Causal differencing of flux-conservative equations applied to black hole spacetimes
我们给出了二阶通量守恒形式的有限差分偏微分方程的一般格式,模板可以相对于数值网格任意倾斜,由“倾斜”向量场γ ^A参数化。通过设置gamma^A = beta^A,这可以用来将数字模板置于物理光锥的中心,其中beta^A是时空3+1分裂中的常见移位向量,但其他倾斜选择也可能有用。我们应用这种“因果差分”算法的Bona-Masso方程,爱因斯坦方程的双曲型和通量守恒的形式,并证明长期稳定的因果正确的球对称单黑洞系统的演化。
1999-01-14 gr-qc
Quasinormal modes of accelerating spacetime
本文精确计算纯加速时空中无质量扰动的准正则频率,证明其与自旋无关且源于纯加速时空,黑洞会使其频谱形变,并验证了方法的有效性。
2025-07-09 gr-qc
Homothety and Quasi Self Similarity in Asymptotically Flat and AdS Spacetimes
本文研究了球对称自引力标量场在不同维渐近平坦时空和AdS时空中的自相似解和拟自相似解。我们的主要方法依赖于减少爱因斯坦-克莱因-戈登方程组的自相似假设下的动力系统。应用标准技术在动力系统的分析,我们研究相应的相图,获得一些洞察系统的短期和长期的演变。在渐近平坦的情况下,动力系统的不动点对应于共形平坦的时空。我们观察到一个新的过渡从一个固定点到一个黑洞,我们计算相应的指数解析。在AdS时空中,我们观察到了准自相似标量场在中心附近发生干涉后散射到无穷远,对应于没有不动点的动力系统。
2015-03-02 gr-qc
Quasi-Local Mass near the Singularity, the Event Horizon and the Null Infinity of Black Hole Spacetimes
接近时空几何病态的几何量的行为与推导系统的物理行为有关。在这项工作中,我们计算的准本地质量量-霍金质量,布朗约克质量和刘丘质量的最大扩展的球对称解的黑洞区域内,在奇点,事件视界,和零无穷大,在限制意义下的几何流。
2020-09-10 gr-qc
Semiclassical Gravitational Effects in the Spacetime of a Magnetic Flux Cosmic String
众所周知,由于宇宙弦的整体圆锥性质,在它的时空中会产生一些物理效应。在这些效应中,真空极化效应在文献中得到了广泛的研究。在文献[4]中,我们考虑了一种更一般的情况,即宇宙弦带有一个磁通量$Φ$,并与一个带电的标量场相互作用。在这种情况下,真空极化既通过非平凡的引力相互作用(即圆锥结构)产生,也通过Aharonov-Bohm相互作用产生。文[4]计算了标量场能量动量张量的非零VEV。然而,原则上,在确定与宇宙弦相关的磁通量时空时,应该考虑这个能量-动量张量。用半经典方法求解爱因斯坦方程。我们发现的一阶(在$\hbar$)度规与宇宙弦,我们表明,引力产生的反作用的$< T^μ_ν >$是吸引力或排斥力取决于是否存在或不存在的磁通量,分别。
1996-12-18 gr-qc
Quasi-local studies of the particle surfaces and their stability in general spacetimes
受光子表面定义启发,本文提出了一般时空中粒子表面及其稳定性的准局部定义,可研究圆形轨道演化并获取最内层稳定圆形轨道(ISCO)演化方程,且在特殊情况下的验证结果与先前一致。
2025-04-28 gr-qc
Testing alternative spacetimes by high-frequency quasi-periodic oscillations observed in microquasars and active galactic nuclei
本文通过测试粒子动力学和偏心振荡模型,研究偏离Kerr时空的替代时空对微类星体和活动星系核高频准周期振荡数据的拟合,旨在识别最佳拟合的时空偏差,为未来探索提供方向。
2023-09-18 gr-qc
Quasinormal modes of Rarita-Schwinger field in Reissner-Nordström black hole spacetimes
用Newman-Penrose方法研究了Reissner-Nordström黑洞外Rarita-Schwinger微扰的准正规模。得到了四种可能的有效势表达式,并证明了它们具有相同的准简正模频率谱。由WKB势近似计算的准正规模频率表明,与Dirac扰动的频率类似,频率的实部随电荷$Q$的增加而增加,随模数$n$的增加而减小,而阻尼几乎不变.
2005-05-31 gr-qc
On the gravitational energy of the Bonnor spacetime
本文研究了Bonnor时空中的能量及其通量。从引力场的爱因斯坦正则能量-动量赝张量出发,我们构造了一些非定域表达式,表明该时空中的引力能及其通量不为零,甚至在该时空的物质源(零尘埃的静止束)之外也不为零.
