On the detectability of quantum spacetime foam with gravitational-wave interferometers
我们讨论了Amelino-Camelia等人最近提出的一个挑衅性的建议，即经典时空可能在比普朗克长度大许多数量级的距离尺度上分解成"量子泡沫“，从而导致可以使用大型引力波干涉仪检测到的效应。这一建议是基于量子不确定性的限制所获得的维格纳使用量子时钟在gedanken计时实验。然而，维格纳的极限是基于两个不切实际和不必要的假设：时钟是自由移动的，它不与环境相互作用。去除这些假设中的任何一个都会使不确定性极限无效，并消除了Amelino-Camelia建议的基础。
1999-09-05 cond-mat gr-qc hep-ph
Testing the imposition of the Spin Foam Simplicity Constraints
我们在SO（4）规范群中引入了一个三维Plebanski作用量。在这个模型中，$B$场满足类似于四维普列班斯基理论的二次简单性约束，但不同的是$B$场现在是一种形式。我们展示了一个自然的概念，“简单的一种形式”，并确定引力部门，拓扑部门和退化部门的简单性约束的解决方案的空间。经典地，在引力扇区中，作用量被证明是等价于三维一阶黎曼引力的作用量。这使我们能够执行完整的自旋泡沫量子化的理论，一旦简单的约束解决了在经典的水平，并比较这个结果与各种模型，已提出的实施量化后的约束。特别是，我们施加的简单性约束的处方后，所谓的BC和EPRL模型。我们观察到，BC处方不能导致适当的顶点振幅。EPRL处方允许恢复预期的结果时，在这个三维模型中，它补充了额外的二级第二类约束。
2012-05-30 gr-qc hep-th
Derivation of a Vacuum Refractive Index in a Stringy Space-Time Foam Model
有人认为，由于量子引力涨落引起的时空泡沫结构，在真空中传播的高能光子应该经历非平凡的折射率。最近的天体物理观测，特别是MAGIC合作组织对活动星系核Mk 501的观测，其灵敏度接近普朗克尺度，折射率线性依赖于光子能量。我们在这里提出了一个新的推导这个量子引力真空折射率，基于一个弦模拟的相互作用的光子与内部自由度在一个传统的介质。我们将时空泡沫模型化为高维宇宙学中大量时空中的D粒子气体，在高维宇宙学中，可观测的宇宙是一个D3膜。代表光子的开弦与D粒子的相互作用拉伸并激发了弦，随后衰变并以随光子能量线性增加的时间延迟重新发射光子，并且与弦的不确定原理有关。我们将这个推导与真空中量子引力折射率的其他描述联系起来。
2008-04-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Reality Conditions for Spin Foams
发展了一种在自旋泡沫（Barrett-Crane模型）的背景下的现实条件的想法。在自旋泡沫的情况下，面积的平方是最基本的可观测量。这一观察意味着，在巴雷特-克兰模型的上下文中，最简单的现实条件是，与四个单形的三角形相关联的双向量的所有可能的标量积都是实数。这一点的连续统推广是面积度量实性约束：面积度量是实的当且仅当非退化度量是实的或虚的。经典实广义相对论（所有签名）可以通过施加面积度量现实约束从复广义相对论中提取。普列班斯基理论可以通过增加一个拉格朗日乘子来施加面积度规实在性条件来得到经典的实广义相对论。本文讨论了SO（4，C）BF模型和SO（4，C）Barrett-Crane模型。看来，所有签名的4D自旋泡沫模型都是SO（4，C）自旋泡沫模型使用双向量上的现实约束的投影。
2005-11-03 gr-qc
Quantum evolution in spacetime foam
在这项工作中，我回顾了一些方面的泡沫状时空中的量子低能场的演化，在普朗克尺度涉及的拓扑结构，但在大尺度的光滑度规结构，如下所示。量子引力涨落可能导致最小长度，从而在物理学中引入额外的不确定性来源。这个解析极限的存在让人们对普朗克尺度下时空的度规结构产生了怀疑，并为可能主导普朗克尺度物理的非平凡拓扑打开了一扇大门。这种泡沫状的时空结构可能会在低能物理学中通过量子相干性的丧失和模式依赖的能量转移而显现出来，例如，这可能是可观察到的。时空泡沫引入了可以用量子浴来模拟的非定域相互作用，低能场根据显示这种效应的主方程演化。类似的定律也适用于根据良好的真实时钟演化的量子力学系统，尽管在这种情况下，底层的哈密顿结构在两种情况下建立了严重的差异。Contents.---引力场的量子涨落;时空泡沫;量子相干性损失;量子浴;低能有效演化;实时钟;结论。
1999-11-02 gr-qc
