On Stationary Axially Symmetric Solutions in Brans-Dicke Theory
在Brans-Dicke(BD)理论的框架下重新研究了稳态的轴对称Brans-Dicke-Maxwell解。我们看到,采用标准轴对称度规的特定参数化简化了获得该理论的轴对称电真空时空的恩斯特方程的过程。这种分析也使我们能够构建一个两个参数的扩展在约旦和爱因斯坦框架的老的解决方案生成技术经常用于构建轴对称的解决方案,BD理论的种子解决方案的广义相对论。作为该技术的应用,我们构造了几个已知的和新的解,包括宇宙学常数为零的普列班斯基-德米安斯基的一般轴对称BD-Maxwell解,即Kinnersley解和一般磁化的Kerr-Newman型解. Kinnersley溶液的一个特殊子类的一些物理性质和测试粒子的圆周运动,即,一个Kerr-Newman-NUT-型解的BD理论,也进行了一些详细的研究。
2015-11-26 gr-qc hep-th
An axially symmetric spacetime with causality violation in Ricci-inverse gravity
本文研究了Ricci-inverse gravity中具有因果性破坏的轴对称时空,揭示了物质内容与因果性破坏的直接关系,证实该理论允许闭合类时曲线存在,并比较了与广义相对论的结果。
2023-09-11 gr-qc
Teleparallel Energy-Momentum Distribution of Static Axially Symmetric Spacetimes
本文在引力的遥平行理论框架下讨论了静态轴对称时空的能量动量。为此目的,我们使用远程并行版本的爱因斯坦,朗道-Lifshitz,伯格曼和M $\ddot{o}$ ller处方。结果比较表明,各处方的能量密度不同,但动量不变。这与文献中使用广义相对论框架得到的结果完全相似。这里提到M $\ddot{o}$ ller的能量-动量分布与耦合常数$λ$无关。最后,我们计算了Curzon度规的能量动量分布,这是上述时空的一种特殊情况。
2007-04-17 gr-qc
Analysing the elasticity difference tensor of general relativity
本文从时空联系的观点分析了文献[1]中用来描述充满时空的连续介质弹性性质的弹性差张量。与此张量相关联的主方向与材料度量的本征方向进行比较。有关球对称和轴对称时空的例子,然后提出。
2007-06-15 gr-qc
A Methodological Framework for Solving Einsteins Equations in Axially Symmetric Spacetimes
本工作提出一种基于1+3四面体形式体系的新方法,将爱因斯坦方程转化为一阶标量方程,在极坐标和双曲几何中推导出轴对称时空的新解,重现并扩展了Schwarzschild和Kerr等经典度规。
2024-12-20 gr-qc
Fully Characterizing Axially Symmetric Szekeres Models With Three Data Sets
在文献中,宇宙学常数为零的广义相对论的非齐次精确解被用来挑战ΛCDM模型。从单块Lemaintre-Tolman-Bondi(LTB)模型到轴对称准球Szekeres(QSS)Swiss-cheese模型,其中一些模型能够很好地再现宇宙学数据。文献中已经证明,具有中心观测器的零Λ-LTB模型可以由两个数据集完全确定。我们证明了一个轴对称的零Λ-QSS模型可以由三个数据集完全重建:计数,光度距离和红移漂移。这是未来演示的第一步,涉及五个数据集和最通用的Szekeres模型。
2012-12-14 astro-ph.CO gr-qc
Cylindrically and axially symmetric wormholes. Throats in vacuum?
