Towards Relativistic Atomic Physics and Post-Minkowskian Gravitational Waves
本文回顾了相对论原子理论的表述,在相对论原子理论中,庞加莱生成元在闵可夫斯基时空中的惯性和非惯性静止系瞬时动力学形式中都有明确的实现。这意味着需要解决一个孤立系的相对论质心问题,并描述从不同的时钟同步约定的过渡,即瞬时3-空间的标识,作为规范变换。这些问题源于时空的洛仑兹签名,是非定域性的一个来源,它导致了相对论量子力学中的空间不可分性,并对相对论纠缠产生了影响。然后,在ADM正则四元引力框架下,研究了在无穷远处具有ADM庞加莱群的渐近闵可夫斯基时空中的经典带电粒子加磁场系统,得到了狭义相对论非惯性静止系的广义相对论推广。约克正则基的使用允许解开的潮汐自由度的引力场的惯性。约克时间是惯性规范变量,描述了时钟同步中规范自由度的广义相对论剩余。然而,现在爱因斯坦方程的每一个解都动态地决定了瞬时三维空间的一个优选概念。在弱场近似下对正则形式进行线性化,可以在非谐3-正交规范中找到具有渐近背景的、不带后牛顿展开的哈密顿后闵可夫斯基引力波。
2009-08-03 gr-qc hep-th physics.atom-ph
Positioning systems in Minkowski space-time: from emission to inertial coordinates
对于任意构形的辐射源,得到了闵可夫斯基时空中辐射坐标与惯性坐标之间的坐标变换。看来定位系统总是生成两个不同的坐标域,即前发射坐标域和后发射坐标域。对于这两个域,相应的变换的协变表达式显式给出的发射器的世界线。这个任务需要发射器配置的定向的概念。示出的方向是可计算的,从发射坐标为用户的“中心”区域的前发射坐标域。还概述了与发射坐标相关的其他时空区域。
2010-03-10 gr-qc
Excitation of an inertial Unruh detector in the Minkowski vacuum: a numerical calculation using spherical modes
我们考虑Minkowski真空中有限长惯性Unruh探测器的激发,在无限过去绝热开启相互作用,在有限时刻突然关闭相互作用,并利用球模量子场的展开通过数值计算得到激发几率.我们首先计算每个模式一个粒子的场的最终态的激发概率,然后对模式求和。一个有趣的特点是,尽管惯性轨迹和真空状态的领域,多极分量的激励概率是时间依赖的量。我们清楚如何多极和产生的时间无关的概率特性的惯性轨迹。顺便指出,在无限过去中,相互作用突然开启时的激发几率正好是绝热开启时的两倍,这一过程可以很容易地推广到球对称时空中沿径向轨道的探测器响应。
2017-04-17 gr-qc
Static Observers in Curved Spaces and Non-inertial Frames in Minkowski Spacetime
弯曲时空中的静态观测者可能会将其固有加速度解释为与局部引力场(牛顿意义上的)相反。基于这种解释和等价原理的启发,我们被引导到调查的类时曲线的同余在闵可夫斯基时空的加速度场一致的静态观察者的弯曲空间的加速度场。的同余产生的非惯性系进行检查。具体地说,我们发现,基于局部性原理,嵌入适应于非惯性系的显式形式的任意加速度场的超曲面。我们还确定,从爱因斯坦方程,一个协变场方程,规定的行为,适当的加速度弯曲时空中的静态观察员。它对应于牛顿引力场方程的精确相对论版本。在静态观测者的加速度场的范数的水平表面是最大对称的二维空间的特定情况下,分析了源的能量动量张量。
2010-04-22 gr-qc
Fermion quantum field theory on curved and non-inertial backgrounds in standard-Minkowski form
Universität Ulm(乌尔姆大学);Yokohama National University(横滨国立大学);German Aerospace Center (DLR)(德国航空航天中心);ClockWerQ GmbH(ClockWerQ有限公司);Wayne State University(韦恩州立大学);Technische Universität Darmstadt(达姆施塔特工业大学)
本研究通过局域场重定义将弯曲与非惯性背景上的费米子量子场论正则结构转化为标准闵可夫斯基形式,恢复传统正则归一化,并导出广义一阶薛定谔形式及非相对论极限。
2026-09-11 gr-qc hep-ph hep-th
Entanglement Harvesting of Inertially Moving Unruh-DeWitt Detectors in Minkowski Spacetime
我们研究了相对运动对纠缠捕获的影响,考虑了一对Unruh-Dewitt探测器以任意但独立的恒定速度运动,两者都与真空标量场线性相互作用.在弱耦合近似下,我们发现负性是探测器相对速度的(非初等)函数,以及它们的能隙和最小间距。我们发现参数区域的负性随着速度增加到最大值,然后减少,在一些亚光速达到零。在任何给定的相对速度下,所获得的纠缠与探测器能隙(在足够高的值下)和两个探测器的最近接近距离成反比。
2022-07-05 gr-qc quant-ph
Canonical ADM Tetrad Gravity: from Metrological Inertial Gauge Variables to Dynamical Tidal Dirac observables
