On Signature Transition and Compactification in Kaluza-Klein Cosmology
考虑一个具有负宇宙学常数和Robertson-Walker型度规的空（4+1）维Kaluza-Klein宇宙.证明了爱因斯坦场方程的解具有简并度规，并表现出从欧几里德域到洛伦兹域的过渡。然后，我们提出了一种机制，签名过渡的基础上，导致紧的内部空间的洛伦兹区域的$a \sim |Λ|^{1/2}$。在假设宇宙学常数很小的情况下，我们发现宇宙的大小$R$和内部尺度因子$a$在洛伦兹区域中与$Ra\sim 1$有关。相应的Wheeler-DeWitt方程在小超空间中有精确解，产生一个量子态，其峰值在经历签名跃迁的经典解附近。
1999-05-03 gr-qc hep-th
Weak-field limit of Kaluza-Klein models with spherical compactification: problematic aspects
本文研究了二维空间球面紧化的Kaluza-Klein模型的经典引力检验。在不存在多维裸宇宙学常数的情况下，唯一对应于所提出的度规常数的物质是一种理想流体，其外空间为真空状态方程，内空间为类尘埃状态方程.我们通过一个紧凑的大质量源扰动这个背景，在外部和内部空间中都有类似尘埃的状态方程（例如，一个点状的质量），并获得在弱场近似的度量系数。它能够计算参数化后牛顿参数$γ$。我们证明了$γ=1/3$，这强烈矛盾的意见。
2012-02-09 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Initial data for a black string and a Kaluza-Klein bubble: Space-dependent compactification radius
本文通过数值相对论生成了具有空间依赖紧致化半径的黑洞弦和KK气泡的时间对称初始数据，分为三类：SO(3)对称解析数据、多黑洞弦推广数据及不同位置分布的数值方法，为模拟额外维非线性动力学奠定基础。
2025-01-20 gr-qc hep-th
Allowable Complex Scalars from Kaluza-Klein Compactifications and Metric Rescalings
最近，人们讨论了在量子引力中应该允许哪些复度规。这些讨论假定物质场是实值的。我们观察到，对于紧致化的解决方案是有意义的要求收敛的理论的路径积分在高维父理论。紧化后，这允许在低维理论中更一般的物质配置，特别是它允许复杂的标量场，其虚部上有一个边界。类似的考虑适用于在存在较高曲率校正的情况下的度量重新标度。我们用无边界提案的例子来说明这种效果，其中标量场通常需要取复值。我们发现，复杂的无边界的解决方案存在，并满足导出的界限，如果潜在的足够平坦。例如，对于从$D$维度的紧化，内部体积模量的虚部$\textrm{Im}\,(ϕ)$上的界限读作$V_{,ϕ}/V < \sqrt{\frac{D-4}{D-2}}/3\sqrt{2}.$。
2022-09-29 gr-qc hep-th
On Hamiltonians with position-dependent mass from Kaluza-Klein compactifications
在最近的一篇论文中（J.R.莫里斯，宽。Stud.Math.Found.2（2015）359），五维卡鲁扎-克莱因度规的额外维度的非齐次紧化已经被证明在相应的四维系统中产生位置相关质量（PDM）。作为这种降维机制的一个应用，一个特定的静态电子标量场已连接到一个著名的非线性PDM振荡器的PDM拉格朗日描述。在这里，我们提出了更多的这种结构的情况下，导致PDM系统的径向对称性，其相应的非均匀额外的维度的性质进行了比较，在非线性振子模型。此外，它也表明如何在这种类型的模型中引入的紧致化可以被解释为一种新的机制，为动态生成的曲率。
2017-02-16 gr-qc hep-th math-ph
Excitation of a Kaluza-Klein mode by parametric resonance
本文研究了$D$维广义Kaluza-Klein理论中Kaluza-Klein模的参数共振现象。作为参数共振的起源，我们考虑一个小的振荡的规模的紧凑化今天的值。为了使我们的论点明确和简单起见，我们考虑两类模型的紧凑化：那些由$S_{d}$（$d=D-4$）和那些由$S_{d_{1}}\times S_{d_{2}}$（$d_1\ge d_2$，$d_{1}+d_{2}=D-4$）。对于这些模型，我们表明，参数共振可以发生的卡鲁扎-克莱因模式。在此基础上，考虑第一和第二共振带，给出了Kaluza-Klein模的参量共振产生率和产生量子数的计算公式.通过使用这些公式，我们计算了紧化的每个模型的这些量。最后，我们给出了参数共振是有效的条件，并讨论了宇宙学意义。
1998-03-02 astro-ph gr-qc
Kaluza-Klein models with spherical compactification: observational constraints and possible examples
我们考虑Kaluza-Klein模型的背景物质的形式的多组分完美流体。这一点提供了具有任意维数的内部空间的球面紧化。引力源在外部空间具有类尘埃状态方程，在内部空间具有任意状态方程（参数为$Ω$）。在单分量情况下，张力（$Ω=-1/2$）是满足太阳系引力检验和天文观测的必要条件。在多组分的情况下，我们提出了两个模型，满足这两个意见。其中之一也需要张力$Ω=-1/2$，但第二个是特别感兴趣的，因为它没有张力，即$Ω=0$。为了达到这个目的，我们需要设定一些条件。
2013-04-22 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
