Gravitational self-force and conservative effects: a testing ground for theories of gravity
考虑到极端质量比的inspirals随着保守的动力学引力的自我力量,我们比较可行的引力理论。特别是,通过检查史瓦西背景,我们分析的自作用力引起的修正规范不变的基准给出的轨道频率在ISCO和自旋进动率。此外,在扩展的引力理论的运动方程的修改后,我们利用现象学的方法,依赖于引力常量G的变化,将这些修改。我们发现,保守效应可以成为引力理论的试验台,使我们能够将广义相对论与竞争理论进行对比。通过研究强场约束,我们强调了广泛的调查范围内的LISA任务。
2021-10-31 astro-ph.HE gr-qc
Hereditary Terms at Next-To-Leading Order in Two-Body Gravitational Dynamics
在广义相对论的二体问题中,长程引力场的遗传项依赖于源在延迟时间的历史而不是瞬时状态。我们计算的下一个到领先的影响,这样的遗传条款,包括尾巴和记忆,对两体动力学,在有效场论的方法,包括耗散和保守的影响。前者确认已知的结果在2.5后牛顿秩序相对于领导秩序的光度函数;保守的一部分是一个新的结果,是一个不可避免的成分,推导保守的两体动力学在第五后牛顿秩序。
2021-06-09 gr-qc
A conservative effect of the second-order gravitational self-force on quasicircular orbits in Schwarzschild spacetime
在史瓦西黑洞的准圆轨道上运动的致密物体,由于其引力自身的耗散作用,逐渐向内螺旋运动。但除了驱动内旋,自我力量还有一个保守的部分。在二阶自作用力形式主义,我推导出二阶推广Detweiler的红移变量,它提供了一个规范不变的措施保守的影响准圆轨道。我画了一个计算这个量的频域数值方案。一旦该方案得以实施,其结果可用于确定后牛顿理论中的高阶项和有效单体理论中的参数。
2014-10-12 astro-ph.HE gr-qc
Critical behaviour in gravitational collapse of radiation fluid --- A renormalization group (linear perturbation) analysis ---
基于重整化群(线性微扰)的思想,提出了一种可以解释辐射流体引力坍缩数值研究中观测到的自相似性和标度性的方案。特别地,证明了扰动的临界指数$β$和最大李雅普诺夫指数${\rm Re\, } κ$与$β= ({\rm Re\, } κ) ^{-1}$有关.我们用数值方法找到了相应的扰动模式,得到了相当精确的临界指数$β\simeq 0.3558019$,与数值模拟结果也是一致的。
1995-03-06 gr-qc
Renormalization group approach to Einstein-Rosen waves
本文对具有全柱对称性的Einstein-Rosen波或真空时空进行了重整化群分析。我们发现自相似解在重整化群变换中表现为不动点。这些解分别对应于爆炸引力波和坍缩引力波的晚期和早期。基于对自相似解的线性微扰分析,我们得出结论:在没有入射波的情况下,自相似演化是爆炸引力波稳定的,而在坍缩引力波时是弱不稳定的.结果表明,自相似解可以描述爆炸引力波更一般解的渐近行为,从而将广义相对论中的相似性假设从球对称扩展到柱对称.
2013-03-28 gr-qc
Multi-scale analysis of the electromagnetic self-force in a weak gravitational field
本文研究带电粒子在弱引力场中的运动。除了由一个大的中心体施加的牛顿引力外,粒子还受到一个电磁自作用力的作用,该电磁自作用力包含一个保守部分和一个辐射反应部分。这个玩具问题具有强场引力自作用力问题的许多特征,而且它足够简单,可以用数值方法精确求解,也可以用解析方法近似求解。我们提交的运动方程的多尺度分析,我们检查的保守和辐射反应件的自我力量的作用。我们发现,辐射反作用力驱动长期的轨道的semilatus直肠和偏心率的变化,而保守力驱动长期回归的近心点,并影响轨道的时间函数;忽略保守项,因此可以引起一个重要的定相误差。接下来,我们将研究在轨道演化的可靠绝热近似公式中可能需要什么;这将捕获轨道中的所有长期变化,并丢弃所有不相关的振荡。我们的结论是,这样的近似将是非常困难的,制定没有先验知识的精确解。
2007-12-18 gr-qc
Conservative second-order gravitational self-force on circular orbits and the effective one-body formalism
我们考虑非自旋质量$m_1$围绕非自旋质量$m_2$作圆周运动(轨道频率为$Ω$)的德特韦勒红移变量$z$。我们展示了如何有效的一体化(EOB)理论与第一定律的二元动力学的组合允许一个导出一个简单的,精确的表达$z$的功能依赖(规范不变)EOB引力势$u=(m_1+m_2)/R$。然后,我们使用最近获得的主要EOB径向势$A(u ; ν)$ [其中$ν= m_1 m_2/(m_1+m_2)^2$ ]的高后牛顿(PN)阶知识,将对函数$z(m_2 Ω, m_1/m_2)$的二次自作用力阶贡献分解为已知部分(其在包括5PN对数项和5.5PN贡献方面超出了4PN水平),和未知的一个[取决于尚未知的5PN、6PN、$\ldots$,对$O(ν^2)$对EOB径向势$A(u ; ν)$的贡献]。我们指出了预期的奇异行为,附近的轻,第二自作用力顺序的贡献,红移和EOB $A$潜力。我们的研究结果应该有助于提取信息的直接动力学意义正在进行的第二自力阶计算,并在参数化其全球强场行为。我们还主张通过迭代背景时空中的时间对称格林函数来计算二阶自作用力守恒量。
