Spinning branes in Riemann-Cartan spacetime
利用应力-能量和自旋张量的守恒定律,研究了黎曼-嘉当几何中膜状物体的运动。世界面方程和边界条件得到了明显的协变形式。在粒子的情况下,由此产生的世界线方程原来表现出一种新的自旋曲率耦合。特别地,零尺寸粒子的自旋不与背景曲率耦合。在弦的情况下,研究了自旋和挠率的特殊选择下的世界片动力学。结果得到了与Kalb-Ramond反对称外场的已知耦合。在几何上,Kalb-Ramond场被认为是挠率本身的一部分,而不是挠势。
2010-10-09 gr-qc hep-th
Kinematics and dynamics of null hypersurfaces in the Einstein-Cartan spacetime and related thermodynamic interpretation
在时空(黎曼-嘉当背景)中存在挠率的情况下,由零矢量$l^a$产生的一般零超曲面的一般几何构造正在这里得到发展。然后,我们明确定义和结构的各种相应的运动学量。零面的动力学,特别是由$\hat{G}_{ab}k^al^b$,也进行了讨论。后者是在{ \it测地线约束}条件下构造的。这产生了对应于辅助零矢量$k^a$的膨胀标量的变化率与零表面上的各种运动学实体之间的关系。使用这种关系,我们表明,爱因斯坦-Cartan-Kibble-Sciama方程(它提供了动力学的度量和扭转张量)在这个零超曲面获得热力学解释。热力学实体,如温度,熵密度,能量和压力被正确识别。在整个分析中,我们采用了挠率的几何场解释,所有的讨论都是以协变的方式进行的。
2022-10-18 gr-qc hep-th
Deviation equation in Riemann-Cartan spacetime
本文导出了Riemann-Cartan时空中的广义偏差方程。该方程描述了连接向量的动力学,该连接向量将两条一般相邻的世界线上的事件联系起来。我们的结果适用于Riemann-Cartan背景下的任何理论,特别是适用于广义相对论框架之外的一大类引力理论。
2018-06-02 gr-qc
MacDowell-Mansouri gravity and Cartan geometry
广义相对论的麦克道尔-曼苏尔公式的几何内容最好用嘉当几何来理解。特别是,嘉当几何给出了明确的几何意义,麦克道尔-曼恩的技巧,结合列维-奇维塔连接和coframe场,或焊接形式,到一个单一的物理场。嘉当的观点允许我们将物理时空看作是一个任意齐次的“模型时空”的切向近似,不仅包括标准广义相对论中隐含使用的平坦闵可夫斯基模型,还包括德西特、反德西特或其他模型。“嘉当连接”给出了从一个“切线模型时空”到另一个“切线模型时空”的平行输运的处方,沿着任何路径,给出了麦克道尔-曼苏尔连接的自然解释,即沿着物理时空“滚动”模型时空。我解释了嘉当几何,和“嘉当规范理论“,其中的规范场被嘉当连接所取代。特别是,我讨论麦克道尔-曼苏尔引力,以及其最近的重新制定的BF理论,在嘉当几何的背景下。
2009-05-15 gr-qc hep-th math.DG
Relationship of gauge gravitation theory in Riemann-Cartan spacetime and general relativity theory
研究了黎曼-嘉当时空中规范引力理论的最简单变形,它导致宇宙学奇点问题和暗能量问题的解决。结果表明,在一般引力系统的情况下,通过对引力拉格朗日量的不定参数作一定的限制,该理论导出了具有有效宇宙学常数的爱因斯坦引力方程。
2017-04-19 gr-qc
Spacetime and observer space symmetries in the language of Cartan geometry
我们引入了一个对称生成向量场的定义,该向量场在流形上具有一阶约化Cartan几何。我们应用这个定义的物理动机的一些例子,并表明,我们新引入的对称性的概念与通常的对称性概念的仿射,黎曼-嘉当,黎曼和Weizenböck几何,这是传统上被用作时空模型。此外,我们讨论的情况下,嘉当几何,可用于模拟观察者空间,而不是时空。我们展示了观察者空间上的哪些向量场可以被解释为底层时空流形的对称生成器,因此可以被称为“时空”。最后,我们将这种结构应用到芬斯勒时空,并表明芬斯勒时空上的对称生成向量场确实与其观察者空间上的时空向量场一一对应。
2016-08-20 gr-qc hep-th math-ph
On theory of regular accelerating Universe in Riemann-Cartan spacetime
