Locally Boost Isotropic Spacetimes and the Type ${\bf D}^k$ Condition
我们考虑任意维的局部增强迷向时空。对于任何具有boost各向同性的时空,对应的曲率张量及其所有协变导数必须同时具有相对于某个公共零标架的排列类型${\bf D}$。这种时空被称为${\bf D}^k$型时空,包含在简并的孔特时空的子类中。虽然这些时空都是$\mathcal{I}$ -简并的,但是可以区分任何两种类型的${\bf D}^k$时空,因为对于任何类型的${\bf D}^k$时空,曲率张量和协变导数都可以用标量多项式曲率不变量的集合来表征。本文通过识别退化的${\bf D}^k$型Kundt度量并确定度量函数的精确条件,找到了所有的${\bf D}^k$型时空.
2019-07-21 gr-qc math.DG
Lorentzian spacetimes with constant curvature invariants in four dimensions
本文研究四维常曲率洛伦兹时空($CSI$时空)。我们证明了如果一个四维时空是$CSI$,那么要么这个时空是局部齐次的,要么这个时空是一个存在一个标架的Kundt时空,使得所有曲率张量的正boost权分量为零,而boost权零分量为常数.讨论了Kundt- $CSI$时空的一些性质及其应用。特别地,我们讨论了$\mathcal{I}$ -对称空间和退化的Kundt $CSI$时空。
2009-04-30 gr-qc
Symmetries of asymptotically flat electrovacuum spacetimes and radiation
利用Bondi-Sachs-van der Burg形式研究了与渐近平坦性相容并允许引力和电磁辐射的对称性。它表明,在轴对称的电真空时空中,其中至少局部存在一个光滑的零无穷在彭罗斯的意义上,唯一的第二个允许的对称性是平移对称或助推对称。平移不变的时空,通常沿着对称轴有一个直的“宇宙弦”,是无辐射的,尽管它们可以有一个非零的新闻功能。助推旋转对称时空是辐射性的。它们描述了"均匀加速的带电粒子"或黑洞,它们通常也可以旋转-轴向和额外的Killing矢量不假设是超曲面正交的。得到了引力和电磁新闻函数的一般泛函形式,以及零无穷远处渐近平坦boost-rotation对称时空的质量和总质量的一般泛函形式.即使在超曲面正交Killing矢量的真空助推旋转对称时空中,质量的表达式也是新的。在附录中出现的一些错误在以前的作品进行了更正。
1998-08-25 gr-qc
The physical meaning of the "boost-rotation symmetric" solutions within the general interpretation of Einstein's theory of gravitation
对于这个问题,即广义相对论的场方程的所谓的助推旋转对称精确解应该具有什么物理意义,这个问题的答案在“相对论”的一般解释方案中提供,该方案基于群论论证,并且已经由埃里希·克雷奇曼在1917年提出。
2005-08-11 gr-qc
Boost-rotation symmetric type D radiative metrics in Bondi coordinates
研究了具有增强旋转对称性和Petrov型D的Einstein-麦克斯韦方程组解的渐近性质。我们发现一系列的解决方案,适用于后期的时间描述的坐标系中的相关方程组,这是非常适合的描述时空的辐射特性(邦迪坐标)。通过计算时空的总电荷、Bondi质量、NUT质量和Newman-Penrose常数,给出了解的自由参数的物理解释。通过这种方式,讨论了所考虑的时空的渐近性和辐射性质的其他相关方面,例如引力场和电磁场的可能偏振态。
2000-03-13 gr-qc
On the existence of marginally trapped tubes in spacetimes with local rotational symmetry
令$M$是一个局部旋转对称时空,其中旋转或空间扭曲至少有一个是非零的。证明了$M$不能容纳$χ=X(t)$形式的非极小边缘捕获管。
2021-05-06 gr-qc
Spacetimes with continuous linear isotropies III: null rotations
它表明,在许多情况下,局部零旋转不变性的曲率和其第一导数是足以确保有一个等距群G的尺寸至少为3的作用(邻域)的时空和包含零旋转各向同性。在彼得罗夫型N爱因斯坦时空、包含“纯辐射”的时空(塞格雷型的里奇张量[(11,2)])和具有塞格雷型里奇张量的共形平坦时空[1(11,1)](“快子流体”)中,还需要二阶导数的不变性来确保这一结论。