2016-03-30 gr-qc
Conservative and dissipative sectors in a nonlinear scalar model for the gravitational self-force problem
Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)(马克斯·普朗克引力物理研究所(爱因斯坦研究所));Cornell University(康奈尔大学);Dublin City University(都柏林城市大学)
本文研究非线性标量场中物体的自力分解,探讨保守与耗散部分的定义及其在高阶项中的不同影响,通过哈密顿量分析提出可能的保守二阶自力定义。
2026-05-14 astro-ph.SR gr-qc
On the relevance of gravitational self-force corrections on parameter estimation errors for extreme-mass-ratio inspirals
目前尚不清楚在用于探测LISA(激光干涉仪空间天线)数据中的此类信号的极端质量比螺旋(EMRI)波形模型中包括保守的自作用力(SF)校正有多重要。这些程序将解决这个问题的圆形赤道吸气使用近似EMRI模型,包括保守的修正,在领先的后牛顿秩序。我们将提出的参数估计误差,将导致从省略保守的校正的幅度的估计,并将这些检测器中的噪声波动所产生的误差进行比较。我们还将使用这个模型来探索SF的二阶辐射部分的相对重要性,这是目前未知的。
2010-09-29 gr-qc
Classical Gravitational Scattering from the Ultraviolet and the Absence of Calabi-Yau Integrals in the Conservative Sector at $O(G^5)$
Mani L. Bhaumik Institute for Theoretical Physics, University of California at Los Angeles(加州大学洛杉矶分校曼尼·L·鲍姆理论物理研究所);SLAC National Accelerator Laboratory, Stanford University(斯坦福大学SLAC国家加速器实验室)
研究在第五个闵科夫斯基阶中,Calabi-Yau和完整椭圆积分为何不贡献于保守可观测量,揭示了紫外奇点结构与对数项的关系。
2026-03-16 gr-qc hep-ph hep-th
Self Force Orbit-Integrated gravitational waveforms for E(I)MRIs
我们提出了第一轨道集成的自作用力的影响,IMRI或EMRI源,特别是其保守的轨道和波形的影响。考虑了Schwarzschild黑洞时空中粒子的准圆运动,求出了粒子的轨道和相应的引力波形,讨论了自力守恒项在检测和参数估计中的重要性.我们还显示了保守片的自我力规范不变量的效果,特别是$u^t$作为角频率$Ω$的函数。对于长的模板,包含保守的一块是至关重要的引力波天文学,但可能会被忽略的检测率的影响不大的短模板。
2012-07-12 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational radiation reaction along general orbits in the effective one-body formalism
我们推导了引力辐射-反作用力,修正了二元系统守恒动力学的有效单体描述。我们的结果是适用于一般的轨道(椭圆或双曲),并保持分数第二后牛顿秩序(但不包括尾部效应)。我们推导辐射反应是基于一种新的方式,需要能量和角动量平衡。我们给出了我们的结果的几个应用程序,特别是(最小)的“肖特”贡献的能量,辐射反作用力的径向分量的值,和辐射的散射角双曲遇到。我们还提出了新的结果保守相对论动力学的双曲运动。
2012-10-10 gr-qc
The bound orbits and gravitational waveforms of timelike particles around renormalization group improved Kerr black holes
School of Science, Jiangsu University of Science and Technology(江苏科技大学理学院);Center for Gravitation and Cosmology, College of Physical Science and Technology, Yangzhou University(扬州大学物理与能源工程学院引力与宇宙学中心)
本文研究了 renormalization group 改进的 Kerr 黑洞中 timelike 粒子的束缚轨道及引力波形,发现量子参数影响引力波形的偏离程度,并探讨了其可能的探测性。
2026-03-13 gr-qc
Effective field theory calculation of conservative binary dynamics at third post-Newtonian order
