Gravimetry, Relativity, and the Global Navigation Satellite Systems
相对论是定位系统的一个组成部分，这是考虑到在今天的实践中，通过应用许多“相对论修正”的计算使用的概念借用伽利略物理学。可以开发一种不同的、完全相对论的范例来操作定位系统。这意味着一些根本性的变化。例如，基本坐标是四倍（具有对称意义，而不是三个空间坐标和一个时间坐标），卫星必须具有交叉链路能力。当然，引力必须被考虑在内，但不是用牛顿理论：引力场是，也只是，时空度规。这意味着定位问题和重力测量问题不能分开。一个最优化理论可以发展，因为它是完全相对论的，不包含任何“相对论修正”。我们建议，所有定位卫星系统都应以这种方式运作。这样做的第一个好处是澄清和简化了理论。我们还期望，最终能够以更高的精度运行定位系统。
2009-05-27 gr-qc
Relativistic space-time positioning: principles and strategies
从描述空间-时间作为一个弯曲的四维流形，零高斯坐标系作为适当的相对论定位将被讨论。不同的方法和策略将被审查，实现连续和脉动电磁信号的零坐标。特别是，方法的基础上，纯粹的本地测量脉冲之间的适当时间间隔将阐述和各种可能的来源的不确定性将进行分析。作为脉冲源，将考虑人工和天然发射体。后者将集中在无线电或X射线发射的辐射器，讨论的优点和缺点。至于人造发射器，将提出各种解决方案，从绕地球轨道运行的卫星到航天器和太阳系天体携带的广播装置。一般来说，除了源的不稳定性和漂移之外，定位的准确性预计还受到当地时钟精度的限制，但无论如何，在长途旅行中，系统累积误差往往会占主导地位。在计算接收器坐标的过程中使用高水平的冗余，并通过混合许多不同的互补策略，可以适当地控制这个问题。最后，我们将介绍和讨论利用时空地形技术进行基础物理实验的各种可能性。
2012-12-03 gr-qc
Two-dimensional approach to relativistic positioning systems
相对论定位系统是一个坐标系的物理实现，它由四个时钟组成，在任意运动中广播它们的正确时间。相对论定位系统的基本元素是在二维的情况下。这种简化的方法可以解释和分析这些新系统的属性和兴趣。详细研究了平面米制测地线辐射源定位系统。分析了相对论定位系统产生的数据在时空度规间隔上所提供的信息，指出了这些结果在重力测量中的意义。
2006-05-22 gr-qc
The Relativistic framework of Positioning systems
发射相对论坐标是由四个发射器（卫星、天文台）通过无线电信号广播它们的正确时间而定义和产生的一类时空坐标。它们是最简单的相对论定位系统的主要成分。发射坐标与任何观测者无关。直接接收四颗卫星发射的正确时间，任何用户或观察者都可以测量发射坐标的值，他/她可以从中获得他的轨迹，从而特别是他的位置。此外，当且仅当这四颗卫星也向用户广播它们通过交叉链路自动导航从其他发射器接收的正确时间时，定位系统被称为自动定位或自主。在自动定位系统中，星座的卫星的轨迹也可以由用户知道，并且他们还可以获得星座上的时空（引力场）的度量。自定位相对论定位系统的研究是由Coll和Coll在几年前开始的，其目的是在广义相对论的框架和概念的基础上，发展一种精确的、完全相对论的定位系统和重力测量理论。这种精确的相对论框架是在经典牛顿框架中考虑后牛顿相对论修正的替代方案，后者是目前在全球定位系统和全球轨道导航卫星系统中使用的惯用方法。
2007-10-05 astro-ph gr-qc
Relativistic Positioning System in Perturbed Space-time
我们提出了一个变种的全球导航卫星系统称为相对论定位系统（RPS），这是基于发射坐标。我们模拟了RPS动力学在地球周围的时空，描述了一个扰动史瓦西度规，其中我们包括由于地球多极（到第6），月球，太阳，金星，木星，固体潮，海潮和克尔旋转效应的扰动。卫星和用户之间的信号交换是使用史瓦西时空中的射线追踪方法计算的。我们发现，在扰动的时空定位是可行的，是高度准确的，已经与标准的数值程序：用于转换之间的发射和史瓦西坐标的用户的定位算法是非常准确和时间效率-在笔记本电脑上，它需要0.04秒，以确定用户的空间和时间坐标的相对精度分别为$10^{-28}-10^{-26}$和$10^{-32}-10^{-30}$。
2015-10-15 gr-qc physics.space-ph
Relativistic Positioning Systems: Numerical Simulations
类似于GPS和伽利略卫星星座的运动进行了数值模拟，然后，分叉（双定位）发生的区域被适当地表示。在双重定位的情况下，可以使用附加信息（角度或时间）来找到真实位置。的雅可比矩阵，J，从惯性到发射坐标的变换消失的区域也表示和解释。结果表明，在卫星世界线的不确定性产生的定位误差，这取决于|J|的值。该量越小，预期定位误差越大。在所有可用的4元组卫星中，对于给定位置，最合适的一个应该最小化定位误差（足够大的|J|值），避免分叉。我们的研究对于定位远离地球的物体特别重要，例如，卫星.
