Dyonic black holes supporting nearly-black self-gravitating thin shells
The Ruppin Academic Center（鲁平学术中心）；The Jerusalem Multidisciplinary Institute（耶路撒冷多学科研究所）
研究证明双极黑洞时空可支持边缘成为黑洞的自引力薄壳，其半径与中央双极致密物体质量无关。
2026-10-22 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Entrainment of an inertial reference frame by an accelerated gravitating shell
对于加速壳的例子，我们表明，省略导致加速度的物体的能量动量张量（EMT）和由于这种加速度而产生的张力会导致一个矛盾的结果;即，惯性系被加速壳在与加速度方向相反的方向上夹带。我们考虑了几种模型，并证明，只有当充分考虑到所有组件的完整EMT，可以得到正确的结果，和问题的陈述是物理上正确的。
2000-08-04 gr-qc
Thermodynamical and dynamical equilibrium of a self-gravitating uncharged thin shell
本文比较了具有给定状态方程的大质量薄壳的动力稳定性（正压和非正压情况）与热力稳定性的结果。我们的结果表明，由动力学稳定性得到的壳的平衡位形的参数空间的限制比由动力学稳定性得到的壳的平衡位形的参数空间的限制严格得多。作为副产品，我们提供了证据表明，沿着一系列平衡配置的最大质量与动态稳定性的开始之间的联系对于$P=P(σ, R)$类型的EOS是有效的。
2020-06-11 gr-qc
Dynamics of a self gravitating light-like matter shell: a gauge-invariant Lagrangian and Hamiltonian description
本文用与规范无关的几何量给出了自引力类轻物质壳理论的一个完整的拉格朗日和哈密顿描述。为此目的，讨论了类零超曲面的外曲率的概念，并证明了相应的Gauss-Codazzi方程。这些方程意味着具有类零奇异曲率的时空的比安奇恒等式。类光物质壳层的能量动量张量密度是用不变物质拉格朗日密度明确定义的。证明了这种张量密度的Noether恒等式和Belinfante-Rosenfeld定理。最后，相互作用系统的哈密顿动力学：“重力+物质”是从总拉格朗日量导出的，后者是不变的标量密度。
2001-10-02 gr-qc
Spherical Gravitating Condensers in General Relativity
我们所说的球形引力电容器是指由理想流体构成的两个同心带电壳层，这两个壳层之间的电场不为零。假设内壳内部是平坦的空间。利用Israel的形式主义，我们首先分析了一般的N壳层系统，然后集中于双壳层冷凝器。考虑了能量条件;物理上有趣的情况总结在两个表格中，但也考虑了更奇异的情况，例如，内壳层可能发生在相应的Reissner-Nordström几何的内视界之下，或者时空只在凝聚器内部弯曲。经典的限制被提及。
2011-06-10 gr-qc
Self-gravitating splitting thin shells
在本文中，我们表明，薄壳在球对称时空，其内容描述了一对非相互作用的球对称物质场，一般表现出不稳定性对无穷小分离的组成领域。我们给出明确的例子和构造的解决方案，代表一个壳分裂成两个壳。然后，我们将这些结果推广到5维Schwarzschild-AdS体时空，这是一个典型的情况下，膜世界模型，并表明，同样的稳定性分析和分裂解决方案可以构建。我们发现，一个广泛提出的膜世界模型家族在这个意义上是非常不稳定的。最后，我们讨论可能的解释，这些功能和它们的关系集中源的初始值问题。
2015-03-30 gr-qc
Instructive Properties of Quantized Gravitating Dust Shell
研究了自引力球尘埃壳层的量子动力学。离散谱的波函数不局限于史瓦西半径内。我们认为，这样的壳层可以转化为白洞（在另一个空间）。裸质量大于普朗克质量的壳层释放出更轻的壳层是合理的。
1997-03-06 gr-qc hep-th
An Exact General-Relativity Solution for the Motion and Intersections of Self-Gravitating Shells in the Field of a Massive Black Hole
