Einstein's Equivalence Principle and the Gravitational Red Shift II
早在1916年广义相对论最终形成之前,完全基于爱因斯坦等效原理的论点就预言了众所周知的引力红移现象。今天,同样的论点被广泛用于推导同样的现象。因此,经常有人声称,观测到的引力红移是对等效原理的验证,而不是对广义相对论完整理论的验证。在这里,我们表明,与这些要求相反,基于等价原则的论点是错误的,\it{only the full theory of general relativity can correctly and unambiguously predict the gravitational red shift}。
2013-10-07 gr-qc
Violation of the Weak Equivalence Principle in Bekenstein's theory
贝肯斯坦已经证明,在他的电荷变化模型中,弱等效原理的违背被强烈抑制了。本文指出,在Eotvos实验中,核的磁能足够大,可以产生可观测的效应。
2009-02-24 gr-qc
The Equivalence Principle as a Probe for Higher Dimensions
可以将引力与粒子物理统一起来的高维理论可以导致对广义相对论的重大修改。在五维空间中,真空变得非标准,弱等效原理变成了一种可以被打破的几何对称,也许在空间中的新测试可以检测到的水平上。
2006-01-17 gr-qc
Equivalence Principle and Clocks
弦论认为存在引力强度标量场(“介子”和“模”),它们与物质的耦合违反了等效原理。这为高精度时钟实验提供了新的动力,也为分析其重要性提供了通用的理论框架。
1999-04-14 gr-qc
The special relativistic equivalence principle: gravity theory's foundation
在将狭义相对论理论纳入一个扩展的等效原理后,超越爱因斯坦最初预测的后牛顿引力现象被预测(需要),如局部惯性系的大地和重力磁岁差,水星轨道近日点的岁差。为什么在1907-1911年没有预测到这些现象?导出了在局域引力作用下,光和物体的钟率和运动的唯一的1/c^2阶动力学方程,保证了狭义相对论等效原理的实现。
2002-12-11 gr-qc
Einstein's lifts and topologies: topological investigations on the Principle of Equivalence
分析了爱因斯坦电梯的实验,以确定电梯内自由下落的观察者是否能探测到时空的最终拓扑非平凡性
2002-07-28 gr-qc
Principle of Mach, the Equivalence Principle and concepts of inertial mass
通过对二体系统运动学的研究,证明了以前被广义相对论所否定的马赫原理,如果考虑到遥远恒星(星系)的背景决定了物体的惯性质量和引力质量,仍然可以作为绝对空间概念的替代。
1996-08-07 gr-qc
Gravity, Equivalence Principle and Clocks
弦论认为存在引力强度标量场("介子“和"模”),它们与物质的耦合违反了等效原理。这为高精度时钟实验提供了新的动力,也为分析其重要性提供了通用的理论框架。
1997-11-20 gr-qc
Nordstrom's scalar theory of gravity and the equivalence principle
诺德斯特龙的引力理论是用平坦时空中的标量场来描述引力的,在观测上被排除了。然而,它是唯一的引力理论与广义相对论遵守强等效原理。我在本文中表明,这一显着的性质是真实的超越后牛顿的水平,可以与存在的Nordstrom-Katz超势。
2011-04-24 gr-qc
The Extended Equivalence Principle and the Kramers-Kronig Relations
弱等效原理的一个看似明显的推广,即所有物质都必须以与成分无关的方式响应后牛顿引力场,如Lense-Thirring场和辐射场,根据Kramers-Kronig色散关系,考虑任何物质介质对这些场的线性响应。有人认为,已知的观测事实导致违反这种扩展形式的等效原理。(PACS编号:04.80.Cc、04.80.Nn、03.65.Ud、67.40.Bz)
2002-09-30 gr-qc
Testing the equivalence principle: why and how?