本文在柱对称和轴对称假设下,讨论了广义相对论中作为整体构形的虫孔喉和虫孔的存在条件。它指出,特别是,虫洞的喉咙可以存在于静态的,圆柱对称的时空在稍微不同的条件下相比,球对称。在旋转的圆柱形时空中,喉道可以存在于普通物质甚至真空中;然而,在没有奇异物质的情况下获得渐近平坦的虫洞配置存在很大的困难:这样的例子还有待发现。一些感兴趣的特征在静态,轴对称配置,包括具有奇异环的虫洞和在Zipoy-Voorhees真空时空中错误地看起来规则的虫洞喉。
2014-04-23 astro-ph.CO gr-qc
Gyroscopic Precession and Inertial Forces in Axially Symmetric Stationary Spacetimes
本文在广义相对论的框架内研究了陀螺进动现象和惯性力的类似物。对于具有轴对称的静止时空中的圆轨道,建立了两者之间的协变联系。专门静态时空,我们证明了陀螺进动和离心力都逆转的光子轨道。同时不可逆的情况下,这些平稳的时空进行了讨论。在静态时空的情况下,通过考虑与原始时空共形的时空中的现象,可以获得进一步的认识。研究了重力电场和重力磁场,建立了它们与惯性力的关系。
1998-08-12 gr-qc
Geometric inequalities for axially symmetric black holes
广义相对论中的一个几何不等式涉及既有物理解释又有几何定义的量。众所周知,表征Kerr-Newman黑洞的参数满足几个重要的几何不等式。值得注意的是,其中一些不等式也适用于动态黑洞。这类不等式在描述引力坍缩中起着重要的作用,它们与宇宙监督猜想密切相关。轴对称黑洞是研究这些不等式的自然候选者,因为它们的准局域角动量是很好定义的。我们回顾最近的结果在这个问题上,我们也描述了背后的证明的主要思想。最后,列出了一系列相关的开放问题。
2012-03-01 gr-qc math-ph math.MP
The spacetime outside a source of gravitational radiation: The axially symmetric null fluid
本文研究了轴对称和反射对称的引力辐射源的外部。这样一个源的外部充满了由引力辐射发射所固有的耗散过程产生的零流体,从而代表了轴对称和反射对称时空的Vaidya度规的推广。涡度的作用,以及它与引力辐射的存在的关系是证据。球对称的情况下(Vaidya),渐近地,恢复范围内的$1+3$形式主义。
2016-11-03 astro-ph.CO gr-qc
Solitonic generation of vacuum solutions in five-dimensional General Relativity
我们描述了一种用于五维广义相对论的孤子解生成技术。把五维问题化为四维问题,我们可以系统地得到单转动轴对称真空解。应用该技术的一个简单的种子解决方案,我们以前得到了一系列的平稳的解决方案,其中包括$S^2$ -旋转黑环。我们分析这些解决方案的定性特征,例如,圆锥奇点,封闭的类时曲线和时空曲率。我们研究了种子和孤子解的棒结构。我们检查之间的关系的度量在长椭球坐标和C-度量坐标的表达式。
2006-12-28 gr-qc hep-th
Dissipative collapse of axially symmetric, general relativistic, sources: A general framework and some applications
在广义相对论的背景下,我们对轴对称(和反射)源的坍缩进行了一般性的研究。所有的基本方程和概念需要进行这样的一般性研究部署。这些方程是针对一般各向异性耗散流体而写的。所提出的方法允许分析研究以及数值应用。从Israel-Stewart理论推导出的因果输运方程,讨论了一些热力学方面的问题。一组标量函数(结构标量)来自黎曼张量的正交分裂的计算和它们的作用在源的动力学清楚地显示。讨论了该源所发射的引力辐射的特征。
2014-04-09 astro-ph.CO gr-qc
Charged Axially Symmetric Solution, Energy and Angular Momentum in Tetrad Theory of Gravitation
导出了引力场与电磁场耦合的带电轴对称解。与该解相关联的度规是轴对称度规,其特征在于三个参数“$ $引力质量$M$、电荷参数$Q$和旋转参数$a$“。平行矢量场和电磁矢势是轴对称的。我们计算总的外部能量。使用了Møller在Weitzenb $\ddot{o}$ ck几何"$ $ { \it,其特征在于由该几何的连接构造的曲率张量为零}”的框架中给出的能量-动量复合体。与广义相对论相比,这种能量-动量复合体被认为是计算能量和动量的更好的定义。发现球体内部和外部所具有的能量与前人的结果是一致的。关闭电荷参数,人们发现,没有能量是共享的外部的带电轴对称解决方案。动量密度的分量也被计算并用于评估角动量分布。我们发现,如果使用零电荷参数,角动量对带电轴对称解的外部没有贡献。
2005-07-27 gr-qc
