Deconstructing Frame Dragging
一个多世纪以前，Lense和Thirring报道了与大质量天体旋转相关的观测者世界线的涡度。在他们的例子中，由涡度引起的坐标系拖曳效应直接（明确）与源的旋转有关。然而，在许多其他情况下，情况并非如此，涡度的起源仍然模糊不清，难以识别。因此，为了解开这个问题，并寻找与标架拖曳相关的涡度的最终起源，我们在这篇手稿中分析了存在标架拖曳效应的非常不同的场景。具体地说，我们考虑一般真空稳态时空，一般电真空时空，辐射电真空时空和Bondi-Sachs辐射时空。我们确定的物理量存在于所有这些情况下，决定涡度，并可能合理地被认为是负责帧拖动。这样做，我们提供了一个全面的物理图片帧拖动。我们的结果的一些观测结果进行了讨论。
2021-02-06 gr-qc physics.class-ph
Frame-dragging Effect in Strong Gravity Regime
导出了Kerr、Kerr-Taub-NUT（KTN）和Taub-NUT时空的精确标架拖曳（或Lense-Thirring（LT）进动）率。值得注意的是，在“零角动量”的陶布-NUT时空的情况下，帧拖曳效应不消失，当考虑旋转测试陀螺仪。在双星内部的情况下，精确的标架拖曳率沿极从中心到表面单调减小，但沿赤道显示出“异常”。从赤道到极点，观察到这种“异常”在穿过临界角后消失。在KTN时空中也可以发现“同样的”异常。在KTN时空中的异常LT岁差和在类星体的时空中的异常LT岁差的相似性可以用来识别Taub-NUT解在天体物理观测中的作用，或者等价地，识别类星体中NUT电荷存在的特征。
2016-03-14 astro-ph.HE gr-qc
Comments on : Frame dragging anomalies for rotating bodies
结果表明，Collas和Klein（ArXiv：0811.2471 [gr-qc]）错误地得出结论，认为在所有有限的$r$和$z$坐标值上都会发生“负标架拖曳”现象。我们认为，一个测试粒子与零角动量的反旋转相对于源的“时间机器”区域。此外，Bonnor时空在$r_{H}$ = 0处有一个事件视界。
2008-12-28 gr-qc
Frame dragging, vorticity and electromagnetic fields in axially symmetric stationary spacetimes
本文对轴对称稳态电真空度规的涡量张量与电磁场的坡印廷矢量之间的关系作了一般性的研究。所得到的表达式可以理解的作用，坡印廷矢量在惯性系的拖动。详细分析了旋转的大质量带电磁偶极子的特殊情况。此外，计算了外尔张量的电磁部分，并建立了外尔张量与涡量之间的联系。然后，我们证明，在真空的情况下，磁性部分消失的必要和充分条件是时空是静态的。
2006-03-19 astro-ph gr-qc
Frame dragging and bending of Light in Kerr and Kerr-(anti) de Sitter spacetimes
精确地求解了描述Kerr时空中测试粒子和光子运动的类时测地线和零测地线形式的广义相对论方程，并考虑了宇宙学常数的贡献。然后，我们进行了系统的应用，获得以下情况下的精确解。零，球形，极性和非极性轨道推导出的精确解适用于计算帧拖动（透镜-Thirring效应）的光子围绕银河系中心的轨道，假设后者是一个克尔黑洞的各种值的克尔参数，包括最近的观测支持。研究了非束缚零极轨道，导出了极轨道偏离引力克尔场的解析表达式。此外，我们给出了类时和零赤道轨道的精确解。在前一种情况下，我们推导出一个分析表达式的进动的最接近点（近日点，近星点）的轨道的测试粒子周围的旋转质量，其周围的弯曲时空几何描述的克尔场。在后一种情况下，我们计算了光线在旋转质量的引力场（克尔场）中的偏转角的精确表达式。我们应用此计算弯曲的光从银河系中心的引力场的克尔参数和影响因子的各种值。
2005-10-19 gr-qc
Inertial Frame Dragging and Relative Rotation of ZAMOs in Axistationary Asymptotically Flat Spacetimes
在轴定态渐近平坦时空中，零角动量观测者（ZAMOs）定义了一个局部非旋转的绝对标准，这可以通过这些观测者不存在任何Sagnac效应来验证。然而，我们认为，在全球范围内，唯一有物理意义的概念是相对旋转。这个论点是通过解决爱因斯坦方程的近似薄壳模型，我们保持一个自由度放松自然假设的消失旋转在渐近无穷大的分析开始。解表明爱因斯坦方程只决定了ZAMOs旋转速率的差异，从而建立了全局相对旋转的概念。在全球范围内的相对旋转的解释是固有的联系到自由之间的转换坐标系旋转相对于彼此，这意味着一个任意ZAMO位于任何半径可以声称是一个谁是非旋转的全球范围内，一个渐近洛伦兹框架的概念，相对于它可以测量绝对旋转是没有任何意义的。在克尔时空的旋转概念，然后简要讨论了这种解释的背景下。
2023-03-08 gr-qc
Intertial Frame Dragging in an Acoustic Analogue spacetime
我们报告了在旋转\textit{acoustic analogue black hole}时空中对Lense-Thirring进动效应的初步探索。本文推导了在“排水桶”声时空的能层附近，由于惯性系拖曳而引起的陀螺仪进动频率的精确公式，该声时空已被广泛地研究，用于声子的声霍金辐射和“超共振”。通过将二维空间（声学）几何嵌入到三维空间中来验证该公式，其中在强重力框架内与标准Lense-Thirring进动结果的相似性是众所周知的。这种新的“固定度量”的效果在声学几何实验检测的前景，进行了简要的讨论。
