Gravitational waves from extreme mass ratio inspirals around bumpy black holes
空间干涉仪LISA将能够探测恒星质量的黑洞或中子星发射的引力波,这些引力波缓慢地螺旋进入在大多数星系中心发现的超大质量黑洞。来自这种极端质量比螺旋(EMRI)事件的引力波信号将提供一个独特的机会来测试中心黑洞周围的时空度规是否被克尔解很好地描述。本文将Kerr黑洞周围的EMRI模型推广到一族参数变形的凹凸黑洞,使之保持Kerr度规的基本对称性。然后,新的EMRI模型被用来量化的约束,LISA观测EMRI可能能够放置在克尔度量的偏差,或颠簸。
2017-09-13 astro-ph.HE gr-qc
Exact black holes and black branes with bumpy horizons supported by superfluid pions
Centro de Estudios Científicos (CECS)(科学研究中心);Facultad de Ingeniería y Tecnología, Universidad San Sebastián(圣塞巴斯蒂安大学工程与技术学院);Facultad de Ciencias, Ingeniería y Tecnología, Universidad Mayor(马约尔大学科学、工程与技术学院);Centro Multidisciplinario de Física, Vicerrectoría de Investigación, Universidad Mayor(马约尔大学副校长研究处多学科物理中心);Núcleo de Matemática, Física y Estadística, Universidad Mayor(马约尔大学数学、物理与统计核心)
本文通过超流π介子多涡旋的ansatz,推导出描述不规则视界的精确黑洞和黑洞膜解,其视界变形由光滑源控制,且由整数拓扑不变量保护。
2026-04-15 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Constraining the Deviation of Kerr Metric via Bumpy Parameterization and Particle Swarm Optimization in Extreme Mass-Ratio Inspirals
针对极端质量比旋近系统中Kerr度规偏差测量问题,结合粒子群优化与匹配滤波开展分析,发现似然函数存在大量简并峰及系统误差,提出利用简并峰信息缓解误差的方法,提升引力波天体物理推断可靠性。
2025-10-30 astro-ph.IM gr-qc
Events and observables in generally invariant spacetime theories
我们解决的问题,在一般不变的时空理论,如爱因斯坦的广义相对论的观测。使用事件的精炼概念作为一个“点重合”之间的标量场,完全覆盖时空模型,我们提出了一个概括的关系局部观测,不需要存在四个处处可逆的标量场。所有点重合的集合在一般情况下形成一个四维流形,它自然地与物理时空相一致。
2009-06-30 gr-qc
Observable effects in a class of spherically symmetric static Finsler spacetimes
在介绍了芬斯勒时空的定义及其对称性之后,我们考虑了一类球对称的静态芬斯勒时空,它们是史瓦西时空的小扰动。从史瓦西时空的偏差被编码在三个扰动函数$ϕ_0(r)$,$ϕ_1(r)$和$ϕ_2(r)$有以下解释:$ϕ_0$扰动的时间函数,$ϕ_1$扰动的径向长度测量和$ϕ_2$介绍了空间各向异性,这是一个真正的芬斯勒功能。在这类时空中,我们给出了自由下落粒子和光线的运动方程,即类时测地线和类光测地线,并讨论了太阳系中观测对扰动函数的限制。
2012-10-22 gr-qc
Influence of Observer Inclination and Spacetime Structure on Photon Ring Observables
本文利用非微扰非参数框架研究光子环可观测量(李雅普诺夫指数、时间延迟、方位角偏移)随无毛定理偏离和观测者倾角的变化,重点关注M87中心天体的极向观测,并展示这些测量如何揭示时空结构、能层与事件视界性质及自旋参数。
2024-11-26 gr-qc
Coordinates, observables and symmetry in relativity
我们调查的相互作用和方程的对称性之间的联系,坐标的解释,可观的建设,并在时空理论的物理相对性原理的存在。使用精炼的概念的事件作为一个“点重合”之间的标量场,完全覆盖时空模型,我们还提出了一个自然的概括的关系的本地观测,不需要存在四个处处可逆的标量场。所有点重合的集合在一般情况下形成一个四维流形,它自然地与物理时空相一致。
2009-06-30 gr-qc
Observables and cohomology classes for classical gravitational field