狄拉克约束理论允许在没有超平移的渐近闵可夫斯基时空中确定ADM四重引力中的约克正则基(对角化约克-李希内洛维奇方法)。这允许识别引力场的惯性(规范)和潮汐(物理)自由度,并解释这些时空中的Ashtekar变量。雷达4坐标的使用以类时观测者为中心,可以将时空的3+1分裂与原子物理学和天文学中使用的相对论计量学联系起来。渐近ADM庞加莱群取代了粒子物理学中的庞加莱群。时钟同步中规范自由度的广义相对论余项由惯性规范变量${}^3K$描述,它是非欧三维空间的非本征曲率的迹。该理论可以线性化的后闵可夫斯基的方式,通过使用渐近闵可夫斯基度规作为一个渐近背景在空间无穷远和家庭的非谐波3正交Schwinger时间规允许再现已知的结果在引力波谐波规范。结果表明,暗物质存在的主要特征可以被重新解释为由${}^3K$引起的相对论惯性效应:在时空中惯性质量和引力质量一致(等价原理),但在非欧三维空间中惯性质量不一致(牛顿等价原理被打破),惯性质量中含有额外的${}^3K$依赖项,模拟了暗物质.因此,需要对现有的后牛顿天体参考系进行后闵可夫斯基扩展。
2014-11-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Emission of pairs of Minkowski photons through the lens of the Unruh effect
Universidade Estadual Paulista(圣保罗州立大学);Rutherford Appleton Laboratory(卢瑟福·阿普尔顿实验室);University of Strathclyde(斯特拉斯克莱德大学);University of Oxford(牛津大学)
通过Unruh效应视角,研究Minkowski光子对的发射机制及其在不同参考系下的解释。
2026-01-26 gr-qc hep-th quant-ph
Dust in the York Canonical Basis of ADM Tetrad Gravity: the Problem of Vorticity
本文将Brown关于Minkowski时空中动力学理想流体的表述推广到全局双曲渐近Minkowski时空中的ADM四元引力。对于尘埃,我们在York正则基下得到了封闭形式的Hamilton描述,在此基础上,我们可以将整体非惯性系的非欧三维空间中的引力场的惯性规范变量与物理潮汐变量分离开来。在写出尘埃的Hamilton方程之后,我们确定了无旋运动的扇区和迫使尘埃三维空间与非惯性系的三维空间重合的规范固定。惯性规范变量约克时间(剩余的时钟同步规范自由)的作用被强调。最后研究了哈密顿的Post-Minkowski线性化。这种形式主义的未来应用将是在约克正则基中研究宇宙学反反应(作为暗能量的替代)。
2011-06-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Hamiltonian ADM Gravity in Non-Harmonic Gauges with Well Defined Non-Euclidean 3-Spaces: How Much Darkness can be Explained as a Relativistic Inertial Effect?
在狭义相对论和广义相对论中,遥远时钟的同步约定可以用全局非惯性系(由于等效原理,只有在广义相对论中存在)的数学定义来模拟,并具有定义良好的瞬时三维空间。对于渐近闵可夫斯基的爱因斯坦时空,这个过程可以在约克正则基的哈密顿水平上使用,在那里它第一次有可能从规范惯性自由度中解开潮汐引力自由度。与时钟同步有关的最重要的惯性效应是约克时间{}^3K(τ,σ^r),在牛顿引力中不存在。这一事实开启了通过天体参考系ICRS的后闵可夫斯基重新表述将{ \it黑暗}的某些方面描述为爱因斯坦引力中的相对论惯性效应的可能性。
2010-06-25 astro-ph.GA gr-qc hep-th
The Einstein-Maxwell-Particle System in the York Canonical Basis of ADM Tetrad Gravity: III) The Post-Minkowskian N-Body Problem, its Post-Newtonian Limit in Non-Harmonic 3-Orthogonal Gauges and Dark Matter as an Inertial Effect
我们总结了在约克正则基中渐近闵可夫斯基时空的ADM四分体引力的后闵可夫斯基线性化的研究,该非调和3-正交规范族由约克时间${}^3K(τ, \vec σ)$(惯性规范变量,不存在于牛顿引力中,描述了瞬时3-空间定义中的时钟同步自由度的广义相对论剩余)参数化。作为物质,我们只考虑N个标量点粒子与格拉斯曼正则化的自能和紫外截止,使PM线性化和PM解决方案的引力场的评价。我们详细研究了这些PM时空的所有属性,强调它们对规范变量${}^3{\cal K}_{(1)} = {1\over {\triangle}}\, {}^3K_{(1)}$(非本地约克时间)的依赖:黎曼和外尔张量,3空间,类时和零测地线,红移和光度距离。然后,我们研究了PM运动方程的后牛顿(PN)展开。我们发现,在0.5PN阶的二体系统中,存在一个只依赖于${}^3{\cal K}_{(1)}$的阻尼(或反阻尼)项.这打开了将爱因斯坦理论中的暗物质解释为相对论惯性效应的可能性:从星系的质量和旋转曲线中确定${}^3{\cal K}_{(1)}$将提供如何找到现有PN天体框架(ICRS)的PM扩展的信息,该框架用作恒星和星系的四维描述中的观测约定。暗物质将描述在非欧几里德三维空间中看到的惯性质量和引力质量之间的差异,而不会违反等效原理所要求的四维时空中的相等性。
2011-04-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Wigner distributions in Rindler spacetime and nonvacuum Minkowski states
本文利用 Minkowski 和 Unruh 模式研究实标量场 Wigner 分布从惯性系到 Rindler 系的变换,给出无质量标量场约化 Wigner 分布的一般表达式并验证多种已知分布。
2025-02-05 gr-qc hep-th
Positioning systems in Minkowski space-time: Bifurcation problem and observational data
