Admissible Lichnerowicz coordinates for the Schwarzschild metric
完整史瓦西度规的全局调和坐标被发现比刘全辉以前的工作中所解决的更一般的情况下。除了质量之外,出现的补充常数与奇异能量-动量张量的应力四极矩有关。在q-调和坐标下也进行了类似的计算。
2002-01-21 gr-qc
A complete gauge-invariant formalism for arbitrary second-order perturbations of a Schwarzschild black hole
利用最近发展起来的有效的符号操作工具,我们提出了一个一般的规范不变的形式化研究任意辐射$(l\geq 2)$二阶扰动的Schwarzschild黑洞。特别地,我们构造了二阶Zerilli和Regge-Wheeler方程下的任何两个一阶模式的存在下,重建的扰动度量的主标量,并计算零无穷远的辐射能量。本文的结果使系统的研究一般的二阶微扰的史瓦西时空。特别是,模式模式耦合和非线性效应的引力辐射,史瓦西时空的二阶稳定性,或黑洞视界的几何形状的研究。
2009-03-06 gr-qc
Schwarzschild Space-Time in Gauge Theories of Gravity
在Poincaré引力规范理论和$\overline{\mbox{Poincaré}}$引力规范理论中,我们给出了用Schwarzschild坐标表示的Schwarzschild时空可以作为具有能量动量密度为$\widetilde{\mbox{\boldmath $ T $}}_μ^{~ν}(x) = - Mc^2 δ_μ^{~0} δ_0^{~ν} δ^{(3)}(\mbox{\boldmath $ x $})$的无自旋点状源的引力场方程的无挠精确解的充要条件.此外,当这个条件得到满足的情况下,史瓦西时空的能量动量和角动量的关系进行检查的渐近形式的维尔拜因字段。我们表明,除其他事项外,渐近形式的维尔拜因的限制,要求平等的积极引力质量和惯性质量。反过来说,这个等式是违反一类vierbeins给出史瓦西度规。
1998-05-11 gr-qc
The post-linear Schwarzschild solution in harmonic coordinates: elimination of structure-dependent terms
本文讨论了一种特殊的问题,出现在解决爱因斯坦的场方程的扩展机构:许多结构相关的条款出现在中间的计算,完全取消凭借当地的运动方程或可以消除适当的规范变换。对于静止的单个物体,这些问题在后牛顿和后闵可夫斯基的情况下都很容易理解。然而,高阶近似的情况仍然不清楚。本文讨论了球对称后线性序“体”的这一问题。我们明确地证明了如何通常的史瓦西场可以直接从场方程的后线性近似的谐波规范和任意球对称的物质分布。外部和内部的解决方案被认为是。静态不可压缩流体的情况下,然后从文献中的知名结果进行比较。本文的结果可以推广后线性近似下著名的后牛顿和后闵可夫斯基多极展开式。
2014-05-20 gr-qc
Radiation from charged particles on eccentric orbits in a dipolar magnetic field around a Schwarzschild black hole
本文给出了带电粒子在弱偶极磁场中绕Schwarzschild黑洞运动的近似解。本文研究了Schwarzschild黑洞赤道面内的偏心束缚轨道,并导出了在这种轨道上带电粒子电磁辐射谱分布的解析表达式。出现两组谐波贡献,具有特定的频率间隔。该表达式可以写成紧凑的形式,如果它被截断到最低阶谐波贡献。
2015-03-16 gr-qc
Gauge-invariant perturbations of Schwarzschild spacetime
我们研究了史瓦西时空的无坐标、协变形式的扰动。GHP公式,具有的优点,不仅是协变的,但也四旋转不变的,是用来写下以前已知的奇,偶宇称规范不变量和它们满足的方程。另外,在偶宇称扇区中,给出了一个新的不变量及其所满足的二阶双曲方程。Schwarzschild时空中微扰方程解的变换被转化为GHP形式,即,奇偶校验不变量方程的解是用另一个和极端外尔标量来表示的,而后者的不变量方程的解也是用另一个来表示的。最近,史蒂芬·德特韦勒(Steven Detweiler)以前使用的规范不变量被进一步描述。他的方法被翻译成GHP形式,他的基本不变量在这里。我们还展示了如何这些不变量可以写在曲率不变量。
2016-11-24 gr-qc
On the link between the Maxwell and linearised Einstein equations on Schwarzschild