利用Goldberger和Rothstein提出的引力束缚二体系统的有效场论方法,再现了无自旋源的三阶后牛顿二体引力守恒动力学.这一结果是通过在Mathematica算法中自动计算费曼振幅获得的,为传统方法尚未执行的高阶计算铺平了道路。
2011-11-19 gr-qc hep-th
Conservative, gravitational self-force for a particle in circular orbit around a Schwarzschild black hole in a Radiation Gauge
这是计算辐射规范中的自作用力的两篇姊妹论文中的第二篇;更准确地说,该方法使用辐射规范来计算度规扰动的辐射部分,同时使用任意选择的规范来计算与黑洞质量和自旋变化以及质心移动相关的扰动部分。本文计算了在史瓦西黑洞圆轨道上的粒子的自作用力的保守部分。将我们的辐射规范与洛伦兹规范联系起来的规范矢量是螺旋对称的,这意味着量h_{αβ} u^αu^β(= h_{uu})对于我们的辐射规范和洛伦兹规范必须具有相同的值;我们在数值上证实了这一点,其精确度为10^{13}分之一。如第一篇论文所述,扰动度规是从赫兹势构造的,赫兹势是从延迟扰动自旋2的外尔标量,θ_0代数获得的。我们使用模和重整化,通过将L = \ell + 1/2中的一系列与延迟场h_{αβ} ^{ret}表示的自作用力的大L行为相匹配,找到重整化系数;我们同样找到h_{uu}的主导重整化系数以及由于自作用力而引起的粒子角速度的相关变化。我们用数值方法证明了自作用力的奇异部分的形式为f_α \propto < \nabla_α ρ^{-1}>,即\nabla_α ρ^{-1}关于通过粒子的径向线轴对称的部分.这与洛伦兹规范的形式仅相差一个常数。正是因为我们没有用辐射规范来描述黑洞质量的变化,所以自作用力的奇异部分沿着穿过粒子的径向线没有奇异性,并且至少在这个例子中,是对ρ的次引导阶球对称的。
2011-03-07 gr-qc
Conservative binary dynamics from gravitational tail emission processes
Universidade Federal do Rio Grande do Norte(北里奥格兰德联邦大学);UNESP - Universidade Estadual Paulista(圣保罗州立大学);Université de Genève(日内瓦大学);ICTP South American Institute for Fundamental Research(国际理论物理研究所南美基础研究所)
本文重新分析了引力尾发射过程对两体保守动力学的远区贡献,揭示了自能幅度因子化违反问题及修正方法。
2026-03-19 gr-qc hep-th
Running gravitational couplings, decoupling, and curved spacetime renormalization
我们建议稍微推广弯曲空间中的DeWitt-Schwinger绝热重整化减法,使其包含任意重整化质量标度$μ$。新的预测运行的引力耦合是完全一致的重质量场的去耦。这是一个有点改进,相对于更标准的处理最小(德威特-施温格)减去通过维正则化。我们还展示了真空变态模型是如何从运行耦合中出现的。
2020-08-26 gr-qc hep-th
Distinguishing scale-dependent Planck stars from renormalization group improved Schwarzschild black holes by Gravitational waves
本研究通过计算极端质量比旋进的引力波特征应变,并比较时域与频域波形,旨在区分尺度依赖的普朗克星与重整化群改进的史瓦西黑洞,为探测强场时空性质提供理论依据。
2025-06-22 gr-qc
Combined gravitational and electromagnetic self-force on charged particles in electrovac spacetimes
我们考虑带电粒子在弯曲时空中运动的自作用力,将以前的研究扩展到引力和电磁扰动可比的情况。粒子自作用力的形式表达式$f^{ret}_α$,用延迟扰动场表示,是发散的,需要重整化来求出粒子在质量$m$和电荷$e$的线性阶的加速度。我们假设,在以前的工作中的洛伦兹规范,重整化的加速运动包括一个角度平均和质量重整化。利用扰动电磁场和扰动引力场的短程展开,我们证明了重整化等价于从模和正则化中得到的重整化,其中从用延迟场表示的自作用力的表达式中减去一个只包含模和中的前导项和次前导项的奇异部分场。我们的结果中最引人注目的部分是,由于一个显著的抵消,重整化不涉及电磁场和引力场的混合。特别地,重整化质量通过减去(1)沿加速轨道运动的点电荷的纯电磁贡献和(2)沿相同轨道运动的质点的纯引力贡献而获得。在模和正则化中,相同的抵消意味着所需的正则化参数是它们的纯电磁值和引力值的和。
2014-06-19 gr-qc
Testing the multipole structure and conservative dynamics of compact binaries using gravitational wave observations: The spinning case
