Equation of Motion of Small Bodies in Relativity
证明了一个定理，大意是说，在广义相对论中，一个物质体，在一定限度内，在足够小的尺寸和质量，沿着测地线运动。
2003-09-16 gr-qc
Motion of spinning test bodies in Kerr spacetime
本文研究了广义相对论中自旋物体的运动。本文用多极近似方法导出了扩展试验体的运动方程，并对极-偶极试验体在Kerr几何赤道面上的轨道运动进行了分类。本文给出了自旋试验体近星点位移的精确表达式。研究了试验体自旋修正的影响，并与其它近似方案的结果进行了比较。
2014-09-23 gr-qc
Dynamical compact elastic bodies in general relativity
我们证明了局部存在的解决方案的爱因斯坦弹性方程，代表自引力，相对论性的弹性体与紧凑的支持。
2014-10-18 gr-qc math.AP
Multipolar test body equations of motion in generalized gravity theories
我们给出了一个概述的多极运动方程的扩展测试机构的广泛的引力理论超出了标准的广义相对论框架的推导。所涵盖的理论类别范围从简单的广义广义相对论，例如，包括额外的标量场，理论与额外的几何结构，这是需要的微结构物质的描述。我们的统一框架甚至允许处理与物质的非最小耦合的理论，从而对非常广泛的引力理论进行系统的测试。
2015-05-07 gr-qc hep-th
Black-hole - neutron-star mergers: new numerical-relativity simulations and multipolar effective-one-body model with spin precession and eccentricity
Universitat de les Illes Balears（巴利阿里群岛大学）；Friedrich-Schiller-Universität Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Università di Bologna（博洛尼亚大学）
本文通过52个新的数值相对论模拟，改进了黑洞-中子星并合的多数极有效单体模型TEOBResumS-Dalí，使其包含进动和偏心率，并揭示了潮汐特征信号。
2026-06-12 astro-ph.HE gr-qc
Influence of internal structure on the motion of test bodies in extreme mass ratio situations (MG13)
本文给出了广义相对论中具有内部结构的试验体运动的一些最新结果。在多极近似方案的基础上，我们研究了具有四极子显式模型的扩展试验体的运动。该模型的灵感来自最近提出的有效行动的背景下，后牛顿近似，包括自旋平方和潮汐的贡献。在克尔几何的赤道平面上，运动可以用结合能的有效势来表征。我们比较我们的研究结果，最近的结果保守的一部分，在天体物理现实的情况下的自我力量。
2013-02-11 gr-qc
Approximate Equations of Motion for Compact Spinning Bodies in General Relativity
本文用Einstein、Infeld、Hoffmann曲面积分法导出了陀螺仪在地球引力场中运动的近似方程。该方法不需要知道与陀螺仪相关的能量-动量-应力张量，并且仅使用其外部场来表征。所得的运动方程不同于以前的推导。
2005-11-21 gr-qc
Dynamics of extended bodies in a Kerr spacetime with spin-induced quadrupole tensor
在Mathisson-Papapetrou-Dixon模型框架下研究了Kerr时空中扩展体的赤道运动特征。假设物体处于准平衡状态，并对外界扰动立即作出反应。除了质量，它完全由自旋决定，多极展开在四极阶被截断，带有自旋诱导的四极张量。径向有效势的研究允许解析地确定由于自旋和最后一个圆形轨道的相关频率引起的ISCO位移。
2015-07-27 gr-qc
Spherically symmetric steady states of John elastic bodies in general relativity
本文用解析和数值方法研究了广义相对论中静态球对称弹性体的一些性质。所考虑的材料属于约翰弹性材料类，当刚度参数设为零时，材料退化为理想流体。我们发现的数值支持，这样的弹性体存在不同的可能形状（球，单壳和多壳），他们的引力红移可以很大（$z\approx 2.8$），而不违反占主导地位的能量条件。此外，我们表明，弹性体具有有限的半径，即使在情况下，当弹性材料的本构方程是一个扰动的多变流体没有有限的半径，从而得出结论，这样的流体是结构不稳定的较大类的弹性物质模型的研究。
2014-06-27 gr-qc
Stationary axisymmetric exteriors for perturbations of isolated bodies in general relativity, to second order
扰动静止轴对称孤立体，例如恒星，由一个充满物质的内部和一个渐进平坦的真空外部加入在一个表面的Darmois匹配条件得到满足，被认为是。假设初始状态是静态的。导出了匹配条件的摄动，并将其作为摄动Ernst方程在外部区域的边界条件。扰动计算到二阶。边界条件是超定的：推导出它们相容的充分必要条件。详细地给出了球体摄动的特殊情况。