2005-01-20 gr-qc
Quantum interest for scalar fields in Minkowski spacetime
福特和罗曼的量子兴趣猜想指出,自由量子场中的任何负能流都必须在更大量级的正能流之前或之后,正能流的剩余越大,正能流和负能流的距离越远。此外,负能量越大,正能量和负能量之间的最大可能分离就越小。证明了量子兴趣猜想对四维闵可夫斯基时空中非相互作用标量场的任意通量成立,并讨论了利用负能量违反热力学第二定律的后果.我们推测,量子兴趣可能也适用于电磁场和狄拉克场,并可能适用于某些弯曲的时空。
1999-12-30 gr-qc
A Study On Some Geometric and Physical Properties of Hyper-Generalised Quasi-Einstein Spacetime
本文讨论了超广义准爱因斯坦时空的一系列几何和物理性质。首先,我们讨论了超广义准爱因斯坦时空的伪对称性。本文讨论了超广义准爱因斯坦时空中的W2-Ricci伪对称性、Z-Ricci伪对称性、Ricci伪对称性和射影伪对称性。接着我们讨论了Ricci对称超广义准爱因斯坦时空,得到了一系列关于它的重要几何和物理定理,并进一步讨论了超广义准爱因斯坦时空的一些物理应用。最后,我们通过构造一个非平凡的例子证明了超广义准爱因斯坦时空的存在性。
2021-01-27 gr-qc math.DG
Quasi-normal modes of spherically symmetric black hole spacetimes with cosmic string in a Dirac field
导出了具有宇宙弦的一般黑洞度规的Dirac方程。用WKB近似计算了无质量Dirac场扰动下的Schwarzschild、RN极值、SdS和近极值SdS黑洞时空的准简正模频率,发现在所有这些情况下,有宇宙弦的黑洞的衰变都比没有宇宙弦的黑洞的衰变小.
2008-09-02 gr-qc
Quasi-local variables, non-linear perturbations and back-reaction in spherically symmetric spacetimes
我们引入一个准局部积分泛函和标量准局部变量来研究一类球对称非齐次时空,推广了Lemaitre-Tolman-Bondi(LTB)尘埃解(“LTB”时空)。通过使用这些变量,我们可以将流体流动演化方程转化为Friedman-Lemaitre-Robertson-Walker(FLRW)宇宙学的非线性、协变、规范不变扰动的演化方程。在线性极限下,我们得到了长波近似下同步规范中的球微扰。形式主义有一个显着的潜力,宇宙学的应用,因为它允许一个检查各种各样的来源与不同的“状态方程”,推广已知的FLRW解决方案,理想化,但非平凡和非线性非均匀条件。准局部泛函可以被重新表述为加权的真体积平均分布,其权重因子由与准局部质能函数相关的标量不变量给出。在Buchert的适当平均形式主义中出现的反反应项可以表示为平均和准局部能量密度波动之间的差异。通过比较这个平均值与加权准本地的,我们可以定义一个结合能泛函的空间梯度的平均和准本地变量中出现的反反应条款。
2008-09-19 gr-qc
Unpolarized radiative cylindrical spacetimes: Trapped surfaces and quasilocal energy
我们考虑最一般的真空圆柱时空,它是由两个整体的,类空的,可交换的,非超曲面正交的Killing向量场定义的。在这样的时空中,柱面波包含+和$\times$两种偏振,因此被称为非偏振。我们表明,有没有被困的圆柱体的时空,并提出了一个正式的推导索恩的C-能量,基于一个哈密顿约化方法。使用布朗-约克准局部能量处方,我们计算系统的实际物理能量(每单位Killing长度),这对应于生成与给定的固定空间边界正交的单位适当时间平移的哈密顿量的值。C-能量是Brown-York准局部能量的单调非多项式函数。最后,我们表明,布朗-约克能量在空间无限远的渐近亏损角的方式完全相同的一个直的宇宙弦的特定质量是前者。
2002-12-30 gr-qc
Quasi-local Energy for Spherically Symmetric Spacetimes
我们提出了两种互补的方法来确定参考的协变哈密顿边界项准局部能量和测试球对称时空。一方面,我们等距匹配的2-曲面和极值的能量。这可以通过两种方式来实现,我们称之为程序I(无约束)和程序II(有附加约束)。另一方面,我们匹配的正交4-框架的动态和参考时空。然后,如果我们通过要求参考位移是参考的类时基灵向量来进一步指定观察者,结果与程序I相同,能量可以是正的,零的,甚至是负的。相反,如果我们要求在动态时空和参考时空中沿着位移向量的二面积的李导数相同,则结果与程序II相同,并且满足通常的准则:能量是非负的,并且仅在闵可夫斯基(或反德西特)时空中为零。