研究了建立在Riemann-Cartan时空中的各向同性宇宙学。研究了在宇宙膨胀开始时,在极限能量密度附近,填充有普通引力物质和标量场的均匀各向同性宇宙模型的性质。结果表明,宇宙学模型不仅关于哈勃参数和能量密度是正则的,而且关于挠率张量和曲率张量也是正则的。
2013-09-24 gr-qc
A momentum-space representation of Feynman propagator in Riemann-Cartan spacetime
首先,我们在任意的黎曼-嘉当时空中,用自平行线代替测地线来构造广义黎曼正规坐标。借助于广义Riemann正规坐标及其相应的正交标架,我们得到了标量场的Feynman传播子的动量空间表示,它是Bunch和Parker的工作在有挠弯曲时空中的直接推广.我们进一步从动量空间表象导出了$n$维Riemann-Cartan时空中的本征时间表象。利用量纲正则化方法得到了自由标量场单圈有效拉格朗日量的重整化。当挠率张量为零时,我们得到的动量空间表示就回到了标准的黎曼结果。
2010-04-11 gr-qc
Extensions of Lorentzian spacetime geometry: From Finsler to Cartan and vice versa
我们简要地回顾了两个最近发展的时空洛伦兹几何的扩展,并证明它们实际上是密切相关的。第一个是观察者空间的概念,它概括了洛伦兹观察者的空间,即,未来的单位时间向量,使用嘉当几何。第二个是芬斯勒时空的概念,它将广义相对论的洛伦兹度规推广到依赖于爱因斯坦的芬斯勒度规。我们表明,每一个芬斯勒时空拥有一个定义良好的观察者空间,可以自然地配备了一个嘉当几何。相反,我们推导出条件下,观察者空间的嘉当几何产生芬斯勒时空。我们进一步表明,这两个结构是相辅相成的。最后,我们将我们的结构应用到两个引力理论,观察者空间上的MacDowell-Mandarin引力和Finsler引力,并将它们的作用从一个几何转换到另一个几何。
2013-06-27 gr-qc hep-th math-ph
A cosmological model in Weyl-Cartan spacetime
我们提出了一个宇宙模型的基础上的早期阶段的宇宙的Weyl-Cartan时空。在该模型中,扭转$T^α$和非度量性$Q_{αβ}$与真空极化成正比。扩展我们之一(RT)的早期工作,我们详细讨论了宇宙标度因子和Weyl 1-形式的行为。我们展示了我们的模型如何适合更一般的框架度量仿射重力(MAG)。
2001-03-23 gr-qc
Kaluza-Klein cosmology from five-dimensional Lovelock-Cartan theory
研究了具有$S^1$拓扑的紧致维的五维时空中Lovelock-Cartan理论的Kaluza-Klein降维问题.我们在约化时空中找到了Friedmann-Robertson-Walker类的宇宙学解。由降维引起的挠率和场在四维中诱导出一个非零的能量动量张量。我们找到了描述宇宙膨胀、收缩和弹跳的解。该模型在参数空间的某些区域显示了额外维度的动态紧化。
2016-12-16 gr-qc hep-th
Geometry of Curved Spacetimes Equipped with Torsionful Affinities and Einstein-Cartan's Theory in Two-Component Spinor Form
本文研究了具有 torsionful 平移结构的时空经典世界结构,并以双组分旋量形式呈现了 Einstein-Cartan 理论及其与广义相对论的对应原理。
2025-08-23 gr-qc
Vacuum Plane Waves; Cartan Invariants and physical interpretation
作为使用Karlhede算法获得的Cartan不变量的应用,我们研究了PP波时空的一个简单子类,引力平面波。我们提供了一个不变的分类,这些时空,然后研究几个显着的子情况:线偏振平面波,弱场圆偏振波,和另一类平面波的不变量的集合上施加条件。当我们研究这些时空时,我们将不变结构(即,嘉当标量)的物理描述,这些时空使用测地偏差方程相对于类时测地观察者。
2012-10-02 gr-qc
Revisiting wormhole energy conditions in Riemann-Cartan spacetimes and under Weyl transformations
我们表明,违反零能量条件的物质,所需的可穿越的虫洞,可以删除在扭曲的时空。此外,我们表明,这种违反也可以删除的共形框架中获得的外尔变换。这是因为共形变换的虫洞和具有扭转的时空中的虫洞由于满足零能量条件的“正常”物质和能够大大违反零能量条件的诱导的“几何”能量动量张量的组合而得以维持。
