Determinantal Born-Infeld Coupling of Gravity and Electromagnetism
我们研究了Born-Infeld启发的重力和电磁模型,其中两种类型的领域被视为平等的基础上,通过一个行列式的方法在度量仿射制定。虽然这个公式是一个先验的重力度量理论的假设相冲突,我们发现,由此产生的方程也可以从一个行动相结合的爱因斯坦-希尔伯特行动与最小耦合的非线性电动力学。作为例子,求解了带电静态黑洞的动力学。
2021-12-18 gr-qc
Geometrization of electromagnetism in tetrad-spin-connection gravity
统一的引力场和电磁场的Ponomarev和Obukhov的度量-仿射拉格朗日量在Ricci标量中是线性的,在位似曲率张量中是二次的。我们应用这个拉格朗日的变分原理与四分体和自旋连接作为动力学变量,并表明,在这种方法中,场方程是爱因斯坦-麦克斯韦方程组,如果我们把电磁势的自旋连接的轨迹。与Ponomarev-Obukhov公式一样,一般协变的Dirac拉格朗日量也是Einstein-麦克斯韦方程组的标准旋量源,而旋量场服从具有电磁耦合的非线性Heisenberg-Ivanenko方程.我们将该公式推广到任意电荷的旋量。
2010-11-13 gr-qc hep-th math-ph
A complementary covariant approach to gravito-electromagnetism
从以前的论文中,我们提出了一个描述的广义相对论在引力电磁极限,我们提出了一个替代的修改引力理论。在前一个版本中,我们分析了矢量和张量运动方程,引力连续性方程,能量守恒,能量动量张量,场张量,以及与这些领域有关的约束。拉格朗日公式也表现为一个统一的和简单的配方,将有助于未来的调查。
2021-09-09 gr-qc
Complex geometry and pre-metric electromagnetism
复杂的几何形状和电磁学的预度量制定的问题之间的密切联系进行了探讨。特别是,R4的3+1分解和R4上的双向量的向量空间分解成实和虚子空间相对于复杂结构的选择之间的关系被强调。在电磁学理论的表述中讨论了双向量空间上各种标量积的作用,这些标量积是根据R4上的体积元和双向量空间上使其C-线性同构于C3的复杂结构来定义的,在电磁学理论中,时空上的洛伦兹度规是电磁波存在的结果,而不是先验假设。
2004-12-10 gr-qc
The hidden geometry of electromagnetism
当引入粒子时,几乎所有的场论都有奇点。这在经典物理和量子物理中都是正确的。经典场的奇异性导致了臭名昭著的自作用力问题,在这个问题中,当粒子与它自己的(自)场相互作用时,粒子的动力学是如何变化的是未知的。自作用力是引力现象中一个紧迫的问题和活跃的研究课题,也是经典电磁学中争论的一个来源。在这项工作中,我们研究了一个隐藏的几何结构所表现出的电磁场线,有可能消除所有的奇异性从经典电动力学。我们探索的初步结果对治疗自我和外部领域的一致的方式。
2015-03-03 gr-qc math-ph math.DG
Refined Perspectives on the Kerr-Schild Double Copy:Harmonizing Gravity and Electromagnetism in Metric Formulations
本文研究关联引力与电磁学的Kerr-Schild double copy对偶性,展示四维爱因斯坦真空解向麦克斯韦解的转换方法,验证其在多类黑洞解推导等场景的应用,并分析特定对称性下的相关影响。
2023-12-17 gr-qc
A mathematicians' view of geometrical unification of classical physics in high-dimensional space-time