2006-12-04 gr-qc
Dynamics of test bodies in scalar-tensor theory and equivalence principle
在引力的标量-张量理论中，测试物体是如何运动的？我们提供了一个统一的多极计划的基础上回答这个问题。特别是，我们给出了明确的运动方程的点状，以及旋转的测试机构，从而扩展了著名的广义相对论的结果Mathisson，Papapetrou和狄克逊标量张量理论的重力。我们证明了测试机构的等效原理的有效性。
2016-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the motion of rotating bodies in field gravity theory and general relativity
本文从相对论场论的拉格朗日形式出发，在Feynman量子场引力理论（FGT）框架下导出了旋转体的后牛顿运动方程，并与广义相对论（GR）中相应的测地线方程进行了比较。它表明，在FGT的旋转试验体的轨迹不依赖于一个坐标系的选择。本文应用陀螺的平动运动方程描述自由落体旋转体和天平上旋转体的实验。本文以太阳系行星和双星PSR B1913+16和PSR B1259-63为例，讨论了旋转体轨道运动周期调制的后牛顿相对论效应。对于自旋方向已知的双星，这种效应为测量中子星的半径提供了可能。
2000-10-14 gr-qc
The Two Extended Bodies Problem in General Relativity within the post-Newtonian Approximation
扩展物体的动力学是任何引力理论中的一个基本问题。就广义相对论而言，这个问题自理论发表以来一直在研究中。已经开发了几种方法，并且在文献中有不同的方法来解释重力影响下的运动中的相对论贡献。本文的主要目的是研究一种面向广义相对论中广义物体运动方程的通用方法。我们从牛顿理论中的一个提议开始，该提议包括引力势的多极展开，它是质量密度矩和其他物理变量作为应力张量的函数。该方法给出了牛顿力学中孤立自引力扩展体系统的运动方程。对于牛顿力学问题，我们也采用了几何方法来求解运动方程，这使得我们可以将这种方法推广到广义相对论。在广义相对论中，一些新的概念是必要的：世界管，世界线，广义动量，角动量，转矩和质心的概念被引入到广义的范围内。对于伸展体的运动方程，给出了一般表达式，没有任何限制。为了获得一些物理上的理解，我们计算了Papapetrous的运动方程的测试扩展体在静态和各向同性度规。最后，我们研究了后牛顿近似下的两体系统。我们定义的质量多极矩和动量的引力势（度规函数）的第一后牛顿秩序。我们遵循Landau-Liftshitz形式主义，找出力矩的运动方程，并应用该理论的标准坐标变换，我们写出平移运动方程。
2014-04-02 gr-qc
Initial data for fluid bodies in general relativity
证明了孤立流体的爱因斯坦理想流体方程存在渐近平坦的几乎光滑初值。所谓液体型物体，我们指的是流体的能量密度具有紧支撑，并且在其边界处取严格的正常数值。几乎光滑的意思是所有初始数据场在初始超曲面上除了体边界外的任何地方都是光滑的，其中任何阶的切向导数在该边界处是连续的。PACS：04.20.Ex、04.40.Nr、02.30.Jr
2002-01-29 gr-qc
Time-domain phenomenological multipolar waveforms for aligned-spin binary black holes in elliptical orbits
Universitat de les Illes Balears（巴利阿里群岛大学）；Universität Zürich（苏黎世大学）；Max Plank Institut für Gravitationsphysik (Albert Einstein Institut)（马克斯·普朗克引力物理学研究所（爱因斯坦研究所））；Institut de Ciències de l’Espai (ICE, CSIC)（空间科学研究所（欧洲空间信息中心，西班牙高等科学研究委员会））；Dutch National Institute for Subatomic Physics (Nikhef)（荷兰国家亚原子物理研究所（尼赫夫））
IMRPhenomTEHM是一种用于椭圆轨道对齐自转二体黑洞的时域现象学多极波形模型，具有高精度和低不忠度，适用于未来的引力波观测。
2025-03-17 gr-qc
On Static n-body Configurations in Relativity
广义相对论的静态n体问题指出，在合理的能量条件下，不存在$n > 1$的静态$n$ -体构型，只要这些体的构型满足适当的分离条件。在本文中，我们解决了这个问题的情况下，存在一个封闭的，非紧的，全测地曲面不相交的机构。这涵盖的情况下，配置有一个反射对称的非紧凑表面不相交的机构。
2009-03-08 gr-qc
Influence of internal structure on the motion of test bodies in extreme mass ratio situations
研究了具有内部结构的被测物体在广义相对论中的运动。借助多极近似方法的扩展测试机构，我们推导出的运动方程的四极命令。在克尔几何的背景下，研究了极-偶极和四极测试体的运动。对于包含自旋和潮汐相互作用的显式四极模型，赤道平面内的运动由有效势和结合能表征。我们比较我们的研究结果，最近的结果保守的一部分，在极端的质量比的情况下，机构的自我力量。对引力波物理学的可能影响进行了概述。