2018-12-13 gr-qc
String Theory and String Newton-Cartan Geometry
非相对论性弦论是由一个具有相对论性世界片和非相对论性目标时空几何的西格玛模型描述的,它被称为弦牛顿-嘉当几何。本文得到了弦牛顿-Cartan几何作为广义相对论黎曼几何在无通量二型场上的极限。然后,我们将同样的限制应用于弯曲背景场中的相对论性弦论,并证明了它导致了耦合到Kalb-Ramond场和Schmidson场背景的弦牛顿-Cartan几何中的非相对论性弦论。最后,我们用我们的极限方法研究了时空运动方程和非相对论性弦论的T对偶变换。我们的结果再现了最近的研究β-函数和T-对偶的非相对论性弦论从微观世界片定义的非相对论性弦论。
2019-12-06 gr-qc hep-th
Scalar Polynomial Curvature Invariants in the Context of the Cartan-Karlhede Algorithm
我们采用Cartan-Karlhede算法,以完全描述类哥德尔时空的三维引力。通过检查允许的Segre类型(或P型)的Ricci张量,我们提出的结果的Cartan-Karlhede算法的每个子类的代数独立的Cartan不变量在每个订单。使用这个较小的Cartan不变量子集,我们用这个Cartan不变量子集来表示Gödel-like时空的标量多项式曲率不变量,并生成一个最小的标量多项式曲率不变量集,它唯一地表征Gödel-like时空类中的度量,并用Ricci张量的P-型来识别子类。
2018-09-05 gr-qc
Quartic Horndeski-Cartan theories in a FLRW universe
该研究在 FLRW 背景下考察四次 Horndeski-Cartan 理论,发现挠率不引入新自由度,仅修改传播,且族中仅一个理论的标量模式具有规则色散关系。
2024-02-04 gr-qc hep-th
On some physical aspects of isotropic cosmology in Riemann-Cartan spacetime
在庞加莱引力规范理论的框架内,考虑了建立在引力拉格朗日量的充分一般表达式基础上的各向同性宇宙学。在最一般的均匀各向同性模型的情况下,给出了宇宙学方程和挠函数方程的推导。讨论了与暗能量问题和宇宙奇点问题的可能解有关的各向同性宇宙学的物理问题。
2013-02-11 gr-qc
A comment on the inhomogeneous Einstein-Cartan-Kalb-Ramond fields in Cosmology
本文证明了四维Einstein-Cartan-Kalb-Ramond(ECKR)引力理论中不可能存在含时解,从而导致所有Kalb-Ramond场平凡地消失.这一结果似乎与SenGupta等人(Class.和量子引力19(2002)677),其中deSitter时空解被发现作为光学活性时空的一个例子。在四维扭曲时空中,似乎只有非均匀KR场才是可能的。
2002-03-26 gr-qc
Tidal heating in a Riemann-Cartan spacetime
我们考虑可能的扰动的黑洞事件视界引起的物质与自旋,扩展的Hawking-Hartle公式(潮汐加热)的存在下扭转的推导。当专门的理论与非零(伪)无痕分量的(反)扭转张量,我们显着地发现,潮汐加热现象得到修改额外的扭转相关的条款,与以前的调查的基础上雅各布森的时空热力学方法。这些结果导致了相关的现象学和理论后果:霍金-哈特尔项的修改改变了与在无穷远处观察到的引力辐射相关的邦迪质量,并修改了蒸发黑洞的霍金辐射光谱。
2023-03-22 gr-qc
A review of Einstein Cartan Theory to describe superstrings with intrinsic torsion
本文回顾了广义相对论在时空挠率存在下的著名推广--爱因斯坦-嘉当理论。真空方程是逐步推导出来的。讨论了确定有物质存在时的场方程的Vielbein公式。对于任何熟悉广义相对论的学生来说,这篇评论都很容易理解。此外,ECT被用来描述超弦的内在扭转,假设一个$D_p$ -膜在存在一个弯曲的背景的NS NS Kalb-Ramond场。D-膜世界体积是一个由狄拉克-玻恩-因菲尔德(DBI)作用量支配的平坦时空。在动力学NS-NS $B$ -场存在时,扭曲张量等于完全反对称挠率。利用这一点,确定了存在挠时$D_p$ -膜作用量的形式.