研究了相对论引力壳在中心体史瓦西引力场中的相交运动。推导出了由求交前的参数计算求交后的参数的公式。牛顿近似，轻壳的交叉点，和交叉点的测试壳与引力壳等特殊情况也被认为是。在相对论性区域中，描述了其中一个壳层向无穷远处的喷射。对壳体的运动方程进行了数值分析。
2008-05-04 astro-ph gr-qc
Pair of null gravitating shells I. Space of solutions and its symmetries
研究了由两个球对称薄壳及其自身的引力场构成的动力系统。壳可以彼此区分，并且它们可以相交。在每个交叉点，他们交换能量的德雷，特胡夫特和雷德芒特公式。存在约束状态：如果壳相交，则一个或两个外部壳可以被约束在内部壳的域中。经典动力学方程的所有解的空间有六个分量;每个分量都有平凡拓扑但有非平凡边界。每个组件内的点由四个参数标记。其中三个参数决定了相应的解时空和壳轨迹的几何形状，第四个参数描述了系统相对于观察者坐标系的位置。本文给出了与时空同态有关的对称性的一个解释。这个群是由一个无穷小的时间移动、一个无穷小的膨胀和一个时间反转产生的。
2001-12-22 gr-qc
Models for Self-Gravitating Photon Shells and Geons
本文证明了球对称静态自引力光子壳作为无质量Einstein-Vlasov系统解的存在性，其高度相对论性特征（$2m(r)/r$接近$8/9$）与Wheeler的理想化球对称geons类似，为光子壳和geons提供了替代模型。
2015-11-04 gr-qc
Self-gravitating fluid shells and their non-spherical oscillations in Newtonian theory
我们总结了一般形式主义描述表面流在三维空间中的形式，这是适合于各种天体物理学的应用。然后，我们应用的形式主义的非径向扰动的自引力球壳的分析。球对称引力壳（或气泡）已被用于许多模型问题，特别是在广义相对论和宇宙学。一个径向振动的壳最近被建议作为一个可变的宇宙物体的模型。在牛顿引力理论中，我们证明了自引力静态流体壳对于线性非径向扰动是不稳定的。只有具有负质量的壳（气泡）（或具有电荷，其排斥力由张力补偿）是稳定的。
1999-03-29 astro-ph gr-qc
Polymer Quantization of a Self-Gravitating Thin Shell
通过求解聚合Wheeler-DeWitt方程，研究了自引力薄壳坍缩的量子力学.我们得到的能量谱和解决的时间依赖方程使用数值。与连续统理论不同的是，我们能够始终如一地证明超普朗克黑洞的理论，并找到两种与连续统理论相反的、能量和概率守恒的边界条件。聚合物理论的另一个独特特征是存在负能量稳态，当聚合物尺度趋于零时，负能量稳态从光谱中消失。在这两种理论中，概率密度仅对正能量定态空间是半正定的。动态地，我们发现，一个初始的高斯概率密度发展区域的负概率波包的方法$R=0$和反弹。这意味着弹跳态是正本征态和负本征态的总和。
2016-09-21 gr-qc
Spherically symmetric gravitating shell as a reparametrization invariant system
本文的研究对象是由正压理想流体构成的球对称薄壳，它们在自身引力场和中心黑洞引力场的影响下运动，假设宇宙学常数为零。在以前的文件中推导出的一般超哈密顿重写这个球对称的特殊情况。结果作用量对引力变量的依赖性由于库查性的变换而变得微不足道。由此产生的变分原理只依赖于壳变量，是reparametrization不变，并包括第一和第二类约束。给出了约束系统的几种等价形式。排除第二类约束导致一个超哈密顿，这似乎是重叠的Ansoldi等人。在四分之一的相空间。由于Kuchasiness的变量在壳内外的史瓦西时空的视界上都是奇异的，所以动力学首先只在16个不相交的扇区内得到了很好的定义。16个部门，然而，被证明是包含在一个单一的，连接辛流形和约束扩展到这个流形的连续性。壳的两个独立时空坐标之间的泊松括号在两个视界的任何交点处都不为零。
1997-08-18 gr-qc
Gauge Invariant Hamiltonian Formalism for Spherically Symmetric Gravitating Shells
研究了具有任意静质量和表面张力的球对称薄壳与中心黑洞相互作用系统的动力学。对所有经典解的仔细研究表明，壳的半径和径向速度的值作为初始数据并不能决定壳的运动;因此，必须找到另一个位形空间。另一个不同的问题是，文献中使用的壳哈密顿量是复杂的动量函数（非定域），并且它们是规范相关的。为了解决这些问题，存在的规范不变的超哈密顿量，是二次动量和产生壳运动方程证明。真正的哈密尔顿算子是遵循超哈密尔顿算子的一个简化过程，包括规范的选择和约束的解决方案;在证明中的一个重要步骤是一个引理，说明真正的哈密尔顿算子是唯一确定的（正则变换）由运动方程的壳，该系统的总能量的值，并选择沿壳的时间坐标。作为一个例子，Kraus-Wilczek哈密顿量是从超哈密顿量重新推导出来的。超哈密顿量与在两个有效势的影响下在固定的二维Kruskal时空中运动的虚拟粒子的哈密顿量一致。由这个时空的一个点和在该点上的单位类时向量组成的对，被认为是初始基准，决定了壳的唯一运动。