2013-07-09 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Cosmic String and Black Hole Limits of Toroidal Vlasov Bodies in General Relativity
我们数值研究了Einstein-Vlasov系统的两参数定态解族的极限。解是环面的，并且具有不为零的角动量。当我们调谐到更多的相对论解（例如通过增加红移来测量）时，存在一系列接近极端克尔黑洞族的解。角动量大于平方的质量的解决方案也进行了研究，并在相对论极限的近场几何的这种解决方案被观察到成为锥形的意义上，有一个赤字角。这样的解可以为旋转的圆形宇宙弦提供自洽的模型。
2018-04-10 gr-qc
A new relativity principle for bodies in different gravitational potentials
从爱因斯坦等效原理与光学物理或引力实验的对应关系出发，导出了物体和观测者处于不同G势（GP）时不等效的一般原理。根据它，在GP改变之后，物体的任何明确定义的部分都会发生一些相对的物理变化。这样的变化不能被与物体一起旅行的观察者测量，因为他的仪器以相同的比例变化。同样的原理也是从一个新的引力理论中推导出来的，这个理论是基于一个由处于静止状态的光子组成的粒子模型。这种模型解释了物质的惯性和引力性质。这一原理与GP变化后物体相对不变性的经典假设以及G场能量假设都不一致。这两种误差大小相同，符号相反。这样的错误被取消，但只有当两个假设被使用。这解释了广义相对论对经典引力检验的良好预测。从新原理导出的宇宙的新性质与经典性质是根本不同的。它们与天文观测更加一致。
2004-08-02 gr-qc
Static elastic deformations in general relativity
我们提出了一种新的方法，在广义相对论的基础上的参考系的概念，我们认同的概念，quo-harmonic同余的基础上，静态变形的弹性测试机构的理论。我们认为，在这种新方法的基础上，弱引力平面波不耦合到弹性体，因此后者，无论他们的形状，是不合适的天线来检测它们。
1996-09-17 gr-qc
Black hole spectroscopy for KAGRA future prospect in O5
致密双星合并产生的衰荡引力波是检验广义相对论的一个重要目标。合并后的振铃波形的主要成分是黑洞的准正规模。在广义相对论中，一个黑洞的所有多极拟正规模应该给出相同的黑洞参数值。虽然迄今为止观测到的双星黑洞事件还不足以用振铃引力波进行测试，但预计在第三代探测器中将实现测试。日本引力波探测器KAGRA（目前的配置称为bKAGRA）已经开始观测，关于未来升级计划的讨论也已展开。在这项研究中，我们考虑哪一个KAGRA升级方案是最好的检测黑洞的次主导准正规模的目的是测试广义相对论。我们使用一个数值相关性波形作为注入信号，其中包含两个多极模式，并通过匹配滤波分析每个模式。我们的结果表明，FDSQZ方案提高了KAGRA在宽频率范围内的灵敏度，是最适合于黑洞光谱的方案。
2020-03-29 gr-qc
Spin and energy evolution equations for a wide class of extended bodies
在后牛顿展开格式下，我们给出了相对论性物体与其他物体相互作用的自旋和能量的首阶演化方程的曲面积分推导。这些物体可以是任意形状的，并且可以具有很强的自引力。所有的质量和电流多极的影响被考虑在内。作为计算的一部分，获得参数化度量的2 PN势之一。本文所得到的自旋和能量演化公式与Damour，Soffel和Xu对弱自引力体所得到的公式一致。通过结合Einstein-Infeld-Hoffman型表面积分方法与多极展开，我们扩展了这些发展方程的有效性域的一类广泛的强自引力体。本文以一种独立的方式完成了Racine和Flanagan关于紧凑物体平动运动方程的工作。
2005-12-21 gr-qc
Spinning bodies in General Relativity
本文描述了在试验粒子极限下弯曲时空中紧密自旋物体动力学的协变哈密顿形式。该结构允许一个大类的汉密尔顿帐户的具体性质和相互作用的旋转机构。讨论了极小和特定非极小哈密顿量的动力学性质。一个独立的推导的运动方程从一个适当的能量动量张量。它示出了如何获得运动常数，背景独立和背景依赖的。
2015-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Action principle formulation for motion of extended bodies in General Relativity
本文给出了在弱引力场极限下研究广义相对论中扩展体运动的作用量原理公式。这就给出了耦合到引力场的任意阶多极矩的经典运动方程。特别地，由于八极矩的一个新的力被获得。在量子干涉实验中，由于所有多极矩的耦合，这种作用也产生引力诱导的相移。
2003-10-06 astro-ph gr-qc hep-th
Action based approach to the dynamics of extended bodies in General Relativity
本文首次提出了一个作用量原理，给出了具有多极矩的扩展体在外部引力场中弱场极限下的运动方程。从该作用量出发，得到了扩展物体的多极矩与引力场耦合引起的波函数的量子相移。此外，由于该理论可以用作用量量子化，本方法在广义相对论和量子力学之间的接口是有用的。
2003-05-16 astro-ph gr-qc hep-th