本文提出了一个数学家对卡鲁扎-克莱因的五维时空统一引力和电磁的观点,并将其推广到高维时空。通过考虑正爱因斯坦曲率张量的分类和广义相对论中经典的Cauchy-Choquet-Bruhat定理,我们引入了类型和刚性的概念。然后,放弃通常的里奇平坦五维时空的要求,我们证明可以为引力和电磁力建立统一的几何框架,通过在经典四维时空上的投影,给出已知的爱因斯坦-麦克斯韦-洛伦兹带电流体方程。因此,尽管至少在现阶段没有引入新物理学,但我们在广义相对论的精神下得到了经典物理学的一种非常美学的呈现。通常的物理概念,如质量、能量、电荷、轨道、麦克斯韦-洛伦兹定律,被证明只是几何的各个方面,例如曲率,时空被认为是洛伦兹流形;也就是说,没有物理对象被引入时空,没有定律被给出,一切都只是几何。然后,我们将把这种设置扩展到5维以上,为可能的额外物理效应提供精确的数学框架,保持引力和电磁力。
2013-04-22 gr-qc
Comments on the Unification of Electromagnetism and Gravitation through "Generalized Einstein manifolds"
H. Akbar-Zadeh最近提出了(J Geom Phys 17(1995)342)一种新的关于广义Einstein流形的Einstein-Maxwell系统的几何表述。我们表明,相反的索赔,麦克斯韦方程组没有推导出在这个配方,假设的方程可以被确定为无源麦克斯韦方程组在建议的几何设置。一个真正的推导无源麦克斯韦方程组在同一框架内。我们得出的结论是,建议的统一计划只能适用于无源的情况。
1998-01-19 gr-qc
Effective Field Equations of Brane-Induced Electromagnetism
使用协变嵌入形式主义,我们发现的有效场方程的电磁出现在Dvali-Gabadadze-Porrati(DGP)braneworld场景的背景下膜。我们的处理基本上是几何的。我们从五维空间的麦克斯韦方程组开始,将它们投影到任意的膜上。形式主义是相当普遍的,并允许我们考虑弯曲的体空间和弯曲的膜,其张力不一定为零。通过适当的匹配条件,在DGP模型的膜的世界体积上诱导的动力学电磁项被纳入该公式中。我们也给出了有效场方程的每一项的估计,并确定了四维麦克斯韦方程组在膜中可恢复的区域。
2008-08-14 gr-qc
Asymptotic Symmetries of SU(2) Yang-Mills-Higgs Theory in Hamiltonian Formulation
本文在哈密顿框架下分析 SU(2) Yang-Mills-Higgs 理论的渐近对称性,表明全局电荷与磁荷可良好定义,并强调 boost 对称性实现中衰减与宇称条件的关键作用。
2023-10-05 gr-qc hep-th math-ph
Gravity and Electromagnetism with $Y(R)F^2$-type Coupling and Magnetic Monopole Solutions
我们研究电磁场与重力场的$ Y(R) F^2 $型耦合。在我们推导出场方程的一阶变分原理从拉格朗日制定的非最小耦合理论,我们寻找静态的,球对称的,磁性的磁场的解决方案。我们指出,这些解可以提供可能的几何形状来解释所观测到的星系自转曲线的平坦性。
2012-12-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Covariant jump conditions in electromagnetism
麦克斯韦电动力学在一般物质介质中的一般协变四维表示可以在电磁学的无度量公式中直接实现。在这种装置中,电磁现象由两个张量场描述,满足麦克斯韦方程组。这些领域之间的一般张量本构关系是理论的一个独立组成部分。利用不同的本构关系(局部和非局部,线性和非线性等),可以覆盖广泛的应用领域。在本文中,我们提出了两种介质之间的任意运动表面上的场和能量动量张量的跳跃条件。从微分和积分麦克斯韦方程组出发,导出了与任何度量和连接无关的协变边界条件。这些条件包括协变定义的表面电流,适用于任意移动的光滑曲面边界。作为所提出的跳跃公式的一个应用,我们导出了一个洛伦兹型度规作为各向同性介质中波前存在的条件。这一结果适用于普通材料以及具有负材料常数的超材料。