1997-09-29 gr-qc
Gravitating compact $Q$-ball and $Q$-shell solutions in the $\mathbb{C}P^N$ nonlinear sigma model
本文研究了在目标空间为$\mathbb{C}P^N$的西格玛模型中紧引力$Q$球、$Q$壳解.具有奇整数$N$和适当势的模型可以用$N$阶复标量场来参数化，并且它们支持紧致解。与引力的耦合允许史瓦西黑洞为$Q$壳层解提供庇护。对于引力解和黑洞解，解的能量都表现为$E\sim |Q|^{5/6}$，其中$Q$代表$U(1)$ Noether荷，与平坦空间解的显著区别在于当与引力耦合较强时，出现了$|Q|$的上界.随着耦合常数的增大，$|Q|$的最大值迅速减小。它可能给我们一个有用的提示，恒星是如何用一定数量的粒子形成它的形状的。
2019-01-16 gr-qc hep-th
Embedding variables in the canonical theory of gravitating shells
在球对称的特殊情况下，研究了具有自身引力场的类轻尘埃薄壳。由于Louko，Whiting和Friedman，这个系统的作用泛函被简化为Kuchasyness形式：新变量是嵌入，它们的共轭动量和Dirac观测量。背景流形和协变规范固定的概念，这些变量的基础，重新制定的方式，意味着唯一性和规范不变性的背景流形。简化的动力学描述了该背景流形上的运动。
2001-03-23 gr-qc hep-th
Some Physical Consequences of Abrupt Changes in the Multipole Moments of a Gravitating Body
利用广义相对论中的Barrabès-Israel类光壳理论，明确地证明了一般情况下类光壳伴随着脉冲引力波。引力波通过其对外尔共形曲率张量中狄拉克δ函数项的彼得罗夫N型贡献来识别（在波和壳的零超曲面历史上δ函数奇异）。一个例子中，一个渐近平坦的静态真空外尔时空经历了一个突然的变化，其孤立的轴对称源的多极矩的零超曲面。一个类光壳和一个脉冲引力波被识别，都具有零超曲面作为历史。壳层中的应力能量主要由源的四极矩（质量）的跳跃控制（在离源很远的地方），而四极矩的跳跃主要是造成应力各向异性的原因。引力波的存在主要归功于源的四极矩的跳跃，这证实了我们的预期。
1997-01-13 gr-qc
Thermodynamics and phase transitions of black holes in contact with a gravitating heat bath
本文研究了由两个球面围成的自引力辐射壳的热力学。该系统提供了一个一致的模型，重力热库的不同解决方案，真空爱因斯坦方程在壳的内部。后者包括黑洞和平坦空间，因此，该模型允许研究黑洞相变。在对arXiv：1103.3898的分析之后，我们证明了将适当的熵项包括到时空边界（包括黑洞视界的贝肯斯坦-霍金熵）会导致一致的热力学描述。该系统的特点是由四个阶段，两个黑洞阶段的地平线，一个平坦的空间阶段和一个阶段，描述裸奇点的大小区分。我们对黑洞的相变、非凹熵函数、无穷远处的温度性质和系统的热容进行了详细的分析。
2021-05-25 gr-qc
Self-gravitating thin shells are dynamically unstable on all angular scales
University of Guelph（圭尔夫大学）
研究揭示了在所有角尺度上，具有自引力的薄壳在广义相对论中动态不稳定，通过分析两种纯虚频模态，发现其在所有紧凑性和等熵指数下均存在不稳定特性。
2026-04-07 gr-qc
Unitary dynamics of spherical null gravitating shells
研究了零静质量物质球对称薄壳在自身引力场中的动力学行为。一种形式的行动原则，使重新制定的动态作为一个固定的背景流形上的运动。通过群量子化方法得到了哈密顿量的自伴扩张。构造了位置算子和运动方向算子。研究表明，壳层可以避免奇异性，反弹并重新扩展到它收缩的渐进区域;因此，动力学是真正的么正的。如果一个波包足够窄和/或能量足够大，那么它的一个基本部分可以集中在它的史瓦西半径之下，靠近反弹点，但不会形成黑洞。量子史瓦西视界是黑洞和白洞视视界的线性组合，而不是事件视界。
2001-03-23 gr-qc hep-th