2020-09-11 gr-qc hep-th
Symmetry in Cartan language for geometric theories of gravity
本文给出了一阶约化Cartan几何流形上对称生成向量场的一个新定义。我们将这个定义应用到引力理论中的一些时空几何中,并表明它与仿射、黎曼-嘉当、黎曼、魏森博克和芬斯勒时空的通常对称性概念一致。
2015-08-20 gr-qc hep-th math-ph
To theory of asymptotically stable accelerating Universe in Riemann-Cartan spacetime
分析了在庞加莱引力规范理论框架下基于不定参数引力拉氏量一般表达式建立的均匀各向同性宇宙学模型。本文给出了平坦宇宙模型渐近解的特殊点及其依赖于不定参数的稳定性条件,并讨论了引力方程组渐近解的数值积分方法。给出了无暗能量加速宇宙的数值解。
2014-10-02 gr-qc
Locally Inertial Reference Frames in Lorentzian and Riemann-Cartan Spacetimes
在本文中,我们仔细研究的概念,局部惯性参考系(LIRF)在洛伦兹和黎曼-嘉当时空结构。我们为这些对象提供了严格的数学定义,这需要初步在观察者、参考系、给定参考系的自然适应坐标函数的概念之间进行明确的数学区分,以及哪些属性可以表征洛伦兹和Riemann-Cartan结构中的惯性参考系(如果有的话)。我们希望能够澄清一些与文献中出现的LIRF概念相关的最终模糊问题,特别是洛伦兹时空和黎曼-嘉当时空中的LIRF与爱因斯坦最快乐的想法之间的关系,即,等价原则。
2011-11-11 gr-qc math-ph math.MP
A cosmological model in Weyl-Cartan spacetime: II. Magnitude-redshift relation
在这第二部分,我们的系列文章替代宇宙学模型,我们调查的观测结果,新的Weyl-Cartan模型提出了较早。我们回顾了标准FLRW模型中星等-红移关系的推导过程,并描述了它对宇宙学模型的依赖性。有了这些知识,我们在新的Weyl-Cartan模型中推导出了星等-红移关系。我们寻找最佳拟合参数使用的组合数据集的92超新星的Ia型王,这是基于最近的超新星数据的Perlmutter等。和Riess等。此外,我们比较我们的最佳拟合参数与其他几个小组的结果进行了类似的分析,在标准宇宙学模型以及在非标准模型。
2002-12-30 gr-qc
A cosmological model in Weyl-Cartan spacetime: I. Field equations and solutions
在这第一系列的替代宇宙学模型,我们提出了一个扩展版本的宇宙学模型在Weyl-Cartan时空。新的模型可以被看作是一个推广的模型开发较早联合Tresguerres。在这个模型中,非黎曼量,即挠率$T^α$和非度量性$Q_{αβ}$,与Weyl 1-形式成比例。超动量$Δ_{αβ}$取决于我们对非度规性的假设,反之亦然。我们推导出不同情况下的场方程的显式形式,并提供了广泛的一类参数的解决方案。我们证明,这是可能的,以构建模型中的非黎曼量消亡的时间。我们展示了我们的模型如何适合更一般的框架度量仿射重力(MAG)。
2002-12-30 gr-qc
On the spacetime connecting two aeons in conformal cyclic cosmology
作为商空间,闵可夫斯基和德西特是构建物理学理论的基本的非引力时空。当广义相对论建立在德西特时空上时,通常的黎曼结构被一种更一般的结构所取代,称为德西特-嘉当几何。在无限宇宙学项的收缩极限中,德西特-卡尔丹时空简化为奇异的、平坦的、共形不变的四维锥时空,在这个四维锥时空中不存在我们通常的时间间隔和空间距离的概念。它表明,这样的时空满足所有的属性,包括外尔曲率假设,必要的发挥桥梁时空连接两个永世在彭罗斯的共形循环宇宙学的作用。
2015-11-17 gr-qc hep-th
Locally Rotationally Symmetric Spacetimes in Einstein-Cartan Theory and Their Classification
Institute of Theoretical Physics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University(查理大学数学物理学院理论物理研究所);DIME Sez. Metodi e Modelli Matematici, Università di Genova(热那亚大学DIME数学方法与模型系);INFN Sezione di Genova(意大利国家核物理研究所热那亚分部)
该研究在Einstein-Cartan-Sciama-Kibble引力框架下,推导了Weyssenhoff流体源的局部旋转对称挠率时空的协变方程组,建立分类方案分析各类性质,还得到了引力场方程的新解析解。