由于我们对时空几何的整体结构和整体时空同构群在量子引力中的作用的认识有限,引力和几何领域中的一些最突出的问题仍然没有得到解决。通过考察经典引力理论中广义协方差和可观测量的某些方面,可以对这些重要问题有一些了解。本文将定义为引力场的经典几何观测量集,即定义在洛伦兹结构上的Diff(M)-规范不变上同调类。它们代表了物理引力现象的全局特征,与时空的拓扑结构相联系,并可用于构造新的拉格朗日量。从可观测量中找到一组完整数据的问题可能与以下事实有关:目前,四维及四维以上的流形不能有效地分类。人们可以将这个结果解释为一个指针,指向可能存在具有不同拓扑结构的时空(即,不同的全局特征),其具有不可区分的局部时空几何。
2008-09-22 gr-qc
Fuzzy spacetime from a null-surface version of GR
最近引入的广义相对论的零表面公式为描述引力场提供了新的工具,也为观察引力场提供了新的物理方法。新的公式提供了与构成时空流形的点的坐标相对应的“局部”观测量--在{ \em几何定义的图表\/}中,以及对应于光锥切割和光锥的非局部可观测量。在量子理论中,时空点观测量变成了算符,时空流形本身变成了“量子化的”或"模糊的“。这种新颖的观点可能会对引力的量子理论的某些解释问题有所启发。的确,正如我们简要讨论的那样,广义相对论的零面表述提供了(局部)几何量--时空点观测量--这是量子理论长期寻求的物理算符的候选者。
1996-03-29 gr-qc
Observables of a test-mass along an inclined orbit in a post-Newtonian approximated Kerr spacetime to leading-order-quadratic-in-spin
本文导出了非自旋试验质量在旋转变形物体的相对论性引力场中的轨道运动,该物体不限于赤道平面或球形轨道。中心体的引力场由克尔度规表示,扩展到后牛顿二阶,包括线性和二次自旋项。借助新颖的正则变量和基于作用的方法,导出了轨道周期、内禀近星点推进和轨道面岁差。
2013-06-17 gr-qc
Strong lensing and Observables around 5D Myers-Perry black hole spacetime
研究了无质量测试粒子在具有两个自旋参数的五维Myers-Perry黑洞时空中的运动.本文讨论了在赤道平面内,不同黑洞参数值时有效势的行为。计算了光子的频移,发现它依赖于黑洞的自旋参数,并据此讨论了观测到的红移。计算了偏转角和强偏转极限系数,并详细分析了它们随自旋参数的变化。观察到在广义相对论(GR)中,四维Kerr黑洞时空的偏转角和强场系数的行为与四维Kerr黑洞时空不同,这主要是由于在高维中存在两个自旋参数.
2018-06-12 gr-qc
LTB spacetimes in terms of Dirac observables
在广义相对论中,狄拉克观测量(即规范不变对象)的构造在技术上比其他规范理论(如标准模型)复杂,因为它的规范群更复杂,与时空的非同构群密切相关。然而,如果狄拉克观测量的泊松代数足够简单,那么用规范非不变量来表示狄拉克观测量的显式和通常繁琐的表达式是无关紧要的。确切地说,这可以通过采用关系形式主义和布朗和库查最初提出的一种特定类型的物质{ \v r}来实现,即无压尘埃场。此外,人们能够推导出一个紧凑的物理哈密顿量,驱动他们的物理时间演化的表达式。由此产生的规范不变的哈密顿系统是由希格斯粒子的尘埃标量场,并有一个无穷多的守恒电荷,迫使戈德斯通玻色子从演化解耦。在以前的出版物中,我们已经表明,明确的宇宙学扰动。在这篇文章中,我们分析了球对称部门的理论,它原来的解决方案是在一对一的对应类Lemaitre-Tolman-Bondi度量。因此,该理论能够恰当地描述依赖于球对称假设的所有引力实验。
2009-06-02 gr-qc
Gravitational lensing of the wormhole in the Eddington-inspired Born-Infeld spacetime with a cosmic string
研究EiBI时空中含宇宙弦虫洞的引力透镜,发现宇宙弦增强强场光线偏折,影响像的角分离与亮度,深化对拓扑缺陷虫洞结构的理解。
2025-05-26 gr-qc
The algebra of observables in Gaußian normal spacetime coordinates
我们讨论径向规范的时空版本的正则结构,即高斯正常时空坐标。虽然人们发现空间版本的径向规范可以构造一个“局部”的可观测代数,但事实证明这对时空版本是不可能的。这一观测的技术原因是,将空间径向规范升级为时空径向规范所需的新规范条件与以前的规范条件不具有泊松对易性。由此可见,所涉及的狄拉克括号本质上是非局部的,在这个意义上,没有一个完整的可观测量集可以被发现,这是本地构造,并在同一时间有当地的狄拉克括号。一个局部构造的可观测量在这里被定义为在高斯正规时空坐标指定的给定物理点上正则变量的有限多项式。
2016-01-18 gr-qc hep-th
Spacetime, General Covariance, Dirac-Bergmann Observables and Non-Inertial Frames
2001年9月在佛罗伦萨举行的第25届约翰·霍普金斯研讨会上的演讲“2001:相对论时空奥德赛”。
2002-05-10 astro-ph gr-qc hep-th