在这个简短的说明中,我们将证明,给定一个光滑的解决方案$γ$的线性爱因斯坦方程的史瓦西,这是支持在$l\geq 2$球谐函数和表示相对于一个横向和无痕规范,然后可以从它构造一个光滑的解决方案,源麦克斯韦方程组表示相对于广义洛伦兹规范。这里,麦克斯韦电流是由$γ$的分量的规范不变组合构成的,这些分量由Regge-Wheeler和Zerilli方程的解确定。因此,这个结果提供了史瓦西上自旋1和自旋2方程之间的一个优雅的联系。
2019-07-22 gr-qc
The linear stability of the Schwarzschild spacetime in the harmonic gauge: even part
本文研究了Schwarzschild时空线性稳定性的偶部分,作为文[22]的继续。采用调和规范,证明了线性化爱因斯坦方程的解减去球对称部分后,能量以$τ^{-2+}$的速率衰减。我们进一步证明了球对称部分收敛于两个特解的线性组合。一个是规范固定的质量变化解[19]。另一种是固定形式的变形张量,它求解张量波动方程。作为一个关键成分,我们证明了张量波动方程的解决方案收敛到这个固定的一个形式的标量乘法。
2019-09-15 gr-qc math.AP
A Harmonic Space Approach to Spherically Symmetric Quantum Gravity
在降维后,爱因斯坦引力的稳定球对称扇形被一个SL(2,R)/SO(2)西格玛模型与一个一维引力余项耦合所识别.经典解的空间由Schwarzschild和Taub-NUT解之间的单参数插值族组成。该系统的狄拉克量子化和观测-史瓦西质量和陶布NUT电荷运营商-被证明是自伴运营商的连续谱范围从$-\infty$到$\infty$。希尔伯特空间是使用调和空间方法显式构造的。
1996-10-18 gr-qc
Gauge invariant formalism for second order perturbations of Schwarzschild spacetimes
"闭合极限"是一种基于史瓦西时空微扰的方法,已被证明是寻找黑洞碰撞模型近似解的一个非常有用的工具。用二阶微扰理论进行的计算表明,该方法的适用范围是有限的,而不需要与数值相对论结果进行比较。这些二阶计算是在固定坐标规中进行的,这种方法在概念上和计算上都有困难。在这里,我们展示了一个规范不变的方法,这样的计算。对于一组特定的模型(需要头碰撞和四极主导的第一和第二阶微扰),我们给出了一个自包含的规范不变形式主义。具体地说,我们给出了(i)一阶和二阶规范不变波函数的波动方程和源;(ii)从初始超曲面上的第一和第二基本形式的初值中寻找这些方程的Cauchy数据的处方;(iii)从演化的一阶和二阶波函数中计算引力波功率的公式。
1999-09-01 gr-qc
Perturbations of Schwarzschild black holes in the Lorenz gauge: Formulation and numerical implementation
我们用Lorenz规范中的度规微扰重新表述了Schwarzschild黑洞微扰理论。在这个公式中,每个张量谐波模式的扰动构造代数从10个标量函数,满足一组10个波动方程,这是解耦的主要部分。我们解决这些方程在时域中使用数值演化的情况下,一个点状的测试粒子设置在一个圆形的测地线轨道周围的黑洞。我们的代码使用特征坐标,并采用了约束阻尼方案。轴对称,奇宇称模式的微扰得到解析。在这里开发的方法是特别有利的应用程序需要的知识的本地度规扰动附近的点粒子,特别是,它提供了一个有用的框架计算的引力自力。
2005-11-25 gr-qc
Gauge-invariant Non-spherical Metric Perturbations of Schwarzschild Black-Hole Spacetimes
Schwarzschild黑洞时空的规范不变非球度规扰动理论现在已经很好地建立起来。然而,由于多年来使用了不同的符号和惯例,关于这一主题的文献往往令人困惑,有时甚至令人困惑。本文的目的是回顾和收集与Schwarzschild时空奇、偶宇称微扰的Regge-Wheeler方程和Zerilli方程相关的表达式。特别注意的形式,他们假设在存在的物质源,并在文献中最流行的两个公约,渐近表达式和引力波振幅。除了指出文献中的一些不一致之处,这里收集的表达式可以作为一个快速的参考计算史瓦西黑洞时空的扰动驱动的一般来源和那些方法,其中引力波提取从数值生成的时空。
2020-09-04 gr-qc
Gravitational perturbations of the Schwarzschild spacetime: A practical covariant and gauge-invariant formalism
我们提出了一种研究Schwarzschild时空的度规扰动的形式。形式主义是规范不变的,它也是协变下的二维坐标变换,保持角坐标不变。将该方法应用于计算史瓦西时空中运动物质源产生的引力波的典型问题。我们研究了逃逸到未来零无限的辐射以及穿过事件视界的辐射。波形、辐射的能量和辐射的角动量都可以用满足一维波动方程的两个规范不变标量函数来表示。第一个是Zerilli-Moncrief函数,它满足Zerilli方程,并且代表扰动的偶宇称部分。第二个是Cunningham-Price-Moncrief函数,它满足Regge-Wheeler方程,代表了扰动的奇宇称部分。这些波动方程的协变形式在这里提出,与协变源项,来自负责微扰的物质的应力-能量张量。我们介绍的形式主义的结论是与一个单独的检查的度量扰动的偶极子和偶极子分量。