The Influence of General Relativity on the Spins of Celestial Bodies in Inclined Orbits
本研究针对热木星高倾角成因，在现有两种牛顿力学框架形成机制外，提出广义相对论下后牛顿自旋-轨道耦合引发的主恒星自旋进动为第三种机制，推导了星-行星自旋进动的幅度与周期，结果与数值模拟一致。
2025-01-10 astro-ph.EP astro-ph.SR gr-qc
Inspiral-merger-ringdown multipolar waveforms of nonspinning black-hole binaries using the effective-one-body formalism
我们校准的有效单体（EOB）模型的质量比为1，2，3，4，和6的数值相对论模拟，通过最大限度地提高相位和振幅的协议的主导模式（2，2）和子主导模式（2，1），（3，3），（4，4）和（5，5）。校准的EOB波形和低频下的数值波形对齐，对于所考虑的所有质量比，在整个演化过程中，模型和数值模拟之间的（2，2）模式的相位差保持在0.1 rad以下。在（2，2）模的峰值振幅处的分数振幅差为2%，并且在衰荡期间增长到12%。使用先进的LIGO噪声曲线，我们研究的有效性和测量精度的EOB模型，并强调建模的高阶模式的参数估计的相关性。我们发现，有效性，测量的不匹配，EOB和数值相对论偏振，其中只包括（2，2）模式之间的小于0.2%的二进制与总质量20-200 Msun和质量比1，2，3，4，和6。当数值相对论极化包含最强的七个模式，并且考虑质量小于50 Msun的恒星质量黑洞时，质量比δ（1）的失配可以高达5%（0.2%）当仅包括EOB（2，2）模式时，当考虑本文标定的四个次超前EOB模时，失配的上界为0.5%（0.07%）。对于质量大于50兆太阳的中等质量黑洞的双星，失配更大。我们还确定的信噪比的EOB模型在这里开发的可以用来测量二进制参数的系统偏差小于由于探测器噪声的统计误差。
2012-03-09 gr-qc
Dynamics of quadrupolar bodies in a Schwarzschild spacetime
本文在Schwarzschild背景下，根据Dixon模型，研究了具有多极结构的扩展体的动力学行为，扩展了前人的工作。在四极张量坐标系分量不变和质心运动限制在赤道面上的简化假设下，对整个演化方程组进行了数值积分，自旋矢量与之正交。运动方程也在与自旋和四极子有关的特征长度尺度的小值的限制下解析求解。背景曲率特征长度。结果是定性和定量不同于以往的分析只涉及自旋结构。特别是，四极子的存在被证明是负责非零自旋角动量的开始，即使最初不存在。
2014-08-22 gr-qc
Spinning bodies in general relativity from bosonic worldline oscillators
本文开发了一种包含玻色振子的新世界线作用量，使世界线量子场论能够描述任意自旋阶的大质量致密物体，并完成了 1PM 和 2PM 阶的微扰计算以恢复文献结果。
2024-11-12 gr-qc hep-th
Effective-one-body multipolar waveform for tidally interacting binary neutron stars up to merger
利用合并双星中子星源的引力波天文学，需要有精确到合并的潮汐效应的引力波形。本文介绍了一个改进版本的\TEOBResum，一个非旋转的有效单体（EOB）波形模式，增强了分析信息，在其潮汐部门。控制守恒动力学的潮汐位采用基于后牛顿（PN）和引力自作用力（GSF）信息的图解表达式。特别是，我们计算的GSF-表示的领导阶八极重电项，并将领导阶重磁项（无论是在PN-扩展或GSF-表示的形式）。多极波形和磁通量与最近在PN中获得的重电和磁项一起增加。新的分析信息增强了潮汐效应，加速了合并。我们量化了每种物理效应对引力波相位的影响。最重要的贡献是由进入EOB相互作用势的重电八极项给出的，相对于其非重电版本，该重电八极项可以产生高达1 rad的退相（取决于NS模型）。该模型的能量和引力波相位验证与偏心率减少和多分辨率数值相对论模拟与不同的状态方程和质量比。我们还提出了EOB-NR波形比较更高的多极模式超过占主导地位的四极子之一。
2018-12-12 gr-qc
On the structure of the post-Newtonian expansion in general relativity
本文在前人工作的基础上，导出了孤立物质系统在广义相对论后牛顿近似下近区度规的新表达式。后牛顿度规是场方程在调和坐标下的解，在形式上对任意阶都是有效的，它是波动方程的特解加上一个特定的齐次解的形式，该解确保了系统外部的引力场的多极展开的渐近匹配。新的形式提供了一些见解的结构后牛顿展开在广义相对论和引力辐射反应项。
2005-07-15 gr-qc
Master equation solutions in the linear regime of characteristic formulation of general relativity
从广义相对论的特征表述的线性区域中的场方程，毕晓普（以史瓦西为背景）和梅德勒（以闵可夫斯基为背景）能够证明，对于邦迪-萨克斯度规的$J$度规变量，可以导出一个四阶常微分方程，称为主方程。一旦从场方程中得到另一个Bondi-Sachs势$β$，并且从主方程中得到$J$，则直接积分其余的场方程来求解其他度量变量。在过去，主方程求解的第一多极项，闵可夫斯基和史瓦西的背景。此外，马德勒最近报告了一个概括的精确解的线性化场方程时，闵可夫斯基的背景被认为是，表示主方程家庭的解决方案的真空方面的贝塞尔函数的第一和第二类。在这里，我们报告新的解决方案的主方程的任何多极矩$l$，有和没有物质来源方面只有第一类贝塞尔函数的闵可夫斯基，并在合流Heun的功能（广义超几何）辐射（非辐射）的情况下，在史瓦西的背景。我们列举了我们的家庭的解决方案，为$l=2$以前在文献中报道的已知情况下，找到完全一致，显示我们的结果的鲁棒性。
