设是如何连接到,并提供了一个新的视角,非对易时空。从几何一致性条件,我们发现,动量空间度规可以一致地提升到弯曲的时空,如果他们要么导致一个色散关系,这是均匀的动量,或者,如果他们满足一个特定的对称性约束。后者是相关的动量空间度量编码最研究变形相对论运动学。对于这些,约束只能满足在动量空间基,其中的动量空间度规是不变的线性局部洛伦兹变换。我们将讨论如何解释这一结果,以及放松一些条件和原则的建设,我们开始的后果。
2022-02-17 gr-qc hep-th
Relativistic quantum mechanics of a Proca particle in Riemannian spacetimes
建立了黎曼时空中Proca粒子的相对论性量子力学.在黎曼时空中,给出了Proca粒子与反常磁矩和电偶极矩的电磁相互作用的协变方程。相对论性的Foldy-Wouthuysen变换与津贴的条款成比例的普朗克常量的零功率进行。所得到的哈密顿量与标量粒子和狄拉克粒子的相应的Foldy-Wouthuysen哈密顿量以及它们的经典对应哈密顿量一致。本文讨论相对论性量子力学在Foldy-Wouthuysen表象中的统一。
2018-07-13 gr-qc math-ph math.MP
Aharonov-Bohm effect for bound states in relativistic scalar particle systems in a spacetime with a space-like dislocation
研究了类空位错时空中两个相对论量子系统束缚态的Aharonov-Bohm效应的类似效应。我们假设拓扑缺陷具有内部磁通量。然后,我们分析了在这种拓扑缺陷时空中带电粒子与均匀磁场的相互作用,并将这种分析推广到硬壁势和线性标量势的约束。随后,分析了Klein-Gordon振子与均匀磁场的相互作用。我们首先讨论了具有类空位错和几何量子相位的时空的挠率效应。然后,我们分析了在硬壁势和线性标量势存在下的挠率效应和几何量子相位。
2017-07-11 gr-qc quant-ph
Relativistic Radiation Magnetohydrodynamics in Dynamical Spacetimes: Numerical Methods and Tests
当前相对论天体物理学中的许多系统都需要了解在强弯曲动态时空中流动的磁化气体的辐射转移。这类系统包括包含中子星或白矮星的合并致密双星、合并黑洞周围的圆盘、核心坍缩超新星、超新星和伽马射线暴源。为了模拟这些现象,所有这些都涉及到广义相对论,辐射(光子和/或中微子),磁流体力学,我们已经开发了一个广义相对论代码能够在动态时空中发展MHD流体和辐射。我们的代码解决了耦合Einstein-Maxwell-MHD-辐射方程组在轴对称和全3+1维。我们通过积分BSSN方程来演化度量,并使用保守的高分辨率激波捕获方案来演化MHD和辐射矩方程。在本文中,我们实现了我们的计划,光学厚气体和灰体不透明度。我们的代码给出了准确的结果,在一套测试涉及辐射冲击和非线性波传播在闵可夫斯基时空。此外,为了测试我们的代码的能力,在强场动力学时空相对论辐射MHD方程的发展,我们研究了“热奥本海默-斯奈德崩溃”的黑洞,并找到很好的协议之间的解析解和数值解。
2008-02-21 astro-ph gr-qc
Wigner rotation via Fermi-Walker transport and relativistic EPR correlations in the Schwarzschild spacetime
通过旋量的费米-沃克输运,得到了史瓦西时空中作圆周运动的粒子的维格纳旋转角。然后,应用WKB近似,讨论了旋量的Fermi-Walker输运在相对论EPR关联中的一个可能的应用,表明关联粒子的自旋以类似于Terashima和Ueda [H. Terashima和M. Ueda,Phys.Rev.A { \bf 69},032113(2004)]通过应用连续的无穷小洛伦兹变换。此外,从WKB方法,它也表明,违反的贝尔不等式的程度依赖于通过费米-沃克运输获得的维格纳旋转角。最后,在非相对论极限下讨论了时空几何和关联粒子加速运动的相对论效应。
2015-04-28 gr-qc quant-ph
Petrov type I Spacetime and Dual Relativistic Fluids
在非相对论性和相对论性流体力学展开下,检验了真空爱因斯坦方程解的彼得罗夫I型条件。我们表明,它持有的非相对论流体动力学膨胀参数的第三阶,但它是违反了第四阶,即使我们选择一个一般的框架。另一方面,它被发现,该条件持有至少高达二阶的衍生物展开参数。反过来,通过在有限截止面上施加PetrovI型条件和Hamilton约束,我们证明了相对论流体的应力张量可以恢复为正确的一阶和二阶输运系数,与真空Einstein方程的解对偶.
