Entropy covector field and macroscopic observables for rotating and non-rotating relativistic kinetic gases around a Schwarzschild black hole
Universidad Nacional Autónoma de Honduras（洪都拉斯国立自治大学）；Universidad Pedagógica Nacional Francisco Morazán（弗朗西斯科·莫拉桑国立师范大学）
本文研究了围绕Schwarzschild黑洞的旋转和非旋转相对论性气体的熵协向量场组件，分析了各向异性参数和动能温度等宏观可观测量的形态特征，揭示了角动量对强引力场中碰撞less气体宏观性质的影响。
2026-04-11 gr-qc
Ray-tracing and Interferometry in Schwarzschild Geometry
本文研究了真空中可能存在的引力场光学各向异性。在这样做时，我们提供了足够的证据，从直接坐标积分的零测地线方程从拉格朗日方法，以及射线跟踪方程从Plebanski的等效介质理论。所有的计算都是针对史瓦西几何进行的，当采用笛卡尔坐标时，这导致各向异性（伪各向同性）光学等效介质。我们证实了在等效介质和零测地线中的射线追踪结果是完全相同的，而它们与在Schwarzschild几何的常规各向同性等效介质中的积分结果是不一致的。根据坐标变换引起的物理不变性原理，只存在一个结果。这个矛盾将通过张量代数来解决，并且将表明传统的各向同性方法是错误的，即使通过使度规各向同性，真空的光学行为也将保持各向异性。因此，我们得出结论，弯曲时空的真实光学行为必然是各向异性的，这是真空在引力场存在下的一种内禀性质。我们提供了进一步的讨论如何检测这种可能的各向异性，以及什么进一步的后果可能会预期在解释引力透镜数据。
2011-11-20 gr-qc
Scattering of massless waves with arbitrary spin: a unified analysis for Schwarzschild-type medium black holes
Zhejiang University of Technology（浙江工业大学）
本文提出了一种统一分析框架，用于研究无质量自旋粒子在Schwarzschild型介质黑洞中的散射行为，并推导了适用于所有粒子类型的微分截面表达式。
2025-12-25 gr-qc hep-th
Black holes in a dense infinite medium: a toy-model regularizing the Schwarzschild metric
本文重新审视黑洞在均匀无限空间中的能量吸积动力学，提出对Schwarzschild近似的启发式修改，消除了质量发散并改变了热力学性质，为量子引力和反弹模型提供了新视角。
2025-11-03 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Maxwell equations in Schwarzschild spacetime for static and freely falling observers
Universidade Federal do Norte do Tocantins（托坎廷斯联邦北部大学）
基于tetrad框架，推导了史瓦西时空中静态和径向自由下落观测者的麦克斯韦方程组，揭示了引力修正和运动学耦合效应，并通过有效介质类比进行解释。
2026-06-12 gr-qc
Hot Plasma Waves in Schwarzschild Magnetosphere
本文研究了史瓦西磁层中热等离子体的波动性质。3+1 GRMHD微扰方程制定了这种情况下。对这些方程进行傅立叶分析，然后数值求解，得到了非旋转、旋转非磁化和旋转磁化等离子体的色散关系。计算了用于计算折射率的波矢。这些量以图形的形式表示出来，有助于讨论介质在事件视界附近的色散特性。
2009-11-03 gr-qc
Hawking-Page phase transition of the Schwarzschild AdS black hole with the effective Tolman temperature