2017-09-21 cond-mat.other gr-qc hep-th
Strong gravity Lense-Thirring Precession in Kerr and Kerr-Taub-NUT spacetimes
本文评述了在一般静止时空中惯性系拖曳率（Lense-Thirring（LT）进动）的精确表达式。精确的LT旋进频率的克尔，克尔-陶布-NUT和陶布-NUT时空显式推导。值得注意的是，在角动量为零的陶布-NUT时空的情况下，当考虑旋转测试陀螺仪时，标架拖曳效应显示{ \it not}为零。当该时空的ADM质量为零时，结果变得更尖锐。我们澄清了我们的结果是如何与最近的文献中的NUT时空的零轨道平面进动的索赔是一致的。
2014-02-10 gr-qc
Frame-Dragging Vortexes and Tidal Tendexes Attached to Colliding Black Holes: Visualizing the Curvature of Spacetime
当我们把时空分裂成空间加时间时，时空曲率（外尔张量）就分裂成描述潮汐引力的“电”部分E_{jk}和描述惯性系的微分拖曳的“磁”部分B_{jk}。我们介绍了可视化工具B_{jk}（框架阻力涡线，它们的涡度和涡）和E_{jk}（潮汐趋势线，它们的趋势和趋势），也可视化黑洞视界的（标量）涡度和趋势。我们使用这些工具来阐明合并黑洞双星弯曲时空的非线性动力学。
2011-04-12 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Dragging of the particle spin and spin-spin coupling effect on its periapsis shift
该研究用后牛顿方法推导了稳态轴对称时空中自旋粒子近心点偏移的半整数幂级数表达式，揭示了粒子自旋及自旋-自旋耦合的影响规律，发现特定天体场景下自旋效应可与LT效应相当。
2024-01-27 gr-qc
Frame dragging and super-energy
我们证明了在定常真空时空中出现的涡度总是与垂直于涡度矢量的平面上的超能量流的存在有关。这一结果与先前建立的涡度与辐射时空强度中的超能量（邦迪-萨克斯）之间的联系进一步证明了后者是框架拖曳的原因。
2007-08-09 gr-qc math-ph math.MP
Constraining spacetime torsion with LAGEOS
我们计算的修正轨道透镜Thirring效应（或框架拖曳）的存在下的时空扭转。利用Mao，Tegmark，Guth和Cabi的参数化框架，导出了旋转轴对称质量体的引力场中试验体的运动方程。我们计算的长期变化的交点和近心的。我们还展示了如何激光地球动力学卫星（LAGEOS）可以用来约束扭转参数。我们报告的实验约束获得使用的节点和近地点测量的轨道透镜Thirring效应。这使得LAGEOS和重力探测器B（GPB）互补的框架拖曳和扭转实验，因为它们限制了三种不同的扭转参数组合。
2011-07-12 gr-qc
Perturbations of Spacetime around a Stationary Rotating Cosmic String
考虑闵可夫斯基时空中静止旋转的Nambu-Goto弦周围的度规扰动。通过求解线性化的Einstein方程，我们研究了绕旋转轴的方位角标架拖曳和沿旋转轴的线性标架拖曳、牛顿对数势以及作为势模的弦周围的角亏损的影响。我们还研究了引力波在弦外传播和沿弦传播的情况，并证明了静止旋转弦向与旋转轴成离散角度的方向发射引力波。波形，偏振，和振幅取决于方向明确示出。
2009-02-25 gr-qc
Stealth Chaos due to Frame Dragging
虽然克尔黑洞周围的测地线运动是完全可积的，因此是有规律的，但对具有不同多极结构的其他时空配置周围的相空间的数值探索显示出混沌特征。在大多数这些解决方案中，混沌中的标架拖曳的纯广义相对论效应的作用一直没有明确的答案。在这项工作中，我们表明，当考虑中性测试粒子周围的一个家庭的固定轴对称的解析精确解的爱因斯坦-麦克斯韦场方程组，帧拖动（通过时空涡捕获）是能够重建KAM环面从最初的高度混乱的配置。我们通过分离时空涡度标量对动力学的贡献来研究这种重建，并通过计算旋转曲线和相空间的维数来验证我们的发现。由于引力波中混沌动力学的特征被认为是强场区域中检验广义相对论的一种方法，我们用半相对论近似计算了引力波，并研究了引力波谱的频率成分。如果这种机制是通用的，通过标架拖曳抑制混沌可能会破坏目前的建议，以验证假设的无毛定理和广义相对论的有效性。
2021-05-11 gr-qc nlin.CD
Gravitational lensing and frame dragging of light in the Kerr-Newman and the Kerr-Newman-(anti) de Sitter black hole spacetimes
精确求解了描述旋转带电黑洞（Kerr-Newman）时空中光子轨道的零测地线，其中包含了宇宙学常数的贡献。我们导出了光线在Kerr-Newman黑洞和Kerr-Newman-de Sitter黑洞引力场的偏转角和标架拖曳效应等相对论性观测量的精确封闭解。然后，我们解决了更复杂的问题，将Kerr-Newman黑洞视为引力透镜，即一个KN黑洞以及一个静态光源和一个静态观察者，两者都位于遥远的地方，但在空间中的任意位置。对于这个模型，我们推导出的解析解的透镜方程的Appell和Lauricella超几何函数和Weierstraßmodular形式。在假设银心为Kerr-Newman黑洞的情况下，本文应用零、球极和非极轨道的精确解计算了光子绕银心轨道的标架拖曳。我们还应用赤道光线在Kerr-Newman黑洞引力场中的偏转角的精确解，计算了不同Kerr参数、电荷和碰撞因子值时，来自银心引力场的光线的弯曲。此外，我们推导出解析表达式的麦克斯韦张量分量的零角动量观测器（ZAMO）的克尔-纽曼-德西特时空。