2005-02-08 gr-qc
Corrections to Schwarzschild Solution in Noncommutative Gauge Theory of Gravity
得到了非对易引力规范理论中的变形Schwarzschild解。规范势(四元组场)的非对易性参数$Θ^{μν}$中确定到第二阶。定义了一个变形实度规,并得到了它的分量。计算了对广义相对论红移检验的非对易性修正,并得出结论:修正太小,不具有可观测的效果。这种变形史瓦西度规的影响也提到。
2007-10-10 gr-qc hep-th
Detweiler's redshift invariant for spinning particles along circular orbits on a Schwarzschild background
我们研究了经典自旋粒子在史瓦西背景下沿圆形轨道运动引起的度规扰动,将分析限制在自旋的一阶效应上。假设粒子在赤道平面上运动,其自旋与$z$轴对齐。通过使用两种不同的方法获得度量扰动,即,通过在两种不同的规范中工作:Regge-Wheeler规范(使用Regge-Wheeler-Zerilli形式)和辐射规范(使用Teukolsky形式)。然后,我们计算的线性自旋贡献的一阶自作用力的贡献德特韦勒的红移不变的8.5后牛顿秩序。我们检查,我们的结果是相同的,在这两个规范,适当的规范不变量,并同意目前已知的3.5后牛顿的结果。
2018-01-29 gr-qc
Schwarzschild Massive-Point-Particle Problem in Arbitrary Radial Gauge
本文首次给出了{ \em arbitrary}径向规范中Schwarzschild质量点(SMP)问题的一个正确解,并给出了严格的数学假设。在广义相对论中,存在一个两参数的爱因斯坦方程的精确SMP解族,它与已被广泛研究的与史瓦西黑洞(SBH)相关的真空史瓦西解族在物理上是不同的。这里得到的SMP解族由正裸质量$M_0>0$和正开普勒质量$M<M_0$定义,或者,由标准引力半径$ρ_g$和质量比$\varrho=M/M_0 \in (0,1)$定义。时空的度规在一个有质量的点粒子的地方有一个不可避免的跳跃。我们还提出了一个适当的发展理论的分布所定义的核与有限的跳跃出现在SMP的解决方案。这些发行版的特定属性用于SMP。一系列的SMP解决方案的物理性质的推导和评论。我们的研究结果是非常重要的非常紧凑的对象(ECO)的描述研究与可能的回声在引力波(GW)最近发现的LIGO/VIRGO合作。
2019-12-25 gr-qc
Quantum Harmonic Black Holes (Proceeding of the Karl Schwarzschild Meeting 2013)
受最近黑洞是引力子凝聚的猜想的启发,我们研究了一个简单的黑洞自由度模型,该模型从量子力学和广义相对论的观点来看是一致的。由于这两种观点应该“收敛”成一个统一的图片小,普朗克大小,物体,我们希望我们的建设是一个有用的一步,了解微观,量子黑洞的物理。特别是,我们表明,谐波捕获的凝聚产生两个视野,而极端的情况下(对应于一个残余物与消失霍金温度)是不包含在频谱中。
2013-10-23 gr-qc hep-th
Weinberg's energy-momentum pseudotensor for Schwarzschild field
在调和坐标系中,得到了Schwarzschild度规的Weinberg能量动量赝张量。在视界上,它具有不可积的奇点。由于这个原因,一个星系的总能量不能通过对系统体积的能量密度积分得到。引力理论的影响被注意到。给出了如何选取唯一的能量动量张量的思路。
2000-02-10 gr-qc
Gauge Problem in the Gravitational Self-Force I. Harmonic Gauge Approach in the Schwarzschild Background
史瓦西背景中粒子引起的度规微扰通常是在Regge-Wheeler(RW)规范中计算的,而引力自作用力已知是由调和规范中度规微扰的尾部给出的。因此,要正确地确定在特定规范下的引力自作用力,就必须找到一个连接这两个规范的规范变换。这就是所谓的规范问题。作为求解规范问题的一种直接途径,我们给出了一种计算史瓦西背景下调和规范中度规微扰的方法。我们将傅里叶调和展开应用于度规微扰,并将问题归结为傅里叶调和系数(径向函数)从RW规范到调和规范的规范变换。我们导出了一组解耦的径向方程的规范变换。这些方程在奇宇称部分具有简单的二阶形式,在偶宇称部分具有自旋$s=0$和1 Teukolsky方程的形式.作为一个副产品,我们纠正了Zerilli论文中的错别字,并在附录中给出了一组纠正后的方程。