The radiatively corrected Kaluza-Klein masses in aether compactification
本文讨论了在五维量子电动力学中补充了以太洛伦兹破坏项的Kaluza-Klein（KK）质量的辐射修正问题。具体来说，我们计算的修正KK光子质量从一个费米子圈。一般来说，KK质量会受到辐射修正，因为紧化打破了五维洛伦兹不变性。正如我们所示，额外的洛伦兹破坏因子的存在-以太背景，导致这些修正的非平凡的修改。该模型可能是感兴趣的，在解决重要的现象学问题，如辐射校正KK质量分裂的一个特定的模式和不确定性的测量和/或可能的空间变化的精细结构常数之间的关系。对于最近的精细结构常数的数据，我们发现一个KK质量分裂的大小为$\sim 0.01$兆电子伏的第一激发卡鲁扎-克莱因规范玻色子在TeV尺度。另一方面，大的KK模极限显示了一个非常有趣的现象，表明以太在保护更高模免受量子修正方面的非常特殊的作用。
2020-07-13 gr-qc hep-ph hep-th
Recent developments on matter dynamics within the Kaluza-Klein picture
在本文中，我们提出了一种新的方法，在紧化卡鲁扎-克莱因理论的物质动力学。我们放弃了运动是测地线的想法，并通过多极方法同时减少物质几何定义的测试粒子。在由此产生的动力学中，巨大质量模式的塔被移除，而不放弃紧化方案。这种方法产生了一个与源一致的修正引力理论。概述了暗能量问题的一些设想和应用。
2009-06-12 gr-qc
Strings from Flux Tube Solutions in Kaluza-Klein Theory
我们在Kaluza-Klein理论的框架下计算了引力通量管解的降维。第五维被简化为普朗克大小的区域。假设管的宽度也是普朗克尺寸，我们得到弦状物体，其物理场起源于初始5D度量。这些领域的动态是内在的。
2002-08-09 gr-qc hep-th
A gap between two approaches of dimensional reduction for a six-dimensional Kaluza-Klein theory
本文研究六维Kaluza-Klein理论从六维到四维的两种降维方法，发现使用相同六维度规时直接降维与间接降维会导致不同的四维有效作用量，从而引发对哪种方法更可靠的探讨。
2025-03-04 gr-qc
Compactification and signature transition in Kaluza-Klein spinor cosmology
本文研究了具有非零宇宙学常数的4+1维时空与自相互作用质量旋量场耦合的经典和量子宇宙学。我们考虑一个空间平坦的Robertson-Walker宇宙，它具有通常的尺度因子$R(t)$和与额外维度相关的内部尺度因子$a(t)$.对于自由旋量场，所得到的方程允许精确解，而对于自相互作用旋量场，人们应该诉诸数值方法来展示它们的行为。这些解决方案产生了一个退化的度量，并表现出从欧几里德到洛伦兹域的签名过渡。这种转变表明了一种内部和外部标度因子的紧化机制，使得$a\sim R^{-1}$在洛伦兹区域。相应的量子宇宙学和随之而来的惠勒-德威特方程在小超空间中有精确解，当旋量场是自由的，导致波包经历签名变化。本文还讨论了额外维的稳定性问题。
2006-05-02 gr-qc hep-th
Observational constraints on Kaluza-Klein models with $d$-dimensional spherical compactification
本文研究了内部空间为任意维数的球面紧化情形下的Kaluza-Klein模型。引力源在外部空间具有类尘埃状态方程，在内部空间具有任意状态方程（参数为$Ω$）。我们得到扰动（直到$O(1/c^2)$）度量系数。对于外部空间，这些系数由两部分组成：标准的广义相对论表达式加上汤川相互作用的混合。这种混合只在某种条件下发生，这种条件相当于内部空间稳定的条件。我们证明了汤川相互作用的质量是由引力激子/辐射子的质量定义的。在太阳系中，汤川质量足够大，可以去掉这种相互作用的混合物，并且对于任何$Ω$值，都能与引力检验很好地吻合。然而，引力物体在外部空间获得有效的相对论压力，只有在内部空间有张力$Ω=-1/2$的情况下，该压力才消失。
2012-07-18 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Many-body problem in Kaluza-Klein models with toroidal compactification
本文考虑了具有额外维环面紧化的Kaluza-Klein模型中的引力体系统。为了模拟天体物理对象（例如，我们的太阳和脉冲星）的能量密度远大于压力，我们假设这些天体在外部/我们的空间中是无压的。同时，它们可能具有额外维状态方程的非零参数ω_{（\bar α-3）} \，（\bar α=4，\ldots，D）。我们构造了这个多体系统的Lagrange函数，它对任意的ε = \sum_{\barα} ω_{（\bar α-3）}都成立.此外，重力测试（PPN参数，近日点和近星点的进步）要求可以忽略不计的偏离潜在的孤子值=-（D-3）/2。然而，内部空间中压力/张力的存在必然导致内部空间上的引力质量的涂抹，并且不存在KK模式。从量子物理学的角度来看，这看起来非常不自然。
2014-01-26 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Invariant Connections with Torsion on Group Manifolds and Their Application in Kaluza-Klein Theories
