Radiation Reaction in Schwarzschild Spacetime: Retarded Green's Function via Hadamard-WKB Expansion
本文给出了一种解析方法，用以导出滞后格林函数v（x，x '）中对耦合到无质量最小耦合标量场的粒子所受辐射反作用力的尾项有贡献的部分。该方法给出了点x，x '的小间距对任意静态球对称时空有效的v（x，x'）展开式。它是对无质量最小耦合标量场的欧氏格林函数用WKB近似得到的，等价于对v（x，x '）的DeWitt-Schwinger展开。在史瓦西时空的情况下，展开式的前几项显示在这里。
2009-01-07 gr-qc
The inverse spatial Laplacian of spherically symmetric spacetimes
在本文中，我们推导出逆空间拉普拉斯静态，球对称背景下，通过求解泊松方程的点源。这与静电格林函数不同，静电格林函数定义在四维静态时空上，而我们考虑的方程定义在这样的时空的空间超曲面上。这个格林函数是相关的球对称背景上定义的理论的哈密顿动力学，和封闭形式的表达，我们发现的解决方案是在文献中缺席。我们推导出史瓦西时空的初等函数的表达式，并评论这个解与已知的时空拉普拉斯算子的格林函数的关系。我们还找到了静态纯de Sitter空间上Green函数的超几何函数表达式。
2017-03-30 gr-qc
Remarks about Static Back-Reaction on Black Hole Spacetimes
最近，有人声称真空极化对黑洞时空的反作用自然地使黑洞熵的无穷大正规化。我们检查了反作用的计算，并没有发现这样的短距离截止，与这些最近的说法相矛盾。此外，微扰计算在事件视界附近破裂的直观预期也得到了证实。新的表面引力发散，度规在拉伸视界处退化。
1994-11-13 gr-qc
Regularized calculation of the retarded Green function in Schwarzschild spacetime
黑洞时空线性场扰动的延迟格林函数是出了名的难以计算。困难之一是由于狄拉克-$δ$发散，当两个时空点由"直接"零测地线连接时，格林函数具有这种发散。我们提出了一个程序，特别是援助其计算的情况下，史瓦西时空分离的直接$δ$-发散从其余的延迟格林函数。更准确地说，该方法包括计算多极$\ell$-模式的直接$δ$-发散和减去它们从相应的模式的延迟格林函数。我们说明的有用性的方法与一些具体的计算的情况下，标量格林函数和自场的一个点标量电荷在史瓦西时空。
2019-10-07 gr-qc hep-th
Next-to-leading term of the renormalized stress-energy tensor of the quantized massive scalar field in Schwarzschild spacetime. The back reaction
构造了Schwarzschild黑洞时空中任意曲率耦合量子化质量场的重整化应力-能量张量的次主导项。通过对涉及Hadamard-Minakshisundaram-DeWitt-Seely系数$a_{3}$和$a_{4}.$重合极限的DeWitt-Schwinger有效作用量进行泛函微分，得到了量子化场对Schwarzschild黑洞的反作用.
2009-01-18 gr-qc
Adiabatic radiation reaction to the orbits in Kerr Spacetime
克尔几何中点粒子的测地运动有三个运动常数，能量$E$、方位角动量$L$和卡特常数$Q$。在绝热近似下，辐射反应效应可用这些常数随时间的变化来表征。在这封信中，我们表明，计划来评估他们可以大大简化。
2005-06-17 gr-qc
Green's function for gravitational waves in FRW spacetimes
本文在线性化爱因斯坦引力理论的框架下，提出了一种计算Friedmann-Roberson-Walker时空中引力波方程延迟格林函数的方法。阿达玛的柯西问题的一般解决方案，二阶线性偏微分方程的FRW引力波方程。对于任何具有弯曲或平坦空间截面的FRW时空都可以计算延迟格林函数，其中Ricci标量曲率$R$的函数形式是已知的。首次解析计算了引力波在由辐射和尘埃组成的宇宙流体中传播的延迟格林函数。它还表明，对于所有的FRW时空中的Ricci标量曲率不为零，$R \neq 0$，格林函数违反惠更斯原理;格林函数的光锥内的支持，由于散射的引力波的背景曲率。
1993-09-24 astro-ph gr-qc
How to use retarded Green's functions in de Sitter spacetime
我们证明了在例子中，协变推迟格林函数在电磁和线性化的重力工作所预期的德西特时空。我们首先澄清如何推迟格林函数应使用在时空与类空过去无穷大，如德西特时空。特别是，我们提醒读者的一个一般公式，它给出了在柯西表面上给定初始数据和给定源（电荷或应力-能量张量分布）的场。然后我们将这个公式应用于三个例子：（i）闵可夫斯基时空中柯西曲面未来的电磁学，（ii）德西特时空中的电磁学，以及（iii）德西特时空中的线性引力。在每一个例子中，场都被正确地再现，正如一般论证所预测的那样。在第三个例子中，我们构造了一个线性化的引力场从两个相等的点质量位于“北极和南极”，这是非奇异的宇宙视界上，并满足协变规范条件，并表明，这个字段是由相应的规范参数的滞后格林函数再现。