2025-07-02 gr-qc math-ph math.MP
On scalar curvature invariants in three dimensional spacetimes
我们希望在三维洛伦兹时空中构造一个代数独立的标量曲率不变量的最小集合,该不变量由黎曼(Ricci)张量及其协变导数的收缩到一定的微分阶而形成。为了做到这一点,我们利用Cartan-Karlhede等价算法,因为在一般情况下,所有的Cartan不变量都与标量多项式曲率不变量有关。作为一个例子,我们应用该算法的类3D Szekeres宇宙时空与共动的尘埃和宇宙学常数$Λ$。在这种情况下,我们发现最多有12个代数独立的Cartan不变量,包括$Λ$。我们提出了这些Cartan不变量,我们将它们与12个独立的标量多项式曲率不变量(两个,四个和六个,分别为零,第一,第二阶标量多项式曲率不变量)。
2016-02-11 gr-qc
On the Equivalence of Spacetimes, the Cartan-Karlhede Algorithm
众所周知,在广义相对论中,两个度规通过坐标变换联系起来的时空在物理上是等价的。然而,给定两个线元素,几乎不可能实现最一般的坐标变换来检验时空的等价性。在本文中,我们提出了所谓的Cartan-Karlhede算法,它提供了一个有限的步骤序列来决定是否两个度量是等价的。本文的重点是通过几个简单的例子来说明该方法,以便读者在实践中了解算法的基本原理和细节。
2020-07-31 gr-qc math-ph math.DG
Spontaneous and Explicit Spacetime Symmetry Breaking in Einstein-Cartan Theory with Background Fields
本文研究 Einstein-Cartan 理论中固定背景场引发的微分同胚与局域平移、Lorentz 对称性破缺,分析挠率、no-go 约束及能量-动量张量效应。
2024-01-19 gr-qc
Nonsingular Dirac particles in spacetime with torsion
我们使用Papapetrou方法的多极展开表明,狄拉克场在爱因斯坦-嘉当-基布尔-夏马(ECKS)引力理论不能形成奇异的配置集中在一个或两个维的时空表面。相反,这样的场描述了一个非奇异粒子,其空间维度至少是其Cartan半径的数量级。特别地,扭转修改了Burinskii的狄拉克电子模型作为康普顿尺寸的Kerr-Newman奇异环,通过将环替换为具有康普顿尺寸的外半径和Cartan尺寸的内半径的环形结构。我们推测,扭转所产生的自旋防止形成奇异性的物质组成的夸克和轻子。我们期望电子的Cartan半径~10^{-27} m在ECKS时空中的费米子的量子场论中引入有效的紫外截止。我们还估计,物质的最大密度与相应的嘉当密度约为10^{51} kg·m^{-3},这给出了黑洞质量的下限约为10^{16} kg。这个极限对应于能量~10^{43} GeV,比LHC目前可用的最大束流能量大39个数量级。因此,如果挠率存在,并且ECKS引力理论是正确的,LHC就不能产生微型黑洞。
2010-10-29 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Pre-geometric Einstein-Cartan Field Equations and Emergent Cosmology
Scuola Superiore Meridionale(南方高等学院);INFN Sezione di Napoli(意大利国家核物理研究所那不勒斯分部)
本文推导并分析了预几何引力理论的场方程,通过自发对称破缺后获得度规结构,恢复爱因斯坦和卡-蒂场方程,并给出首个精确解,可能解决大爆炸奇点问题。
2025-09-03 gr-qc hep-th
On the Energy-Momentum and Spin Tensors in the Riemann-Cartan Space
一般经典理论的物质场在任意黎曼-嘉当空间被认为是。对于这些理论,借助于平衡方程,当拉格朗日量包含(a)任意一组张量物质场及其二阶以下的协变导数,以及(b)曲率张量和(c)挠率张量及其直到二阶的协变导数。一个非平凡的显着一般协变推广的贝林凡特对称化过程,适用于任意的黎曼-嘉当空间,进行。构造了一个一般形式的协变对称化能量动量张量。
2014-01-11 gr-qc hep-th
Einstein-Cartan gravity excludes extra dimensions
我们表明,在额外的维黎曼-嘉当时空中的电子有一个有限的大小,这是远远大于其半径的实验上限。因此,根据爱因斯坦-嘉当引力理论,如果自旋产生挠率,那么粒子物理学中弱/普朗克体系的阿卡尼-哈米德-季莫普洛斯-德瓦利模型和兰德尔-桑德拉姆模型就不可行了。
2010-01-25 gr-qc hep-ph hep-th
Scale invariant Einstein-Cartan theory in three dimensions