研究了单群流形$S$上带挠的不变联络，给出了描述它们的一个显式公式。这一结果被用于在$M^{4} \times S$上具有曲率平方项的多维引力理论的降维。我们计算了由度规和挠率的额外分量产生的标量场的势，并分析了挠率对自发紧化稳定性的作用。
1993-05-02 gr-qc
Gravitational waves in warped compactifications
研究了具有D-4紧致额外维的弯曲闵可夫斯基时空中的引力波传播。虽然卡鲁扎-克莱因尺度通常太高，任何当前的检测，我们分析了翘曲因子如何改变卡鲁扎-克莱因频谱的引力波。为此，我们提供了一个完整的和明确的表达的翘曲因子，以及格林函数，在d维环面。这个表达式不同于膜世界模型，应该在字符串紧化中找到进一步的用途。然后，我们评估的卡鲁扎-克莱因频谱的引力波。我们的初步数值结果表明，不仅偏离标准的环形谱，而且第一质量得到降低，由于翘曲因子。
2020-07-08 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Reviving Horndeski after GW170817 by Kaluza-Klein compactifications
本研究提出通过高维伽利略子的Kaluza-Klein紧致化得到4维伽利略子，可同时修正广义相对论与电磁学，使引力波自动保光速，放宽GW170817对部分伽利略子模型的约束，且兼具U(1)规范不变性与Vainshtein屏蔽效应。
2024-10-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Unmissing the Missing Matter in Neo-Kaluza-Klein Universes
非紧化的KK宇宙与经验上所需的“缺失”的暗物质（DM）有着内在的联系，以至于：1）它们产生了一个简单的预测，解释了额外维度（XD）不可观测性之谜和当前DM之谜。这两个谜被“湮灭”成“丢失的光”的假设，或者更好的“光子世界”。这消除了假设/搜索/找到异常/奇异属性的DM候选者来解释其黑暗的需要。2)一个早期的，自发的引力XD坍缩的自然5D-DM取代KK的紧化机制和圆柱度条件，和（部分？）消除了密度波动根本不足的困境。
1999-07-13 gr-qc
On Some Accelerating Cosmological Kaluza-Klein Models
本文考虑具有两个标度因子的（4+D）维Kaluza-Klein宇宙模型，即实量子力学模型、p-adic量子力学模型和adelic量子力学模型。其中一个比例因子对应于D维内部空间，第二个对应于4维宇宙。在标准量子宇宙学中，即在实数R的域上，它导致额外维度的动力学紧化和四维宇宙的加速演化。我们构造了相应的$p$ -adic量子模型，并探讨了其p-adic基态的存在性.此外，我们还探讨了该模型的演化和它的阿德利克推广的可能性。这对于进一步研究非常短距离上的时空离散性，即在非常早期的宇宙中是必要的
2005-09-02 gr-qc
Aether Compactification
我们提出了一种新的方法来隐藏额外的维度，而不调用膜，基于洛伦兹破坏张量场的期望值沿额外的方向。我们研究了紧致圆上的单矢量“以太”场的情形。在这样的背景下，其他场与以太的相互作用可以导致色散关系的修改，增加卡鲁扎-克莱因激发的质量。每一个卡鲁扎-克莱因塔的质量标度可以独立地为每一种标量、费米子或规范玻色子选择。没有小规模的偏离平方反比定律的重力预测，虽然轻引力子模式可能存在。
2008-06-24 gr-qc hep-ph hep-th
Weak-field limit of Kaluza-Klein models with spherical compactification: experimental constraints
研究了具有球面（半径为$a$）紧化的六维Kaluza-Klein模型的经典引力检验.该模型还包含一个裸多维宇宙学常数$Λ_6$。对应于这种近似的物质可以用理想流体来模拟，在外部空间用真空状态方程，在内部空间用任意的状态方程，参数为$ω_1$。例如，$ω_1=1$和$ω_1=2$分别对应于双态和卡西米尔效应。在特殊情况$Λ_6=0$下，参数$ω_1$也不存在：$ω_1=0$。在弱场近似下，我们用一个点状质量扰动背景辐射。我们证明了在$ω_1>0$情形下，扰动度规系数对通常的牛顿引力势具有Yukawa型修正。平方反比定律实验限制了模型的参数：$a/\sqrt{ω_1}\lesssim 6\times10^{-3}\ {cm}$。因此，在太阳系中，参数化的后牛顿参数$γ$以非常高的精度等于1。因此，我们的模型在与广义相对论相同的精度水平上满足引力实验（光的偏转和雷达回波的时间延迟）。我们还证明，我们的背景物质提供了稳定的紧化的内部空间的情况下$ω_1>0$。然而，如果$ω_1=0$，则参数化后牛顿参数$γ=1/3$，这与观察结果强烈矛盾。
2012-02-09 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Kaluza-Klein Spectrometry for Supergravity
特殊的场论给出了超引力的对偶协变公式。我们表明，他们提供了一个高效的工具来计算卡鲁扎-克莱因质谱相关的各种背景几何相关的弦论和全息应用的紧化。这包括几乎没有剩余对称性的几何，标准方法几乎无法访问。作为例子，我们计算了在最大超引力下，对应于某些突出的${\cal N} = 2$超对称AdS真空的扭曲几何周围的一些较高的Kaluza-Klein多重态的质量。
2020-03-16 gr-qc hep-th
Properties of Kaluza-Klein black holes