在闵可夫斯基时空中的相对论定位系统的框架中,用户的惯性坐标的确定涉及{ \em分叉问题}(这是接收相同发射坐标的一对不同事件的不确定位置)。为了解决这个问题,除了用户发射坐标和惯性坐标中的发射器位置之外,可能发生的是,用户需要{ \em独立地}知道其发射坐标的取向。假设用户可以观察到四个发射器在其天球上的相对位置,给出了确定该方位的观测规则。因此,通过应用该观测规则解决了分叉问题,并且因此,从发射坐标到惯性坐标的坐标变换的一般表达式中的{ \em all}参数可以从相对论定位系统的用户接收的数据计算。
2013-02-09 astro-ph.CO gr-qc
Dirac-Bergmann Constraints in Relativistic Physics: Non-Inertial Frames, Point Particles, Fields and Gravity
由于规范对称性的存在,在哈密顿量水平上需要狄拉克-伯格曼约束理论的物理理论进行了综述。它包括:(1)在惯性和非惯性系中用消除相对论束缚态中相对时间的Wigner协变方法处理狭义相对论中的点粒子系统;(2)描述相对论原子物理学中的电-磁场和粒子物理学中没有Gribov模糊性的杨-米尔斯场;(3)在无超引力的渐近闵可夫斯基时空中,在有磁场和带电标量点粒子存在的情况下,对规范ADM四元引力中的惯性规范变量和物理变量的识别。通过Shanmugadhasan正则变换到约克正则基的平移,该约克正则基适应于14个第一类约束中的10个,以及哈密顿后闵可夫斯基弱场极限的定义。为未来一本书的一章撰写的评论文章
2017-02-24 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Rindler and Minkowski particles relationship revisited
我们表明,发射的闵可夫斯基粒子的一般类的标量源所描述的惯性观察员对应于发射或吸收的Rindler粒子所描述的均匀加速观察员。我们的结果进行了讨论,目前的争议是否均匀加速探测器辐射。
1996-05-05 gr-qc
Alternative Derivation of the Correspondence Between Rindler and Minkowski Particles
我们开发了一个替代的推导Unruh和Wald的开创性的结果,吸收一个Rindler粒子的检测器所描述的均匀加速的观察者对应的闵可夫斯基粒子的发射所描述的惯性观察者。实际上,我们把它颠倒过来,即闵可夫斯基粒子的发射一般对应于林德勒粒子的发射或吸收。
1995-08-05 gr-qc
Some aspects of QFT in non-inertial frames
本文研究闵可夫斯基时空非惯性系中的量子场论,确认视界与正能量解修改并非普遍现象,表明非惯性系与弯曲时空在定义粒子方面相似。
2025-04-24 gr-qc hep-th
Distinguishing de Sitter universe from thermal Minkowski spacetime by Casimir-Polder-like force
我们证明了在de Sitter不变真空中,静态的基态原子与一个共形耦合的无质量标量场相互作用时,可以获得一个依赖于位置的能级移动,并且这种移动可以引起一个Casimir-Polder类力,有趣的是,在Minkowski宇宙中,沐浴在热辐射中的惯性原子上不产生这种力.因此,虽然这两种情况下静态原子的能级位移在结构上是相同的,但能级位移是否导致类卡西米尔-波尔德力,原则上,可以作为区分德西特宇宙和热闵可夫斯基时空的指标。
2014-06-15 gr-qc hep-th
Uniformly accelerated quantum counting detector in Minkowski and Fulling vacuum states
在这项工作中,我们讨论的过程中的测量检测器在匀加速直线运动,线性相互作用的大规模标量场。场量子的检测器模型是一个具有基态和无界状态连续体的点状系统。我们采用光探测的格劳伯理论。在匀加速参考系中,探测器与在Rindler Fock空间的任意状态中制备的场相互作用,仅由吸收过程激发。对于在基态制备的均匀加速探测器,我们在三种重要情况下计算了跃迁几率。在第一种情形中,场被制备成任意的$n$量子态,然后考虑在给定温度$β^{-1}$下的热Rindler态,最后考虑场的态取为Minkowski真空的情形。众所周知的结果,后者的激发率是相等的恢复。加速或惯性观察员的解释所进行的测量加速探测器。最后,我们调查的行为的检测器在一个框架,这是惯性在遥远的过去,但在遥远的未来成为均匀加速。对于无质量的情形,我们得到了远未来探测器的跃迁几率等于非惯性参考系中静止的探测器与通常热态场相互作用时的类似量。
2021-04-15 gr-qc hep-th quant-ph
Entanglement Dynamics between Inertial and Non-uniformly Accelerated Detectors
本文研究了两个Unruh-DeWitt探测器之间的量子纠缠的时间依赖性,其中一个探测器处于Minkowski坐标系中,另一个以某种特定方式非均匀加速。这两个探测器都耦合到一个标量量子场,但不直接相互作用。非均匀加速探测器问题的主要挑战来自于这样一个事实,即没有事件视界和Unruh温度是不明确的。通过数值计算,我们表明,在弱耦合极限的加速检测器的振荡器的行为类似于那些振荡器在浴的随时间变化的“温度”成比例的检测器的瞬时固有加速度,由于非绝热效应的振荡修改。我们发现,在这种设置中,由于移动探测器的时间膨胀,探测器的加速实际上减慢了闵可夫斯基时间中的解纠缠过程
2012-11-20 gr-qc hep-th quant-ph
Do static sources respond to massive scalar particles from the Hawking radiation as uniformly accelerated ones do in the inertial vacuum?
