On Newman-Penrose constants of stationary electrovacuum spacetimes
证明了与Newman-Penrose常数有关的一个定理。该定理指出，所有的纽曼-彭罗斯常数渐近平坦的，稳定的，渐近代数特殊的电真空时空是零。这个定理的直接应用表明，克尔-纽曼时空的所有纽曼-彭罗斯常数都必须为零。
2009-04-15 gr-qc
The Newman-Penrose formalism in quadratic gravity
二次重力约束根据Newman-Penrose类量重新表述。在这样的框架语言中，场方程表示Ricci张量分量的线性代数系统。原则上，将Ricci分量与标准几何恒等式结合起来的过程可以用类似于广义相对论的方法来应用。这些结果可用于各种后续的分析和物理解释承认的解决方案，二次引力。在这里，我们证明了这种方法的实用性，明确证明一般命题限制时空几何的假设下，一个特定的代数类型的曲率张量。
2022-09-29 gr-qc hep-th
Gravitational vacua in the Newman-Penrose formalism
本文在Newman-Unti规范下求解了曲率张量消失的Newman-Penrose方程，得到引力真空解，并证明其超平移荷在含Holst、Pontryagin和Gauss-Bonnet项时仍严格为零。
2024-09-03 gr-qc hep-th
Logarithmic Newman-Penrose constants for arbitrary polyhomogeneous spacetimes
讨论了如何用Newman-Penrose形式计算多齐次时空的渐近展开式。讨论了一般多齐次时空（即满足$Ψ_0=Ø(r^{-3}\ln ^{N_3})$的多齐次时空）对数Newman-Penrose常数的存在性。结果发现，这些常数存在的一般情况下。
1999-01-13 gr-qc
Double Kerr-Schild spacetimes and the Newman-Penrose map
本文将Newman-Penrose映射推广到更广泛的时空类别，并以Kerr-Taub-NUT-(A)dS时空为例构造自对偶规范场，验证其与经典双重拷贝结果一致，同时揭示场强具有不同于霍奇自对偶的离散电磁对偶性。
2023-09-18 gr-qc hep-ph hep-th
Relating the Newman-Penrose constants to the Geroch-Hansen multipole moments
本文用Geroch-Hansen多极矩表示定常时空的Newman-Penrose常数。这些表达式是多极矩到四极矩阶的不变性组合，通常不会消失。
2009-08-25 gr-qc
Newman-Penrose Formalism for Gravitational Shock Waves
讨论了自旋场对引力激波背景度规的一阶微扰。应用Newman-Penrose形式，得到了扰动方程的精确解.对于粒子物理学来说，这将是解决普朗克能量下散射粒子问题的一种方法。
1995-10-23 gr-qc
On Newman-Penrose constants of stationary space-times
我们考虑平稳时空的一般渐近表达式。利用Killing方程，将爱因斯坦方程的动力学自由度约化为入射引力波$Ψ_0$。得到了该函数的一般形式。借助于渐近代数特殊条件，证明了Newman-Penrose常数为零。
2006-12-18 gr-qc
The Gravitational Perturbation of a Morris-Thorne Wormhole and The Newman-Penrose Formalism
本文利用Newman-Penrose形式导出了Morris-Thorne虫孔的引力摄动。将Teukolsky方程应用于虫孔时空，计算了扰动Weyl标量$Ψ_{4}^{(1)}$，得到了它的主方程，并将其分解为自旋权为$-2$的自旋权球谐函数.为了简单起见，我们考虑由无压尘埃物质的单个高斯脉冲引起的扰动。
2019-10-17 gr-qc
Asymptotic structure of spacetime and the Newman-Penrose formalism: a brief review
对Newman-Penrose形式和时空的渐近结构作了简要的回顾。本文的目的是描述这些主题的最新发展，并对纽曼及其合作者发表的最重要的文章进行总结。此外，我们讨论了这种方法的某些方面，我们计算的自旋系数和Weyl标量的一般固定的轴对称时空在四分之一的基础上不同的主要零测地线方向所定义的。
2017-11-30 gr-qc
Zero rest-mass fields and the Newman-Penrose constants on flat space
