The C-metric as a colliding plane wave space-time
它明确地表明,部分的C-度规时空内的黑洞视界可以解释为相互作用区域的两个碰撞平面波对齐的线性偏振,提供的旋转坐标被替换为一个线性的。这是退化的Ferrari-Ibanez解的单参数推广,其中聚焦奇点是柯西视界而不是曲率奇点。
2007-01-10 gr-qc
Stationary, charged Zipoy-Voorhees metric from colliding wave spacetime
本文利用 Ernst 形式与局部等距变换,从交叉极化碰撞 Einstein-Maxwell 波时空中构造出稳态带电 Zipoy-Voorhees 度规,揭示碰撞波与任意拓扑天体模型之间的联系。
2023-09-15 gr-qc
Particle collisions near static spherically symmetric black holes
Bañados,Silk和West(BSW)证明了从无穷远处静止开始碰撞到Schwarzschild黑洞视界附近的试验粒子的质心能量(E_cm)总是有限的。在这篇文章中,我们扩展了BSW方案,并研究了两个不同能量的粒子在静态球对称黑洞视界附近碰撞的情况。令人惊讶的是,我们发现,即使对于静态球对称(即,Schwarzschild类)黑洞,有可能获得任意高的E cm从两个测试粒子碰撞附近的视界的黑洞,如果微调的测地线运动的参数。
2020-07-09 gr-qc
Higher Dimensional Metrics of Colliding Gravitational Plane Waves
给出了共线和非共线极化四维度规组合下真空碰撞引力平面波的更高偶维延拓。时空的奇异性结构依赖于解的参数。
2002-07-27 gr-qc hep-th
A static spherically symmetric thin shell wormhole colliding with a spherical thin shell
我们考虑一个静态球对称薄壳虫洞与另一个由普通物质组成的薄壳碰撞。通过引入几何约束,导致能量和动量的能量守恒,我们证明了碰撞后的状态可以从初始数据求解。在低速近似下,解相当简单。壳可能会反弹回来或穿过虫洞。无论哪种情况,虫洞都会在碰撞后收缩。在“弹跳”的情况下,一个令人惊讶的结果是,碰撞前后的径向速度满足一个加法定律,这是独立的虫洞和壳的质量。一旦壳层通过虫洞,我们发现壳层总是膨胀。然而,膨胀率与碰撞前的坍缩率相同。最后,我们求出了壳层随虫洞运动的解。
2016-03-10 gr-qc
Colliding Bubble Worlds
我们考虑一个宇宙学模型,在这个模型中,我们的宇宙是一个5维反德西特时空中的球对称气泡壁。我们认为,我们生活的泡沫将与其他类似的泡沫碰撞,并估计这种碰撞的频谱。碰撞率被发现与我们宇宙的年龄无关。与小气泡的碰撞提供了这种情况的实验特征,而与较大气泡的碰撞将是灾难性的。
2000-10-13 gr-qc
Generating spacetimes from colliding sources
本文展示广义相对论中若干著名时空可由零源与引力波碰撞生成,体现其完全非线性,并列举史瓦西、德西特、反德西特及γ度量为例。
2023-04-28 gr-qc
Effect of NUT parameter on the analytic extension of the Cauchy horizon that develop in colliding wave spacetimes
本文通过引入NUT(Newman-Unti- Tamburino)参数,推广了由Alasekhar和Xanthopoulos(CX)引起的Cauchy视界形成碰撞波解.这是通过将Kerr-Newman-NUT黑洞的内视界区域的一部分变换到碰撞波的空间中来实现的。通过选取适当的Killing矢量组合,并在柯西视界外进行解析扩展,类时双曲奇异性也得到了解决。这提供了D类度量中的另一个例子,特别强调NUT参数的作用。最后,它表明,视界的碰撞高维平面波从黑色的p-膜经历了类似的程序的分析扩展。
2008-12-16 gr-qc
Colliding Axion-Dilaton Plane Waves from Black Holes