On the equivalence of approximate stationary axially symmetric solutions of Einstein field equations
研究了在慢自转和轻微变形的极限情况下,描述天体物理致密天体引力场的Einstein真空场方程的稳态轴对称解.我们明确地推导出外部Sedrakyan-Chubaryan近似解,并以解析形式表示,这使得它在天体物理应用中具有实用性。在角动量为零的极限情况下,该解退化为真空中著名的史瓦西解。我们证明了新的解决方案是等价的外部Hartle-Thorne解决方案。我们建立了Sedrakyan-Chubaryan,Fock-Abdildin和Hartle-Thorne形式主义之间的数学等价性。
2016-10-05 gr-qc
Generators of Local Lorentz Transformation in ADM-Vielbein Formalism of Gravitational Relativity
针对广义相对论ADM-标架形式因局域洛伦兹变换额外对称性多出6个变量的问题,本文在哈密顿框架下引入生成该规范对称性的一类约束完整形式,并证明其满足洛伦兹群代数。
2025-08-19 gr-qc hep-th
Study of null geodesic in an axially symmetric space
自相对论发展以来,围绕着爱因斯坦场方程,人们发现了各种各样的解,这些解依赖于时间和空间。例如,我们可以找到描述旋转黑洞的轴对称空间。为了理解这个天体物理学对象,我们必须做一个光线追踪,这是一个光子的轨迹模拟从黑洞到观察者。由于观测者接收到的光子数以百万计,我们需要一个计算工具来解决这个问题,以生成黑洞的图像。多亏了YNOGK- GEOKERR程序,我们可以可视化黑洞的特性和运动方程的解,使用可分性和内点方法。在这篇文章中,我们想研究这种类型的空间,并显示使用此例程进行黑洞模拟的结果。
2014-09-03 gr-qc
Photon trapping in static axially symmetric spacetime
近年来,人们引入了一些新的特征来描述强引力场的零测地线结构,如光子区域、横向俘获面等。它们给出了一种描述强引力场作用下致密天体透镜和阴影特征的简洁方法,而不需要对测地线方程进行完全积分。在这里,我们测试这种结构的情况下,Weyl度量测地线方程是不可分的,因此不能被整合分析,而上述特征表面和区域可以描述在一个封闭的形式。我们进一步发展我们的形式主义的一类静态轴对称时空引入更详细的规格的横向捕获表面的主曲率。令人惊讶的是,我们发现在静态的情况下,没有球对称的某些功能,如光子区域,以前已知的克尔空间。这些光子区域可以被视为光子球,由于度规的扁率而“加厚”。
2019-06-28 gr-qc hep-th
Non-Newtonian behavior in weak field general relativity for extended rotating sources
研究了具有共转无压理想流体源的四维爱因斯坦方程的精确定常轴对称解。详细讨论了近似平坦旋转曲线的特殊解。我们发现,简单的牛顿论点高估了解释这些曲线所需的物质量超过30%。从这个模型中获得的关键见解是,牛顿近似在全球范围内失效,尽管它在任何地方都是局部有效的。与太阳系测试没有冲突。
2008-07-30 astro-ph gr-qc hep-th
Generic Modified Teukolsky Formalism beyond General Relativity for Spherically Symmetric Cases
本文提出一种无需预定引力Lagrangian量、适用于球对称时空的修正解耦Teukolsky形式,基于Newman-Penrose框架处理曲率微扰,克服了非Ricci平直背景及有效势解析问题,为广义相对论之外的黑洞微扰理论提供了稳健基础。
2024-09-22 gr-qc hep-th
Curvature dependence of relativistic epicyclic frequencies in static, axially symmetric spacetimes
在牛顿引力的轴对称构形中,近圆周运动的周转频率平方和($ω_r^2+ω_θ^2$)既取决于物质密度,也取决于圆轨道的角速度分布。最近发现,在史瓦西和克尔时空的光子轨道上,这个和趋于零。然而,这些是唯一的相对论配置,这种结果存在于文献中。在这里,我们扩展了上述形式主义,以描述类似的关系,测地线运动在任意静态,轴对称,渐近平坦的解决方案的广义相对论。发现在真空解的光子半径处,周转频率的平方和为零。在有物质存在的情况下,如果时空中的物质-能量流体满足强能量条件,我们得到了赤道面上扰动类时圆测地线的$ω_r^2+ω_θ^2>0$;在真空中,类时圆测地线运动的允许区域由上述不等式刻画。这里提出的结果可能是有用的,以揭示一般问题的稳定性圆轨道,一旦他们接近光子半径,主要是对应于稳定的光子运动。