2002-08-21 astro-ph gr-qc
Gauge invariant perturbations of Schwarzschild black holes in horizon-penetrating coordinates
我们推导出一个几何版本的Regge-Wheeler和Zerilli方程,这使我们能够研究引力扰动的任意球对称切片的史瓦西黑洞。我们解释了如何获得规范不变的部分的度量扰动的振幅服从我们的广义Regge-Wheeler和Zerilli方程,反之亦然。我们还给出了辐射能量在无穷远处的一般表达式,并建立了我们的几何方程和Teukolsky形式之间的关系。本文的结果对黑洞碰撞的闭极限近似、柯西微扰匹配问题以及孤立视界的研究都是有用的。
2001-06-21 gr-qc
Quantization of the Schwarzschild Black Hole
本文用Dirac - Wheeler-DeWitt方法研究了Schwarzschild黑洞的正则形式。我们研究了产生哈密顿量刚性对称的算子的性质,建立了刚性变换下不变测度的形式,并确定了规范固定的Hilbert态空间.我们还证明了,约化方法导致相同的希尔伯特空间的一个合适的规范固定。
1995-08-30 gr-qc
Spherical harmonic modes of 5.5 post-Newtonian gravitational wave polarizations and associated factorized resummed waveforms for a particle in circular orbit around a Schwarzschild black hol
最近在数值相对论方面的突破使人们能够检验后牛顿膨胀在螺旋后期阶段的有效性。对于后牛顿(PN)展开和数值模拟之间的比较,自旋加权球谐函数的波形比用于引力波数据分析的正极化和交叉极化更有用。与传统的泰勒展开后牛顿波形相比,因子化后的波形与数值结果有更好的一致性。本文重新讨论了质量为$\m$的实验粒子在围绕质量为$M$的Schwarzschild黑洞的半径为$r_0$的圆轨道上的引力波的后牛顿展开,并导出了与引力波偏振相关的球谐分量,直到超过牛顿的$v^{11}$阶.使用更准确的$h_{\ell m}$的计算在这项工作中,我们提供了更完整的一套相关的$ρ_{\ell m}$的和$δ_{\ell m}$的,形成重要的砖在波形的因式重构与潜在的应用建设进一步改进的波形原型紧凑的二进制源在未来。我们还提供了现成的表达式的5.5PN引力波偏振$h_+$和$h_\times$在测试粒子的限制引力波数据分析应用。此外,我们提供了封闭的分析表达式为2.5PN $h_{\ell m}$,2PN $ρ_{\ell m}$和3PN $δ_{\ell m}$,一般多极订单$\ell$和$m$的测试粒子的限制。最后,我们还研究了目前的分析紧凑的二进制源的激光干涉空间天线的影响。
2010-09-01 gr-qc
Schwarzschild horizon dynamics and SU(2) Chern-Simons theory
本文讨论了体定域Lorentz不变性的部分规范固定的不同选择对用SU(2)Chern-Simons理论描述Schwarzschild黑洞视界自由度的影响。本文还讨论了ISO(2)Chern-Simons理论的经典等价描述。此外,我们证明了这两种描述都可以部分规范固定到具有U(1)局部规范不变性的视界理论,焊料形式的源在与U(1)变换保持不变的内部向量场正交的方向上受到额外的约束。因此,对于史瓦西黑洞的视界理论(以及一般的球形孤立视界),看似不同的表征方法在物理上是等价的。
2010-12-30 gr-qc
Second-order perturbations of the Schwarzschild spacetime: practical, covariant and gauge-invariant formalisms
本文针对极端质量比旋近和黑洞铃宕的高精度建模需求,提出史瓦西背景下二阶微扰的爱因斯坦方程、Regge-Wheeler-Zerilli方程和Teukolsky方程的实用球谐分解,公式协变且以规范不变量表达,并配套提供Mathematica程序包。
2024-07-04 gr-qc
The Real Scalar Field in Schwarzschild-de Sitter Spacetime
本文对Schwarzschild-de Sitter时空中的实标量场方程进行了高精度数值求解。采用多项式逼近的方法导出了乌龟坐标x与半径r之间的关系。这种方法与文献[1]中的切线近似不同,结果更精确. Nariai黑洞,然后详细讨论。我们发现,波函数只在视界附近是调和的。Brevik和B. Simonsen [1]发现,在势能峰附近,波函数不是简谐的,而是振幅增大。此外,我们还发现,当宇宙学常数减小时,势峰增大,最大波幅增大。