Spin Foam Models of Matter Coupled to Gravity
我们构造了一类描述物质与引力耦合的自旋泡沫模型，使得引力扇区由适当对称群的酉不可约表示描述，而物质扇区由该对称群的有限维不可约表示描述。在四维重力的情况下，相应的自旋泡沫振幅表示在额外的外部和内部物质边缘的五边形的自旋网络振幅。我们也给出了一个量子场论制定的模型，其中的物质自由度描述的自旋网络领域进行适当的群表示的指数。在非拓扑洛伦兹引力的情况下，我们认为物质表示应该是包含在给定洛伦兹物质表示中的适当的SO（3）或SO（2）表示，这取决于人们想要描述的是有质量的还是无质量的物质场。相应的自旋网络振幅作为传播子的重积分给出，传播子是矩阵球函数。
2002-02-28 gr-qc hep-th
Hessian and graviton propagator of the proper vertex
为了获得正确的半经典行为，从EPRL顶点通过投影出除了单个引力扇区之外的所有引力扇区来获得适当的自旋泡沫顶点振幅。本文计算了在顶点展开中，由自旋泡沫顶点到最低阶所预言的引力两点函数。我们发现在EPRL的情况下，在“连续谱”的限制相同的答案，使该理论是一致的小曲率的政权的线性化重力的预测。计算两点函数的方法与以前的工作中使用的方法类似：我们将其转换为作用积分并使用固定相方法。因此，Hessian矩阵的计算起着关键作用。一旦计算出Hessian，它不仅用于计算两点函数，而且还用于计算出现在固有顶点振幅本身的半经典极限中的系数。该系数是自旋泡沫模型中编码的有效离散“测量因子”。通过对不同因子的非平凡消去，我们发现该系数与所选引力扇区对应的EPRL顶点渐近项前的系数相同。
2015-11-11 gr-qc hep-th
Thermal properties of spacetime foam
时空泡沫可以用经典非涨落背景下的非局域有效相互作用来模拟。然后，低能量场的密度矩阵在弱耦合近似下根据包含扩散项的主方程演化。此外，有人认为，时空泡沫的行为作为一个量子热场，除了诱导损失的相干性，引起的影响，如引力兰姆和斯塔克位移，以及量子阻尼的低能量观测量的演变。这些效应至少在原则上可以通过实验来检验。
1999-03-03 gr-qc quant-ph
Lorentzian quantum cosmology from effective spin foams
该研究首次利用有效自旋泡沫计算洛伦兹量子德西特宇宙的有限时间演化，分析离散面积谱效应，并证实高阶Shanks变换可有效处理高振荡发散求和，为量子宇宙学计算提供新工具。
2024-08-19 gr-qc
Quantum Foam, Gravitational Thermodynamics, and the Dark Sector
我们用两个简单的独立的格丹坎实验来说明，全息原理可以直观地理解为起源于时空的量子涨落。应用于宇宙学，这种考虑导致了观测到的星等的动力学宇宙学常数，这个结果也可以通过使用单模引力和因果集理论在当前和最近的宇宙时代获得。接下来，我们将引力热力学的概念推广到具有正宇宙学常数的时空（就像我们的时空），以揭示在星系动力学中与宇宙学常数相关的临界加速度参数的自然出现。然后，我们被引导到构建一个唯象模型的暗物质，我们称之为“修改的暗物质“（MDM），其中的暗物质密度分布依赖于两个宇宙学常数和普通物质。我们提供了观测测试MDM的旋转曲线拟合到一个样本的30个本地的旋涡星系与一个单一的自由参数，并通过显示的动态和观测质量同意在一个样本的93个星系团。我们还简要讨论了暗能量和暗物质的量子都是非局域的，服从量子玻尔兹曼统计（也称为无限统计）的可能性，正如玻色子和费米子代数的一个奇怪的平均所描述的。如果这种假设是正确的，我们可以期待一些涉及暗物质相互作用的新的粒子唯象学。这也许可以解释为什么到目前为止，没有任何暗物质探测实验能够令人信服地声称探测到了暗物质。
2016-12-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational wave signatures from area metric gravity
Perimeter Institute
该研究探讨源自自旋泡沫等的平移对称线性化面积度规引力理论，分析其类引力波解，推导引力波探测器信号，提出可通过偏振光测量双折射以确定Barbero-Immirzi参数，但相关信号因普朗克质量非长度激发而极弱。
2026-10-14 gr-qc hep-th
A spin foam framework for the black-to-white hole transition