2008-09-19 gr-qc hep-th
The Euclidean Scalar Green Function in the Five-Dimensional Kaluza-Klein Magnetic Monopole Spacetime
本文以积分形式给出了在五维Kaluza-Klein磁势中叠加到整体磁势上的无质量标量场的欧氏格林函数，并承认场与几何之间存在非平凡耦合。这个格林函数被表示为两个贡献的和：第一个贡献与场的不带电分量有关，类似于四维全局标量时空中与标量场有关的格林函数。第二个包含所有其他组件的信息。利用这个格林函数可以研究真空极化对这个时空的影响。解释我们计算重整化真空期望值$<Φ^*(x)Φ(x)>_{Ren}$，这反过来也表示为两个贡献的总和。
2005-11-16 gr-qc hep-th
Gravitational Radiation Reaction to a Particle Motion II: Spinning Particle
讨论了任意时空中自旋粒子运动方程的首阶修正。在弯曲时空中运动的粒子，如果质量小到可以忽略不计，那么它会沿着背景时空的测地线运动。对于一个自旋粒子，已知会出现一个项，这是由于自旋与背景时空的黎曼张量的耦合。最近我们发现了一个包含引力辐射反应影响的非自旋粒子的运动方程。本文讨论了用自旋-黎曼耦合和引力辐射反应修正后的运动方程的一致性推导。
1997-05-27 gr-qc
Light Propagation on Quantum Curved Spacetime and Back reaction effects
研究了圈量子引力半经典近似下任意量子弯曲背景下的电磁场方程。得到了Maxwell场和引力场的有效相互作用哈密顿量，并导出了相应的场方程，它可以表示为Maxwell势的修正波动方程。我们利用这些结果分析了电磁波在量子Robertson-Walker时空中的传播，并证明了洛伦兹不变性是不保持的。开发的形式主义可以应用到的情况下，由于电磁场的度量上的反作用的影响被考虑在内，导致非协变场方程。
2007-04-25 gr-qc
Green functions of the Regge-Wheeler and Teukolsky equations in Schwarzschild spacetime
Institut für Theoretische Physik, Universität Leipzig（莱比锡大学理论物理研究所）；School of Mathematics and Statistics, University College Dublin（都柏林大学学院数学与统计学院）；Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF)（巴西物理学研究中心）
本文研究了Schwarzschild时空中Regge-Wheeler和Teukolsky方程的格林函数，揭示了引力扰动中奇异点处的物理振荡特性。
2026-03-08 gr-qc hep-th
Towards obtaining Green functions for a Casimir cavity in de Sitter spacetime
最近的文献研究了弱引力场、德西特时空或其他时空模型中的刚性卡西米尔腔。本文研究de Sitter时空中Casimir型装置标量格林函数的直接计算问题。工作到一阶的小参数的问题，即两倍的重力加速度乘以板的分离除以光速在真空中，适当的坐标被认为是服从的微分方程的零阶和一阶格林函数可以解决的特殊功能。这个结果可以反过来用于通过点分裂方法获得标量情况下和物理上更相关的电磁情况下的正则化和重整化能量动量张量。
2014-12-02 gr-qc hep-th
Quantum Radiation Reaction and the Green's Function Decomposition
在量子电动力学的$\hbar \to 0$极限下，分析了辐射反应引起的带电标量粒子波包的位置变化（位移）。特别是，我们重新表达的公式先前获得的位置移动的格林函数的电磁场，从而澄清之间的关系的辐射-反作用力的量子和经典的导数。
2006-08-04 gr-qc hep-th quant-ph
A Line Source In Minkowski For The de Sitter Spacetime Scalar Green's Function: Massless Minimally Coupled Case
出于理解弯曲时空中产生的物理信号的因果结构的愿望-特别是在黑洞周围-我们展示了如何，对于某些类别的几何形状，人们可以获得其延迟或先进的最小耦合无质量标量格林函数通过使用相应的格林函数在高维闵可夫斯基时空中，它是嵌入式的。类似的陈述也适用于某些具有正定度量的弯曲黎曼空间，这些空间可以嵌入高维欧几里得空间。一般公式适用于$(d \geq 2)$维德西特时空，和标量格林函数被证明是由一条线发出无限接近的原点周围的$(d+1)$维闵可夫斯基时空和正交通过德西特双曲面的所有有限大小。这种方法不需要直接求解de Sitter波动方程。只有零模式的解决方案，一个常微分方程，“波动方程”垂直于双曲面-其次是一个一维积分-需要评估。利用它导出了$(d \geq 2)$维球面上Laplacian的广义Green函数，讨论了一般构造的拓扑障碍.