2021-06-02 gr-qc
Scalar field and electromagnetic perturbations on Locally Rotationally Symmetric spacetimes
利用最近发展起来的协变和规范不变的微扰理论,研究了局部旋转对称(LRS)II类时空中的标量场和电磁微扰。从克莱因-戈登方程和麦克斯韦方程组,分别,我们推导出协变和规范不变的波动方程的扰动变量,从而找到这些LRS II类时空扰动的广义Regge-Wheeler方程。作为说明性的例子,详细讨论了史瓦西和Vaidya时空的结果,并简要地为一些类别的尘埃宇宙。
2004-11-17 gr-qc
The Newtonian limit of spacetimes describing uniformly accelerated particles
利用Ehler标架理论讨论了升旋对称时空的牛顿极限。给出了这样一个极限存在的条件,特别是,我们证明了渐近平坦性是这样一个极限存在的基本要求。因此,描述粒子在均匀场中运动的广义助推旋转对称时空将不具有牛顿极限。在助推-旋转对称时空是渐近平坦的且存在牛顿极限的情况下,它仅在时间对称的瞬间是非零的,其值由泊松积分给出。讨论了这一结果与弱场近似所建议的牛顿引力势的关系。我们通过一些例子来说明我们的分析:两个单极子的解决方案,Curzon-Chazy粒子解决方案,广义Bonnor-Swaminarayan解决方案,和C度规。
2003-05-28 gr-qc
Conformal Symmetries of Locally Rotationally Symmetric Spacetimes
在本文中,我们研究了共形对称的局部旋转对称(LRS)时空中使用的半四合协变形式主义。我们证明了一个一般的LRS时空旋转和空间扭曲的同时具有固有的位似对称的平面上跨越的流体流线和首选的空间方向。我们讨论的性质和后果,这种位似对称性表明,一个零的杀死地平线时,热通量有一个极值。我们还考虑了理想流体的特殊情况和共形几何的限制。
2018-05-15 gr-qc
Repulsive effect for the unbound high energy particles along the rotation axis in the Kerr-Taub-NUT spacetime
我们研究了Kerr-Taub-NUT时空中沿旋转轴运动的未束缚高能粒子的加速度,进而研究了时空中粒子的排斥效应对NUT荷的依赖性. NUT电荷的排斥效应是否变强取决于卡特常数,粒子本身的位置和速度。数值计算了Kerr-Taub-NUT时空中未束缚粒子的速度和加速度随NUT荷的变化。
2017-11-25 gr-qc
Cosmic String Spacetime in Dilaton Gravity and Flat Rotation Curves
在Einstein引力理论中,我们考虑了早期宇宙U(1)规范对称性破缺相变中形成的类弦拓扑缺陷,在远离宇宙弦的地方,我们得到了广义Einstein方程的真空解。我们将讨论它们是如何与银河系自转曲线的平坦度相关的。
2004-12-29 gr-qc
A covariant approach for perturbations of rotationally symmetric spacetimes
我们提出了一个协变分解的爱因斯坦场方程,这是特别适合于扰动的球对称-和一般的局部旋转对称-时空。基于1+3协变方法在宇宙学微扰理论中的应用,本文提出的半四元组1+1+2方法对于以协变和规范不变的方式分析各种系统的微扰是有用的。这种应用范围从恒星物体到宇宙学模型,如球对称的Lemaitre-Tolman-Bondi解或局部旋转对称的Bianchi模型。
2007-08-10 gr-qc
Lightlike limit of the boosted Kerr black holes in higher-dimensional spacetimes
由于在膜世界的假设中,黑洞可能是由粒子碰撞产生的,因此推导高能天体的引力场是一个重要的课题。本文以Kerr黑洞为例,发展了一种在高维时空中提升静止物体度规并取类光极限的方法。我们解析地构造了类光Kerr黑洞的度规,发现与四维情形相比,这种方法不包含任何模糊性。我们讨论了我们的结果在膜世界的背景下可能产生的影响。
2005-02-14 gr-qc hep-th
Spacetimes with continuous linear isotropies I: spatial rotations