2015-12-09 gr-qc
Relativistic Elastostatics I: Bodies in Rigid Rotation
我们在非相对论和狭义相对论中考虑刚性转动的弹性体。假设一个物体处于无转动的自然状态，我们证明了小角速度下弹性场方程解的存在性。
2005-05-19 gr-qc
Carter-like constants of the motion in Newtonian gravity and electrodynamics
对于绕多极矩为Q_L的牛顿引力理论中的轴对称体运动的试验体，（对于在非相对论轨道上的电荷，其电荷分布具有相同的多极矩），我们证明了除了沿对称轴的能量和角动量分量外，还存在一个类似于广义相对论中Kerr时空的Carter常数的守恒量，如果奇数L阶矩为零，偶数L阶矩满足Q_2L = m（Q_2/m）^L.奇怪的是，这恰恰是旋转黑洞的无毛定理所要求的质量矩之间的关系。相比之下，如果牛顿引力被多极引力磁场所补充，而多极引力磁场的首项代表坐标系拖曳（或者如果静电场被多极磁场所补充），我们就无法找到类似的卡特常数。这进一步突出了广义相对论克尔几何的特殊性质。
2008-11-29 gr-qc
Recent verifications of a new relativity principle and a new gravitational theory based on properties of light
最近的天文观测证实了新的守恒定律和新的相对性原理所产生的新的情况，该原理由光的双重性质或新的引力（G）检验和爱因斯坦等效原理所固定。这种情况与经典的情况截然不同。在自由降落过程中，相对于静止在G场中的观察者，自由物体的相对质量保持不变。在不同的G电位（GP）停止期间释放的能量不是来自G场，而是来自身体。静止物体相对于观察者的相对性质取决于物体和观察者之间的GP差。由于宇宙膨胀，GP的增加使物体以相同的比例膨胀。宇宙的年龄可能是无限的。它的熵是守恒的，因为新的黑洞没有奇点，在吸收辐射后，爆炸产生新的气体，将黑暗的星系转化为明亮的星系。银河系的演化，无限期地在封闭的周期与光明和黑暗的时期。它们的所有相都存在于宇宙的任何地方。它们解决了像暗物质和辐射背景这样的基本难题
2005-03-15 astro-ph gr-qc
TEOBResumS: assessment of consistent next-to-quasicircular corrections and post-adiabatic approximation in multipolar binary black holes waveforms
在引力波天文学中，使用有效单体（EOB）波形分析黑洞双星需要可靠的模型和快速的产生时间。实现忠实性的一个关键方面是包括数值相对论（NR）通知下准圆修正（NQC），依赖于径向动量，波形和辐射反应。加速波形生成的鲁棒方法是后绝热迭代以近似EOB哈密顿方程的解。在这项工作中，我们评估的性能相结合的后绝热方法产生多极引力波的快速NQC处方。所概述的方法允许在波形和辐射反应中对NQC进行一致的处理，不需要迭代程序来实现高忠实性，并且可以有效地用于参数估计。与611 NR模拟相比，对于总质量$10M_\odot\leq M \leq 200M_\odot$并使用Advanded LIGO噪声，该模型具有远低于$0.01$的EOB/NR不忠实性，其中78.5%的情况低于$0.001$。我们将该模型应用于GW 150914的参数估计，探索新的NQC和更高模式的影响，直到$\ell=m=8$。
2021-04-17 gr-qc
pySEOBNR: a software package for the next generation of effective-one-body multipolar waveform models
提出基于有效单体框架的引力波建模Python软件包pySEOBNR，提供生成双星波形模型及构建校准新模型的基础设施，以应对下一代探测器挑战。
2023-03-31 gr-qc
Modified geodesic equations of motion for compact bodies in alternative theories gravity
本文推导了替代引力理论中非旋转自引力相互作用体的精确修正测地线方程，采用Eardley方案纳入自引力效应，方程形式与场方程无关，质量恒定时退化为广义相对论测地线方程，可用于推导高后牛顿阶运动方程。
2022-07-27 gr-qc
Spherically symmetric elastic bodies in general relativity
本文综述广义相对论中球对称自引力弹性体的新定义框架，通过不变刻画物理容许初始数据并数值构建质量-半径-致密度图，研究静态弹性球的存在性、径向稳定性及最大致密度。
2024-04-04 astro-ph.HE gr-qc math-ph
Equations of motion for compact binary systems in general relativity: Do they depend on the bodies' internal structure at the third post-Newtonian order?