2014-08-28 gr-qc hep-th
General relativistic particle trajectories via quantum mechanical weak values and the Schwarzschild-Alcubierre spacetime
该研究发现史瓦西时空中相对论量子粒子的弱测量平均轨迹、弯曲时空量子理论概率流流线与混合史瓦西-阿库别瑞时空经典类光测地线三者等价,为弯曲时空量子理论的构建与确定性诠释提供了新路径。
2025-01-16 gr-qc hep-th quant-ph
Relativistic Superfluids in Curved Spacetime
强引力场下的超流体通常存在于致密的恒星核心中。然而,大多数对这些超流体的处理都是在平坦的时空背景下进行的。本文研究了时空曲率对相对论超流体的影响。首先考虑了典型恒星核背景度规中的标量场超流。发现在致密物体内部形成的超流不可能是球形的。对两个不同边界条件的具体算例进行了超流序参量的引力修正的显式数值计算。研究发现,即使在弱引力极限下,引力也能对超流性产生显著的影响。本文还讨论了由各种费米子配对形成的相对论超流体。在平均场处理中考虑了两种可能的情况:反费米子-费米子配对和费米子-费米子配对。导出了这两种情况下的有效作用量和自洽方程。对于反费米子-费米子配对,给出了超流序参量的一阶引力修正的解析表达式;对于费米子-费米子配对,给出了用于弯曲时空QFT计算的热核算符矩阵元的解析表达式.
2016-02-11 astro-ph.SR gr-qc
The Local Validity of Special Relativity, Part 1: Geometry
本文区分广义相对论局部狭义相对论性的含义,证明每个相对论时空在实质上局部近似闵可夫斯基,且该性质不具特殊性。
2023-05-16 gr-qc physics.hist-ph
On Modelling a Relativistic Hierarchical (Fractal) Cosmology by Tolman's Spacetime. II. Analysis of the Einstein-de Sitter Model
本文研究了在相对论层次(分形)宇宙学的背景下,在文件I(0807.0866)中发展的空间均匀爱因斯坦-德西特宇宙模型。爱因斯坦-德西特模型被视为勒梅特-托尔曼时空的一个特例,通过适当选择后者的三个任意函数得到。计算了该模型沿过去光锥的观测关系,并对它是否具有分形行为进行了研究。结果发现,爱因斯坦-德西特模型似乎并不保持均匀沿测地线,它也没有沿向后零锥的分形特征。
2008-07-07 astro-ph gr-qc
On Einstein Algebras and Relativistic Spacetimes
本文考察了广义相对论与爱因斯坦代数理论之间的关系。我们证明,根据Halvorson(2012,2015)和Weatherall(2015)最近提出的理论等价性的正式标准,两者是等价的理论。
2015-09-01 gr-qc math-ph math.MP
Torsion effects on a relativistic position-dependent mass system
我们分析了一个相对论标量粒子的位置依赖的质量在时空与类空位错的相对论束缚态的解决方案,可以实现。进一步,我们考虑了库仑势的存在,分析了类空位错时空中库仑势作用下的相对论性位置相关质量系统。我们还证明了在考虑相对论能级扭转影响的情况下,可以得到一组新的相对论束缚态解。最后,我们研究了类似的Aharonov-Bohm效应的束缚态在这种位置依赖的质量在时空与类空位错。
2016-11-18 gr-qc quant-ph