部分的理论动机,以提高目前的水平测试的等效性原则进行审查。提出了优化待测材料对选择的一般原理。一个介绍了一个简化的理论基础上的竞争类的理论模型的分解。
1996-06-27 gr-qc
The equivalence principle and the relative velocity of local inertial frames
本文明确地证明了在广义相对论中,两个定域惯性系的相对速度总是小于光速。这个事实是等效原理的副产品。一般的结果,然后说明在两个例子中,FLRW宇宙模型和史瓦西度规。
2015-05-25 gr-qc
Charge conservation and Equivalence principle
$THεμ$形式体系是为了研究引力的非度规理论而发展起来的。在这封信中,我们表明,违反局部洛伦兹不变性(LLI)或局部位置不变性(LPI)的理论也违反电荷守恒。利用这个违反的上限,我们可以对违反爱因斯坦等效原理(EEP)的行为进行非常严格的限制。这些限制,反过来,严重限制了基于弦的低能物理模型。
2001-05-07 gr-qc
The Equivalence Principle in the Non-baryonic Regime
我们考虑等效原理对非重子物质的经验有效性。工作的THεμ形式主义的背景下,我们评估的约束实验放置在参数与违反等效原理(EVP)在尽可能广泛的部门的标准模型。具体的例子包括新的参数约束,从扭秤实验,引力红移,精细结构常数的变化,时间膨胀测量,和物质/反物质实验。我们发现了轻子和K介子部门中EVP的几个新界限。
1996-09-13 gr-qc
Principles of Equivalence: Their Role in Gravitation Physics and Experiments that Test Them
等效原理的现代表述为理解和组织引力场论的结构特征提供了有效途径。由于理论的预测反映了它们结构上的差异,等效原理也支持一种有效的实验策略来检验引力理论和探索可想象的引力物理学的范围。这些原理将注意力直接集中在区分引力理论的基本结构差异的经验结果上。有趣的是,这些结果的多样性使得设计和执行严格测试等效原则的实验成为可能,但与最熟悉的实验测试相比,这些实验的方式明显不同。
2001-03-17 gr-qc
Testing the Equivalence Principle in the Quantum Regime
我们认为爱因斯坦等效原理的物理系统中,量子力学真空能量不能被忽略的可能测试。具体的测试包括寻找非度规效应在类氢原子的兰姆位移跃迁和大质量轻子的反常磁矩中的表现。我们讨论了目前的实验已经设置边界上违反等效原理在这一部门,以及如何新的(高精度)测量这些数量可以为此提供进一步的信息。
1996-05-17 gr-qc
Gravitational ultrarelativistic spin-orbit interaction and the weak equivalence principle
结果表明,引力超相对论自旋轨道相互作用违反了传统意义上的弱等效原理。这一事实是参考系中Mathisson-Papapetrou方程与自旋测试粒子共同运动的直接结果。人们普遍认为,旋转的试验体偏离测地线轨道是由潮汐力引起的,这是不正确的
2005-07-07 gr-qc
Terrestrial vs. spaceborne, quantum vs. classical tests of the equivalence principle
等效原理可以通过基于经典和量子系统的精确实验来检验,无论是在地面还是在空间。在许多模型中,这些检验在约束物理学超越标准模型的能力上是相当的。我们提到的差异,但仍然存在之间的空间和量子力学测试和他们的传统竞争对手。
2013-07-23 gr-qc
Quantal Definition of the Weak Equivalence Principle
本文分析了弱等效原理在量子力学中的意义。介绍了这一原理的量子定义。这个定义不需要轨道的概念,而依赖于在两束相干粒子的量子干涉实验中由引力场引起的相移。换句话说,它诉诸于系统的波动性质,而不是经典的概念,如轨迹的想法。
2008-11-03 gr-qc
Rigid covariance, equivalence principle and Fermi rigid coordinates:gravitational waves
对于给定的时空和任意的类时测地线,我们分析了费米坐标的构造条件,使它们也是刚性协变的。然后我们将这些条件应用于线性平面引力波。
2019-10-22 gr-qc