2014-03-30 gr-qc hep-th math-ph
Spacetime structure and asymmetric metric from the premetric formulation of electromagnetism
在回顾了从预度规电动力学构造度规的经验改进的准确性在skewon的情况下,我们探讨skewon的时空度规的建设中的作用,在全预度规电动力学。对于度量主部分加上偏尾部分,我们已经表明,在弱场/弱EEP违反限制中,I型偏尾部分被约束为<几× 10^(-35)。第二类斜交零件在一阶中不受约束。然而,在第二阶中,它引起双折射;非双折射观测将II型偏斜部分限制为10^(-19)。然而,一个额外的非度量诱导的二阶贡献的主要部分本构张量补偿II型偏双折射,使其nonbirefringent。这种二阶贡献只是由反对称张量引入的核心度量主本构张量的额外部分。从Tamm-Rubilar张量密度和具有非对称度规诱导本构张量的时空介质的色散关系,我们知道它是非双折射的。反对称度规诱导的本构张量在分解中有一个赝标部分。通过对宇宙极化旋转的观测,他的部分的变化被限制在< 0.03,并且给出了对6自由度反对称度规的一个限制。这6个自由度的实验和理论的进一步研究是必要的。
2014-11-03 gr-qc
Les Interactions Fondamentales et la Structure de l'Espace-temps
根据C.C.Barros的有趣结果,我们在这篇论文中研究了所有基本相互作用的几何解释的可能性,以便统一它们。更确切地说,我们试图为引力和电磁学提供一个统一的几何描述。对许氏线性引力的标准方法的分析表明,爱因斯坦方程可以写成麦克斯韦方程的相同形式,但存在一些缺陷。实际上,标量势与电型场之间的关系是不成立的,除非是在简谐规范中,洛伦兹型力是在时间无关的约束下得到的,并且磁型部分出现了不希望的因子4。一个微妙的规范条件允许我们消除这些缺陷,并以一种与电磁学非常相似的方式重新审视线性引力。在线性的情况下,我们表明,麦克斯韦方程组可以从电磁版本的爱因斯坦的,和高阶项是可以忽略不计的,在当前的电磁应用领域。
2014-03-19 gr-qc
Conformal Gauge Relativity - On the Geometrical Unification of Gravitation and Gauge Fields
给出了一个依赖于几何变量(度规、仿射联络、规范群生成元)的拉格朗日量,它与广义相对论相容。它产生了电磁学和其他规范场以及引力的动力学,同时它为连续物质的应力-能量张量提供了几何基础。揭示了这种积分下的几何不变原理,并得到了相应的场方程。该理论是在四维实流形的切空间上发展的,生成元成为齐次洛伦兹群的生成元。
2010-08-13 gr-qc physics.gen-ph
Stueckelberg massive electromagnetism in curved spacetime: Hadamard renormalization of the stress-energy tensor and the Casimir effect
本文讨论任意四维弯曲时空上的Stueckelberg大质量电磁场(经典理论的规范不变性和协变量子化,大质量自旋1场$A_μ$、辅助Stueckelberg标量场$Φ$和鬼场$C$和$C^\ast$的波动方程,沃德恒等式,各种费曼传播子的Hadamard表示和相应系数的协变泰勒级数展开)。这使我们能够为阿达玛量子态构造与施图克尔伯格理论相关的重整化应力-能量张量的期望值。我们提供了两个替代的,但等价的表达式,这个结果。第一个是通过删除的贡献的“Stueckelberg鬼”$Φ$,只涉及状态相关的和几何量与质量矢量场$A_μ$。另一种是有质量矢量场和辅助Stueckelberg标量场的贡献,它是以这样一种方式构造的,即在零质量极限下,有质量矢量场的贡献平滑地退化到Maxwell理论的结果。作为结果的一个应用,我们考虑了具有平面边界的理想导电介质外的Casimir效应。我们讨论了使用Stueckelberg,但也德布罗意Proca电磁学所获得的结果,我们认为在这两个理论的真空能量的零质量极限。最后,我们比较了德布罗意-普罗卡和施蒂克尔伯格的形式主义,并强调了施蒂克尔伯格观点的优点,即使在我们看来,德布罗意-普罗卡和施蒂克尔伯格的方法是同一个场论的两个方面。