彼得罗夫D型时空中局域旋转对称性(LRS)的最弱判据是古德和温赖特(Goode and Wainwright,1986)提出的。在这里,它示出,使用有关的方法的Cartan-Karlhede程序,相当于局部空间旋转不变性的黎曼张量及其一阶导数。共形平坦的时空进行了类似的研究,它表明,几乎所有的情况下,相同的标准,确保LRS。只有保形平坦加速完美流体是三个曲率导数需要确保LRS,表明埃利斯的原始条件,这种情况下是必要的,以及充分的。
2021-06-01 gr-qc
Hypersurface homogeneous locally rotationally symmetric spacetimes admitting conformal symmetries
确定了所有允许共形对称的超曲面齐性局部旋转对称时空,并明确给出了对称向量。它表明,这些时空必须考虑在两个集合。一个集合包含Ellis Class II,另一个包含Ellis Class I,III LRS时空。第一个集合中的共形代数的确定是通过系统化和完善2+2可分解时空中的CKV的确定结果来实现的。在第二组中,开发了新的方法。结果应用于获得的分类的共形代数的所有静态LRS时空的几何变量。进而确定了所有具有适当共形对称性的理想流体非倾斜LRS时空,并讨论了其中一些时空的物理性质。
2003-06-14 gr-qc
General Boosted Kerr Black Holes and Papapetrou Electrodynamics
本文以一个一般的提升Kerr黑洞相对于未来零无穷远处的Lorentz坐标系的时空为背景,考察了它各自的Papapetrou场.考虑到它的唯一的Killing矢量,我们评估的电和磁组件-在Bondi-Sachs(BS)和Kerr-Schild(KS)坐标-的麦克斯韦场,来自时空等距。为此,我们考虑KS坐标中的一般类时观察者。在满足视界和能层形成的充分条件下,证明了在增强Kerr黑洞周围形成非奇异的磁场组态,而电对应物消失.不同的磁场图案的情况下,讨论的升压参数$γ$和方向$\boldsymbol{\hat{n}}$的变化。
2022-04-02 gr-qc
Gravoelectromagnetic approach to the gravitational Faraday rotation in stationary spacetimes
利用定态时空的1+3公式,我们在重力电磁学的背景下证明了,靠近黑洞的光线的偏振面发生了旋转。我们证明了这种旋转具有与通常的法拉第效应相同的积分形式,即它与重磁场沿传播路径的分量的积分成正比,并利用真空爱因斯坦方程的准Maxwell形式计算了Kerr和NUT空间诱导的法拉第旋转.
1999-04-28 gr-qc
Absence of the non-uniqueness problem of the Dirac theory in a curved spacetime. Spin-rotation coupling is not physically relevant
与Arminjon的陈述相反,在这项工作中,我们再次断言在弯曲和平坦的时空中不存在狄拉克理论的非唯一性问题,并用一些例子来说明这一点。狄拉克哈密顿量在任意的,包括时间相关的,引力场唯一地确定量子力学系统的物理特性,而不管选择的四元组场。直接自旋-旋转耦合发生在四分体的特定选择中,并不表现在系统的最终物理特性中,因此不代表物理相关效应。
2013-03-05 gr-qc
Electromagnetic perturbations of non-vacuum locally rotationally symmetric class II spacetimes
我们提出了一种方法,产生三个解耦的协变方程的三个复杂的标量,完全治理电磁扰动的非真空,局部旋转对称II类时空。其中一个方程等价于以前建立的广义Regge-Wheeler电磁场方程。剩下的两个方程是Bardeen-Press方程的直接推广。所采取的方法利用了完善的3+1(和2+1+1)形式主义,因此,它是一个理想的设置指定解释的能量动量的初始类空三片作为扰动源,由此产生的电磁辐射。
2006-10-12 gr-qc
Inertial Frame Dragging and Relative Rotation of ZAMOs in Axistationary Asymptotically Flat Spacetimes