The Possibility of Checking the Equivalence Principle in a Null Gravitational Redshift by a Two-Resonator Laser System
本文提出了一种在零引力红移实验中检验爱因斯坦等效原理(EEP)的光学探测器方案,以及在双腔或双腔激光系统中,通过记录由日月位变化引起的谐振腔差频变化,检验在弱变引力场中计算谐振腔长度的方法。
2008-01-04 gr-qc
The Equivalence Principle as a Symmetry
结果表明,在一定的规范下,五维诱导物质和膜理论的额外坐标与试验粒子的惯性静止质量有关。这意味着弱等效原理是一种几何对称性,仅在试验质量与源质量相比可以忽略不计的极限下有效。精确解说明了这一点,并显示了宇宙常数和层次问题的可能解决方案。
2003-02-22 gr-qc
On the shortcomings of the Shapiro delay tests of the equivalence principle
在宇宙学尺度\cite{minazzoli:2019pr}上等价原理的“标准”Shapiro延迟检验中存在着几个缺点。尽管该领域的许多人已经在文献中承认了这一点,并提出了在宇宙学尺度上比较潜在夏皮罗延迟的替代方法-例如\cite{bartlett:2021pr,hashimoto:2021pr}和其中的参考文献-论文仍然以通常的问题提交给期刊。
2022-03-21 gr-qc
Non-relativistic Geometry and the Equivalence Principle
我们描述了非相对论物理学中的等效原理的几何和基于几何的公式化。它适用于经典和量子水平,并指出牛顿势可以被消除,有利于弯曲和时间相关的空间度规。正是这个要求迫使引力质量等于惯性质量。我们确定的对称性负责的等效原理作为剩余的相对论理论的时间重新参数化对称性。我们还阐明了薛定谔波函数在任意坐标系变化下的变换性质。
2021-07-11 gr-qc
The combination of de Broglie's Harmony of the Phases and Mie's theory of gravity results in a Principle of Equivalence for Quantum Gravity
在洛仑兹变换下,米氏1912年的引力质量与德布罗意1923年的类钟频率表现相同。米氏的惯性质量和德布罗意的类波频率也是如此。这使得德布罗意的“相的和谐”解释为量子引力的“等效原理”。因此,粒子波对偶性可以给出一个实在论的解释。“米氏-德布罗意”解释建议在量子域中对汉密尔顿的变分原理进行修正。质量的等价性可以看作是相的量子等价性的经典“极限”。
2005-07-21 gr-qc
Constraining Violations of the Weak Equivalence Principle in the Dark Sector
将暗能量的有效场论推广到包含暗物质的情况,暗物质是用具有全局$U(1)$对称性的复标量场来模拟的。这里使用的暗物质模型与超轻轴子模型有相似之处。一般的相互作用项在暗物质部门违反弱等效原理。这种违反可能发生的程度受到宇宙学中一些最新分析和预测的限制。
2019-05-31 gr-qc
Deviation equations and weak equivalence principle in spaces with affine connection
研究了偏差方程与弱等价原理之间的关系。
2006-05-01 gr-qc
Fisher information and the weak equivalence principle of a quantum particle in a gravitational wave
我们表明,弱等效原理(WEP)违反了量子粒子在引力波(GW)的背景下,在这个意义上说,额外的质量信息可以提取存在的GW。我们用质量的Fisher信息来量化违反的程度。这提供了一个精确的特征的WEP违反量子系统在GW中,这应该是有用的,在形式化的其他作品,主张这种违反。
2020-10-29 gr-qc
Constraining the generalized uncertainty principle with the atomic weak-equivalence-principle test
量子引力的各种模型都包含了对海森堡的不确定原理的普朗克尺度修正,即所谓的广义不确定原理(GUP)。GUP对高能物理、宇宙学和天体物理学的影响已经被广泛研究。在这里,我们专注于弱等价原则(WEP)违反引起的GUP。利用$^{85}$ Rb- $^{87}$ Rb双粒子原子干涉仪的WEP测试结果,对两个GUP方案的参数进行了上限设定。得到了Kempf-Mangano-Mann方案的$10^{45}$水平上界和Maggiore方案的$10^{27}$水平上界,它们与其它实验结果一致.所有这些边界在未来都有巨大的改进空间。