在早期的工作[S。Kastha等人,PRD { \bf 98},124033(2018)],我们开发了{ \it参数化多极引力波定相公式}来检验准圆轨道上非自旋致密双星的广义相对论。本文推广了这一方法,将自旋的重要作用包括在内旋动力学中。进一步考虑了致密双星守恒能量PN系数的参数标度,得到了准圆轨道非旋进自旋致密双星的参数化定相公式.我们还计算了第二代和第三代地基引力波探测器网络以及计划中的天基探测器LISA将能够测量多极形变参数和结合能参数的预测精度。基于不同的源配置,我们发现,第三代探测器的网络将有可比的能力,LISA在约束的保守和耗散动力学的紧凑的二元系统。这种参数化的多极波形不仅在使用引力波探测导出多极和结合能系数与广义相对论的任何偏差的第一上限方面非常有用,而且对于下一代引力波探测器的科学案例研究也非常有用。
2019-05-17 astro-ph.HE gr-qc
Conservative Dynamics of Binary Systems of Compact Objects at the Fourth Post-Newtonian Order
我们回顾了我们最近推导的Fokker作用量,描述了一个紧凑的二元系统的保守动力学在第四后牛顿(4PN)近似的广义相对论。这两个机构建模的点粒子,诱导紫外线(UV)的发散,通过与粒子的字线的重整化相结合的尺寸正则化的方式固化。与波尾在无穷远处的传播相关联的是拉格朗日量中4PN阶的非局部时间保守尾效应的出现。反过来,这意味着红外(IR)发散积分的外观,也通过维正则化正则化。我们计算了4PN阶圆轨道的诺特守恒能量和近星点推进,特别注意了非局域项的处理。一个模糊参数在当前的形式主义是通过比较这些数量,表示为轨道频率的函数,与有效的小质量比限制的自作用力的结果。
2017-07-17 gr-qc
Beyond the geodesic approximation: conservative effects of the gravitational self-force in eccentric orbits around a Schwarzschild black hole
我们研究了在史瓦西黑洞的束缚(偏心)强场轨道中粒子运动的保守有限质量修正。我们假设粒子的质量$μ$远小于黑洞的质量$M$,并探讨了$O(μ/M)$的测地后修正。我们的分析使用了最近开发的代码中的数值数据,该代码输出沿着偏心测地线作用在粒子上的洛伦兹规范重力自力(GSF)。首先,我们计算的$O(μ/M)$保守修正的近星点前进的轨道,作为一个功能(规范依赖)semilatus直肠和偏心率。GSF进动效应的规范不变的描述是可能的圆轨道的限制,在那里我们表示作为不变的方位角频率的函数的近星点前进的校正。我们比较这种关系与完全非线性数值相对论模拟的结果。为了获得GSF效应的规范不变的措施,完全偏心轨道,我们介绍了一个适当的推广Detweiler的圆轨道“红移”不变量。我们计算这个不变的$O(μ/M)$保守校正,表示为参数化轨道的两个不变频率的函数。我们的结果是在很好的协议与后牛顿计算的结果在弱场制度,我们将报告其他地方。我们的研究结果可以为强引力双星动力学分析模型的发展提供信息。它们还为未来的数值相对论模拟提供了准确的基准。
2011-03-24 astro-ph.HE gr-qc
Limitations of the adiabatic approximation to the gravitational self-force
一个在大得多的黑洞场中运动的小物体,在自身引力的作用下,在大黑洞的背景时空中,沿着一条加速的世界线运动。加速度是由物体的重力自作用力产生的,而重力自作用力是由物体的延迟引力场构成的。引力自作用力的绝热近似是从半滞后场减去半超前场得到的;它产生的耗散效应与真实的自作用力相同。我们认为绝热近似是有局限性的,因为它抛弃了导致某些轨道根数长期演化的重要保守项。我们进一步认为,这种长期的演变有可测量的后果,特别是,它会影响相的轨道和相关联的引力波。我们的论证建立在一个简单的玩具模型上,这个模型涉及一个在中心质量的弱引力场中缓慢运动的点电荷;电荷也受到它的电磁自作用力的影响。在这个简单的上下文中,真实的自作用力是明确已知的,它可以干净地分为保守和辐射反应部分。我们观察到,保守的一部分,自我的力量产生长期回归的轨道的近心点。我们解释了如何在玩具模型的基础上得出的结论可以扩展到引力自作用力,快速运动和强场。虽然绝热近似的局限性在后牛顿的背景下是相当严重的,在这种背景下,运动是缓慢的,引力场是弱的,但它们似乎对快速运动和强场没有那么严重。
2005-11-28 gr-qc
Gravitational Renormalization Group Flow, Astrophysics and Cosmology
本文发展了一个修正的引力理论,其中引力耦合常数$G$和$Q$以及排斥矢量场的有效质量$m_ϕ$按照重整化群流以动量尺度$k$或长度尺度$\ell =1/k$运行。该理论可以解释宇宙学早期宇宙数据的暗隐藏光子和晚时间星系和集群动力学没有暗物质。该理论与太阳系和脉冲双星的观测结果一致。
2015-06-25 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Weber-like interactions and energy conservation
本文从能量守恒的观点研究了随$k(\hat{r}/r)(1 - μ\dot{r}^2 + γr \ddot{r})$变化的速度相关力(如Weber力),这里称之为类Weber力,并证明了它们是守恒的当且仅当$γ=2μ$。因此,它表明,引力理论采用韦伯式的力量不能是保守的,也产生的岁差的近日点的水星,以及重力偏转的光。
1997-08-20 gr-qc
From an Action Principle for Action-dependent Lagrangians toward non-conservative Gravity: accelerating Universe without dark energy