本文详细讨论了在圆上紧化的6维引力场中静态真空黑洞几何的数值计算方法。我们计算了这些Kaluza-Klein黑洞在不同质量下的性质，同时保持渐近紧化半径不变。随着质量的增加，视界变形为长椭球，视界和轴附近的几何体解压缩。我们能够找到视界半径近似等于渐近紧化半径的解。在选择了6维空间之后，我们可以将这些解与在以前的数值工作中发现的在相同半径上紧化的非均匀弦进行比较。我们发现黑洞比大多数非均匀弦具有更大的质量和视界体积。这引发了人们对这些解决方案分支是否可以通过拓扑更改解决方案合并的怀疑。需要进一步的工作来解决黑洞是否存在最大质量，或者质量是否可以变得任意大。
2003-11-05 gr-qc hep-th
Effects of nonlinearity of $f(R)$ gravity and perfect fluid in Kaluza-Klein models with spherical compactification
我们研究了与$f(R)$重力和背景完美流体的非线性相关的影响，表现在卡鲁扎-克莱因模型与球形紧化。背景时空受到大质量引力源的扰动，该引力源在外部空间是无压的，但在内部空间具有任意的状态方程（EoS）参数。作为非线性理想流体的特征，声速的平方在外部和内部空间中不等于背景EoS参数。在这种情况下，我们找到精确解的线性化爱因斯坦方程的扰动度量系数。对于非线性模型与$f^{\prime\prime}(R_0)\neq0$，我们表明，这些系数获得校正项的形式，两个求和汤川电位和在退化的情况下，解决方案减少到一个单一的汤川电位与一些“损坏”的前因子（在前面的指数函数），其中，除了标准的$1/r$长期，包含独立的三维距离$r$的贡献。在线性$f''(R)=0$模型中，我们将前人的研究推广到任意非线性理想流体的情形。我们还研究了外部空间中声速为零的非线性背景理想流体的特殊情况，并证明了只有在$f''(R_0)=0$的情况下才存在非平凡解。
2020-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Phenomenology for an extra-dimension from gravitational waves propagation on a Kaluza-Klein space-time
本文分析了在Kaluza-Klein背景上传播的5维引力波的行为，并分别讨论了在维紧化过程之前和之后产生波的两种情况。我们证明，如果波起源于满足广义相对论原理的5维时空，那么紧化过程不能将动力学降为纯4维标量、矢量和张量自由度。特别是，当电磁波独立演化时，标量场和张量场相互耦合;这一特征的出现是因为，当规范条件分裂时，标量波动的存在阻止了四维引力波的无迹性。这个方案的唯象问题是由表征四维引力波的两个独立偏振的异常相对振幅组成。这种偏振振幅的轮廓，如果被探测到，将以一种非常可靠的方式勾勒出额外维度，因为具有非零迹线的波不能从普通物质源产生。我们讨论了上述现象的情况下，一个单位的背景标量分量的恒定值（当测地偏差被处理与精确的输出），并假设这样的背景场作为一个动力学的程度（这里只提供定性的结论，因为偏振振幅的细节取决于特定的度量形式的选择）。最后，我们扰动一个真正的卡鲁扎-克莱因理论表明，在这种情况下，而电磁波独立传播，4-d引力波保持其普通的结构，而标量为他们发挥的作用源。
2004-11-05 gr-qc
Geometry and Matter Reduction in a 5D Kaluza-Klein Framework
在本文中，我们考虑存在一般5D物质张量的卡鲁扎-克莱因场方程，该张量由5D比安奇恒等式的守恒方程控制。根据以前的工作，我们提供了一个一致的方法来解决问题的巨大的质量模式被删除的问题，而不放松紧化假设，因此，我们进行降维的度量场和物质，从而确定一个纯4D张量项，4D矢量项和标量项。因此，我们能够写出一组关于物质和场的完整动力学的相容方程;相对于纯爱因斯坦-麦克斯韦系统，我们现在有两个额外的标量场：一个是通常的标量场，另一个是标量源项。一些重要的情况下，涉及这些条款进行了讨论和宇宙学的应用前景提出了建议。
2009-06-04 gr-qc
Kaluza-Klein theory in the limit of large number of extra dimensions
研究了在大量额外维数的极限下的Kaluza-Klein紧化。出发点是爱因斯坦-希尔伯特作用量加上4+D维中的宇宙学常数。结果表明，在大D极限下，有效四维宇宙学常数是1/D级，而额外维的大小仍然是有限的。本文讨论了由降维引起的Kaluza-Klein标量场和规范场的有效拉格朗日量的t Hooft式大D展开。它表明，传播的标量场相关联的额外的维度的度量的行列式被强烈抑制。这是一个有趣的结果，因为在标准卡鲁扎-克莱因理论中，这个标量自由度是对规范场的约束的原因，这使得不可能恢复通常的杨-米尔斯方程。此外，在大D极限下，由于规范场和标量场之间的相互作用而产生的紫外发散被软化。
2009-10-13 gr-qc
Dark Matter and Dark Energy from a Kaluza-Klein inspired Brans-Dicke Gravity with Barotropic Fluid
本文研究了Kaluza-Klein启发的含正压物质的Brans-Dicke模式。在我们以前工作的基础上，引入了一个附加的标量场和两个规范场的传统Kaluza-Klein引力作用量.紧化过程的结果是Brans-Dicke模型中的一个标量场耦合到标量场的塔，而一个规范场从5维度规形成一组相互正交的矢量与2个额外的规范场。正压物质，然后引入完成一个现实的设置。为了证明模型的解析解，我们考虑了只有2个最低模式在低尺度下与物理相关的情况。经过推导，运动方程和爱因斯坦场方程形成一组自治系统。动力系统进行分析，以获得各种临界点。有趣的是，通过只包含正压物质，该模型为我们提供了能够确定暗物质、暗能量和幽灵暗能量存在的临界点。
2021-07-01 gr-qc
Are Kaluza-Klein modes enhanced by parametric resonance?
