Wormhole Nucleation via Topological Surgery in Lorentzian Geometry
Brock University（布鲁克大学）；National Technical University of Athens（雅典国立技术大学）；University of Illinois at Chicago（伊利诺伊大学芝加哥分校）；Hiroshima University（广岛大学）
该研究通过拓扑手术和莫尔斯理论构建了洛伦兹时空中的虫洞成核模型，利用莫尔斯函数临界点的连接和莫尔斯技巧消除奇点，展示了在经典广义相对论中无需奇点即可创建虫洞的可能。
2026-04-20 gr-qc math-ph math.GT
Classifying topology of consistent thermodynamics of the four-dimensional neutral Lorentzian NUT-charged spacetimes
本研究利用广义离壳亥姆霍兹自由能的一致修正形式，对三类四维中性洛伦兹NUT荷时空的热力学拓扑数开展研究，发现其可归入已知黑洞解类别，佐证了这类时空的普通黑洞属性。
2023-04-27 gr-qc hep-th
The Komar charge in presence of the Holst term and the gravitational Witten effect
本文在一阶形式中研究了引入 Holst 项对 Komar 荷的影响，发现该修正会通过 NUT 荷 $N$ 和 Barbero 参数 $α$ 改变无穷远处的 Komar 积分，从而产生类似 Witten 效应的非零质量 $αN$。
2025-06-30 gr-qc hep-th
Further observations on the definition of global hyperbolicity under low regularity
本文澄清了洛伦兹长度空间中全局双曲性定义与闭锥结构及拓扑预序空间定义的一致性，指出该定义仅依赖因果闭序和因果凸包的紧致保持性，与度量、时间序关系及洛伦兹距离无关。
2023-02-18 gr-qc math.DG
Barbero-Immirzi parameter, manifold invariants and Euclidean path integrals
Barbero-Immirzi参数$γ$出现在引力的\emph{real}联系形式中，并在圈量子引力中引起单参数量子化歧义.本文研究了$γ$在欧氏量子引力中产生物理效应的条件。这是通过构造一个定义良好的欧氏路径积分的霍尔斯特行动与非零宇宙学常数的流形上的边界。我们发现，为了使Holst作用量及其曲面积分不为零，时空流形必须满足两个一般条件：（i）度规必须是不可对角化的;（ii）流形的庞特里亚金数必须不为零。后者是一个强拓扑条件，排除了爱因斯坦场方程的许多已知解。这一结果使我们能够估计壳层上的一阶Holst作用量和相应的欧氏配分函数对Taub-NUT-ADS解的影响。我们发现，$γ$显示为有限的旋转壳层上的配分函数，对应于NUT电荷的能量和熵的变化。在附录中，我们还评估了平坦时空中陶布-努特和陶布-博尔特解的霍尔斯特作用量，发现在这种情况下，$γ$也出现在努特和博尔特荷的能量和熵中。我们还提出了一个例子，即欧拉特征的流形上有一个非平凡的黑洞合并的影响。
2012-04-12 gr-qc
Holst-MacDowell-Mansouri action for (extended) supergravity with boundaries and super Chern-Simons theory
在这篇文章中，嘉当几何方法走向（扩展）超引力在边界的存在将被讨论。特别是，在这一领域的新发展的基础上，我们将推导出的霍尔斯特变量的麦克道尔-曼恩行动$\mathcal{N}=1$和$\mathcal{N}=2$纯AdS超引力在$D=4$任意Barbero-Immirzi参数。如果在边界处施加超对称不变性，那么在超引力框架中的边界背景下，这种作用将发挥至关重要的作用。对于$\mathcal{N}=2$的情况下，它遵循的是，这相当于引入一个$θ$ -拓扑项的杨米尔斯部门，显式地依赖于巴贝罗-伊米尔齐参数。这表明了这个参数与规范理论的$θ$ -模糊性之间的密切联系。我们还将讨论该理论的手征极限，事实证明它具有一些非常特殊的性质，例如在扩大的规范对称性下所产生的作用量的明显不变性。此外，我们将表明，要求在边界处的超对称不变性产生一个独特的边界项对应于一个超陈-西蒙斯理论与$\mathrm{OSp}(\mathcal{N}|2)$规范群。在这种情况下，我们还将推导出耦合边界和体积自由度的边界条件，并证明与非手征理论背景下D 'Auria-Fré方法中的结果等价。这些结果为在圈量子引力框架下对超对称黑洞进行量子描述迈出了一步。
2021-07-14 gr-qc hep-th
Loop Quantization of a Model for D=1+2 (Anti)de Sitter Gravity Coupled to Topological Matter
我们给出了一个耦合到一组拓扑物质场的具有宇宙学常数的洛伦兹D=1+2引力的完全量子化。由于部分规范固定在紧致半单规范群下留下剩余规范不变性，即Spin（4）= SU（2）x SU（2），所以采用了圈量子引力方法。构造了一对非平凡的量子观测量，尽管它们在经典水平上为零。