2014-09-05 gr-qc hep-th
Self-Force and Green Function in Schwarzschild spacetime via Quasinormal Modes and Branch Cut
在弯曲的背景时空中，一个小型紧凑物体的运动由于其自身场的作用而偏离测地线，从而产生自作用力。这种自作用力可以通过在小物体的过去世界线上积分波动方程的格林函数来计算。我们用这种方法计算了史瓦西时空中标量荷的自作用力，利用匹配格林函数展开的半解析方法。在紧致对象的局部邻域内，该方法使用阿达玛形式的格林函数，以使正则化平凡。在这个局部邻域之外，我们使用谱分解成极点（准正规模式）和复频率平面中的分支切割积分来计算格林函数。我们表明，这两个扩展重叠在一个足够大的匹配区域的精确计算的自我力是可能的。这里研究的标量情况是一个有用的和说明性的玩具模型的引力的情况下，这有助于模拟天体物理学的极端质量比限制的二元系统。
2013-11-05 gr-qc hep-th
Self-force via Green functions and worldline integration
在弯曲时空中运动的致密物体与其自身的引力场相互作用。这导致对运动的耗散和保守修正，这可以解释为作用在物体上的自作用力。描述这种自作用力的原始形式在很大程度上依赖于控制引力摄动的线性微分算子的格林函数。然而，由于非平凡黑洞时空中格林函数的全局计算一直是一个悬而未决的问题，直到最近，替代方法被建立使用复杂的正则化技术来计算自作用力效应，避免了全局格林函数的计算。我们提出了一种方法来计算的自我力，采用全球格林函数，因此密切模仿后，原来的自我力的表达式。我们的定量方法包括两个阶段：（i）在背景时空中的延迟格林函数的数值近似;（ii）沿对象的世界线的卷积积分的评价。这种新颖的方法可以沿着任意的世界线使用，包括那些目前无法使用更成熟的计算技术。此外，它产生的贡献，自相互作用的弯曲的几何形状（后向散射）和零测地线捕获几何洞察。我们证明了在史瓦西时空中标量荷运动的方法。这个玩具模型保留了自作用力的物理历史依赖性，但避免了规范问题，并允许我们专注于基本原理。我们计算了许多世界线的自场和自力，包括加速的圆形轨道，偏心轨道在分界线，和径向下降。这种方法，密切模仿后，原来的形式主义，提供了一个很有前途的补充方法的自我力量的问题。
2014-01-07 gr-qc
Classical and quantum radiation reaction in conformally flat spacetime
在量子电动力学框架下，研究了共形平坦时空中带电标量粒子运动的物理性质，其中共形因子只依赖于时间。特别地，我们证明了在极限$\hbar \to 0$中，由QED导出的辐射-反作用力与经典对应物一致，使用了这样的事实，即在$\hbar$中的最低阶，在具有共形因子$Ω(t)$的共形平坦时空中具有质量$m$的带电标量场理论，我们称之为模型B，等价于具有随时间变化的质量$mΩ(t)$的平坦时空中的带电标量场理论，我们称之为模型A，在这个极限中的树。我们还考虑了在半经典近似下对这两个模型的单圈QED修正。我们发现非零的单圈修正的质量和麦克斯韦方程在模型A的顺序为$\hbar^{-1}$。然而，这并不意味着模型B中相应的单圈修正是非零的，因为通过保角变换，这些模型的等价性在一个圈处被打破。我们发现模型B的单圈修正在极限$\hbar \to 0$处消失。
2009-05-29 gr-qc
Quasi-local variables, non-linear perturbations and back-reaction in spherically symmetric spacetimes
我们引入一个准局部积分泛函和标量准局部变量来研究一类球对称非齐次时空，推广了Lemaitre-Tolman-Bondi（LTB）尘埃解（“LTB”时空）。通过使用这些变量，我们可以将流体流动演化方程转化为Friedman-Lemaitre-Robertson-Walker（FLRW）宇宙学的非线性、协变、规范不变扰动的演化方程。在线性极限下，我们得到了长波近似下同步规范中的球微扰。形式主义有一个显着的潜力，宇宙学的应用，因为它允许一个检查各种各样的来源与不同的“状态方程”，推广已知的FLRW解决方案，理想化，但非平凡和非线性非均匀条件。准局部泛函可以被重新表述为加权的真体积平均分布，其权重因子由与准局部质能函数相关的标量不变量给出。在Buchert的适当平均形式主义中出现的反反应项可以表示为平均和准局部能量密度波动之间的差异。通过比较这个平均值与加权准本地的，我们可以定义一个结合能泛函的空间梯度的平均和准本地变量中出现的反反应条款。
2008-09-19 gr-qc
A Transport Equation Approach to Green Functions and Self-force Calculations
在最近的一项工作中，我们提出了第一个应用的泊松-怀斯曼-安德森方法的“匹配膨胀”计算的自作用力作用在一个点粒子运动在弯曲的时空。该方法采用了两个扩展的格林函数分别是有效的“准本地”和“遥远的过去”制度，并可以匹配在一起的正常附近。本文介绍了匹配展开法，并讨论了准局域区格林函数的输运方程计算方法。这些方法允许在正常邻域内对格林函数进行评估，并且也与从辐射反应到弯曲时空中的量子场论和量子引力的广泛问题有关。
2010-03-01 gr-qc
A Kirchhoff integral approach to the calculation of Green's functions beyond the normal neighbourhood
本文提出了一种新的方法来研究在任意整体双曲时空上传播的场的延迟格林函数$G_R(x',x)$的整体性质。我们的方法结合了Hadamard形式的$G_R$（这种形式只在$x$的正常邻域内有效）与基尔霍夫积分表示的字段，以计算$G_R$以外的最大正常邻域的$x$。作为一个例子，我们应用这种方法的情况下，一个黑洞的玩具模型时空，Pleba{Pleski} Hacyan时空，$\mathbb{M}_2\times\mathbb{S}^2$的标量场。该方法使我们能够确定在一个确切的方式，“直接”项的奇异性结构的Hadamard形式的$G_R(x',x)$的变化从形式$δ(σ)$到“$1/πσ$”后，零测地线加入$x$和$x'$已越过焦散点，其中$σ$是世界函数。此外，在“尾部”术语中存在从$θ(-σ)$到“$-\ln|σ|/π$”的形式变化，这在文献中之前没有明确指出。我们补充基尔霍夫积分方法的结果与分析大- $\ell$的格林函数模式。这种分析使我们能够确定零测地线后的奇点结构已越过任意数量的焦散线，虽然它提出了一个因果关系的问题，基尔霍夫积分方法解决。由于时空焦散结构的相似性，我们期望我们关于波传播的主要结果在史瓦西时空上也是有效的。