我们重新审视最近发现的等效的静态标量源与{ \em无质量} Klein-Gordon场相互作用的响应时,源是(i)静态的史瓦西时空中,在与霍金辐射的Unruh真空和(ii)均匀加速闵可夫斯基时空中,在惯性真空,提供源的固有加速度是相同的在这两种情况下。当无质量Klein-Gordon场被{ \em massive}场取代时,这种等价性被打破.
2002-11-13 gr-qc hep-th
Eavesdropping of quantum communication from a non-inertial frame
我们引入了一个相对论版本的量子加密协议,考虑到两个惯性观察者希望安全地传输编码在自由标量量子场态形成闵可夫斯基粒子的量子信息。在非相对论的设置中,一定数量的共享经典资源是完美加密状态所必需的。我们表明,在一个均匀加速的窃听者的情况下,通信双方需要共享(渐近无限加速的限制)只有一半的经典资源。
2007-01-24 gr-qc quant-ph
Quantum Distinction of Inertial Frames: Local vs. Global
我们研究了放置在一个薄物质壳内的平坦时空中的Unruh-deWitt探测器的响应函数。我们表明,响应函数区分本地和全球(闵可夫斯基)的惯性框架,并拿起存在的壳,即使当探测器被打开一个有限的时间间隔内,光信号不能旅行到壳和返回所需的经典测量。我们还分析了探测器的响应如何取决于它在壳内的位置。
2020-05-12 gr-qc quant-ph
Dark Matter as a Relativistic Inertial Effect in Einstein Canonical Gravity?
在研究了狭义相对论中的非惯性系,着重讨论了时钟同步问题(即如何定义三维空间)之后,本文综述了York正则基中的Einstein正则引力及其在三维正交规范中的Hamilton Post-Minkowski(PM)线性化。它表明,约克时间(3-空间的非本征曲率的轨迹)是惯性规范变量描述的广义相对论剩余的时钟同步规范自由度。星系自转曲线所隐含的暗物质可以用约克时间的选择来解释,约克时间意味着牛顿天体框架ICRS的PM扩展。
2010-11-12 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Fulling-Davies-Unruh effect and spontaneous excitation of an accelerated atom interacting with a quantum scalar field
我们从共加速系的观点出发,在有限温度$T$下,与热态标量场相互作用的匀加速二能级原子的自发激发,并证明了在Minkowski真空中的匀加速原子在惯性系中得到的相同的自发激发率只能在共加速系中得到恢复,假定热浴在Fulling-Davies-Unruh温度$T_{FDU}=a/2π$对于惯性观测者来说似乎是闵可夫斯基真空。我们的讨论提供了另一个物理过程的例子,不同于以前在文献中检查,以更好地理解Fulling-Davies-Unruh效应。
2007-01-06 gr-qc hep-th
Quantum Mechanics in Non'Inertial Frames with a Multi'Temporal Quantization Scheme: I) Relativistic Particles
在参数化Minkowski理论的框架下,引入一族相对论性非刚性非惯性系作为N个正能量粒子描述的规范固定.然后我们定义了一个多时间量子化方案,其中粒子被量子化,但描述非惯性系的规范变量不被量子化:{ \it它们被认为是c-数广义时间}。研究了由第一类约束产生的耦合类Schroedinger方程,证明了存在{ \it,一个与时间和广义时间无关的物理标量积和一个酉演化}.由于广义时间空间中的一条路径定义了一个非刚性非惯性系,我们可以找到非惯性演化的自伴有效哈密顿量$\hat{H}_{ni}$:它不同于惯性势存在时的惯性能量算符,并且与广义相对论中的能量密度一样是{ \it依赖于坐标系}的。通过最近发展的相对论运动学将相对论质心从相对变量中分离出来后,在$\hat{H}_{ni}$中,我们可以识别出自伴相对能量算符(不变质量)${\hat{\cal M}}$,它对应于惯性能量,并产生与惯性系中原子光谱相同的能级。相反,(通常依赖于时间的)有效哈密顿量负责发出帧的非惯性信号的干涉效应,但不能像依赖于时间的c数外部电磁场的情况下那样解释为能量。
2005-02-22 astro-ph gr-qc hep-th
The Einstein-Maxwell-Particle System in the York Canonical Basis of ADM Tetrad Gravity: I) The Equations of Motion in Arbitrary Schwinger Time Gauges
在无超平移的渐近闵可夫斯基时空中,研究了N个带电标量粒子加电-磁场与ADM四维引力的耦合及其正则形式。我们对York正则基进行正则变换,其中在引力场内的{ \it惯性}(规范)变量和{ \it潮汐}变量之间存在分离,并且欧拉观测者的特殊作用与时空的3+1分裂有关。狄拉克哈密顿量弱等于弱ADM能量。给出了施温格时间规中的哈密顿方程。在约克基中,它们自然地分为四组:a)压缩比安奇恒等式; b)惯性规范变量方程; c)潮汐变量方程; d)物质方程。最后给出了Hamilton方程的限制和对{ \it非调和3-正交}规范族的限制,其中瞬时黎曼3-空间具有对角3-度量.非固定惯性规范变量${}^3K$(时钟同步约定中的自由度)在弱ADM能量中产生了一个负的动力学项,该项仅在具有${}^3K = 0$的规范中消失:它与暗能量和反反应有关吗?在第二篇论文中,将有理论的线性化,以获得具有渐近Minkowski背景的Hamilton后Minkowski引力,非平坦的瞬时3-空间和没有后牛顿展开。这将允许探索约克时间${}^3K$在非平坦三维空间中引起的惯性效应,并检查有多少暗物质可以解释为爱因斯坦广义相对论的惯性方面。
