Observables, gravitational dressing, and obstructions to locality and subsystems
量子场论--我们描述所有非引力物理学的基本框架--与广义相对论相冲突：后者排除了前者的定域性基本原理的标准定义，即交换定域观测量。我们更仔细地研究这一冲突，通过调查的影响规范（仿射）不变性的引力观测。我们证明了一个敷料定理，表明任何运营商与非零庞加莱收费，特别是任何紧支撑的运营商，在平坦时空量子场论必须引力敷料一旦耦合到重力，即它必须依赖于度量在任意长的距离，我们把这种非局部依赖的下限。这种对标准定域性的偏离以最严重的方式发生：在关于平坦时空的微扰论中，在牛顿常数的最高阶。因此，引力理论中的物理可观测量并不把自己组织成定域交换子代数：定域性原理显然必须重新表述或放弃，事实上，我们对宇宙量子子系统这个更粗糙、更基本的概念缺乏一个明确的定义。我们讨论了关系的方法，局部性的基础上的同态不变的非局部运营商，并加强参数，任何这样的地方是依赖于状态和近似。我们还发现，在宇宙学的背景下，被认为是双局部同态不变的运营商的效用的局限性。附录提供了一个简洁的审查规范协变形式主义的重力，仪器在讨论庞加莱收费和相关的远程领域。
2016-11-07 gr-qc hep-th
Scalar QED as a toy model for higher-order effects in classical gravitational scattering
量子电动力学（QED）作为一个有用的玩具模型的经典观测量的引力两体系统，由于QED的线性降低了复杂性。我们研究了在类似于广义相对论中的后闵可夫斯基展开的经典体系中，在电荷的六阶（两圈阶）标量QED中的散射观测量。我们采用现代散射振幅工具和提取经典的Eikonal方法和形式主义的Kosower，Maybee，和O 'Connell（KMOC）的观测。此外，我们提供了一个简化的方法来提取保守扇区以外的径向作用。
2021-12-22 gr-qc hep-th
Persistent gravitational wave observables: Nonlinearities in (non-)geodesic deviation
本文研究了引力波持久可观测量在更一般时空中成立的深层关系，重点关注曲线偏离（包含位移、漂移和弹道记忆）与相对固有时移，并给出了完全非微扰的结果。
2024-07-29 gr-qc hep-th
Observable Primordial Gravitational Waves from Cosmic Inflation
本文回顾了暴胀产生原初引力波随机背景的机制，探讨了暴胀后刚性期对引力波的增强作用使其达到可观测水平，并在混合暴胀与Palatini引力模型中展示了具体实例。
2023-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gauge-Invariant Scalar-Induced Gravitational Waves from Physical Observables
针对标量诱导引力波的规范依赖问题，本文提出基于 Weyl 张量磁部分或 Cotton 张量等物理可观测量并推广 Stewart-Walker 引理，证明二阶诱导引力波自动规范不变，并给出其与 Newtonian 规范结果的关系。
2023-09-26 gr-qc hep-ph hep-th
Gravitational Faraday rotation, gravitational spin Hall effect, and spin-refined causality analysis from Magnusian matrix in effective field theories of gravity
Seoul National University（首尔大学）；CERN（欧洲核子研究中心）
本研究在几何光学近似下，通过将Magnusian提升为矩阵的形式体系计算黑洞波散射可观测量，发现引力有效场论中引力自旋霍尔效应与广义相对论定性不同，且黑洞自旋会增强对有效场论系数的因果约束。
2026-11-03 gr-qc hep-th
Light speed memory as a local observable for soft hairs
平坦时空中的爱因斯坦观测者是惯性观测者，他们利用光来同步他们的时钟。对于这样的观察者来说，光速在构造上是一个常数。然而，可以使用超平移将坐标从爱因斯坦坐标改变为BMS坐标。从BMS观察者的角度来看，光速在整个时空和所有方向上都不是常数。所以一般来说，爱因斯坦观测者同步的时钟，BMS观测者不同步，反之亦然。基于这一事实，我们提出了一个本地的可观察到的检测软毛，这是光速的变化，这样的观察者。我们还研究了这个可观察到的引力记忆，这是一个永久的位置变化的测试粒子在无穷远，后引力波完全通过他们的关系。结果表明，BMS时间坐标是引力波后的物理时间，是计算光速的合理时间。基于这一论点，该分析预测了在引力波之后以渐近方式传播的光线的速度的永久变化。通过比较它们在观测中的意义，解释了这种变化与引力记忆的关系。