一个具有霍金温度的足够大的史瓦西AdS黑洞具有正的热容，并经历霍金-佩奇相变。即使引入任意的等温腔面，SchwarzschildAdS黑洞的稳定性和相变的基本特征保持不变.本文采用另一个局部温度来研究Schwarzschild AdS黑洞的稳定性和Hawking-Page相变，该局部温度满足Hartle-Hawking真空条件，即在视界处，进出通量为零，因而在视界处局部温度自然为零.基于应力张量方法的局部温度的不同定义提供了不同类型的稳定性和相变。当AdS的曲率半径低于临界值时，无论AdS的曲率半径如何，中等大小的黑洞都是稳定的，而其他大小的黑洞都是不稳定的。此外，我们遇到各种临界温度。第一个是中等大小黑洞和热AdS之间的Hawking Page相变，第二个是大黑洞和热AdS之间的相变;然而，后一个不是必需的，因为大黑洞和热AdS最终坍缩到中等大小的黑洞。有趣的是，我们发现一个额外的临界温度与零级相变之间的中型黑洞和热AdS。因此，中等大小的黑洞经历了霍金-佩奇相变和零级相变。
2022-09-21 gr-qc hep-th
Weak Gravitational Lensing in Dark Matter and Plasma Mediums for Wormhole-like Static Aether Solution
本文用Gibbons和Werner方法研究了非等离子体、等离子体和暗物质介质中类虫洞静态乙醚溶液的偏转角。为此，我们利用光学时空几何来计算高斯光学曲率，从而在弱场极限下实现高斯-邦纳定理。此外，我们计算的偏转角，通过使用一种技术称为基顿和彼得斯技术。此外，我们分析的图形行为的弯曲角$ψ$的碰撞参量$b$，质量$m$作为一个集成常数，和参数$q$在非等离子体和等离子体介质。我们研究的偏转角是指数增加，直接与电荷。此外，我们观察到，对于小的$b$值，$ψ$增加，并且对于大的$b$值，角度减小。我们还考虑了分析虫洞相对于不同位置的观察者的阴影。与史瓦西阴影相比，虫洞的阴影投射是可能的，如$r<2m$。在$r>2m$，史瓦西更大。作为$r\to \infty$，我们已经看到阴影的行为以及弱偏转角接近史瓦西黑洞的行为。总的来说，等离子体的影响往往会降低由于虫洞的几何形状的可观测值。
2022-12-01 gr-qc
Analysis of Local Anisotropy Fluctuations in Compact Objects
该研究在广义相对论框架下，针对一类含参数的新各向异性解，分析局部各向异性涨落对致密天体结构的影响，明确了径向坐标依赖关系与球体内部开裂现象的关联，补充了Einstein-Maxwell系统精确解的相关研究。
2023-10-03 gr-qc
A study on the effect of anisotropy under Finch-Skea geometry
Finch-Skea模型描述相对论恒星模型的流行促使我们研究爱因斯坦场方程的解析解。在考虑了相应的两种情况：（i）各向异性参数为正值和（ii）不存在任何各向异性后，我们给出了场方程的一类精确解。光滑匹配的内部解决方案与史瓦西外部解决方案帮助我们确定常数。用图形和数值方法研究了脉冲星$4U~1608-52$（质量= $1.57^{+0.30}_{-0.29}~M_\odot$，半径= $9.8\pm 1.8~km$）的物理特性.还讨论了模型的稳定性条件，但该模型被发现是稳定的零各向异性。
2021-07-13 gr-qc
Stability and instability of Ellis and phantom wormholes: Are there ghosts?
文献中的结论是，Ellis虫洞在小扰动下是不稳定的，并且会衰减到Schwarzschild黑洞或扩展到无穷远。虽然这个确定性结论的不稳定性是正确的，我们表明，埃利斯虫洞减少到史瓦西黑洞\textit{only}的埃利斯解决方案参数$γ$假设一个复杂的值$-i$。然后，我们将重新审查稳定的埃利斯和幻影虫洞的观点，当地和渐近观察者使用完全不同的方法，即，我们适应Tangherlini的非确定性，前量子统计模拟光子运动的实际光学介质中的有效介质通过汉密尔顿的光力学模拟在重力场中获得的运动重新制定。坦格里尼的想法的一个关键组成部分是观察到的光子进入真实介质的动量增加。我们表明，这一事实有一个启发式的平行在有效介质\版本的Pound-Rebka实验在重力。我们的结论是，有一个非零的概率，埃利斯和幻影虫洞可能会出现稳定或不稳定，这取决于观测者的位置和$γ$的值，导致\textit{ghost wormholes}（像幽灵星）的可能性。然而，史瓦西视界对于观察者来说，无论他们在什么位置，总是看起来肯定是稳定的（$R=1$，$T=0$）。在极限$a\rightarrow -1$中有界质量的幻影虫洞也被证明是稳定的，就像史瓦西黑洞一样。我们将提出一个思想实验，表明我们的非确定性的结果可以在数值上转化为可观察到的鬼虫洞的确定性签名。
2016-06-06 gr-qc