2011-04-26 astro-ph.GA gr-qc hep-th
A new study of the Unruh effect
本文在概率层级直接计算的框架下,从惯性与加速观察者双视角重新推导有质量标量场中匀加速 Unruh–DeWitt 探测器的跃迁率,证明有限时间测量下二者一致,并给出揭示初始 Minkowski 真空导致瞬态效应的新数值结果。
2025-01-10 gr-qc hep-th
Low energy Lorentz violation from high energy modified dispersion in inertial and circular motion
考虑任意维闵可夫斯基时空中作惯性和圆周运动的Unruh-DeWitt探测器,耦合到具有洛伦兹破坏色散关系$ω= |{\bf k}|\, f (|{\bf k}|/M_{\star})$的量子化标量场,其中$M_{\star}$是洛伦兹破坏尺度.假设$f$下降低于统一的地方,我们表明,惯性探测器经历大的低能量洛伦兹违反在所有时空维度大于2,概括以前的结果在四维。对于圆周运动的探测器,我们表明,一个类似的低能量洛伦兹违反发生在三个时空维度,我们奠定了分析基础,检查圆周运动在所有维度大于三,概括以前的工作由Stargen,Kajuri和Sriramkumar在四维。圆周运动的结果可能是相关的前景观察圆周运动Unruh效应在模拟实验室系统。
2020-10-18 gr-qc hep-th
On the Meaning of the Principle of General Covariance
本文提出了广义协方差原理(GCP)作为一个具有物理内容的广义相对论原理的明确表述,从而易于验证或矛盾。为此,引入一种坐标是有用的,我们称之为准闵可夫斯基坐标(QMC),作为在平坦时空中的惯性观测者所采用的闵可夫斯基坐标的经验扩展,用于存在引力的弯曲情况下的一般观测者。QMC在操作上由一些操作协议定义,惯性观测器通过这些操作协议确定其闵可夫斯基坐标,并且可以在相应观测器的世界线的邻域中数学地表征。它是照顾到这样一个事实,即所有的操作协议,这是等价的测量量在平坦的时空分裂成不等价的子集的操作规定下的存在下,一个引力场或当观察者是非惯性。我们处理洞的论点诉诸德的QMC的想法,并显示它是如何的度量场,提供的物理意义的坐标和个性化的点事件在没有其他领域存在的时空区域。正因为如此,GCP也有价值,作为一个指导原则,支持爱因斯坦在1918年给Kretschmann的回复中对其启发式价值的赞赏。
2012-01-24 gr-qc
Entangling Power of an Expanding Universe
我们表明,纠缠可以用来检测时空曲率。闵可夫斯基真空中的量子场与局域场模纠缠。这种纠缠可以交换到空间分离的量子系统使用标准的本地耦合。一个单一的,惯性场探测器在指数膨胀(德西特)真空响应,好像它是沐浴在闵可夫斯基宇宙的热辐射。我们表明,使用两个惯性探测器,在热的情况下与场的相互作用将纠缠某些探测器对,不会成为纠缠在相应的德西特的情况下。因此,两个宇宙可以通过它们的纠缠力来区分。
2009-02-24 gr-qc quant-ph
The Einstein-Maxwell-Particle System: II) The Weak Field Approximation in the Non-Harmonic 3-Orthogonal Gauges and Hamiltonian Post-Minkowskian Gravity: the N-Body Problem and Gravitational Waves with Asymptotic Background
在这第二篇论文中,我们定义了一个后闵可夫斯基(PM)弱场近似导致的线性化的Hamilton方程的ADM四重引力在约克正则基在一个家庭的非谐波3-正交Schwinger时间规范。约克时间${}^3K$(相对论惯性规范变量,不存在于牛顿引力中,参数化了该族,并与时钟同步中的自由度相关联,即与瞬时三维空间的定义相关联)等于一个任意的数值函数。紫外截止的问题允许一致的线性化,这是示出的最低阶的哈密顿后闵可夫斯基(HPM)的扩展。我们解决的约束和汉密尔顿方程的潮汐变量,我们发现后闵可夫斯基引力波的渐近背景(和正确的四极发射公式和能量平衡)传播的动态确定的非欧3-空间在这些非调和规范。总之,我们得到了一个PM解决方案的引力场,我们确定了一类PM爱因斯坦时空,这将在第三篇论文中更详细地研究与PM运动方程的粒子和他们的后牛顿展开(但在没有电磁场)。最后讨论了广义相对论中的\it规范问题,以了解在PM时空中哪种类型的实验观测可能导致惯性规范变量${}^3K$的优选。在第三篇论文中,我们将说明这种选择与暗物质的问题有关。
2011-04-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inertial frames of reference, space and time measurements, and physical principles of special relativity revisited