2015-02-26 astro-ph.GA gr-qc
Equation of states in the curved spacetime of slowly rotating degenerate stars
利用缓慢旋转的轴对称恒星的弯曲时空，计算了简并费米子系综的状态方程。我们表明，在这种弯曲的时空中计算的状态方程依赖于引力时间膨胀以及惯性系的拖曳，不同于在全球平坦的时空中计算的状态方程。引力时间膨胀效应导致简并中子星的最大质量极限显着增强。然而，由于帧拖动效应而产生的这种增强非常小。然而，在广义相对论中，框架拖曳效应对于计算恒星的角动量是至关重要的，这也被证明是由于在计算状态方程中使用弯曲时空而显着增强的。
2022-10-13 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Aharonov-Bohm Effect for Cooper Pairs in Kerr Spacetime: Gravitomagnetic Phase Shifts from Frame Dragging
Eastern Mediterranean University（东地中海大学）
研究库珀对在克尔时空中的引力磁阿哈洛沃-博姆效应，揭示强场引力下的量子相干性与时空曲率的关联。
2026-02-23 gr-qc hep-th
Black string and velocity frame dragging
我们研究了提升Schwarzschild黑弦解和提升Kaluza-Klein气泡解的速度标架拖曳，其中实现了沿提升$z$坐标的平移对称性。如果观测器不是紧凑的，则利用沿$z-$坐标的增强对称性，通过观测器的运动可以使速度标架拖曳效应无效。然而，在时空与紧凑的$z-$坐标，我们表明，效果不能被删除，因为紧凑化打破了全球洛伦兹助推对称性。结果表明，同向运动速度依赖于$r$，沿$z-$坐标的动量参数成为黑弦和气泡解的与观测者无关的特征量.这种拖曳在黑弦周围产生了一个球形的能区。
2008-02-27 gr-qc hep-th
Semi-analytical Study on the Polarized Images of Black Hole due to Frame Dragging
本文通过半解析方法研究初始逆行吸积流在参考系拖曳下转为顺行后黑洞偏振图像中三个临界位置的空间关系，并推导其在轴观测下的近似解析表达式。
2025-08-21 gr-qc
Effect of Gravitational Frame Dragging on Orbiting Qubits
本文讨论了引力系拖曳对轨道量子比特的影响。特别地，我们考虑Kerr时空几何和自旋1/2量子比特运动在赤道径向下降零角动量和赤道圆形轨道。我们忽略了由于自旋-曲率耦合引起的${\cal O}(\hbar)$序效应，这使得我们可以把自旋为1/2的粒子的运动看作是Kerr几何的测地线.我们推导出无穷小维格纳旋转的解析表达式和数值结果，其整合的粒子的轨迹的长度。为此，我们考虑彭罗斯的宇宙审查假说所施加的有限维格纳旋转的界限。
2012-12-10 gr-qc quant-ph
Electromagnetic radiation produces frame dragging
结果表明，对于一般的电真空时空，电磁辐射在Bondi-Sachs框架中产生观测者世界线的涡度。这种效应（以及随之而来的相对于晶格的陀螺仪旋进）是对引力辐射产生涡度的回忆，可能与与涡度矢量正交的平面上的坡印廷矢量和超坡印廷矢量分量的不消失有关。这种效果的可能的观察相关性进行了评论。
2012-08-06 astro-ph.IM gr-qc
Constraints on ultralight axions, vector gauge bosons, and unparticles from geodetic and frame-dragging measurements
大地测量和坐标系拖曳效应是地球附近时空曲率的直接结果，可以从重力探测器B（GP-B）卫星进行探测。卫星的结果与爱因斯坦的广义相对论结果相当吻合。测量地球附近时空曲率的卫星陀螺仪含有大量的电子和核子。超轻轴子、矢量规范玻色子和非粒子可以通过不同的自旋相关和自旋无关算符与这些电子和核子相互作用，并改变陀螺仪的漂移率。这些超轻粒子中的一些可以表现为一些黑暗扇区或地球与陀螺仪之间的长距离力，或者它们可以表现为背景振荡的暗物质场，或者两者兼而有之。这些超轻粒子可以为陀螺仪提供额外的进动，限制在不大于GP-B测量的不确定性。通过与实验结果的比较，得到了不同算子耦合的上界。
2022-11-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Frame-dragging: meaning, myths, and misconceptions
最初与广义相对论科里奥利力一起引入，术语$\textit{frame-dragging}$今天与度量张量的非对角元素相关的过多效应相关联。它也经常是误解的主题，导致不正确的预测，甚至是不存在的影响。我们发现，有三个不同的水平的帧拖动对应于三个不同的重磁对象：重磁位1-形式，场，潮汐张量，其效果是独立的，有时相反。从这两种常用的类比中可以看出，与磁性的类比在适用的地方是强有力的，而流体拖曳的类比（尽管在第一层次中定性地有一些用处）一般来说是误导性的。常见的误解（如粘性类型的“身体拖动”）被揭穿。考虑的应用包括旋转圆柱体（刘易斯-外尔度规），克尔，克尔-纽曼和克尔-dS时空，被盘/环包围的黑洞，和二进制系统。