Electromagnetic scattering in Schwarzschild space-time: Finite difference time domain with Green function method
将时域有限差分（FDTD）算法和格林函数算法应用于Schwarzschild时空中普通目标电磁散射的数值模拟。通过在平坦时空中填充等效介质，发展了弯曲时空中的FDTD方法。通过求解输运方程得到弯曲时空中的格林函数。仿真结果验证了FDTD程序和格林函数程序的正确性。用这些方法模拟了史瓦西时空中的散射。
2018-04-12 gr-qc physics.comp-ph
Deflection of Light and Shapiro Delay: An Equivalent Medium Theory Approach
讨论了史瓦西度规描述的引力作用下的光偏转和Shapiro延迟。我们得到一个精确的表达式的基础上的坐标速度，首先提出的爱因斯坦，并提出了讨论的速度各向异性的影响。我们的结论是，坐标速度的各向异性，作为速度明显的一个遥远的观察者，会引起一个三阶误差的偏转角，使实际天文观测的引力透镜数据仍然是不确定的各向异性。然而，测量夏皮罗延迟提供了一个相当方便的方法来确定时空是否是光学各向异性的一个遥远的观察者或没有。我们计算的夏皮罗延迟地球和金星之间的往返路径，并观察到良好的协议，在1967年的六个月的时间跨度测量的两个实验报告的值，而不需要任何额外的拟合参数。这是因为在类似条件下，由爱因斯坦模型描述的各向同性光速获得的预期延迟会产生更大的误差。本文阐述了等效介质理论在理解广义相对论中的作用。
2012-06-09 gr-qc
Fermat's Principle in Curved Space-time, No Emission from Schwarzschild Black Holes as Total Internal Reflection and Black Hole Unruh effect
利用弯曲时空中的费马原理和定常型度规，我们得到了光速作为空间坐标的函数，从而得到了相应的折射率。整个区域与空间相关的重力被划分成一些重叠的透明折射介质具有不同的折射率。折射率随引力场的增大而增大。因此，利用折射定律，我们解释了光的引力弯曲。进一步利用光从稠密介质到稀疏介质的全内反射的传统思想，在本方案中，它是光从超强引力场区域传播到相对较弱的引力场区域，我们提出了一种替代方法，从经典史瓦西黑洞表面没有任何类型的电磁辐射发射。我们还注意到，对于一个处于匀加速系中的观察者，类似于Unruh辐射，经典黑洞的事件视界也会发射电磁波。这可称为“黑洞Unruh效应”。
2015-12-12 gr-qc
Shear Viscosity in the Post-quasistatic Approximation
本文应用后准静态近似，研究了广义相对论中各向异性非绝热辐射和耗散分布的演化。耗散描述的粘度和自由流动的辐射，假设一个状态方程模型的剪切粘度引起的各向异性。我们匹配的内部解决方案，在非共动坐标，与Vaidya外部解决方案。基于Schwarzschild和Tolman VI解，在非绝热和绝热极限下，提出了两个简单的模型。在这两种情况下，分布的最终塌陷或扩展主要由粘度引起的各向异性控制。
2010-04-20 gr-qc
Gravitational effect of plasma particles on the shadow of Schwarzschild black holes
East China Normal University（华东师范大学）
研究完全电离氢等离子体包围的Schwarzschild黑洞中，等离子体粒子引力场对阴影的影响，发现两种修正均可忽略，但引力修正可在高质量活动星系核中超过折射修正。
2026-06-16 astro-ph.GA gr-qc
Trajectory of a light ray in Kerr field: A material medium approach
光线绕引力质量的偏转可以用不同的方法计算。这类计算一般都是在强场和弱场近似下用零测地线进行的。然而，有几位作者用物质介质方法研究了光线的引力偏转。对于静止的、非旋转的球形质量，可以通过以各向同性形式表示线元素并计算折射率来确定光线的轨迹，从而确定史瓦西场中的偏转。本文用物质介质方法研究了克尔场中光线的折射率。考虑克尔场中的标架拖曳效应，计算了光的传播速度，从而确定了克尔场几何中的折射率。在远场近似下，计算了光在克尔场中的偏转，并将结果与以前用双测地线计算的结果进行了比较。
2015-10-16 gr-qc