研究了自旋为1和自旋为2的零静质量场在平坦空间中传播的过程及其在无穷远附近的Newman-Penrose（NP）常数。这种分析的目的是澄清这些领域的数据之间的对应关系的类空超曲面和相应的NP常数在未来和过去的零无穷大的值。为此，弗里德里希的框架的圆柱体在空间无穷远表明，扩展的初始数据的球面谐波和权力的测地空间距离$ρ$空间无穷远，NP常数对应于数据的第二个最高可能的球面谐波在固定的顺序在$ρ$。此外，它表明，在这篇文章中考虑的类内的通用初始数据，在未来和过去的零无穷大的NP常数之间没有自然的对应关系-为麦克斯韦和自旋2场。然而，如果初始数据是时间对称的，则未来和过去的零无穷大的NP常数具有相同的信息。
2020-10-22 gr-qc hep-th
A Newman-Penrose Calculator for Instanton Metrics
我们提出了一个Maple 11 +GRTensorII基于符号计算器的瞬子度量使用纽曼-彭罗斯形式主义。引力瞬子是爱因斯坦真空场方程的欧几里德签名的精确解。Newman-Penrose形式主义，它提供了一个工具箱，用于研究爱因斯坦场方程的精确解，被采用到瞬子的情况下，我们的代码将其转换为计算使用。
2017-10-12 gr-qc physics.comp-ph
Einstein-Cartan-Dirac equations in the Newman-Penrose formalism
我们制定的Einstein-Cartan-Dirac方程的Newman-Penrose（NP）形式主义，从而提出了一个更准确和明确的分析以前这样的研究。这些方程以透明的方式显示了爱因斯坦-狄拉克方程是如何通过引入挠率而得到修正的。特别地，Hehl-Datta方程以NP符号表示。然后，我们描述了Minkowski时空中Hehl-Datta方程的几种解，特别是一种孤立子解，它消除了相应Dirac解的非物理行为。目前的工作作为一个前奏，类似的研究非简并庞加莱规范重力。
2018-06-28 gr-qc hep-th quant-ph
The Newman-Penrose Map and the Classical Double Copy
规范引力对偶性可以说是我们理解量子引力的最大希望。在将某些引力理论中的散射振幅与规范理论中的散射振幅联系起来方面已经取得了相当大的进展--一种被称为“双拷贝”的对应关系。最近，在经典环境中也实现了双重复制，作为规范理论和引力的精确解之间的映射。我们在这里提出了一个新的映射之间的某类真正的，精确的爱因斯坦方程组的解和自对偶的解决方案的平坦空间真空麦克斯韦方程组。这张地图，我们称之为“纽曼-彭罗斯地图”，是很好的定义，即使是非真空，非稳态时空，提供了一个系统的框架，探索重力解决方案的背景下，以前没有研究过的双副本在这种设置。为了说明这一点，我们在这里提出的纽曼彭罗斯地图的史瓦西和克尔黑洞，和Kinnersley的光子火箭。
2020-07-28 gr-qc hep-ph hep-th
Complexity factor for black holes in the framework of the Newman-Penrose formalism
在这项工作中，我们引入{ \it复杂性因子}的背景下，自引力流体分布的情况下，黑洞采用Newman-Penrose形式主义。特别是，通过与球对称和静态的AdS黑洞，我们表明，复杂性因素可以解释在事件视界的自然方式。具体而言，热力学解释上述复杂性因素的压力部分支持范德华状态方程。
2022-08-18 gr-qc
Newman-Penrose scalars and black hole equations of state
在这项工作中，我们探讨了纽曼-彭罗斯标量之间的联系，包括彭罗斯-林德勒$\mathcal{K}$ -曲率，与渐近反德西特Reissner-Nordström黑洞的状态方程。本文从扩展相空间和视界热力学方法的观点简要地回顾了这些黑洞的状态方程，然后用定义视界处$\mathcal{K}$ -曲率的非零Newman-Penrose标量给出了这样一个方程的几何分裂。从这种分裂，一个可能的标量的解释是开发的背景下，最初讨论的黑洞热力学方法。然后，利用Bel-Robinson张量的平方根，提出了用压力或能量密度表示的视界条件，这些条件可以被理解为这些表面的另一种物理定义。
2020-04-06 gr-qc
A new approach to the Newman-Penrose formalism