2021-11-26 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Gravitational redshift/blueshift of light emitted by geodesic test particles, frame-dragging and pericentre-shift effects, in the Kerr-Newman-de Sitter and Kerr-Newman black hole geometries
研究了Kerr-Newman-（anti）de Sitter（KN（a）dS）黑洞周围类时测地粒子辐射光的红移和蓝移.具体地说，我们计算的红移和蓝移的光子发射的测地线的大质量粒子和零测地线向一个遥远的距离KN（a）dS黑洞位于一个有限的距离。为此，我们使用Killing矢量形式和相关的第一积分-运动常数。我们详细考虑稳定的类时赤道圆轨道的恒星和表达其相应的红移/蓝移的度量物理黑洞参数（角动量每单位质量，质量，电荷和宇宙学常数）和轨道半径的发射星和遥远的观察者。这些半径通过光子从发射到被探测到的沿零测地线的运动常数联系起来，因此我们得到了观测者轨道半径与发射体半径和黑洞参数的封闭形式解析表达式。此外，我们计算精确的解析表达式的框架拖动的类时球轨道在KN（a）dS时空的Lauricella和Appell的多变量广义超几何函数。我们解决了KN（a）dS和KN时空中的类时球轨道的条件。我们提出了新的，优雅的紧凑的形式，这些轨道的参数。最后，我们利用Jacobi椭圆函数和Lauricella超几何函数$F_D$，导出了KNdS黑洞时空中非球形极轨道中测试粒子近心点推进的精确公式.
2021-02-15 astro-ph.GA gr-qc
Hawking Radiation via Tunneling from Hot NUT-Kerr-Newman-Kasuya Spacetime
研究了拖曳坐标系中的Hawking热谱和热NUT-Kerr-Newman-Kasuya时空的隧穿辐射特性。发现事件视界和宇宙视界的隧穿率与贝肯斯坦-霍金熵的变化有关。辐射谱不是纯热的，因此对霍金热谱有一个修正。
2007-10-28 gr-qc hep-th
Disk sources of the Kerr and Tomimatsu-Sato spacetimes: construction and physical properties
我们构造了与精确真空Kerr和两类Tomimatsu-Sato时空相匹配的盘源。我们分析了两种模型的物质形成这些磁盘。在每一个半径，我们考虑一个旋转的质量环的压力或两个反向旋转的粒子流在圆形测地线运动。存在于这样的时空中的拖曳效应要么导致环的旋转，要么导致两个流的不对称。我们证明了旋转环的模型是一般的，足以描述所有轴对称的静止盘源与消失的径向压力，满足弱能量条件，和离心效应存在于盘源的大的角动量的时空阻止建设的高度紧凑的来源所作的反旋转流的测地粒子。我们说明了径向分布的质量内的磁盘和角速度的测地线流。
2019-03-05 gr-qc
Relativistic propagation and frame dragging time delay in the timing of a pulsar orbiting the supermassive black hole SgrA*
在银河系中心的超大质量黑洞SgrA* 周围的近轨道上对脉冲星进行计时，将为准确确定黑洞参数以及对广义相对论和替代的修正引力理论进行新的测试打开窗口。在时间模型中必须考虑的一个重要的相对论效应是脉冲在黑洞的引力场中的传播延迟。由于脉冲星和超大质量背洞的极端质量比，我们利用测试粒子极限导出了Kerr时空中传播延迟的精确解析公式，并导出了标架拖曳效应对到达时间的相对论性公式。作为一个例子，我们处理的边缘上的轨道，其中的帧拖动效果预计是最大的。我们比较我们的公式的传播时间延迟与后牛顿的方法，特别是与框架拖曳条款在以前的作品中导出的Wex和Kopeikin和Rafikov和赖。我们的方法正确地识别了不对称的帧拖动延迟相对于优越的结合，避免了奇异的时间延迟，并表明，在后牛顿的方法帧拖动的影响一般略有高估。
2022-03-21 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Quantum Detection of Inertial Frame Dragging
像广义相对论这样的相对论引力理论产生的现象与牛顿理论有根本的不同。一个类似于电磁感应的例子是重力磁性，或质能流对惯性系的拖曳。这些效应最近被经典观测所证实。在这里，我们第一次证明，它们可以被量子探测器观察到。本文研究了安鲁-德威特探测器在慢旋转壳层中的响应函数。我们表明，响应函数拿起旋转的存在，即使壳内的时空是平坦的，检测器是局部惯性。探测器可以区分壳体不旋转时的静态情况和壳体旋转时的静止情况，并且惯性系的拖曳，即重力磁效应，出现。此外，当检测器在有限的时间间隔内接通时，它可以这样做，在该时间间隔内，光信号不能行进到壳体并返回以传达旋转的存在。
2021-01-14 gr-qc hep-th quant-ph
More on Jacobi metric: Randers-Finsler metrics, frame dragging and geometrisation techniques