本文探讨了广义相对论中3PN阶致密双星运动方程可能依赖天体内部结构的问题，指出未抵消的结构效应或影响下一代引力波干涉仪对中子星状态方程的探测。
2025-07-11 gr-qc
Generalized deviation equation and determination of the curvature in General Relativity
我们推导出一个广义偏差方程-类似于著名的测地线偏差方程-测试机构在广义相对论。我们的结果包含和推广以前的标准测地偏差方程的扩展。我们展示了如何标准以及广义偏差方程可以用来测量曲率的时空通过一组测试机构。特别是，我们提供了精确的解决方案的曲率使用的标准偏差方程，以及其下一个订单的推广。
2016-02-29 astro-ph.EP gr-qc
Jacobi-like bar mode instability of relativistic rotating bodies
本文在广义相对论中对刚性旋转均匀流体的长期三轴不稳定性进行了数值研究。在牛顿极限下，这种不稳定性出现在马克劳林和雅可比序列之间的分歧点。在天体物理系统中，它可以由粘性耗散驱动。我们沿着几个恒定的重子质量序列的均匀旋转的轴对称体的压缩参数$M/R = 0-0.275$的不稳定性的开始。我们发现，广义相对论减弱了类Jacobi杆模不稳定性，但稳定化效果不是很强。根据我们的分析，压实参数的动能与重力势能绝对值之比$(T/|W|)_{\rm crit}$的临界值高达0.275，仅比牛顿值高30%。偏心率的临界值依赖于相对论的程度非常弱，$M/R=0.275$是只有2%以上的牛顿值在发病的长期酒吧模式不稳定性。我们比较我们的数值结果与最近的分析调查的基础上后牛顿膨胀。
2002-05-23 astro-ph gr-qc
Electrostatic Equilibrium of Two Spherical Charged Masses in General Relativity
在广义相对论中，两个任意点源的引力-静电平衡的近似解导致了文献中关于平衡条件的相互矛盾的争论。到目前为止，唯一已知的精确解，可以解释为非线性叠加的两个球对称（Reissner-Nordstrom）机构没有干预支柱一直临界带电质量，$M^2_i = Q^2_i$。本文研究了两个任意带电Reissner-Nordstrom体在平衡状态下外场的Einstein-麦克斯韦方程组的静电精确解。每个源的不变物理电荷是通过麦克斯韦方程组的直接积分而得到的。每个源的物理质量是不变的定义在一种类似的方式被发现的电荷。它是通过数值方法表明，没有张力或支柱的平衡可以发生非临界带电体。它表明，其他作者没有确定正确的物理参数的质量和电荷的来源。进一步的解决方案，包括多极结构和与其他参数化的比较，性能进行检查。
1996-11-27 gr-qc
Multipolar Effective-One-Body Waveforms for Precessing Binary Black Holes: Construction and Validation
随着引力波探测器变得越来越灵敏，我们将获得紧凑双星系统发出的更多种类的信号，从而揭示它们的天体物理起源和环境。一个关键的物理效应，可以区分形成的情况是不对准的自旋与轨道角动量，导致自旋和二进制的轨道平面进动。为了准确地模拟这样的系统，关键是要包括多极超越主导四极。在这里，我们开发了第一个多极进动波形模型的有效单体（EOB）形式主义的螺旋，合并和衰荡（IMR）的二元黑洞：SEOBNRv 4PHM。在nonprecessing限制，该模型减少到SEOBNRv 4 HM，这是校准的数值相关性（NR）模拟，和波形微扰理论。我们通过将SEOBNRv 4PHM与模拟极端时空（SXS）合作的1405个旋进NR波形的公共目录进行比较，以及与新的118个旋进NR波形进行比较来验证SEOBNRv 4PHM，这些波形的质量比为1-4，自旋高达0.9。我们强调，SEOBNRv 4PHM没有校准到旋进部门的NR模拟。我们计算了1523个SXS处理NR波形的不忠实性，发现对于$94\%$（$57\%$）的病例，在总质量范围$20-200 M_\odot$中的最大值低于$3\%$（$1\%$）。当使用IMR、多极、旋进现象学模型IMRPhenomPv 3 HM时，这些数字变为$83\%$（$20\%$）。我们调查的影响，这样的不忠实值与两个参数估计的研究合成信号。我们还计算这些波形模型之间的不忠实性，并确定它们…
2020-04-20 gr-qc