The origin of spacetime topology and generalizations of quantum field theory
在本文中报告的研究工作是直接的,在广泛的意义上说,对理解时空的小尺度结构。引导我们讨论的基本问题是“时空拓扑的物理内容是什么?”“在经典物理学中,如果时空$(X, τ)$具有足够规则的拓扑,如果存在足够多的场,使我们能够观察到$X$上的所有连续函数,那么这个连续函数的集合唯一地确定了点集$X$和它上面的拓扑$τ$。为了探索时空的小尺度结构,我们被引导去考虑物理场(可观测量)不是经典的(连续函数),而是量子算符,而基本可观测量不是所有连续函数的集合,而是量子场算符的局部代数。为了进一步研究我们的方法,我们发展了量子场论的一些推广,通过这些推广,我们可以讨论定义在任意拓扑空间上的量子场。我们的最终推广完全免除了固定的背景拓扑空间,并提出基本的可观测值应被视为一个抽象$C^{\ast}$代数的闭子代数的格(或更具体地说,在集合论的意义上的"框架”)。我们的讨论以定义和一些基本的
1993-07-14 gr-qc
Spacetime granularity from finite-dimensionality of local observable algebras
有重要的迹象表明,自然界可能是局部有限维的,即,任何空间有界子系统都可以用有限维局部可观测代数来描述。受这些思想的启发,我们证明了操作时空拓扑是由原子布尔代数描述的,如果(i)局部可观测代数是有限维因子,(ii)两个局部代数的交集也是局部的,(iii)局部代数的交换子也是局部的。因此,在这种情况下,时空在小尺度下具有无点的颗粒行为。
2019-11-25 gr-qc hep-th
On the fate of Lorentz symmetry in loop quantum gravity and noncommutative spacetimes
我分析了在某些非对易时空中洛仑兹对称性的变形,以及在其他非对易时空中洛仑兹对称性被破缺的方式。我还观察到,面积的离散化并不一定需要偏离洛伦兹对称性。这是因为洛伦兹对称性对表面面积的唯一测量没有影响,但它支配着表面面积和速度的组合测量。在量子引力理论中,洛伦兹对称性可以与面积离散化相一致,但只有当可观测的“表面面积”和“表面速度”具有某些特殊性质时。我认为,洛伦兹对称性的状态,在圈量子引力的方法需要仔细审查,因为领域内的离散化的形式主义,至少目前,不包括可观察到的“表面速度”。一般来说,在引力的正则量子化理论中,协调洛伦兹对称性和面积离散化可能被证明是非常困难的,因为洛伦兹对称性的正确描述似乎需要表面的世界片发挥基本/主要作用,其沿着给定观察者的空间方向的“投影”描述了可观察的区域,而规范形式主义只允许引入在固定(公共)时间定义的观测量作为主要实体,并且可以考虑的观测器必须共享该时间变量。
2002-05-29 gr-qc
Gravitational lensing in a topologically charged Eddington-inspired Born-Infeld spacetime
本文研究拓扑荷磁单极/虫洞在弱场与强场极限下的引力透镜,计算光线偏折并确定观测物理量,发现拓扑荷使观测结果区别于广义相对论虫洞情形。
2023-08-28 gr-qc
Observable effects from spacetime tunneling
假设时空隧道-虫洞和环孔-自然存在于宇宙中,我们研究了使它们嵌入弗里德曼空间的条件,以及这些隧道可能观察到的影响,包括:发射源的透镜化和频移,背景温度的不连续变化,谱线的加宽和强度增强,因此隧道咽喉处任何物体的亮度都会急剧增加。
1997-08-19 astro-ph gr-qc
Observables from modified dispersion relations on curved spacetimes:circular orbits, redshift and lateshift
修正色散关系(MDR)的哈密顿公式允许它们在一般弯曲时空上实现。反过来,也可以推导出现象学效应。我将介绍如何在弯曲时空上构造卡帕-庞加莱色散关系,它的球对称实现,其中包括史瓦西时空的卡帕变形,以及它在具有任意标度因子的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克时空上的实现。此外,我们将构造广义相对论色散关系的一般一阶修正。之后我们将使用微扰的MDR来计算特定的观测量,如红移,晚移和光子圆轨道。
2019-03-11 gr-qc hep-th
On relativistic observables in black bounce spacetimes
Universidad de Salamanca(萨拉曼卡大学);University of Cape Town(开普敦大学);Instituto Superior Técnico – IST Universidade de Lisboa – UL(里斯本理工大学)
研究黑洞反弹时空的相对论可观测量,通过解析与数值结合,利用哈密顿 - 雅可比等形式推导相关表达式并与数值积分比较,发现增加α会增强近日点进动等,还确定了临界碰撞参数等,结果表明其可产生与标准黑洞预测的可测量偏差。
2026-07-09 gr-qc