2016-10-02 gr-qc hep-th math-ph
Geometrical (2+1)-gravity and the Chern-Simons formulation: Grafting, Dehn twists, Wilson loop observables and the cosmological constant
本文将(2+1)维引力的几何描述和Chern-Simons描述联系起来,其中$S_g$是亏格$g>1$的有向双曲面,对于Lorentz签名和一般宇宙学常数,以及具有负宇宙学常数的欧几里德情形.我们展示了如何参数化的陈-西蒙斯形式主义的相空间的变量是从几何描述和几何结构的(2+1)-时空通过嫁接沿封闭的,简单的测地线产生的相空间上的变换。我们证明,这些变换是通过泊松括号中的两个典型的威尔逊圈观测量之一产生的测地线,而另一个行为作为无穷小德恩扭曲的哈密顿量。对于具有洛伦兹签名的时空,我们讨论了宇宙学常数作为形变参数在几何和陈-西蒙斯理论表述中的作用。特别地,我们证明了Chern-Simons规范群的李代数可以与交换环上的(2+1)维Lorentz代数相一致,其特征在于形式参数$Θ_Λ$的平方是减去宇宙学常数。在这个框架中,产生嫁接和Dehn扭曲的威尔逊圈可观察量被获得为环中值可观察的威尔逊圈的实分量和$Θ_Λ$分量,并且嫁接变换可以被视为具有参数$Θ_Λ$的无限小Dehn扭曲。
2006-07-26 gr-qc math-ph math.MP
From colored gravity to electromagnetism
本研究在远平行引力与SU(1,3)杨-米尔斯规范理论的经典-量子桥梁框架下,提出超色(有色)引力概念,通过度规微扰与势零点重定义,从有色引力中导出四维标准电磁学,为引力与电磁相互作用的统一描述提供新视角。
2024-10-08 gr-qc
Emergent electromagnetism
本研究提出涌现电场概念,基于拓扑θ项与广义协变性构建修正电磁理论,将其与涌现修正引力耦合后,得到可消解奇点、避免极端黑洞的非奇异球对称黑洞解。
2024-11-04 gr-qc hep-ph
An assessment of Evans' unified field theory I
埃文斯在时空服从黎曼-嘉当几何的背景下发展了引力和电磁的经典统一场论。这种几何可以用一个标准正交余标架θ和一个(度量相容的)洛伦兹连接γ来表征。这两个势产生场强挠率T和曲率R。埃文斯试图通过将上框架θ与四个扩展电磁势A成比例来将电磁性质注入到这个几何框架中;假设这些电磁势在适当的限制下包含传统的麦克斯韦势。可行的爱因斯坦-嘉当(-Sciama-Kibble)引力理论被埃文斯用来描述他的理论中的引力部分。还包括结果的一份附带文件的Obukhov和作者,我们表明,埃文斯的ananeclipse电磁是站不住脚的无法修复无论是从几何以及从物理的角度来看。因此,他的统一理论已经过时了。
2008-02-03 gr-qc physics.class-ph physics.gen-ph
Cosmological perturbations in extended electromagnetism. General gauge invariant approach
一个特定的矢量张量(VT)理论的重新审视。它是作为一种没有标准规范不变性的电磁学理论提出和分析的。我们的注意力首先集中在一个详细的变分制定的理论,这导致修改后的洛伦兹力和真正的能量动量张量的矢量场。这个理论随后被应用于宇宙学。本文给出了标量微扰的规范不变量处理方法。对于描述矢量场标量模(A模)的适当规范不变变量,证明了这些模的演化方程不涉及广义相对论中出现的标量模(GR模),而GR模与宇宙流体的度规和能量动量张量有关.然而,A模修改了描述GR模的标准规范不变方程。利用这种新的形式,导出了A扰动的演化方程,并分别求解,然后估计了GR模演化方程中由于A扰动而出现的修正项。这些校正项的演变研究了一个适当的规模。这些术语的相关性取决于光谱和扩展电磁学中涉及的归一化常数的值。新形式主义的进一步应用将在别处提出。