我们对狭义相对论的概念基础进行了批判性的分析。我们制定了一个简单的操作准则,用于区分非惯性和惯性系,这是之前介绍几何。我们将最大速度的概念与在同一方向上移动的一组速率的上界的存在相关联。我们定义了读取时间流的标准尺度。我们改进了爱因斯坦的两个假设,相对性原理和光速恒定性的治疗。所提出的闵可夫斯基空间几何的“重建”将有望对正在进行的对可能的洛伦兹违反的检查有用。
2009-06-29 gr-qc
Minkowski-Fock states in accelerated frames
针对非惯性观察者缺乏 Minkowski 粒子态显式 Wigner 表述的问题,本文提出计算加速系中 Minkowski-Fock 态特征函数的通用方法,并揭示可通过 Rindler 粒子分布及动量间关联检测加速度。
2022-08-06 gr-qc hep-th quant-ph
Thermal nature of the causal diamond horizon: A hidden property of the inertial propagator
研究通过因果结构揭示闵氏真空的热性,不依赖加速度或引力,展示因果钻石内在的热力学行为。
2025-12-03 gr-qc hep-th quant-ph
On limitations of the extent of inertial frames in non-commutative relativistic spacetimes
我们研究了基于Kappa-Minkowski时空的变形或双狭义相对论(DSR)中非定域性和洛伦兹不变性的相互作用。我们发现,爱因斯坦的程序惯性观察员分配坐标遥远的事件变得含糊不清足够遥远的事件。两个时钟同步的准确度取决于它们之间的距离。这些都是时空坐标的非对易性或相对论理论中光速对能量的依赖性的结果。这些模糊性随着距离的增加而增加,并且只与描述宇宙学上遥远事件的真实观测相关。它们不会影响对探测器附近静止或移动框架中伽马射线探测的解释。因此,DSR的原则和观察之间没有分歧,即自然界中的相互作用在目前可观察的尺度上是局部的。
2010-08-10 gr-qc hep-th
Causal particle detectors and topology
我们研究了粒子探测器在拓扑非平凡时空中的响应。本文将最近提出的四维Minkowski空间中无质量标量场Wightman函数的正则化推广到任意维、有质量标量场、离散等距群下Minkowski空间的导数以及无质量Dirac场.详细研究了由$(t,x,y,z)\mapsto(t,x,y,z+2a)$,$(t,x,y,z)\mapsto(t,-x,y,z)$,$(t,x,y,z)\mapsto(t,-x,-y,z)$,$(t,x,y,z)\mapsto(t,-x,-y,z+a)$和一些高维推广所生成的群下的商空间上惯性和匀加速检测器的跃迁率.对于在后三个空间上的恒定$y$和$z$的运动,响应是时间依赖的。我们还讨论了RP^3 geon上的静态探测器和RP^3 de Sitter空间上的惯性探测器的响应,通过它们相关的全局嵌入Minkowski空间(GEMS)。在RP^3 de Sitter空间上的响应,既可以直接找到,也可以在它的GEMS中找到,这为将GEMS程序应用于检测器响应和商空间(如RP^3 de Sitter空间和RP^3 geon,其中嵌入空间是具有适当标识的闵可夫斯基空间)的有效性提供了支持。
2005-10-10 gr-qc
Continuous-variable quantum teleportation with vacuum-entangled Rindler modes
我们考虑一个连续变量的量子隐形传态协议之间的均匀加速发送器在右Rindler楔,共形接收器限制到未来的光锥,和一个惯性观察者在闵可夫斯基真空。使用非微扰量子线路模型,加速的观察者与场的Rindler模式幺正地相互作用,从而访问真空的纠缠作为资源。我们发现,一个Rindler位移闵可夫斯基真空状态准备和隐形传态的加速观察员出现混合根据惯性观察员,尽管减少的正交方差低于经典的限制。这是一个令人惊讶的结果,因为从加速观察者直接传输的相同状态对惯性观察者来说是一个纯相干态。状态的退相干是由加速度增加时的相反效应的相互作用引起的:对于更强的纠缠源,输出状态中的真空噪声减少,由于Unruh辐射的存在而受到热噪声放大的限制。
2023-01-09 gr-qc quant-ph
Simultaneity, radar 4-coordinates and the 3+1 point of view about accelerated observers in special relativity
在回顾了关于非惯性观测者的1+3观点和旋转参考系的问题之后,我们强调,由于与加速观测者相关的现有4坐标(如费米正常坐标)的有限有效性,它们的处理缺乏一个良好的整体概念。我们表明,相对论性哈密顿量3+1的观点,基于3+1分裂的闵可夫斯基时空的叶状,其类空叶都是椭圆形和柯西表面,允许找到这样的问题的解决方案,如果我们考虑到M $ø$ ller的定义,允许4坐标变换扩展到雷达4坐标。刚性旋转的相对论性参考系不存在。我们给出了明确的叶理,与非惯性观察者世界线,这对应于一个很好的概念,适当的(相互平衡)平移和旋转加速度的非正交性表面(也像空间的超平面)。这允许评估依赖于质量的单向光速,并给出旋转盘和萨尼亚克效应的3+1描述。它还示出了如何一个GPS系统的航天器可以建立一个网格的可接受的雷达4坐标和ACES任务如何可以采用这种方法的一个变体适应地球的旋转在评价的单向时间转移检测偏差从爱因斯坦公约上的惯性时钟的同步隐含的这样一个概念的同步性。我们表明,在参数化闵可夫斯基理论的所有容许概念的规范等价性({ \it conventionality的规范性}),作为一个例子,我们描述麦克斯韦理论在非惯性系统的任何容许概念的规范性。
2004-04-29 astro-ph gr-qc hep-th