2017-04-06 gr-qc
Accelerating classical charges and the equivalence principle
我们比较了带电粒子在引力场和真空中的行为。我们解决了洛伦兹-狄拉克方程和拉莫尔辐射公式之间的明显冲突,注意到前者描述了一个电子,它本身被电磁场加速。相反,如果假设一个粒子被非电磁力加速,拉莫尔公式被发现与加速粒子的运动方程是一致的。我们考虑的后果有关的等效原理,并发现它确实是违反了,如果一个要求,相同的电磁场存在于引力和加速的情况下,但是,如果一个允许外部电磁场是不同的,等效原理的有效性恢复。在这两种情况下,导致引力几何化理论的等效原理背后的基本思想仍然不受影响。
2014-04-10 gr-qc
A weak equivalence principle test on a suborbital rocket
我们描述了弱等效原理的伽利略测试,在探空火箭飞行的自由降落部分进行。对一对物质进行测试的目的是在对八次单独滴液的结果进行平均后,使测量不确定度σ(eta)< 10^-16。弱等效原理的测量是用一组四个激光计进行的,这些激光计预期达到0.1 pm Hz^-1/2。违反的发现(eta不等于0)将对物理学,天体物理学和宇宙学产生深远的影响。
2010-01-26 gr-qc
Energy conservation and equivalence principle in General Relativity
广义斯托克斯定理(连接3维和4维的积分)在弯曲时空中用闵可夫斯基空间中的路径(形成路径群)来表述。在广义相对论中导出了物质能量动量守恒定律的协变积分形式。它推广了爱因斯坦关于能量守恒的等效原理,因为它在没有明确包含引力场的情况下,给出了物质的能量-动量守恒定律。
2004-09-30 gr-qc
Kinetic energy properties and weak equivalence principle in a space with GUP
研究了一个具有变形坐标和动量对易关系的空间,导出了广义不确定原理。结果表明,GUP严重违反了宏观体的弱等效原理,破坏了宏观体的动能的可加性,动能对组分的依赖性,对宏观体的动能产生了严重的修正.我们发现,在任意变形函数依赖于动量的情况下,只要变形参数与质量平方成反比,这些问题都可以得到解决。
2019-12-14 gr-qc
Beyond the Equivalence Principle: Gravitational Magnetic Monopoles
我们回顾了引力磁单极(简称H极)的存在的假设定义类似于狄拉克的电动力学磁单极假说。这些假想的对偶粒子违反了等效原理,被一个引力场加速。我们提出了一个表示施加在H极上的引力的表达式。根据GR,普通物质(我们称之为E极)在背景度量中遵循测地线。对偶H-极点在有效度量中遵循测地线。
2021-04-21 gr-qc
Kinetic Energy and the Equivalence Principle
根据广义相对论,动能对引力质量有贡献。令人惊讶的是,这一预测的观测证据似乎没有在文献中讨论。我重新分析现有的实验数据,以测试原子电子的动能的等效原理,并表明,可以获得相当强的限制可能的违规行为。我讨论这个结果的关系,偶尔声称“光以普通物质的两倍加速度下降。''
1999-09-03 gr-qc
The Equivalence Principle and Anomalous Magnetic Moment Experiments
我们研究了用基本粒子的反常磁矩来检验爱因斯坦等效原理的可能性。我们计算的$g-2$异常的一类非度规引力理论的\tmu形式主义。我们发现了几种新的机制,打破EEP的起源是由于纯粹的辐射校正。我们讨论了这些影响设置新的经验约束的可能性。
1996-12-12 gr-qc
A Lorentz-Poincaré type interpretation of the Weak Equivalence Principle
弱等效原理相对于局部惯性系的有效性在一个标量-矢量引力模型中得到了详细的描述,并得到了洛仑兹-庞加莱型解释。鉴于先前建立的动力学与广义相对论的第一个后牛顿一致性,该原理在这个量级上与广义相对论相容。引力修正的洛伦兹变换,在物理坐标的观测依赖,示出提供一个物理解释的\emph{parallel transport}。最后给出了用本模型计算大地水准线偏差的一个发展过程。