本文研究了横四分体，即四分体中的Newman-Penrose形式。特别是它表明，在这种形式主义的动力学方程可以重铸在一个特别紧凑的方式，从而更好地理解形式主义本身。四分体的特殊选择不仅允许获得作为曲率不变量的简单函数的Weyl标量的表达式，而且自旋系数可以部分地以不变的方式确定，通过Bianchi恒等式的新表达式，以更直观和直接的方式显示各种自由度。我们希望这种方法是非常有前途的更好地理解所有的方程的纽曼-彭罗斯形式主义。这样一个新的洞察力的方程也可以证明是有用的推广纽曼-彭罗斯形式主义的更高的维度，从而允许更好地分析各种自由度，鉴于扩展到这种情况下的结果已经知道在四维。
2011-09-20 gr-qc
Spin coefficients and gauge fixing in the Newman-Penrose formalism
自1962年引入以来，纽曼-彭罗斯形式主义已被广泛用于爱因斯坦方程的分析和数值研究，例如Teukolsky主方程，或作为数值相对论中强大的波提取工具。尽管有许多应用，但牛顿-彭罗斯形式主义中的爱因斯坦方程看起来很复杂，不容易应用于时空的一般研究，主要是因为物理自由度和规范自由度以非平凡的方式混合在一起。在本文中，我们接近整个形式主义的目标表示的自旋系数作为四分体不变量的函数，一旦一个特定的四分体被选中。我们表明，这是有可能做到这一点，并首次给出了一个通用的任务，以及所需的数量和身份的指示。
2017-03-09 gr-qc
Twistor Space Origins of the Newman-Penrose Map
最近，我们引入了“Newman-Penrose映射”，这是爱因斯坦方程的某类解与真空麦克斯韦方程组的自对偶解之间的一种新的对应关系，我们表明它与经典的双拷贝密切相关。在这里，我们给出了一个替代的定义，这种对应关系的数量自然定义的扭量空间，和一个剪切自由零测地同余闵可夫斯基空间的twistorial字符是由克尔定理。这种重新表述的优点是它本质上是纯几何的，在扭曲空间上的时空同态和射影变换下都是明显不变的。虽然最初的公式化的地图可能是更方便的大多数明确的计算，twistorial公式，我们在这里提出的可能是更大的理论效用。
2022-07-02 gr-qc hep-ph hep-th
Einstein-Schrodinger theory using Newman-Penrose tetrad formalism
爱因斯坦-薛定谔理论被修正为包含一个由零点涨落引起的大宇宙学常数。这个乘上对称度规的"外"宇宙学常数被假定几乎被乘上非对称基本张量的薛定谔"裸"宇宙学常数所抵消，这样总的宇宙学常数就与测量一致了。这个修正的爱因斯坦-薛定谔理论以纽曼-彭罗斯的形式表示，并使用四元组方法来证实它非常接近普通的广义相对论和电磁学。的解决方案的连接的基本张量的四分体框架中导出。一个精确的电偶极子解的四元组形式被证明是近似的Reissner-Nordstrom解决方案和彼得罗夫D型。
2005-07-10 gr-qc
A Conserved Energy for Axially Symmetric Newman-Penrose-Maxwell Scalars on Kerr Black Holes
本文证明了在Kerr黑洞外部的极大类空超曲面上，轴对称Newman-Penrose-Maxwell标量存在1参数族的正定守恒能量泛函，且该族能量内的Poisson括号消失。
2018-06-24 gr-qc math-ph math.MP
A complete correspondence between the Newman-Penrose and 1+1+2 formalisms
Institute of Mathematics, Henan Academy of Sciences（河南省科学院数学研究所）；University of Cape Town（开普敦大学）；North-West University（西北大学）；South African Astronomical Observatory（南非天文台）
本文建立了 Newman--Penrose 形式与 1+1+2 半四维协变形式之间的完整对应关系，通过将 Newman--Penrose 旋量系数、Ricci 标量和 Weyl 标量用 1+1+2 分解的标量、矢量和张量变量表示，为广义相对论的两种广泛使用的方法提供了直接词典，并给出了 Newman--Penrose 量的几何解释。作为应用，推导了局部旋转对称 II 类时空中未来外俘获视界存在的必要条件，用 Ricci 和 Weyl Newman--Penrose 标量及宇宙常数表示。
2026-08-06 gr-qc
Newman-Penrose formalism and exact vacuum solutions to conformal Weyl gravity
该研究将Newman-Penrose形式体系用于Weyl共形引力的静态球对称源外部解研究，简化了两类已知解的推导，验证了其在Petrov D型时空共形引力解讨论中的便利性，并拓展了双参数虫洞解等相关研究。