2014-04-03 gr-qc
Relativistic positioning: errors due to uncertainties in the satellite world lines
全球导航卫星系统使用适当的卫星星座来获得用户的坐标-接近地球-在几乎惯性的参考系中。我们已经模拟了GPS和伽利略星座。卫星世界线的不规则性会导致主要的定位误差。本文详细分析了这些误差在地球周围的一个大区域内的发展。这种分析是在所谓的相对论定位系统的框架内进行的。我们的研究是基于雅可比矩阵，J，给出的惯性发射坐标的转换。在消失点J周围，定位误差太大。我们表明，对于任何4元组的卫星，与J=0的点位于距离，D，从地球中心大于约2 R/3，其中R是半径的卫星轨道被假定为周长。我们的研究结果强烈表明，对于D-距离大于2 R/3和小于100000公里，一个相当好的定位可以实现通过使用适当的卫星4元组没有J=0点位于用户附近。讨论了D<10万km的任意用户的4元组的求法，并给出了D<10万km卫星导航的初步设想。目前正在进行以适当模拟为基础的关于空间导航问题的未来工作。
2014-04-02 gr-qc
Mapping Cartesian Coordinates into Emission Coordinates: some Toy Models
在简要回顾了相对论的方法定位系统的基础上引入的发射坐标，我们展示了如何明确的地图可以得到笛卡尔坐标和发射坐标之间，适当选择一组发射器，其世界线应该是已知的用户。我们考虑闵可夫斯基时空和引入小的不均匀性（即小的“引力”场）的时空，在1+1和1+3维中。
2007-10-03 gr-qc
Quantum Positioning System
提出了一种量子定位系统（QPS），它可以为用户提供所有四个时空坐标。使用者必须携带一个角隅棱镜反射器、一个好的时钟，并与参考系的原点有一个双向的经典通信通道。四对纠缠光子（双光子）通过四个干涉仪发送：三个干涉仪用于确定用户的空间位置，另外一个干涉仪用于同步用户的时钟，以协调参考系中的时间。QPS的空间定位部分类似于经典的到达时间（TOA）系统，然而，经典的TOA系统（诸如GPS）必须具有保持坐标时间的同步时钟，并且因此时钟必须具有长期稳定性，而在QPS中仅需要光子符合计数器，并且时钟仅需要具有短期稳定性。QPS考虑了几种情况：一种是地面系统，另一种是由低地球轨道卫星组成的天基系统。计算表明，对于天基系统，忽略大气影响，在地球附近的大部分区域，定位精度可能低于1厘米。QPS可以用作主要系统以定义全局4维参考系。
2004-06-18 gr-qc physics.space-ph quant-ph
Approaches to relativistic positioning around Earth and error estimations
在相对论定位的上下文中，给定用户的坐标可以通过使用由4元组卫星广播的适当信息来计算。我们的4元组属于伽利略星座。最近，我们估计的定位误差，由于在卫星世界线（U-错误）的不确定性。在不同的时间，在一组点覆盖了地球周围的一个大区域的U-误差的分布。在这里，定位误差与简化的假设，光子在闵可夫斯基时空（S-错误）的估计和U-错误进行比较。这两个误差都是针对相同的点和时间计算的，以便进行比较。对于世界线不确定性的某个现实建模，估计的S误差已被证明小于U误差，这表明基于地球的引力场对光子产生可忽略的影响的假设的方法可以用于地球周围的大区域。这种方法的适用性-它简化了数值计算-定位问题，我们的S-误差地图的有用性，指出。一个更好的方法，基于假设光子在史瓦西时空由理想化的地球，也进行了分析。对于普通的定位和航天器绕地导航来说，不需要对涉及非对称时空结构的光子传播进行更精确的描述。
2016-01-21 gr-qc
Extended Fermi coordinates
我们将费米坐标的概念扩展到一个广义的定义，其中最高阶由任意函数描述。从这个定义中产生了一种形式主义，自然地给出了坐标变换公式。给出了推广的费米坐标简化度规分量的例子。
2010-07-12 gr-qc
Fermi Coordinates of an Observer Moving in a Circle in Minkowski Space: Apparent Behavior of Clocks