通过研究Lorentz群的双覆盖,对旋量场的协变导数进行了微小的修正,从而使著名的Einstein-Cartan理论后退。我们首先在一个具有曲率和挠率的非黎曼时空中写出由Einstein-Hilbert项、Dirac项和一个标量场项组成的拉格朗日量。然后,通过解析地求解仿射联络,我们以自洽的方式在黎曼时空中重新表述了理论。最后,我们讨论了我们的研究结果,并给出了未来的观点。
2023-01-21 gr-qc
Elie Cartan's torsion in geometry and in field theory, an essay
本文综述了挠率在场论中的应用。首先,我们展示挠率的概念是如何在微分几何中出现的。在嘉当回路的上下文中,挠率与平移的关系类似于曲率与旋转的关系。嘉当的调查开始分析爱因斯坦的广义相对论理论,并采取追索权的理论Cosserat连续。在这些连续体中,其点具有独立的平移和旋转自由度,除了通常的(力)应力外,还存在自旋力矩应力。在具有位错线的三维连续晶体中,可以引入以晶格结构为平行性基础的线性连接。这种连续介质具有与Cosserat连续介质类似的性质,位错密度等于这种连接的扭转。随后,这些想法被应用到四维时空。一个平移的引力规范理论被展示(在Weitzenboeck或telepallel时空中),以及可行的爱因斯坦-嘉当理论(在黎曼-嘉当时空中)。在这两种理论中,挠率的概念都以一种基本的方式包含着。将嘉当螺旋楼梯描述为挠率空间的三维欧几里德模型,并讨论了挠率的意义。
2007-11-09 gr-qc
Einstein-Cartan Cosmologies
基于广义相对论的宇宙学包含反对称联系(挠率),可以表现出良好的理想特征,如初始奇点的不存在和宇宙早期暴胀的可能性。在简要回顾了扭转宇宙学的标准方法之后,我们将其推广到证明几种扭转引力理论是可能的,使用拉格朗日量中的不同选择的非纯不变量。结果,不同的宇宙学出现了。在所有这些情况下,宇宙都有可能避免初始奇点,并经历初始加速膨胀。这些理论之间的差异突出。
2018-12-11 gr-qc hep-th
A new asymptotical flat and spherically symmetric solution in the generalized Einstein-Cartan-Kibble-Sciama gravity and gravitational lensing
首先给出了广义Einstein-Cartan-Kibble-Sciama(ECKS)引力理论中一个新的渐近平坦球对称解,然后研究了光子在此背景下的传播.该解具有三个独立的参数,它们对光子球、光线偏转角和引力透镜的影响很大。由于视界存在的条件与光子球存在的条件并不矛盾,所以存在一种特殊的情况,即在这个时空中有视界而没有光子球。特别地,我们发现在这种特殊情况下,光线在事件视界附近的偏转角趋向于一个有限值而不是发散,这在其他时空中是没有探索过的。我们还研究了光子球时空中的强引力透镜,并探讨了强场极限下时空参数对引力透镜系数的影响。
2018-12-01 gr-qc
String background fields and Riemann-Cartan geometry
我们研究了包裹在$(D+1)$维Riemann-Cartan时空的超紧维上的圆柱膜的经典动力学。从普遍有效的应力-能量守恒方程和自旋张量守恒方程出发,导出了世界面方程和边界条件。具体地说,我们认为膜的宏观物质与最大对称分布的自旋。在窄膜极限下,得到了降维理论。它描述了有效弦如何耦合到有效$D$维几何。观察到与弦论$σ$ -模型的惊人的一致性。在这个对应中,弦背景场$G_{μν}$、$B_{μν}$、$A_μ$和$Φ$与黎曼-嘉当时空的度规和挠率有关。
2010-09-14 gr-qc
Ghost neutrinos and radiative Kerr metric in Einstein-Cartan gravity
本文研究了具有全斜对称Cartan扭曲的辐射Kerr时空中的鬼中微子。计算是通过使用纽曼-彭罗斯(NP)演算。该模型在天体物理学特别是黑洞天体物理学中有着广泛的应用。
2002-04-28 gr-qc
Dynamic wormhole solutions in Einstein-Cartan gravity
在目前的工作中,我们研究了爱因斯坦-嘉当理论({ \sf ECT})中的一个常数红移函数所描述的不断发展的虫洞结构。物质内容由韦森霍夫流体和各向异性物质组成,它们一起概括了广义相对论中的各向异性能量动量张量({ \sf GR}),以包括粒子的固有角动量(自旋)的影响。利用广义Friedmann-Robertson-Walker({ \sf FRW})时空,通过假设一个特殊的状态方程({ \sf EoS})和能量密度和压力分布,我们得到了解析的演化虫洞几何.我们引入精确的渐近平坦和反德西特时空,承认穿越虫洞和尊重整个时空的能量条件。这些演化中的虫洞的膨胀率仅由存在自旋效应的弗里德曼方程决定。
2017-12-16 gr-qc
Matter with dilaton charge in Weyl-Cartan spacetime and evolution of the Universe
