Exploring Axial Symmetry in Modified Teleparallel Gravity
轴对称时空在相对论性描述旋转天体(如黑洞、恒星等)中扮演着重要的角色。在引力理论中,通过允许独立的连接分量而超越了通常的黎曼几何,对称性的概念不仅涉及度规,还涉及连接。正如最近发现的,在远程平行几何中,轴对称可以在两个分支中实现,而其中只有一个分支具有连续的球对称极限。在本文中,我们考虑一个非常一般的$f(T,B,ϕ,X)$族的遥平行引力,其作用取决于扭转标量$T$和边界项$B$,以及一个标量场$ϕ$及其动力学项$X$。由于场方程可以分解为对称和反对称(自旋连接)部分,我们彻底分析反对称方程,并寻找轴向时空的解决方案,可用作ansätze来解决场方程的对称部分。特别是,我们找到了相应的解决方案,概括的陶布NUT度规,和缓慢旋转的克尔时空。由于这项工作也涉及到一个更广泛的问题,如何确定的自旋连接在telepallel引力,我们还表明,在文献中提出的方法“关闭引力”,并不总是产生一个解决方案的反对称方程。
2021-02-25 gr-qc
Notes on teleparallel cosmology with nonminimally coupled scalar field
在引力的遥平行模型中考虑空间平坦的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker时空,并假设宇宙几乎被冷暗物质和非最小耦合的具有幂律势的标量场(暗能量)所充满.我们调查的可能性,宇宙经历了一个过渡,从精华阶段的幻影。给出了标量场的解析解,并讨论了这种跃迁的必要条件。
2013-03-01 gr-qc
Gravitational wave in symmetric teleparallel gravity with different connections
本文在对称远平行引力框架下,针对空间平坦宇宙的三个分支及不同联络,系统分析并比较了张量型与非张量型引力波的传播行为和稳定性,模型同时覆盖f(Q)理论与标量场-非度规标量非最小耦合情形。
2023-12-05 gr-qc hep-th
Spatially homogeneous teleparallel spacetimes with four-dimensional groups of motions
本文研究了在四维李群传递作用下保持不变的度量远程平行几何,确定了对应于比安基II型、III型和IX型三种对称群的最一般远程平行几何,该几何由六个时间函数参数化,并证明了其在全局洛伦兹变换和坐标变换下的唯一性。
2024-02-15 gr-qc math-ph math.MP
Energy and angular momentum of the gravitational field in the teleparallel geometry
考虑了广义相对论的遥平行等价的哈密顿形式。引力场的能量、动量和角动量的定义是由该理论的约束方程的积分形式导出的。特别地,引力能动量由三维类空超曲面上标量密度的积分给出。在Kerr黑洞的背景下研究了引力能的定义。在计算克尔黑洞外部事件视界内的能量时,我们得到了一个非常接近克尔黑洞不可约质量的值。本文计算了缓慢转动的薄质量壳的引力场的引力角动量。
2002-04-09 gr-qc
Gravitational pressure on event horizons and thermodynamics in the teleparallel framework
引力压的概念自然是在广义相对论的远程平行等价物的上下文中定义的。结合引力能的定义,我们在遥平行框架下研究了旋转黑洞的热力学。我们得到了Kerr黑洞外事件视界上的引力压值,并给出了Kerr黑洞的热力学关系式$TdS =dE + pdV$的表达式,其中的变化是指Penrose过程.我们只采用在遥平行引力中产生的引力能和引力压的概念,而不考虑事件视界的面积或面积的变化。然而,我们的结果是定性类似的标准表达的文献。
2012-02-22 gr-qc hep-th
General cosmological perturbations in teleparallel gravity