2012-06-04 gr-qc
Quasi-normal modes of spin-3/2 fields in $D$-dimensional Reissner-Nordström black hole spacetimes using the continued fraction method
在最近的一篇论文中,我们计算了$D$维Reissner-Nordström黑洞时空中自旋为3/2的场方程,同时保持了Rarita-Schwinger方程的规范对称性。我们还能够使用WKB近似和渐近迭代法(AIM)确定相关规范不变变量的准正规模。然而,它被发现,对于更高的维度,特别是近极值的情况下,有效势发展另一个最大值。势的形状给WKB近似和AIM带来了困难。因此,在这篇论文中,我们想探索AIM和连分数方法之间的联系,并确定在计算自旋3/2场的准正规模时遇到困难的可能原因。
2018-06-22 gr-qc
The Dynamical Behaviour of Test Particles in a Quasi-Spherical Spacetime and the Physical Meaning of Superenergy
我们计算的瞬时适当的径向加速度的测试粒子(由本地定义的洛伦兹观测器测量)在外尔时空,接近视界。正如以色列定理所预期的那样,在球对称的情况下(史瓦西)出现了一些分叉,这些分叉可以用超能的行为来解释,从而揭示了这个量在广义相对论系统研究中的物理相关性。
2009-10-05 gr-qc
Effect of radiation flux on test particle motion in the Vaidya spacetime
研究了非真空球对称辐射Vaidya时空中大质量测试粒子的运动,考虑了粒子与辐射场的物理相互作用,并解释了源能量动量张量。这种“类坡印廷-罗伯逊效应”是由通常的有效项来描述一个汤姆逊型辐射阻力。运动方程的研究简单类型的运动,包括自由运动(没有相互作用),纯径向和纯方位角(圆形)运动,并为特殊情况下的“静态”平衡,适当的解决方案,在可能的情况下。结果-主要是那些可能存在的平衡位置-与他们的对应者以前得到的测试球对称辐射场在真空Schwarzschild背景。
2014-08-21 gr-qc
Quasinormal Modes of Lovelock Black Holes
在Lovelock模型中,计算了不同时空维数和高阶曲率下渐近平坦黑洞时空中度规扰动的拟正规模。解析地建立了在渐近极限$l \rightarrow \infty$中,准正常频率的虚部对于张量、标量以及矢量扰动都变为常数。数值计算表明,情况确实如此。此外,实部和虚部的准正规模式被视为增加的阶数的理论$k$增加。模的实部随着时空维度$d$的增加而减小,表明在更高维度中存在较低频率的模。此外,可以看出,模式大致等谱非常高的时空维度值$d$。
2014-05-21 gr-qc
Quasinormal Modes in Generalized Nariai Spacetimes
本文研究了在高维广义荷电Nariai时空中传播的自旋为0、1/2和1的场的扰动。分析了产生拟简正模的边界条件,得到了拟简正频率的解析表达式。
2018-04-16 gr-qc hep-th
Geometric inequalities in spherically symmetric spacetimes
在几何不等式中,ADM质量比准局部质量的概念更重要。本文旨在证明,使用准局部质量可以获得一些新的见解。在球对称时空中,米斯纳-夏普质量和儿玉向量场的概念为几何不等式的研究提供了理想的背景。我们将应用所提出的新技术来研究包含黑洞或宇宙视界的时空,但我们也将把它们应用在正常物体的背景下。以往的调查大多只适用于准地方收费和面积。我们的要点是将准局部质量包含在相应的几何不等式中。这样,我们恢复了一些已知的关系,但也得到了新的不等式。
2017-04-12 gr-qc
The slicing dependence of non-spherically symmetric quasi-local horizons in Vaidya Spacetimes
众所周知,准定域黑洞视界依赖于时空中时间坐标的选择。这对黑洞表面的概念和准局部物理量(如质量和角动量的视界测量)都有影响。本文比较了Vaidya时空非球对称切片上的不同视界。我们研究的时空包括吸积和蒸发的黑洞。对于一些简单的选择Vaidya质量函数函数对应的空心壳的崩溃,我们比较的面积为数值发现的轴对称捕获地平线与球对称捕获地平线和事件视界的面积。我们发现,正如预期的那样,无论是位置和面积取决于叶理的选择。然而,面积变化不大,对于具有$\dot{m}=0.02$的缓慢演化的视界,为$0.035\%$阶。我们还解析地计算了缓慢吸积黑洞的球对称准局域视界与事件视界的面积差。我们发现,对于足够大的黑洞,这个差异可以比普朗克面积大很多个数量级。
2010-08-13 gr-qc