黑洞的形成和演化已经在经典水平上得到了广泛的研究。然而，关于它们生命的终结知之甚少，这一阶段需要考虑引力场的量子性质。黑洞到白洞的转变可以捕捉到这一现象的物理学，特别是霍金蒸发结束时残留的小黑洞的物理学。这项工作表明如何自旋泡沫形式主义是能够描述这种非微扰现象。对不能忽略量子效应的黑洞时空区域的彻底考察表明，黑洞几何在白洞几何中经历量子跃迁的情形是自然的和保守的。这个量子跃迁，然后研究使用自旋泡沫形式主义和由此产生的过渡振幅明确计算。
2021-10-14 gr-qc
General relativity as the equation of state of spin foam
Frodden，Ghosh和Perez（FGP）和Bianchi最近的重大成果的基础上，我提出了一个量子版本的Jacobson的论点，爱因斯坦方程出现的量子引力系统的状态方程。我给出了一个引力的量子理论必须满足的三个标准，如果它允许雅各布森的论点运行。然后，我表明，FGP和Bianchi的结果提供了证据，圈量子引力满足其中两个标准，并认为第三个也应该满足圈量子引力。我还表明，由FGP定义的能量是正则能量与霍尔斯特行动的边界项。
2012-05-24 gr-qc
The thermodynamics of quantum spacetime histories
我们表明，简单的约束，定义自旋泡沫模型的动力学，暗示，并暗示，热力学热力学第一定律，当后者被应用于因果钻石在量子时空。这个结果揭示了引力的全息性质（如贝肯斯坦熵所反映的）与广义相对论和其他引力理论可以被理解为约束拓扑场论的事实之间的密切联系。为了说明并推导出这种对应关系，我们描述了因果钻石的因果结构的自旋泡沫的历史和推广的论点，为近视界区域的黑洞Frodden，Gosh和佩雷斯和Bianchi。这使我们能够应用雅各布森最近的一个论点来表明，如果自旋泡沫历史具有用光滑度量几何描述的半经典极限，则该几何满足爱因斯坦方程。这些结果也提出了一个量子等效原理的建议。
2015-10-13 gr-qc hep-th
Phenomenological description of space-time foam
在普朗克距离尺度下，不可能获得关于时空结构的实验洞察力的期望最近受到了几项研究的挑战。关于时空涨落，量子引力泡沫的一个特征，具有最佳灵敏度的实验是最初为研究重力波的经典物理现象而设计的实验。在寻找经典重力波的实验中，时空涨落的存在会引入噪声源，就像干涉测量中使用的组成激光束的光子的普通（非引力）量子特性引入噪声源一样。早期对时空量子特性引起的噪声的研究已经表明，时空涨落的某些简单图像如果真正发生在普朗克尺度上，就会导致一种可观测到的巨大效应。实验主义者将从这种噪声的详细描述中受益，但量子引力理论还没有发展到允许对物理过程进行如此详细分析的地步。我提出了一个新的唯象方法来描述泡沫引起的噪音。
2001-04-02 gr-qc
Spacetime foam induced collective bundling of intense fields
本文研究了在低能区中，时空泡沫对任意数目粒子的玻色子场的影响。基于最近制定的开放量子引力系统的一般描述，我们分析了标量，电磁和引力波的传播在长和短的时间尺度上相对于其平均频率。对于长时间的传播，采用马尔可夫近似，忽略这些波的初始条件的影响。在这种情况下，尽管直观地预期从嘈杂的时空的消相干和耗散，我们表明，这种现象原来是完全抑制标量玻色子，光子和引力子，这是耦合到重力，但否则自由。然后通过瞬态非马尔可夫演化恢复短时效应。研究了初始非相干态下的标量玻色子，发现量子耗散强烈依赖于粒子动量态的分布。我们进一步确定了一个迄今未发现的集体反耗散机制的大量粒子。令人惊讶的新效应倾向于将相同的粒子“捆绑”在急剧分布的动量状态中，其宽度与由于热涨落而产生的粒子数或由于时空的真空涨落而产生的粒子数的平方根成反比。
2017-06-01 gr-qc quant-ph
Spin Foams and Noncommutative Geometry
我们扩展了嵌入式自旋网络和自旋泡沫的形式主义，包括拓扑数据编码的基础三流形或四流形作为分支覆盖。这些数据被表示为单值性，其方式类似于通过完整性对引力场进行编码。然后，我们描述了卷积代数的自旋网络和自旋泡沫，基于不同的方式，其中相同的拓扑结构可以实现为一个分支覆盖通过覆盖移动，并在自旋泡沫上可能的组合操作。我们说明的情况下，广群代数的等价关系所确定的覆盖移动和2-半群代数所产生的2-类自旋泡沫与合成操作对应的纤维产品的分支覆盖和cobordisms的粘合。自旋泡沫振幅然后引起这些代数上的动力学流，吉布斯形式的低温平衡态的存在性与嵌入图的拓扑不变量的存在性问题和嵌入的两个给定的属性复合物。最后，我们勾勒出一个可能的方法，结合自旋网络和自旋泡沫形式主义与非对易几何的光谱三元组的框架内的问题。
2010-05-06 gr-qc math-ph math.MP