Killing Symmetries as Hamiltonian Constraints
在规范理论中,Killing对称性的存在等价于在相空间公式中增加额外的哈密顿约束,这意味着对狄拉克观测量(规范不变的物理自由度)和规范自由度的限制。当存在类时Killing矢量场时,在闵可夫斯基时空中的麦克斯韦理论中只有纯规范电磁场存在,而在渐近闵可夫斯基时空中的ADM正则引力中只有惯性效应不存在引力波。
2015-11-18 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Entanglement dynamics in $κ$-deformed spacetime
本文推导了开放量子系统的主方程,比较了$κ$-形变时空与Minkowski时空中原子的纠缠动力学,发现相对论运动和环境诱导的相互作用会放大两者差异,从而为区分时空提供途径。
2024-08-29 gr-qc hep-th quant-ph
Sagnac effect, twin paradox and space-time topology - Time and length in rotating systems and closed Minkowski space-times
我们讨论了Sagnac效应在标准闵可夫斯基坐标和另一种同步公约。我们发现,这两种方法导致相同的结果,没有任何矛盾。当将标准坐标应用于旋转圆盘的完整边缘时,必须考虑到时间滞后,这是全局各向异性的原因。我们提出了一个封闭的闵可夫斯基时空作为一个精确的等价物的边缘的磁盘,在旋转和非旋转的情况下。通过这种方式,萨尼亚克效应可以被解释为纯粹的拓扑,完全忽略径向加速度。这证明了圆盘的边缘可以作为一个惯性系来处理。在同样的背景下,我们讨论了孪生悖论,发现标准的情况下,相当于一个未加速的版本在一个封闭的时空。封闭的拓扑结构导致优选的帧效应,其只能被全局检测到。同步公约的长度的测量的关系进行了讨论的背景下,埃克塞特的悖论。这就导致了爱因斯坦和爱因斯坦的经典论点的确认。
2004-03-29 astro-ph gr-qc
Conformal quantum mechanics of causal diamonds
证明了闵可夫斯基时空中的一般径向共形Killing矢量可以与共形量子力学中的时间演化生成元相联系。在这些共形的Killing向量中,人们发现了一类将闵可夫斯基时空中的因果菱形映射到自身中的向量。这种Killing向量的流动描述了因果菱形内具有有限寿命的加速观察者的世界线。静态金刚石观测器的时间演化等价于共形量子力学中的时间演化,它由双曲哈密顿量控制,只覆盖时间轴的一部分。这表明,在闵可夫斯基空间中,静态金刚石观测者在惯性观测者真空态下所感知到的Unruh温度可以由共形量子力学的两点函数的行为得到.
2020-02-05 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum inequalities in two dimensional Minkowski spacetime
本文推广了Ford和Roman关于二维Minkowski时空中自由无质量标量场的重正化期望应力-能量张量可能行为的结果。Ford和Roman证明了惯性观测器测量的能量密度,当相对于该观测器的固有时间通过对某个加权函数进行积分而求平均时,其下限为负,与平均时标的平方的倒数成比例。然而,证明需要对加权函数进行特定的选择。我们以两种方式扩展了福特-罗曼的结果:(1)我们计算最佳(最大可能)下限,并描述达到这个下限的状态;最佳下限与福特和罗曼选择涂抹函数得出的界限相差三倍。(ii)我们计算任意的,光滑的正权重函数的下界。我们也得到了类似的下界上的空间平均的能量密度在一个固定的时刻。
1997-07-16 gr-qc hep-th
How robust is the indistinguishability between quantum fluctuation seen from non-inertial frame and real thermal bath
在自由无质量标量场的情况下,我们重新提出了Rindler坐标系下的量子涨落与实际热浴中的量子涨落不相容的猜想。为了阐明鲁棒性和在多大程度上是允许的,在本文中,我们从两个不同的非惯性观测器的角度来研究这个问题。详细的分析正在做的两个非惯性观测器(一个是Rindler,另一个是均匀旋转)测量的可观测量的真实的热浴和Rindler框架在闵可夫斯基时空。更准确地说,我们比较热Rindler与Rindler-Rindler和热旋转与Rindler旋转的情况。在第一个模型中,可以观察到,虽然一些可观测量是等效的,但重整化应力张量的所有分量都不相同。在后一个模型中,我们再次发现这种等价性并不能完全保证。因此,我们认为,真正的热浴和Rindler框架之间的不相容性可能不完全正确。
2019-02-19 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Relativistic positioning: four-dimensional numerical approach in Minkowski space-time
我们模拟了两个全球导航卫星系统的卫星星座:伽利略(欧盟)和GPS(美国)。在理想球对称非旋转地球产生的史瓦西时空中描述卫星运动。这些轨迹是以地球为中心的圆周。光子运动在闵可夫斯基时空中描述,其中在任何事件的发射和惯性坐标之间存在众所周知的关系,Coll,Ferrando & Morales-Lladosa(2010)。在这里,这个关系是实现在一个数字代码,这是测试和应用。第一个应用程序是一个详细的数值四维分析所谓的发射坐标区域和合作区。在第二应用中,GPS(Galileo)卫星被认为是接收器,并且其发射坐标由四个Galileo(GPS)卫星给出。然后指出并详细讨论了接收卫星定位中的分岔问题(双重定位)。