2007-03-22 gr-qc
The Equivalence Principle is NOT a Noether Symmetry
本文批判性地论证了等效原理与诺特定理之间不存在对称性联系,指出前人分析的缺陷,并给出对称性分析的正确见解。
2024-10-18 gr-qc
Equivalence Principles, Spacetime Structure and the Cosmic Connection
在回顾了各种等效原理的含义和电动力学的结构之后,我们使用宇宙连接/观测作为经验支持,在线性电动力学的框架中,从光子的等效原理(没有双折射,没有偏振旋转和传播中没有放大/衰减)给出了光锥和核心度量的构造的相当详细的说明。光子在宇宙中的非双折射传播与能量和偏振无关,验证了时空中光子/电磁波包的伽利略等效原理[传播的普适性]。这种非双折射约束的时空本构张量,以高精度的核心度规形式与轴子度和一个轴子自由度。这样就产生了带有轴子和膨胀的度规。评述了天体物理/宇宙传播对轴子和介子的限制。厄特沃什型实验、休斯-德雷弗型实验、红移实验则约束和捆绑这个核心度规,使之与物质度规一致,从而成为一个独特的物理度规和计量学的普适性。我们总结了这些实验,并回顾了伽利略等效原理如何从理论上限制爱因斯坦等效原理(EEP)。在定域物理学中,这个物理度规给出了洛伦兹/庞加莱协方差。理解度规和EEP来自真空作为线性区域中电动力学的介质,积极寻找超出此线性方案的潜在影响的努力是有道理的。
2015-12-28 gr-qc
Doing without the Equivalence Principle
在爱因斯坦的广义相对论中,几何学取代了描述引力相互作用的力的概念。这种方法依赖于自由落体的普适性--弱等效原理--如果没有它,就会崩溃。另一方面,远程平行版本的广义相对论,一种平移群的规范理论,用一种类似于电磁学中的洛伦兹力的力来描述引力相互作用,这种力是一种非普适的相互作用。它表明,类似于麦克斯韦的电磁描述,远程平行规范方法提供了一个一致的理论,即使在弱等效原理的情况下引力。
2004-10-08 gr-qc
Einstein's Apple: His First Principle of Equivalence
在对爱因斯坦1907年的等效原理进行历史性讨论之后,构造了闵可夫斯基时空中的均匀引力场。指出引力理论中的参考系可以理解为具有平联络和挠率的空间,它们是由遥平行性定义的。这种挠率是爱因斯坦在1928年提出的。通过简单的例子和一些历史观察讨论挠率的概念。
2012-08-09 gr-qc
Breakdown of the Einstein's Equivalence Principle for a quantum body
本文综述了我们最近关于复合量子体的被动引力质量与能量在宏观上不等价的理论结果。特别是,我们考虑宏观合奏的最简单的复合量子体-氢原子。我们的结果如下。对于大多数系综,爱因斯坦的等效原理是有效的。另一方面,我们讨论了对于某些特殊的量子系综--氢原子定态量子态相干叠加的系综(我们称之为引力鬼),被动引力质量与能量的等价性原理被打破。我们证明,对于这种叠加,被动引力质量的期望值与能量的期望值之间不存在著名的爱因斯坦方程$m_g \neq \frac{E}{c^2}$的关系。在地球的实验室可能的实验进行了简要的讨论,在众多的尝试和项目,以发现可能的故障爱因斯坦的等效原理在太空任务。
2020-06-24 gr-qc
Minimal Coupling and the Equivalence Principle in Quantum Mechanics
综述了等效原理在经典力学和量子力学中的作用。结果表明,弱EP在量子理论中有一个对应物,即量子等价原理(QEP)。这意味着,在量子域中,引力相互作用的几何化也是一个类似于经典物理学中的操作过程。这个QEP可以用来说明只有通常的耦合到重力惯性场的薛定谔方程才服从我们的等效原理。此外,QEP适用于广义泡利方程,包括自旋的结果中的引力场,可以确定与牛顿势和扭转的特性。而且,在经典极限中,除了通常的路径EP之外,还可以说明自旋EP,它也可以用来引入作为引力场的挠率。
1998-07-28 gr-qc
Normal frames and the validity of the equivalence principle. III. The case along smooth maps with separable points of self-intersection
等价原理被视为数学上严格的基础上充分一般子集的微分流形。这是使用该流形上的张量代数的导子的基础进行的。必要和/或充分条件的存在性,唯一性,和holonomicity这些基地,其中组件的导子的张量代数在这些子集上消失,进行了研究。线性连接被认为是在这种情况下。它表明,等效原理是相同的有效性,在任何一点上,沿任何路径,在每一个引力理论的基础上的线性联系。在高维子流形上,它可能只在某些例外情况下有效。