在Weyl-Cartan时空中,理想介子自旋流体(作为介子物质的模型,其粒子被赋予内禀自旋和介子电荷)被认为是引力场的源。建立了这种流体的变分理论,得到了自旋介子流体的能量动量张量。Weyl-Cartan时空中引力场的变分形式是用外形式语言发展的。考虑了均匀各向同性的宇宙,宇宙中充满了作为暗物质的介子物质,其中一个场方程被表示为类爱因斯坦方程,从而得到修正的Friedmann-Lemaitre方程。从这个方程可以得出宇宙学解中不存在初始奇点的结论。还存在两个拐点的比例因子函数成立,其中第一个对应于宇宙的早期阶段,第二个对应于现代时代时,减速膨胀被加速膨胀所取代。根据现代观测资料,找到了自相互作用冷暗物质的可能状态方程。得到了类暴胀解。
2002-12-19 astro-ph gr-qc
Cartan gravity, matter fields, and the gauge principle
引力通常被认为是自然界中的四大力场之一。然而,在标准公式中,它的数学结构与粒子物理学中控制电磁、弱和强相互作用的杨-米尔斯场相当不同。本文探讨了这种不和谐,特别侧重于如何从引力的Cartan几何公式的角度重力耦合到物质。在那里,引力场由一对变量表示:1)一个“接触矢量”$V^A$,它在几何上被形象化为时空流形和在其上“滚动”的模型时空之间的接触点,以及2)一个规范连接$A_μ^{\phμAB}$,取SO(2,3)或SO(1,4)的李代数中的值,这在数学上决定了模型时空在滚动时旋转了多少。通过坚持两个原则,{ \em规范原则}和{ \em多项式简单性},我们展示了如何可以重新制定的标准物质场的行动方式是和谐的嘉当的几何结构。这就产生了一个一阶偏微分方程的所有物质场的公式。我们详细展示了如何标准的二阶配方可以恢复。此外,能量-动量和自旋-密度三种形式自然地结合成一个单一的物体,这里表示为自旋-能量-动量三种形式。最后,我们强调一个特殊的数学结构,我们的一阶制定杨米尔斯领域。这就提出了一种方法,可以利用Cartan几何的自然推广,将具有引力的U(1)规范场统一为SO(1,5)值规范场,在Cartan几何中,较大的对称群自发地分解为$SO(1,3)\times U(1)$。这个统一理论与物质场的耦合以及对非阿贝尔规范场的可能扩展都是悬而未决的问题。
2013-04-11 gr-qc hep-th
Gauge Theory of Gravity and Spacetime
广义相对论的出现一劳永逸地解决了时空理论与引力理论密不可分的问题。从Weyl和Yang-Mills-Utiyama的规范原理的观点来看,在20世纪60年代左右(Sciama-Kibble),引力与作用在闵可夫斯基空间中的庞加莱群密切相关。这个外部群的规范导致了时空的黎曼-嘉当几何。如果把引力规范群推广,就会发现更多的时空几何。如果一个专门的平移组,人们发现一个特定的黎曼-嘉当几何与telepallelism(Weitzenbock几何)。
2014-05-04 gr-qc hep-th physics.hist-ph
Spacetime thermodynamics in the presence of torsion
Jacobson在1995年证明了爱因斯坦方程可以作为平衡时空热力学的局域本构方程导出。为了理解这种物理描述是否是引力的固有性质,迄今为止已经做了许多尝试,将这种处理推广到更广泛的引力理论。在这里,我们考虑的情况下,爱因斯坦-嘉当理论作为一个原型的理论与非传播扭转。在此过程中,我们研究了挠率存在时Killing视界的性质,建立了Riemann-Cartan时空中的局部因果视界的概念,并导出了这类几何的广义Raychaudhuri方程.然后,从与这些局部因果视界相关的熵开始,我们通过实现克劳修斯方程推导出爱因斯坦-嘉当方程。我们概述了两种方法进行推导取决于我们是否采取扭转作为一个几何场或作为一个物质场。在这两种情况下,我们都需要将内部熵产生项添加到克劳修斯方程中,因为对于我们的设置,剪切和扭曲不能先验地为零。这一事实意味着对局部因果视界进行非平衡热力学处理的必要性。此外,这意味着在视界的非零扭曲将在一般情况下有助于哈特尔-霍金潮汐加热的黑洞与未来的观测可能的影响。
2017-09-12 gr-qc hep-th
Localisation of the Galilean symmetry and dynamical realisation of Newton-Cartan geometry
早在20世纪30年代,Elie Cartan就将牛顿引力理论表述为一种几何动力学理论,并将其恰当地命名为Newton Cartan时空。虽然有几种方法实现的代数结构的牛顿嘉当几何的相对论性结果的收缩,动力学(场论)实现它是缺乏的。在本文中,我们提出了这样一个实现从本地化的伽利略对称性的非相对论性物质场论。
2014-11-24 gr-qc hep-th
Extended Thermodynamics to Einstein-Cartan Cosmology
将热力学推广到具有自旋-扭转密度的时空,讨论了对Einstein-Cartan-de Sitter暴胀相的影响,给出了自旋-扭转密度、熵和温度之间的关系,由自旋-扭转密度和普朗克长度可以得到宇宙半径的下限.