坐标变换是从全局闵可夫斯基坐标到在闵可夫斯基时空中作圆周运动的观察者的费米坐标的变换。费米坐标的度规直接从张量变换规则计算。利用费米坐标，从观测者的参考系出发，研究了理想时钟的行为。在费米坐标系中，费米坐标时间与固定时钟的固有时间之间存在着复杂的关系，而在围绕观测者运行的卫星时钟的固有时间之间也存在着复杂的关系。一个类似萨尼亚克的轨道效应存在于绕费米坐标原点运行的便携式时钟中。光的坐标速度是各向同性的，但随费米坐标位置和时间而变化。这些运动学效应的大小是针对与全球定位系统（GPS）相关的参数计算的，并且被发现很小;然而，对于未来的高精度时间传递系统，这些效应可能具有显著的大小。
1998-11-03 gr-qc
Fermi coordinates in Schwarzschild spacetime: closed form expressions
费米坐标被构造为围绕史瓦西时空赤道平面中的静态观测者的世界线的史瓦西坐标的精确函数，该函数模单个碰撞参量被隐式地确定为后者坐标的函数。这说明了在高度对称时空中，即使沿着简单的世界线，也很难构造明确的精确费米坐标。
2014-08-21 gr-qc
Riemann normal coordinates, Fermi reference system and the geodesic deviation equation
本文给出了计算任意运动观测者在黎曼法坐标系和费米坐标系中的四分量和度规分量的积分公式。我们的方法承认有必要扩大这些坐标的有效性范围。将所得结果应用于弱平面引力波场中的测地偏差和费米法坐标下的平面波度规计算。
2000-10-26 gr-qc
Geometric approach to the definition of emission coordinates
我们研究了一个相对论定位系统，其中用户的坐标由时空中运动的时钟广播的正确时间确定：这些是所谓的发射坐标。特别是，我们专注于发射坐标在平坦的时空：在这种情况下，我们表明，这些坐标可以使用一种基于简单的几何性质的测地线三角形的方法来定义。我们分析了2维的情况下，然后我们展示了如何整个过程可以应用到4维，也在普通的三维领域。获得了接收机坐标的解析解。该解决方案在几乎任何地方都有效，特别是当可以利用发射器数量的冗余时。
2022-04-01 gr-qc
Some properties of emission coordinates
4发射器广播增加的电磁信号产生时空的相对论坐标系，称为发射坐标。其实际实现需要一个类似于全球导航卫星系统的装置。目前的精度采用了几种相对论修正，但全球导航卫星系统被认为是经典的（牛顿）系统，这对它们的运行方式有着深刻的影响。发射坐标的研究是发展定位系统完全相对论理论的必要步骤。本讲座介绍了发射坐标的一些性质。特别是，我们描述了任何观察员如何看到一个配置的卫星给出一个退化的系统，并表明，卫星的轨迹选择一个独特的特权观察员在每个点，对于任何观察员，一组3个正交的空间轴。
2006-01-28 gr-qc
Rigid covariance, equivalence principle and Fermi rigid coordinates:gravitational waves
对于给定的时空和任意的类时测地线，我们分析了费米坐标的构造条件，使它们也是刚性协变的。然后我们将这些条件应用于线性平面引力波。
2019-10-22 gr-qc
Fermi-Frenet coordinates for space-like curves
我们推广费米坐标，这对应于一组适应的坐标描述附近的观察者的世界线，世界表的任意空间曲线在一个静态时空。空间坐标轴使用协变Frenet三元组固定，使得度量可以使用空间曲线的曲率和挠率来表示。作为Fermi-Frenet坐标的一个应用，我们证明了它们允许协变的惯性力以一种简单和物理直观的方式表达。
2007-08-07 gr-qc
Kerr metric, static observers and Fermi coordinates
坐标变换将标准Boyer-Lindquist坐标中的Kerr度规映射到其相应的形式，该形式适合于静止在赤道平面中的固定位置处的观察者的自然局部坐标，即，本文导出并讨论了静止观测者世界线附近的费米坐标，并将其推广到任何均匀圆轨道观测者。
2005-10-06 gr-qc
General Transformation Formulas for Fermi-Walker Coordinates