2003-04-04 gr-qc
Energy and angular momentum of the weak gravitational waves on the Schwarzschild background -- quasilocal gauge-invariant formulation
结果表明,球对称黑洞的轴向扰动和极向扰动可以用规范不变的方式描述。描述视界外引力波的约化相空间由规范不变量描述。两个自由度都满足广义标量波动方程。对于轴向自由度,方程的径向部分对应于Regge-Wheeler结果(Phys.Rev.108,1063-1069(1957)),对于极性的,我们得到Zerilli结果(Phys. Rev. D2,2141-2160(1970)),see also Zurrasekhar(The Mathematical Theory of黑洞,(Clarendon Press Oxford,1983)),Moncrief(Annals of Physics 88,323-342(1974))。分析的一个重要组成部分是准定域性的概念,它在通常的方法中用于分离角变量。此外,不需要用正常模式(具有时间依赖性$\exp(-ikt)$)来表示扰动,我们在时空中有场,它们的柯西问题在视界之外有很好的定义。简化的辛结构解释了轴不变量和极不变量的起源。它允许为引力波引入相对于规范变换不变的能量和角动量。这两个发电机表示ADM非线性公式的二次近似的史瓦西度规的扰动。我们还讨论了视界外史瓦西背景下线性化爱因斯坦方程的边界初值问题。
1998-01-20 gr-qc
Gravitational Deflection of Massive Particles by a Schwarzschild Black Hole in Radiation Gauge
最近报道了史瓦西黑洞在真辐射规范下的精确度规。在这项工作中,我们的基础上,这种引力和计算的引力偏转的相对论性的大质量粒子的第四后闵可夫斯基秩序。结果表明,无论是在去掉四阶贡献的情况下,还是在光偏转的情况下,所得结果都与已有的公式一致。我们的研究结果可能有助于未来的高精度观测。
2019-06-15 astro-ph.HE gr-qc
Gauge-fixing for the completion problem of reconstructed metric perturbations of a Kerr spacetime
我们提供了一个处方来解决度量完成问题的引力自作用力计算克尔时空通过固定剩余的规范自由。我们讨论了明确的例子偏心赤道轨道,恢复所有的极限情况下已经研究的文献中的偏心轨道在史瓦西以及圆轨道在史瓦西和克尔时空。
2020-05-04 gr-qc
Geometric Interpretation of Schwarzschild Instantons
本文讨论了在欧氏史瓦西流形上寻找有限能量的阿贝尔瞬子的问题。这相当于在空间上构造自对偶L^2调和2-形式。吉本斯在陶布-NUT度规中发现了一种非拓扑的L^2调和形式,从而得到了具有连续能量的阿贝尔瞬子。我们在欧氏史瓦西流形的情况下模仿他的构造,并在其上找到了一个非拓扑自对偶的L^2调和2-形式,说明了这是如何产生阿贝尔瞬子的,并将它们与Charap和Duff在1977年发现的庞特里亚金数为2n^2的SU(2)-瞬子等同起来。利用Dodziuk和Hitchin的结果,我们还计算了欧氏史瓦西流形的全L^2调和空间。
2001-02-26 gr-qc hep-th math-ph
The Schwarzschild Solution in the 4-Dimensional Kaluza-Klein Description of The Einstein's Equations
爱因斯坦理论的卡鲁扎-克莱因形式,基于一般四维时空的(2,2)-纤维化,将广义相对论描述为二维基流形上的杨-米尔斯规范理论,其中局域规范对称性是二维纤维流形的群同态。为了说明如何使用这种形式主义在寻找精确解,我们将这种形式主义的球对称的情况下,并获得Schwarzschild解决方案,通过解决场方程。
1997-06-17 gr-qc
Schwarzschild black hole surrounded by a cavity and phase transition in the non-commutative gauge theory of gravity
本文在非对易引力规范理论中,研究等温腔内史瓦西黑洞的相变,发现非对易性阻止完全蒸发并产生残余黑洞,预言普朗克尺度最小长度,并揭示两个二级相变、一个一级相变及两个霍金-佩奇相变。
2023-11-20 gr-qc
Slow evolution of the metric perturbation due to a quasicircular inspiral into a Schwarzschild black hole