将Ferrari和Ibañez发现的碰撞平面波度规局部等距于Schwarzschild黑洞内部的情形推广到一般轴子-介子黑洞.因为变换将任一黑洞视界映射到碰撞波的焦平面,所以这整个碰撞平面波时空类只在内部视界本身奇异的极限中遭受时空奇异性的形成,这发生在史瓦西和狄龙黑洞极限中。对应于极端轴子-介子黑洞的超对称极限产生了Bertotti-Robinson度规,轴子和介子场流向固定的常数值。这个度规在柯西视界上的最大解析延拓产生了一个时空,在这个时空中,圆柱形宇宙中的两个夹层波碰撞产生了一个半无限的Reissner-Nordstrom类虫洞链。在这个时空的粒子和弦测地线的聚焦进行了探索。
1997-08-01 gr-qc hep-th
Detecting the processes of colliding plane gravitational waves by electromagnetic response signals
本文研究了如何探测平面引力波碰撞过程。简并的Ferrari-Ibanez解描述了平面引力波与直线极化波的碰撞,通过坐标变换得到了相互作用区域的类Schwarzschild度规解,这使得我们对这一过程的探测更加感兴趣。本文明确地计算出了平面引力波在弱磁场背景扰动下产生的电磁场和平面引力波碰撞区的解。由于震级很小,在进一步升级的aLIGO等最高级的现代仪器的范围内,探测到引力波的可能性才刚刚出现,但我们可以通过测量电磁波特性的振幅和波形来判断碰撞过程是否发生。此外,探测电磁波还可以为验证广义相对论提供一种新的方法。
2019-09-26 gr-qc
Numerical Tests of Evolution Systems, Gauge Conditions, and Boundary Conditions for 1D Colliding Gravitational Plane Waves
我们调查的准确性和稳定性的数值相对论模拟的一维碰撞平面波取决于选择的方程配方,规范条件,边界条件,和数值方法,所有的背景下,一阶3+1方法的爱因斯坦方程,与基本变量的一些组合的一阶导数的空间度量和组件的外在曲率张量。双曲型计划,特别是博纳和马索和安德森和约克提出的计划的变化,进行了比较与变化的Arnowitt-Deser-Misner制定。对这三种基本格式进行了改进,包括在度量导数和非本征曲率变量中增加一个指标,以及在非本征曲率演化方程中增加多个能量约束。Bona-Masso公式中的冗余变量可以频繁重置或允许自由演变。规范的条件,简化了系统的动力学结构施加在每个时间步长,但定期重置的流逝和移位,以控制时空切片和纵向部分的度规的演变。我们表明,物理上正确的边界条件,满足能量和动量约束方程,一般需要存在一些传入的特征矩阵的本征模。基于将通量差分解为特征矩阵特征向量的线性组合,发展了双曲方程组的数值方法。这些方法被证明是二阶准确的,在实践中二阶收敛,光滑的解决方案,即使当特征矩阵的特征向量和特征值是空间变化的。
2001-11-26 gr-qc
Exact Solutions for Colliding Neutrino Waves and the Absence of Mutual Scattering for a Single Grassmann Mode
Département de Mathématiques, Université Galatasaray(加萨雷拉大学数学系)
本文在爱因斯坦-外尔系统中求解碰撞中微子波的精确解,证明单一Grassmann模式的幂零性导致两波无相互散射,并给出精确度规与旋子场匹配。
2026-10-06 gr-qc
Harmonic Map Formulation of Colliding Electrovac Plane Waves
制定的爱因斯坦场方程承认两个Killing向量的调和映射的黎曼流形是一个主题,其中查理米斯纳发挥了开拓性的作用。我们将考虑Einstein-麦克斯韦方程组的双曲情形,该方程组允许两个超曲面正交的Killing矢量,该矢量物理上描述了两个电真空平面波的相互作用。继彭罗斯的讨论柯西问题,我们将提出的初始数据适当的碰撞问题。我们还将提出三种不同的方法,在这些方法中,碰撞平面波时空的爱因斯坦-麦克斯韦方程组可以被认为是一个调和映射。我们的目标是将爱因斯坦-麦克斯韦方程组转换成一种形式,用于碰撞脉冲引力和电磁冲击波的初始数据,以这种方式,简谐映射将直接产生物理意义上的度量和麦克斯韦势1-形式。对于查尔斯W。米斯纳60岁生日
1998-12-10 gr-qc
Minimum black hole mass from colliding Gaussian packets
我们研究了两个高斯包碰撞中黑洞的形成。而不是下面的动力学演化的细节,我们假设一个视界的形式时,两个包的质量函数变得大于一半的平面半径,因为它会发生在一个球对称的几何形状。这个简单的近似使我们能够确定存在一个最小的黑洞质量只与包的宽度有关。然后,我们评论可能的物理影响,无论是在经典和量子物理,和模型与额外的空间维度。