2012-04-11 gr-qc
Scalar Field Green Functions on Causal Sets
我们研究了Johnston模型在二维和四维因果集上的标量场滞后格林函数的有效性和适用范围。由于在连续介质中，有质量的格林函数可以从无质量的格林函数得到，因此因果集合论的关键任务是首先确定无质量的格林函数。我们提出，2-D模型提供了一个格林函数的因果集上的任何拓扑平凡的2维时空近似的质量标量场。我们明确地表明，这确实是在黎曼正常的邻域的情况下。在4-D的模型可以再次被用来提供一个格林函数的大规模标量场在黎曼正常附近，我们比较邦奇和帕克的连续格林函数。我们发现，同样的处方也可以用于deSitter时空和反deSitter时空的共形平坦补丁。然后，我们的分析使我们能够提出一个概括的约翰斯顿模型的格林函数的因果集近似的3维平坦时空。
2018-04-19 gr-qc hep-th
Calculation of a regularized Teukolsky Green function in Schwarzschild spacetime
Universität Leipzig（莱比锡大学）；Scoil na Matamaitice agus na Staitisticí, An Coláiste Ollscoile, Baile Átha Cliath（都柏林大学学院数学与统计学院）；Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF)（巴西物理研究中心）；School of Mathematical Sciences, Dublin City University（都柏林城市大学数学科学学院）
本文通过改进方法，计算了Schwarzschild时空中的Teukolsky方程的 retarded格林函数，得出了精确的分离形式及电磁和引力扰动的多极模。
2026-04-23 gr-qc hep-th
Precision tests of analytical tail-term approximations for radiation reaction in Schwarzschild spacetime
Research Centre for Theoretical Physics and Astrophysics, Institute of Physics, Silesian University in Opava（奥帕瓦西里西亚大学物理研究所理论物理与天体物理学研究中心）；National Pedagogical University of Uzbekistan（乌兹别克斯坦国立师范大学）；Faculty of Physics, Moscow State University（莫斯科国立大学物理系）
本文研究了Schwarzschild时空弱电磁场中电荷粒子电磁自力的近似解析表达式的准确性和一致性，通过协变诊断方法验证了尾项模型的内部一致性，发现保守项导致小偏差，而加入耗散项可显著抑制这些偏差。
2026-04-15 gr-qc
A massless scalar field in Robertson-Walker spacetimes: Adiabatic regularization and Green's function
研究了一般空间平坦Robertson-Walker（RW）时空中耦合无质量标量场的绝热正则化。对于共形耦合，0阶正则化功率谱和0阶正则化应力张量为零，在一般RW时空中不存在迹反常。这是一个新的结果，它扩展了de Sitter空间中的结果。对于最小耦合，正则化谱在辐射主导阶段、物质主导阶段和de Sitter空间中也为零。格林函数的直接正则化也证实了这些正则化的光谱消失。对于一般耦合和一般RW时空，正则化谱在传统的规定下可以是负的。通过进行更高阶的正则化，光谱通常会变为正值，但也会获得IR发散，这对于无质量场是不可避免的。为了避免IR发散，应用了内视界正则化。通过这些过程，最终将获得非负的，UV和IR收敛的功率谱和光谱能量密度。
2020-09-04 gr-qc quant-ph
A Line Source in Minkowski for the de Sitter Spacetime Scalar Green's Function: Massive Case
对于可嵌入高维平坦空间（时间）的某些类空间（时间），似乎可以通过将后者的表亲与适当的标量电荷密度卷积来计算前者中的最小耦合无质量标量格林函数。物理解释是，居住在高维平坦空间（时间）中的生物可以设置源来欺骗被限制在低维弯曲子流形上的观察者，她正在检测由她自己世界中的空间（时间）点源产生的场。在本文中，我们扩展了一般公式，包括一个非零质量。然后，我们利用它推导出（d >= 2）维德西特时空中的大质量波算子的格林函数以及（d >= 2）球上的亥姆霍兹微分算子（拉普拉斯算子加上“质量项”）的格林函数。对于这两种情况，标量源的轨迹是相同的无质量的情况下，而所需的标量电荷密度是通过求解本征值方程。源这些大规模的格林函数，我们表明，（d+1）维闵可夫斯基/欧几里德experimentalists可以选择使用大规模或无质量的标量线电荷。在德西特时空中，这里采用的嵌入方法直接导致了格林函数的零锥与尾项之间的明显分离。
2015-05-27 gr-qc hep-th
Adiabatic inspirals under electromagnetic radiation reaction on Kerr spacetime
本文研究Kerr时空中带电天体在电磁辐射反作用下的绝热旋近，计算$(p,e)$平面轨迹并与引力波驱动情形比较，发现电磁驱动旋近圆化效率更低且受黑洞自旋影响。
2023-09-18 gr-qc
Back reaction of the gravitational radiation on the metric of spacetime
研究了两个并合黑洞的引力辐射对时空度规的反作用问题。结果表明，在某些模型中，合并点附近较大的引力波能量密度会导致合并后的黑洞吸积盘消失.