本文提出一种从Randers-Finsler度量推导Jacobi度量的新方法，引入带约束的哈密顿力学，应用于相对论谐振子、Schwarzschild度量、参考系拖曳，并给出Eisenhart提升的替代方案。
2024-11-05 gr-qc math-ph math.MP
Prospects for Measuring Planetary Spin and Frame-Dragging in Spacecraft Timing Signals
卫星跟踪涉及向地球发送电磁信号。航天器的轨道和电磁信号本身都受到时空曲率的影响。脉冲的到达时间与当地时钟的滴答声进行比较，以高精度重建卫星的轨道路径，并隐含地测量广义相对论效应。特别是，史瓦西空间曲率（静态）和由于行星自转而产生的坐标系拖曳（静止）会影响卫星的轨道。相对论效应对信号光子路径的主要影响是静态空间曲率引起的Shapiro延迟。我们计算这些影响的一些当前和拟议的空间任务，使用四个维度的哈密顿公式。对于高度偏心的轨道，例如在朱诺号任务和卡西尼号大结局中，相对论效应具有类似踢的性质，如果它们的签名被正确地建模为时间的函数，这可能有利于检测它们。框架拖曳似乎，原则上，朱诺号和卡西尼号可以测量，但伽利略5号和6号不能测量。实际测量需要从牛顿的“前景”（如对航天器轨道和信号传播都有影响的引力四极）中解开框架拖曳。前景问题有待解决。
2017-07-02 astro-ph.EP astro-ph.IM gr-qc
On the Universality of Energy Extraction from Black Hole Spacetimes
本研究通过广义黑洞时空的MHD模拟，发现BZ喷流功率关系在一般引力理论中依然成立，且参考系拖拽变化可增强或抑制喷流功率，并引入参数推断简并，精确观测可打破此简并。
2025-10-07 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Flat rotation curves in Chern-Simons modified gravity
本文研究了在Chern-Simons修正引力下缓慢旋转的黑洞的时空。Chern-Simon引力势阱下的标架拖曳效应的长程特征解释了星系平坦的自转曲线，这是暗物质存在的重要证据。我们的解决方案提供了一个不同的场景旋转空间从哥德尔的解决方案。
2008-07-04 gr-qc
Bacteria Around an Acoustic Black Hole: Trapping and Frame-Dragging
出于需要设想自由旋进陀螺仪检测最近预测的声标架拖曳在旋转的声学模拟黑洞，我们报告了一个初期的调查流体动力学的可压缩流体。通过对流体正压性的特定假设，我们发现了速度势线性扰动所经历的声学模拟黑洞时空。对于消失的小扩散率的活性粒子，线性扰动的活性粒子浓度揭示了一个配置文件与增强接近的声学地平线，暗示对部分捕获的活性物质的声学黑洞的可能性。我们进一步表明，正如预期的那样，个别粒子的取向（“偏振”）的动力学性质确实开辟了它们作为自由旋进陀螺仪使用的可能性。此外，包括在非粘性溶剂中的活性颗粒的扩散率示出导致小的有效粘度。取决于扩散系数的符号，这可以产生超流体样的行为，或提高净粘度，的超流体系统。在这两种情况下，声学超辐射，理论分析和实验观察最近轻度粘性标准流体，因此预测会发生的超声波流体。
2018-08-06 cond-mat.soft gr-qc physics.bio-ph
Inertial Frame Dragging as a Probe to Differentiate Kerr-Newman Naked Singularities from Black Holes
Gurukul Kangri (Deemed to be University)（古鲁库尔坎格里大学）；Hiralal Mazumdar Memorial College For Women（希拉拉尔·马祖姆达纪念女子学院）
通过研究测试陀螺在克尔-新曼时空中的自转进动，探讨电荷对区分裸奇点与黑洞的影响，分析不同角动量观测者下的进动频率特性，揭示电荷在强场中对轨道频率结构的作用。
2026-03-22 gr-qc
Josephson Effects in Slowly Rotating Spacetimes
Namangan State University（纳曼干国立大学）；Mapúa University（马普阿大学）；Eastern Mediterranean University（东地中海大学）；Institute for Advanced Studies, New Uzbekistan University（新乌兹别克斯坦大学高级研究所）；National University of Uzbekistan（乌兹别克斯坦国立大学）；Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学）；Tashkent State Technical University（塔什干国立技术大学）；University of Tashkent for Applied Sciences（塔什干应用科学大学）
研究缓慢旋转时空中的约瑟夫森效应，分析引力红移与旋转框架拖拽的影响，揭示约瑟夫森效应在不同坐标系下的表现及旋转对临界电流的影响。
2026-03-08 gr-qc
Distinguishing Black Hole and Naked Singularity in MOG via Inertial Frame Dragging Effect