我们计算的变换和逆变换，泰勒展开的形式，从任意坐标到费米-沃克坐标在管状邻域的任意类时路径的一般时空。给出了系数和雅可比矩阵的显式公式。
2008-06-27 gr-qc
Exact Fermi coordinates for anti-de Sitter and other spacetimes
这篇论文已经被作者撤回，一个改进的版本，标题为“一类时空的精确费米坐标”，arXiv：0912.2779，取代了它。
2010-01-07 gr-qc
Fermi coordinates and static observer in Schwarzschild spacetime
本文在不使用正交标架及其平行输运的情况下，用简单的解析方法构造了沿任意直线的费米坐标。以这种方式，我们扩展爱丁顿的方法来建设的费米度规的黎曼张量。在本文的第二部分中，我们将展示所提出的方法是如何实际工作的，通过应用它来推导静态观测者在史瓦西时空中的费米坐标。
2020-09-16 gr-qc
Multi-step Fermi normal coordinates
我们推广的费米正常坐标的概念，适应测地线的情况下，切空间的歧管在基点被分解成一个直接的产品的任意数量的子空间，使我们遵循几个测地线依次找到给定的坐标点。我们计算的联系和度量作为积分的黎曼张量。在一个子空间（黎曼正规坐标）或两个子空间的情况下，我们恢复Nesterov以前发现的一些结果，使用有些不同的技术。
2012-07-18 gr-qc
Fermi-normal, optical, and wave-synchronous coordinates for spacetime with a plane gravitational wave
费米法向坐标提供了一种从惯性观测者的角度描述引力效应的标准化方法。这些坐标一直是通过微扰展开引入的，并且通常被限制在远小于时空曲率所设定的特征长度尺度的距离。对于平面引力波，这个尺度由它的波长给出，波长定义了这些坐标的有效域，称为长波域。然而，这种时空的对称性使我们能够将费米法向坐标扩展到远超过长波长区域。在这里，我们提出了一个明确的建设，这种远程费米正常坐标系的基础上的唯一解决方案的边值问题的类空测地线。由此产生的公式金额的费米正常坐标的无穷级数的总和以前获得的微扰展开。我们还考虑了两个密切相关的正常坐标系：光学坐标，这是建立从零测地线和波同步坐标，这是建立从类空测地线与传播的引力波锁定相位。波同步坐标产生Peres和Ehlers-Kundt的精确解，它是全局定义的。在这种情况下，长波长范围的限制被完全克服，并且波同步坐标系对于任意大的距离变得有效。通过考虑惯性测试质量在平面引力波场中的运动，对不同坐标系进行了比较。
2014-09-16 gr-qc
A relativistic and autonomous navigation satellite system
Bartolomé Coll在2002年提出了相对论定位系统。从那时起，几个小组用不同的方法开发了这个主题。我将介绍与卢布尔雅那大学和欧空局先进概念小组合作完成的工作。我们提出了一个概念-坐标的自主基础，以便利用卫星星座的充分自主性，通过卫星互联进行导航和定位。我将介绍这种新的范例的优点和一些潜在的应用参考系，天体物理学和相对论引力。
2011-06-17 gr-qc
Fermi coordinates and modified Franklin transformation : A comparative study on rotational phenomena
用相对论转动变换来研究和分析转动现象，而不是用连续的洛伦兹变换和费米坐标的转动变换来研究和分析转动现象，会导致不同的预言。本文通过对匀速旋转偏心观测者的费米度规和同一观测者坐标系下修正的Franklin变换得到的时空度规的比较研究，讨论了两种形式下的横向多普勒效应和Sagnac效应等旋转现象，并比较了它们的预言。我们还讨论了两种形式的长度测量。
2014-12-18 gr-qc
A null frame for spacetime positioning by means of pulsating sources
我们介绍了一种使用位于空间无限远的脉动源的操作方法，用于定义相对论定位和导航系统，该系统基于平坦时空中零四矢量的四维基的使用。作为一个典型的情况下，我们展示了如何可以用来定义这样一个定位系统。对于一组不同的源（其在天空中的位置和周期被假定为已知）的脉冲的接收允许在源静止的参考系中确定用户的坐标和时空轨迹。我们描述了我们的方法在平坦的闵可夫斯基时空，并讨论这个和其他近似的有效性，我们已经考虑。