2024-12-12 gr-qc hep-th math-ph
Gravitational perturbations in the Newman-Penrose formalism: Applications to wormholes
在这项工作中，我们研究了静止和球对称虫洞中引力扰动的线性稳定性问题。为了这个目的，我们采用纽曼-彭罗斯形式主义，这是非常适合于处理引力辐射在广义相对论，以及这个理论的几何方面。用这种方法我们得到了描述Regge-Wheeler规范中奇宇称引力微扰行为的“主方程”。这个方程后来被应用到一类特定的莫里斯-索恩虫洞，也到度量的渐近平坦的标量场虫洞。这些时空产生的方程的分析表明，没有不稳定的振动模式所产生的类型的扰动在这里研究。
2021-04-26 gr-qc
Newman-Penrose quantities as valuable tools in astrophysical relativity
在这次演讲中，我将简要概述在天体物理相对论的两个不同背景下正在进行的工作，即旋转恒星时空的研究和在数值相对论中可靠地提取引力波模板的问题。在这两种情况下使用外尔标量和曲率不变量有助于澄清重要的问题。
2004-11-03 astro-ph gr-qc
Force-free Currents and the Newman-Penrose Tetrad of a Kerr Black Hole: Exact Local Solutions
在前一篇文章中，我们推导了一类在克尔背景下无力磁层的解。这里，由电磁矢量势$A$的环面分量的常数值定义的流动表面由$θ$的常数值产生。电磁流矢量沿着几何学的落原理零测地线矢量流动。随后，我们推广了这一点，得到了一个外向的原则零测地向量。在这篇文章中，我们得到的解决方案是互补的上述标准。也就是说，这里的溶液具有由恒定径向坐标$r$的球体产生的流动表面，并且电流矢量由$m$和$m^\star$的线性组合产生，$m$和$m^\star$是Newman-Penrose无效四分体中的剩余基矢量。
2015-05-29 gr-qc
On Killing vector fields and Newman-Penrose constants
研究了具有一个Killing向量场的渐近平坦时空。使用多齐次展开（即1/r和ln r的幂级数）渐近求解Killing方程，并逐阶求解。这些展开式的首项的解产生了Killing向量场的渐近形式。通过分析Killing场在零无穷远点上的轨道，讨论了Killing场的可能类。利用Killing方程的可积性条件，得到了对Weyl张量分量（σ_0，σ_1，σ_2）和剪切力（σ）的约束。约束方程的解的行为进行了研究。结果表明，对于非超平动的Killing场，约束方程的特征是Killing场约束到零无穷远的轨道。作为一个应用，助推旋转对称时空被考虑。如果时空是非多均匀的，那么对N_0的约束被用来研究产生纽曼-彭罗斯常数的系数的行为，如果时空是多均匀的，那么产生对数纽曼-彭罗斯常数。
1999-03-25 gr-qc
Angular diameter distances reconsidered in the Newman and Penrose formalism
利用Newman和Penrose自旋系数（NP）形式，我们推导了宇宙时空中的角直径距离的Dyer-Roeder方程。我们证明了NP形式的测地偏差方程是一般Friedman-Robertson-Walker（FRW）时空的Dyer-Roeder方程，并在平坦FRW度规受引力势扰动的情况下考察了角直径距离与红移的关系.我们研究的情况下，引力势表现出薄的引力透镜的属性的扰动，演示如何弱透镜剪切和收敛作为扰动的Dyer-Roeder方程的源项。
2016-01-11 astro-ph.CO gr-qc
The non-linear perturbation of a black hole by gravitational waves. III. Newman-Penrose constants
本文通过计算Newman-Penrose（NP）常数，继续研究Schwarzschild黑洞对入射引力波的非线性响应。NP常数是定义在零无限$\mathscr{I}^+$上的五个复的、叠加不变的量，尽管在60年代提出，但它们从未在非平稳设置中计算过。我们通过数值实现弗里德里希的广义共形场方程，其半全球的演变产生直接访问$\mathscr{I}+$。NP常数的积分表达式的推广，使他们的计算在一个更一般的规范，更适合输出的数值演变。讨论了在定义中固定固有自由度的规范方法。NP常数，然后计算各种不同的入射波剖面轴对称，然后在3+1的所有五个非零的对称性假设。
2023-01-12 gr-qc
Twisting asymptotic symmetries and algebraically special vacuum solutions