本研究在修正引力（MOG）框架下，通过分析测试陀螺的广义自旋进动、Lense-Thirring频率及吸积盘的多种本征频率，实现了对Kerr-MOG时空中非极端黑洞、极端黑洞与裸奇点三类致密天体的区分。
2020-07-02 astro-ph.HE gr-qc
General Relativistic Electromagnetic Fields of a Slowly Rotating Magnetized Neutron Star. I. Formulation of the equations
本文给出了慢旋转磁化中子星内外背景时空中麦克斯韦方程组的解析解。这颗恒星被认为是孤立的，处于真空中，偶极磁场与旋转轴不一致。相对于平坦时空的解，广义相对论引入了与引力场的单极和偶极部分相关的修正。特别是，我们表明，在无限的电导率的情况下，由于参考系的拖动广义相对论修正是存在的，但只有在电场的表达式。然而，在有限电导率的情况下，由于时空曲率和参考系的拖曳引起的修正在感应方程中出现。这些修正可能与类星体和磁星的磁场演化有关。所发现的解，虽然是通过一些简化的假设得到的，但反映了一个相当一般的物理结构，因此可以用于各种天体物理情况。
2004-05-07 astro-ph gr-qc
Rotating thin shells in (2+1)-dimensional asymptotically AdS spacetimes: Mechanical properties, Machian effects, and energy conditions
研究了（2+1）维渐近AdS时空中的旋转薄壳。壳层外部的时空是旋转的BTZ时空，而内部是具有宇宙学常数的空时空。通过（2+1）维的爱因斯坦方程和相应的结条件，我们计算了与动力学有关的量，即静能密度、压强和角动量通量密度。我们还分析了一个框架中的物质，其能量动量张量具有完美的流体形式。此外，我们还证明了马赫效应，如惯性系的拖曳，也发生在旋转的（2+1）维时空中。讨论了这类壳的弱能和优势能条件。
2015-06-17 gr-qc hep-th
Can Static Black Holes in Massive Gravity Serve as Candidates for Aschenbach-Like Phenomena?
University of Mazandaran（马赞德兰大学）；Damghan University（达姆甘大学）；Khazar University（哈扎尔大学）
本文研究大规模引力中静态黑洞是否能产生阿舍巴赫类现象，并探讨其在广义相对论中的可观测性。
2026-08-24 gr-qc hep-th
The frame-dragging vector potential on galaxy scales from Dark-Matter-only Newtonian $N$-body simulations
INAF - Osservatorio Astrofisico di Torino（意大利国家天体物理研究所都灵天文台）；Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth（朴茨茅斯大学宇宙学与引力研究所）；INFN Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究所里雅斯特分部）；Instituto de Física y Astronomía, Universidad de Valparaíso（瓦尔帕莱索大学物理与天文学研究所）
研究通过N体模拟计算银河尺度框架拖拽向量势的功率谱，发现其幅度比扰动理论预测大两个数量级，但非线性牛顿引力势的影响较小。
2026-03-09 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Applying explicit symplectic integrator to study chaos of charged particles around magnetized Kerr black hole
在吴，王，孙和刘最近的工作，二阶显式辛积分提出了可积克尔时空几何。它仍然适用于模拟带电粒子围绕嵌入外部磁场中的克尔黑洞运动的不可积动力学。它的成功建设是由于一个时间转换的贡献。该算法在稳定的哈密顿误差和计算效率方面具有良好的长期数值性能。作为其应用，综述了带电粒子的有序和混沌动力学。在某些情况下，时空拖曳效应的增加似乎减弱了庞加莱截面上整体相空间结构的混沌程度。然而，磁参数的增加，加强混沌特性。另一方面，快速李雅普诺夫指标表明，有没有不同的动力学制度之间的过渡依赖于黑洞自旋的普遍规则。从局部的观点来看，时空的拖曳效应并不总是削弱混沌的程度。
2021-09-06 astro-ph.IM gr-qc nlin.CD
Slowly Rotating Two-Fluid Neutron Stars: Coupled Frame-Dragging, Inertia Splitting, and Universal Relations
Kochi University（高知大学）；Indian Institute of Science（印度科学学院）；RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS), RIKEN（理化学研究所交叉理论数学科学中心（iTHEMS））；University of Tübingen（蒂宾根大学）
本文提出一个全相对论框架，研究引力耦合双流体中子星的旋转响应。通过推导耦合平衡和框架拖拽方程，发现双流体系统存在两种固有旋转本征模，且有效总转动惯量仅依赖平衡背景。