The zeroth law of thermodynamics in special relativity
我们批判性地重新定义的热平衡，在其操作公式，由标准热力学。我们表明，它是指实验条件，打破了协方差的理论在一个基本的水平，因此，它不能适用于移动机构的情况下。我们提出了一个扩展的定义，这是明显的协变，并可以应用到孤立系的研究，在狭义相对论。证明了热力学第零定律在具有相同温度和相同质心四速的物体之间建立了一个等价关系。
2020-05-13 astro-ph.HE cond-mat.stat-mech gr-qc
Motion of small bodies in general relativity: foundations and implementations of the self-force
极端质量比吸气，其中太阳质量的致密体螺旋进入超大质量黑洞，是引力波探测器的一个重要的潜在来源。由于极端的质量比，人们可以用微扰理论来模拟这些系统。然而，为了将小物体的运动与发射的波形相关联，需要在极长时间尺度上精确的模型。此外，为了避免难以处理的分歧，需要一个模型，将小物体视为渐近小，而不是精确的点状。这两个困难都可以用奇异摄动理论来解决。本文首先分析了流形上的奇异摄动理论，包括常用的匹配渐近展开和双时标展开。然后，我制定了一个系统的渐近展开，其中由于身体的度量扰动是扩大，而一个代表性的世界线是固定的，我对比它与一个经常性的扩展，其中度量和世界线必须扩大。这导致在长时间尺度上可能一致准确的近似。物体固定世界线的运动方程是通过在物体附近进行局部空间展开来确定的。使用这种局部展开作为边界数据，我构造了微扰爱因斯坦方程的整体解。为了具体地描述轨道，我接下来设计了牛顿密切轨道方法的相对论推广。利用这种方法和两个时间尺度的扩展，我检查的效用绝热近似，可以放弃一个明确的计算力。
2010-06-20 gr-qc
Accurate waveforms for eccentric, aligned-spin binary black holes: The multipolar effective-one-body model SEOBNRv5EHM
针对双黑洞偏心轨道引力波信号的参数估计需求，本文开发了SEOBNRv5EHM多极有效单体波形模型，其对偏心NR模拟的不忠实度低至0.02%，准确性较前代提升一个数量级，适用于数据分析且验证了GW150914等事件无偏心率特征。
2025-08-21 gr-qc
Deviation of quadrupolar bodies from geodesic motion in a Kerr spacetime
根据Mathisson-Papapetrou-Dixon模型，在Kerr背景下研究了具有多极结构的扩展体的世界线到质量四极矩的测地运动偏离。四极张量的性质通过识别进入运动方程的相关分量来澄清，从而导致有效四极张量的定义共享其自身的代数对称性，但也服从Mathisson-Papapetrou-Dixon模型本身所暗示的那些。然后，在与背景曲率相关的特征长度尺度的小值的限制下，并在对物体的结构和运动的特殊假设下，与自旋和四极变量相比较，解析地求解运动方程。由此产生的准圆形轨道参数化的开普勒式的形式，使时间，径向和方位角偏心率以及半长轴，周期和近星点的进步明确计算和表示的规范不变变量在弱场和慢运动限制。一个同伴的运动方程的数值研究也进行。
2013-11-29 gr-qc
Local symmetries as constraints on the motion of freely-falling extended bodies
本文在牛顿引力和广义相对论中推导了局部对称性对扩展体运动的普遍约束，证明其由潮汐张量代数结构决定，并将运动特征与时空Petrov类型相关联。
2023-09-13 gr-qc
Effective one body multipolar waveform model for spin-aligned, quasi-circular, eccentric, hyperbolic black hole binaries