2014-04-15 gr-qc
Topological Obstructions to Riemannian-Lorentzian Continuation
Yale University（耶鲁大学）；New York University（纽约大学）；University of Vienna（维也纳大学）
本文研究黎曼区域到洛伦兹区域延拓的拓扑障碍，给出相对欧拉类障碍消失的充要条件，并构造显式符号变化度量，揭示拓扑变化可局限于洛伦兹区域。
2026-09-28 gr-qc math-ph math.DG
Cosmological scenarios from topological invariants: Inflation and Quintom theory with Barbero-Immirzi scalar field
本文通过在Palatini作用量中引入三个带标量场的拓扑不变量，构建了含挠率的三标量场宇宙学模型，重点研究Barbero-Immirzi标量场驱动的暴胀与Quintom晚期加速膨胀机制。
2023-08-06 gr-qc
Topological Interpretation of Barbero-Immirzi Parameter
我们建立了一个规范的哈密顿公式的引力理论的基础上的拉格朗日密度组成的希尔伯特-Palatini项，而不是霍尔斯特项，Nieh-Yan拓扑密度。由此产生的一组约束的时间规范，导致一个理论方面的一个真正的SU（2）连接，这是完全相同的Barbero和Immirzi与系数的Nieh-Yan项确定为逆Barbero-Immirzi参数。这为该参数提供了拓扑解释。物质耦合然后可以以通常的方式引入，{ \em而不}改变普适拓扑Nieh-Yan项。
2008-12-04 gr-qc hep-th
Immirzi parameter and Noether charges in first order gravity
SO（3，2）约束的BF理论框架应用于引力，使得推广引力双纯Noether荷（质量、角动量和熵）的公式成为可能。它将Wald的方法推广到具有负宇宙学常数、Holst修正和拓扑项（Nieh-Yan，Euler和Pontryagin）的一阶引力的情形。拓扑不变量在渐近AdS时空的正则化方案中对边界项起着至关重要的作用，从而自动保证了作用量的可微性。有趣的是，对于AdS-Schwarzschild、AdS-Kerr和拓扑黑洞，黑洞热力学并不依赖于Immirzi参数，而对于AdS-Taub-NUT时空，出现了一个非平凡的修正，它不仅影响熵，而且影响总质量。
2011-11-08 gr-qc
A topological limit of gravity admitting an SU(2) connection formulation
本文研究了由拉格朗日4-形式L=e_I e_J F^{IJ}（ω）定义的广义协变理论的哈密顿公式，其中e^I是四元组场，F^{IJ}是洛伦兹联络ω^{IJ}的曲率。这个理论可以被认为是霍尔斯特引力作用量的极限，因为牛顿常数G趋于无穷大，而伊米兹参数趋于零，同时保持它们的乘积固定。这个理论很长一段时间以来一直被证明是拓扑的。我们证明了这一点，无论是在协变相空间制定以及在标准狄拉克制定。在时间规范中，理论的无约束相空间有一个SU（2）联络公式，使它与引力的无约束相空间在Ashtekar-Barbero变量下同构。在可能的物理应用中，我们认为，这种拓扑理论的量子化可能会揭示新的自由度的性质，负责在圈量子引力的黑熵。
2010-03-23 gr-qc
Deformed BF theory as a theory of gravity and supergravity
论文提供了一个分析的各个方面的引力理论看作是一个变形的拓扑SO（2，3）BF理论。考虑框架，起源于70年代，被称为麦克道尔-曼恩万有引力，确保了最一般的作用量形式，包含具有负宇宙学常数的爱因斯坦-嘉当作用量，霍尔斯特项，以及拓扑欧拉，庞特里亚金和聂-严不变量。主要目标是研究超引力背景下Barbero-Immirzi参数的存在，以及引力Noether荷引起的黑洞热力学。
2012-08-26 gr-qc hep-th
A semiclassical interpretation of the topological solutions for canonical quantum gravity
正则量子引力的Ashtekar公式具有拓扑解，这些拓扑解只在平坦$SL(2,C)$联络的模空间$\CN$上有支撑。我们证明了模空间$\CN$上的每一点对应于平坦（3+1）维时空上的一个几何结构，或者更精确地说，对应于洛伦兹结构族中的洛伦兹群部分。在时空同胚于$R\times T^{3}$的情况下，给出了详细的分析。模空间$\CN$上的大多数点产生病态时空，这些病态时空在每个空间超曲面上都具有奇异性，或者违反了强因果性条件。然而，有一个$\CN$的子空间，在这个子空间上的每一点都对应于一个正则时空族。
1995-12-08 gr-qc
The chart based approach to studying the global structure of a spacetime induces a coordinate invariant boundary