2026-03-13 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The twin paradox in a cosmological context
最近Abramowicz和Bajtlik [ArXiv：0905.2428（2009）]研究了史瓦西时空中的孪生子佯谬。考虑到圆周运动，他们证明了具有非零4-加速度的双胞胎在团聚时比他的兄弟年长，并认为在渐近闵可夫斯基空间中存在一个绝对的静止标准，以确定哪个双胞胎在团聚时最年长。在这里，我们证明了史瓦西时空中的垂直运动的结果是相反的：具有非零4-加速度的孪生子更年轻。我们还推导出一个新的相对论时间效应的存在，即有一个时间膨胀或增加的时间与时钟在旋转框架移动。这实际上是时钟速度的一阶效应，如果Abramowicz和Bajtlik提出的情况是从双胞胎之一的旋转静止框架描述的，则必须考虑到这一点。我们的分析表明，这种效应具有马赫性质，因为框架的旋转状态取决于宇宙物质的运动，这是由于它引起的惯性拖曳。我们认为，一个一致的制定和解决的孪生子悖论利用广义相对论原理，并需要引进一个扩展的闵可夫斯基时空模型。在扩展模型中，闵可夫斯基时空被提供了一个半径等于其史瓦西半径的物质宇宙壳，因此壳内存在完美的惯性拖曳。
2011-09-20 astro-ph.CO gr-qc
Line Emission from an Accretion Disk around a Rotating Black Hole: Toward a Measurement of Frame Dragging
线发射从吸积盘和一个旋转的黑洞周围的共转热点被认为是可能的签名的框架拖曳效应。我们明确地比较了史瓦西和极端克尔黑洞周围的几何薄盘的积分谱线轮廓，并表明，如果盘的内半径接近或高于史瓦西稳定轨道半径极限6 GM/c ^2，则谱线轮廓差异很小。然而，如果内部盘半径延伸到这个极限以下，就像在极端克尔时空中可能发生的那样，那么差异就会变得很大，特别是如果盘的发射率在内部区域附近更强的话。我们证明了线轮廓的前三个时刻定义了一个三维空间，在该空间中，小半径处的材料的存在在广泛的圆盘模型中变得定量明显。在简单薄盘范例的背景下，这一矩映射方案正式表明，由MCG-6-30-15（Tanaka et al. 1995）的宇宙学和天体物理学高级卫星任务探测到的铁线来自旋转黑洞周围的盘的可能性比来自史瓦西系统的可能性大3倍。在数据质量只有适度的改进之后，就可以以这种方式实现对黑洞旋转的统计上显著的检测。我们还考虑光变曲线和线发射的频率偏移作为时间的函数，在极端克尔和史瓦西几何共转热点。热点的频移曲线和光变曲线都是有价值的轨道参数测量，如果轨道平面的倾角很大，甚至在半径接近6 GM/c^2时，也可能被用来探测标架拖曳。
1997-02-03 astro-ph gr-qc
Constructing vacuum spacetimes by generating manifolds of revolution around a curve
我们发展了一个一般的微扰分析真空时空，它可以通过生成流形的旋转周围的曲线，并将其应用到史瓦西度规。分别进行了以下不同的扰动：1）沿稍微偏离"Schwarzschild线“的平面曲线添加非旋转2-球; 2）沿" Schwarzschild线”添加一般非旋转拓扑2-球; 3）沿"Schwarzschild线“添加慢旋转2-球。对于（1），我们得到了一阶真空解，并证明了不存在高阶解。然而，这个线性化的真空解只是史瓦西度规的规范变换。对于（2），我们在几种特殊情况下求解了一般的线性化真空方程。特别是，存在线性化的真空解，其签名变化度量包含封闭的类时曲线（尽管这些不对应于添加拓扑2-球）。对于（3），我们发现一阶真空解等价于慢转Kerr度规。因此，这是一个更简单的和几何上有见地的推导相比，重力磁的一个，在那里，这种双壳结构是一个直接表现的框架拖动现象。我们还表明，完整的克尔然而，不能通过添加旋转椭球。
2015-11-25 gr-qc
Travelling Magnetic Waves due to Plasma Surrounding a Slow Rotating Compact Gravitational Source
本文从Einstein-Maxwell场方程出发，研究了轴对称、高温、高导电等离子体作为理想磁流体围绕低速旋转的致密引力物体产生的磁场。假设等离子体受到背景时空的影响，而不影响时空本身。然后在慢旋转的克尔黑洞时空描述的背景时空与磁场共动的坐标系中求解爱因斯坦-麦克斯韦方程组。发现解是沿方位角传播的磁波，其速度等于自由下落惯性系的角速度。这些通解，当应用到物理学感兴趣的各种特殊情况时，表明对于固定的方位角值，磁场完全是由背景时空的拖曳感生的。
2017-09-29 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Matching slowly rotating spacetimes split by dynamic thin shells
本文基于 Darmois-Israel 薄壳形式体系研究了动态边界下慢速旋转时空的匹配，发现球对称扰动稳定性可自动推导至慢旋转情况，且匹配慢旋转 Kerr 时空时表面自由度降低可减弱能量条件。
2023-06-27 astro-ph.HE gr-qc
Metric for Rotating object in Infrared Corrected Nonlocal Gravity Model