Modified Graviton Dynamics From Spin Foams: The Area Regge Action
许多4D量子引力的方法，如全息术和回路量子引力，都提出面积而不是长度作为基本变量。Area Regge动作可以为一般的4D三角剖分定义，是基于区域的动作的自然选择。它确实出现在自旋泡沫模型的半经典极限中。然而，如果实施约束，则面积Regge动作只会导致重力运动方程的离散版本，该约束确保面积与三角测量的边的一致长度分配兼容。约束的版本，然后经典等价于长度Regge作用，它提供了一个离散化的爱因斯坦-希尔伯特作用。在这里，我们进行了第一次系统的分析区域Regge动力学的超立方晶格。令人惊讶的是，我们发现，线性化面积Regge行动的超立方晶格挑选出长度Regge行动的晶格常数的缩放行为。也就是说，将描述面积长度约束中的波动的变量积分出来，可以发现线性化的长度Regge作用加上晶格常数中的高阶项。这似乎没有任何显式实现的面积长度约束。
2021-05-22 gr-qc hep-lat hep-th
Curvature effects in the spectral dimension of spin foams
本文研究了曲率对自旋泡沫模型谱维数流的影响，通过数值计算自旋泡沫截体的谱维数并结合解析估计，发现量子效应在小尺度引起微小变化、大尺度符合半经典结果，且引力常数和宇宙学常数显著影响有效维数并诱发相变。
2023-09-15 gr-qc
Spacetime as a Feynman diagram: the connection formulation
自旋泡沫模型是圈量子化正则理论的路径积分对应物。在过去的几年里，人们提出了几种引力的自旋泡沫模型，其中大部分都是在有限的单纯格点时空中。晶格将假定为无限的引力自由度集截断为有限集。可以容纳无限多自由度，并且独立于任何背景单纯结构或任何先验时空拓扑的模型，可以通过在所有格点时空上对它们求和而从格点模型中获得。在这里，我们表明，这个总和可以实现为一个量子场论的费曼图的总和生活在一个适当的群流形，每个费曼图定义一个特定的格点时空。我们给出了一个明确的场论的作用量公式，它对应于一个包括几个引力模型的大类中的任何给定的自旋泡沫模型。这种场论最近被发现用于一个特殊的重力模型[De Pietri等，hep-th/9907154]。我们的工作推广了这一结果以及Boulatov和Ooguri的三维和四维拓扑场论模型，并最终推广了具有动力学拓扑的二维系统的旧矩阵模型。我们的结果的第一个版本已经出现在一个配套文件[gr-qc\0002083]：在这里，我们提出了一个新的和更详细的推导的基础上的连接制定的自旋泡沫模型。
2000-03-01 gr-qc hep-th
The Structure of the Continuum Limit of Spin Foams
Aix-Marseille Univ, Université de Toulon, CNRS, CPT（艾克斯-马赛大学, 土伦大学, 法国国家科学研究中心, 理论物理中心）；Sapienza University of Rome（罗马智慧大学）；Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）；Western University（韦仕敦大学）；Louisiana State University（路易斯安那州立大学）；Perimeter Institute（基础物理研究所）
本文研究了旋泡沫理论在连续极限下的结构，提出了一种公理化框架，通过分布意义下的极限构造物理希格斯空间，并证明了强收敛性会导致拓扑理论，从而确立了物理路径积分的精确描述。
2026-09-15 gr-qc hep-th math-ph
Coupled intertwiner dynamics: A toy model for coupling matter to spin foam models
物质与引力的万有耦合是广义相对论最重要的特征之一。在量子引力中，特别是自旋泡沫中，物质耦合在过去已经被定义，但是相互动力学，特别是如果物质和引力是强耦合的，几乎没有被探索，这与离散化上物质和引力自由度的定义有关。然而，提取这种相互动力学是至关重要的自旋泡沫方法的可行性测试，也建立连接到其他离散的方法，如格点规范理论。因此，我们介绍一个简单的二维玩具模型杨-米尔斯耦合到自旋泡沫，即伊辛模型耦合到所谓的缠绕模型定义为$\text{SU}(2)_k$。这两个系统通过选择伊辛耦合常数来耦合，以依赖于背景的自旋标签，因为这些被解释为离散化的边长。我们粗粒这个玩具模型通过张量网络重整化和发现一个有趣的动力学：伊辛相变温度原来是敏感的背景配置，相反，伊辛模型可以诱导相变的背景。此外，我们观察到一个强耦合的两个系统，如果接近两个相变。