Persistent gravitational wave observables: Nonlinear plane wave spacetimes
在本系列的第一篇文章中,我们介绍了“持久性引力波观测量”作为推广引力波记忆效应的框架。这些观测量在时间上是非局部的,并且在引力辐射存在的情况下是非零的。我们定义了三个持久观测量的具体例子:允许任意加速度的测地线偏差的推广,涉及闭合曲线的完整观测量,以及可以使用自旋测试粒子测量的观测量。对于线性化的平面波,我们证明了当观测者遵循测地线时,我们的观测量可以仅仅由黎曼张量沿中心世界线的一个、两个和三个时间积分来确定。在本文中,我们计算这三个持久的非线性平面波时空中的观测量,我们发现,完全非线性的观测量包含的影响,定性不同的影响,在线性阶的观测量。这些观测量的许多部分可以由两个函数确定,横向雅可比传播子及其导数(对于测地观测者)。这些函数,在时空曲率的线性阶,减少到上面提到的黎曼张量的一个,两个和三个时间积分。
2020-05-19 gr-qc hep-th
Covariance and Time Regained in Canonical General Relativity
正则真空引力被表示为广义协变形式,以使时空同构在其等时相空间中被表示。根据广义协方差原理,将定义Dirac-ADM叶理的时间映射${\T}: {\yman} \to {\rman}$和空间映射${\X}: {\yman} \to {\xman}$纳入Hilbert变分原理的框架中.由此产生的正则作用量包含了所有个别的Dirac-ADM作用量,对应于类空超曲面对叶状真空时空的不同选择。在这个框架中,时空观测量,即在时空同态下不变的动力学变量,在映射$\T$和$\X$的变形下不一定不变,也不是运动常数。狄拉克观测量只是时空观测量的一个子集,它们在$\T$和$\X$的变换下是不变的,并且不随时间演化。伯格曼和狄拉克对正则理论的传统解释只能通过假定参考系$({\T},{\X})$的变换没有可测量的结果来恢复。如果这个假设不被认为是必要的,协变正则引力就不存在经典的时间问题。
2008-03-09 gr-qc
Probing Spacetime Foam with Photons: Suppression of Observable Effects due to Uncertainty in Optical Paths
最近有人提议使用河外点源来约束宇宙中的时空量子涨落。在这些建议中,时空量子涨落引起的距离的基本“模糊”直接等同于光路中的涨落。从这些光路波动推导出的相位波前波纹,然后应用于从河外点源的光,并用于约束各种模型的量子引力。特别是,所谓的随机漫步模型已经被哈勃太空望远镜现有的天体物理观测所排除。然而,当光子在三维空间中传播时,它并不跟随特定的射线,而是在该射线周围的有限三维区域进行采样,从而在整个区域内对时空量子波动进行平均。我们使用一个简单的,随机行走型模型来证明,一旦适当的波动光学被应用,相邻的时空波动的平均值将导致更少的扭曲的相位前。在我们的模型中,由于衍射而产生的额外抑制因子是(普朗克长度)/(波长),这对于天文观测来说至少是19个数量级。
2006-05-27 gr-qc
Before spacetime: A proposal of a framework for multiverse quantum cosmology based on three cosmological conjectures
我们的工作所涉及的三个宇宙学假设是:被称为测地线不完全性的现象,物理引力$θ_G$ -项,它将表征量子引力动力学的不等价真空的单参数族,以及多重性假设,更具体地说,零能量多重宇宙。已知的宇宙学现象学在似是而非的假设下导致了一些定理,这些定理确定了宇宙过去是不完整的。在这里,从威尔切克对多重宇宙(宇宙构成其中一部分的一种更大的物理结构)的定义以及时空比可观测宇宙大得多的观点出发,在这些定理所提出的一种新的意义上,我们将标记为$U_{θ_G^{(1)}}$的可观测宇宙置于多重宇宙系综$\{U_{θ_G}\}$中。它的拓扑$θ_G^{(1)}$项将描述从普朗克时代到现在的可观测宇宙,它可能在黑洞物理学等领域产生物理效应。因此,我们的建议是一个可能的多重宇宙量子宇宙学框架,其中时间参数(见正文中的图)从“无时间的多重宇宙大爆炸”(TLMBB)开始,在那里,多重宇宙系综的所有成员$\{U_{θ_G}\}$,连同它们相应的经典时空一起消失。由于量子宇宙学可以被看作是寻找引力量子理论的众多尝试之一,如果TLMBB是定义量子宇宙学的物理或数学基础结构的适当基础,那么多重性可能在我们可观测的宇宙中具有预测能力。
2019-07-25 gr-qc
Topology of spacetime and quantization of particle dynamics
我们比较了具有不同拓扑结构的de Sitter时空中粒子的经典和量子动力学,表明量子化的结果强烈依赖于经典系统的全局性质。我们提出了基本上自伴表示的代数的观测每个系统。基于经典系统整体性质的量子化恰当地解释了它的对称性。
2001-11-08 gr-qc
Why Does Quantum Field Theory In Curved Spacetime Make Sense? And What Happens To The Algebra of Observables In The Thermodynamic Limit?