本文在Newman-Penrose形式下，通过移除Newman-Unti规范中的超曲面正交条件，获得了包含新边界自由度的通用渐近解空间，并推导出了最一般的代数特殊解空间。
2025-03-06 gr-qc hep-th
Newman-Penrose-Debye formalism for fields of various spins in pp-wave backgrounds
利用Newman-Penrose四分形式和旋量记法，在精确的平面波前引力波度规的背景下，对自旋s=1/2，1，3/2，2的无质量场的波动方程进行了变量分离.然后，应用Wald的伴随算子方法，我们推导出德拜势产生这些领域的方程，并找到逆投影算子表示多分量场的标量势。作为非真空pp波的一种特殊情况，在一定的激波背景下，给出了Debye势的精确解。讨论了推广到大质量场的可能性，特别是狄拉克方程和普罗卡方程的精确解的构造。这些结果可用于pp波背景下的超重力模型。
2021-10-28 gr-qc math-ph math.MP
Polyhomogeneity and zero-rest-mass fields with applications to Newman-Penrose constants
本文讨论了零静质量场和引力的多齐性（用$1/r$和$\ln r$表示的渐近展开）及其与Newman-Penrose（NP）常数的关系。本文证明了在闵可夫斯基时空中传播的自旋- $s$零静止质量场，如果不服从“剥离定理”，则渐近展开式中的对数项自然出现.引起缓慢下降的术语，在高级领域中有一种自然的解释。讨论了这些场与NP常数之间的关系。当背景时空是弯曲的和多均匀（一般）的情况下被认为是。自由场必须是多齐次的，但由于连接而产生的对数项出现在$1/r$的更高次幂上。在重力的情况下，它表明，它是可能的，以定义一个新的辅助领域，经常在零无穷大，并包含一些有关信息的渐近行为的时空。这个辅助的零静止质量场“在未来无穷远处求值（$i^+$）”产生对数NP常数。
1999-07-28 gr-qc
A possible correspondence between Ricci identities and Dirac equations in the Newman-Penrose formalism: towards an understanding of gravity induced collapse of the wave-function?
众所周知，在纽曼-彭罗斯形式主义中，黎曼张量可以用12个自旋系数表示为一组18个复一阶方程，称为里奇恒等式。这里的里奇张量是通过爱因斯坦方程确定的。弯曲时空中的狄拉克方程也可以用纽曼-彭罗斯形式表示为一组四个一阶耦合的波函数旋量分量方程。在本文中，我们提出，在适当地确定了具有四个自旋系数的四个狄拉克旋量分量之后，如果在联系中包括挠率，并且在适当地推广了能量动量张量之后，可以将N-P形式的狄拉克方程看作是里奇恒等式的一个特例。我们简要地评论与爱因斯坦-嘉当-西亚马-基布尔理论的相似之处。这项研究的动机是采取一些非常初步的步骤，发展一个严格的描述的假设，量子测量过程中的波函数的动力学崩溃是由重力引起的。
2014-10-15 gr-qc quant-ph
Ricci Coefficients in Covariant Dirac Equation, Symmetry Aspects and Newman-Penrose Approach
本文研究了当存在黎曼时空几何描述的外部引力场时，Ricci旋转系数在Dirac方程中的作用。结果表明，Dirac方程只涉及Ricci系数γ abc（x）的8种不同组合.在具有规范对称性的定域Lorentz群下，它们被组合成两个4矢量B_{a}（x）和C_{a}（x）.在所有正交坐标系中，这些向量之一，“伪向量”C_{a}（x），同样地消失。明确地找到了这两个矢量的规范变换律。建立了这些B_{a}（x）和A_{a}（x）与已知Newman-Penrose系数的联系。对Newman-Penrose形式中的规范对称性进行了一般性研究。将Ricci对象“张量”γ_{abc}（x）分解为两个“旋量”γ（x）和\bar γ（x）。在这里，Ricci旋转系数被分成两组：12个复变函数γ（x）和12个与之共轭的\bar γ（x）。旋量\bar γ（x）的分量与Newman-Penrose的12个自旋系数一致。导出了定域洛仑兹群下自旋系数的规范变换公式。给出了规范问题的两种解：一种是旋量γ（x）和\bar γ（x）的变换律的紧致形式，另一种是后者的12个自旋系数的详细阐述。
2011-09-05 gr-qc math-ph math.MP
Newman-Penrose formalism in higher dimensions: vacuum spacetimes with a non-twisting geodetic multiple Weyl aligned null direction