在目前的工作中,我们提出了一个作用原理的依赖于拉格朗日广义Herglotz变分问题的多个独立的变量。这个作用量原理使我们能够用公式表示非保守场的拉格朗日密度。特别地,从线性依赖于作用量的拉格朗日量出发,得到了非保守引力场的广义爱因斯坦场方程,并分析了它们的解对宇宙学和引力波的某些影响。我们证明了场方程的非保守部分依赖于一个恒定的宇宙学四维矢量。根据这四个矢量,该理论显示了阻尼/放大的引力波和一个没有暗能量的加速宇宙。
2017-05-12 gr-qc math-ph math.MP
Binary Black Holes in Einstein-Maxwell-Dilaton Theory: Second Post-Newtonian Dynamics from Effective Field Theory
Nicolaus Copernicus Astronomical Center, Polish Academy of Sciences(尼古拉·哥白尼天文中心,波兰科学院)
本文利用有效场论方法推导了爱因斯坦-麦克斯韦-膨胀子理论中带电黑洞双星至二阶后牛顿阶的守恒动力学,为高精度波形建模和引力波检验该理论奠定基础。
2026-09-09 gr-qc
Renormalization of vacuum energy in linearized quantum gravity
在线性化的量子引力中,平均能量-动量的移动可以通过平均引力场的移动来补偿。这使得重整化方案能够自然地消除量子真空涨落对宇宙学常数的贡献,解决了弱引力场的旧宇宙学常数问题。
2007-08-27 gr-qc hep-th
Self-forced gravitational waveforms for Extreme and Intermediate mass ratio inspirals
我们提出了第一个轨道积分的自我力的引力波形的I(E)MRI源的影响。考虑史瓦西黑洞时空中粒子的准圆运动,研究了由于忽略自作用力的保守部分而引起的相应引力波形的退相依赖性.计算了波形的累积失相和重叠积分,讨论了自作用力保守段在检测和参数估计中的重要性。对于长的模板,包含保守的一块是至关重要的引力波天文学,但可能会被忽略的检测率的影响不大的短模板。然后讨论了质量比和运动起始点对失相的影响。
2012-09-09 astro-ph.CO gr-qc
Conservative corrections to the innermost stable circular orbit (ISCO) of a Kerr black hole: a new gauge-invariant post-Newtonian ISCO condition, and the ISCO shift due to test-particle spin and the gravitational self-force
最内层的稳定圆形轨道(ISCO)界定了从圆形轨道到陷入黑洞的轨道的过渡。在测试质量极限下,克尔和史瓦西时空存在定义良好的ISCO条件。在有限质量的情况下,在后牛顿(PN)背景下有各种各样的方法来定义ISCO。在这里,我将Blanchet & Iyer(2003)的规范不变ISCO条件推广到自旋(非旋进)双星的情况。Blanchet-Iyer ISCO条件有两个理想的和意想不到的特性:(1)它精确地再现了测试质量极限下的史瓦西ISCO,(2)它精确地近似了最近计算的史瓦西ISCO频率的偏移,这是由于引力自作用力的保守部分[Barack & Sago(2009)]。这个ISCO条件推广到自旋双星的性质是,它也精确地再现了克尔ISCO在测试质量极限(PN自旋修正目前已知的顺序)。还计算了由于测试粒子的自旋而引起的ISCO的位移。值得注意的是,规范不变的PN ISCO条件精确地再现了完全相对论性自旋粒子的Papapetrou方程预测的ISCO位移。令人惊讶的是,对标准PN运动方程稳定性的分析能够(没有任何形式的“重复”)准确地描述克尔时空的强场效应。由于克尔中的保守自作用力引起的ISCO频移也可以从这个新的ISCO条件以及Barausse & Buonanno(2010)的有效单体哈密顿量计算出来。这些结果作为一个有用的点的比较,为未来的引力自作用力计算在克尔时空。
2011-01-24 astro-ph.HE gr-qc
Effective Field Theory for Gravitational Radiation in General Relativity and beyond
本论文的主题是所谓的非相对论广义相对论,这是Goldberger和Rothstein提出的一种有效场论方法,用于研究后牛顿展开下致密天体二元系统的保守和耗散动力学。在论文的第一部分中,我们回顾这种方法在最简单的情况下:一个非自旋黑洞在领先的后牛顿秩序,无论是在广义相对论的保守和耗散部门的二元。在论文的第二部分,我们提出了所谓的卡鲁扎-克莱因参数化的度量。由Kol和Smolkin介绍,它允许简化后牛顿展开中高阶保守扇区的计算。然后,我们将这种参数化扩展到(共形耦合)标量张量引力。特别是,我们详细推导了一般度规框架中的引力作用量,首次包括共形耦合的标量场。使用这种形式主义,我们研究的保守和耗散动力学的二元系统的机构共形耦合的度量,在领先的后牛顿秩序,并比较这与标准的广义相对论的结果。本文是针对第一次接触这一领域的读者而写的。因此,我们试图尽可能的教学,明确和自给自足。
2021-11-14 gr-qc hep-th