我们讨论了具有宇宙对称性的远平行时空中最一般的一类的线性扰动,并将这些扰动分解为不可约分量。然后,我们研究了它们在规范变换下的行为,即,背景时空的无穷小的微态射,并推导出一套完整的规范不变的扰动变量。将我们的结果与对应于空间平坦的远平行背景宇宙学的对角四分体周围的扰动进行比较,我们看到了新的项的出现,这些项取决于宇宙对称背景四分体的特定选择。最后,我们展示了我们的研究结果的应用teleparalline引力理论。为方便起见,结果以一般坐标和保角坐标显示。
2021-01-11 gr-qc hep-th
Cosmic acceleration and energy conditions in $Λ$CDM symmetric teleparallel $f(Q)$ gravity
在Jimenez等人提出的对称远程平行$f(Q)$引力框架下(Physical Review D 98.4(2018):044048),研究了空间均匀各向同性的FLRW宇宙学模型,其中非度规性$f(Q)$负责引力相互作用。在整个分析中,我们考虑了$f\left(Q\right)$引力函数在$t\left( z\right) =\frac{kt_{0}}{b}f\left( z\right)$方向上的一种特殊形式,即$f\left( Q\right) =αQ^{n}+β$(其中$α$、$β$和$n$是动力学模型常数参数),其中,$f\left( z\right) =W\left[ \frac{b}{k}e^{\frac{b-\ln \left(1+z\right) }{k}}\right] $和$W$表示Lambert函数。我们讨论了函数的两种情况:$ n=1$的线性$f(Q)$模型和$n=2$的二次模型。在这两个模型中,我们都用能量条件以及一些物理参数如状态方程参数、加加速度参数、状态探测器参数等来验证模型的有效性,并与观测数据进行了比较。
2022-01-21 gr-qc
Bianchi type-I Barrow holographic dark energy model in symmetric teleparallel gravity
在这项工作中,我们讨论了存在巴罗全息暗能量的空间均匀且各向异性的比安奇I型时空(红外截止点是哈勃视界)(物理快报B 808(2020):135643)和物质的框架中的$f(Q)$重力,其中非-度量$Q$负责特定选择$f(Q)=λQ^{2}$的重力相互作用(其中$λ<0$是常数)。为了找到场方程的精确解,我们认为减速参数$q$是哈勃参数$H$的函数,即$q=b-\frac{n}{H}$(其中$b$和$n$是常数)。我们研究了一些重要的宇宙学参数,如EoS参数、BHDE和物质密度、偏度参数、平方声速和$ω_{B}-ω_{B}^{^{\prime }}$平面的物理行为。此外,我们使用$57$哈勃的参数测量来约束模型参数$b$和$n$的值。
2022-10-14 gr-qc
The irreducible mass of a regular rotating black hole
本文在TEGR框架下研究规则旋转黑洞,推导其不可约质量解析表达式,并分析总能量行为、内视界不稳定性及内部观测者惯性加速度,揭示其作为真实天体物理对象近似的意义。
2024-05-09 gr-qc
Evolutionary Behavior of Fractional Holographic Dark Energy within $f(T)$ Teleparallel Gravity
National Institute of Technology Manipur(印度曼尼普尔国立技术学院)
本文研究了分数 holographic 黑暗能量在 $f(T)$ 特勒帕尔引力中的演化行为,通过动态系统方法分析了宇宙动力学,揭示了不同临界点的稳定性及宇宙加速膨胀的机制。
2026-02-19 gr-qc
Spatially Homogeneous Rotating Solution in f(R) Gravity and Its Energy Contents
本文利用引力$f(R)$理论的度规方法研究了空间均匀旋转时空的精确真空解。为此,在标准Einstein-Hilbert作用量中用f(R)代替R,从而使修正的爱因斯坦场方程简化为一个方程。我们采用常数Ricci标量的假设,可能是零或非零。在f(R)引力的观点下,利用广义Landau-Lifshitz能量-动量复形计算了非平凡解的能量密度,证明了f(R)模型是一个常数.