2018-03-06 astro-ph.HE gr-qc
Non-local scalar fields in static spacetimes via heat kernels
我们求解了非定域方程${-e^{-\ell^2\square}\squareϕ=J}$：i）静态时空中的静态标量场和ii）超静态时空中的含时标量场。相应的方程被重写为非局部泊松/非齐次亥姆霍兹方程在紧凑和非紧凑的加权/黎曼流形使用静态/频域格林函数，它可以计算从热内核在各自的流形。借助于热核估计，我们得到了静态格林函数估计，并利用它们讨论了正则性。我们还提出了几个例子的精确和估计的静态/频域格林函数。
2022-01-24 gr-qc hep-th
Green Operators in Low Regularity Spacetimes and Quantum Field Theory
在本文中，我们开发所需的数学，以提供一个描述的可观测量的量子场的低正则性时空。特别地，我们考虑的情况下，一个无质量的标量场$ϕ$上的全球双曲时空$M$与$C^{1,1}$度量$g$。这首先需要证明波动方程的（经典）柯西问题对于Sobolev空间中的初始数据和源是适定的，然后构造低正则性的超前和滞后格林算子作为合适函数空间之间的映射。在指定相关函数空间时，我们需要控制$ϕ$和$\square_gϕ$的范数，以确保$\square_g \circ G^\pm$和$G^\pm \circ \square_g$是这些空间上的恒等映射。因果传播子$G=G^+-G^-$然后被用来定义一个辛形式$ω$上的赋范空间$V(M)$被证明是同构的$\ker \square_g$。这使人们能够提供一个局部协变的描述的量子场的准局部$C^*$ -代数的元素。
2019-10-30 gr-qc math.DG
Axiomatic approach to radiation reaction of scalar point particles in curved spacetime
最近提出了几种不同的方法来计算弯曲背景上耦合到线性引力场的点粒子的运动。这些建议的动机是希望点粒子系统将精确地模拟某些天体物理系统，这些系统是新一代引力波探测器观测的有希望的候选者。由于其数学上的简单性，由一个点粒子耦合到一个标量场组成的类似系统提供了一个有用的背景下，研究这些建议的方法。本文推广了Quinn和Wald的公理化方法，给出了弯曲背景下标量场与点粒子耦合时沿任意轨迹运动的自作用力的一般表达式。我们的方程包括粒子自身场的主导阶效应，通常称为“自作用力”或“辐射反应”效应。然后，我们探讨的运动方程，遵循这个表达式在没有非标量力。
2000-05-10 gr-qc
Global Hadamard form for the Green Function in Schwarzschild space-time
本文研究 Schwarzschild 时空标量场推迟 Green 函数的全局奇异性，提出按 null 波前穿越焦散次数叠加 Hadamard 形式的表示，并单独刻画焦散点结构。
2023-08-16 gr-qc hep-th
Caustics and wave propagation in curved spacetimes
研究了一般四维时空中光锥焦散线对线性标量场传播的影响。特别地，我们分析了相关格林函数的奇异结构。正如一般定理所预期的那样，与波动方程相关的格林函数沿着一大类零测地线是全局奇异的。尽管如此，给定测地线上奇点的"性质"并不一定保持不变。当遇到光锥的焦散线时，它可以改变特性。这些变化进行了研究，首先推导全球格林函数的标量场光滑平面波时空上传播。然后，我们使用彭罗斯极限认为，有一个意义上的“领先的阶奇异行为”的（通常未知）格林函数与一个通用的时空总是可以理解使用（已知）格林函数与一个适当的平面波时空。这种对应关系被用来推导出一个简单的规则，描述格林函数如何改变其奇异结构附近的一些参考零测地线。这样的变化只取决于沿着参考测地线遇到的共扼点的多重性。使用sigma（p，p '）表示Synge世界函数的适当推广，具有重数1的共扼点将涉及delta（sigma）的格林函数奇点转换为涉及1/pi sigma的奇点（反之亦然）。重数为2的共轭点可以被视为具有连续两次通过重数为1的共轭点的效果。