2017-01-30 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
General Relativity Resolves Galactic Rotation Without Exotic Dark Matter
在广义相对论中,星系被模拟为静止的轴对称无压流体。对于所考虑的弱引力场,场方程和运动方程最终导致一个线性和一个非线性方程的角速度的流体密度。结果表明,银河系、NGC 3031、NGC 3198和NGC 7331的自转曲线与可见物质在扁平盘中的质量密度分布一致。因此,不需要一个巨大的外来暗物质晕。对于这些星系,我们确定发光阈值的质量密度为10^{-21.75} kg·m$^{-3}。
2005-07-26 astro-ph gr-qc hep-th
(2,2)-Formalism of General Relativity: An Exact Solution
我讨论的(2,2)-形式的广义相对论的基础上的(2,2)-纤维化的一般四维时空的洛伦兹签名。在这种形式中,广义相对论可以描述为定义在(1+1)维基流形上的杨-米尔斯规范理论,其局部规范对称性是2维纤维流形的非对称性群。在给出了爱因斯坦场方程的这种形式之后,我求解了球对称情况下的场方程,得到了史瓦西解。然后,我讨论了这种形式主义的可能应用。
2000-03-15 gr-qc
Transformations of coordinates and Hamiltonian formalism in deformed Special Relativity
本文研究了两个尺度无关的广义狭义相对论的坐标变换规律。如果假设对应于非对易时空坐标的非正则泊松括号,那么协方差的要求会导致简单的公式。
2003-04-07 gr-qc
Shearing and geodesic axially symmetric perfect fluids that do not produce gravitational radiation
使用的框架的基础上的1+3形式主义,我们进行了研究的轴对称和反射对称的完美和测地线流体,寻找可能的模型辐射源的引力波。因此,流体必然是剪切的,否则外尔张量的磁性部分消失,导致超坡印廷矢量消失。然而,对于家庭的完美,测地线流体在这里考虑,似乎所有可能的情况下减少共形平坦,剪切-自由,无涡,流体,即弗里德曼-罗伯斯顿-沃克。超坡印廷矢量消失,因此预计不会产生引力辐射。讨论了所得结果的物理意义。
2015-01-09 astro-ph.CO gr-qc
Maple procedures in teaching the canonical formalism of general relativity
在基于ADM形式主义的广义相对论的规范版本的研究中,我们使用GrTensorII软件包给出了一些Maple程序,用于教学目的
2000-10-22 gr-qc physics.comp-ph physics.ed-ph
Mori-Zwanzig formalism for general relativity: a new approach to the averaging problem
宇宙学依赖于对宇宙的粗粒度描述,假设在大尺度上有效。然而,广义相对论的非线性使得粗粒化极其困难。在这里,我们解决这个问题的扩展Mori-Zwanzig投影算子形式主义,一个非常成功的粗粒化方法从统计力学,对广义相对论。使用Buchert方程,我们推导出一个新的动态方程的哈勃参数捕捉平均通过记忆功能的影响。这就给出了宇宙颠簸的经验性预测。
2021-07-24 astro-ph.CO cond-mat.stat-mech gr-qc
Relations between three formalisms for irrotational binary neutron stars in general relativity
比较了最近提出的广义相对论中无旋二元系统的各种形式,并展示了它们之间的明确关系。值得注意的是,(i)Teukolsky,(ii)Shibata和(iii)Bonazzola等人(经Asada校正)的形式主义是等价的,即产生完全相同的解,尽管前两者比后者简单。
1998-04-22 astro-ph gr-qc
The Dirac equation in General Relativity and the 3+1 formalism
针对狄拉克方程在经典广义相对论中未被广泛纳入标准工具的情况,本文从闵可夫斯基时空出发,结合洛伦兹群与标架形式体系综述了弯曲时空中的狄拉克方程,并推导了3+1形式下的方程及应力-能量张量,为狄拉克场演化研究提供支撑。
2025-07-31 gr-qc hep-th quant-ph
An effective formalism for testing extensions to General Relativity with gravitational waves