利用最近发展起来的高维Newman-Penrose（NP）形式，分析了任意维中存在非扭曲测地多重Weyl零向（WAND）的真空时空.我们确定依赖的度规和Weyl张量的仿射参数r沿零测地线产生的WAND为III型和N型时空和一类特殊的II型和D型时空，包含例如Schwarzschild-Tangherlini黑洞和黑弦和膜。对于类型III和N，所有度量分量至多是r的二次多项式，而对于类型II和D，度量以及Weyl张量的r依赖性由对应于展开矩阵S_{ij}的秩的整数m确定。结果表明，对于非零膨胀，所有这些时空包含一个曲率奇点。作为一个说明性的例子，剪切扩展型N五维真空解也重新推导使用高维NP形式。然而，这个解可以用一个已知的四维N型度量与一个额外维度的直积来确定。
2008-11-03 gr-qc
Aretakis Charges and Asymptotic Null Infinity
本文建立了任意极端黑洞的阿雷塔基斯荷与Newman-Penrose荷之间的关系。这是通过在极端黑洞和我们所说的弱渐近平坦时空之间建立共形对应来实现的。在这种对应下，弱渐近平坦时空的纽曼-彭罗斯荷映射到极端黑洞的阿雷塔基斯荷上。此外，我们概括的极端Reissner-Nordström解决方案所显示的共形等距的一种新的共形对称性，一类静态STU超引力黑洞内的行为。
2017-07-31 gr-qc hep-th
Notes on self-dual gravity
本文研究了Newman-Penrose形式下的自对偶引力。我们从Newman-Unti解中指定了自对偶解空间。我们证明了自对偶引力的渐进对称性仍然是（扩展的）BMS对称性。我们将自对偶的Taub-NUT解转化为解析形式的Newman-Unti规范。
2022-09-05 gr-qc hep-th
Newman-Penrose-like exact and approximate conservation laws: a covariant and conformal formulation
本文利用共形 GHP 形式体系给出 NP 常数的协变共形表达，将其推广到任意自旋无质量场，并证明极值 Killing 视界上存在守恒 Aretakis 荷，同时在渐近平坦时空中建立近似守恒律。
2025-07-03 gr-qc math-ph math.MP
Gravitino fields in Schwarzschild black hole spacetimes
弯曲时空中引力子场的分析通常使用纽曼-彭罗斯形式。在本文中，我们考虑一个更直接的方法与本征旋量向量的领域，分离出的角度部分的史瓦西背景。所得到的相应规范不变变量的径向方程与Newman-Penrose形式相同。这些方程，然后应用到评估的准正规模式的频率，以及在此背景下的引力子场散射的吸收概率。
2015-04-10 gr-qc hep-th
Electrodynamics in Friedmann-Robertson-Walker Universe: Maxwell and Dirac fields in Newman-Penrose formalism
用Newman-Penrose方法研究了Friedmann-Robertson-Walker时空中的Maxwell场和Dirac场。所有变量都是可分离的，由自旋加权球谐函数给出角度依赖性。所有的径向部分减少到障碍的渗透问题，主要是排斥力代表的离心能。光子场的两个螺旋态看到的是相同的势，但狄拉克场的螺旋态看到的是不同的势;其中一个分量甚至在开放宇宙中看到了吸引势。无质量场具有通常的指数时间依赖性;而有质量狄拉克场的时间依赖性则与宇宙尺度因子$a$的演化相耦合。用惠特克函数解决了充满辐射的平坦宇宙的情况。一个正式的系列解决方案，在任何FRW宇宙中有效，也提出了。麦克斯韦场的能量密度被明确地显示为$a^{-4}$。我们发现无质量狄拉克场的同向运动粒子数密度是守恒的，而有质量狄拉克场的同向运动粒子数密度则不守恒。粒子从某些区域流出，进入另一些区域，产生了某些线动量和角动量耗尽的区域，以及其他过剩的区域。这样的带电粒子流将构成一个电流，可以产生宇宙磁场。相比之下，这些大质量粒子的能量密度仍然是$a^{-4}$。
2006-06-23 astro-ph gr-qc
Repetitive Penrose process for charged particles in Kerr-Newman black holes
Damghan University（达姆甘大学）
研究极端Kerr-Newman黑洞中带电粒子的重复彭罗斯过程，建立非线性迭代框架，通过三转折点条件解析求解守恒方程，发现两种电磁耦合分别控制过程终止和提取效率，并识别出电荷参数空间中的四区域结构。