2012-06-06 gr-qc math-ph math.MP
Scalar, electromagnetic, and gravitational self-forces in weakly curved spacetimes
我们计算了一个点标量电荷，一个点电荷，和一个质点在一个弱弯曲的时空中运动所经历的自作用力，该时空的特征是一个与时间无关的牛顿势。自作用力的计算方法是首先计算弱弯曲时空中标量场、电磁场和（线性化）引力场的延迟格林函数，然后计算粒子过去世界线上的积分。在这三种情况下，自作用力都包含保守和非保守（辐射-反作用）两部分。自作用力的保守部分与时空中物质的存在直接相关。另一方面，自作用力的辐射反作用部分对物质的存在不敏感。我们关于引力自作用力的结果是令人不安的：在这个近似水平上，辐射-反作用力不应该出现在运动方程中，而且它肯定不会引起辐射反阻尼。本文的最后一部分试图通过将其置于后牛顿N体问题的背景下来理解这一结果。
2001-09-12 gr-qc
Back-Reaction on the Topological Degrees of Freedom in (2+1)-Dimensional Spacetime
研究了（2+1）维环形宇宙${\cal M} \simeq T^2\times {\bf R}$中量子场的反作用对拓扑自由度的影响。构造一个均匀的环形宇宙模型，我们明确地研究了无质量、共形耦合的标量场与共形真空的Casimir能量的反反应效应。反反应导致宇宙的不稳定性：环面随着演化变得越来越薄，而它的总2体积（面积）变得越来越小。由Casimir能量引起的反反应可以与负宇宙学常数的影响相比较：它们都使系统不稳定，环面形状变得越来越薄。另一方面，卡西米尔能量是泰希米勒参数$(τ^1, τ^2)$的复杂函数，导致高度非平凡的动力学演化，而宇宙学常数只是一个常数。由于空间截面是一个2-环面，我们将借助弦论发展起来的技巧，写下这个系统的配分函数，确定引力模的路径积分测度。我们明确表明，配分函数表示的正则变量对应的（冗余大）的原始相空间，减少到配分函数定义的物理相空间变量与标准的刘维尔措施。这个结果与第一类约束系统的路径积分的一般理论是相容的。
1995-11-16 gr-qc
Retarded Green Function For Bopp--Podolsky Electrodynamics in Four-Dimensional De Sitter Spacetime
Jiangsu University of Science and Technology（江苏科技大学）
该研究在四维德西特时空中分析经典Bopp-Podolsky电动力学，推导其横向推迟格林函数，揭示麦克斯韦与质量矢量sector的奇异性抵消机制，得到规范不变场强核等结果，还验证了库仑发散抵消等性质。
2026-10-14 gr-qc hep-th
Stress-energy tensor of the quantized massive fields in Schwarzschild-Tangherlini spacetimes. The back reaction
构造并研究了高维Schwarzschild-Tangherlini时空中量子化质量标量场的近似应力-能量张量。的Schwinger-DeWitt方法的框架内计算的应力-能量张量。证明了在$N$维时空中，由Hadamard-DeWitt系数$a_{k},$的重合极限构造的有效作用量可以得到主近似，其中$k-1$是$N/2$的整数部分.分析了量子化场对黑洞时空的反作用，计算了量子修正的Komar质量和Hawking温度。结果表明，在最小共形耦合下，量子修正黑洞的Komar质量的增加导致其Hawking温度的降低。对于耦合参数的更奇异的值，这通常不是真的。构造了描述真空极化的一般公式$ \langle ϕ^{2} \rangle,$，并作了简要的分析.