The Quadrupole Moment of Compact Binaries to the Fourth post-Newtonian Order: II. Dimensional Regularization and Renormalization
在广义相对论的四阶后牛顿近似下,研究了无自旋的螺旋型致密双星辐射质量型四极矩的正则化和重整化.从保守的4PN运动方程中可以清楚地看出,为了正确地处理引力波在向未来的零无穷远传播过程中所经历的非线性相互作用,必须实现维数正则化。通过实施这样的程序,我们表明,来自源的时刻(计算在同伴文件)的极点是完全取消的辐射时刻,预期的物理量。因此,我们定义并获得了一个“重整化”源四极,三维的性质,这是一个重要的一步计算的引力波通量与4PN精度。此外,我们明确证明了之间的等价性的维正则化和以前使用的Hadamard partie finie计划的3PN顺序。
2022-06-20 gr-qc
From renormalization group flows to cosmology
根据渐近安全猜想,引力重整化群流具有紫外吸引不动点,使理论可重整化和紫外完备。这个不动点的存在必然导致短距离引力相互作用的反屏蔽。本文综述了渐近安全引力现象学的研究现状,重点讨论了引力反屏蔽在宇宙学中的意义。
2020-06-26 gr-qc hep-th
Renormalization in gravitational leptogenesis with pseudo-scalar-tensor coupling
本文研究了具有引力Chern-Simons项的赝标量暴胀模型的重整化。在这个模型中,轻子不对称性是由Chern-Simons项通过引力手征反常产生的手征引力波产生的。然而,已知的是,对引力陈庞特里亚金密度的期望值以及由此产生的轻子数密度的朴素估计依赖于UV截止尺度,这就对它们的有效性提出了疑问。在本文中,我们提出了一种方法来重新归一化的Chern-Pontryagin密度的期望值,以消除紫外截止依赖。我们还讨论了采用最小减方案时的重整化轻子数密度和引力轻子创生方案的可行性。
2020-11-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational renormalization of quantum field theory
我们建议在量子场论中引入引力的非微扰性,通过修改传播子,使得费曼图中的每个虚粒子在由同一图中其他粒子的四动量决定的时空中运动。通过附加的工作假设,我们能够把这个想法在工作中的一个简化的情况下,并获得一个修改的费曼传播的无质量中性标量场。我们的表达式显示了抑制在高动量,强大到足以产生有限的结果,所有的循环订单,涉及至少两个虚拟粒子的过程。
2012-11-20 gr-qc hep-th
Motion of a spinning particle under the conservative piece of the self-force is Hamiltonian to first order in mass and spin
该研究将无自旋粒子的哈密顿框架扩展至带自旋粒子,证明在保守自力和自扭矩扰动下,系统仍为哈密顿系统,并给出哈密顿函数与辛形式。
2023-05-04 gr-qc
Renormalization Group-Improved Gravitational Action: A Lagrangian Framework
提出一种基于拉格朗日量的新方法,将牛顿常数和宇宙常数的重整化群跑动嵌入引力,形成时空依赖的修正引力理论,并分析非奇异幂律膨胀解及扰动产生。
2025-05-20 gr-qc hep-th
Renormalization group and critical behaviour in gravitational collapse
我们提出了一个理解和分析引力坍缩临界行为的一般框架。我们采用了重整化群的方法,它具有以下优点。(1)它为数值研究中观察到的各种类型的普适性和标度性提供了一个自然的解释。特别是,在初始数据空间的通用性和不同的模型的通用性理解在一个统一的方式。(2)它使我们能够进行详细的分析,时间演化超出线性扰动,通过提供严格的控制非线性项。在物理上合理的假设下,我们证明了:(1)在初始数据空间中,相关模围绕一个不动点的唯一性蕴含着普适性。(2)临界指数$β_{BH}$和相关模式的唯一正本征值$κ$与$β_{BH} = β/κ$精确相关,其中$β$是标度指数。(3)上述(1)和(2)也适用于离散自相似的情况(用"极限环“代替”不动点“)。(4)在一定条件下,不同模型的普适性成立。根据该框架,我们进行了一个相当完整的(虽然数学上不严格)的分析,完美的流体与密度成正比的压力,在很宽的范围内的绝热指数$γ$。通过李雅普诺夫分析,建立了相关模式在不动点附近的唯一性。这表明,临界现象不仅发生在辐射流体中,而且发生在含有$1 < γ\lesssim 1.88$的理想流体中。计算了模型的临界指数的精确值。
1997-05-28 gr-qc
The Functional Renormalization Group in Quantum Gravity
引力渐近安全计划设想通过一个相互作用的重整化群不动点,即引力不动点,来完成引力相互作用的高能化。研究这种情况的主要工具是泛函重整化群方程,最重要的是韦特里希方程。这个方程实现了威尔逊重整化群的思想,通过在动量空间中一层一层地积分量子涨落,并在微扰论的范围之外获得了理论的重整化群流。这一章给出了一个教学介绍引力渐近安全计划,特别侧重于澄清概念点,导致在过去的混乱。我们逐步介绍韦特里奇方程及其最常用的非微扰近似。本文还介绍了最近的发展,包括最小基本方案和$N$型截断。使用的Wetterich方程在显式计算中说明内的Einstein-Hilbert截断构成最简单的非微扰近似的引力重整化群流。最后,我们简要总结和评论最近的发展起源于其他量子引力计划。