本文计算了Schwarzschild背景上准圆轨道在Lorenz规范下的一阶度规扰动慢演化,通过Regge-Wheeler规范变换和部分湮灭子方法求解,为EMRI二阶自力波形模型提供关键源项。
2023-05-18 gr-qc
A new non-commutative correction to the thermodynamics and evaporation of the Schwarzschild black hole in non-commutative gauge theory
University of Batna-1(巴特纳大学)
研究通过塞伯格 - 维滕映射对四元场非对易修正产生的变形施瓦西黑洞热力学性质,推导修正视界半径评估相关热力学量,研究蒸发过程,发现热容量有三个阶段,黑洞有有限寿命且引入基本长度尺度。
2026-07-15 gr-qc
The Gregory-Laflamme Instability of the Schwarzschild Black String Exterior
本文通过将线性化真空Einstein方程化为Schrödinger本征值问题并运用变分法,严格证明了五维Schwarzschild黑弦存在正则的指数增长Gregory-Laflamme不稳定模。
2020-07-16 gr-qc
Back Reaction of Gravitational Radiation on the Schwarzschild Black Hole
我们解决了一些问题,出现在研究中的反反应在史瓦西背景。我们的主要目标是引力摄动的有效能量动量张量(EEMT)。一般认为,只有渐近平坦或辐射规才能用于这些目的。我们表明,传统的Regge-Wheeler规范的扰动的Schwarszchild度规也可以用于计算物理量在地平线上和无穷远。特别是,我们发现,物理相关的组件的EEMT的引力摄动具有相同的渐近行为的应力-能量张量的标量场在史瓦西背景,即使一些度量组件本身发散。
1999-08-30 gr-qc
Schwarzschild-Tangherlini Metric from Scattering Amplitudes
本文提出了一个一般的框架,利用它可以从协变规范(即$R_ξ$ -规范)中引力常量$G_N$的所有阶的散射振幅导出任意维点粒子的Schwarzschild-Tangherlini度规,其中的规范函数是广义的de Donder型规范函数$G_σ$ .该度规与协变规范参数$ξ$无关,且服从经典规范条件$G_σ=0$ .我们在$G_N$中显式地计算了具有广义规范选择的二阶度规,其中引力自相互作用变得重要,这些结果验证了单圈阶的一般框架。有趣的是,推广到任意维度后,时空维度$D=5$中出现了对径向坐标的对数依赖性。
2020-11-04 gr-qc hep-th
Thermodynamic Properties of Schwarzschild Black Hole in Non-Commutative Gauge Theory of Gravity
该研究利用非对易引力规范理论分析形变史瓦西黑洞的热力学性质,发现非对易性消除温度发散、带来普朗克尺度新基本长度与蒸发剩余熵,且非对易参数可类比热力学变量,该黑洞存在二级相变。
2023-10-02 gr-qc
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
An analytic solution for weak-field Schwarzschild geodesics
众所周知,经典引力二体问题可以通过正则化转化为球谐振子问题。我们发现,正则化变换的一个修改有一个类似的结果,在广义相对论的领导秩序。在所得到的谐振子中,首阶相对论扰动形式上是一个负离心力。净离心力在三个史瓦西半径处改变符号,这有趣地模仿了完整史瓦西问题的最内层稳定圆轨道(ISCO)。将谐振子解变换回空间坐标,对于类时弱场史瓦西测地线和零弱场史瓦西测地线,都可以得到$t,r,ϕ$的解,它可以用一个可以解释为广义偏心距的变量的初等函数表示。相对论性旋进和光偏转的教科书表达式很容易恢复。我们建议如何将这种解决方案与其他扰动相结合,适合于相对论吸积或银河系中心恒星动力学等应用的数值方法。
2010-06-28 astro-ph.GA gr-qc
Covariant Schwarzschild perturbations I: Initial value formulation for scalars of spin-weight -+ 2
我们考虑协变定义的史瓦西时空的全微扰。通过构造复量,我们得到了两个解耦的,协变的和规范不变的,波动方程的自旋加权标量。这些自然产生的Bianchi身份和组成的Bardeen-Press方程与自旋重量$\pm2$标量的协变表示。此外,协变和规范不变的1+1+2形式,因此,能量动量微扰的物理解释是透明的。它们是用在类空三层上指定的能量-动量来明确表示的。最后,一个柯西问题的构造,其中,初始的三个切片可能被扰动的能量动量源,这诱导合成引力场。
2006-11-08 gr-qc