Entropy of a self-gravitating electrically charged thin shell and the black hole limit
利用静态自引力带电球壳研究了（3+1）维时空中的热力学和熵性质。在壳层内部，时空是平坦的，而在壳层外部是Reissner-Nordström，这就建立了壳层中的能量密度、压强和电荷。假设壳处于给定的局部温度，并且热力学热力学第一定律在壳上成立，人们就可以找到温度和热力学电势的可积性条件、热力学平衡态和热力学稳定性条件。通过可积性条件和热力学热力学第一定律，可以计算出壳层熵的表达式。发现壳的熵是壳的引力半径和柯西半径的函数。可以给出大量的温度和电势状态方程。一组状态方程与霍金温度和精确给定的电势有关。然后，当我们把壳层推到它自己的引力半径上，并把温度精确地设定为等于霍金温度，这样就有一个有限的量子反反应，我们发现壳层的熵等于黑洞的贝肯斯坦-霍金熵。给出了其它状态方程组，并分析了热力学性质。无论温度的初始状态方程是什么，当壳层半径接近它自己的引力半径时，量子反反应会在这个极限下对壳层施加霍金温度。因此，当壳层的半径被送到壳层自身的引力半径时，所发展的形式主义允许找到相关黑洞的贝肯斯坦-霍金熵的精确形式。
2015-05-30 gr-qc hep-th
Abrupt Changes in the Multipole Moments of a Gravitating Body
一个例子中，一个渐近平坦的静态真空外尔时空经历了突然的变化，其孤立的轴对称源的多极矩的零超曲面。一个类光壳和一个脉冲引力波被识别，都具有零超曲面作为历史。壳层中的应力能量（在离源很远的地方）由源的磁矩（质量）的跳跃控制，而偶极矩的跳跃主要是造成应力各向异性的原因。引力波的存在主要归功于源的四极矩的跳跃，这证实了我们的预期。这是一个灾难性的天体物理事件，如超新星的模型。
1997-10-10 gr-qc
Quantum Gravitational Collapse of a Charged Dust Shell
一个简单的自引力系统--一个带电无压物质的薄球壳--被天真地量子化，作为量子引力坍缩的一个测试案例。该模型被解释为一个内积的正能量状态。构造了一个S-矩阵来描述正负无限半径之间的散射。
1993-12-22 gr-qc
Fundamental thermodynamical equation of a self-gravitating system
本文分析了由系统的自引力特性所引起的基本热力学关系（熵表示为状态变量的函数）的特点。所研究的模型不仅包括具有恒定粒子数的球对称热物质壳层，而且包括具有一般热状态方程的黑洞。这些例子说明了Callen发展的热力学的形式结构应用于引力配置，以及爱因斯坦方程在很大程度上决定了热力学状态方程的唯象方式。我们详细考虑了自引力壳层的热力学和准静态坍缩。这包括一个讨论的内在稳定性的一个参数家庭的热状态方程和贝肯斯坦界的解释。在准静态近似下，计算了不同边界条件下壳层平衡态坍缩序列的熵增长，并与黑洞熵进行了比较。虽然显式表达式涉及经验系数，但这些都受到物理条件的限制。缺乏吉布斯-迪昂关系和相关的自引力物质系统的标度律。
1996-04-25 gr-qc hep-th
Growth of a Black Hole on a Self-Gravitating Radiation
School of Liberal Arts and Sciences, Korea National University of Transportation（韩国国立交通大学文理学院）
本文研究黑洞在自引力辐射壳层中的增长过程，发现自引力导致热力学相互作用在壳层底部与顶部不同，黑洞视界增长呈突然跳跃，且大部分熵在坍缩最后时刻才被吸收。
2018-05-02 gr-qc hep-th
Quantum self-gravitating collapsing matter in a quantum geometry
在完全的量子引力中，时空如何响应引力量子物质的问题一直是任何引力量子化计划都应该解决的主要问题之一。在这里，我们通过考虑耦合到球对称圈量子引力的坍缩零壳的量子化来分析这个问题。我们证明了正则引力的约束代数在经典意义下和用圈量子引力方法量子化时都是阿贝尔的。的哈密顿约束定义良好，并确定合适的狄拉克观测量表征的问题在量子水平上。我们可以把度规写成一个参数化的狄拉克可观测量子水平和研究物理的崩溃壳和黑洞的形成。我们展示了黑洞内部的奇点是如何被圈量子引力消除的，以及壳层是如何穿越它的。这种结构与壳层隧道进入黑洞内部的婴儿宇宙或通过白洞出现的宇宙的场景是兼容的。
2016-01-21 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Self-adjoint wave equations for dynamical perturbations of self-gravitating fields