2015-09-17 cond-mat.str-el gr-qc hep-lat
Searching New Particles at Neutrino Telescopes with Quantum-Gravitational Decoherence
讨论了高能天体物理中微子的波包退相干和量子引力通过与时空泡沫相互作用引起的退相干的相互作用。在这种背景下，我们指出了一个令人信服的结果的期望，量子引力应该打破全球对称性，即量子引力诱导的退相干可能不仅是最敏感的探针的量子性质的时空，但也可以提供一个强大的工具，寻找新的粒子，包括完全解耦的背景相互作用只有引力，同时也是了解黑洞信息处理复杂性的一个窗口。
2022-02-07 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Spin Foam Models for Quantum Gravity and semi-classical limit
自旋泡沫框架是量子引力正则化路径积分的一个建议。自旋泡沫定义了量子时空结构，描述了从圈量子引力（LQG）导出的量子几何的自旋网络状态在时间上的演化。这种协变方法的构建是基于广义相对论作为拓扑理论的公式化加上引入局部自由度的所谓简单性约束。简单性约束是将非物理拓扑理论转化为四维引力的关键。在这篇博士论文中，提出了一种利用谐振子在四维欧氏引力中施加简单性约束的方法，并给出了新的相干态和约束的解。此外，量子引力的自洽自旋泡沫模型必须与LQG相关联，并且必须具有正确的半经典极限。给出了LQG的自旋网络态与自旋泡沫模型的边界态之间的显式映射，并将正则方法和协变方法结合起来。最后，介绍了计算三维量子引力跃迁振幅的半经典渐近表达式和从自旋泡沫模型中提取半经典信息的新技术。基于近似方法和自旋泡沫振幅上的递归关系的使用上进行了显式计算。这些结果对于推导引力场动力学的量子修正是有意义的。
2011-04-14 gr-qc
A Microscopic Recoil Model for Light-Cone Fluctuations in Quantum Gravity
我们提出了一个微观模型的光锥波动“在真空中”，其中包括治疗的高能粒子引起的量子引力反冲效应。在弦论中，我们将时空中的缺陷视为孤子，导出了与能量相关的折射率和由于量子扩散通过时空泡沫而导致的单能光子到达时间的随机扩展，正如以前使用有效的Born-Infeld作用所发现的那样。遥远的天体物理学来源为这些可能的量子引力现象提供了灵敏的测试。
1999-06-07 astro-ph gr-qc hep-th
On the "spin connection foam" picture of quantum gravity from precanonical quantization
前正则量子化是基于将哈密顿形式推广到场论，即所谓的De Donder-Weyl（DW）理论，它不需要时空分裂，并平等地对待时空变量。量子动力学在有限维场坐标和时空坐标空间中用一个满足偏导数前正则薛定谔方程的前正则波函数来描述。泛函薛定谔表象中的标准QFT可以从极限情况下的准正则量子化导出。通过对DW哈密顿量形式、爱因斯坦-帕拉提尼-维尔拜因形式和广义狄拉克括号的量子化的分析，得到了量子引力的协变准正则薛定谔方程.由此产生的量子引力动力学可以用时空中自旋连接束的总空间上的波函数或跃迁振幅来描述。因此，前正则量子化导致量子几何的“自旋连接泡沫”图像，其由自旋连接系数的一般非高斯随机场表示，其概率分布由前正则波函数给出。前正则波函数的正规化被认为是量子引力避免曲率奇点的原因。与LQG可能的连接进行了简要讨论。
2016-02-04 gr-qc math-ph math.MP
Adding electromagnetic birefringence to pulsar timing and astrometry to detect gravitational waves
Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
通过电磁双折射增强脉冲星定时和天体测量，利用交叉相关技术探测引力波的手性及不同自旋类型的引力波特性。
2026-01-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Decoherence induced CPT violation and entangled neutral mesons