基于最近的工作，我们提出了一个改进的有效单体（EOB）模型的自旋对齐，合并，黑洞的一般轨道配置，即准圆形，偏心或双曲线轨道的双星。该模型依赖于将一般的牛顿前因子，而不是通常的准圆形的，在辐射反应和波形的想法。相对于以前的工作的主要进展是，准圆极限的模型，现在正确地告知数值相对论（NR）准圆模拟。这提供了EOB/NR不忠实的占主导地位的四极波形，计算与先进的LIGO噪声，在$1\%$的顺序在一个有意义的部分，准圆形NR模拟计算的模拟极限时空（SXS）的合作。在偏心率存在的情况下，该模型在28个公开的SXS NR数据集上同样是NR-忠实的，$\lesssim 1\%$，初始偏心率高达$\simeq 0.2$，质量比高达$q=3$，无量纲自旋幅度高达$+0.7$。更高的多极子，直到$\ell=5$也可靠地模拟通过偏心inspiral，暴跌合并和ringdown。对于双曲状配置，我们还表明，EOB计算的散射角是在良好的协议与所有目前可用的NR结果。
2021-04-14 gr-qc
Superluminal motion in (semi)classical relativity
本文讨论了在广义相对论下非速子（即以瞬时速度v<c运动）物体的超光速运动的可能性。它表明，在某些情况下，量子场论显然禁止这样的运动，但不是-所有的外观-在一般情况下。
2006-03-15 astro-ph gr-qc physics.space-ph
Variable Eddington Factor and Radiating Slowly Rotating Bodies in General Relativity
我们提出了一个扩展到以前的工作，研究辐射，缓慢旋转的自引力相对论配置的崩溃。为了模拟光子和中微子在物质组态中的耗散效应，我们引入了通量因子、变量爱丁顿因子以及它们之间的封闭关系。广义相对论中的旋转是在慢旋转近似下考虑的，即每个流体元素的切向速度远小于光速，离心力与引力相比很小。解决方案是适当匹配的，到一阶的克尔参数，外部克尔Vaidya度量和内部的物质配置的物理变量的演化。为了说明这种方法，我们建立了三个具有不同状态方程和几种封闭关系的模型。我们已经发现，对于所考虑的封闭关系，匹配条件意味着在构型的表面不能获得总扩散区。它也已经得到的辐射配置的表面处的偏心率是更大的模型附近的扩散近似比那些在自由流出限制。至少对于所考虑的静态"种子“状态方程，我们进行的模拟表明，这些模型具有微分旋转，并且模型的扩散性越大，旋转越慢。
2006-08-05 astro-ph gr-qc
A multipolar effective one body waveform model for spin-aligned black hole binaries
我们介绍\TEOBiResumSM{}，一个改进版本的有效的一体（EOB）的波形模型\TEOBResumS{}自旋对齐，合并黑洞二进制文件，其中包括次主导的引力波形模式完成合并和振铃。除了占主导地位的$(\ell,|m|)=(2,2)$之外，参数空间上更稳健的多极子是：$(2,1)$，$(3,3)$，$(3,2)$，$(4,4)$和$(5,5)$。多极振铃EOB波形源于适当地拟合来自模拟极端时空（SXS）合作的许多数值相关性（NR）波形数据以及测试质量波形数据。模式混合效果不包括在内。多极波形振幅的轨道（非自旋）部分包括高达（相对）6PN阶的测试质量结果，对于大多数模式，是Padé图。$m$ =奇波形多极子（直到$\ell=5$）包含了大多数目前可用的自旋相关的分析信息。改进以前的工作，我们确认，某些$m=\text{odd}$模式，例如$(2,1)$，甚至$(3,1)$，可能会开发一个零（或最小值）的振幅几乎相等质量的二进制文件和几个组合的个人自旋。一个显着的EOB/NR协议在这样的零被发现这些模式。新的波形和辐射反应促使对模型的旋转扇区进行新的NR校准，仅使用$32$数据集完成。对于总质量$M$为$10M_\odot\leq M \leq 200M_\odot$的二进制天体，最大$(2,2)$ EOB/NR不忠实$\bar{F}$与SXS目录（$\sim 595$数据集）相比总…
2020-09-13 gr-qc
Unraveling gravity beyond Einstein with extended test bodies
试验物体在重力作用下的运动与守恒定律密切相关。在广义相对论的背景下，这个众所周知的事实对于超越爱因斯坦理论的引力理论也是有效的。在这里，我们推导出一个非常大的类的引力理论与物质的一般非最小耦合的测试机构的运动方程。这些方程构成了未来系统检验其他引力理论的基础。我们的治疗是协变的，并概括了经典的Mathisson-Papapetrou-Dixon结果旋转（扩展）测试机构。尽管所考虑的理论具有非常普遍的性质，但无结构试验体的运动方程却出奇地简单。
2013-07-15 gr-qc