2026-07-01 gr-qc
Penrose Process Efficiency and Irreducible Mass in Rotating Einstein-Born-Infeld Black Holes with Nonlinear Electrodynamics
该研究针对旋转EBI黑洞的旋转能提取问题，推导了负能量轨道条件与最大提取效率闭式表达式，数值分析了电荷、玻恩-因费尔德参数等对效率及不可约质量的影响，构建了三者关联的统一图景。
2025-10-01 gr-qc hep-th
(Conformal) Killing vectors in the Newman-Penrose formalism
本文提出了一种有效的技术，寻找Killing，位似，甚至适当的共形Killing向量的纽曼-彭罗斯（NP）形式主义。依靠，并延长，以前在GHP形式主义的结果，我们表明，（共形）Killing方程可以被替换为一组方程，涉及到四个NP微分算子应用到四个坐标系的李导数的repetators。至关重要的是，这些运营商指的是一个首选的四分体相对于（共形）Killing矢量，一个概念来定义。然后方程可以很容易地求解坐标的李导数，即（共形）基灵矢量的分量。如果某些坐标被内在地选择（在可能的情况下），即如果它们以某种方式与黎曼张量及其协变导数联系在一起，那么这些方程中的一些就变得微不足道了。如果四分体的一部分，即零方向和规范的一部分，可以内在地定义，那么该部分通常相对于任何基灵矢量是优选的。如果我们对四分体的固有部分作进一步的限制，相对于位似向量或真共形基灵向量，这也是正确的。如果由于零各向同性或规范各向同性，其中部分四元组甚至在原则上不能被内在地定义，四元组仅被定义为（通常）一个零旋转参数和/或规范因子，则NP-李方程变得稍微复杂，并且必须求解零旋转参数和/或规范因子的李导数。然而，一般方法保持不变，并且仍然比传统方法有效得多。给出了几个显式例子来说明该方法。
2001-11-13 gr-qc
Asymptotic symmetries at null infinity and local conformal properties of spin coefficients
我们证明了在Newman和Unti意义下的零无穷远处的渐近平坦四维时空的对称代数同构于具有bms 4的无穷小共形重标度的阿贝尔代数的直和。然后，我们计算出相关的纽曼-彭罗斯系数的局部共形性质，以及表面电荷和它们的代数。
2013-01-24 gr-qc hep-th
Energy extraction from Janis-Newman-Winicour naked singularity
一般来说，能量提取方法，如彭罗斯过程和磁彭罗斯过程，被认为是依赖于一个ergoregion的存在。在一个能区内，存在负能态，允许粒子提取能量并逃逸到无穷远处的观察者那里。本文研究了旋转Janis-Newman-Winicour（JNW）时空中的电磁场。这个概念是可行的，因为吸积盘在致密物体周围形成电磁场。之后，我们简要地研究了负能量轨道及其在能量提取中的意义。的ergoregion是不存在的旋转JNW几何，但我们表明，有效ergoregion是存在的。分析了磁场（B）、自旋参数（a）和电荷（Q）的负能量轨道的变化。我们发现，在这个过程中的总能量提取效率可以在$60\%$旋转JNW裸奇点。
2023-01-26 gr-qc
A Penrose-Type Inequality with Angular Momentum and Charge for Axisymmetric Initial Data
ADM质量的下限建立在角动量，电荷，和视界面积的上下文中的最大，轴对称的初始数据的爱因斯坦-麦克斯韦方程组，满足弱能量条件。如果在视界上，给定的数据在一定程度上与相关模型的Kerr-Newman数据一致，则该不等式退化为带角动量和电荷的修正的Penrose不等式.此外，还证明了一个刚性的声明，从而实现平等的当且仅当数据集产生的规范片的克尔-纽曼时空。
2021-01-17 gr-qc math-ph math.DG
Perturbation theory of spherically symmetric self-similar black holes
本文用Newman-Penrose形式给出了球对称自相似黑洞的微扰理论。它表明，引力波，电磁波和标量波的波动方程是可分离的，但不解耦。给出了Teukolsky方程的推广。单极和偶极子模式进行了处理。研究了控制极向和轴向自旋0扰动的Newman-Penrose波动方程。
2007-06-22 astro-ph gr-qc
Gaussian Null Coordinates for Rotating Charged Black Holes and Conserved Charges