2013-01-13 astro-ph.CO gr-qc
Extensions of GR using Projective-Invariance
我们表明,统一的电磁和重力到一个单一的几何实体可以漂亮地完成在一个理论与非对称仿射连接($Γ_{μν}^λ\neqΓ_{νμ}^λ$),统一的对称性是射影对称。此外,我们表明,在一个纯粹的仿射理论中,有没有约束的对称性的$Γ_{μν}^λ$,电磁场可以被解释为保持投影不变性的领域。物质拉格朗日量打破了射影不变性,产生了经典的相对论引力和量子电磁学。我们注意到,如果把电磁场张量与第二Ricci张量联系起来,把$Γ_{[μν]}^ν$与矢势联系起来,就可以得到经典的Einstein-Maxwell方程。此外,我们解释了射影变换的几何解释。最后,我们讨论了射影不变性在f(R)引力理论中的重要作用。
2020-06-04 gr-qc
Electromagnetism from two matter spaces: mutual helicity and the nondegenerate completion
School of Liberal Arts and Sciences, Korea National University of Transportation(韩国国立交通大学生命科学与艺术学院)
通过引入两个独立的物质空间流,将一般麦克斯韦场表示为两个退化扇区的和,恢复被单流理论排除的不变量,并解释为互螺旋性。
2026-06-16 gr-qc hep-th math-ph
Gauge Matters More Than Curvature
University of Oxford(牛津大学);University of Bonn(波恩大学);London School of Economics & Political Science(伦敦政治经济学院)
本文反驳“曲率基要主义”,论证规范不变性而非场强$F$约束物理意义,并借助Klein-Gordon-Maxwell场相对相位实例,证明存在$F$无法预测的干涉实验结果,从而质疑电磁学两种表述的等价性。
2026-09-14 gr-qc math-ph math.MP
A dissipative algorithm for wave-like equations in the characteristic formulation
当初始数据指定在特征曲面上时,我们提出了一种求解非线性波类方程的耗散算法。建立在这个算法中的耗散属性,使它特别有用的高度非线性政权时,以前的方法未能在三维空间中给出一个稳定的演变。本文提出的算法可直接应用于电磁学、Yang-Mills理论和广义相对论中的双曲方程组。我们进行了分析的稳定性的算法和测试其性能与线性波传播的Minkowski背景和散射的Scwharszchild黑洞在广义相对论。
1998-11-30 gr-qc
Geometrical Formulation of Quantum Mechanics
量子力学系统的状态由复希尔伯特空间中的射线表示。光线空间自然具有凯勒流形的结构。这导致了量子力学假设的几何表述,尽管它与标准的代数表述是等价的,但有着非常不同的外观。特别地,状态现在由辛流形的点表示(此外,辛流形碰巧具有相容的黎曼度量),可观测量由该空间上的某些实值函数表示,薛定谔演化由哈密顿函数生成的辛流捕获。因此,它与经典力学的标准辛公式有显著的相似性。量子力学特有的特征-如不确定性和状态矢量约简-也可以用几何公式表示,但现在是指黎曼度量-一种经典力学中不存在的结构。几何公式揭示了相当多的问题,如第二次量子化程序,在半经典的考虑和WKB近似的相干态的作用。更重要的是,它提出了量子力学的推广。其中最简单的等价于文献中出现的动力学推广。几何重构提供了一个统一的框架来讨论这些问题,并纠正一个误解。最后,它还提出了可能找到更激进的概括的方向。
1997-06-23 gr-qc hep-th quant-ph