它表明，在静态时空的线性扰动的动力学演化是由一个约束的波动方程的外在曲率张量。波算子的空间部分是明显的椭圆和自伴的。与度量公式相反，引力微扰理论的曲率基方法以自然的方式推广到自引力物质场。本文还演示了如何得到自引力非阿贝尔规范场、希格斯场和理想流体的对称脉动方程。对于真空时空中的真空涨落，重新导出了Regge-Wheeler方程和Zerilli方程。
2000-10-19 gr-qc
Thermodynamics and entropy of self-gravitating matter shells and black holes in $d$ dimensions
研究了$d>4$维自引力球壳和黑洞的热力学性质，推广了以前对$d=4$的分析.外壳将Minkowski内部连接到Tangherlini外部，即，a在$d$维中的Schwarzschild外部，具有$d\geqslant4$，结合热力学热力学第一定律，仅结合结条件就能建立薄壳层的熵仅取决于其自身的引力半径。赋予壳以幂律温度状态方程允许建立熵的精确形式，并对壳进行热力学稳定性分析。一个有趣的例子是，当壳层的温度具有霍金形式时，即，它与外壳的重力半径成反比。在这种情况下，壳的热容量是正的，因此对于半径在其自身的引力半径和光子半径之间的壳，即，圆光子轨道的半径，出乎意料地再现约克的热力学稳定性标准的$d=4$黑洞的正则系综。导出了物质层的欧拉方程，研究了Bekenstein熵和全息熵的界，分析了大$d$极限。在这种形式下，黑洞的热力学性质也可以研究。把壳放在它自己的引力半径上，即，在黑洞的情况下，要求人们精确地选择壳层的霍金温度，这反过来又产生贝肯斯坦-霍金熵。稳定性分析表明，黑洞是热力学稳定的，证明了在这种配置下，我们的系统和York的正则系综黑洞确实是同一个系统。同样相关的是以一种令人惊讶的方式推导出$d$维中黑洞的Smarr公式。
2019-05-13 gr-qc hep-th math-ph
The canonical ensemble of a self-gravitating matter thin shell in AdS
Universidade de Lisboa（里斯本大学）
研究AdS空间中自引力物质薄壳的规范系综，通过路径积分方法求解配分函数，揭示其热力学稳定性及相变行为。
2026-02-18 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Wave Optics in Spacetimes with Compact Gravitating Object
我们研究了球对称时空中的波动光学：Schwarzschild黑洞，具有完美吸收表面的球形恒星，以及无质量/有质量的Ellis虫洞。假设点波源，通过数值求解标量波动方程，得到了散射波的波型和功率谱。我们发现，在观察者的功率谱在前向方向上显示振荡与两个特征周期确定的干涉效应与光子球和衍射效应，由于吸收边界条件内的光子球。
2019-09-17 gr-qc
Heat capacity of a self-gravitating spherical shell of radiations
在广义相对论的背景下，我们研究了静态自引力辐射系统的热容量。为了避免由于在中心的圆锥形奇点的复杂性，我们切除的中心部分，并将其替换为一个规则的球对称分布的规格，我们不感兴趣的事项。我们假设内边界内的质量和内外边界的位置是已知的。然后，我们推导出一个公式的物理参数的变化，在外部边界和内部边界。由于内边界上只有一个自由变量，因此外边界上的变量是相关的，这决定了热容。为了得到热容量的解析形式，我们还使用了热力学恒等式$δS_{\rm rad} = βδM_{\rm rad}$，它是由熵公式的变分关系在内边界质量不变的约束下导出的。即使壳的内边界的半径为零，在存在中心圆锥奇点的情况下，热容也不会变为规则球的形式。一个有趣的发现是，另一个合理的温度可以定义在内边界，这是不同于渐近一个$β^{-1}$。
2017-10-03 astro-ph.HE gr-qc hep-th
A theory of thin shells with orbiting constituents
本文研究了由轨道粒子构成的自引力球对称薄壳。发现了两个新的特征：一是粒子角动量的最小可能值，超过这个值，椭圆轨道成为可能;第二种是在相同的参数值（但不同的初始条件）下，虫孔解与椭圆或双曲轨道共存。简要讨论了这些结果在天体物理和量子黑洞中的可能应用。
2000-06-23 gr-qc
Background Independent Quantum Field Theory and Gravitating Vacuum Fluctuations