最近对合并黑洞产生的引力波(GW)的直接观测,开辟了在前所未有的水平上探索强区域引力理论的可能性。因此,探索广义相对论(GR)的哪些扩展可以被发现是很有趣的。我们构造满足以下要求的有效场论(EFT)。它可以用GW观测来检验;它与其他实验一致,包括GR的短距离测试;它符合广泛接受的物理学原理,如局部性,因果性和幺正性;它不涉及新的光自由度。满足这些要求的最一般的理论对应于添加到GR拉格朗日算子构造出的权力的黎曼张量,抑制规模可比的曲率所观察到的合并二进制。这些算子的存在改变了致密物体之间的引力势,以及它们的有效质量和电流四极子,最终校正了发射的GW的波形。
2017-09-25 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Constraint algebra of general relativity from a formal continuum limit of canonical tensor model
正则张量模型(Canonical tensor model,以下简称CTM)是一种在正则形式下表示为完全约束系统的三秩张量模型。在经典情形下,这些约束形成了一个第一类约束泊松代数,其结构类似于广义相对论的ADM形式,从而使CTM成为量子引力的一种可能的离散形式。本文证明了在形式连续极限下,CTM的约束Poisson代数不含宇宙学常数,精确地再现了ADM形式的约束Poisson代数。为此,我们得到了广义相对论中度规张量场用CTM中的一个动力学三秩张量表示的表达式,并确定了CTM的约束条件与ADM形式的约束条件之间的对应关系.另一方面,CTM的宇宙学常数项似乎诱导了非定域动力学,并且与关于连续极限的定域性假设不一致。
2015-06-16 gr-qc hep-th
Geometrical representation of Euclidean general relativity in the canonical formalism
给出了在Ashtekar变量下欧氏广义相对论约束的SU(2)协变表示。指导原则是使用三元组将所有自由空间指数转换为SU(2)指数。一个中心的作用是由一个特殊的协变导数。高斯、自同构和哈密顿约束成为与这种连接相关的曲率和挠率的纯代数约束。我们引入坐标喷流空间的动力场干净地分离的约束和规范的方向,从真正的物理方向。这导致了一个分类的所有地方的非同态和高斯不变收费。
1997-02-04 gr-qc hep-th
Gauge Formalism for General Relativity and Fermionic Matter
在纤维丛变分学的框架下,发展了一种新的弯曲空间上旋量的形式。该理论具有规范理论的结构,描述了引力场和旋量之间的相互作用。用自旋标架代替度规场,给出了广义相对论的规范结构。最后,在一般协变形式下计算了守恒量和超势。
1997-05-20 gr-qc
3+1 Orthogonal and Conformal Decomposition of the Einstein Equation and the ADM Formalism for General Relativity
本文得到了3+1维Einstein方程的两个特殊的正交共形分解和广义相对论的Arnowitt-Deser-Misner(ADM)形式.为了做到这些,四维时空的3+1叶理,基本的共形变换和广义相对论的哈密顿形式,导致ADM形式主义,定义为全局双曲渐近平坦时空的超曲面的守恒量,被重建。第7章之前的所有计算都只是一个回顾。我们在第七章提出了一种方法,给出了Cotton(共形)孤子与静态真空解之间的一个有趣的关系。我们引入的公式可以扩展到寻找梯度Cotton孤立子以及拓扑大质量引力(TMG)和梯度Ricci孤立子的解。
2011-03-07 gr-qc hep-th math-ph
Discrete and finite Genral Relativity
我们发展广义相对论的形式主义与扩展的因果关系,描述通过离散的,横向的和本地化的点状字段的物理相互作用。齐次场方程,然后解决一个有限的,奇性自由,点状场,我们联想到一个“经典引力子”。标准爱因斯坦的连续形式主义检索的平均过程的装置,其连续的解决方案是由选定的强制对称。史瓦西度规是通过对平均场施加球对称性而得到的。
1998-11-24 gr-qc hep-ph hep-th
The Noether formalism for constructing conserved quantities in teleparallel equivalents of general relativity
本文提出一个基于Noether方法的统一形式体系,用于在TEGR和STEGR中构造守恒量,引入“规范”概念并讨论其选择对守恒量的影响。
2025-05-23 gr-qc hep-th
The Bondi-Sachs metric at the vertex of a null cone: axially symmetric vacuum solutions