在轴定态渐近平坦时空中,零角动量观测者(ZAMOs)定义了一个局部非旋转的绝对标准,这可以通过这些观测者不存在任何Sagnac效应来验证。然而,我们认为,在全球范围内,唯一有物理意义的概念是相对旋转。这个论点是通过解决爱因斯坦方程的近似薄壳模型,我们保持一个自由度放松自然假设的消失旋转在渐近无穷大的分析开始。解表明爱因斯坦方程只决定了ZAMOs旋转速率的差异,从而建立了全局相对旋转的概念。在全球范围内的相对旋转的解释是固有的联系到自由之间的转换坐标系旋转相对于彼此,这意味着一个任意ZAMO位于任何半径可以声称是一个谁是非旋转的全球范围内,一个渐近洛伦兹框架的概念,相对于它可以测量绝对旋转是没有任何意义的。在克尔时空的旋转概念,然后简要讨论了这种解释的背景下。
2023-03-08 gr-qc
An Analytical Formula for Gravitational Faraday Rotation in the ADM Split of Spacetime
Colorado School of Mines(科罗拉多矿业学院)
本文推导出引力法拉第旋转率的分析表达式,基于ADM分割和几何光学方法,提供闭合形式的GFR公式,验证其与数值预测一致,并为实验测量极化holonomy提供分析视角。
2026-03-20 gr-qc
General Boosted Black Holes: A First Approximation
Universidade do Estado do Rio de Janeiro(里约热内卢州立大学)
本文通过BMS群获得一个近似解,描述了一个相对于未来光无穷远处的洛伦兹框架的通用加速 Kerr-Newman 黑洞。研究展示了该解满足爱因斯坦场方程,并分析了黑洞的事件视界和能隙结构。
2025-08-13 gr-qc
Group of boost and rotation transformations with two observer-independent scales
我检查的结构的变形洛伦兹变换在最近提出的计划与两个独立的尺度。我开发了一种技术,用于分析旋转和变形助推的一般组合。特别地,我明确地验证了变换形成群。
2002-09-26 gr-qc hep-th
Accelerating Black Hole Thermodynamics with Boost Time
我们导出了宇宙学常数为零的带电C度规的热力学第一定律。这个时空描述了一对相同的加速黑洞,每个黑洞都被宇宙弦拉着。把这个时空的“助推时间”当作正则时间,我们发现了一个热力学第一定律,其中的每一个术语都有明确的物理意义。然后,我们将展示如何使用Noether方法的协变相空间形式主义,这第一定律可以得出。我们认为,加速视界的面积有助于熵和适当的概念,这个时空的能量是一个“助推质量”,它消失相同。Reissner-Nordstrom第一定律在小弦张力极限下的恢复也被证明。最后,我们计算的C-度规的欧几里德部分的行动,并表明它同意热力学大势,提供了一个独立的确认我们的第一定律的有效性。我们还简要地推测了防火墙在这个时空中的意义。
2021-06-11 gr-qc hep-th
Geometric properties of a certain class of compact dynamical horizons in locally rotationally symmetric class II spacetimes
本文研究了局部旋转对称II类时空中一类具有含时诱导度规的紧致动力学视界的几何性质。我们首先得到嵌入$3$ -流形在这些时空中的紧性条件,满足弱能量条件,具有非负各向同性压力$p$。$3$ -流形成为动力学视界的一般条件,以及某些一般性条件,在局部旋转对称II类时空的情况下,这些条件简化为“弱能量条件严格满足或违反”的陈述。紧性条件被表示为在片展开$ϕ$中的空间一阶偏微分方程,形式为$\hatϕ+(3/4)ϕ^2-cK=0$,其中$K$是时空中$2$ -曲面的高斯曲率,$c$是参数化微分方程的实数,其中$c$只能取两个值,$0$和$2$。使用几何参数,它表明,情况$c=2$可以排除,并建立了$c=0$的情况下,$\mathbb{S}^3$($3$ -维球)的紧凑的动力学视野的几何。最后,这类紧凑的动力学视野的不变的特征也提出。
2020-10-17 gr-qc
Azimuthal electric field in a static rotationally symmetric (2+1)-dimensional spacetime
描述任何静态三维爱因斯坦-麦克斯韦时空的基本度规(只依赖于唯一的类空坐标)被发现,在这种情况下,电磁场只有三个独立的分量:两个是矢量电场,一个是标量磁场。结果表明,在这种静态引力场中,电场和磁场的这些分量不可能有任何叠加。其中一个静电场的爱因斯坦-麦克斯韦解通过对偶映射与静磁解相联系,而第二个静电场的引力场必须单独求解。研究了更一般的(2+1)-Maxwell张量在静态柱对称时空中诱导的解,证明了它们也是由对偶映射联系的.