2014-12-07 gr-qc hep-th
Retarded Green's Functions In Perturbed Spacetimes For Cosmology and Gravitational Physics
在一般弯曲时空中，电磁辐射和引力辐射并不只在零锥上传播。它们形成了“尾巴”，以等于或小于1的速度运动。如果这种离零锥效应相当大，就意味着宇宙距离上的物体，比如超新星，看起来比实际要暗。它们的光变曲线相对于平坦的时空可能是扭曲的。这些反过来又会影响我们如何推断宇宙或其所包含的物体的性质和演化。在引力背景下，尾部效应会产生一种自作用力，导致一个围绕大质量黑洞运行的致密物体偏离原本的测地线路径，这一点需要在对这种源产生的引力波进行建模时加以考虑。出于这些考虑，我们发展微扰理论求解无质量标量，光子和引力子推迟格林函数在扰动时空，假设这些格林函数是已知的背景时空。特别是，我们详细阐述了在微扰闵可夫斯基时空的理论在显着的细节，并应用我们的技术来计算延迟格林函数的弱场限制的克尔时空的一阶在黑洞的质量和角动量。我们的方法建立在和概括的工作出现在文献中关于这个主题的日期，奠定了基础，一个彻底的，基于第一原理，光如何传播的宇宙学距离的调查，在一个空间平坦的不均匀的弗里德曼-Lemaintre-Robertson-Walker（FLRW）宇宙。这种微扰方案适用于引力子格林函数，当推到高阶时，可以提供近似的解析（或半解析）结果的自作用力问题的弱场限制的史瓦西和克尔黑洞几何。
2011-11-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quest for particles production in the plane gravitational wave spacetime
Universidade Federal do ABC（ABC联邦大学）
本文通过三种方法求解平面引力波时空中的无质量矢量和标量格林函数，结果与DeWitt-Schwinger展开一致，表明无粒子产生，同时讨论了Bogolyubov系数预测的矛盾解释。
2026-03-16 gr-qc hep-th
Tidal Love numbers and Green's functions in black hole spacetimes
本文研究黑洞潮汐 Love 数与推迟 Green 函数的关系，指出辐射反作用的关键作用，并以无辐射模式的 BTZ 黑洞建立二者直接联系。
2024-09-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the Imaginary Part of the Effective Action in de Sitter Spacetime with Different Regularization Schemes
Beihang University（北京航空航天大学）；Peng Huanwu Collaborative Center for Research and Education, Beihang University（彭桓武研究院，北京航空航天大学）
研究德西特时空下不同正则化方案对有效作用虚部的影响，揭示两种方法差异的根源。
2025-12-13 gr-qc hep-th
Regularization of static self-forces
各种正则化方法已经被用来计算作用在静态弯曲时空中的静态粒子上的自作用力。其中许多是基于阿达玛的两点函数在三维空间。另一方面，正则化方法，享有最好的理由是，Detweiler和Whiting，这是基于一个四维格林函数。我们建立了这些方法之间的联系，并发现它们都是等价的，因为它们都导致相同的静态自作用力。对于一般的静态时空，我们计算各种正则化方法的基础上的格林函数的局部展开。我们发现，这些同意到一定的高阶，并推测，他们可能是平等的所有订单。我们表明，这种等价是精确的情况下，超静态时空。最后，我们的计算被用来提供一个静态粒子在一般静态和球对称时空的正则化参数。
2012-06-17 gr-qc
Radiation reaction and the self-force for a point mass in general relativity
一个质量为m的点粒子在测地线上运动，产生时空度规g的扰动h，它在粒子处发散。给出了h的奇异m/r部分及其由时空引起的四极畸变的简单表达式。从h中减去这些，余数h^R为C^1。粒子自身的引力场对它施加的自作用力修正了O（m）处的世界线，使其成为g+h^R的测地线。当粒子是一个非旋转的小黑洞时，给出了爱因斯坦方程的一个近似解，当m趋于0时，误差为O（m^2）.
2000-11-11 gr-qc
An axiomatic approach to electromagnetic and gravitational radiation reaction of particles in curved spacetime
用公理化方法研究了弯曲时空中粒子的电磁力和引力"自作用力“的确定问题。在电磁场的情况下，我们的关键假设是一个"比较公理“，它指出，无论何时，两个具有相同电荷的粒子$e$具有相同的加速度大小，它们自身力的差异由它们（适当比较的）电磁场差异的普通洛伦兹力给出。我们由此导出了一个电磁自作用力的表达式，它与经霍布斯修正的德威特和贝弗姆的表达式相一致。尽管有几个重要的区别，我们对引力自作用力的分析与电磁场的情况几乎是平行的。在引力的情况下，（降阶）运动方程表明，与测地线运动的偏差完全来自"尾项“，与Mino等人最近的结果一致。在整篇论文中，我们认为"点粒子"作为基本物体没有意义，但是，"点粒子运动方程“作为一种编码方法，在物体的大小、电荷和质量都以适当的速率趋于零的极限情况下，对关于延伸物体的运动的信息进行编码，确实是有意义的。我们的比较公理的有效性的合理性参数给出考虑的自我力的极限行为的扩展机构。
1996-10-24 gr-qc
Quadratic gravity potentials in de Sitter spacetime from Feynman diagrams
本文通过协变形式计算德西特时空中二次引力的格林函数，构造牛顿势，发现短距离重现汤川势、长距离有曲率修正、超哈勃半径势为零，并探讨其与修正牛顿动力学的关联。
2023-08-31 gr-qc hep-th
High-order tail in Kerr spacetime