2022-02-03 gr-qc hep-th
Radiative Classical Gravitational Observables at $\mathcal O(G^3)$ from Scattering Amplitudes
本文计算了广义相对论中两个无自旋黑洞散射的经典引力观测值和Kosower、Maybee和O 'Connell（KMOC）形式的$\mathcal N {=} 8$超引力观测值。我们主要研究了黑洞在$\mathcal O(G^3)$上散射到速度各阶的辐射动量和辐射反应的引力冲量。这些经典的可观的需要建设和某些回路水平的数量，大大简化了利用最近的进展，从散射振幅和对撞机物理的评价。特别地，我们利用广义么正性来构造相关的回路被积函数，采用逆么正性、区域方法、分部积分（IBP）和（正则）微分方程来简化和计算所有回路和相空间积分，以获得两个回路阶的经典引力观测值。KMOC形式主义自然地包含了辐射效应，这使我们能够超越保守的两体动力学来探索这些经典量。从冲量和辐射动量中提取散射角和辐射能量。最后讨论了高能极限下冲量的普适性及其与程函相位的关系。
2021-04-08 gr-qc hep-ph hep-th
Observable Chiral Gravitational Waves from Inflation in String Theory
我们考虑了IIB型弦论中暴胀过程中引力波的产生，以及在小场暴胀中观测到引力波的可能性。我们表明，规范场激发一组重合的D 7膜，本身的临界模量稳定，因此内在的膨胀在弦论，再加上轴子场从散装通量，可以作为一个旁观者部门在通货膨胀。这导致大量手征引力波的产生，即使是相对较小的轴子-规范场耦合值。我们扩展到包括一个单值的轴子，并证明，在这两种情况下，可观察到的水平的引力波产生在小场膨胀的弦论，具有最大手征的频谱。最后，我们证明了与模量稳定和任意（大或小字段）的主机模型的暴胀动力学的一致性，考虑作为一个明确的例子Kahler模量通货膨胀。
2018-11-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Classical Observables from the Exponential Representation of the Gravitational S-Matrix
本文结合 KMOC 形式体系与 S 矩阵指数表示，证明保守扇区中两体散射角可由指数矩阵元给出，并系统展开动量冲激，首次基于散射振幅完整算至第四后 Minkowskian 阶。
2023-08-20 gr-qc hep-th
Persistent gravitational wave observables: general framework
引力波记忆效应的特征是一对初始同向运动的测试粒子由于引力波的爆发而产生的永久相对位移。最近的研究阐明了这种引力效应的物理起源，并从零无穷远守恒电荷和“软定理”的角度解释了这种引力现象。“在本文中，我们描述了比引力波记忆更一般的一类效应，它们不一定与这些电荷和软定理有关，但原则上是可测量的。我们将把这些效应称为持续引力波观测量。这些可观测量在时空的非辐射区域消失，而它们的影响在辐射的时空区域之后“持续”。我们给出了三个这样的持久观测值的例子，以及计算它们的一般技术。为了简单起见，这些例子将非辐射区域的类别限制为完全平坦的区域。我们的第一个例子是允许任意加速度的测地线偏差的推广。第二个例子是一个完整的可观测，它是在一个闭环定义。它包含通常的“位移”引力波记忆;三个以前确定的，但不太为人所知的记忆效应（固有时间，速度和旋转记忆）;和额外的新观测量。最后，我们给出的第三个例子是一个明确的过程，通过这个过程，观察者可以使用旋转的测试粒子来测量持久效应。我们简要地讨论了引力波探测器（如LIGO和Virgo）测量这些可观测量的能力。
2022-04-26 gr-qc
Observable induced gravitational waves from an early matter phase
假设暴胀之后是一个物质占主导地位的阶段，这对应于一个低温的再加热$T_r<10^9\rm{GeV}$，我们评估的引力波的频谱诱导后暴胀宇宙。我们的工作与模型的山顶膨胀增强原始标量谱在小尺度上，这可能会导致形成原始黑洞。我们发现，较低的再热温度导致的引力波的能量密度范围内的空间和地球上的引力波探测器的生产。
2013-03-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational lensing beyond geometric optics: I. Formalism and observables
几何光学定律及其修正推导标量，电磁波，和引力波在一般弯曲时空中传播。局部剥离型的结果，其中不同的组成部分的高频领域的规模与不同的权力，他们的频率。此外，有限频率校正确定了一些守恒定律和观测。在这些观测量中有场的能量和动量密度，以及几个修正后的“传播方向”的候选者。"
2019-01-05 astro-ph.HE gr-qc
Observables and cohomology classes for classical gravitational field