2012-07-10 gr-qc
Uniformly Accelerated Observer in Moyal Spacetime
在闵可夫斯基空间中,加速参考系可以定义为通过一系列瞬时洛伦兹变换与惯性系相关的参考系。这样一个加速的观察者看到一个因果视界,惯性观察者的量子真空对加速的观察者来说是热的,也被称为安鲁效应。我们认为,在非对易的Moyal时空中,一个加速的坐标系也可以被类似地定义(即作为一系列瞬时的洛伦兹变换),并讨论了适合于这种加速观测者的扭曲量子场论。我们的分析表明,在非对易时空的情况下,有几个新的特点:手征无质量场在$(1+1)$维有一个定性不同的行为相比,有质量的字段。此外,惯性观测者的真空不再是加速观测者的平衡热态,玻色-爱因斯坦分布获得了$θ$相关的修正。
2010-06-07 gr-qc hep-th
Influence Functionals and the Accelerating Detector
在$D+1$维Minkowski空间中,导出了耦合到匀加速DeWitt探测器的基态大质量标量场的影响泛函.这证实了安鲁效应的局部性质,并提供了一个精确的解决方案,加速检测器的问题,而无需调用非标准的量化。本文提出了一种方向性探测器,它能被标量场真空有效地消相干,并说明了惯性系和非惯性系的量子力学之间的一个重要区别。根据计算结果,对建立量子等效原理的可能性作了一些评论,以便从Unruh效应导出Hawking效应。
1992-10-07 gr-qc hep-th
Quantum Entanglement of Electromagnetic Fields in Non-inertial Reference Frames
相对论性量子信息由于其重要的理论意义和实际应用价值,近年来受到了广泛的关注。特别是研究了非惯性参考系中标量场和狄拉克场的量子纠缠。作为沿着这条线的进一步,我们在这里将研究非惯性参考系中电磁场的量子纠缠。特别是对光子螺旋纠缠态的纠缠进行了深入的分析。有趣的是,所得的对数负性和互信息与惯性参考系下的结果相同,这与以前对粒子数纠缠态的结果完全不同.
2007-06-08 gr-qc hep-th quant-ph
Some remarks on the thermal and vacuum fluctuations of a massive scalar field
最近我们获得了Rindler楔中质量标量场的热涨落。作为副产品,由均匀加速观察者看到的闵可夫斯基真空涨落已经被确定,并与由惯性观察者看到的相同场的相应闵可夫斯基热涨落相遇。由于以前工作中的一些计算没有详细说明,它们提出了一些重要的微妙之处,所以在这里明确地完成。这些微妙之处与某些参数相关积分的首阶行为有关。一些领先的阶展开使用Riemann-Lebesgue引理。
2001-02-02 gr-qc hep-th math-ph
Instantaneous Inertial Frame but Retarded Electromagnetism in Rotating Relativistic Collapse
缓慢旋转的坍缩球壳内部是平坦的空间,惯性系以ω s(t)相对于无穷大旋转。正如Lindblom和Brill首先展示的那样,壳内的惯性轴从一点到另一点没有时间延迟地刚性旋转。虽然惯性轴的旋转速率在改变,但这些轴是惯性的,因此,相对于它们,既没有ω点s乘以r(欧拉)虚拟力,也没有任何其他力。然而,欧拉力和其他虚拟力出现在相对于无穷大静止的坐标系中。一个位于中心的观察者,如果他朝一个固定为无穷大的方向(比如φ = 0,θ = π/2)看,就会看到天空似乎在旋转,他可以将天空的视旋转与局部惯性系和壳层本身的视旋转进行比较。相反,在电磁模拟中,磁场在平面空间中旋转坍缩的带电壳层内的传播存在时间延迟。我们证明了这种时间延迟设计一个零实验中,拉莫尔进动的充电振荡器将完全取消的惯性系的旋转,但延迟。在坍缩的带电壳的“组合”问题中,我们证明了由于电磁和引力扰动的耦合,壳内惯性系的瞬时旋转可以由非旋转壳中的纯电流引起。
1998-05-06 astro-ph gr-qc
Restrictions on Negative Energy Density in Flat Spacetime
在以前的论文中,对于四维闵可夫斯基时空中的自由无质量量子化标量场,导出了任意惯性观测者所看到的负能量密度的一个界。该约束具有对负能量密度的幅度和持续时间的不确定原理型限制的形式。这个结果,是经过了一个比较复杂的分析之后得出的。本文的目标是提出一种更简单的方法来获得这样的约束。对于电磁场和二维和四维闵可夫斯基时空中的大质量标量场,也导出了负能量密度的类似"量子不等式“界。
1997-01-24 gr-qc hep-th
Making two particle detectors in flat spacetime communicate quantumly
本文提出一种在(3+1)维平坦时空中利用粒子探测器进行量子通信的协议,发现探测器间的相对加速度能产生非零量子容量,从而在匀加速发送者和惯性接收者间实现可靠的量子通信。
2024-07-24 gr-qc
The Forces outside the static limit in the rotating frame
本文考虑闵可夫斯基时空的旋转系来描述静态极限之外的惯性力。我们考虑了静态极限内的惯性力,找到了经典的类似物,然后我们找到了静态极限外的这些力的表达式,这里我们不能考虑极限$\frac{v}{c}\to 0$。我们证明了在一般情况下,如果物体$Ω$的角速度等于角动量$ω$,则加速度等于零。
2022-12-07 gr-qc