本文讨论了量子引力中随机时空泡沫的两类半微观理论模型及其对中性介子纠缠态的影响，揭示了CPT不变性的内在失效.有一类模型涉及泡沫的特定模型，最初是在非临界（刘维尔）弦论的背景下构建的，但在这里是在更一般的有效量子引力模型的背景下来看待的。描述介子与泡沫介质相互作用的相关哈密顿微扰由非对角随机度规涨落组成，连接不同的质量本征态（或在K介子的情况下适当的概括），并且它与相关的动量转移（沿着介子对的运动方向）成比例。在这种情况下，存在两种CPT破坏效应，它们可以通过实验解决：（称为"欧米伽效应“）与中性介子和它的反粒子之间的不相容性的破坏有关，并影响双介子系统初态的某些对称性;第二种效应是由系统在时空泡沫介质中的时间演化产生的，并且可以在两个介子态的时间分布中产生依赖于时间的$omega效应类型的贡献。这两种影响的估计，这表明，至少在某些模型中，这种影响是不远的敏感性的实验设施，目前或在不久的将来。另一类量子引力模型涉及到一种引力涨落的介质，它的行为就像一个“热浴”。在这个模型中，上述两种固有CPT违反效应都是无效的。
2006-06-15 gr-qc hep-ph hep-th
Gravitational-wave luminosity distance in quantum gravity
维度流是时空维度的尺度依赖性，是许多量子引力理论所共有的特征。本文首次研究了在LIGO和LISA频率范围内QG维流对引力波光度距离标度的影响。我们发现通用的修改相对于标准的广义相对论标度，在很大程度上独立于具体的QG建议。我们限制这些影响使用两个例子的多信使标准警报器，二进制中子星合并GW 170817和模拟超大质量黑洞合并事件可检测与LISA。我们将这些约束应用于各种QG候选者，发现群场论、自旋泡沫和圈量子引力的量子几何可以在引力波自旋2扇区中产生可观察到的信号。我们的研究结果补充和改进GW的传播速度界修改色散关系。在更多的模型依赖的假设下，我们还表明，量子几何的界限可以通过太阳能系统测试来加强。
2019-10-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational phase transition mediated by thermalon in Einstein-Gauss-Bonnet-Maxwell-Kalb-Ramond gravity
在Einstein-Gauss-Bonnet引力中，通过引入Maxwell一型场（$A_μ$）和Kalb-Ramond二型场（$B_{μν}$）作为杂质替代，研究了从AdS到dS渐近几何的引力相变的可能性.的相变进行通过气泡成核的球形薄壳层所描述的不同分支的解决方案，其中主机的dS黑洞在内部和渐近热AdS状态在外部。我们分析了自由能和温度的相图，证明了巨正则系综（固定电势）中相变的存在。在临界温度低于中性的情况下，有可能发生具有一种形式和两种形式电荷的相变。与现有文献的结果相比，更重要的是，我们的分析表明，随着电荷种类的增加，相变的临界温度和Gauss-Bonnet耦合$λ$降低。
2020-07-26 gr-qc hep-th
Adding Gravitational Memory to Waveform Catalogs using BMS Balance Laws
合并双黑洞产生的引力波的精确模型对于探测器测量事件和提取新科学至关重要。目前在模拟极端时空（SXS）合作组织的合并黑洞波形目录和其他波形目录中缺少的一个重要特征是引力记忆效应：由瞬态辐射引起的时空的持久物理变化。然而，我们发现，通过利用Bondi-Metzner-Sachs（BMS）平衡定律，它来自扩展的BMS变换，我们可以纠正SXS目录中的应变波形，包括丢失的位移记忆。我们的研究结果表明，这些校正后的波形满足BMS平衡定律，以更高的精度。此外，我们发现，这些校正后的应变波形吻合得特别好，从柯西特征提取（CCE），已经表现出记忆效应的波形。这些校正的应变波形还避免了当前存在于CCE波形中的瞬态垃圾效应。最后，我们将计算这些对BMS平衡定律和内存的贡献的代码作为python包$\texttt{sxs}$的一部分公开提供，从而使任何人都能够评估预期的内存效应和BMS平衡定律的违反。
2021-01-18 gr-qc
Oscillon collapse to black holes
使用数值相对论模拟，我们研究了动力学的伪拓扑对象被称为单值轴子一类模型的启发。从自由场的引力吸引力的支持下的解决方案，我们调查的效果添加自相互作用，并对比这与添加自相互作用，同时删除引力支持的效果。我们绘制出初始条件迅速坍缩为黑洞的参数空间区域，以及它们保持伪稳定或分散的其他区域。
2021-04-19 gr-qc hep-ph hep-th
Quantum fluctuations of geometry in hot Universe