由于我们对时空几何的整体结构和整体时空同构群在量子引力中的作用的认识有限，引力和几何领域中的一些最突出的问题仍然没有得到解决。通过考察经典引力理论中广义协方差和可观测量的某些方面，可以对这些重要问题有一些了解。本文将定义为引力场的经典几何观测量集，即定义在洛伦兹结构上的Diff（M）-规范不变上同调类。它们代表了物理引力现象的全局特征，与时空的拓扑结构相联系，并可用于构造新的拉格朗日量。从可观测量中找到一组完整数据的问题可能与以下事实有关：目前，四维及四维以上的流形不能有效地分类。人们可以将这个结果解释为一个指针，指向可能存在具有不同拓扑结构的时空（即，不同的全局特征），其具有不可区分的局部时空几何。
2008-09-22 gr-qc
Waterfall stiff period can generate observable primordial gravitational waves
一个玩具模型进行了研究，它认为两个平面方向满足增强的对称点，使他们实现通常的混合通货膨胀机制。瀑布场的动力学项在普朗克真空期望值（VEV）处有一个极点，与$α$吸引子一样。因此，在终止混合暴胀的相变之后，瀑布场永远不会滚到其VEV。相反，它驱动了一个僵硬的时期，在那里，宇宙$w\approx 1/2$的正压参数导致原始引力波频谱的峰值，这将是由即将到来的LISA任务以及先进的LIGO观测。
2022-09-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Rhodium Mossbauer Superradiance of Observable Gravitational Effect
我们总结了三个长寿命铑穆斯堡尔效应的实验观察。在这项工作中报告的非凡的观察表明，开放的光子带隙类似于超导能隙。可观测的引力效应表现为对应于地球引力的不同样品方位的超辐射。这些观测结果对探测引力波和研制双光子伽玛激光器具有潜在的重要意义。
2007-11-18 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
Identifying the inflaton with primordial gravitational waves
我们探索实验物理的能力，揭示引力拉格朗日描述通货膨胀的基本结构。虽然暴胀参数空间的可观测简并很大，但未来对绝热和张量两点函数之外的可观测量的测量，如非高斯或等曲率模式，可能会降低这种简并。我们表明，即使在没有这样的观测，可能的暴胀子潜力的范围可以减少与张量谱指数的精确测量，可能是可能的原始引力波的直接检测。
2011-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observable tensor-to-scalar ratio and secondary gravitational wave background
在本文中，我们将强调一个简单的真空能量主导的拐点暴胀如何匹配当前的宇宙微波背景辐射数据，并预测大的原始张量标量比，$r \sim \mathcal{O}(10^{-3}-10^{-2})$，可观察到的二阶引力波背景，这可能是从未来的实验，如DECi-hertz干涉仪引力波天文台（DECIGO），激光干涉仪空间天线（eLISA），宇宙探测器（CE）和大爆炸天文台（BBO）。
2017-08-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational dressing, soft charges, and perturbative gravitational splitting
在规范理论和引力中，场变量通常不是规范不变的观测量，但这样的观测量可以通过“修饰”这些或更一般的算子来构造。缀饰算符产生粒子，以及它们的规范场或引力场，它们通常延伸到无穷远。这就提出了一个重要的问题，即量子信息可以被定域化到什么程度;其中一个版本是软电荷是否完全表征了给定的定域电荷或物质分布。本文发现的非平凡的软收费，这样的着装运营商的表达式。然而，大量的灵活性，在敷料表明，软电荷，和其他渐近可观的，是不是固有的电荷或物质分布的细节相关。相反，这些渐近观测值可以通过添加一个一般的辐射（无源）场配置，以原来的一个改变。可以微扰地选择一种修饰，使得渐近观测量与分布的细节无关，除了它的总电荷或庞加莱电荷。这提供了一种描述规范理论或引力中信息局部化的方法，从而避免了与算子子代数的非局部性相关的问题。具体地说，这个结构暗示了电磁分裂或引力分裂的概念，这涉及到希尔伯特空间嵌入的网络，其中电荷起着重要的作用。
2019-11-26 gr-qc hep-th quant-ph
Proper Time Observables of General Gravitational Perturbations in Laser Interferometry-based Gravitational Wave Detectors
本文提出用分束器观测者的固有时作为激光干涉引力波探测器中一般引力扰动的规范不变观测量，证明其对平面引力波等价于常用探测器应变，并可推广至暗物质团块和量子引力时空涨落等信号。