本文研究了$D$维广义Kaluza-Klein理论中Kaluza-Klein（KK）模的参量放大问题。有人建议，KK模式可以增强由$d$维球$S^d~(d=D-4)$和直接产品$S^{d_1}\times S^{d_2}~(d_1+d_2=D-4)$的紧致化的规模的振荡。我们将过去的工作推广到更一般的情况，即紧致化尺度的初始值和KK模角动量的量子数$l$不小。我们进行了基于Mathieu方程的解析方法以及数值计算，发现宇宙的膨胀使KK场迅速偏离不稳定带。因此，在这两类模型中，KK模式在膨胀宇宙中没有得到充分的增强。
2000-01-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Testing a Possible Way of Geometrization of the Strong Interaction by a Kaluza-Klein Star
基本相互作用的几何化在本世纪得到了广泛的研究。引入紧化空间维的想法起源于卡鲁扎和克莱因。按照他们的方法，建立了几个模型，将量子数（例如电荷）表示为紧致化的时空维度。这种对基本相互作用的几何化的理论描述可能使我们更接近于基本理论的统一。在这里，我们应用$3+1_C+1$维理论，它包含一个额外的紧致空间维度$1_C$与味量子数在量子色动力学。在我们的模型中，$1_C$维的大小与第一低质量重子态的质量差的倒数成正比。我们将这种现象应用于一个紧凑的恒星模型--一个平行测试强相互作用理论和引力理论的天然实验室。我们的目的是测试修改的可测量的宏观参数的紧凑卡鲁扎-克莱因星通过改变的尺寸的紧致额外的维度。由于$R_C$越大，卡鲁扎-克莱因阶梯第一个辐条之间的质量差就越小，因此恒星的质量就越小。利用Tolman-Oppenheimer-Volkov方程，研究了致密星的$M$ - $R$图和最大质量的依赖关系.除了检验我们模型的有效性外，我们还将我们的结果与现有的脉冲星观测数据进行了比较。
2015-09-10 gr-qc
Kaluza -- Klein Quantum Cosmology with Primordial Negative Cosmological Constant
在许多有趣的模型中，包括超弦理论，都预言了负真空能量。虽然这种效应通常被认为是不可取的从宇宙学的角度来看，我们表明，这可能是一个新的方法的基础，宇宙学的早期宇宙。在量子宇宙学（在更高维度）的框架中，当我们考虑一个负的宇宙学常数和可能是尘埃的物质，或者是标量场的相干激发时，宇宙时间的作用可以理解。然后，我们可以预测某些维度存在“量子暴胀阶段”，而其余维度同时存在“量子紧缩阶段”。我们将讨论如何可能退出这个暴胀-紧致化时代的一个阶段，零宇宙学常数，允许一个经典的描述在晚些时候。
1994-08-25 gr-qc
Kaluza-Klein cosmology from five-dimensional Lovelock-Cartan theory
研究了具有$S^1$拓扑的紧致维的五维时空中Lovelock-Cartan理论的Kaluza-Klein降维问题.我们在约化时空中找到了Friedmann-Robertson-Walker类的宇宙学解。由降维引起的挠率和场在四维中诱导出一个非零的能量动量张量。我们找到了描述宇宙膨胀、收缩和弹跳的解。该模型在参数空间的某些区域显示了额外维度的动态紧化。
2016-12-16 gr-qc hep-th
New Five Dimensional Spherical Vacuum Solutions
导出了一个新的五维球真空解，并讨论了它的特征、曲率和截断。它的截断导致了一个四维时空，其应力与无电荷卡鲁扎-克莱因紧化所发现的应力相似。各种其他限制四维看，看看他们是否有应力组成的电磁场或二次张量。该解决方案被扩展到膜的图片，其中扩展的空间被发现服从场方程与度量应力可导出从一个拉格朗日依赖于膜函数和卡鲁扎标量。
2009-01-15 gr-qc
Re-Examination of Simple Kaluza-Klein Cosmologies
简单的宇宙学模型的基础上五维卡鲁扎-克莱因相对论的重新审查和有趣的性质表示。这些模型是Davidson等人以及Mann和Vincent得到的模型的特例，特别是那些宇宙学常数为零的模型。不存在五维源：解在五维中是里奇平坦的。假设电磁自由度不被激发，因此由降维引起的四维应力-能量张量完全是由于标量场，服从辐射状态方程。对于曲率指数的三种选择，标度因子对宇宙时间的依赖性对应于：当k = -1时，反弹或大爆炸;当k = 0时，大爆炸;当k = 1时，大爆炸后坍缩。Kretschmann标量与加速度的平方成比例，并且在k = -1和k = 0时接近于零，同时在某些情况下揭示真正的奇点。其中只有一个模型表现出了现实的K-K模型所希望的紧化行为：在最早的时候，第五维的周长收缩，然后是一段较长的稳定期。
2018-06-23 gr-qc
Topology change from Kaluza-Klein dimensions