Optimal Choices of Reference for a Quasi-local Energy: Spherically Symmetric Spacetimes
对于一个给定的类时位移矢量,协变哈密顿准局域能量表达式需要适当选择参考时空。我们提出了一个程序来确定的参考嵌入到一个Minkowski参考的两个球边界的动态时空的邻域,使两个球是等距嵌入,然后极值化的能量,以确定嵌入变量。将这个想法应用到史瓦西时空,我们发现对于每个给定的未来类时位移向量,我们的程序给出了唯一的能量值。静态观测器测量最大能量。应用于Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker时空,我们发现最大能量值是非负的;相关的位移向量是单位对偶平均曲率向量,并且两球边界的展开与其参考像的展开相匹配。对于这些球对称的情况下,由我们的程序确定的参考等价于等距匹配的几何在两个球的边界,并采取的位移向量是正交的类空常数坐标时间超曲面,像类时的Killing向量的闵可夫斯基参考。
2011-09-22 gr-qc
On Propagation of Energy Flux in de Sitter Spacetime
本文研究了de Sitter时空未来Poincaré补丁中能流的传播。我们提出了两个结果。首先,我们使用协变相空间方法的辛流密度计算能量的通量积分在恒定径向物理距离的超曲面上。利用这种计算,我们证明了在tt投影中,宇宙视界上的能流表达式中的被积函数与未来零无穷远上的被积函数是相同的。这表明德西特时空中能流的传播是尖锐的。第二,我们与我们的能量通量表达式在TT-投影先前获得的表达式使用艾萨克森应力张量的方法。我们还对具有恒定径向物理距离的超曲面上TT规范的能流计算进行了评述。
2018-03-06 gr-qc hep-th
Numerical analysis of quasinormal modes in nearly extremal Schwarzschild-de Sitter spacetimes
我们计算高阶拟正规模式与大虚数频率的电磁和引力扰动在近极值Schwarzschild-de Sitter时空。结果表明,对于低阶拟正规模,只要模型参数$r_1κ_1$足够小,由Cardoso和Lemos导出的极值极限下的解析近似公式对拟正规频率是一个很好的近似,其中$r_1$和$κ_1$分别为黑洞视界半径和表面引力.另一方面,对于高阶拟正规模式,对应于具有大虚部的拟正规频率,即使对于小的$r_1κ_1$值,该公式也变得不准确。我们还发现,在高阻尼模的极限下,拟正规频率的实部具有振荡行为,这与在Reissner-Nordstr{\”o}m黑洞中观察到的情况相似.振荡${\rm Re(ω)}$的振幅作为${\rm Im}(ω)$的函数,在高阻尼模式的极限下,对于引力扰动接近非零常数值,对于电磁扰动接近零,其中$ω$表示准正规频率。这意味着对于引力摄动,近似极值的史瓦西-德西特时空的拟正规模的实部在高阻尼模的极限下似乎不接近任何常数值。另一方面,对于电磁扰动,频率的实部似乎在极限处趋于零。
2004-01-22 gr-qc
Quasi-local energy with respect to a static spacetime
本文考虑一般静态时空中的准定域能。我们遵循作者在[19,20,7,9]中开发的方法,并将准局部能量定义为表面哈密顿量的差,该表面哈密顿量源自Einstein-Hilbert作用量。新的准定域能量提供了一个有效的独立于规范的测量,可以测量时空在一个扩展的区域上偏离参考静态时空的距离。
2016-04-11 gr-qc math.DG
Modeling the horizon-absorbed gravitational flux for equatorial-circular orbits in Kerr spacetime
本文提出了一个改进的克尔黑洞赤道面圆轨道小天体视界吸收引力波能流的解析模型。后牛顿(PN)理论通过轨道频率中的泰勒展开提供了吸收通量的多极分量的分析描述。在以前工作的基础上,我们构造了一个模式的模式分解的吸收通量的泰勒展开同意目前的PN结果。这种因式分解的形式显着提高了与频域Teukolsky代码,通过一系列的圆形轨道的光子轨道的演变得到的数值结果的协议。我们执行的模型和数值数据之间的比较无量纲克尔自旋$-0.99 \leq q \leq 0.99$和频率高达光环的克尔黑洞。我们提出的模型强制在轨道频率等于地平线的频率,如微扰理论所预测的通量中存在零。它还再现了光环附近通量的预期发散。泰勒展开的PN通量都没有捕获到这些特征。我们提出的吸收通量也有助于改进小质量比二元系统的螺旋、合并和衰荡模型。
2013-05-09 gr-qc
Master equations and Quasi-normal modes of spin-3/2 fields in Schwarzschild (A)dS black hole spacetimes