2002-04-15 gr-qc
Boost Mass and the Mechanics of Accelerated Black Holes
在本文中,我们研究了时空的助推质量的概念,并调查如何在助推质量的变化进入黑洞力学定律。我们将助推质量定义为与渐近助推对称性相关的引力荷,类似于ADM质量与渐近时间平移对称性相关的方式。与ADM质量不同的是,当时空在无穷远处具有应力能时,助推质量是一个相关的概念,因此时空不是渐近平坦的。我们证明了第一定律的一个版本,它涉及到的变化,在助推质量的变化的黑洞视界的面积,加上在加速视界,这是必然存在的,与助推杀伤场的面积的变化,我们讨论。C度规和Ernst度规是描述加速黑洞的Einstein-Maxwell理论的两个已知的解析解,它们说明了这些概念。
2005-12-26 gr-qc hep-th
Cosmological magnetic field---the boost-symmetric case
我们发现了一类由非均匀磁场产生的圆柱对称静态电真空时空,它包含宇宙学常数和一个附加参数,该参数唯一地决定了磁场的强度。我们提供了一个简单的模型的源产生的字段。
2021-04-05 gr-qc
Wick Rotation in the Tangent Space
灯芯旋转通常通过将时间坐标旋转到虚值来执行。在一般的弯曲时空中,时间坐标的概念是模糊的。我们在这里注意到,在广义相对论的四分体形式中,可以使用相当少的结构直接在切空间中进行威克旋转:一个类时的、指向未来的向量场,它不需要是基灵或超曲面正交的。这种方法的优点是产生真正的欧几里德度量,即使在时空不是静态的。当应用于黑洞外部时,事件视界的零生成元可化为欧几里德时空中的点。要求的威克旋转holonomy的零发电机是平凡的,确保了没有一个'圆锥奇点'在欧几里德空间。为了说明这一基本思想,我们利用切空间的Wick旋转,在包括Kerr黑洞在内的几个时空中,用欧氏方法计算了Hawking温度。
2015-10-26 gr-qc
Charged Particles and the Electro-Magnetic Field in Non-Inertial Frames of Minkowski Spacetime: II. Applications: Rotating Frames, Sagnac Effect, Faraday Rotation, Wrap-up Effect
我们应用闵可夫斯基时空中的非惯性系理论,在前面的文章中,各种相关的物理系统。我们给出的3 + 1描述没有坐标奇点的旋转盘和Sagnac效应,补充评论脉冲星磁层和地球固定的坐标系的相对论扩展。然后,我们研究了非惯性系中麦克斯韦方程组的性质,如天体物理中的包裹效应和法拉第旋转。
2009-08-03 gr-qc
Light-Like Boost of the Kerr Gravitational Field
我们描述了横向和平行于对称轴的克尔引力场的类光增强。在横向的情况下,增强场是脉冲引力波的场,如果源的旋转被移除,则该脉冲引力波具有相对于其位置位移的线奇点。并联升压对源的旋转不敏感。文献中有许多关于克尔引力场类光增强的不同结果。我们的结论证实了Balasin和Nachbagauer [Class.and Quantum Grav.13(1996),731]计算的极限的正确性。为了避免任何歧义,我们的方法是集中在评估光的提升的黎曼张量的克尔时空与度规发挥次要作用。
2003-03-13 gr-qc
One-Loop Effective Action on Rotational Spacetime: Zeta-Function Regularization and Schwinger Perturbative Expansion
利用zeta函数正则化方法计算了在小旋转扰动下传播的无质量共形耦合标量场的重整化有效作用量.对于模型时空中转动参数的二阶,利用Schwinger微扰公式得到了有效作用量的解析形式。通过对转动参量随时间演化的研究,我们发现在早期宇宙中,量子场效应可以对宇宙转动产生阻尼作用。
2002-11-09 gr-qc hep-th
Transformation of the multipolar components of gravitational radiation under rotations and boosts
研究了旋转和助推下引力辐射多极分解的变换。旋转到残余黑洞的框架简化了一般旋转黑洞双星合并的波形。助推器对于获得精确的引力波相位可能是重要的,特别是对于导致残余物的大反冲速度的配置。作为对我们的形式主义的检验,我们重新讨论了点粒子落入史瓦西黑洞的经典问题。然后,我们突出的具体例子中选择正确的框架的重要性,在数值模拟不等质量,旋转的二进制黑洞合并。
2008-07-26 astro-ph gr-qc
Kinematic Self-Similar Solutions of Locally Rotationally Symmetric Spacetimes