2010-10-30 astro-ph.IM gr-qc physics.space-ph
An extension of Poincaré group based on generalized Fermi-Walker coordinates
本文在广义Fermi-Walker坐标的基础上研究了加速旋转参考系类。我们得到了连接任意两个标架的无穷小变换以及它们的对易关系。这样我们就得到了庞加莱代数的一个无限维扩展，尽管它是阿贝尔扩展，因此是平凡的，但值得注意的是，与洛伦兹助推相反，加速度和旋转助推生成元彼此可交换，也与庞加莱群的生成元可交换。
2017-01-27 gr-qc
Fermi Coordinates for Weak Gravitational Fields
更正了一个参考。(We推导出在任意弱引力场中作任意运动的观测者的费米坐标系，该坐标系对距观测者世界线的测地距离的所有阶次都有效。在平坦时空中，这导致了Rindler空间对于任意加速和旋转的推广。一般的方法适用于一个观察者休息的静态质量分布的弱引力场的特殊情况。这使得广义相对论和牛顿引力之间的对应更加精确。）
1994-03-25 gr-qc
On the physical meaning of Fermi coordinates
(Some在这个版本中，乳胶问题应该被删除）费米坐标（FC）被认为是笛卡尔坐标的自然扩展，用于弯曲时空中的任意运动观察者。由于它们的构造不能在整个空间上完成，甚至不能在观察者的整个过去中完成，我们考察哪些构造原则是造成这种效果的原因，以及它们如何被修改。一个修改的建议，并适用于观察员在二维和四维Minkowski空间中的恒定加速度。二维的情况下有一些惊人的相似之处克鲁斯卡尔空间推广那些发现由林德勒的外部区域的克鲁斯卡尔空间和林德勒楔。在微扰方法中，修正也会导致对某些物理系统的不同预测。作为一个例子，我们考虑原子干涉，并推导出偏离费米坐标的标准结果的加速度引起的相移。
1994-02-04 gr-qc
Weitzenböck's Torsion, Fermi Coordinates and Adapted Frames
我们研究了Weitzenböck挠率并讨论了它的性质。具体来说，我们计算的Weitzenböck的扭转张量的测量组件的框架字段适应静态观察者在费米正常的坐标系，我们建立沿世界线的任意加速观察者在广义相对论。一个类似的计算进行了标准的Schwarzschild样坐标的静态观察员在外部克尔时空，然后我们比较我们的结果与相应的曲率分量。我们的工作支持这样的论点，即在扩展的广义相对论框架中，包括Levi-Civita和Weitzenböck联系，曲率和挠率提供了引力场的互补表示。
2015-04-19 gr-qc
Gravitational waves physics using Fermi coordinates: a new teaching perspective
引力波的探测是可能的，这要归功于多学科的方法，涉及不同的学科，如天体物理学、物理学、工程学和量子光学。因此，在本科课程中介绍引力波科学的基本特征是非常重要的。引力波物理学的通常方法是基于使用无痕和横坐标，这没有直接的物理意义，从教学的角度来看，可能会引起误解。在本文中，使用费米坐标，这是简单地与可观测的量，我们表明，它是可能的，以介绍一个引力电磁类比描述的引力波在测试质量的类电力和类磁力方面的行动。我们认为这种方法在介绍引力波物理的基本原理时更适合学生。
2021-01-17 gr-qc
C metric: the equatorial plane and Fermi coordinates
本文用类邦迪球坐标讨论真空C度规中的测地运动，特别注意赤道面所起的作用。“我们证明，光子在这样一个超曲面上的空间轨迹在形式上与史瓦西时空赤道平面上的光子相同，除了涉及时空加速参数的能量转移。此外，我们表明，光子开始他们的运动从这个超曲面与消失的分量的动量沿$θ$，保持限制在它，不同的情况下，大量的粒子。这种效应在C度规的无质量极限，即闵可夫斯基时空中也有对应物。最后，我们给出了C度规赤道平面上一个固定空间点上静止观测者的世界线的类Bondi球坐标到费米坐标（直到二阶）之间的显式映射，这一结果可能最终对估计加速源的质量和加速度参数都有用.