1998-05-22 gr-qc
Space-Time Variation of Physical Constants and the Equivalence Principle
物理参数的位置依赖性,如电磁精细结构常数和牛顿的G产生身体加速度,违反了自由降落率的普遍性,可测试的实验室和空间实验。这些相同参数的理论上相关的宇宙学时间变化也受到月球激光测距等实验的约束,这些时间变化产生了相对于首选宇宙学框架的物体加速度。
2002-12-10 gr-qc
Strong Equivalence Principle and Conservation Law Implicated in General Relativity
该论文已被作者撤回。
2003-05-20 astro-ph gr-qc
Fluctuation of Dirac operator and equivalence principle
用非对易几何表述的广义相对论,通过Dirac算子的涨落,可以得到一个精确的等价原理:从平坦空间产生曲率和挠率。本文提出的涨落法应用于两个例子。
2012-03-22 gr-qc hep-th
The Equivalence Principle as a Noether Symmetry
该研究在度规仿射引力框架下,证明等效原理可从一般非度规理论中作为诺特对称性自然导出,分析了两类等效原理与非度规性张量的关系及破缺的可能。
2024-06-20 gr-qc hep-th
Does Quantum Mechanics Clash with the Equivalence Principle - and Does it Matter?
为了发展量子引力理论,许多物理学家最近都在寻找对广义相对论等效原理的量子挑战。然而,正如科学历史学家和哲学家所熟知的那样,等效原则并不那么明确。当澄清时,我们认为等效原理的量子测试不会产生太多结果。问题是,冲突/非冲突要么已经很明显,要么保证不存在。尽管如此,这项工作确实有助于告诉我们,一个理论是几何的意味着什么。
2010-08-31 gr-qc quant-ph
A Simple Test of the Equivalence Principle(s) for Quantum Superpositions
我们提出了一个简单的实验测试Zych和Brukner [arXiv:1502.00971]介绍的量子等效原理,它将爱因斯坦等效原理推广到内能态的叠加。我们考虑了在引力和外加磁场共同作用下的简谐囚禁自旋$\frac12$原子,并证明了当外加磁场突然关闭时,各种违反等效原理的行为将表现为禁戒跃迁.进行这样的实验将限制各种唯象的违反参数。我们进一步证明了经典的弱等效原理可以通过突然将仪器置于自由降落中来检验,有效地“关闭”重力。
2015-11-10 gr-qc quant-ph
On the Principle of Equivalence
我们考虑等效原理和外尔定理来讨论引力作为几何效应的解释;我们研究在最一般的情况下,这种几何化必须要有什么样的连接限制。
2012-06-25 gr-qc hep-th
The equivalence principle and the bending of light
等效原理预言的光的弯曲与广义相对论中的相应值之间的明显差异,通过计算光相对于沿三维空间中的光线轨迹平行传输的方向的偏转来解决。这样,等效原理所预言的弯曲就在广义相对论和其他引力的度量理论中得到了实现。
2002-09-09 astro-ph gr-qc
Black hole thermodynamics probes the equivalence principle
本文提出一个基于黑洞热力学的简单判据来检验等效原理,证明Lanczos-Lovelock引力违反强等效原理,而广义相对论是唯一相容的局域微分同胚不变理论,同时发现某些非局域黑洞熵表达式可能遵守强等效原理。
2025-09-22 gr-qc hep-th
Equivalence Principle in Classical and Quantum Gravity
我们给出了在经典和量子物理学中的各种风格的等效原理的一般概述,特别强调了所谓的弱等效原理,并对比了它在力学和场论中的有效性。我们还讨论了它的推广到一个理论的量子引力。我们的分析表明,只有强等效原理可以被认为是基本的,足以推广到量子引力的背景下,因为所有其他口味的等效原理只保持大约已经在经典水平。
2022-11-13 gr-qc hep-th quant-ph