Differential Geometrical Formulation of Gauge Theory of Gravity
本文研究了引力量子规范理论的微分几何表述。参考文献hep-th/0109145和hep-th/0112062中提出的引力量子规范理论是在传统量子场论的框架下完整地建立起来的。为了研究量子引力规范理论与传统的弯曲空间量子引力之间的关系,找到量子引力规范理论的微分几何表述是非常重要的。首先给出量子引力规范理论与微分几何的对应关系。然后给出了引力量子规范理论的微分几何表述。
2002-01-17 gr-qc hep-ph hep-th
Geometrical approach to light in inhomogeneous media
本文用微分几何的方法描述了静止非均匀介质中的电磁现象。与广义相对论方法不同,电磁场只在三维空间中讨论。引入一个适当选择的三维度量导致一个显着简化的描述光在非均匀介质中的传播:光线成为测地线的度量和场矢量是平行传输沿射线。新的度规是连接到通常的平面空间度规diag[1,1,1]通过保角变换导致新的,有效的值的介质参数导致一个有效的常数值的折射率n=1。因此,相应的折射率是恒定的,因此是光的有效速度。空间实际上是空的,但弯曲。所有偏离直线传播的现象都是由于曲率引起的。该方法最后用于讨论的黎曼-Silberstein矢量,一种替代的,复杂的制定的电磁场。
2002-01-03 gr-qc
The Cerenkov effect revisited: from swimming ducks to zero modes in gravitational analogs
我们提出了一个跨学科的审查广义切伦科夫发射的辐射均匀移动的源在不同的背景下,经典电磁学,超流体流体动力学和经典流体动力学。每个具体物理系统的细节通过激发的色散定律进入我们的理论。一个几何配方,以获得在真实和波矢量空间的色散定律的几何形状的发射模式进行了讨论,并应用到一些情况下,目前的实验兴趣。最后说明了这些发射过程对引力系统凝聚态类似物稳定性的影响。
2012-02-16 cond-mat.other gr-qc physics.class-ph
The Geometrical Trinity of Gravity
引力的几何性质来自等效原理所规定的普遍性。在广义相对论的通常表述中,引力相互作用的几何化是根据时空曲率进行的,这是现在对引力的标准解释。然而,这不是唯一的可能性。在这些笔记中,我们讨论了平坦时空中的广义相对论的两种替代的、尽管是等价的表述,在这种表述中,引力完全归因于挠率或非度规性,从而提出了同一基本理论的三种看似无关的表述的存在。基于这三种不同的广义相对论表述,我们讨论了广义相对论的一些扩展。
2019-03-15 gr-qc hep-th
Algebraic-geometrical formulation of two-dimensional quantum gravity
在双穿孔Riemann曲面的模空间上找到了一种体积形式,其积分满足二维引力比热亏格展开式的Painlevé I递推关系.这使我们能够表达的渐近展开的比热作为一个积分的无限维模空间的精神,Friedan-Shenker方法。我们概述了这样的递归关系使用Duistermaat-Heckman定理的几何推导。
1995-02-14 alg-geom gr-qc hep-th
Geometrical optics analysis of the short-time stability properties of the Einstein evolution equations
爱因斯坦演化的许多替代公式最近被研究,试图发现一个产生缓慢增长的违反约束的错误。在本文中,而不是直接搜索行为良好的配方,而是开发分析工具,以发现哪些配方是特别不行为。具体来说,我们研究的增长近似(几何光学)的解决方案,只研究在未来的域的依赖性的初始数据切片(例如,我们研究瞬态)。通过评估给定制剂将产生的瞬变放大,我们因此可以从考虑中排除最病态的制剂(例如,具有数值上不可接受的放大的那些制剂)。这种技术有可能提供令人惊讶的严格限制的一组配方可以安全地应用。为了说明应用这些技术的实际例子中,我们应用我们的技术的2-参数家庭的演化方程提出的基德尔,谢尔和Teukolsky,特别侧重于平坦的空间(在林德勒坐标)和Schwarzchild(在Painleve-Gullstrand坐标)。