2012-05-29 gr-qc hep-th
Colliding Plane Wave Solutions in String theory Revisited
本文在高维引力理论中构造了含有通量和动量子的碰撞平面波解,并对度规作了更一般的分析。我们考虑两类解决方案的运动方程,并施加交界处的条件后,我们发现,他们都是物理上可以接受的。特别地,我们得到了Maxwell-Einstein引力理论中的高维Bell-Szekeres解和11维超引力理论中的通量CPW解。所有的解决方案已被证明发展的晚时间曲率奇异性。
2004-12-06 gr-qc hep-th
When do colliding bubbles produce an expanding universe?
考虑标准(3+1)维宇宙学的大爆炸起源于高维时空中两个膜的碰撞,导致大量熵的产生的可能性是有趣的。在本文中,我们研究,在某些定义明确的假设下,在什么条件下这样的碰撞导致宇宙膨胀。我们假设没有新的物理,所以普通的(4+1)维爱因斯坦引力仍然是一个有效的近似。第五维在碰撞的瞬间不退化是必要的。首先考虑具有双曲或平坦空间几何的无限薄膜的对称碰撞的情形。我们发现,一个对称碰撞的结果在最终膜上的坍缩宇宙,除非预先存在的膨胀率在碰撞之前的体积是足够大的相比,在第五维的动量转移。这种先前的膨胀可能是由于负的空间曲率,也可能是由于正的五维宇宙学常数。这些发现的相关性碰撞气泡膜世界宇宙的情况进行了讨论。最后,从碰撞厚壁膜的数值研究的结果,证实了薄壁近似的结果。
2003-07-08 astro-ph gr-qc hep-th
Particle collisions around static spherically symmetric black hole and rotating black hole in gravity's rainbow
本研究将Banados-Silk-West效应扩展至引力彩虹中的静态球对称黑洞与旋转黑洞,探讨不同rainbow函数对粒子碰撞质心能量的影响,发现特定函数下可在事件视界外实现无限质心能量。
2025-05-29 gr-qc
Gravitational Wave Recoil and Kick Processes in the Merger of Two Colliding Black Holes: The Non Head-on Case
本文在Robinson-Trautman时空范围内,数值研究了两个黑洞在非迎头碰撞条件下并合的引力波反冲过程。构造了系统的特征初始数据,演化过程涵盖了合并后的阶段,直到最终的残余黑洞的配置。由引力波和相关的脉冲进行的净动量通量的评估。我们的分析是基于系统的能量动量的Bondi-Sachs守恒定律。还评估了由总引力波冲量赋予合并系统的净反冲速度$V_{k}$。通常对于非正面碰撞,引力波携带的净动量通量对于质量相等的碰撞黑洞是非零的。分布的$V_{k}$作为对称质量比$η$的函数是很好的拟合由修改Fitchett $η$ -标度律,额外的参数修改的法律是一个措施的非零引力波动量通量的初始质量相等的黑洞。对于碰撞黑洞的初始下落速度$v/c \simeq 0.462$和碰撞入射角$ρ_0=21^{o}$,我们得到了最大值$V_{k} \sim 121 {\rm km/s}$位于$η\simeq 0.226$ .对于初始等质量黑洞($η=0.25$),我们得到了$V_{k} \sim 107 {\rm km/s}$ .基于集成的Bondi-Sachs动量守恒定律,我们讨论了一个可能的定义的质量中心的速度的二进制合并系统,并表明-在适当的惯性系-它的渐近接近净踢速度,这是在这个惯性系中的剩余黑洞的速度。对于较大的$v/c$值,我们获得了大得多的净井涌速度值,例如,对于$v/c \simeq 0…
2012-02-14 gr-qc
Two and Three parametric regular generalizations of spherically symmetric and axially symmetric metrics
研究了球对称度量和轴对称度量的正则推广及其性质。牛顿引力定律的推广减少零测地线。
2002-11-22 gr-qc
Global Dynamics for a relativistic charged and colliding plasma in presence of a massive scalar field on the Robertson-Walker spacetime