Schwarzschild Mass Uncertainty
将Dirac方法应用于$r$依赖的约束系统,得到了一个约化的全哈密顿量,类似于一个倒置的谐振子,它在超时空中产生Schwarzschild解.与现在依赖于$r$的薛定谔方程相关联的是一个局部的古斯-π-巴顿波包的塔,正交的和非奇异的,允许等间隔的平均“能量”水平。我们的方法的特点是一个普遍的量子力学的不确定性结构,进入游戏已经在平坦的时空水平,并伴随着大规模的史瓦西部门的任何任意平均质量。平均黑洞视界表面积是线性量子化的。
2013-12-27 gr-qc
Self-force Regularization in the Schwarzschild Spacetime
讨论了黑洞时空中粒子的引力自力。对于一个点粒子,完全(裸)的自作用力是发散的。在简谐规范中,由粒子引起的度规微扰可以分为直接部分(或S部分)和尾部部分(或R部分),正则化的自作用力由满足无源微扰爱因斯坦方程的正则R部分导出。但是这个公式是抽象的,所以当我们把它应用到黑洞-粒子系统时,要想得到一个具体的自作用力,还有许多问题需要克服。这些问题大致分为两部分。它们是正则化发散自作用力的问题,即,“减法问题”和规范变换中的奇异性问题,即,"量规问题“。本文在史瓦西背景下讨论了这些问题,并报道了一些最新进展。
2004-11-30 gr-qc
Perturbations of a Schwarzschild black hole and Newman-Unti gauge
Center for Joint Quantum Studies, Department of Physics, School of Science, Tianjin University(天津大学理学院物理系联合量子研究中心);Institute for Theoretical Physics, TU Wien(维也纳工业大学理论物理研究所)
本文推导了Schwarzschild黑洞一阶微扰到Newman-Unti规范的完整变换,确定了渐近剪切、质量与角动量方面,并应用于准正则模,发现其总能量和角动量为零而超平移荷非平凡,可用于固定BMS框架。
2026-09-15 gr-qc hep-th
Compatibility of radial, Lorenz and harmonic gauges
我们观察到径向规范可以与麦克斯韦理论中的洛伦兹规范和线性化广义相对论中的谐波无痕规范一致地施加\emph{together}。这个简单的观察与量子引力的一些最新发展有关,其中径向规范被隐含地使用。
2007-05-07 gr-qc
The linear stability of the Schwarzschild solution to gravitational perturbations in the generalised wave gauge
本文证明了Schwarzschild族黑洞作为广义波规范下爱因斯坦真空方程的解是线性稳定的。特别是,我们改进我们最近的工作\cite{Johnsonlinstabschwarzold}通过修改其中采用的广义波规,以便建立相关的线性化系统的渐近平坦性。因此,结果补充了开创性的工作\cite{DHRlinstabschwarz}的Dafermos-Holzegel-Rodnianski在类似的静脉如何工作\cite{LRstabmink}的Lindblad-Rodnianski补充说,Christodoulou-Klainerman \cite{CKstabmink}在建立非线性稳定的闵可夫斯基空间。本文是作者博士论文的内容。
2018-10-03 gr-qc math.AP
Quantum tunneling from Schwarzschild black hole in non-commutative gauge theory of gravity
在非交换引力规范理论中重构Schwarzschild黑洞并研究无质量粒子的量子隧穿,发现低频为纯热辐射,高频考虑能量守恒后偏离热辐射并给出熵的对数修正,同时非交换性增强了连续发射粒子间的相关性。
2023-11-24 gr-qc
Schwarzschild Tests of the Wahlquist-Estabrook-Buchman-Bardeen Tetrad Formulation for Numerical Relativity
由Estabrook和Wahlquist提出的爱因斯坦方程的一阶对称双曲四元组公式,并由Buchman和Barnard提出了一种适合于数值相对论的形式(WEBB公式),它适用于显式球对称,并在球对称黑洞的演化(Schwarzschild几何)中检验了它的精确性和稳定性。指定坐标相对于四元同余的演化的推移和移位以频繁的时间间隔被重置,以保持恒定时间超曲面与四元同余近似正交,并且空间坐标满足一种最小应变率条件。通过对常时超曲面渐近双曲的初始条件的安排,我们简化了边值问题,提高了演化的稳定性。使用有限差分数值方法得到的WEBB形式主义的两个四元计(“内斯特”和“洛伦兹”)的结果。在一定的初始条件下,我们可以用Nester规范得到稳定的无约束演化,但不能用Lorentz规范。