2003-06-30 gr-qc
Thermodynamics in dynamical spacetimes
我们推导出电磁和重力作用下不可逆热力学定律的一般公式。对于宏观物质介质的处理,我们使用作为指导的场方程和诺特身份的基本物质推导的规范理论的庞加莱$\otimes U(1)$组的框架。
2014-03-20 gr-qc
Gravitation: Global Formulation and Quantum Effects
利用平行引力与电磁引力的相似性,提出了一种不可积的相因子引力整体方法。得到了COW效应和引力Aharonov-Bohm效应的相移。然后,它表明,通过考虑一个简单的狭缝实验,在经典极限的整体方法产生相同的结果作为引力洛伦兹力方程的遥平行引力。因此,它代表了引力洛伦兹力方程所提供的经典描述的量子力学版本。由于远平行引力可以独立于等效原理来表述,因此它不需要在量子水平上推广这个原理。
2003-10-24 gr-qc hep-th
Electrodynamics in noninertial frames
电磁理论被认为是在一般协变方法的框架内,这是适用于非惯性坐标系和框架系统中的电磁分析。当一般的坐标变换被限制为一类保持Minkowski线元的变换时,麦克斯韦电动力学的特殊相对论表述出现在平坦的Minkowski时空中.着重分析了非惯性旋转参考系中的电磁场。对于后一种情况,在没有电流的情况下,利用满足Poisson方程和双调和方程的两个标量函数,以任意电荷密度为物质源,构造了麦克斯韦方程组的一般稳态解.希夫的经典问题是批判性地重新审视。
2021-10-07 gr-qc hep-th physics.class-ph
Gravitational Calorimetry
我推广的准本地制定的热力学布朗和约克,包括引力理论,以及阿贝尔和杨米尔斯规范的物质场与可能的介子耦合。由此产生的公式适用于一大类理论,包括二维玩具模型和弦论的低能量极限,以及许多类型的物质,如无质量标量场,电磁场,杨米尔斯场,物质诱导的宇宙学常数。我用这种形式主义来评估几个黑洞时空的热力学变量。我发现,制定可以处理黑洞时空是不是渐近平坦的,以及旋转黑洞时空,黑洞时空拥有一个介子场,一个电荷,和磁荷。
1996-10-17 gr-qc
On a Geometrical Description of Quantum Mechanics
我们表明,量子力学可以被解释为修改的欧几里德性质的3-d空间到一个特定的Weyl仿射空间,我们称之为Q-wis。这是证明使用玻姆德布罗意因果公式的量子力学。在Q-wis几何体中,延伸对象的长度随点而变化。在我们提出的几何公式中,用于测量物理距离的标准标尺的变形是量子效应的核心。
2009-01-23 gr-qc hep-th quant-ph
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
Hamilton-Jacobi Formulation of the Thermodynamics of Einstein-Born-Infeld-AdS Black Holes
Rajeev [Ann.Phys.323,2265(2008)]基于奇维热力学相空间的接触结构,制定了热力学的Hamilton-Jacobi形式。这允许人们通过求解哈密顿-雅可比方程(HJE)来导出一族物质的状态方程。在同样的工作中,它被应用于不带电的非旋转黑洞,并使用玻恩-因菲尔德电磁学被提议将其应用于带电的黑洞。本文利用Born-Infeld理论和一个负的宇宙学常数,导出了带电非旋转黑洞的HJE,从而实现了这一设想。找到了这个HJE的最一般解,并证明了它存在不同于Einstein-Born-Infeld-AdS黑洞状态方程的解。这些解决方案的意义进行了讨论。
2018-10-24 gr-qc