在这封信中，我们表明，在卡鲁扎-克莱因框架中，我们可以有任意的宏观（即非紧化）类空3-超曲面之间的拓扑变化。这是通过使用紧凑的尺寸作为拓扑变化的催化剂来实现的。在奇维时空（如11维M理论）的情况下，这总是可能的。在偶数维情形下，一个充分条件是在卡鲁扎-克莱因扇形中存在一个封闭的奇维流形作为因子（如S^1，S^3）。由于用于紧致化的最常见的流形之一是环面T^k = S^1 \times. \times S ^1，在这种情况下，我们可以再次在3-超曲面上诱导任意拓扑变化。
1997-09-22 gr-qc hep-th
Remarks on gravitational interaction in Kaluza-Klein models
在这些评论中，我们澄清了卡鲁扎-克莱因模型的弱场极限的引力相互作用的问题方面。我们解释了为什么有些模型满足经典引力检验，而另一些则不满足。我们表明，内部空间的总体积的变化产生的第五个力。这是问题的主要原因。所有考虑的模型都会发生这种情况（相对于纯量曲率呈线性，非线性$f(R)$，具有环形和球形紧化）。我们明确地挑出第五种力对非相对论引力势的贡献。在模型的情况下，与环面紧化，我们演示了如何张力（有和没有非线性效应）的引力源可以固定的内部空间的总体积，导致消失的第五力，因此与观察一致。它发生在潜孤子，黑弦和黑膜。我们还展示了一个特殊的例子，内部空间体积的非零变化并不矛盾的引力实验。在球面紧化的情况下，对于具有稳定内部空间的模型，第五种力被Yukawa相互作用所取代。对于大汤川质量，这种相互作用的影响是可以忽略不计的小，并考虑模型满足引力测试在同一水平的精度为广义相对论。
2012-06-24 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Kaluza-Klein reduction and Bergmann-Wagoner bi-scalar general action of scalar-tensor gravity
我们研究了从高维时空的Kaluza-Klein（KK）降维和标量张量理论的Bergmann-Wagoner一般作用量的性质。通过对扰动的分析，我们还研究了具有负宇宙学常数的$D\in\mathcal{N}$维爱因斯坦引力中反德西特（AdS）时空的稳定性.此外，我们推导出降维成功执行的条件，并提出了KK紧化机制。
2015-06-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Kaluza-Klein black lens in five dimensions
在五维最小无规范超引力下，得到了Taub-NUT空间中的超对称Kaluza-Klein黑透镜解。结果表明，时空具有退化视界，其空间截面为透镜空间拓扑L（n，1），在空间无穷远附近类似于四维闵可夫斯基时空。与视界拓扑相反，从五维的观点来看，空间无穷大的拓扑是S^3，而不是透镜空间。由于这个原因，这个解有一个渐近平坦的极限。我们讨论了这样的黑透镜的几个性质，特别是额外的维度的紧化的效果和一些物理差异，从最近发现的渐近平坦的超对称黑透镜。
2018-04-03 gr-qc hep-th
Lightcone fluctuations in a five dimensional Kaluza-Klein model and an estimation on the size of the extra dimension
本研究针对五维Kaluza-Klein模型中准周期紧致化引发的光锥涨落问题，计算了重整化引力子两点函数与光子飞行时间偏移，基于詹姆斯·韦伯望远镜NIRSpec的灵敏度探讨了额外维尺度的观测估计方法，并对比了不同准周期参数下的估计差异。
2024-02-01 gr-qc hep-th
Contribution of Kaluza-Klein modes to vacuum energy in models with large extra dimensions $&$ the Cosmological constant
本文研究了大额外维模型中拓扑能的产生。这个能量的起源是由于额外维度的紧化而导致的标准闵可夫斯基真空的拓扑变形。这种变形被认为是由于大量的卡鲁扎-克莱因引力模式而产生的有效的、有限的能量密度。它的重整化值被认为取决于额外维度的大小，而不是理论的UV截止值。它表明，如果这个能量密度是有助于所观察到的宇宙学常数，将有非常严格的界限上的额外维度的数量和它们的大小。
2002-10-08 gr-qc hep-ph hep-th
Dynamical Compactification, Standard Cosmology and the Accelerating Universe
研究了一个基于Kaluza-Klein理论的宇宙学模型。构造了一个度量，其中紧致空间的标度因子与可观测宇宙的半径成反比。精确地得到了标准四维宇宙学的Freedmann-Robertson-Walker方程。我们宇宙中的压强是一种有效压强，它是用更高维的能量-动量张量的分量来表示的。特别是，这个有效压强可能是负的，因此可以解释我们现在宇宙的加速。这个模型的一个特点是，对于适当选择度规参数，高维引力耦合常数可以是负的。