本文研究了Schwarzschild(A)dS黑洞时空中自旋为3/2的场。由于这个时空不同于里奇平坦的情况,为了保持规范对称性,有必要将协变导数修改为超协变导数,正如我们在以前的工作中所指出的那样,这里通过包括与宇宙学常数有关的项来完成。连同自旋3/2场的本征模的$n$ -球,我们推导出主径向方程,它具有有效的潜力,在一般情况下,包括一个明确的虚部和能量依赖。我们发现,对于渐近AdS的情况下,明确的虚依赖自动消失,因为负的宇宙学常数。我们以这种情况为例,利用Horowitz-Hubeny方法[6]得到了准简正模。
2019-07-31 gr-qc
Extension of Kodama vector and quasilocal quantities in three-dimensional axisymmetric spacetimes
球对称时空允许所谓的儿玉矢量,它提供了一个局部守恒的电流和一个优选的时间,即使对于没有任何时间平移对称的动力学时空。与这个守恒电流相关联的电荷导致与Misner-Sharp质量一致的准定域质量。在三维空间中,球对称的时空对应于轴对称的时空,而轴对称的时空则允许有角动量的时空旋转。我们扩展的Kodama矢量的概念,在三维轴对称旋转时空。我们还定义了一个考虑到角动量在三维轴对称时空的quasilocal质量。
2022-09-16 gr-qc hep-th
Gravitational perturbations of the Hayward spacetime and testing the correspondence between quasinormal modes and grey-body factors
Institute of Applied Sciences and Intelligent Systems(应用科学与智能系统研究所)
本文针对Hayward黑洞的轴向引力微扰,采用6阶WKB方法计算灰体因子并与准简正模预测对比,验证了透射系数与准简正谱的对应性,同时明确了γ参数化量子修正的影响及对应性精度。
2025-11-15 gr-qc
Magnetic field geometry in rotating wormhole spacetimes
Instituto Argentino de Radioastronomía (IAR, CONICET/CIC/UNLP)(阿根廷射电天文研究所(CONICET/CIC/UNLP))
本研究针对Kerr型旋转虫洞重新审视Blandford-Znajek机制,首次求解其流方程得到磁场解析表达式并计算坡印廷通量,发现虫洞电磁通量弱于Kerr黑洞且随时空几何差异增大而更显著。
2025-10-21 gr-qc
Acoustic black hole in Schwarzschild spacetime: quasi-normal modes, analogous Hawking radiation and shadows
在过去的几十年里,人们对闵可夫斯基时空中声学黑洞的各种性质进行了广泛的研究。最近提出了一般时空中的声学黑洞。本文首先研究了Schwarzschild时空中“弯曲”声学黑洞的基本特征,包括准简正模、灰体因子和类霍金辐射。我们发现准正规模的信号比Schwarzschild黑洞的信号弱。此外,随着调谐参数的增大,准简正频率的正实部和负虚部都向简正轴方向靠近,但不改变符号。这意味着所有的扰动都可以消失,系统在这些扰动下是稳定的。由于较大的调谐参数抑制了有效势垒,从而提高了灰体因子。由于霍金温度的非单调性,霍金辐射的能量发射率并不随调谐参数单调增加。最后,作为第一次尝试,我们研究了声学黑洞阴影。随着调谐参数的增大,声影的半径也随之增大,这是因为相关的声视界和声球都变大了。我们的研究将有助于我们进一步了解黑洞的近视界几何特征。我们还希望在不久的将来,我们的观测结果可以在实验上被检测到。
2020-12-12 gr-qc
Charges, conserved quantities and fluxes in de Sitter spacetime
讨论了渐近局部de Sitter时空中守恒量的定义。人们可以将未来和过去无穷远处以及其他柯西曲面$I_t$上的全息电荷的模拟定义为类时曲面$C$和柯西曲面$I_t$的交点上的积分。一般来说,定义在柯西曲面$I_t$上的电荷$Q^t$依赖于$C$,但如果引力通量不存在,则电荷与$C$无关。另一方面,如果有一个净引力通量进入或离开由$C_1, C_2$和两个柯西曲面限定的时空区域,那么$ΔQ^t(C_1, C_2) = Q^t(C_1)-Q^t(C_2)$也会发生相同的变化。
2022-09-27 gr-qc hep-th
Quasi-local mass at the null infinity of the Vaidya spacetime