本文旨在解释标题中提出的问题的一些基本事实,而没有文献中提供的技术细节。本文介绍了弯曲时空中量子场论的一些经典结果和量子统计力学的热力学极限。我们还简要地解释了这些结果在规范理论的大N极限下具有类似性。
2022-07-22 gr-qc hep-th
Black-bounce spacetime and galactic rotation curves: from singularity resolution to observable gravitational effects
Jadavpur University(贾达普大学);GLA University(GLA大学)
研究通过黑反弹时空修正史瓦西度规,经三个观测窗口研究其物理意义,包括奇点消除、太阳系测试及星系动力学应用,拟合星系旋转曲线得到反弹参数观测约束,证实该度规在星系核心正则化且与暗物质晕一致,是经典黑洞替代方案的测试平台。
2026-07-14 gr-qc
Gyroscope precession in cylindrically symmetric spacetimes
我们目前的计算陀螺仪进动时空所描述的Levi-Civita和Lewis度量,在不同的情况下。通过这样做,我们能够在度量的参数和可观测量之间建立联系,从而为这些参数提供物理解释,而无需指定场的来源。
2000-01-24 gr-qc
Algebraic symmetries of the observables on the sky: Variable emitters and observers
本文证明任意时空中三角视差、自行、红移等光学观测量间的一组完备精确关系,并将其归因于双局域测地线算子的辛性质。
2025-05-10 gr-qc
Observable Zitterbewegung in Curved Spacetimes
Zitterbewegung,正如薛定谔最初描述的那样,是一种非物理的,不可观察的效应。我们验证是否可以观察到的效果在非惯性参考系/弯曲的时空,在定义粒子状态的模糊性的结果在混合的正和负的频率模式。我们明确地表明,这样的混合实际上是必要的,以获得正确的经典值的粒子的速度在均匀加速的参考系,而在宇宙时空中的粒子确实表现出Zitterbewegung。
2016-04-02 gr-qc hep-th quant-ph
On the distance observable in the Moyal plane and in a novel two-dimensional space with string-theory pregeometry
时空非对易性研究的动机主要来自于它在普朗克尺度下的时空模糊性研究中的可能用途,但大多数工作都集中在S-矩阵/场论观测量上,而对于几何观测量的研究仍然很少。我们认为,这可能是有用的,利用“前几何”的时空非对易性,特别是描述的Moyal平面的坐标的相空间坐标的一个点粒子“生活”在一个辅助/虚构的时空($\{x_1,x_2\}_{Moyal} \equiv \{q,p\}_{particle}$)。这使我们直接到一个距离运营商的Moyal平面,并允许我们暴露一些限制以前的尝试来描述的“面积盘”的Moyal平面。我们还观察到,从我们的前几何观点来看,考虑一个时空,其前几何图像是基于弦的相空间坐标(场)的,这是相当自然的。事实上,这种“弦空间”本质上提供了时空点与extendedness是相关的几何时空观测的方式,我们初步表征通过分析的距离可观察到的二维stringspace和通过观察,通过实施阿马蒂-Ciafaloni-Veneziano/格罗斯-在前几何弦的相空间中的Mende测不准关系中,可以存在具有一种新型模糊坐标的弦空间。
2008-12-16 gr-qc hep-th
The State Space of Perturbative Quantum Field Theory in Curved Spacetimes
确定了整体双曲时空中微扰相互作用量子场论的连续态空间。继Brunetti和Fredenomaly,我们首先定义了一个抽象的代数的观测量,其中包含威克多项式的自由场以及它们的时间有序产品,因此,由众所周知的规则微扰量子场论,也有兴趣的观测量(有限阶)的相互作用量子场论。然后我们确定这个代数上的连续态空间。我们的结果是,这个空间正是由这样的状态组成的,这些状态的自由场的截断n点函数对于所有不等于2的n是光滑的,并且其两点函数具有阿达玛基本形式的奇异性。在我们的分析中,状态的正性属性起着至关重要的作用。在技术方面,我们的证明涉及功能分析方法,特别是微局部分析方法。
2001-08-09 gr-qc
Deviations from Kerr: Polar critical curves and photon rings in a class of separable spacetimes
College of Physics and Optoelectronic Engineering, Taiyuan University of Technology(太原工业大学物理与光电工程学院)