本文包含局部旋转对称运动学自相似完美流体和尘埃解决方案。我们考虑三个家庭的度量承认运动学自相似向量的第一,第二,第零和无限种,不仅为倾斜流体的情况下,但也为平行和正交的情况下。结果发现,正交的情况下,在完美的流体和灰尘的情况下,所有三个度量的矛盾,而倾斜的情况下,减少到平行的情况下,在完美的流体和灰尘的情况下的第二个度量。其余的情况下,给不同种类的自相似的解决方案。我们得到了17个独立的解决方案,其中两个是真空。第三个度量在所有情况下都产生矛盾。
2010-02-16 gr-qc
Classical and quantum aspects of electric-magnetic duality rotations in curved spacetimes
众所周知,无源麦克斯韦方程组在电磁对偶旋转下是不变的,F --> Fcos θ + * Fsin θ。这些变换确实是诺特意义上的理论的对称性。相关的运动常数是电磁场的自对偶分量和反自对偶分量之间的强度差,或者等效地,是右圆偏振分量和左圆偏振分量之间的差。这个守恒定律即使在电磁场与任意经典引力背景相互作用时也成立。在重新检查这些结果后,我们讨论是否保持这种对称性时,电磁场是量子化的。在没有引力的情况下,答案是肯定的,但在其他情况下,答案不一定是肯定的。因此,量子电磁场的净极化在弯曲时空中不能守恒。这是一种量子效应,可以理解为费米子手征反常在自旋为1的场中的推广。
2018-10-18 gr-qc
Teleparallel Energy-Momentum Distribution of Locally Rotationally Symmetric Spacetimes
在本文中,我们探讨的能量-动量分布的局部旋转对称(LRS)时空的引力telepallel理论的背景下,考虑三个度量,I,II和III,代表整个类的LRS时空。在这方面,我们使用的远程平行版本的爱因斯坦,朗道-Lifshitz,Bergmann-Thomson和M $\ddot{o}$ ller处方。结果表明,Einstein、Bergmann-Thomson和M $\ddot{o}$ ller三种规范的动量密度分量在度量I、II和III的所有情况下都是相同的,但与Landau-Lifshitz规范的动量密度分量不同,而能量分量仅在度量I和II的所有可能情况下保持不变.我们在这里提到,M $\ddot{o}$ ller的能量-动量分布与耦合常数$λ$无关,也就是说,这些结果对任何远程平行模型都是有效的。
2014-12-11 gr-qc
Visualization of Thomas-Wigner rotations
众所周知,两个非共线的纯洛伦兹变换(boosts)的序列并不是一个再次的boost,而是一个空间旋转,即维格纳旋转或洛仑兹-维格纳旋转。通过在几个部分中在闭合轨迹上移动Born刚性对象来直观地说明这种旋转的形成。在每一个部分内,助推的适当持续时间被假定为相同的,并且物体的中心均匀地加速。天生刚性意味着这个物体的尾部比它的头部加速得快。结果表明,至少需要五次助推才能使物体的中心返回到其起始位置。在这些假设下,高斯-维格纳旋转角仅取决于单个参数,即在每个助推段内达到的最大速度。该可视化突出显示了双稳旋转和双稳性的同时性的相对性之间的密切关系。此外,它表明,加速运动意味着一个事件视界的形成。与五次提升相关联的事件视界构成旋转的Born刚性物体的边界,并确保其有限的大小。
2017-06-06 gr-qc physics.class-ph
Perturbations of Spacetime around a Stationary Rotating Cosmic String
考虑闵可夫斯基时空中静止旋转的Nambu-Goto弦周围的度规扰动。通过求解线性化的Einstein方程,我们研究了绕旋转轴的方位角标架拖曳和沿旋转轴的线性标架拖曳、牛顿对数势以及作为势模的弦周围的角亏损的影响。我们还研究了引力波在弦外传播和沿弦传播的情况,并证明了静止旋转弦向与旋转轴成离散角度的方向发射引力波。波形,偏振,和振幅取决于方向明确示出。
2009-02-25 gr-qc
Effects of spacetime anisotropy on the galaxy rotation curves
星系自转曲线的观测结果与牛顿理论有很大的差异。这个问题可以用时空的各向异性效应来解释。相反,时空各向异性也可能受到星系旋转曲线的约束。Finsler几何是一种本质各向异性几何。本文研究了Finsler时空中星系尺度下的时空各向异性效应。发现Finslerian模型与Milgrom的MOND模型有着密切的联系。通过对星系自转曲线进行最佳拟合,我们发现当牛顿加速度\(GM/r^2\)小于临界加速度\(a_0\)时,时空的各向异性效应变得显著.有趣的是,临界加速度\(a_0\)虽然在不同星系之间有所不同,但其数量级为\(cH_0/2π\sim 10^{-10} \rm{m\,\, s^{-2}}\)。
2013-05-26 astro-ph.GA gr-qc
Frame Rotation in the Szekeres Spacetimes