量子引力的尺度相关有效平均作用量符合背景独立的基本原理。最终，它正式依赖的背景度量是通过爱因斯坦方程的适当推广自洽地选择的。自洽的背景时空是尺度依赖的，因此在给定的重整化群（RG）轨迹上的点上"去壳"需要理解两种类型的尺度依赖：（熟悉的）直接依赖于离壳作用泛函，以及间接依赖于自洽的背景几何。本文对间接标度依赖的某些一般性问题进行了细致的描述和分析，并对自洽度规主要由宇宙学常数的RG运行决定的情况进行了详细的研究。在数学上，感兴趣的对象是由背景拉普拉斯算子引起的谱流，其在壳上获得明确的尺度依赖性。它编码关于场模式的特定集合的信息，在任何给定的尺度下，场模式是构成相应的有效场论的自由度。对于一大类RG轨迹，我们发现了一个看似矛盾的行为：理论在增加能量时失去而不是获得自由度。作为一个应用，我们调查在多大程度上有可能重新制定的严格的理论在刚性平坦空间的物质和重力波动。事实证明，在真空中，这个"刚性图像"在非常短的RG时间后就分解了。此外，我们重新分析，并反驳了这样的说法，即在标准量子场论中通过求和到零点能量而获得的巨大能量密度意味着观测到的小宇宙学常数值的自然性问题。
2019-06-06 gr-qc
Self-gravitating Interferometry and Intrinsic Decoherence
为了研究在正则量子引力中内禀引力退相干在理论上得到证明的可能性，我们建立了一个自引力干涉仪模型。我们在由此产生的干涉图样中寻找证据，表明由于广义相对论效应，相干性从根本上是有限的。为了消除引力波的出现，我们在球对称条件下工作，构造出无限薄物质壳的WKB态的干涉仪“光束”。对于内部一致性，我们编码的束流光学壳本身的动态内的信息，通过安排一个理想流体的表面上的壳的状态方程，强制光束分裂和反射。然后，我们确定充分的条件（干涉）的连贯性，即使在广义相对论修正引入，测试它们是否可以得到满足，并评论的影响的结果。
2014-08-22 gr-qc hep-th math-ph
Wave-optical treatment of the shadow cast by a large gravitating sphere
我们研究了一个类似于太阳的大引力球所投射的阴影。为此，我们考虑广义相对论第一后牛顿近似下静态质量粒子产生的引力场。本文研究了单色电磁波在一个大的、不透明的引力球附近的传播。为了处理身体的不透明性和它的物理尺寸，我们实现了完全吸收的边界条件，并开发了由该对象形成的阴影的波动光学处理。基于这种方法，我们证明了阴影的结构是由史瓦西半径的身体和它的物理尺寸。由于弯曲时空的折射特性，阴影的边界具有向内弯曲的凹旋转双曲面的形状。我们证明阴影中没有光。然而，即使存在引力和光子轨道的相关引力弯曲，也存在阿拉戈亮点，它形成在完美的球形遮蔽物后面。
2018-08-31 gr-qc
On free evolution of self gravitating, spherically symmetric waves
本文对满足波动方程的自引力球对称标量场进行了数值自由演化。演化方程可以写成非常简单的形式，并且在Eddington-Finkelstein坐标系中是对称双曲的。该系统的简单性允许显示和处理这些坐标中存在的典型规范不稳定性。数值演化是用标准的四阶空间和时间线方法进行的。时间算法是龙格-库塔，而空间离散导数是对称的（非耗散的）。的约束条件下保存的演变（数值误差内），我们能够重现几个已知的结果。
2001-02-07 gr-qc
Quantum dynamics of gravitational massive shell
研究了真空中自引力薄物质壳层的量子动力学。系统的量子哈密顿量是正定的。在选定的参数范围内，量子壳层在视界上方反弹。所考虑的量子系统不坍缩到相应经典系统的引力奇点。
2023-02-07 gr-qc quant-ph
Weakly gravitating isotropic waveguides
分析了后牛顿引力场对光在圆柱波导中传输的影响。我们推导出一个方程的依赖性的波矢量上的垂直位置的波导。它表明，引力场产生的波矢量，我们确定一个小的转变，而假脱机创建额外的模式，也许可以在未来的精确实验测量。
2018-07-11 gr-qc quant-ph
Quantum spreading of a self-gravitating wave-packet in singularity free gravity
本文将首次研究自引力介观系统的波包如何在爱因斯坦广义相对论之外的理论中传播。特别地，我们将考虑一个没有幻影的无穷导数引力，它解决了势中的$1/r$奇点--使得势的梯度在非定域尺度内消失。我们将表明，量子波包传播速度更快的幽灵和奇异性的牛顿相比，相比，在实验室中的短距离引力的经典和量子性质，因此为我们提供了一个独特的场景在不久的将来。
2018-01-25 gr-qc quant-ph