本文研究了在有质量标量场存在下具有宇宙常数的耦合Einstein-Maxwell-Boltzmann系统。背景度规是Friedman-Lemaitre-Robertson-Walker时空在空间均匀情况下的度规,其中未知函数只依赖于时间而不依赖于空间变量$(x^i)$,$i=1,2,3$。通过将能量估计方法与特征方法相结合,我们在适当的条件下在chock核上推导出(见Eq. 2.20),一个局部(在时间上)的解决方案的耦合系统。进一步,在数据在某些适当的范数下是小的并且宇宙学常数满足$Λ> -4πm^2Φ_0^2$的假设下,我们得到了唯一的全局(在时间上)解(定理6.1)。
2019-01-02 gr-qc math.AP
Spherically Symmetric Solution in Bi-metric theory of Gravity
本文研究了双度量引力理论中球对称解的可能性。结果表明,该模型存在两种可能的黑洞型解。在没有第二度规的情况下,恢复了广义相对论的球对称解。并与其它双度量模型和广义相对论作了比较。
2014-03-27 gr-qc
New spin on Einstein's non-symmetric metric tensor
研究了基于非对称度规张量的引力场方程的一种解。与爱因斯坦对电磁学的解释或莫法特的广义引力不同,它表明度规张量的非对称部分是自旋场的势。这与弦论是一致的,并提供了引力与弦之间的自然耦合。
2012-07-21 gr-qc
Spherically-symmetric gravitational fields in the metric-affine gauge theory of gravitation
研究了度规-仿射引力规范理论中球对称时空的几何结构。得到了曲率张量和Bianchi恒等式的限制条件。利用简单的引力拉格朗日量,得到了真空球对称引力场引力方程的解。
2003-01-24 gr-qc
An axially symmetric solution of metric-affine gravity
本文给出了度量仿射引力(MAG)的精确定态{ \it轴对称}真空解,它推广了最近报道的球对称解。除了度量,它还具有非度量性和挠率作为后黎曼几何结构。的解决方案的参数被解释为质量和角动量和膨胀,剪切和自旋电荷。
1996-04-18 gr-qc
Axially Symmetric Exponential Metric
本文在广义相对论框架下推广Yilmaz指数度规,构造了含两参数的轴对称指数度规解族,实现YEM与Curzon-Chazy时空之间的平滑过渡。
2025-06-07 gr-qc
Geometrothermodynamics of a gravitating system with axially symmetric metric
提出了接触统计流形中的一级相变理论来描述界面系统。该理论不受范德瓦尔斯类相变理论的限制。在此基础上,研究了具有轴对称度规的引力系统的几何热力学。在Newman-Unti-Tamburino度规下,这种几何热力学在空间ti,e中发生。
2017-05-12 gr-qc
Bounds for the metric and shift vector on extreme Kerr under linear axially symmetric gravitational perturbations
我们提出了积分估计的位移和诱导度规在最大等温规范,对应于线性轴对称引力扰动的Minkowski和极端Kerr度规。这些界限是一个步骤,以寻找逐点的边界的扰动。特别是所提出的估计的转变,包括极端克尔情况下的地平线。
2017-10-04 gr-qc
Conformal Killing Vectors in Spherically Symmetric, Inhomogeneous, Shear-free, Separable Metric Spacetimes
本文给出了最近报道的具有非零能量或热流的[cqg 1]球对称、无剪切可分度量时空的所有共形Killing向量及其李代数.我们还解决了所考虑的时空的测地线运动方程。
2001-12-16 gr-qc
Energy-momentum distribution of a general plane symmetric spacetime in metric f(R) gravity
在度量f(R)引力中,在Ricci标量为常数的假设下,研究了一般平面对称时空的精确真空解。对于这个解,我们研究了该理论中的广义Landau-Lifshitz能量动量复合体,确定了某些特定f(R)模型的能量分布表达式。此外,我们证明了这些模型满足常曲率条件。