我证明了基于图表的方法来研究的全球结构的洛伦兹流形诱导同胚的流形到拓扑空间作为一个开放的稠密集。这种同胚的拓扑边界是具有拓扑结构和物理动机分类的理想点的图独立边界。我表明，这个新的边界包含所有其他的边界，可以作为拓扑边界的一个实体。因此，特别是，它是一个推广彭罗斯的共形边界。我提供了三个详细的例子：保形紧的闵可夫斯基时空，斯科特和Szekeres的分析的Curzon奇点和拜尔和亨尼格的分析光滑高迪对称广义Taub-NUT时空。
2014-02-25 gr-qc
A Lorentzian construction of timelike Liouville field theory on the cylinder
Stanford University（斯坦福大学）
本文通过重整化有限体积环面正则化，构造了圆柱上整数筛选扇区中类时Liouville场论的Lorentzian关联函数，并证明了时空分离顶点算子的对易性，建立了非正定背景下的代数量子场论框架。
2026-05-28 gr-qc hep-th math-ph
A New Spin Foam Model for 4d Gravity
从引力的Plebanski公式作为约束BF理论出发，提出了一个新的四维黎曼量子引力自旋泡沫模型，它推广了著名的Barrett-Crane模型，解决了其固有的超定域性问题.四维引力的BF公式包括两个部分：引力部分和拓扑部分。这里提出的模型示出给量子化的引力部门，是对偶的恩格尔等人最近提出的自旋泡沫模型。我们表明，对应于拓扑部门。我们的方法使我们能够将Immirzi参数引入到自旋泡沫量化的框架中。我们推广我们的一些考虑到洛伦兹设置，并获得一个新的自旋泡沫模型，以及在这种情况下。
2008-06-07 gr-qc
Topology and Closed Timelike Curves II: Causal structure
由于洛伦兹流形上的封闭类时曲线（CTC）不能变形为点，因此任何包含CTC的流形都必须具有拓扑特征，称为类时虫洞，以防止CTC变形为点。如果所有的虫洞都有视界，这在没有奇异物质的时空中似乎是典型的情况，那么每个CTC必须经过某个类时虫洞的视界。因此，一个包含CTC的洛伦兹流形，一旦其视界被删除，仍然可能因果地表现良好。例如，可能存在一个柯西类曲面，每一条类时曲线在穿过视界之前都只经过一次。
2006-09-14 astro-ph gr-qc math.DG
Invariance properties of boundary sets of open embeddings of manifolds and their application to the abstract boundary
Scott和Szekeres \cite{Scott94}的{ \em抽象边界\/}（或{ \em { \em a\/}-边界\/}）构成了任何$n$ -维的、仿紧的、连通的、Hausdorff的、$C^\infty$ -流形（在通常意义上没有边界）的“边界”。在广义相对论中，我们处理的是{ \em空间-%时间\/} $(\cM,g)$（一个具有洛伦兹度规$g$的四维流形$\cM$），以及在$\cM$中选择的一个优选曲线类。在这种情况下，{ \em a\/}-边界点可以表示"奇点“或”无穷远点“。然而，由于{ \em a\/}-边界本身并不依赖于流形上进一步结构的存在，例如洛伦兹度规或联络，因此它可以在许多情况下使用。本文研究了抽象边界集和抽象边界点（{ \em a\/}-边界点）的一些纯拓扑性质.我们证明，除其他事项外，紧凑性是不变的边界集等价下，并引入另一个不变的概念（{ \em隔离\/}），它封装的概念，即边界集是“分离”从其他边界点相同的嵌入。....... [The摘要继续在纸上适当-截断适合这里。
1994-06-21 gr-qc
Dynamical dark energy and gravitational coupling from moving geometries
本文提出运动 Cartan 几何及形变拓扑规范作用量，证明运动方程可产生由曲率、挠率和物质标量组合描述的动力学暗能量与引力耦合。
2025-07-28 gr-qc math-ph math.MP
Covariant Origin of the $U(1)^3$ model for Euclidean Quantum Gravity
U（1）$^3$模型作为量子引力实验室的实用性在Varadarajan等人最近的一系列论文中得到了强调。从SU（2）到U（1）$^3$的简化可以简单地在哈密顿公式中手工完成，分别从高斯、空间同态和哈密顿约束中去掉所有非阿贝尔项。然而，人们可能会问这个理论是从哪个拉格朗日公式推导出来的。对于SU（2）理论，已知可以选择Palatini作用量、Holst作用量或（反）自对偶作用量（欧几里德签名）作为起点，所有这些都导致等价的哈密顿公式。本文直接用U（1）$^3$理论系统地分析了这个问题。令人惊讶的是，事实证明，帕拉蒂尼或霍尔斯特公式的阿贝尔模拟是一个一致的，但拓扑理论没有传播的自由度。另一方面，一个扭曲的阿贝尔模拟的（反）自对偶制定导致所需的哈密顿制定。我们推导的一个新方面是我们使用1。简化分析的半密度值四分体，2.没有简单性约束（其允许一个通常被手动忽略的不期望的解）和3.而不是从一开始就强加时间尺度。作为一个副产品，我们表明，也非阿贝尔理论承认扭曲（反）自对偶制定。最后，我们还得到了一个纯连接配方的欧几里德GR包括一个宇宙学常数通过扩展以前的工作，由于Capovilla，戴尔，雅各布森和Peldan这可能是一个有趣的起点路径积分调查和显示（欧几里德）GR作为杨米尔斯理论与非多项式拉格朗日。
2021-12-19 gr-qc hep-lat hep-th