在广义相对论的邦迪-萨克斯公式中,时空是通过一族零锥来划分的。如果这些零锥被定义为使得它们的顶点由正则世界线跟踪,则度量张量必须服从顶点处的正则性条件。当世界线是类时测地线时,我们探讨了这些正则性条件。特别是,我们解决了爱因斯坦方程的Bondi-Sachs度规的顶点附近的轴对称真空时空。该度量被计算为相对于沿着类时测地线的平坦度量的三阶校正,因为这是度量系数的非线性耦合发生的最低阶。我们还确定了边界条件的度规的任意阶的这些修正时,线性化和轴对称的真空时空假设。在这两种情况下,我们发现(i)零锥上的初始数据必须有一个非常刚性的角结构的顶点是一个规则的点,和(ii)的初始数据是由函数只取决于时间的测地线观察员跟踪顶点。后者的功能可以自由规定,但如果顶点被假定为正规,他们必须是有限的,并有有限的衍生物沿测地线。
2013-01-11 gr-qc
Corner Structure of Four-Dimensional General Relativity in the Coframe Formalism
该研究利用BFV形式体系,得到共架形式下四维引力角隅的局域泊松结构,发现其含耦合内部对称性与微分同胚的Atiyah李代数胚,并阐明了与BF理论的关系。
2023-09-04 gr-qc hep-th math-ph
Junctions and thin shells in general relativity using computer algebra I: The Darmois-Israel Formalism
我们提出了GRjunction软件包,它允许边界面和薄壳在广义相对论进行研究与计算机代数系统。实现Darmois-Israel薄壳形式主义需要仔细选择定义和算法,以确保以直接的方式生成结果。我们已经使用该软件包正确地复制了各种各样的例子,从文献。我们提出了几个这样的验证,作为一种手段,证明包的能力。然后,我们使用GRjunction进行一个新的计算-加入两个克尔解决方案,不同的质量和角动量沿薄壳在慢旋转极限。
1995-12-11 astro-ph gr-qc hep-th
Rotating Clouds of Charged Vlasov Matter in General Relativity
利用Banach空间中的隐函数定理证明了轴对称而非球对称的Einstein-Vlasov-Maxwell系统的定态解的存在性.这个证明推广了Håkan Andréasson,Markus Kunze和Gerhard Rein的文章中的方法,其中对不带电粒子获得了类似的结果。在本文中构造的解决方案有旋转和非旋转的。静态溶液显示电场,但无磁场。在旋转解的情况下,除了电场之外,粒子电流还感应出纯极向磁场。在这种情况下,磁场的环形分量是不可能存在的。
2019-11-04 gr-qc
Extension of Loop Quantum Gravity to Metric Theories beyond General Relativity
圈量子引力成功的背景无关量子化依赖于经典广义相对论可以用SU(2)的结构群转换成联系动力学形式这一关键观察。由于这种特殊的形式主义,圈量子引力通常被认为是一种只适用于广义相对论的量子化方案。然而,我们将表明,圈量子引力的非微扰量子化过程可以扩展到一个相当普遍的一类引力的度规理论,最近受到越来越多的关注,由于来自宇宙学和天体物理学的动机。特别地,我们将首先介绍如何将四维度规引力$f(R)$理论以及Brans-Dicke理论转化为以实SU(2)连接为位形变量的连接动力学形式。通过这些形式,我们通过推广广义相对论的圈量子化方案,概括了$f(R)$理论和Brans-Dicke理论的非微扰正则量子化.
2011-12-09 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Shear-free perfect fluids with a barotropic equation of state in general relativity: an update and a new formalism
本文综述了广义相对论中无剪切理想流体猜想的近期研究现状,并提出了一种新形式体系,以期更好地理解该领域所遇到的问题。
2025-09-15 gr-qc
Quasi-static evolution of axially and reflection symmetric large-scale configuration
本文回顾了大尺度轴对称自引力结构的准静态演化概念,在多种修正引力理论下分析了耗散与各向异性构型的动力学行为,揭示了曲率因子和结构标量对系统稳定性的影响。
2023-11-17 gr-qc hep-th
Truncated Moment Formalism for Radiation Hydrodynamics in Numerical Relativity
本文在索恩矩形式的基础上,导出了广义相对论辐射流体力学的截断矩形式。选择流体静止系作为定义辐射矩的基准系。然后,零阶,第一,和第二秩辐射矩定义的分布函数与物理上合理的假设,它在光学薄和厚的限制。源项的书面,特别关注的中微子转移和忽略高次谐波角依赖的反应角。最后,假设辐射应力张量、能量密度和能流之间存在封闭关系,并假设爱丁顿因子是一个变量,导出了广义相对论辐射流体力学截断矩形式的基本方程.