2014-08-19 gr-qc
A note on the description of plane gravitational waves in Fermi coordinates
本文利用Fermi坐标形式体系描述平面引力波在固有探测器参考系中的作用，通过引力电磁类比提出类洛伦兹力方程，评估了波对时间测量的影响，并计算了与螺旋度-旋转耦合相关的局部时空度规表达式。
2023-09-11 gr-qc
Emission coordinates for the navigation in space
本文介绍了利用位于无穷远处的脉冲源或其它脉动源定位问题的一般方法。对一组不同光源的脉冲进行计数，这些光源在天空中的位置和周期被假定为已知的，用于为接收器提供零发射或光坐标。测量来自各种源的信号的连续到达之间的适当时间间隔用于给出接收器的最终定位，其精度由机载时钟的精度控制。从平坦的情况下的偏差进行了讨论，分别考虑不同的可能原因：当地的引力势，有限的源的距离，源的自行，周期衰减，由于非引力的固有加速度。计算结果是简单的，结果是非常积极的。该方法也可以应用于绕地球轨道运行的卫星星座。
2009-10-15 gr-qc
Relativistic versus Newtonian frames: emission coordinates
在199个洛伦兹类中，只有一个在牛顿时空中不存在的因果类，才有特权构造一个通用的、无引力的、直接的（非延迟的）相对论定位系统。这是零发射坐标的因果类。发射坐标由四个发射器广播其适当的时间来定义和生成。发射坐标是协变的（独立于帧），因此对任何用户都有效。任何观察者都可以从提供他（她）轨迹的发射器获得他（她）的零发射坐标值。
2010-02-01 gr-qc physics.space-ph
Fermi-normal coordinates for the Newtonian approximation of gravity
本文利用 Cartan 形式体系在 Fermi-normal 坐标中计算了广义相对论弱场近似下静态球对称质量分布至二次阶的度规，证明了二次阶下自由下落观察者局部测得的 Schwarzschild 引力场效应与牛顿引力近似结果一致。
2023-11-25 gr-qc
Tidal effects on magnetic gyration of a charged particle in Fermi coordinates
本文研究了从参考观测者的角度看带电粒子沿Z轴落入史瓦西黑洞的回转运动。假设磁场沿Z轴恒定且均匀，且粒子在远离引力源的X-Y平面内具有圆形轨道。当粒子和参考观测者接近黑洞时，它的轨道被潮汐力扰乱。在非相对论情况下，最终的俯冲速度增加，但如果初始圆速度超过一个临界值（约为0.7c），则最终的俯冲速度减小。这个玩具模型表明，由于速度依赖的潮汐力，快速旋转的恒星的分裂可能与非相对论性恒星的分裂完全不同。该模型还表明，在分裂后轨道的坍缩通常是缓慢的，因此粒子随后会逃逸到有效的费米坐标之外。
2006-01-12 gr-qc
Explicit Fermi Coordinates and Tidal Dynamics in de Sitter and Goedel Spacetimes
在de Sitter和Goedel时空中直接构造了费米坐标，并给出了相应的精确坐标变换。准惯性费米坐标，然后讨论在这些时空中的一个自由测试粒子的动力学和结果进行了比较，相应的广义雅可比方程，只包含最低阶潮汐项。因此，在这些情况下，广义雅可比方程的有效性域进行检查。进一步论证了在黑洞时空中构造显式费米坐标的困难性。
2006-05-16 astro-ph gr-qc
Ultrarelativistic Motion: Inertial and Tidal Effects in Fermi Coordinates
费米坐标是惯性笛卡尔坐标对加速系统和引力场的自然推广。我们研究了超相对论粒子和光线在费米坐标系中的运动，并研究了超过临界速度c/sqrt（2）的惯性和潮汐效应。特别是，我们讨论了超相对论粒子的黑洞潮汐加速机制与高能宇宙射线的可能起源。
2004-11-12 astro-ph gr-qc
Exact Fermi coordinates for a class of spacetimes
我们发现精确的费米坐标的类时测地观测一类时空，包括反德西特时空，德西特时空，恒定密度的内部史瓦西时空与积极的，零的，和负的宇宙学常数，和爱因斯坦静态宇宙。最大图费米坐标进行了讨论。