Szekeres度规是一个没有任何对称性的非均匀宇宙学模型。标准的黎曼型坐标可以转换成球面型坐标,但度量不再是对角的,并且已知恒定“半径”的2-球面、2-双曲面或2-平面是“非同心的”。由于转换成球型坐标是“半径”相关的,我们的问题是否这些坐标有相同的方向上的每个2-表面。为了回答这个问题,我们建立了一个正交四分体(ONT),并研究了它的变化。我们发现四分体的相对旋转是普遍的,并且在限制性不强的条件下可以系统地增加。我们寻找四分体恒定的路径,发现它们只存在于非常严格的条件下。在这个过程中,我们创建了一个系统的方法来定义一个ONT从一个给定的度量选择的属性。
2017-06-26 gr-qc
Velocity rotation curves in the gravimagnetic dipole spacetime
Centre for Cosmology, Particle Physics and Phenomenology (CP3), Institut de Recherche en Mathématique et Physique (IRMP), Université catholique de Louvain (UCLouvain)(天主教鲁汶大学宇宙学、粒子物理与现象学中心(CP3)、数学与物理学研究所(IRMP));University of Abomey-Calavi(阿博米-卡拉维大学);Stellenbosch Institute for Advanced Study (STIAS)(斯特伦博什高等研究院)
研究引力磁偶极子时空中的速度旋转曲线,通过分析黑洞平衡状态下的测地线,确定并计算圆形轨迹的速度。
2026-02-04 gr-qc hep-th
Matching conditions in Locally Rotationally Symmetric spacetimes and radiating stars
我们使用半四分之一1+1+2协变的形式主义,重铸著名的Israel-Darmois匹配条件的局部旋转对称(LRS-II)时空。这演示了两个不同时空的几何量,包括体积膨胀、时空剪切、加速度和外尔曲率,是如何在继承对称性的一般匹配曲面上相关的,该曲面可以是类时或类空的。该方法是纯几何的,并且依赖于在匹配超曲面处匹配2维片的高斯曲率。这也提供了对每个时空的热力学量的约束,以便它们可以在表面上平滑地匹配。作为一个例子,我们恢复桑托斯边界条件和模型的辐射星匹配的Vaidya外部在广义相对论。
2020-11-02 astro-ph.SR gr-qc
A numerical testbed for singularity excision in moving black hole spacetimes
我们发展一个标量场在一个固定的克尔-Schild背景几何测试简单的$(3+1)$维奇异切除算法。我们比较了两个中心和逆风计划处理的转移(平流)条款,以及不同的方法来实现切除边界条件,静态和助推黑洞。通过首先确定标量场的演变在一个静态框架与$(1+1)$-维代码,我们得到的解决方案,非常高的精度。该解决方案为全$(3+1)$维度的仿真提供了一个有用的测试平台。我们发现,一些算法是稳定的非助推黑洞变得不稳定时,助推速度变得很高。
2001-09-10 astro-ph gr-qc
The Wigner rotation for photons in an arbitrary gravitational field
我们研究了光子的维格纳旋转,它决定了光子在任意引力场中传播时偏振的变化。我们在史瓦西时空中给出了明确的例子,并与相应的平坦时空的结果进行了比较,这些结果通过等价原理在每个时空点局部成立。我们讨论了弯曲时空中纠缠光子态的维格纳旋转的含义,最后给出了观察者在特殊(Fermi-Walker)坐标系中检测不到维格纳旋转的一个充分条件.
2009-02-09 gr-qc quant-ph
Rotating and twisting locally rotationally symmetric spacetimes: a general solution
在本文中,我们得到了最一般的旋转和扭转局部旋转对称时空的一般解。这是通过三个步骤实现的。首先,我们通过1+1+2半四元组形式主义,产生一组几何和热力学标量的时空分解的流形。然后,我们根据标量的演化和传播,重铸了爱因斯坦场方程。然后表明,这类时空必须具有自相似性,我们使用这个属性来解决这些标量,从而获得一般的解决方案。这个解决方案有一些非常有趣的宇宙学或天体物理学的后果,我们详细讨论。
2017-07-20 gr-qc hep-th
Eigenvalue Problem of Scalar Fields in BTZ Black Hole Spacetime
研究了(2+1)维BTZ黑洞时空中标量场的本征值问题。在无穷远处的Dirichlet边界条件和在地平线上的Dirichlet或Neumann边界条件。简正模的本征值由主量子数$(0<n)$和方位角量子数$(-\infty<m< \infty)$表征。研究了黑洞旋转和标量场质量对本征值的影响。讨论了黑洞旋转与超辐射不稳定性的关系。
2008-03-05 gr-qc
Rotation in vacuum and scalar background: are there alternatives to Newman-Janis algorithm?