2025-07-03 gr-qc hep-ph
Canonical Reduction of Gravity: from General Covariance to Dirac Observables and post-Minkowskian Background-Independent Gravitational Waves
本文综述了在ADM能量支配时间演化的Christodoulou-Klainermann型时空中，度规引力和四重引力正则约化的研究现状。由于在这些时空中，在空间无穷远处存在一个渐近闵可夫斯基度规，因此可以在一个完全固定的（非调和的）3-正交规范中定义一个哈密顿线性化，而不需要引入背景度规。后闵可夫斯基背景无关的引力波作为线性化的Hamilton方程的解。
2004-01-20 gr-qc
All-sky analysis of astrochronometric signals induced by gravitational waves
我们介绍了一个统一的形式主义来描述天体物理点源上的时间和天体测量扰动的引力波使用一个复杂的自旋场的球。这允许使用自旋加权球谐函数来分析“天文测年”观测值。这种方法简化了由引力波在观测量中引起的各向异性的解释和模拟。它还允许一个简化的推导角交叉谱的观测量和它们的关系与广义Hellings-Downs关联函数。自旋加权的形式主义也允许一个明确的相关组件之间的联系和自旋的引力波极化和任何存在的手征。我们还计算了观测值的预期信噪比，以比较定时观测值和偏转观测值的效用。
2022-01-11 astro-ph.CO gr-qc
Observable effect of quantized cylindrical gravitational waves
研究了由两个粒子组成的模型引力波探测器对量子化柱面引力波的响应，得到了两粒子间距离的标准差与源到探测器距离的关系。研究发现，即使源远至宇宙视界，柱面引力波所携带的量子效应也能在普朗克尺度以上被观测到。得到了柱面引力波通过时两质点间距离变化的运动方程。由于引力波的柱对称性，在一阶近似下耗散项不存在。
2022-05-27 gr-qc quant-ph
Complexity Equals Anything II
我们在arXiv：2111.02429中扩展了我们的结果，提出了一个广泛的新类的引力观测量在渐近反德西特空间生活在一般余维零区域的散装时空。通过采取不同的限制，这些可观测量可以减少到充分研究的全息复杂性建议，例如，最大切片的体积和Wheeler-DeWitt补丁的作用或时空体积。与在arXiv：2111.02429中发现的余维一族一样，这些新的可观测量显示了热场双态的两个关键的普遍特征：它们在后期时间上线性增长，并再现了转向效应。因此，我们认为，这类新的观测量的任何成员都是一个同样可行的候选人作为引力对偶的复杂性。此外，使用Peierls结构，我们表明，余维零和余维1观测量的变化编码在半经典相空间的引力辛形式，然后可以映射到CFT。
2022-10-18 gr-qc hep-th
Novel Observable Signals from First-Order Gravitational Phase Transitions
Koç University（科奇大学）
该研究指出一阶引力相变可产生强信号，通过吸积标量化中子星的引力波呼吸模式案例验证了这一点，为引力检验提供了新途径。
2026-08-05 gr-qc
Induced quantum gravitational interaction between two objects with permanent quadrupoles in external gravitational fields
在线性化量子引力框架下，研究了两个具有永久四极矩的基态物体在外部引力辐射场作用下的诱导量子引力相互作用.与非极性情况相比，在首阶场诱导的两个极性物体间相互作用中存在一个附加项。当一个实引力子被同一个物体中心散射，两个物体之间通过交换一个虚引力子发生耦合时，这一项就出现了，因此相互作用与引力子的数量密度、外部引力场的频率和极化以及物体的永久四极子有关。当物间距离远小于外部引力辐射场的波长时，由于这种附加项的存在，两个极性物体之间的场致量子引力相互作用可以显著不同于非极性物体之间的场致量子引力相互作用.虽然为了简单起见，我们将外部引力辐射建模为具有一定波矢和偏振的量子化单色引力波，但可以推广到更现实的情况，例如引力辐射随机背景的情况。
2021-10-05 gr-qc hep-th
Gravitational Effect on Fundamental Physical Observables
本文研究地球引力对精细结构常数和轻子磁矩等基本物理可观测量的影响，在施瓦西背景下用量子场论估计其效应约为10^-9量级，可解释μ子反常磁矩偏差，并提出在J-PARK进行实验检验。
2023-08-10 gr-qc hep-ph
Observable Gravitational Wave Strain at Second Order