Does a Nambu-Goto wall emit gravitational waves? -- Cylindrical Nambu-Goto wall as an example of gravitating non-spherical walls --
考虑真空时空中Nambu-Goto壁的引力场，以阐明Nambu-Goto膜与引力波的相互作用。如果忽略壁面运动所发射的引力波，时空就变成奇异的。当初始数据无奇异性时，圆柱壁的运动确实会产生引力波。由引力波辐射引起的能量损失率与由实验壁运动和引力波发射的四极矩公式估算的结果一致。这与Nambu-Goto重力膜的振荡行为完全不同：重力的存在导致壁失去其动力学自由度。
2002-07-26 gr-qc hep-th
Nonlinear stability of self-gravitating massive fields. A wave-Klein-Gordon model
本文概述了用于研究自引力大质量物质全局演化的欧几里得-双曲叶层化方法，并通过一个波-克莱因-戈登模型给出完整证明，以应对爱因斯坦-物质系统中的核心挑战。
2022-12-14 gr-qc math.AP
Gravitational Collapse of a Radiating Shell
我们研究了自引力辐射壳层的坍缩。构成壳层的物质被量子化，其结构被视为可能形成黑洞的半经典模型。结果表明，壳的内部自由度激发的量子非绝热性的崩溃，因此，在耦合到一个无质量的标量场，崩溃的物质发出一个突发的相干（热）辐射。
2001-08-31 astro-ph gr-qc hep-ph
Gravitational collapse of a radiating shell and radiation bursts
研究了耦合到标量辐射场的自引力玻色子厚壳的坍缩。由于坍缩的非绝热性，壳层（量子）内部自由度从（经典）引力场吸收能量并被激发。然后，以（热）辐射的突发的形式发射激发能，并且估计轨迹上的对应的反作用。
2001-07-02 astro-ph gr-qc hep-ph
Thermodynamics for radiating shells in anti-de Sitter space-time
本文给出了反德西特时空中辐射自引力球壳物质的准静态坍缩的一个数学描述。结果表明，在黑洞最终形成之前，定面积比热和其他物理量可能会发散。这表明沿塌陷过程发生相变的可能性。与渐近平坦的情况下的差异也突出显示。
2003-02-11 astro-ph gr-qc hep-th
Flux-balance equations for linear momentum and center-of-mass position of self-gravitating post-Newtonian systems
我们重新审视孤立的后牛顿物质系统由于引力波的发射通量平衡方程的问题。特别是，我们表明，由一个本地的衍生局限于系统，使用的辐射反作用力的表达高达3.5 PN的顺序，不仅系统的能量，角动量和线动量，而且它的质心的位置，服从一些（非平凡的）通量平衡方程。质心位置的平衡方程完成了相对论性后牛顿孤立物质系统长期演化的引力波描述。然后，我们证实了这一结果的直接计算的引力波通量在未来的零无穷大，获得完整的多极矩展开的流量与质心位置（可能是新的与本文），并重新推导以及已知的多极矩展开的能量，角动量和线动量的通量。我们还检查我们的分析，通过直接计算的辐射反应效应的情况下，紧凑的二元系统。
2018-12-18 gr-qc
On the Quantum Theory of Gravitating Particles
本文提出了新引力力学的基础。本文将求解质能谱的问题归结为一类新的本征值问题，该问题内在地包含基本长度${\it l} = \sqrt{Gh\over c^3}$，新的波动方程在理论的一种表示中是差分波动方程。
1996-06-01 gr-qc hep-th
Post-Minkowskian closed-form Hamiltonian for gravitating N-body systems
在后闵可夫斯基近似下，得到了引力场相互作用的相对论性物体系统的哈密顿量，其中包含了所有与引力常量成线性关系的项。它以一种令人惊讶的简单封闭形式给出，作为仅描述物体的正则变量的函数。通过求解非齐次波动方程，应用横向无迹投影，并使用劳斯功能的字段被消除。通过包含所有的特殊相对论效应，我们的哈密顿量扩展了经典理论物理教科书中描述的结果。作为应用，考虑了相对论性物体的散射。
2010-03-02 gr-qc
Conservation laws for collisions of branes (or shells) in general relativity
我们考虑了（n+2）维时空中自引力n膜的碰撞。我们表明，有一个几何约束，可以表示为一个简单的总和规则的角度之间的膜和干预时空区域的洛伦兹助推器的特征。这个约束可以被重新解释为碰撞时的能量守恒或动量守恒。