研究了Kerr时空线性场微扰动力学中延迟格林函数的晚时尾。我们开发了一个分析的形式主义获得的晚时间尾巴到任意阶的一般整数自旋的字段。然后，我们应用这种形式主义，以获得前五个订单的细节，在后期的时间尾的格林函数的情况下的标量场：领先的顺序，我们恢复已知的幂律尾$t^{-2\ell-3}$，并在第三阶，我们得到一个对数校正，$t^{-2\ell-5}\ln t$，其中$\ell$是场多极。
2016-08-18 gr-qc hep-th
Particle Interpretations and Green Functions for a Free Scalar Field
进一步发展了弯曲时空中量子场论中粒子定义的Ashtekar和Magnon \cite{AshtekarMagnon:1975}形式。这种形式主义的基本对象之间的关系（例如，复杂结构）和不同的格林函数，从而导出格林函数的复合律。在形式主义中重新表述了粒子的两种定义之间的关系，并使用可直接从“in-out”格林函数导出的量来表示与基底无关的Bogoljubov变换。
1995-11-22 gr-qc
Fluctuations in a Thermal Field and Dissipation of a Black Hole Spacetime: Far-Field Limit
利用封闭时间路径（CTP）有效作用量和影响泛函方法，研究了在弱引力背景下描述盒子中黑洞远场极限的热场反作用.我们导出了该系统的噪声核和耗散核的准平衡量，并正式证明了在所有温度下热辐射的量子涨落与引力场的耗散之间存在涨落-耗散关系（FDR）.我们相信，量子场和经典时空之间的这种动力学自洽相互作用是处理反反应问题的正确方法。为了强调这一点，我们推导了一个爱因斯坦-朗之万方程，它描述了在热场影响下引力扰动的非平衡动力学。我们展示了我们的方法和线性响应理论（LRT）之间的联系，并指出如何功能的方法可以提供更准确的结果比以前的推导FDR通过LRT在测试场，静态条件。这种方法原则上适用于处理诸如黑洞坍缩中的反反应等完全非平衡情形。
1998-12-10 gr-qc
Method of Matched Expansions & the Singularity Structure of the Green Function
本文首次成功地应用匹配展开法计算了弯曲时空中点粒子的自作用力。我们调查的情况下，标量收费的Nariai时空，作为一个玩具模型的质点在史瓦西黑洞背景下移动。我们讨论了格林函数超出正常邻域的奇异性结构和焦散线对零波传播的有趣影响。
2010-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational reaction force on a particle in the Schwarzschild background
本文提出了一种计算质量为$M$的大质量黑洞中质量为$μ$的粒子所受引力反作用力的新方法。在这种形式主义中，滞后格林函数的尾部，这是负责的反作用力，Teukolsky方程的水平计算。我们的方法自然允许系统的后闵可夫斯基（PM）扩展的尾部在短距离。作为第一步，我们考虑的情况下，史瓦西黑洞和明确计算的第一个后牛顿（1PN）尾部分的格林函数。然而，在通过应用本方法明确地评估反作用力之前，有几个问题需要解决。我们讨论这些问题的可能解决方案。
2001-01-17 astro-ph gr-qc
Decomposition of Schwarzschild Green's Function
Tsinghua University（清华大学）；Universität Leipzig（莱比锡大学）；University College Dublin（都柏林大学学院）；Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF)（巴西物理研究 Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF)）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理前沿研究所）
本文通过将格林函数分解为G^+和G^-两个部分，分析其在复频率平面的解析结构，揭示了分支割线、迟滞尾和准正常模谱的物理意义。
2026-03-24 gr-qc
Characteristic formulation of the Regge-Wheeler and Zerilli Green functions
提出了一种计算Regge-Wheeler方程和Zerilli方程格林函数的特征初值方法。我们结合著名的数值方法与新派生的初始数据，以获得一个计划，原则上可以推广到任何所需的收敛顺序。我们演示的方法与实现高达六阶的网格间距。通过结合我们的数值代码的结果与晚时间的尾部展开和方法减去直接的格林函数的一部分，我们表明，在史瓦西时空的标量自作用力可以计算到更好的精度比以前的格林函数为基础的方法。我们还证明了协议与频域方法计算格林函数的引力的情况下。最后，我们将Regge-Wheeler和Zerilli Green函数应用于引力能流的计算。
2021-03-03 gr-qc
Scalar Wave Tails in Even Dimensional Weakly Curved Static Newtonian Spacetimes
在由线性化的爱因斯坦方程控制的四维（4D）弱场几何中，并且主要来源于静态的、空间局域的、但在其他方面任意的质量密度$T_{00}$，已知最小耦合的无质量标量、洛伦兹规范光子和de Donder规范引力子的格林函数的首阶尾部分在后期不仅是时间平移对称的，而且是空间平移和球对称的。只有物质源的磁矩对格林函数的晚时拖尾负责。我们提供的证据，在本文中，这两个声明将不再成立的所有甚至维度高于4。因此，我们预计，在更高的偶数维渐近平坦时空中传播的无质量场的后期行为将表现出比他们的4D同行更丰富的现象。
2014-07-15 gr-qc hep-th
Static Self-Forces in a Five-Dimensional Black Hole Spacetime
我们得到了5D Schwarzschild-Tangherlini黑洞时空中封闭形式的静态点电荷的电场和标量场。然后，我们计算在这些情况下，通过假设适当的奇异场是一个四维阿达玛格林函数的常数时间黎曼切片的静态自作用力。众所周知，Hadamard Green函数涉及任意正则双标量$W_{0}(x,x')$，其重合极限$w(x)$出现在自作用力的表达式中。我们开发了一个公理化的方法来减少这个任意函数到一个任意的无量纲系数。我们表明，在这种方法来正规化的背景下，自作用力不依赖于任何未定的长度尺度，也不需要依赖于内部结构的收费。
2015-11-18 gr-qc hep-th