Leibniz University Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）；Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik, Albert-Einstein-Institut（马克斯·普朗克引力物理研究所，爱因斯坦研究所）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；Center for High Energy Physics, Peking University（北京大学高能物理中心）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo（东京大学 Kavli宇宙物理数学研究所（WPI））；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）
本文通过测地观测者发射和接收电磁信号的方式，首次计算了二阶可观测引力波应变，解决了规范模糊性问题，并发现牛顿规范下的横向无迹分量与测量应变一致。
2026-06-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational wave effects on astrometric observables
欧空局盖亚天体测量飞行任务的观测数据不久将全部提供，这些数据确定天体位置的精度在几微弧秒之内。目前正在计划其他卫星空间飞行任务，以便在今后几年内大大提高这种精确度。数据简化过程需要高精度的广义相对论模型，使人们能够解决太阳系引力场中的逆射线追踪问题，达到所需的精度水平，然后导致对天体测量参数的估计。除了对行星背景场的满意描述（应包括其多极结构）外，还应考虑可能引起光传播变化的其他效应。例如，光信号与由远距离源发射的引力波叠加的引力场的相互作用将导致恒星视位置的变化。我们在这里计算的主要天体测量观测所需的数据减少卫星为基础的任务中存在的一个通过平面引力波。我们还考虑了行星的质量四极矩的影响，改进了以前的盖亚结果。
2019-01-03 gr-qc
Observable Gravitational Waves from Hyperkination in Palatini Gravity and Beyond
本文研究含四次动能项的膨胀子宇宙学（源于Palatini引力），发现超动能时期截断引力波谱峰值，使动能效应可延伸至可观测频率而不破坏核合成，为未来观测提供丰富参数空间。
2023-12-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observable spins in gravitational waves from compact binary mergers
本研究探究致密双星并合引力波中有效并合自旋的可测性，发现事件响度与推断自旋相关，暗弱事件易误判出非零自旋，支持可观测致密双星有效自旋普遍较小的结论，为后续天体物理研究提供参考。
2025-10-30 astro-ph.HE gr-qc
Observable gravitational waves in pre-big bang cosmology: an update
根据最近的结果，关于CMB观测和GW检测，我们解决的问题是，是否有可能，在自洽的通货膨胀框架，同时产生的标量度量扰动的频谱与普朗克数据和原始引力辐射的随机背景兼容的aLIGO/室女座和/或eLISA的设计灵敏度。我们认为，这是可能的弦宇宙学的背景下，为一个广泛的区域的参数空间的所谓的前大爆炸模型。我们还讨论了与CMB偏振实验相关的张量标量比的相关值。我们的结论是，未来，从CMB观测和GW探测器的交叉相关的结果将能够确认或证伪前大爆炸模型，并在任何情况下，将施加新的显着约束的基本弦论/宇宙学参数。
2016-11-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological correlators in gravitationally-constrained de Sitter states
本文研究引力约束下德西特量子引力中 $G_N \ o 0$ 极限的宇宙学关联函数，发现微扰关联函数共形不变但不同于QFT真空期望值，并构造了在重背景态下可近似恢复QFT真空关联函数的关系性可观测量，揭示了量子引力中两类可观测量的本质区别。
2025-07-21 gr-qc hep-th
Black holes and gravitational waves in string cosmology
基于弦宇宙学的前大爆炸暴胀模型产生了一个随机的引力波背景，其光谱随着波长的减小而增加，并且可以使用干涉仪如LIGO来检测。我们指出引力波谱与密度微扰谱密切相关，产生可观测引力波的条件与产生可观测密度的原始黑洞的条件非常相似。对这两种现象的探测将为弦宇宙学提供强有力的支持。
1998-03-19 astro-ph gr-qc hep-th