2023-02-27 gr-qc hep-th
Pair creation in electric fields, renormalization, and backreaction
我们考虑空间均匀强电场中的电子对产生现象。我们专注于旋量QED在二维和讨论潜在的模糊性,在绝热顺序分配的电磁势所需的固定重整化减法。这种不确定性可以通过在半经典水平上施加应力-能量守恒来明确地解决,当电和引力背景都存在时。
2019-03-27 gr-qc
Hamiltonian Formulation of the Conservative Self-Force Dynamics in the Kerr Geometry
我们制定了一个哈密顿描述的点粒子在克尔时空的一般(偏心,倾斜)轨道,这占了保守的引力自作用力的影响。这个公式依赖于粒子的运动描述为在一定的光滑有效时空中的测地线,在(广义)作用角变量。阐明了规范自由度在哈密顿动力学中所起的作用,我们提取了包含在保守自作用力中的规范不变信息。我们还提出了一个可能的规范选择的轨道动力学可以描述一个有效的哈密顿量,只写在作用变量。作为我们的哈密顿公式在这个规范的应用,我们导出了保守的自我力修正克尔最内层稳定的球形(倾斜或圆形)轨道的轨道频率。这种规范的选择也使我们能够建立一个“力学第一定律”的黑洞粒子的二元系统,在领先的顺序超过测试质量近似。
2017-06-08 gr-qc
Scale dependence of the effective gravitational constant from functional renormalization group
University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Beijing Normal University(北京师范大学);Beijing University of Agriculture(北京农学院)
该研究基于函数重整化群探究有效引力常数的标度依赖性,明确其定性与电磁相互作用无关、定量由两个待确定参数决定,且受现有观测结果严格约束。
2026-08-11 gr-qc hep-th
Gravitomagnetic tidal effects in gravitational waves from neutron star binaries
包含中子星(或其他致密天体)的双星系统在合并时发出的引力波带有恒星内部状态方程的特征,特别是通过双星在螺旋阶段的潮汐变形的影响。在广义相对论中,后牛顿致密双星的首阶潮汐效应是由引力电潮汐场引起的质量四极矩引起的,而在这里,我们考虑引力磁潮汐场引起的电流四极矩引起的首阶潮汐效应。我们采用了一种有效的行动的方法来确定近区引力场和保守的轨道动力学,最初允许任意(不只是潮汐诱导)电流四极杆,我们的方法显着降低了计算的复杂性相比,以前推导的保守动力学的任意多极子。最后,我们计算的相位和(第一次)的模式振幅的引力波从一个准圆形的二进制inspiral,在机构的四极重力磁潮汐勒夫数(在绝热近似的潮汐线性响应系数)的重力磁潮汐的主要贡献。在相位中,重力磁潮汐被一个后牛顿秩序相对于重力电的抑制,但这并不总是这样的模式振幅。例如,在$(\ell,|m|)=(2,1)$和$(3,2)$模式下,它们以相同的前导顺序出现。
2018-05-18 gr-qc
Nonlinear Gravitational Radiation Reaction: Failed Tail, Memories & Squares
本文利用Schwinger-Keldysh有效场论框架,完善了5PN阶非线性引力辐射反作用效应,识别保守扇区,推导$O(G^4)$散射角并与后闵可夫斯基展开结果完全一致,解决了先前差异。
2025-02-25 gr-qc hep-th
Gravitational self-force corrections to tidal invariants for particles on eccentric orbits in a Schwarzschild spacetime
在引力自作用力框架下,研究了史瓦西时空中沿稍偏心赤道轨道运动的粒子引起的潮汐效应。我们计算的质量比的电型和磁型潮汐张量的本征值的第一阶(保守)的修正到第二阶偏心率和通过9.5后牛顿秩序。从而推广和恢复了以往关于圆轨道的结果。
2018-06-18 gr-qc
Quadratic Gravity, double layers and non-conservative energy-momentum tensor
本文研究了二次引力中的守恒条件。它明确地表明,Bianchi恒等式导致的(引力)场方程的左手边的保守条件。因此,总的能量-动量张量在整体上是守恒的(就像在广义相对论中一样)。然而,在二次引力中,有可能有奇异的超曲面将具有不同物质能量-动量张量行为或不同真空的大块区域分开。它们需要特别考虑。我们导出了这种奇异超曲面上的守恒条件,并证明了物质创生的可能性。在论文的其余部分,我们考虑了一些应用程序说明所获得的结果。
2020-09-14 gr-qc hep-th
The dynamics of the gravitational two-body problem at fourth post-Newtonian order and at quadratic order in the Newton constant
我们推导出保守的拉格朗日量的一部分和能量的引力约束的两体系统在第四后牛顿秩序,在牛顿常数的二次项。我们还表明,这样的条款是兼容的洛伦兹不变性,我们写的质心位置的一个animals。其余的条款携带更高的权力牛顿常数目前正在调查中。