2002-02-19 gr-qc hep-th
Dynamical Stability of Six-dimensional Warped Flux Compactification
我们证明了作者最近发现的具有翘曲通量紧化的六维膜世界解的动力学稳定性。我们考虑在这个背景时空的线性扰动，假设在额外的维度轴对称。微扰扩展的标量，矢量和张量型谐波的四维Minkoswki时空，我们分别分析每种类型。结果发现，在每个扇区中没有不稳定模，只有在张量扇区中有零模，对应于四维引力子。我们还获得了前几个卡鲁扎-克莱因模式在每个部门。
2006-03-08 gr-qc hep-ph hep-th
Time-dependent, spherically symmetric background in Kaluza-Klein compactified Horndeski theory and the speed of gravity waves
针对Kaluza-Klein紧致化Horndeski理论，本文证明在任意时间依赖球对称背景上引力波与电磁波同速（可非单位）传播，并给出稳定性条件，从而借助光子-Galileon耦合说明相关理论子类未必被GW170817排除。
2024-08-12 gr-qc hep-th
On the ADM decomposition of the 5-D Kaluza-Klein model
我们的目的是根据ADM变量重铸KK模型。我们检查和解决这个方法的一致性问题，特别关心的圆柱度假设的作用。我们详细展示了如何KK减少通勤与ADM切片程序，以及如何这导致一个定义良好的和独特的ADM重新制定。这使我们能够考虑该模型的哈密顿公式，并可以是第一步的Ashtekar重新制定的KK计划。此外，我们还展示了规范矢量的时间分量如何自然地从动力学的几何约束中产生;这是对KK理论的自洽性和对动力学的哈密顿描述的一个积极的检查，该描述希望考虑紧化场景：这个结果加强了KK模型的物理意义。
2006-01-24 gr-qc hep-th
Low energy effective theory on a regularized brane in six-dimensional flux compactifications
六维通量紧化模型中的锥膜奇点可以通过引入带正则帽的圆柱余维1膜来解决，而不是3-膜（一种带通量的卡鲁扎-克莱因膜世界）。本文在六维爱因斯坦-麦克斯韦理论中考虑了这样一个具有轴对称性的正则化膜世界。利用梯度展开方法，我们在正则化膜上导出了一个低能有效理论，并证明了标准四维爱因斯坦引力在低能下是可以恢复的。我们的有效方程扩展到非线性引力机制，这意味着传统的宇宙学可以在正则化的膜世界中重现。
2007-10-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Gravity on an extended brane in six-dimensional warped flux compactifications
我们研究了六维爱因斯坦-麦克斯韦弯曲膜世界模型中的线性引力，其中额外维度被磁通量压缩。用非纯张力的物质源构造严格的余维2膜世界是困难的。为了克服这个问题，我们用一个扩展的膜代替余维2缺陷，其中一个空间维在卡鲁扎-克莱因圆上紧化。我们的背景是由一个弯曲的轴对称体和一个或两个膜组成。我们发现由膜上任意物质产生的弱引力可用四维标量张量理论描述。然而，我们表明，标量模式被抑制在长距离，因此四维爱因斯坦引力复制膜上。
2007-05-19 gr-qc hep-th
Massive Color-Kinematics Duality and Double-Copy for Kaluza-Klein Scattering Amplitudes
研究环面紧致化下带质量 KK 态的散射振幅，提出移动方法从无质量振幅推导带质量振幅，扩展 BCJ 和 CHY 双复制构建 KK 振幅，并证明仅环面紧致化满足直接实现带质量双复制的质量谱条件。
2022-12-28 gr-qc hep-ph hep-th
Accelerating Universe and Dynamical Compactification of Extra Dimensions
研究了具有Robertson-Walker型度规的$(4+D)$维Kaluza-Klein宇宙学，该宇宙学具有两个标度因子$a$和$R$，分别对应于$D$维内部空间和四维宇宙.通过引入一种奇异物质作为高维能量动量张量的时空部分，一个四维衰变宇宙项出现为$Λ\sim R^{-2}$，在宇宙中扮演着演化的暗能量的角色.由此产生的场方程产生的比例因子的指数解。这些指数行为可以解释额外维度的动力学紧化和4维宇宙在哈勃参数方面的加速膨胀。宇宙的加速可以用奇异物质的负压来解释。证明了高维紧化的速率依赖于维数$D$ .然后，我们得到的Wheeler-DeWitt方程，并找到一般的精确解在$D$ -维。在任意维数$D$上，得到了经典解与Wheeler-DeWitt解之间的良好对应关系.