2014-06-13 gr-qc
Møller energy of the nonstatic spherically symmetric metrics
最一般的非静态球对称时空中的能量分布是使用Møller的能量动量复合体得到的。并将这一结果与用爱因斯坦的能量-动量复合体得到的能量表达式进行了比较。讨论了不同处方中能量分布的一些例子。
2000-10-19 gr-qc
Linearization of Moffat's Symmetric Complex Metric Gravity
本文研究了广义相对论的复对称推广,特别是它的线性化场方程。首先,我们回顾了莫法特对称复度规引力场论中的一些基本定义和结构。然后,我们继续推导线性化延迟复场方程。除此之外,我们还推导出一个线性化的莫法特场方程的基础上更严格的费米坐标的方法。结果表明,线性化的对称复场方程可导出复形式的重磁。我们也简要地回顾了从无源线性化对称复场方程出发的引力波方程,并讨论了一些公开的问题。
2009-09-19 gr-qc
On spherically symmetric metric satisfying the positive kinetic energy coordinate condition
一般来说,广义相对论的爱因斯坦-希尔伯特作用量的拉格朗日量中有一个负的动能项,而负的动能项可以通过指定一个特殊的坐标系而消失。对于一般球对称度规,寻找满足正动能坐标条件的特殊坐标系的问题,归结为求解一阶线性偏微分方程。在此基础上,给出了一个满足正动能坐标条件的Reissner-Nordstrom解的度规。最后,我们简单地讨论了Tolman度量的情形。
2008-02-28 gr-qc
Quasi--local angular momentum of non--symmetric isolated and dynamical horizons from the conformal decomposition of the metric
提出了非轴对称边缘外捕获面准局域角动量的新定义。它基于二维度规的共形分解和共形对称群的作用。该定义是完全通用的,并与轴对称曲面的标准定义一致。
2007-10-24 gr-qc
Axially symmetric, asymptotically flat vacuum metric with a naked singularity and closed timelike curves
本文给出了含裸奇点的爱因斯坦场方程的轴对称、渐近平坦的空空间解。时空在任何地方都是正则的,除了在对称轴上它有一个真曲率奇点。这个时空在彼得罗夫分类方案中是D型的,并且与D型真空度规的金纳斯利分类中的情形IV的度规局部等距。此外,时空还显示了封闭类时曲线(CTC)的演化从初始超曲面没有CTC。
2016-11-18 gr-qc
Bremsstrahlung and black hole production from collisions of ultra-boosted particles at non-zero impact parameter
两个无质量、引力相互作用的点状无质量粒子的碰撞,被提升到光速,碰撞的碰撞参量b正在被研究。碰撞发生在四维时空平坦的背景中。采用微扰格式,计算了能量动量张量修正和度规修正,并给出了封闭形式的计算公式。这包括碰撞后对度量的反作用。包括这样的修正表明,碰撞粒子的初始应力张量的无痕性在碰撞过程中和碰撞后被保留。引入一个碰撞参量的扰动处理的必要性被突出,并在b = 0的基本扰动方法的动机打破。此外,在研究引力波碰撞的例子时,还讨论了以引力韧致辐射形式辐射的能量。
2013-08-12 gr-qc hep-ph hep-th
Center of mass energy of colliding electrically neutral particles and super-Penrose process
我们考虑轴对称旋转时空背景中电中性粒子的碰撞。对于1+2 $% \rightarrow $ 3+4的反应,我们根据粒子3和4取决于粒子1和2的动态特性的精确表达式给出了可能的情况的完整分类。对于不同类型的时空(黑洞、裸奇点等),有五种不同的情形。我们主要感兴趣的情况下,粒子碰撞可以给无界的结果(i)能量$E_{c.m.}$在质心框架和(ii)杀死能量$E$在无穷远。如果满足(i),则可能导致(ii),也可能不导致(ii)。如果(ii)成立,这被称为超级彭罗斯过程(SPP)。对于赤道粒子运动,我们建立了密切的关系类型之间的行为$E_{c.m.}$依赖于在碰撞点的推移函数$% N $和SPP的可能性。这将文献中先前的单独观察结果统一在一个统一的整体中。在这样做时,不需要显式变换到质心坐标系和返回,因此所有的考虑都在原始坐标系中进行。因此,我们建议分类的子类的情况下,能够(或不能)引起的SPP粒子碰撞,超彭罗斯过程,质心框架。