针对一类可分稳态轴对称时空,推导极临界曲线与光子环的统一解析描述,发现其仅探测临界轨道处有限局域形变值及导数,为强场几何探测提供新方法。
2026-09-02 gr-qc
Persistent gravitational wave observables: Curve deviation in asymptotically flat spacetimes
在本系列的第一篇论文中,我们引入了一类推广了引力波记忆效应的观测量,并将其命名为“持续引力波观测量”。“这些可观测量在时间上都是非局域的,在具有引力辐射的时空中是非零的,并且具有在引力波通过后持续存在的可观测效应。在本文中,我们专注于持久的可观测称为“曲线偏差”,我们计算的可观测使用邦迪-萨克斯方法渐近平坦时空的领先,非平凡的顺序在逆邦迪半径。曲线偏差与具有初始分离、初始相对速度和相对加速度的两个观察者的最终分离有关。位移引力波记忆效应是依赖于初始分离的曲线偏差的一部分,并且是初始共动的惯性观测者在大Bondi半径下的全部贡献。自旋和质心记忆效应包含在曲线偏差对初始相对速度的依赖关系中,而曲线偏差对相对加速度的依赖关系包含与这些已知记忆效应不同的可观测量。我们发现,可以观察到的全曲线偏差可以写在辐射(我们称之为“电荷”的贡献)之前和之后的非辐射数据的差异,随着非线性“通量”的贡献,在没有引力辐射消失。这种分裂将位移、自旋和质心引力波记忆效应中存在的“普通”和“零”记忆的概念推广到可观察到的全曲线偏差。
2023-03-20 gr-qc hep-th
GPS Observables in Newtonian Spacetime or Why We Do Not Need 'Physical' Coordinate Systems
本文反对广义相对论需要“物理坐标系”和“可观测量”的观点,通过牛顿时空类比论证Rovelli的GPS坐标提议无法提取新物理信息,认为该观点缺乏动机。
2024-10-11 gr-qc physics.hist-ph
Observables for spacetimes with two Killing field symmetries
从哈密顿的观点研究了具有两个可交换类空Killing场对称性的时空中的爱因斯坦方程。使用复杂的Ashtekar正则变量,并直接在哈密顿理论中进行对称性约化。简化的系统对应于SL(2,R)手征模型的场方程与附加的约束。在经典相空间上,给出了一种获得无穷多个运动常数或观测量的方法。该程序涉及编写的哈密顿演化方程作为一个单一的“零曲率”方程,然后采用技术在二维可积模型的研究。两个无穷多组的可观量显式地获得作为相空间变量的泛函。一个集合带有sl(2,R)李代数指标并形成无限维泊松代数,而另一个集合由相互交换的SL(2,R)完整性的迹形成。讨论了(复)观测量对欧几里得和洛伦兹扇区的限制。它还表明,sl(2,R)可观的可以与解决方案生成技术,这是链接到Geroch给出的。
1994-02-09 gr-qc hep-th
Theory-agnostic parametrization of wormhole spacetimes
本文推广了黑洞时空的理论无关参数化方法至虫洞,通过应用多种度量并计算阴影与准正则模,发现仅少数参数对可观测物理量至关重要。
2023-12-28 gr-qc
The gravitational redshift of photons traversing a collapsing dust cloud and observable consequences
我们分析了光子在描述坍缩的球形尘埃云的渐近平坦时空中传播的频移。我们集中在光子与物质的相互作用可以忽略的情况下。在相当一般的假设下,对初始数据的特点崩溃,我们表明,光子与零角动量的旅行从过去到未来的零无限大,通过其中心穿越崩溃云,总是红移相对于静止的观察者。我们计算这个红移作为一个功能的适当的时间的一个遥远的固定观察者,并讨论其依赖于云的质量分布。这种红移效应对弱宇宙审查和宇宙时空中光传播的可能影响也进行了简要讨论。
2014-11-24 gr-qc
Repulsive effect for the unbound high energy particles along the rotation axis in the Kerr-Taub-NUT spacetime
我们研究了Kerr-Taub-NUT时空中沿旋转轴运动的未束缚高能粒子的加速度,进而研究了时空中粒子的排斥效应对NUT荷的依赖性. NUT电荷的排斥效应是否变强取决于卡特常数,粒子本身的位置和速度。数值计算了Kerr-Taub-NUT时空中未束缚粒子的速度和加速度随NUT荷的变化。
2017-11-25 gr-qc
Observables and gauge invariance in the theory of non-linear spacetime perturbations