Greybody factors as robust gravitational observables: insights into post-merger signals and echoes from ultracompact object
研究灰体因子作为稳健引力可观测量的性质，证明其在小扰动下稳定且不受准正规模模糊性影响，并能解释虫洞等无视界超紧凑天体的回波信号。
2025-05-26 gr-qc
The Physical Role of Gravitational and Gauge Degrees of Freedom in General Relativity - II: Dirac versus Bergmann observables and the Objectivity of Space-Time
(abridged)The achievements of the present work include: a) A clarification of the multiple definition given by Bergmann of the concept of { \it (Bergmann) observable. This clarification leads to the proposal of a { \it main conjecture} asserting the existence of i) special Dirac's observables which are also Bergmann's observables, ii) gauge variables that are coordinate independent (namely they behave like the tetradic scalar fields of the Newman-Penrose formalism). b) The analysis of the so-called { \it Hole} phenomenology in strict connection with the Hamiltonian treatment of the initial val…
2004-07-01 astro-ph gr-qc hep-th
Strong gravitational lensing of a five-dimensional charged, equally rotating black hole with a cosmological constant
本文研究了Cvetič-Lü-Pope五维带电旋转黑洞的强引力透镜现象，计算了光子球半径、偏转角等可观测量，并对M87和SgrA*进行建模，揭示了引力时间延迟对光子球半径及准正规模式的影响。
2025-04-01 gr-qc
Classical Gravitational Observables from the Eikonal Operator
本文提出两种程函算符将经典辐射编码为引力子相干态，计算了3PM阶辐射能量-动量、冲量及角动量变化，并推导了4PM阶线性辐射反作用贡献。
2022-10-21 gr-qc hep-ph hep-th
Strong Gravitational Lensing with Gauss-Bonnet correction
本文研究了高斯-邦纳引力下的强引力透镜。通过考虑偏转角的对数项，我们得到偏转角$\hatα$和相应的参数$\bar{a}$和$\bar{b}$。最后，利用观测量与透镜参数之间的关系，对高斯-邦纳背景下的相对论像的观测量$θ_{\infty}$、$s$和$r_m$进行了估计。
2014-05-06 gr-qc
Gravitational wave constraints on the observable inflation
在大爆炸核合成（BBN）期间，早期宇宙中产生的引力波（GW）对相对论自由度$N_{\rm eff}$的数量有贡献。通过使用对$N_{\rm eff}$的约束，我们提出了一个新的界限，宇宙可以有多大的视界出口之间的最大可观测尺度的今天和通货膨胀的结束膨胀。我们讨论了通货膨胀模型的影响，并展示了新的约束条件如何影响模型的选择。我们还讨论了当前和计划中的GW天文台（如LIGO和LISA）的敏感性，并表明它们可能施加的约束总是比BBN约束不那么严格。
2020-12-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hamiltonian Expression of Curvature Tensors in the York Canonical Basis: II) The Weyl Tensor, Weyl Scalars, the Weyl Eigenvalues and the Problem of the Observables of the Gravitational Field