该研究探讨广义相对论中旋转时空的构建问题,分析Newman-Janis算法应用于标量背景时的不足,提出基于Schwarzschild时空局部旋转坐标变换的精确解作为替代,指出Lense-Thirring效应或为坐标效应。
2023-01-19 gr-qc
On the behavior of causal geodesics on a Kerr-de Sitter spacetime
我们分析了因果测地线的克尔德西特时空的行为,特别强调其完整性。我们建立了一个初始值问题(IVP),其解决方案导致这些时空因果测地线的全球性理解。除了遇到环状曲率奇点的因果测地线和遇到环状奇点的因果测地线是必要的赤道测地线之外,避开旋转轴的因果测地线是完整的。我们还表明存在的测地线交叉或躺在旋转轴上。控制后一族的方程显示了环奇异性的排斥性质。这项工作的结果表明,就因果测地线的性质而言,克尔-德西特时空的行为与克尔时空族类似。
2017-04-28 gr-qc
Rotation intrinsic spin coupling--the parallelism description
对于转动系统中的Dirac粒子,转动引起的惯性效应被类比地看作是对平坦时空中Dirac方程的“自旋联系”的修正,它由等效四分体决定。从时空平行性描述的角度来看,所得到的扭转轴矢量就是旋转的角速度,它包含在“自旋联系”中。轴矢量自旋耦合引起的自旋旋进正是Mashhoon预言的转动-自旋(1/2)相互作用。我们的推导处理在几何意义和物理概念上都是直接和简化的,但所得结论与前人的工作是一致的。
2001-11-22 gr-qc
Generalized wave operators, weighted Killing fields, and perturbations of higher dimensional spacetimes
我们提出了加权协变导数和波算子的某些代数特殊的爱因斯坦时空在任意维的扰动,Teukolsky和相关的方程成为加权波方程。我们表明,高维推广的主要零方向的加权共形Killing向量的修改后的协变导数。我们还介绍了一个修改的拉普拉斯-德-拉姆类算子作用于张量值微分形式,并表明,波动方程是,在线性水平上,适当的投影{ \em壳}的这个操作上的曲率张量;投影张量是由加权共形Killing-Yano张量。我们给出了壳算子恒等式,将爱因斯坦方程和麦克斯韦方程组映射为加权标量方程,并使用伴随算子,我们从波动方程的解构造了原场方程的紧致形式的解。我们研究了极端和零提升重量的情况下,极端的提升对应于扰动的Kundt时空(其中包括近地平线几何的极端黑洞),和零提升静态黑洞在任意尺寸。在4维中,我们的结果适用于爱因斯坦时空的彼得罗夫型D,并利用加权Killing旋量。
2017-11-27 gr-qc hep-th
Geodesic Congruences in 5D Warped Ellis-Bronnikov Spacetimes
本文研究了广义Ellis-Bronnikov时空(4D-GEB)和最近提出的5D-WGEB模型中的类时测地线同余,并进行了比较研究. ESR变量(4D几何形状)的解析表达式被发现,揭示了虫洞参数的作用。在更一般的4D和5D场景中,对测地线方程、测地线偏差方程和Raychaudhury方程进行了数值求解。的类时测地线(正交的测地线流线)投影在2D表面上的同余的横截面积的演变产生一个有趣的观点,并显示虫洞参数和增长/衰减翘曲因子的影响。翘曲因子的存在触发旋转或吸积,即使在没有初始同余旋转。存在的旋转的一致性也被发现发挥着至关重要的作用,我们详细讨论。
2022-08-12 gr-qc
Rotation curves and orbits in the scalar field dark matter halo spacetime
证明了满足星系平曲线条件的时空是具有指数势的玻色子黑洞的零质量极限。我们推导了测地线方程,并通过研究转动曲线和光偏转,发现当距离接近黑洞时,介子的存在总体上增加了引力效应,但减小了中心质量的贡献。此外,膨胀子减小了最里面稳定的圆形类时轨道的尺寸,而光子球的半径可能大于或小于其施拉兹柴尔德对应物,具体取决于膨胀子场的强度。我们还表明,在文献中其他地方考虑的平曲线条件时空的推广并不能解决爱因斯坦方程。
2019-03-05 astro-ph.GA gr-qc
Trapping of null geodesics in slowly rotating spacetimes
由于中微子的捕获对冷却过程或引力波的捕获产生影响,包含被捕获的零测地线区域的极其紧凑的物体可能与天体物理学相关。这些物体以前曾在球对称的假设下进行过研究。在本文中,我们考虑了一个简单的推广,通过研究零测地线的捕获的Hartle-Thorne慢旋转近似的框架下采取的一阶在角速度,并考虑一个均匀的发射率为零测地线的均匀密度的对象。我们计算有效的潜力和逃逸锥的零测地线,以及它们如何依赖于时空的参数,并计算了“本地”和“全球”的效率系数的捕获。我们表明,由于旋转的捕获效率是不同的同向旋转和逆行零测地线,捕获甚至可以发生$R>3GM/c^2$,相反,在没有旋转的情况下发生的。
2020-11-27 gr-qc