关于零无穷远处的Trautman-Bondi质量[1,8,5]有两个重要的陈述:一个是正性[7,6],另一个是Bondi质量损失公式[1],它们都是全局的。准局部质量的正性可能导致零无穷远处的局部描述。这一点在本笔记中的Vaidya时空中得到了证实。我们研究了Vaidya时空零无穷远处固定尺寸表面上的Wang-Yau准局域质量。最佳嵌入方程的明确解决和准本地质量的Vaidya时空的质量方面的功能进行评估。
2016-08-22 gr-qc math.DG
Quasi-Local Conservation Equations in General Relativity
利用广义相对论的一阶Kaluza-Klein形式,从四维时空(2,2)分裂的Einstein方程出发,导出了一组精确的准定域守恒方程.这些方程被解释为准本地能量,动量和角动量守恒方程。在渐近平坦时空的渐近区域中,准局域能量和能流积分分别约化为Bondi能量和能流。在球对称时空中,准局域能量变成了米斯纳-夏普能量。此外,在一般动态黑洞事件视界上,准定域能量守恒方程与Thorne { \it et al}研究的守恒方程一致.我们简要地讨论其余的准局部守恒方程。
2001-11-21 gr-qc
A new (original) set of Quasi-normal modes in spherically symmetric AdS black hole spacetimes
从黑洞微扰理论出发,球对称AdS黑洞时空中的准简正模(QNM)通常采用Horowitz和Hubeny方法[1]通过施加Dirichlet或消失能流边界条件来研究。该方法是利用标量微扰和盒状有效势构造的,其中径向方程在径向坐标接近无穷大时趋于无穷大。这些QNM可以被实现为一组不同的解决方案从那些获得的势垒有效电位。然而,在某些情况下,在AdS黑洞时空中可以发现类势垒有效势的存在,这意味着当径向坐标分别到达事件视界和无穷远时,我们可以通过纯进入和纯流出边界条件得到一组新的(原始的)QNM.在AdS黑洞的情况下获得这组QNM是本文的主要重点。
2020-06-08 gr-qc
Spacetime mappings of the Brown-York quasilocal energy
在理论物理的几个领域中,了解准局部能量如何在保形重标度或广义克尔-希尔德映射下变换是有用的。我们推导出球对称下Brown-York准定域能量的变换性质,并与Misner-Sharp-Hernandez能量的变换性质进行了对比。
2019-08-07 gr-qc hep-th
Quasi-local energy with respect to de Sitter/anti-de Sitter reference
本文研究了具有宇宙学常数的参考时空中的准定域守恒量。我们遵循作者在[25,26,7]中提出的方法,并将准局域能量定义为表面哈密顿量的差。引力能的基态被认为是德西特(dS)或反德西特(AdS)时空中的参考组态。这定义了相对于参考时空的准局域能,并推广了我们以前相对于闵可夫斯基时空的定义。通过对参考时空的最优等距嵌入,将参考时空的Killing场移植回物理时空的表面,完成了准局域守恒量的定义。我们还计算了相应的总守恒量如何在爱因斯坦方程与宇宙学常数的演变。
2016-03-09 gr-qc math.DG
Causal Geometry of Einstein-Vacuum Spacetimes with Finite Curvature Flux
解决爱因斯坦-真空方程的$L^2$ -有界曲率猜想的核心困难之一是能够以这种有限的规律性控制时空的因果结构。在本文中,我们展示了如何绕过这个困难,表明的几何零超曲面的恩斯坦真空时空可以控制的初始数据和通过超曲面的全曲率通量。
2003-09-29 gr-qc math-ph math.AP
Quasinormal modes in pure de sitter spacetimes
我们研究了纯德西特时空中的标量微扰和费米子微扰。对于标量微扰,我们证明了在标量场质量为$m>\frac{d-1}{2l}$的条件下,可以存在定义良好的拟正规模。给出了三维和四维费米子微扰的准正规频率。我们发现,与其他维情况不同,在三维纯de Sitter时空中,s波不存在准正规模。这种由空间维度引起的有趣的差异对标量和费米子微扰都是正确的。
2004-08-18 gr-qc hep-th
Quasi-normal modes of toroidal, cylindrical and planar black holes in anti-de Sitter spacetimes: scalar, electromagnetic and gravitational perturbations
研究了广义相对论中视界为环、柱或平面拓扑的黑洞在渐近反德西特时空中标量、电磁和引力扰动的准正规模。相关的准正规频率描述了黑洞附近相应测试场随时间的衰减。根据AdS/CFT猜想,频率的倒数是相应的共形场论接近热平衡的动力学时标的量度。
2001-10-12 gr-qc hep-th