2011-04-20 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Axially symmetric dissipative fluids in the quasi--static approximation
使用一个框架的基础上的$1+3$形式主义,我们进行了研究轴对称和反射对称耗散流体,在准静态制度。我们首先推导出一组不变定义的“速度”,这使得一个明确的定义准静态近似。接下来,我们重写这个近似中的所有相关方程,并提取所有可能的、物理上相关的、遵循这种近似的结果。特别是,我们展示了如何涡,剪切和耗散通量,可能会导致的情况下,不同种类的“速度”的变化的迹象内的流体分布相对于他们的符号在边界表面上。结果表明,引力辐射态与准静态态不是{ \it a priori}不相容的.然而,任何这样的状态都必须持续无限长的时间,从而减少了它的物理相关性。
2015-12-30 astro-ph.CO gr-qc
General-covariant evolution formalism for Numerical Relativity
考虑了爱因斯坦场方程的广义协变推广及其在数值相对论中的应用.基本变量是度量张量和一个附加的四向量$Z_μ$。爱因斯坦的解决方案恢复时,额外的四个矢量消失,使能量和动量的约束量的协变代数条件$Z_μ=0$。扩展的场方程可以通过合适的坐标条件来补充,以提供对称的双曲演化系统:这实际上是调和坐标或具有调和切片的正常坐标的情况。
2003-02-20 gr-qc
Post-Tolman-Oppenheimer-Volkoff formalism for relativistic stars
除了天体物理学上的兴趣,致密恒星也提供了一个舞台,让我们了解不同于爱因斯坦广义相对论的引力理论的性质。大量的研究表明,不同的引力修正理论可以修正中子星的整体性质(如质量和半径),对于给定的微观物理假设。然而,通常不强调的是这些理论对恒星质量和半径的预测中的强简并性。受此观察的启发,在本文中,我们采取了另一种路线,并建立了恒星结构的形式主义,不坚持任何特定的引力理论,在一个简单的参数化形式描述偏离紧凑型恒星在广义相对论。这“后托尔曼-奥本海默-托洛霍夫(TOV)”形式主义的球形静态星的灵感来自著名的参数化后牛顿理论,扩展到第二后牛顿秩序,通过添加适当的修正项完全相对论TOV方程。我们展示了中子星的性质是如何在我们的形式主义修改,特别注意每个修正项的效果。我们还表明,形式主义是等效的广义相对论的“有效”(重力修改)状态方程。
2015-08-01 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
3+1 Formalism and Bases of Numerical Relativity
这些课堂讲稿介绍了广义相对论的3+1形式,这是大多数现代数值相对论的基础。这篇文章相当独立,有详细的计算和大量的例子。内容:1.第二章介绍。超曲面的几何学,3。叶理的几何学,4。爱因斯坦方程的3+1分解,5. 3+1方程的物质和电磁场,6。共形分解,7.渐近平坦性和全球数量,8。初始数据问题,9。叶理和空间坐标的选择,10.进化方案。
2007-03-06 astro-ph gr-qc math.DG
Light propagation in a plasma on an axially symmetric and stationary spacetime: Separability of the Hamilton-Jacobi equation and shadow
被等离子体包围的致密物体周围的光线性质受到广义相对论时空描述的强引力场和色散折射介质的影响,其特征在于等离子体的密度分布。我们研究这些影响采用相对论哈密顿形式主义的假设下,平稳性和轴对称。的度量和等离子体频率的必要和充分条件制定,这样的射线可以从一个完全分离的Hamilton-Jacobi方程解析确定。我们演示了如何让这些结果解析计算的光子区域和阴影,如果它们存在。几个具体的例子进行了详细讨论:“毛茸茸的”克尔黑洞,Hartle-Thorne时空度规,梅尔文宇宙和Teo旋转可穿越虫洞。在所有这些情况下,也存在血浆介质。
2022-08-19 gr-qc