2003-08-06 gr-qc hep-th
Cosmological Kaluza-Klein branes in black brane spacetimes
本文在Kaluza-Klein（KK）膜世界方案的背景下讨论了$D(>6)$维黑膜时空中膜的合逻辑演化，考虑膜上的KK紧化。体时空是由一片$D$维黑色三膜溶液的两个副本组成的。近视界几何由$AdS_{5}\times S^{(D-5)}$给出，而在渐近无穷远处，时空接近$D$维闵可夫斯基。我们考虑了膜从近视界区向空间无穷远的运动，这导致了膜上的宇宙学。正如所料，在早期，即当膜位于近视界区域，膜上的有效宇宙学与第二Randall-Sundrum（RS II）模型一致。然后，膜宇宙学开始偏离RS型宇宙学，因为KK紧化维度的动力学变得重要。我们发现，膜宇宙不能达到渐近无穷大，不管膜上的物质成分。
2008-07-20 astro-ph gr-qc hep-th
On the Determination of Collisional Stopping Power via Kaluza-Klein Theory
本文构建 Kaluza-Klein 启发的五维紧致化有效理论，将介质响应编码为协变耦合张量场，从而解析导出碰撞阻止本领并在特定条件下恢复 Bethe-Møller 公式领头项。
2025-08-30 cond-mat.other gr-qc hep-ph
Newton versus Coulomb for Kaluza-Klein modes
本文通过计算圆周紧致化下引力与非引力树级振幅，比较牛顿力与库仑力，恢复弱引力猜想约束，并研究KK模式对产生及非最小耦合贡献。
2023-07-26 gr-qc hep-ph hep-th
Many-body problem in Kaluza-Klein models: theory and observational consequences
本文考虑了具有额外维的环面紧化的Kaluza-Klein模型中的引力体系统。为了模拟天体物理对象（例如，我们的太阳和恒星）的能量密度远大于压力，我们假设这些天体在外部/我们的空间中是无压的。同时，它们可以具有非零参数ω_{（\bar α-3）} 1，（\bar α=4，.，D）额外维度中的状态方程。我们构造了这个多体系统的Lagrange函数，其中θ = \sum_{\barα} ω_{（\bar α-3）}为任意值。此外，重力测试（PPN参数，近日点/近星点推进）要求与潜在孤立子值的偏差可以忽略不计=-（D-3）/2。然而，内部空间中压力/张力的存在必然导致内部空间上的引力质量的涂抹，并且不存在KK模式。从量子物理学的角度来看，这看起来非常不自然。
2013-06-17 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Gamma rays from the Galactic bulge and large extra dimensions
额外维的一个有趣的特征是，如Hannestad和Raffelt所指出的，在大质量恒星的核塌缩过程中，核子-核子韧致辐射可能产生卡鲁扎-克莱因引力子。在这种情况下，卡鲁扎-克莱因引力子大量产生，其中很大一部分仍然被困在新生的中子星周围。它们慢慢衰变为2伽马射线，形成中子星伽马射线源。在这封信中，我们大大加强了额外维度中少量$n$的紧致化半径的限制，或者量子引力的基本尺度，考虑到银河系核球中的整个中子星群体的伽马射线发射，而不是这个类别中最接近的成员。对于$n=1$，对紧化半径的约束是$R<400μ$ m，与直接测量牛顿定律的距离（$180μ$ m）重叠。此外，对于n=1和n=2，量子引力的基本能量尺度远远超出对撞机技术。这些结果意味着，如果$n\lesssim4$和强引力在TeV附近，紧化拓扑将比环面的紧化拓扑更复杂.
2004-03-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Exact and asymptotic black branes with spherical compactification
在具有多维宇宙学常数$Λ_6$的六维Kaluza-Klein模型中，我们得到了内部空间球紧化的黑膜.该精确解的物质来源由两部分组成。首先，它是一种微调均匀的完美流体，提供了内部空间的球形紧化。第二，它是一个有引力的大质量物体，外部空间是尘埃状态方程，内部空间是张力$\hat p_1=-(1/2)\hat\varepsilon$。该溶液在存在和不存在$Λ_6$的情况下均存在。在弱场近似下，我们还得到了球紧化模型的线性化爱因斯坦方程的解。这里，引力物质源在外部空间具有尘埃状状态方程，在内部空间具有任意状态方程$\hat p_1=Ω\hat\varepsilon$。在$Λ_6>0$和$Ω\neq -1/2$的情况下，这些近似解渐近地趋向于精确黑膜解的弱场极限。精确黑膜和渐近黑膜都能满足引力实验的要求，其精度与广义相对论相同。
2012-02-13 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