Quantum vacuum excitation of a quasi-normal mode in an analog model of black hole spacetime
在视界附近的真空量子涨落会因霍金效应而产生关联辐射。我们用微腔极化激元驱动耗散量子流体作为黑洞时空量子场论的模拟模型,数值计算了关联辐射。我们表明,除了霍金效应在音速视界,量子涨落可能会导致一个相当大的稳态激发的准正常模式的场论。在空间密度涨落和霍金辐射谱中发现了准正模激发的可观测特征。这表明一种内在的涨落驱动机制导致了黑洞时空准正常模式的量子激发。
2023-02-28 gr-qc quant-ph
Thermal Casimir effect in a classical liquid in a quasi-periodically identified conical spacetime
本文研究了由有效圆锥时空拓扑和准周期边界条件引起的经典液体有限温度量子涨落。锥形时空可能是一个向错,也可能是一个宇宙弦。在这种情况下,我们考虑一个声子场表示量子激发的液体密度,它服从一个有效的克莱因-戈登方程与声速取代的光速。我们得到封闭的热Hadamard函数的解析表达式,因此,重整化均方密度波动的液体随着热力学量,如内能,自由能,总能量和熵密度。我们还讨论了极限情况,包括低温和高温制度,以及只有圆锥时空或准周期性的情况。
2022-01-19 gr-qc hep-th
Stability under scalar perturbations and quasinormal modes of 4D Einstein-Born-Infeld dilaton spacetime: Exact spectrum
我们研究了标量扰动下的稳定性,并计算了1+3维Einstein-Born-Infeld算符时空的准正规模。用超几何函数求解全径向方程,给出了谱的精确解析表达式。我们发现频率纯粹是虚构的,并且我们通过数值计算来确认我们的结果。虽然扰动黑洞的标量场是电中性的,但观察到的不稳定性类似于Reissner-Nordström黑洞的带电标量扰动。
2018-04-13 gr-qc hep-th
Quasi-local mass and isometric embedding with reference to a static spacetime
应用等距嵌入的数学理论研究了广义相对论中的准定域质量概念。特别是,我将报告关于宇宙时空(如德西特时空或反德西特时空)或黑洞时空(如史瓦西时空)的准定域质量的一些最新进展。本文基于与陈柏宁、王业凯和丘成桐的合作。
2020-10-23 gr-qc math-ph math.AP
Dirac Quasi-Normal Modes in Schwarzschild Black Hole Spacetimes
我们使用WKB近似计算了史瓦西黑洞时空中无质量和有质量的狄拉克准简正模频率。对于无质量的情况,我们发现,与积分自旋场的情况类似,频率的实部随角动量数$κ$的增加而增加,而虚部或阻尼随固定$κ$的模数$n$的增加而增加.对于有质量的情况,振荡频率随场的质量$m$而增大,而阻尼则减小。因此,质量越大的场衰减得越慢。
2003-03-20 gr-qc hep-th
Induced vacuum bosonic current by magnetic flux in a higher dimensional compactified cosmic string spacetime
在本文中,我们分析了由磁通量沿高维时空中理想宇宙弦运动所引起的玻色子电流密度,承认弦轴上的坐标是紧化的。此外,我们承认存在一个磁通量封闭的紧化轴。为了发展这一分析,我们计算了完整的规范玻色子波函数服从准周期性条件,任意相位$β$,沿紧维。在这种情况下,只有方位角和轴向电流密度发生。至于方位流,有两种贡献。第一个贡献对应于没有紧化的宇宙弦时空中的标准方位流,而第二个贡献是一个新的贡献,由紧化本身引起。后者是由弦轴包围的磁通量的偶函数,并且是沿着其芯的磁通量的奇函数,其周期等于量子通量$Φ_0=2π/e$。另一方面,非零轴向电流密度是沿弦芯的磁通量的偶函数和由其包围的磁通量的奇函数,我们还发现,在没有由弦轴包围的磁通量的情况下,轴向电流密度为零。对于模型物理参数的特定极限情况,给出了电流密度的渐近表达式。
2015-04-10 gr-qc hep-th
Quantum vacuum fluctuation effects in a quasi-periodically identified conical spacetime
我们考虑一个准周期性确定的圆锥时空,像一个宇宙弦或向错,研究非零平均量子真空涨落对能量动量张量和感应电流密度与带电标量场的影响。我们获得了两点Wightman函数和真空期望值的字段平方,以及能量动量张量的所有组件的精确封闭的解析表达式。至于感应电流密度,由于所使用的准周期条件,发现的唯一非零平均分量是方位角分量。我们还将我们的结果与文献中发现的结果进行了比较。