2002-04-05 astro-ph gr-qc hep-th
On the gravitational collapse in anti-de Sitter space-time
研究了Anti-de Sitter时空中自引力厚壳层的半经典演化。我们把壳上的物质看作是由量子化玻色子组成的，并评估了引力能损失的反作用，引力能损失是作为非绝热效应辐射出去的。反德西特的一个独特的特点是，这样的发射也发生在大壳半径，相反的渐近平坦的情况。
2003-06-03 gr-qc hep-th
Detecting Collective Excitations in Self-Gravitating Bose-Einstein Condensates via Faraday Waves
该研究提出以法拉第波为探针探测自引力玻色-爱因斯坦凝聚体的集体激发，通过半经典方法推导阻尼Mathieu方程分析两类不稳定性特征，结合数值模拟验证理论框架并提供实验指导。
2025-11-19 cond-mat.quant-gas gr-qc nlin.PS
Canonical formulation of gravitating spinning objects at 3.5 post-Newtonian order
3.5后牛顿（PN）的顺序是通过扩展Arnowitt，Deser，和Misner的旋转对象的规范形式主义。这种扩张是利用全局Poincare不变性作为重要的一致性条件，在PN集上逐阶构造的。该方法适用于单自旋变量的线性序。与最近的作用量方法一致，导出了3.5PN时物质与度规的横观无痕部分相互作用哈密顿量的一般公式。从这个哈密顿量所产生的波动方程被认为是在自旋物体的构造形式主义的情况下。在这种情况下，发现与爱因斯坦方程的协议。计算了自旋轨道能级的能流。
2010-02-16 gr-qc
Mass-loss of an isolated gravitating system due to energy carried away by gravitational waves with a cosmological constant
利用Newman-Penrose形式，我们得到了具有非零宇宙学常数$Λ$的真空时空的渐近解.我们的方法完全基于物理时空，也就是说，我们不明确地处理共形重标度或共形时空。通过研究球坐标系中的Schwarzschild-de Sitter时空，我们随后规定了零四元组和渐近de Sitter时空的自旋系数的下降，使得由于引力辐射携带的能量（即涉及$σ^o$）引起的邦迪质量损失的项必须非零。在渐近求解真空Newman-Penrose方程后，我们提出了一个推广到包含$Λ$的Bondi质量，并通过在$\mathcal{I}$上的紧致2-曲面上积分包含$D'Ψ_2$的Bianchi恒等式得到了一个正定的质量损失公式.虽然我们最初的目的是研究渐近的德西特时空，但球坐标的使用意味着这很容易适用于$Λ<0$，并且当$Λ=0$时精确地产生已知的渐近平坦时空。换句话说，我们的渐近真空解与$Λ\neq0$光滑减少到那些$Λ=0$，尽管$\mathcal{I}$的独特字符是类空，类时和零德西特，反德西特和闵可夫斯基，分别。不像$Λ=0$，没有入射辐射对应于在某个初始零超曲面上设置$Ψ^o_0=0$，对于$Λ\neq0$，没有入射辐射需要到处都是$Ψ^o_0=0$。
2016-10-15 gr-qc
Effect of a low density dust shell on the propagation of gravitational waves
利用Bondi-Sachs方法，研究了球形尘埃壳层中的引力波源问题。使用线性化摄动理论，几何形状被发现在区域中：在壳中，壳的外部，和壳的内部。发现尘埃壳层使引力波的幅值和相位都发生了变化，但没有任何能量被传递到尘埃或从尘埃传出。
2020-09-26 gr-qc
Approximations for the free evolution of self-gravitating quantum particles
根据薛定谔-牛顿方程，介观粒子的质心波函数的演化可以近似为谐波势，如果波函数与粒子的尺寸相比很窄。Colin等人[Phys. Rev. A，93，062102（2016）]注意到，在自引力效应较弱的情况下，中间和更宽的波函数也可以近似为谐波势，但具有宽度依赖耦合，导致仅由高斯波函数的宽度的微分方程作为单个参数确定的时间演化。这样的近似结果在相当少的计算工作，以预测波函数动力学的自引力效应。在这里，我们提供了一种替代方法，这种近似，包括严格推导的运动方程的初始高斯波包，假设其形状是保守的。我们的结果在一定程度上偏离了Colin等人的结果，特别是在宽波函数的极限下。
2016-08-01 gr-qc quant-ph