在线性化引力理论的范围内，在有限温度下的时空几何的波动进行了评估。这些涨落由引力场各种构形的概率分布来描述。场位形由线性化的黎曼-外尔张量描述，而不涉及度规。用引力场的维格纳泛函描述了各种组态的概率分布。它具有泡沫状结构，主要构型是在附近点处具有较大几何变化的构型。在高温极限下，我们得到了玻尔兹曼分布，它使我们能够确定引力场总能量的表达式。当把引力场看作引力子的集合和Wigner泛函的高温极限时，出现了相同的总能量表达式，证明了整个过程的一致性。电磁场和引力场的涨落之间存在着显着的差异，其中之一是在零温度下引力情况下概率分布的发散。这种发散是"红外型"的，因为它发生在波矢上的小$k$的积分中。
2015-09-01 gr-qc
Tree-Level Unitarity Constraints on the Gravitational Couplings of Higher-Spin Massive Fields
我们分析了质量为m和任意自旋的粒子的树级引力子康普顿振幅的高能行为，集中在前向振幅的组合上，这些组合将不受与其他更高自旋的最终交叉耦合的影响。我们首先证明，对于任何大于2的自旋，如果m << M，那么在低于普朗克尺度M的能量下，树能级幺正性已经被破坏。然后，我们通过添加依赖于曲率及其导数的非最小耦合来恢复到M的振幅的幺正性，并在O（1/m）尺度下修改最小描述-包括粒子引力四极矩。
1994-08-15 gr-qc hep-th
A note on the definition of gravitational energy for quadratic curvature gravity via topological regularization
本文证明在四维二次曲率引力中通过拓扑正则化定义的引力能量可被文献[3]的定义涵盖，并将该结果推广至任意偶数维的通用引力理论。
2020-01-22 gr-qc hep-th
AdS instability: resonant system for gravitational perturbations of AdS${}_5$ in the cohomogeneity-two biaxial Bianchi IX ansatz
本文研究了具有负宇宙学常数的五维真空Einstein方程在共齐性双轴Bianchi IX模型中的解.该模型允许调查的AdS的稳定性，而不添加任何物质的能量动量张量，从而分析真正的引力自由度的不稳定性。我们推导出的谐振系统，并确定消失的长期条款。结果类似于爱因斯坦方程耦合到一个球对称，无质量的标量场，支持的证据表明，标量场模型捕捉以及AdS不稳定性问题的相关功能。我们还列出了共振系统的相互作用系数的递推关系，这可能是有用的数值模拟和进一步的分析研究。
2020-02-19 gr-qc hep-th
Mean-field phase transitions in TGFT quantum gravity
本文证明了现实的量子几何TGFT模型因包含组合非局域相互作用、物质自由度、Lorentz群数据和微观因果性，其向非平庸真空态的相变假设合理，从而增强了群场与自旋泡沫量子引力中存在连续引力体制的证据。
2023-04-04 gr-qc hep-th
Charged and rotating multi-black holes in an external gravitational field
本文在四维广义相对论中构造外引力场下的多黑洞解析正则解，给出旋转、带电推广，并证明无外场时恢复Majumdar-Papapetrou解且无需弦或支柱维持平衡。
2021-06-14 gr-qc hep-th
On gravitational wave modes in Nash theory of gravity
在这封信中，我们考虑原始的纳什引力理论。在标量场表示下，Nash引力等价于具有四个度量张量导数项的双标量张量引力的作用量。然后我们量化理论中的幽灵。为了研究该理论中的引力波模，我们在一个固定的闵可夫斯基背景上进行了一个小扰动。我们发现了标准波动方程，并得到了标准广义相对论的解。为了满足弱场极限下的广义相对论，我们对原纳什引力理论作了进一步的修正，增加了Einstein-Hibert项，称为修正纳什引力。在这个理论中，我们曾经研究过引力波模式。我们推导出运动方程，并检查解决方案。我们发现了双模解：无质量引力子和有质量引力子。利用引力子质量的均匀先验概率，我们可以约束质量参数。
2019-05-13 gr-qc hep-th
Wormhole solutions in 5D Kaluza-Klein theory as string-like objects