2020-07-07 gr-qc hep-th
Quasi-Local Energy of a Rotating Object Described by Kerr Spacetime
用直接计算的方法计算了用克尔度规描述并被固定半径表面包围的旋转黑洞的布朗约克准局域能量。没有对角动量或Boyer-Lindquist坐标中的径向坐标进行特殊假设。任意参考项已设置为零。这一结果可能与天体物理学中的应用、基本粒子的建模或准局域量框架的扩展有关。给出了不完全椭圆积分的解析表达式。
2018-11-17 gr-qc hep-th
Small sphere limit of the quasi-local energy with anti de-Sitter space reference
在文献[13]中,对具有非零宇宙学常数的时空引入了一个新的准局域能量。在这篇文章中,我们研究了这个新定义的准局域能量的小球极限的时空与负宇宙学常数。对于这样的时空,反deSitter空间被用作准局域能量的参考。给定时空$N$中的一个点$p$,我们考虑一个正则曲面族沿着它的未来零锥逼近$p$,并计算了准局域能量的极限。求解确定准局部能量临界点的最优嵌入方程,以评估极限。使用最佳的嵌入,我们表明,极限恢复的应力能量张量的物质场在$p$。对于真空时空,准局域能量消失到更高的阶。在这种情况下,准局域能量的极限与$p$处的贝尔-罗宾逊张量有关。
2018-02-02 gr-qc math.DG
A Ray-Tracing Algorithm for Spinning Compact Object Spacetimes with Arbitrary Quadrupole Moments. I. Quasi-Kerr Black Holes
我们描述了一个新的数值算法的射线追踪的外部时空的旋转致密物体的特点是任意四极矩。这样的时空描述了非克尔真空解,可以用来检验无毛定理,并结合对吸积黑洞的观测。它们也适用于自旋频率在300-600 Hz范围内的中子星,这是低质量X射线双星中典型的爆发源。我们用我们的算法表明,允许时空的四极矩采取任意值导致可观察到的影响,在相对论性增宽荧光铁线的轮廓从几何薄吸积盘。
2010-11-17 astro-ph.HE gr-qc
Quasinormal modes of massive vector fields on the Kerr spacetime
研究了旋转黑洞时空中Proca场的准正规模频率谱。首先,我们回顾如何引入场质量修改的标量场的情况下,导致倏逝模和准共振的频谱。接下来,我们将研究Proca场的三种物理极化及其与无质量极限中电磁场模式的关系。利用分离的变量,我们得到了一个五项递归关系,从一个适当的矩阵的径向函数。应用高斯消去法和改进的Lentz算法,从连分数的根计算拟正规频率。我们验证我们的方法通过计算准束缚态频率,这是互补的准正规模式,可以使用相同的方法计算。我们提出了一个选择的结果,所有三个极化的低卧泛音,在一个范围内的黑洞自旋和字段质量。
2020-08-24 gr-qc hep-th
Vacuum Polarization of a Charged Massless Fermionic Field by a Magnetic Flux in the Cosmic String Spacetime
我们计算了理想宇宙弦时空中由磁通量引起的无质量左手旋量场的能量动量张量的真空平均值。在这一分析中,考虑了三种不同的磁场配置:{ \it{i)} }管内的均匀场,{ \it{ii)} }与$1/r$成比例的磁场和{ \it{iii)} }具有$δ$函数的圆柱壳。在这三种情况下,半径为$R$的无限长管的轴与宇宙弦重合。为了进行这些计算,我们明确地获得了与这些物理系统相关的欧几里得费曼传播子。我们将看到,这些传播子有两个不同的部分。第一个是标准的,即,对应于与理想化宇宙弦时空中的无质量费米子场相关的旋量格林函数,其中磁通量穿过线奇点。第二部分是新的,它们是由于管的半径的有限厚度。正如我们将看到的那样,这些额外的部分为能量动量张量的真空平均值提供了相关的贡献。
2003-10-08 gr-qc hep-th
Quasi-bound state resonances of charged massive scalar fields in the near-extremal Reissner-Nordström black-hole spacetime
用{ \it解析方法}研究了近极值带电Reissner-Nordström黑洞时空中带电质量标量场的准束缚态.这些组成的黑洞场系统的离散共振模式的特点是物理激发的边界条件的传入波在黑洞地平线和指数衰减(有界)的径向本征函数在空间无穷远。通过求解黑洞时空中线性化标量场的Klein-Gordon波动方程,得到了表征Reissner-Nordström黑洞荷电标量场系统准束缚态共振的复频谱的一个非常简洁的解析公式.
2017-05-12 astro-ph.HE gr-qc hep-th