我们讨论了广义相对论微扰论中的观测量问题,采用了这样的观点,即在广义相对论中任何观测量都可以用时空上的标量场来表示。因此,在微扰论的背景下,一个可观测量是在微扰时空上的一个标量场,因此在严格意义上(对所有阶数)是规范不变的,正如人们所期望的那样。然而,微扰通常由背景时空上的场来表示,并以不同的阶数扩展成可能是或可能不是规范无关的贡献。我们表明,标量的扰动是可观察的,如果他们是一阶规范不变的,即使他们是规范依赖于在更高的订单。因此,一阶规范不变性在理论中起着重要的概念作用,因为它从只有数学状态的微扰中选择具有直接物理意义的微扰。所谓的“规范问题”,和测量的波动和规范依赖的理论计算的扰动之间的关系也澄清。
1999-06-04 astro-ph gr-qc hep-th
Astrophysically viable Kerr-like spacetime -- into the eye of the storm
分析了具有渐近Minkowski核的旋转规则黑洞。这个类克尔几何拥有完整的“Killing tower”,包括非平凡的Killing张量、Killing-Yano张量和主张量。哈密顿-雅可比方程、克莱因-戈登方程和麦克斯韦方程是可分离的。违反能量条件的物理学被推入深核中任意小的区域。几何学具有非常高的数学易处理性;观测界可证伪/可验证的天体物理观测量的提取是简单的。
2021-12-09 gr-qc
Persistent gravitational wave observables: Nonlinearities in (non-)geodesic deviation
本文研究了引力波持久可观测量在更一般时空中成立的深层关系,重点关注曲线偏离(包含位移、漂移和弹道记忆)与相对固有时移,并给出了完全非微扰的结果。
2024-07-29 gr-qc hep-th
Scattering and bound observables for spinning particles in Kerr spacetime with generic spin orientations
该研究推导了Kerr时空中自旋粒子的径向作用量,开发协变狄拉克括号形式论计算冲量和自旋踢,首次得到探测极限下精度达$\mathcal{O}(G^6 s_1 s_2^4)$的散射可观测量协变表达式,并计算了一般束缚轨道的基本频率。
2024-06-21 gr-qc hep-th
Local Thermal Equilibrium in Quantum Field Theory on Flat and Curved Spacetimes
在模型无关的条件下,讨论了Buchholz,Ojima和Roos意义下的量子场论的局域热平衡态的存在性.结果表明,在闵可夫斯基时空的任何紧致区域中,对于具有100多个独立热观测量的空间,总是存在处于LTE中的态。进一步讨论了弯曲时空中的LTE态,指出Buchholz和Schlemmer给出的弯曲背景下LTE的原始定义需要修改。在一个与点状热观测量的无界性有关的假设下,建立了弯曲时空中给定点处处于LTE中的状态的存在性。讨论了Schlemmer和Verch关于自由标量场的热观测量的假设。
2010-11-02 gr-qc hep-th
Vacuum Spacetime With Multipole Moments: The Minimal Size Conjecture, Black Hole Shadow, and Gravitational Wave Observables
本研究构造了具有给定多极矩的爱因斯坦方程真空解,提出大尺度多极矩对应的最小尺度猜想,分析了多极矩对黑洞阴影的影响及引力波相位偏移,为时空多极矩的观测约束提供了理论基础。
2024-06-21 astro-ph.HE gr-qc
Fluctuating geometries, q-observables, and infrared growth in inflationary spacetimes
研究了暴胀时空中几何涨落的红外增长。规范不变的表征增长的扰动,这是感兴趣的,也在其他时空,如黑洞的问题,是通过研究的几何曲线的长度的演变。这些可以连接自由下落的“卫星”,或者包裹非平凡的几何圈,如环面,也用于场算子的两点函数的非同态不变构造。对于明显超过哈勃尺度的类空分离,没有时空测地线连接两个事件,但人们可能会发现测地线被限制在恒定时间的空间切片内。在暴胀几何中,度规扰动对测地线的长度产生了显著且不断增长的修正,正如我们在暴胀环面上的量子化和标准慢卷暴胀中所表明的那样。这些变得很大,通过这样的观测量的几何微扰描述的信号故障,并符合德西特空间的微扰不稳定性。特别地,我们证明了在暴胀过程中恒定时间片上的测地线距离在给定尺度离开视界几个e倍后变得非微扰,距离为\sim 1/H^3 \sim RS,阻碍了在基于空间几何构造红外安全可观测量时使用这种测地线。我们简要地讨论其他可能的措施,这种几何波动。
2011-10-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-unitarity or hidden observables?