Effects of Schwarzschild Black Hole Horizon on Isothermal Plasma Wave Dispersion
在等离子体处于等温状态下，建立了Rindler坐标系下Schwarzschild时空的3+1 GRMHD方程。我们考虑的情况下，非旋转和旋转的背景与非磁化和磁化等离子体。对于这些情况下，这些方程的扰动形式的线性化和傅立叶分析，通过引入平面波型的解决方案。在每种情况下，这些方程的行列式导致两个色散关系，给出波数$k$的值。利用波数可以得到相速度和群速度等信息，这些信息有助于讨论波的性质和特征。这些提供了关于视界附近的黑洞磁层的有趣信息。有正常和异常色散的情况。当等离子体具有Veselago介质的性质时，我们发现了波的正常色散。我们的结果与Mackay等人关于负相速度传播需要黑洞旋转的观点一致。
2007-08-20 astro-ph gr-qc
Revisiting Einstein's analogy: black holes as gradient-index lenses
本研究基于诺特定理与系统对称性，提出仅以光子轨迹为输入生成对应GRIN介质的方法，可精确复现黑洞附近光子轨迹及恒星轨道进动，为理解广义相对论提供新视角。
2025-06-12 gr-qc physics.optics
Optical Signatures of a Schwarzschild Black Hole in a Dehnen-Type Dark Matter Halo
Institute of Fundamental and Applied Research, National Research University TIIAME（基础与应用研究所，国立研究大学TIIAME）；National Pedagogical University of Uzbekistan named after Nizami（以尼扎米命名的乌兹别克斯坦国立师范大学）；School of Advanced Sciences, Vellore Institute of Technology（韦洛尔技术学院高等科学学院）；University of Tashkent for Applied Sciences（塔什干应用科学大学）；Tashkent State Technical University（塔什干国立技术大学）；School of Physics, Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学物理学院）；Institute for Advanced Studies, New Uzbekistan University（新乌兹别克斯坦大学高级研究院）；Institute of Theoretical Physics, National University of Uzbekistan（乌兹别克斯坦国立大学理论物理研究所）
研究Schwarzschild黑洞在Dehnen型暗物质晕中的光学特征，通过弱场和强场 regime 分析偏转角、阴影和透镜效应，探讨等离子体与暗物质对观测信号的影响。
2026-02-09 astro-ph.HE gr-qc physics.plasm-ph
Anisotropic metamaterial as an analogue of a black hole
研究了光在一种类似于黑洞的弯曲时空的超材料介质中的传播。我们表明，对于一个特定类型的时空和波的极化，时间膨胀表现为介电常数，而空间曲率表现为磁导率。得到了确定各向异性超材料中光线路径（零测地线）的相对论哈密顿量的光学模拟。通过应用形式主义的史瓦西度规，我们比较的光线路径与全波模拟在等效光学介质。
2015-11-25 gr-qc physics.optics
Stochastic oscillations of general relativistic disks
本文分析了在非引力作用下，致密天体周围薄吸积盘的广义相对论振荡。与外部介质（热浴）的相互作用分别通过摩擦力和随机力建模。通过考虑赤道轨道上的试验粒子轨道的摄动，假定沿测地线运动，导出了描述随机摄动圆盘的一般方程。考虑到粘性耗散和随机力的存在下，我们表明，随机扰动磁盘的动力学可以制定在广义相对论Langevin方程。得到了随机能量输运方程。详细考虑了Schwarzschild和Kerr几何中圆盘的垂直振荡，并通过数值积分相应的Langevin方程对其进行了分析。对于Schwarzschild和Kerr两种情形，我们都得到了随机扰动圆盘的垂直位移、速度和光度。
2012-01-11 astro-ph.HE gr-qc hep-th