我们在渐近闵可夫斯基时空的4-Weyl张量的正则ADM四重引力的York基中找到了Hamilton表达式。像4-黎曼张量一样，我们找到了一个雷达张量（由于使用雷达4坐标，其分量是4标量），它与爱因斯坦方程解上的4-外尔张量一致。然后，利用哈密顿零四元组，我们找到了Newman-Perose方法的Weyl标量和4-Weyl张量的四个本征值的哈密顿表达式。在介绍了正则引力的狄拉克观测量之后，我们讨论了狄拉克观测量与4-标量Bergmann观测量概念之间的联系。由于使用雷达4坐标，这两种类型的观测值在我们的规范ADM四分体引力公式中重合。然而，与伯格曼的提议相反，外尔本征值被证明不是伯格曼的可观测量，因此它们的相关性仅在于它们的使用（首先由伯格曼和科马尔提出），用于给出时空四维流形的数学点的物理标识为点事件。最后给出了正则ADM四元引力哈密顿后闵可夫斯基线性化的Weyl标量在（非调和）3-正交Schwinger时间规范族中的表达式。
2014-01-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Transverse-Traceless Spin-2 Gravitational Wave Cannot Be A Standalone Observable Because It Is Acausal
通过对相关格林函数的显式计算，我们证明了闵可夫斯基时空和具有常数状态方程$w$的空间平坦宇宙的引力扰动的无迹横截（TT）部分接收来自观测者过去零锥之外的孤立物质源的贡献。这意味着TT引力波（GW）不可能是一个独立的可观测的-尽管在引力波文献中广泛（明显）声称相反。关于闵可夫斯基背景，所有4个规范不变变量-两个标量，一个矢量和张量-发挥关键作用，以确保规范不变线性化黎曼张量中编码的空间潮汐力是因果关系。这些引力潮汐力并不仅仅依赖于TT引力子，而是依赖于其加速度的因果部分。然而，在远区辐射极限，平坦时空的“TT”引力子格林函数减少到因果的“TT”，这是通常用于计算引力波形。类似的评论也适用于自旋为1的光子;例如，电场并不仅仅取决于光子，而是其速度的因果部分。正如光子和线性引力子的量子理论所知，要同时对这些无质量的自旋1和自旋2态进行规范不变和洛伦兹协变的描述是有障碍的。我们的结果清楚地表明，与螺旋度-1光子和螺旋度-2线性引力子相关的量子算符都违反了微观因果关系：即，它们在平坦和宇宙时空中的光锥之外不对易。
2020-02-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Black hole kicks as new gravitational wave observables
一般的黑洞双星辐射引力波各向异性，赋予反冲，或踢，速度合并残余物。如果沿视线的反冲分量存在，则在最终轨道和合并期间发射的引力波将随着反冲的积累而逐渐多普勒频移。我们开发了一个简单的处方，以捕捉这种效果在现有的波形模型，表明未来的引力波实验将能够进行直接测量，不仅黑洞踢速度，而且其积累的配置文件。特别是，eLISA空间任务将测量低至~500 km/s的超大质量黑洞反冲速度，这预计是星系合并后黑洞双星合并的常见结果。因此，黑洞反冲构成了引力波天文学日益增长的领域中一个有希望的新观测。
2016-06-29 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Relativistic formulation for dual one-way Doppler Cancellation Scheme observables for gravitational redshift tests
Sun Yat-sen University (Zhuhai Campus)（中山大学（珠海校区））；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）；Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）
本文推导了用于引力红移测试的双单向光学多普勒抵消方案的相对论观测量，将其应用于地星构型，为$10^{-18}$量级天基引力红移测试提供参考，强调需严格钟同步。
2026-08-05 astro-ph.IM gr-qc
Eigenvalues of the Weyl operator as observables of general relativity
我们考虑三维Weyl算子的特征值定义的（欧几里德）Ashtekar变量，我们研究它们的依赖于引力场。我们注意到，这些特征值可以被用作引力变量，并推导出明确的公式，其泊松括号和它们的时间演化。
1994-06-08 gr-qc
Towards a Gauge Invariant Scattering Theory of Cylindrical Gravitational Waves
在这个帐户中，我们调查一个渐近平坦的时空几何。特别是，我们专注于一个纯重力模型与圆柱对称，不包括物质场。介绍了Einstein-Rosen度规，并求解了相应的Einstein方程。利用ADM形式，我们导出了柱面引力波的观测值。最后，我们分析了爱因斯坦-罗森波的可观测量的代数。
2007-04-13 gr-qc
Hubble flows and gravitational potentials in observable Universe