2013-12-22 gr-qc
On the gravitational angular momentum of rotating sources
引力能动量和角动量满足广义相对论远平行等价物的全相空间中的庞加莱群代数。引力能-动量的表达式可以写成三维类空超曲面中的曲面积分,而角动量的定义则由体积积分给出。结果表明,在实际计算旋转中子星等定域源产生的引力场的角动量时,体积积分可简化为表面积分,计算简便。类似于以前的文献中的调查,我们表明,总角动量是有限的,提供了一定的渐近行为得到验证。本文讨论了引力角动量对坐标系的依赖性,认为它是惯性系拖曳的一种度量。
2008-10-10 gr-qc
Gravitational energy of rotating black holes
在广义相对论的遥平行等价中,渐近平坦引力场的能量密度可以自然地定义为限制在三维类空超曲面$Σ$上的标量密度。在整个$Σ$上积分产生标准ADM能量。在建立引力能为零的参考空间后,我们得到了Kerr黑洞的定域能量表达式。在小的比角动量$a$的极限下,可以明确地计算出恒定半径表面内部的能量表达式。这个表达式与Brown和York最近提出的方法得到的表达式完全相同。我们还计算了当{ \it any}值为$a$时黑洞外视界所含的能量。这个结果实际上与$E=2M_{ir}$没有区别,其中$M_{ir}$是黑洞的不可约质量。
1996-08-21 gr-qc
Geodesic Congruences and a Collapsing Stellar Distribution in f (T ) Theories
远平行引力(TG)将引力描述为一种扭转效应,而不是曲率效应。在基于曲率的引力结构中,可以提出几种不同的公式,其中之一是与GR动力学等价的广义相对论(TEGR)。在这项工作中,我们在TEGR的两个重要修改的背景下,即f(T)引力,它是f(R)引力的TG模拟,和一个非最小耦合的标量场,这已成为流行的TG在宇宙学的影响。我们探讨了测地线偏差的作用,以研究附近的粒子在代替Raychaudhuri方程的同余。我们发现f(T)模型,满足零能量条件,并描述有趣的崩溃配置文件。在非最小耦合标量场的情况下,我们也发现了具有有趣的标量场演化轮廓的势坍缩模型。
2020-06-09 gr-qc
Constraining cosmological dynamics of scalar-tensor models of dark energy in teleparallel gravity
本文研究遥平行引力中暗能量标量-张量模型的宇宙学动力学,推导了场方程并分析其自治系统,发现特定耦合与势参数条件是获得可行辐射和物质主导时代及宇宙学轨迹的必要条件。
2025-07-12 gr-qc hep-th
Spatial curvature in coincident gauge $f(Q)$ cosmology
University College London(伦敦大学学院)
该研究针对对称远平行引力理论,构建了适配宇宙学Killing矢量的重合规范坐标,得到三类平坦及一类弯曲宇宙学分支,证明其均可用该规范形式研究,且$f(Q)$引力解与$f(T)$模型等价,揭示了两类理论的深层联系。
2025-01-23 gr-qc math-ph math.MP
New one-parameter models of dynamical particles in spatially flat FLRW space-times
提出具有 FLRW 渐近行为的理想流体 Einstein 方程各向同性单参数解,推广既有动力学粒子模型,并表明新参数形成在黑洞与宇宙学视界间表现为非旋转黑洞的模型族。
2024-09-09 gr-qc
Rotating and spatially twisting Locally Rotationally Symmetric Spacetimes in f(R)-Gravity: a No-Go theorem
最近,在一系列的论文中,我们在广义相对论中建立了同时旋转和扭曲的局部旋转对称时空的存在性,并找到了一般解,它可以模拟非均匀的动态天体。然而,这些时空必然需要具有熵通量的不完美流体。因此,在本文中,我们研究了这些时空在一般f(R)-引力模型中的存在性,其中熵通量纯粹是由高阶曲率效应产生的,而标准物质仍然是完美流体。然而,我们在这里清楚地表明,这些时空的对称性迫使这个理论成为广义相对论。这是一项新颖的研究,展示了时空的几何性质如何被用来限制引力理论。
2017-09-22 gr-qc hep-th math-ph
Regge poles of analogous rotating black holes in binary Bose-Einstein condensates: The gapped excitations
本研究以双组分BEC中排水浴缸涡旋为旋转黑洞类比系统,探究带隙激发下Regge极点的能谱特性,发现质量壳引发能谱分岔、同转模式更稳定等结论,且相关效应可通过散射干涉实验观测。
2025-09-05 cond-mat.quant-gas gr-qc
Ergoregion instabilities in rotating two-dimensional Bose--Einstein condensates: new perspectives on the stability of quantized vortices