2019-07-22 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Review of gravitational wave solutions in quadratic metric-affine gravity
在这篇综述中,我们考虑二次度量仿射规范引力拉格朗日量,它包含了所有的代数不变量,直到二次阶的挠率,非度量性和曲率。目标是收集该理论的已知精确解,该理论描述了引力波的传播和一些有用的性质。我们专注于解决方案的连接是不同的列维-奇维塔一个,并提供了扩展的已知的轴向扭转解决方案,更一般的拉格朗日。最后,我们将简要讨论碰撞波和黎曼解。
2022-03-08 gr-qc math-ph math.MP
Spherically symmetric solution in quadratic non-metricity gravity
本研究在二次非度量性引力中求得精确球对称解,发现二次项等效于宇宙学常数,推翻了高阶非度量性引力无球对称解的既有论断,且带电荷场方程的解可与无电荷情形一致。
2025-08-01 gr-qc hep-th
A semi-symmetric metric connection, perfect fluid space-time and phantom barrier
研究半对称度量连接在完美流体时空中的应用,探讨其作为Einstein型流形的条件,并证明完美流体时空的标量曲率恒定,从而推导出Einstein流形。
2026-05-16 gr-qc math.DG
Metric Reconstruction and Second Order Perturbation for Generic Spherically Symmetric spacetime
School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS(杭州高等研究院基础物理与数学学院,UCAS);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所)
本文提出了一种适用于通用球对称时空的二阶扰动理论和度规重建方法,用于高阶扰动在环下阶段的计算与检验。
2026-01-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Conditions for equivalence of static spherically symmetric spacetimes to almost Friedman-Robertson-Walker
我们确定的条件下,一个静态的球对称时空度规是等价的扰动弗里德曼-罗伯逊-沃克度规。我们构造了这两个度量之间的对应关系,并讨论了一个简单的应用。
2017-08-29 gr-qc math-ph math.MP
Connections on non-symmetric (generalized) Riemannian manifold and gravity
研究了满足Einstein度量性条件的非对称黎曼流形上的(反对称)挠联。证明了几乎厄米流形是有挠的NGT当且仅当它是Nearly Kähler流形。在几乎切触度量流形的情形下,刻画了具有挠空间的NGT,并提取了一类可能的新的几乎切触度量流形。类似的考虑导致一个特定的类几乎仿埃尔米特和几乎仿接触度量流形的定义。这些条件由相应的Nijenhuis张量和非对称黎曼度量的反对称部分的外导数给出。
2015-03-17 gr-qc hep-th math.DG
Nonholonomic Ricci Flows, Exact Solutions in Gravity, and Symmetric and Nonsymmetric Metrics
我们提供了一个证明,(伪)黎曼度量的非完整约束的Ricci流的积极结果到非对称度量(作为明确的例子,我们认为流的一些物理上有价值的精确解广义相对论)。构造并分析了Ricci流演化方程的三类解,它们分别定义了Taub NUT、Schwarzschild、孤子和pp波对称度规的非完整变形为非对称度规。
2008-09-03 gr-qc hep-th math-ph