在本文中，我们认为宇宙深处的细胞的均匀性。在这些尺度下，宇宙充满了不均匀分布的离散结构（星系，星系群和星系团），这些结构干扰了背景弗里德曼模型。我们提出了数学模型与共形平坦，双曲和球面空间。对于这些模型，我们得到了任意数量的随机分布的不均匀性的引力势。在平坦空间和双曲空间的情况下，势在任何点都是有限的，包括空间无穷大，并且对任意数量的引力源有效。对于这两种模型，我们研究了测试质量的运动（例如，矮星系）的不均匀性之一的附近。我们表明，有一个距离的不均匀性，在宇宙膨胀战胜引力吸引力和测试质量形成的哈勃流。对于我们的星系群，它发生在几个Mpc，零加速球的半径是1 Mpc的数量级，这非常接近观测。在这个球体之外，万有引力的拖曳效应很快就变为零。
2012-08-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Effects of Null Particles
本文推广了零质量能动张量产生的引力激波解，提出系统方法证明零质量完美流体与点状零质量粒子引力激波集合的等效性，推导了引力涨落的角谱与时间谱，并探讨了其对引力真空涨落大尺度相关性的指示意义。
2024-10-11 gr-qc
Induced gravitational waves for arbitrary higher orders: vertex rules and loop diagrams in cosmological perturbation theory
本研究针对小尺度原初微扰下高阶宇宙微扰贡献显著的问题，提出一种适用于任意阶诱导引力波研究的顶点方法，可简化高阶计算并揭示单粒子可约图的作用差异。
2025-03-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Ringdown stability: greybody factors as stable gravitational-wave observables
本研究针对黑洞拟正模谱对微小形变敏感、存在时间范围模糊性等问题，提出灰体因子作为稳定的引力波铃宕可观测量，揭示不稳定拟正模可共同产生稳定观测量，为铃宕研究提供了规避标准方法局限的补充路径。
2024-11-14 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Gravitational lensing observables in stationary and axisymmetric solutions in general relativity
University of Iceland（冰岛大学）
本文研究广义相对论中稳态轴对称旋转尘埃流体自引力系统的光传播特性，分析时空度规非对角分量对光线偏折角的影响，指出其等效于额外有效质量且可通过背景源图像的特征不对称性探测。
2025-11-18 gr-qc
The gravitational redshift of photons traversing a collapsing dust cloud and observable consequences
我们分析了光子在描述坍缩的球形尘埃云的渐近平坦时空中传播的频移。我们集中在光子与物质的相互作用可以忽略的情况下。在相当一般的假设下，对初始数据的特点崩溃，我们表明，光子与零角动量的旅行从过去到未来的零无限大，通过其中心穿越崩溃云，总是红移相对于静止的观察者。我们计算这个红移作为一个功能的适当的时间的一个遥远的固定观察者，并讨论其依赖于云的质量分布。这种红移效应对弱宇宙审查和宇宙时空中光传播的可能影响也进行了简要讨论。
2014-11-24 gr-qc
Time in gravitational subregions and in closed universes
School of Natural Sciences, Institute for Advanced Study（高等研究院自然科学学院）；Department of Physics, University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校物理系）
研究通过JT引力探讨子区域内规范不变的可观测量构造，利用约克时间流和交叉积方法，展示熵的体积贡献及闭合宇宙的应用。
2026-02-25 gr-qc hep-th quant-ph
Gravitational observables, intrinsic coordinates, and canonical maps
众所周知，在一般的协变引力理论中，选择时空标量作为坐标会产生相空间可观测量（或“不变量”）。然而，它们与对称群的同构变换的关系仍然是模糊的。在一个受启发的方法，我们构造不变量的正则诱导的活动规范变换。这些不变量可以解释为在固有坐标系中计算的动力学变量的全部集合。函数不变量可以明确地写为在任何观察者坐标系中的泰勒展开式，并且系数具有物理和几何解释。令人惊讶的是，所有的不变量都可以作为一族正则变换的极限而得到。这允许一个简短的（再次几何）证明，所有的不变量，包括失效和移位，满足泊松括号，等于其相应的狄拉克括号的不变量。
2009-02-02 gr-qc math-ph math.MP