Backreaction and the Covariant Formalism of General Relativity
本论文是对逆反应的综述,它是暗能量和修正引力的一种可能的替代。我们详细描述了3+1协变形式主义和Frobenius定理。我们提出的平均程序开发的Buchert,Buchert方程和推广这些方程的情况下,一般的物质。然后,我们推广到任意数量的空间维度。我们专注于2+1维的情况下,拓扑结构和几何形状的表面之间的关系施加了一个全球约束的反作用。
2012-02-02 astro-ph.CO gr-qc
Multi-Sheet Wormholes in the Gravitational Soliton Formalism
本文利用引力孤子形式解析构造了由幻影标量场支撑、连接多个渐近区域的静态轴对称虫洞解,其关键在于多片层的切割与粘合以形成全局正则几何。
2025-05-22 gr-qc hep-th
Boundary and Corner Terms in the Action for General Relativity
我们重新审视了广义相对论的作用量原理,其动机是量子引力的路径积分方法。我们考虑一个时空区域的边界有分段的$C^2$组件,其中每个组件可以是类空的,类时的或空的,并考虑度量变化,其中只有拉回的度量的边界是固定的。允许所有这些度量的变化,我们提出了一个统一的处理的类空,类时和零边界组件使用嘉当的四分体形式主义。除了它的计算简单性,这种形式主义给了我们一个简单的方法来确定角项。我们还讨论了当边界是黑洞的事件视界时出现的“折痕”。我们的治疗是几何和内在的,我们提出了我们的结果在计算上更简单的四元形式主义,以及更熟悉的度量形式主义。我们恢复已知的结果从一个更简单和更一般的观点,并找到一些新的。
2017-02-01 gr-qc hep-th
Hamilton's equations in the covariant teleparallel equivalent of general relativity
我们提出了广义相对论(TEGR),这是一个重新制定的广义相对论的基础上的无曲率,度量兼容,和扭曲的连接远程平行的汉密尔顿方程。为此,我们考虑通过向量,反对称,对称和无迹,和跟踪不可约的相空间变量的分解得到的TEGR的哈密顿量。我们提出的哈密顿TEGR在协变形式主义的文献中的第一次,通过考虑依赖于洛伦兹矩阵的自旋连接。我们介绍的数学形式主义计算汉密尔顿方程在Weitzenbock规范和协变的制定,后者,我们必须引入新的领域:洛伦兹矩阵及其相关的动量。我们还推导出明确的四分体的共轭动量和共轭动量的度量,传统上定义在GR,这是很重要的比较两种形式主义之间的关系。
2023-03-07 gr-qc hep-th
The Symplectic Structure of General Relativity in the Double-Null (2+2) Formalism
在广义相对论的(2+2)表述中,时空由一个两参数的类空2-曲面族(而不是更常见的单参数类空3-曲面族)划分。在部分规范固定的设置(双零规范),我写下来的辛结构的广义相对论的内在和外在的量与这些2-表面。这导致识别减少的相空间自由度。特别是,我表明,两个物理自由度的广义相对论自然编码的数量密切相关的扭曲的对零法线的2-曲面。通过考虑特征初值问题,我建立了一个规范之间的转换,这些和更通常引用的共形2度量(或剪切)自由度。(This这篇论文是根据在美国密尔沃基举行的第五届中西部相对论会议上的一次演讲撰写的。
1995-11-22 gr-qc
Dimensional reduction in numerical relativity: Modified cartoon formalism and regularization
我们详细介绍了爱因斯坦方程的鲍姆加特-夏皮罗-柴田-中村制定的情况下,$D$维时空与$SO(D-d)$等距的基础上最初介绍的方法。正则表达式给出了这种方法的数值实现的顶点为中心的网格,包括原点的准径向坐标,覆盖额外的维度与旋转对称。轴对称,对应于值$d=D-2$,表示一个特殊的情况下,张量分量的消失较少的约束,并方便地实现在一个变化的一般方法。在具有$SO(4)$对称性的$D=7$时空维中,证明了该方案对黑洞迎头碰撞的鲁棒性.
2016-03-01 gr-qc hep-th