本文研究了二维玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋的稳定性。在类比旋转时空和仔细考虑边界条件,我们表明,动力学不稳定性的多重量子化的旋涡被困凝聚体中持续在未被困,空间均匀的几何形状,并具有ergoregion性质与一些修改由于特殊的分散体的Bogoliubov声音。我们的研究结果打开了新的视角,在被困凝聚体中的涡旋物理,其中多重量子化的涡旋可以稳定的干扰效应和单电荷的涡旋可以变得不稳定,在适当设计的陷阱电位。我们展示了如何超辐射散射也可以观察到在动态不稳定系统的短时间动态,提供了一个替代的观点在空间有限系统的动态(在)稳定现象。
2020-06-27 cond-mat.quant-gas gr-qc
The metric of general rotating spacetimes
我们提出了一般旋转时空的度规。这些时空是静止的、轴对称的、空间渐近平坦的。它们可以是旋转黑洞或旋转天体(如太阳和地球)之外的时空。度量函数按距离的幂级数展开,展开系数中包含角度变量。
2022-06-20 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Ergoregion instabilities in rotating two-dimensional Bose--Einstein condensates: new perspectives on the stability of quantized vortices
本文研究了二维玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋的稳定性。在类比旋转时空和仔细考虑边界条件,我们表明,动力学不稳定性的多重量子化的旋涡被困凝聚体中持续在未被困,空间均匀的几何形状,并具有ergoregion性质与一些修改由于特殊的分散体的Bogoliubov声音。我们的研究结果打开了新的视角,在被困凝聚体中的涡旋物理,其中多重量子化的涡旋可以稳定的干扰效应和单电荷的涡旋可以变得不稳定,在适当设计的陷阱电位。我们展示了如何超辐射散射也可以观察到在动态不稳定系统的短时间动态,提供了一个替代的观点在空间有限系统的动态(在)稳定现象。
2020-06-30 cond-mat.quant-gas gr-qc
Charged black hole accelerated by spatially homogeneous electric field of Bertotti-Robinson (AdS2 x S2) space-time
本文构造了Bertotti-Robinson时空中被空间均匀电场加速的带电非旋转黑洞精确解,通过锥形奇点消失条件确定其加速度,并与同荷质比试验粒子行为进行比较。
2025-11-08 gr-qc
How different connections in flat FLRW geometry impact energy conditions in $f(Q)$ theory?
本文在平坦FLRW时空中研究$f(Q)$引力理论的三类仿射联络,推导类Friedmann方程,并利用观测数据对两个$f(Q)$模型施加能量条件约束,得到有效状态方程$ω^{eff}=-0.82$。
2023-04-05 gr-qc
Rotating black hole geometries in a two-dimensional photon superfluid
反重力学在实验室实验中研究弯曲时空的物理学,其中非均匀流中基本激发的传播被映射到弯曲时空度规中的标量场。虽然大多数模拟重力实验是在1+1维(一个空间加时间),因此只能模拟只有1+ 1维时空,我们提出了一个2+ 1维光子(室温)超流体的几何形状的旋转声学黑洞可以实现在2+ 1维。通过测量超流中的局部流速和波速,我们确定了一个由一个能球和一个空间分离的事件视界包围的二维区域。这提供了第一个直接的实验证据,在任何系统中的能层和地平线,并在未来的可能性,研究类似的彭罗斯超辐射旋转黑洞与量子化的角动量和修改色散关系。
2017-09-20 gr-qc physics.optics
Uniform energy bound and asymptotics for the Maxwell field on a slowly rotating Kerr black hole exterior
我们考虑在一个非常缓慢旋转的克尔黑洞的外部麦克斯韦方程。对于这个系统,我们证明了正定能量在每个常数$t$的超曲面上的有界性。我们还证明了每个解收敛于稳态库仑解。我们把一般解分成带电的、库仑的部分和不带电的部分。库仑解的收敛来自于不带电部分满足Morawetz估计的事实,即空间局部化的能量密度在时间上是可积的。对于不变部分,我们研究了完整的Maxwell方程和单分量的Fackerell-Ipser方程。为了处理Fakerell-Ipser方程,我们在$t$中使用傅里叶变换。对于Fackerell-Ipser方程,我们证明了一个改进的Morawetz估计,控制3/2导数附近的轨道零测地线没有损失。
2015-09-03 gr-qc math.AP
Mass and angular momentum for the Kerr black hole in TEGR and STEGR