2000-06-04 gr-qc
Nonrelativistic String Theory and T-Duality
平坦时空中的非相对论性弦论是由作用于世界片场的具有非相对论性整体对称性的二维量子场论描述的。非相对论性弦论是幺正的、紫外完备的,并且具有弦谱和时空S矩阵,它们都具有非相对论性对称性。非相对论性弦论的世界片理论被耦合到弯曲的时空背景和Kalb-Ramond二形式场和介子场。适合非相对论性弦论的时空几何被称为弦牛顿-嘉当几何,它不同于黎曼几何。这就定义了非相对论性弦论描述弦在弯曲背景场中传播和相互作用的西格玛模型。我们还实现了T-对偶变换的路径积分的西格玛模型,揭示时空的T-对偶解释。我们表明,T-对偶沿弦牛顿-嘉当几何的纵向描述相对论性弦论的洛伦兹几何与紧凑的类光等距,这是否则只定义了一个微妙的无限提升限制。这个关系提供了任意背景下离散光锥量子化(DLCQ)中弦论的第一原理定义,这种量子化出现在量子场论和弦论/M理论的非微扰方法中,例如矩阵理论。沿着弦的牛顿-嘉当几何的横向的T-对偶性等价于两个不同的T-对偶背景中的非相对论性弦论。
2018-11-21 gr-qc hep-th
Spin polarised magnetized cylinder in torsioned spacetime
本文得到了Einstein-Cartan-Maxwell引力中具有磁场的自旋极化柱对称精确解。应用程序的匹配条件,这个内部解决方案具有外部爱因斯坦的真空解决方案表明,这类度量的黎曼-Cartan(RC)旋转消失,使解决方案静态。因此,我们最终得到一个磁化的静态自旋极化圆柱体,其中沿对称轴的压力为负。
2002-11-22 gr-qc
On the chiral anomaly in non-Riemannian spacetimes
黎曼-嘉当时空上平移的陈-西蒙斯型三形式余框架挠率与聂-严四形式有关(通过微分)。继Chandia和Zanelli之后,讨论了两个具有非平凡平移Chern-Simons形式的空间。然后,我们证明,首先在经典的爱因斯坦-Cartan-狄拉克理论,其次在量子热核方法的狄拉克算子,如何Nieh-严形式的表面在这两种情况下,在对比已经假设以前。
1997-02-05 gr-qc
Kinematics of Einstein-Cartan universes
在经典爱因斯坦-嘉当引力理论的框架下,我们分析了具有非零挠率的宇宙时空的运动学。在简单介绍了非零挠率空间的基本特征之后,我们考虑了一族沿类时世界线运动的观察者,并着重讨论了它们的运动学行为。在这样做的时候,我们隔离的不可约变量监测观察员的运动,并推导出它们的演化公式和相关的约束方程。我们的目标是确定时空扭转的影响,以及它们引入标准的无扭转宇宙学模型的运动学中的变化。我们采用了一个完全几何的方法,不施加任何限制的物质含量,或任何先验之间的扭转和自旋耦合。此外,我们没有应用熟悉的分裂方程,成为一个纯粹的黎曼分量加上扭转/自旋的一部分,在我们的研究开始,但只介绍它在最后。有了一般公式,我们就用爱因斯坦-嘉当场方程来明确地包含物质的自旋。由此产生的公式完全描述了爱因斯坦-嘉当引力框架内的动力学时空的运动学,而在所谓的韦森霍夫流体的特殊情况下,他们恢复了以前在文献中报道的结果。
2017-05-11 gr-qc
Aspects of nonmetricity in gravity theories
在这项工作中,我们表明,一类度量仿射引力可以减少到黎曼-嘉当之一。该减少是基于对自旋连接的对称分量的非度量性的取消。在对角酉正切度量张量的特殊情况下,利用爱因斯坦-嘉当形式给出了一个启发式证明。结果是非度量自由度与几何体解耦。因此,从切流形上等距的观点来看,等价性可以看作是从仿射群到洛伦兹群的等距过渡,即$A(d,\mathbb{R})\longmapsto SO(d)$。此外,在这种转变中,取决于起始作用量的形式,非度规度可能呈现出动力学物质场的特征,在黎曼-嘉当几何中没有几何解释。
2010-08-10 gr-qc hep-th
Poincare Cartan Form for Gauge Fields in Curved Background
将扩展相空间中的直接哈密顿场论应用于弯曲时空背景下的规范场。这些场是微分1-形式,具有2-形式的正则动量。物质场和规范场的Poincare-Cartan 4-形式必须用协变导数代替外导数以保持规范不变性。
2011-05-13 gr-qc