2009-12-15 gr-qc math-ph math.MP
Fermi Normal Coordinates and Fermion Curvature Couplings in General Relativity
我们研究了引力曲率的影响，在圆形和径向测地线在静态，球对称的时空，使用费米正常的坐标。我们首先在一般情况下建立这些坐标，然后用它来研究由于引力曲率在史瓦西、詹尼斯-纽曼-维尼库尔和伯特兰时空内外产生的有效磁场。我们表明，这些领域可以是大的理论中的特定参数值，从而可能具有观测意义。我们讨论了真空时空和被物质播种的时空的磁场的性质差异。我们估计这些领域的幅度在现实的银河系的情况下，并讨论其可能的实验相关性。本文还简要讨论了引力曲率对这些时空中氢原子谱的修正。
2014-03-18 gr-qc hep-th
Massless fermions in null Fermi coordinates and an application to analog gravity in $\text{He}^3$-A
Bogoliubov准粒子在超流$\text{He}^3$ -A背景中的运动当背景超流真空处于运动中时，会看到一个明显弯曲的时空度规。我们研究了这种曲率如何与有效无质量准粒子的自旋耦合。首先，我们建立了零费米坐标的径向以及圆形测地线的问题，然后使用它的上下文中看到的准粒子的模拟度规。我们得到一个有效的磁相互作用，由于曲率耦合，并提供数值估计。这些结果的一些可能的影响，然后指出。
2017-12-19 gr-qc hep-th
Fermi Coordinates and Penrose Limits
我们提出了一个公式的彭罗斯平面波极限的零费米坐标。这提供了一个物理上直观的（费米坐标是时空中测地距离的直接测量）和明显的协变描述的平面波度量周围的扩展在原始度量的曲率张量的组件，并推广了协变描述的最低阶彭罗斯极限度量本身，在hep-th/0312029中获得。我们详细地描述了零费米坐标的构造和相应的度规展开，然后研究了彭罗斯极限的高阶修正的各个方面。特别是，我们观察到，在一般的一阶校正度规是这样的，它承认在弦论的光锥规范描述。我们还建立了任意维Penrose极限展开的Weyl张量剥离定理的形式类似物，并给出了AdS_5 × S^5的Penrose极限的前导（二次）修正的简单推导。
2006-03-14 gr-qc hep-th
An algorithm for computing geometric relative velocities through Fermi and observational coordinates
本文提出了一种计算远距离实验粒子相对于观测者的\textit{Fermi}和\textit{observational coordinates}的数值方法。我们应用这种方法计算一些以前介绍的相对速度的概念：\textit{kinematic}，\textit{Fermi}，\textit{spectroscopic}和\textit{astrometric}相对速度。我们还将这些概念扩展到非凸正常的邻居，我们做了一些收敛性测试，研究一些基本的例子在史瓦西和克尔时空。最后，我们展示了另一种计算费米和天体测量相对速度的方法。
2013-09-16 gr-qc math-ph math.MP
Conformal Fermi Coordinates
费米正规坐标（FNC）是一个有用的框架，用于隔离长波长时空微扰的局部可观察的物理效应。然而，它们在宇宙学上的应用受到了阻碍，因为它们只在比视界小得多的尺度上有效。我们介绍了一个推广，我们称之为共形费米坐标（CFC）。CFC保留了FNC的所有优势，但除此之外在视野之外也有效。它们使我们能够计算所有尺度上的长和短波长模式的耦合大于声音视界的宇宙流体，从时代的通货膨胀直到今天，通过消除二阶爱因斯坦方程的复杂性在很大程度上，并消除所有规范的模糊性。作为应用，我们给出了长波张量模对小尺度密度涨落影响的计算。我们恢复以前的结果，但澄清的物理内容的个人贡献的本地可测量的影响和“投影”条款。
2015-04-14 astro-ph.CO gr-qc
Observation angles, Fermi coordinates, and the Geodesic-Light-Cone gauge