2012-11-23 gr-qc
Conservative dynamics of binary systems to fourth Post-Newtonian order in the EFT approach II: Renormalized Lagrangian
我们用有效场论(EFT)方法完成了二元系统四阶后牛顿(4PN)守恒动力学的推导。我们提出了一个独立的(无歧义)计算的重整化拉格朗日,完全在PN扩展的范围内。虽然我们证实了文献中报道的最终结果,我们澄清了几个问题,关于中红外(IR)和紫外(UV)的分歧,以及重整化过程。首先,我们正确地识别红外和紫外奇异性(仅)维正则化和区域的方法,这是EFT形式主义的支柱。这需要仔细研究的潜在区域中的无标度积分,以及保守的贡献,由于尾部效应的辐射模式。正如一致性所预期的那样,近区的紫外发散(由于点粒子限制)可以被吸收到世界线有效理论中的两个反项中。然后,可以通过场的重新定义来去除反项,使得重正化方案依赖性对4PN阶没有物理影响。其余的IR极点,这是虚假的性质,明确地删除通过实现零仓减法的EFT方法。该程序将红外奇异性转化为紫外对应物。正如预期的那样,剩余的紫外线极点明确地抵消了辐射反应保守条件下的紫外线发散,唯一地确定了引力势。类似的人工红外/紫外极点,这是密切相关的分裂成区域,是明显的较低的订单。从4PN开始,来自辐射区域的局部和非局部时间贡献都进入保守动力学。在计算的任何阶段都没有引入额外的调节器和模糊参数。
2019-07-30 gr-qc hep-ph hep-th
Particle motion under the conservative piece of the self-force is Hamiltonian
我们考虑在标量、电磁力或引力自作用力的影响下,静止时空中点粒子的运动。我们表明,保守的一阶自作用力片产生的哈密顿动力学,我们推导出一个明确的表达相空间上的哈密顿量。专门克尔时空,我们的结果推广了以前得到的藤田等的哈密顿函数。例如,这只对非共振轨道有效。我们讨论了二元黑洞力学第一定律的含义。
2022-05-03 astro-ph.HE gr-qc
On the effect of renormalization group improvement on the cosmological power spectrum
渐近安全的量子引力预言了运行的引力常数和宇宙学常数,而由于非高斯紫外不动点的存在,它仍然是一个有意义的量子场论。在这里,我们研究了这种连续耦合对宇宙学扰动的影响。我们得到了改进的Mukhanov-Sassaki方程,并求解了两个模型。研究了渐近安全的量子引力对宇宙功率谱的影响。
2018-02-17 gr-qc
Renormalization group improved gravitational actions: a Brans-Dicke approach
本文讨论了在动力学背景下利用引力的重整化群(RG)行为信息的一个新框架。通过在相应的拉格朗日密度中用标量函数代替牛顿常数和宇宙学常数,对Einstein-Hilbert作用量进行了RG改进。位置依赖性的$G$和$Λ$是由RG方程连同适当的识别RG尺度与点的时空。场$G$和$Λ$的动力学一般不允许用拉格朗日描述。在引力场的拉格朗日形式中,它们具有外部规定的“背景”场的地位。度规满足一个类似于Brans-Dicke理论的有效爱因斯坦方程。它的一致性对允许的背景施加了严格的限制。在新的RG框架中,$G$和$Λ$携带能量和动量。它是测试的设置中的各向同性宇宙学和替代方法相比,字段$G$和$Λ$不携带引力4-动量。的不动点制度的底层RG流进行了详细研究。
2004-03-23 gr-qc hep-th
Classical Amplitudes in Gravitational-Wave Physics
本论文研究引力波物理中尾效应及尾的尾效应的经典发射振幅,修正异常并计算保守贡献,扩展后牛顿展开至5PN及更高阶。
2023-09-02 gr-qc
Explicit solution of the gravitational two-body problem at the second post-Minkowskian order
本文在第二后闵可夫斯基阶给出了引力二体问题世界线的显式解,涵盖保守与辐射反作用情形,并检验了散射中动量和角动量变化,为后续后牛顿计算提供检验数据。
2024-08-30 gr-qc
Is motion under the conservative self-force in black hole spacetimes an integrable Hamiltonian system?
一个在背景黑洞时空中运动的点状物体会受到一个引力自作用力,这个引力自作用力可以表示为物体瞬时位置和速度的局部函数,并以质量比的线性顺序表示。我们考虑由局部自作用力的保守部分定义的世界线动力学,关闭耗散部分,我们问:这个动力学系统是哈密顿系统吗?如果是,它是可积的吗?在史瓦西时空中,我们证明了系统是哈密顿和可积的,在质量比的线性顺序,一般(但不一定是所有)稳定的束缚轨道。存在一个能量和一个角动量,它们是测地线运动的对应物的微扰形式,它们在受迫运动下是守恒的。我们还讨论了在克尔时空中建立类似结果的困难。这一结果可能是有用的未来的计算方案,基于当地的哈密顿描述,计算保守的自我力量和可观察到的效果。它也与有效单体形式主义中一般轨道的保守动力学的哈密顿量存在的假设有关,与质量比中的线性顺序有关,但与后牛顿展开中的所有顺序有关。
2015-03-16 gr-qc