在这里，我们推导出旋转物体周围的时空度规的引力作用量有$R\Box^{-2} R $的爱因斯坦-希尔伯特作用量的非局部修正。从一般的定常轴对称度规出发，在线性化的引力极限下，我们求解了包含旋转质量的能量动量张量在内的修正作用量的运动方程。我们还从静态度量使用Demanski-Janis-Newmann算法推导出旋转度量。最后，通过计算我们理论中的标架拖曳效应，并与广义相对论和重力探测器B的结果进行比较，得到了对$M$值的限制，其中$M$是理论的质量标度。
2018-08-14 gr-qc
Stationary Particle Creation and Entanglement in the Rotating Teo Wormhole: A Quantum Mode-Mixing Approach
研究通过量子模混合方法探讨旋转Teo虫洞中静止粒子产生与纠缠，揭示几何不对称性导致的真空模式混合机制。
2026-09-11 gr-qc hep-th math-ph
Visualizing Spacetime Curvature via Frame-Drag Vortexes and Tidal Tendexes II. Stationary Black Holes
当我们把时空分裂成空间加时间时，外尔曲率张量（等于真空中的黎曼张量）分裂成两个空间对称的无迹张量：产生潮汐力的潮汐场$E$和产生微分坐标系拖曳的坐标系拖曳场$B$。在最近的论文中，我们和同事们介绍了可视化这两个领域的方法：潮汐趋势线（$E$的三个特征向量场的积分曲线）和它们的趋势（这些特征向量场的特征值）;以及框架阻力场的相应实体：框架阻力涡线及其涡度。这些实体充分表征了真空黎曼张量。本文计算并刻画了稳态（Schwarzschild和Kerr）黑洞视界外的趋势线和涡线及其趋势度和涡度，并引入并刻画了黑洞视界的趋势度和涡度（视界上$E$和$B$的法向-法向分量）.对于Schwarzschild和Kerr黑洞，视界倾向性正比于视界的内禀标量曲率，视界涡度正比于外禀标量曲率。我们表明，对于视界穿透时间切片，所有这些实体（$E$，$B$，的tendex线和涡线，线的倾向性和涡度，和视界倾向性和涡度）的影响只有微弱的切片的变化和空间坐标的变化，在那些切片和坐标的选择，通常用于黑洞。[摘要已缩短]
2013-01-31 gr-qc
Gravity Probe Spin: Prospects for measuring general-relativistic precession of intrinsic spin using a ferromagnetic gyroscope
本文提出了一个量子物理和广义相对论交叉点的实验测试：利用电子的内禀自旋测量相对论标架拖曳和测地岁差。在被大质量旋转体拖曳和扭曲的时空中，内禀自旋的行为是一个实验上的开放问题，因此这样的测量结果可能具有重要的理论意义。这种测量是可能的，通过使用毫米级的铁磁陀螺仪在轨道上围绕地球。在铁磁体的旋转角动量足够小的条件下，铁磁体的角动量由原子电子自旋主导，并被预测表现出宏观陀螺行为。如果这样的铁磁陀螺仪与环境充分隔离，则通过自旋-晶格相互作用对量子不确定性进行快速平均使得能够以足够的灵敏度读出铁磁陀螺仪动力学，以测量由于地球引起的Lense-Thirring（框架拖曳）和de Sitter（大地进动）效应。
2020-06-16 gr-qc quant-ph
Electrodynamics and spacetime geometry: Astrophysical applications
在简要回顾了（前度规）电磁学的基础之后，我们探讨了弯曲时空中电动力学的一些物理后果。一般来说，新的电磁耦合和相关现象是由时空曲率引起的。这里考虑的天体物理学兴趣的应用基本上对应于以下几何：史瓦西时空和时空周围的旋转球质量在弱场和慢旋转制度。在后者中，我们使用参数化后牛顿（PPN）形式主义。我们还探讨了真空的电磁性质反映时空等距性的假设。因此，介电常数和磁导率张量不应被视为均匀和各向同性的先验。对于球形的几何形状，我们认为放松的均匀性假设的影响，在本构关系的领域和激发。这影响了广义高斯和麦克斯韦-安培定律，其中真空中的电容率和磁导率取决于根据空间局部等距的径向坐标。对于轴对称的几何形状，我们放松了均匀性和各向同性的假设。我们探索简单的解决方案，并讨论与不同现象相关的物理含义，例如：在重力存在下电磁场的衰减，高斯定律中的磁项由于旋转物体周围时空的重力磁性，对电场的帧拖动效应和空间（径向）强引力场下球形天体周围真空中光速的变化。
2017-06-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The asymmetric Kerr metric as a source of CP violation
违反离散时空对称性的所有实验证据：宇称和时间反转以及相关的电荷共轭/宇称组合（分别为P，T和CP）已经在地球上的P和T各向异性引力势中获得。我们认为，观测到的CP破坏的起源是自旋质量体克尔度规中标架拖曳项$dϕdt$的标量场。银河系将是最大的此类来源。这种效应的间接证据是，当在由恒星定义的参考系中绘制时，各向异性的衰变产物。因此，在角动量大的致密天体附近，CP破坏会大得多。
2011-07-08 gr-qc hep-th
Spacetimes dressed with stealth electromagnetic fields
根据定义，隐形场位形具有消失的能量-动量张量，因此对引力场方程没有贡献。虽然在麦克斯韦电动力学中只有平凡场可以隐形，但在电磁学的一些非线性模型中出现了非平凡隐形场。我们发现的电磁场是隐形的必要条件和充分条件，并分析哪些模型承认这样的配置。此外，我们提出了一些具体的精确解，具有一类黑洞穿着隐形电磁头发，密切相关的无力的解决方案。隐形头发不会改变广义Smarr公式，但可能有助于科马尔收费。
2018-04-26 gr-qc hep-th