我们表明，在一般的宇宙学背景下，由一个静态测地线观测者局部测量的角方向，并表示在费米法向坐标系中总是与表示在测地线光锥（GLC）规范一致，直到利用GLC坐标的剩余规范自由度的局部变换。这不是其他的规范的情况下，例如，同步和纵向规范-通常用于观测宇宙学的背景下。我们还提出了一个明确的建议，GLC规范固定条件，确保其角度与观测的充分识别。
2018-12-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Expanding on the double copy in null Fermi coordinates
本文在零测地线附近的费米法坐标中提出外尔经典双重拷贝，证明任意时空至少在彭罗斯展开次领头阶内具有该结构，并指出向克尔-席尔德双重拷贝扩展时存在规范不相容困难。
2025-04-09 gr-qc hep-th
Fermi coordinates, simultaneity, and expanding space in Robertson-Walker cosmologies
给出了扩张Robertson-Walker时空中与哈勃流共动的测地线观测者的显式费米坐标，以及费米坐标中度量张量的精确表达式。对于非暴胀宇宙学的情况，我们证明了费米坐标图是全局的，时空是由有限范围的常费米（真）时间的空间切片所分割的。一个普遍的上限的适当半径的任何叶的叶理，即，给出了测地观测者在任意固定时刻的空间宇宙的真半径。推导出一个一般表达式的几何定义的费米相对速度的测试粒子（如星系）与哈勃流远离观察者。对于尺度因子服从幂律的时空，包括物质主导和辐射主导的宇宙学，给出了超光速后退费米速度的最小上界。精确表达式的适当半径的任何叶的叶理这同一类时空。结果表明，半径随观测者随哈勃流运动的时间线性增加。这些结果适用于特定的宇宙模型。
2011-03-05 astro-ph.CO gr-qc math-ph
Black hole tidal problem in the Fermi normal coordinates
本文推广了Fishbone和Marck的工作，导出了自引力流体星沿类时测地线绕Kerr黑洞运动的潮汐势。本文在Manasse和Misner发展的框架下，在费米正态坐标系中，用$R/r$计算了三阶和四阶的潮汐位，其中$R$是恒星半径，$r$是轨道间距。新公式被应用于确定在Kerr黑洞赤道面上运动的圆形轨道上的共转牛顿星的潮汐扰动极限（Roche极限）。证明了三阶和四阶项在用$R/r \agt 0.1$计算的近轨道Roche极限中起着重要的定量作用。研究还表明，在最内层稳定圆轨道附近，中子星绕恒星质量黑洞的Roche极限可能敏感地依赖于中子星的状态方程。
2005-02-09 astro-ph gr-qc
Fermi-Walker coordinates in 2+1 dimensional gravity
它表明，在2+1维的费米-沃克规范允许的问题的一般解决方案，确定从简单的求积的源的度量。这种技术是用来解决问题的出现封闭的时间像曲线（CTC的）在固定的解决方案。事实上，费米-沃克规范，由于其物理性质，允许利用弱能量条件，并在这方面证明，无论是开放和封闭的宇宙与轴对称，能量条件意味着完全没有封闭的时间一样的曲线。在没有轴对称的情况下，将这个定理推广到一般的定态问题，目前这种推广的证明受到关于这个规范中dreibeins行列式行为的一些假设的限制。
1994-10-03 gr-qc hep-th
Relativistic Stereometric Coordinates from Relativistic Localizing Systems and the Projective Geometry of the Spacetime Manifold
除了众所周知的发射和接收坐标外，还定义了由四颗卫星组成的相对论自动定位系统提供的相对论立体坐标，该系统由第五颗卫星补充。这样一个由五颗卫星组成的星座定义了一个所谓的相对论定域系统。确定这样的系统的动机不仅需要定位（在一个网格内）用户利用接收器，但更一般地说，本地化任何时空事件。在五颗卫星的天球上测量的角度进入定义。因此，在尺度上，存在与时空的底层共形结构相关的固有物理坐标。此外，他们指出，时空必须赋予一个所谓的广义嘉当空间局部模拟四维，真正的射影空间的局部射影几何特征无处不在。提供相对论立体坐标的特定定位过程在某种程度上是基于空间和时间中的视差的增强概念，将通常的视差仅限于空间。
2014-07-22 gr-qc math-ph math.MP