在Minkowski、de Sitter和反de Sitter时空中考虑自由厄米共形场论。本文第一部分研究了时空反演和共形反演,阐明了它们在这些空间中的量子化作用。第二部分研究了探测器态的非幺正演化。这种过程的几个例子提供了一个澄清的么正性是如何保持仍然具有众所周知的热效应。
2015-01-15 gr-qc hep-th
Radiative observables for linearized gravity on asymptotically flat spacetimes and their boundary induced states
讨论了整体双曲、渐近平坦、真空时空上线性化引力的量子化,以及在所有体对称性作用下具有Hadamard形式且不变的特殊态的构造.该程序,我们遵循,包括寻找一个实现的可观的理论作为一个子代数的辅助,非动力学代数构建在未来的零无穷$\Im^+$。这个格式的适用性等于证明了线性化重力运动方程的解可以光滑地推广到$\Im^+$。这被认为是可能的,只要施加一个合适的规范固定条件,首先由Geroch和Xanthopoulos编写。我们严格审查其定义表明,存在一个以前未注意到的障碍,在其实施导致我们引入辐射观测的概念。这些构成了一个代数,其中阿达玛状态诱导从零无穷大和不变的作用下的所有时空等距存在,它是明确的构造。
2014-04-25 gr-qc hep-th math-ph
Spacetime-Free Approach to Quantum Theory and Effective Spacetime Structure
受时空结构的有效涌现性质的启发,我们为量子理论建立了一个时空自由的代数框架,其中不需要先验的背景几何结构。这样一个框架是必要的,以便以一致的方式研究有效时空结构的出现,而不必从一开始就假设背景几何。相反,背景几何被证明是作为一个有效的结构的代数和动力学之间的关系,是由系统的背景统计所施加的可观的。也就是说,我们认为量子参考态在一个扩展的可观测代数上,即由可观测量生成的自由代数上,可以产生有效的时空结构。因此,参考态的扰动导致诱导的有效时空几何的扰动。我们开始研究这些微扰,以及它们与引力现象的关系。
2017-01-24 gr-qc hep-th math-ph
Analysis of observables in FLRW spacetime
研究将非相对论量子粒子在FLRW时空中的传播与宇宙流体模型结合,计算宇宙常数和引力玻尔兹曼熵的量子算子及本征态。
2025-12-17 gr-qc math-ph math.MP
Observer's observables. Residual diffeomorphisms
我们研究了在正则广义相对论中,当径向规范被施加时,超同态的命运。如其他地方所示,径向规范与观测者的可观测量密切相关。这些观测量是不变的一个大的子群下,导致其有用的规范广义相对论的同态。然而,有一些被称为剩余同态的复同态,它们可能被观察者“观察到”,因为它们不保持她的可观察性。本文致力于空间和时空径向规范的情况下,这些同构的分析。虽然剩余的同构不形成所有同构的子群,但我们证明了它们在相空间中的诱导作用确实形成了一个群。我们找到了诱导变换的生成元,并计算了它们形成的代数的结构函数。所得到的代数分别是欧氏群代数和庞加莱群代数在空间和时空情形下的变形。在这两种情况下,变形只取决于黎曼曲率张量,特别是当空间或时空是平坦的时,变形为零。
2016-10-11 gr-qc hep-th
Observable currents and a covariant Poisson algebra of physical observables
可观测流是局部定义的规范不变守恒流;物理可观测量可以通过在适当的超曲面上积分来计算。由于守恒定律,超曲面变得不相关,直到同调,和主要的感兴趣的对象成为可观察的电流本身。规范不等价的解可以通过可观测的电流来区分。为了模拟时空局域物理,我们研究了可能具有边界和角点的时空域$U\subset M$。哈密顿可观测电流是满足${\sf d_v}F=-ι_VΩ_L+{\sf d_h}σ^F$和某个边界条件的电流。家庭的哈密顿可观测电流被赋予一个括号,使它的结构,概括了李代数,其中的Jacobi关系修改的边界项的存在。如果感兴趣的域没有边界,则所得到的可观测量代数是李代数。在由此产生的框架代数的可观察电流相关联的有界域,和本地代数服从有趣的胶合性能。这些结果是由于考虑电流,只在局部定义的场空间和修订的概念,规范不变性在有界时空域。有界时空域上的场的扰动被认为是规范的,如果:(i)根据线性化的粘合场方程,它在任何将时空域局部分裂成两个子域的超曲面上留下的“一阶全息印记”是可以忽略的,并且(ii)扰动在域的边界处消失。一个电流是规范不变的,如果由任何规范扰动引起的电流变化在边界项之前为零。
2018-08-01 gr-qc hep-th math-ph