受极值黑洞视界上标量场的守恒Aretakis荷研究的启发，我们构造了高斯零坐标下某些类四维和五维极值旋转黑洞的度规.我们得到这些作为扩展的权力的径向坐标，以足够的顺序能够计算的阿雷塔基斯收费。我们考虑四维STU超引力中的四电荷黑洞（包括等电荷情况下的Kerr-Newman黑洞）和五维STU超引力中的一般三电荷黑洞的度规.我们还调查的情况下，一个极端的黑洞的阿雷塔基斯收费可以映射到纽曼彭罗斯收费在零无穷远的度量的共形反演。我们表明，虽然这适用于四维静态黑洞，一个简单的径向反演失败旋转的情况下，因为一个必要的无质量标量方程的共形对称打破。我们还讨论了一个无质量的标量场在大于4维的情况下不具有任何守恒的Newman-Penrose荷，即使在静态的渐近平坦时空中也是如此。
2020-01-13 gr-qc hep-th
Gravitational shockwaves on rotating black holes
本文给出了描述克尔-纽曼黑洞视界上无质量粒子引力冲击波的爱因斯坦方程的精确解。后向反应度量是广义Kerr-Schild形式，是Petrov分类中的II型。我们表明，如果背景帧与剪切自由零测地线对齐，如果背景Ricci张量满足一个简单的条件，那么所有的非线性扰动将退出的曲率标量。我们大量使用了压缩形式（Geroch-Held-Penrose形式）的自旋系数方法（Newman-Penrose形式）。
2019-02-05 gr-qc hep-th
A coordinate-free approach to obtaining exact solutions in general relativity: The Newman-Unti-Tamburino solution revisited
Istanbul Technical University（伊斯坦布尔理工大学）；Kadir Has University（卡迪尔哈斯大学）；Koç University（科奇大学）；Özyeğin University（奥兹耶金大学）
本文通过坐标自由方法重新审视Newman-Unti-Tamburino解，证明其唯一性并提供新的特征描述。
2026-02-20 gr-qc
Gravitational-wave parameter inference with the Newman-Penrose scalar $ψ_4$
针对数值相对论输出的$\psi_4$积分得到应变模板存在伪影的问题，提出直接用$\psi_4$模板结合探测器数据二阶差分的引力波分析框架，验证了有效性并修正了大质量事件分析偏差。
2023-10-16 gr-qc
Perturbations in the Kerr-Newman Dilatonic Black Hole Background: I. Maxwell waves
本文分析了Kerr-Newman介子黑洞背景的扰动。为此，我们在背景电荷和Newman-Penrose形式中的相关量的波参数中执行双重展开。然后，我们显示的引力，电子和电磁方程，再现静态解决方案（在零阶波参数）和相应的波方程的克尔背景（在一阶波参数和零阶的电荷）。在电荷的高阶上，人们会遇到由于非零介子的存在而引起的对波传播的修正。本文对与电子波相互作用产生的麦克斯韦场微扰的渐近形式的电磁波进行了显式计算。提出了一个简单的物理模型，它可以使这些微扰有关的辐射来自附近的空间区域的黑洞的检测。
1997-05-30 gr-qc hep-th
Light Cone Structure near Null Infinity of the Kerr Metric
为了理解相对论旋转源被引力波带走的角动量问题，在Kerr度规的零无穷远渐近区域，利用程函方程的渐近展开，构造了一族与零无穷远相交的零超曲面.研究了零超曲面的几何性质以及Kerr度量在零无穷远附近的渐近结构。在角动量的最低阶，克尔度规的Bondi-Sachs形式被计算出来。进一步发展了Newman-Unti形式，计算了Kerr度规的Newman-Penrose常数，并证明其为零。对克尔度规的Newman-Penrose常数的消失可能产生的物理意义也作了简要的讨论。
2007-01-31 gr-qc
Revisiting the characteristic initial value problem for the vacuum Einstein field equations
利用Newman-Penrose形式研究真空广义相对论中的特征初值问题。我们的工作在一个规范建议斯图尔特，并按照在工作中采取的策略，卢克，证明当地存在的解决方案在附近的一组数据。这些数据是在相交的零超曲面上给出的。在它们的交叉点附近的存在性是通过结合观察到的场方程是对称双曲在这个规范与伦德尔的结果。为了获得存在性的所有方式沿零超曲面本身，涉及纽曼-彭罗斯变量的引导参数进行。
2019-10-31 gr-qc