Quantum States of Fields for Quantum Split Sources
场介导的纠缠实验探测宏观上不同场配置的量子叠加。我们表明,这种现象可以用一个透明的量子场论公式的电磁场和引力场的基础上描述。这种描述的力量在于,它明确地显示了场的宏观不同态的叠加。在(线性化的)量子广义相对论的情况下,这个公式展示了几何的量子叠加产生的效果。
2023-03-16 gr-qc quant-ph
Coulombic contribution to the flux of angular momentum in general relativity
电磁学中的角动量通量不能完全用场的辐射自由度来表示。它的表达也涉及到库仑场的碎片,以电荷方面$q(θ,ϕ)$的形式,一个极角的函数,其积分给出了系统的总电荷。在电磁辐射过程和引力辐射过程之间的强烈相似性的指导下,我们要问的是,广义相对论中的角动量通量是否也可能涉及引力场的库仑碎片。此外,我们问这样的条款是否可能已经错过了在过去专门的流量的引力波,在相对于框架中的流量是在休息的来源。为了回答这些问题,我们把爱因斯坦场方程的朗道-利夫希茨公式和邦迪公式结合在一起,前者给出了角动量及其相关通量的具体定义,后者给出了渐近平坦时空度规的系统展开式,其幂次为离物质分布距离的倒数。我们得到了一个新的角动量通量表达式,它不仅限于静止的引力波源,也不限于周期源。我们表明,我们的新表达式是等价的标准公式在文献中使用时,这些限制到位。我们发现,与基于电磁和引力之间的类比的期望相反,在广义相对论中的角动量通量可以完全用场的辐射自由度来表示。与电磁学不同,在广义相对论中,计算角动量通量不需要库仑信息。
2019-03-04 gr-qc
Electrodynamics and spacetime geometry I: Foundations
我们探索时空几何和电动力学之间的密切联系。这种联系已经隐含在场强和激励之间的本构关系中,这是电磁学公理结构的重要组成部分,通过积分理论和微分形式清楚地表达出来。简要回顾了电磁学的基本原理,包括电荷和磁通量守恒、洛伦兹力和引入时空度规的本构关系。然后,我们继续与张量制定假设本地,线性,均匀和各向同性的本构关系,并探讨在弯曲的时空麦克斯韦方程组的物理,可观察到的后果。场方程、电荷守恒和洛伦兹力在一般(伪)黎曼流形中得到了明确的表示。广义高斯和麦克斯韦-安培定律,以及波动方程,揭示了潜在的有趣的天体物理应用。在所有情况下,时空曲率都会引起新的电磁耦合和相关现象。简要讨论了重力波探测的意义和可能的应用。在基础水平上,我们讨论了推广的真空本构关系的可能性,通过放松的固定条件的均匀性和各向同性,并假设电真空的对称性遵循时空等距。在电磁学和时空几何(和因果结构)之间的密切联系的背景下,简要讨论了这种扩展的含义。
2016-02-03 gr-qc hep-th
A Cartan-geometrical perspective on torsion and non-metricity
Scuola Superiore Meridionale(南方高等学院);INFN– Sezione di Napoli(那不勒斯意大利国家核物理研究所);University of Tartu(塔尔图大学);Institute of Theoretical Physics and Astrophysics, University of Gdańsk(格但斯克大学理论物理与天体物理研究所)
本文从Cartan几何的滚动构造出发,扩展以自然描述挠率与非度规性,并探讨了遥平行引力及一阶引力中的相关表述。
2026-09-25 gr-qc
Null surfaces formulation in 3D
建立了2+1维引力场的广义相对论曲面公式。分析了度规条件的几何意义,提出了两种推导场方程的方法。一种方法显式地使用共形因子,而另一种方法仅使用共形信息。所得到的方程组包含相同的几何意义的4-D制定没有技术复杂性的高维模拟。在渐进平坦的时空上构造了该公式中的零曲面的典范族,即零无限远的光锥切割,并讨论了它们的一些运动学方面。一个特定的例子,但包含了大部分的通用功能明确构建和分析,揭示了在整个理论预测的行为。
2000-05-26 gr-qc