2005-12-07 gr-qc
Schwarzschild Solution within a new renormalizable SO(1,3) Gauge Field Theory of Gravitation
本文在一个以量纲一规范场B为基础的可重整化SO(1,3)规范引力理论中,通过受约束的涌现四元组e[B]构造球对称拟设并变换为标准度规,证明了史瓦西解的存在,从而表明该理论在经典层面等价于广义相对论。
2024-05-05 gr-qc hep-th
Quasi-normal modes and Microscopic Structure of the Schwarzschild Black Hole
马焦雷观察到,在高阻尼区,史瓦西黑洞的准简正模谱类似于量子谐振子。受此观察的启发,我们将黑洞描述为N个量子谐振子的统计系综。通过在正则系综中的工作,我们发现在大质量黑洞极限下,对Gibbs熵的主要贡献是Bekenstein-Hawking项,而次主要贡献是对数修正,这与文献中的一些结果一致.我们还发现振子的数目与事件视界的面积成全息比例。
2021-09-27 gr-qc hep-th
Estimates for the Maxwell field near the spatial and null infinity of the Schwarzschild spacetime
它示出如何规范的“经常有限的初始值问题在类空无限大”可以用来构建某种类型的估计麦克斯韦场传播的史瓦西背景。这些估计的目的是获得信息的光滑性附近的类空和零无穷大的一类广泛的解决方案的麦克斯韦方程组。
2008-02-28 gr-qc
Analogy between the Schwarzschild solution in a noncommutative gauge theory and the Reissner-Nordström metric
我们研究了非对易引力规范理论中史瓦西解的修正。在本分析中,变形的解决方案是通过求解场方程摄动,直到二阶的非对易性参数$Θ$,外部和内部的解决方案$e_μ^a \left(x\right)$的运动方程。值得注意的是,我们发现这个新的非对易解类似于普通时空中的Reissner-Nordström解,其中电荷的平方被非对易参数的平方所取代,但符号相反。这意味着非对易史瓦西半径$r_{NCS}$变得比通常的半径$r_S =2M$大,而不是像Reissner-Nordström半径$r_{RN}$那样小,这意味着$r_{NCS}>r_{S} >r_{RN}$。一个直观的解释,这一结果提到。
2015-09-09 gr-qc hep-th
Hamilton's equations of motion from the SU(1,1)/U(1) symmetry of Schwarzschild radial dynamics
在相对于史瓦西质量的径向射线上运动的粒子具有SU(1,1)/U(1)动力学对称性。这种对称性被用来确定一个全局时间变量,该变量由所有在径向射线上移动的测试粒子共享。有了这个时间变量,径向射线上粒子的哈密顿方程就具有谐振子的形式。SU(1,1)/U(1)对称性,结合定义良好的时间变量和观察者,有助于确定测试粒子运动的量子化。
2011-02-13 gr-qc
Geodesic equation in non-commutative gauge theory of gravity
在这项工作中,我们构建了一个非交换(NC)的规范理论的重力与任何度量的球对称性,其中我们使用一个非对角的四元组字段。在NC参数$Θ^{μν}$中,计算了变形规范势(四体场)和变形度规的二阶分量,作为对Schwarzschild黑洞的应用,我们证明了NC几何消除了黑洞原点处的奇异性,并增加了事件视界.非交换性校正的史瓦西度规的有效潜力也计算,我们显示了这种几何形状如何影响的稳定性条件,它发现NC参数起着同样的作用,可以用来解释暗物质的质量,我们表明,NC史瓦西时空有新的稳定的圆形轨道附近出现的事件视界,这是不允许的史瓦西时空。得到了NC空间中的测地线方程和用$Θ$表示的近星点推进改正。我们还指定的问题,水星的近日点,并使用实验数据来估计NC参数$Θ$,然后我们表明,$Θ$的顺序$10^{-25}s.kg^{-1}$给出了可观察的修正的运动在一个大的规模。我们证明了时空的NC性质出现在高能处。
2021-12-02 gr-qc
Harmonic Thin-Shell Wormhole Supported by Metric-Dependent Equation of State
摘要本文研究了一种特殊流体支撑的广义相对论薄壳虫孔的谐波行为。外来流体服从一个从未研究过的度规依赖的状态方程。这个状态方程是特制的,使得虫洞的喉部在阻尼到平衡半径之前经历类似谐波的行为。最后以镜像对称Schwarzschild薄壳虫洞为例进行了研究。
2022-12-26 gr-qc