Ariel University(阿里埃尔大学);Bar Ilan University(巴伊兰大学);Sternberg Astronomical institute, MV Lomonosov State university(莫斯科国立大学斯特恩伯格天文研究所);Kazan Federal University(喀山联邦大学)
研究Kerr黑洞在TEGR和STEGR中的质量与角动量特性,通过Noether守恒量和 gauge 变化分析,发现不同 gauge 下的黑洞质量和角动量值,为Schwarzschild解在STEGR中找到新 gauge。
2025-01-17 gr-qc physics.gen-ph
Wavefront twisting by rotating black holes: orbital angular momentum generation and phase coherent detection
本文研究了波在旋转黑洞附近的传播和散射。特别是,我们假设一个相干的发射源附近的黑洞和调查的波前畸变所看到的一个遥远的观察者。在观测者附近,传播波可以使用Laguerre-Gaussian模式基进行分解,其波前畸变可以由分解系数来表征。我们发现,这个分解谱是对称的位于附近的史瓦西黑洞的波源,但一般是不对称的,如果主机黑洞旋转。谱的不对称性,或波携带的净轨道角动量,与黑洞的自旋和质量、波的频率以及源和观测者的位置密切相关。我们提出了这些参数依赖的半解析表达式和数值结果。如果辐射是时间相干的,我们的结果表明,源的二次图像几乎可以像它的主图像一样明亮。在时间不相干辐射的情况下,我们表明,非基本的光谱分量可以解决空间分离的望远镜,虽然这将是退化的望远镜方向。最后,我们的研究结果表明,黑洞引起的频谱不对称性通常太弱,在射电天文学中无法观察到,即使观察者位于焦散点附近。
2014-08-04 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational Pressure and the Accelerating Universe
在广义相对论的远程平行等价(TEGR)的上下文中,人们可以获得对广义相对论的另一种见解,正如在处理引力场的能量,动量和角动量等属性时所示的那样。本文应用由TEGR的场方程导出的引力场的应力-能量-动量张量的定义(其空间分量自然地导致引力压力的定义)计算了Friedman-Robertson-Walker(FRW)宇宙的球形、类空两面上由引力场和物质场引起的总时空压力,对于任何曲率指数。特别是,对于实际时代的空间平坦的FRW宇宙(即,对于“冷物质”),其结果是压力(现在仅归因于引力场)在任何球形的、空间的两个表面上向外指向。特别是,这个表面可以是空间平坦的FRW宇宙的视视界(在这种情况下,视视界与哈勃视界重合)。假设热力学热力学第一定律对物质和引力都成立,并考虑到引力场对热力学第一定律中能量项和压力项的贡献,(引力)热力学,以及考虑到空间平坦的FRW宇宙的表观视界的热特性,这样我们就得到了一个与观测值非常接近的重力压力值。我们将这个结果解释为一种可能性,即实际宇宙的加速膨胀可能是由于引力场的压力的影响,而不是完全未知的(暗)能量。
2018-06-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
High angular momentum hot differentially rotating equilibrium star evolutions in conformally flat spacetime
本文研究共形平坦近似对高角动量热超质量中子星平衡与稳定性的影响,发现高角动量准环状模型的平衡会被改变,而准球状模型保持稳定,适合作为长寿命建模的初始数据。
2024-07-22 astro-ph.HE gr-qc
The general expression for $f(T)$ in a charged cylindrical spacetime with diverse dimensions
本研究利用修正teleparallel等效广义相对论场方程,得到无约束n维静态带电黑洞精确解,分析其奇点、能量与热力学性质,并推导旋转解,发现黑洞在特定维度下无奇点且热稳定。
2023-09-02 gr-qc hep-th
Adiabatic Geometrical Phase for Scalar Fields in a Curved Spacetime
一个方便的框架,推广Berry的调查绝热几何相位的经典相对论性带电标量场在弯曲的背景时空,这是最低限度地耦合到电磁和任意(非电磁)标量势。它涉及到一个两个组件制定相应的克莱因-戈登方程。给出了绝热近似的精确定义,并讨论了绝热近似的有效性条件。它表明,绝热几何相位可以计算,而不作出特定的选择的内积上的空间的解决方案的场方程。所需要的只是定义在空间超曲面上的平方可积函数在希尔伯特空间上的内积。两个组件的形式主义的绝热几何相位的几个具体的例子,即,旋转磁场在闵可夫斯基空间,旋转的宇宙弦,和任意空间均匀的宇宙学背景的调查中应用。结果表明,两个组件的形式主义再现已知的结果为前两个例子。对于空间均匀的宇宙学模型,它也导致了几个有趣的结果。特别是,它示出的绝热几何相位角消失的Bianchi I型模型。的情况是完全不同的Bianchi IX型模型中的各种非平凡的非阿贝尔绝热几何相位可以发生。还指出了Bianchi IX型背景引起的绝热几何相位与著名的含时核四极哈密顿量之间的相似性。
1997-06-24 gr-qc hep-th