对5维Kaluza-Klein引力场中的类虫洞解进行了详细的数值和解析近似分析。结果表明，这些解中的一部分满足$E$电场和$H$磁场之间的$E \approx H, E>H$关系，可以看作是一个充满电场和磁场的超薄超长引力通量管，即$Δ-$弦.讨论了超曲面$ds^2=0$附近的溶液行为和基于$Δ-$弦的电荷模型。比较了弦论中$Δ-$弦与普通弦的性质。给出了在$Δ-$弦上可以建立费米子自由度的一些论点。这些自由度与时空泡沫的量子虫洞有关。它表明，这些旋量场的自然理论是超引力。
2004-05-05 gr-qc hep-th
Discreteness of Space from GUP in a Weak Gravitational Field
量子引力效应将海森堡的不确定原理修正为广义不确定原理（GUP）。早期的工作表明，当把大普适性引起的对薛定谔方程的修正应用于一维盒子中的非相对论粒子时，会导致长度的量子化。类似地，对克莱因-戈登方程和狄拉克方程的修正也导致了长度、面积和体积的量子化。这些结果表明了空间的基本颗粒结构。在这项工作中，它是研究如何时空曲率和重力可能会影响这种空间的离散性。特别地，通过在上述三个量子方程中加入一个弱引力背景场，证明了长度、面积和体积的量子化继续成立。然而，应该指出的是，这种新的量化的性质是相当复杂的，在适当的限制下，它减少到没有重力的情况。这些结果表明，量子引力效应是普遍存在的。
2016-02-03 gr-qc hep-th
Scalar-Gauss-Bonnet gravity: Infrared causality and detectability of GW observations
该研究分析标量-高斯-博内引力中黑洞背景下波散射的时间延迟，通过红外因果性约束理论截断尺度下限，探讨其在双黑洞并合引力波中的可探测性，发现新增标量自由度可为规划观测提供可探测窗口。
2025-09-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
How to make the gravitational action on non-compact space finite
研究了最近提出的通过增加边界反项来正则化非紧空间上引力作用量发散的方法。我们提出了构造边界反项的处方，这些边界反项是关于边界曲率的多项式。这个处方是有效的渐近Anti-de Sitter和渐近平坦的空间。最感兴趣的渐近平坦的情况下，我们演示了我们的程序如何工作的非紧空间的已知例子：Eguchi-汉森度量，克尔-纽曼度量，陶布-NUT和陶布-博尔特度量和其他。分析正则化过程时，边界不是圆球，我们观察到，我们的counterterm有助于取消大$r$发散的行动在零阶和一阶的小偏差的几何形状的边界从圆球。为了消除二阶偏差发散，引入了一个新的二次边界曲率反项。我们认为，消除的发散有限偏差可能需要无穷级数（高阶的边界曲率）的边界反项。
1999-10-08 gr-qc hep-th
On the Interpretation of Gravitational Corrections to Gauge Couplings
最近的几篇论文讨论了引力修正的规范耦合，依赖于二次的能量。在背景场方法的框架中，这些一般对应于在场强中增加二次有效作用项，但具有高阶时空导数。我们观察到，这样的条款可以删除适当的本地字段重新定义，并没有贡献的物理散射矩阵元素。我们在开放弦论的背景下说明了这一观察，其中的有效作用包括，除其他条款外，著名的玻恩-因菲尔德形式的非线性电动力学。我们的结论是，二次能量依赖的引力修正是\emph{not}物理的，在这个意义上，有助于运行的物理可测的规范耦合，或统一的耦合在弦论。
2010-12-20 gr-qc hep-ph hep-th
Weak Field Limit and Gravitational Waves in $f(T,B)$ Teleparallel Gravity
我们导出了$f\left(T, B\right)$引力的引力波，并证明了它与$B$引力是等价的.在这个理论中，引力波表现出三种偏振：广义相对论的两种标准偏振，正偏振和交叉偏振，它们是纯横向的、无质量的、具有双螺旋度的张量偏振模式，以及一种具有零螺旋度的附加质量标量模式。最后一种是纵向模式和横向呼吸模式的混合。边界项$B$激发了额外的标量极化，而标量场的质量通过增加一个新的自由度，即单一的混合标量极化，打破了TT规范的对称性。
2020-02-09 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Inflation with Non-minimal Gravitational Couplings and Supergravity
我们探讨在超引力的情况下，希格斯标量可能会通过一个非最小的耦合到重力驱动通货膨胀的可能性，其特点是一个大的无量纲耦合常数。我们发现，这种情况是不兼容的MSSM，但增加一个单线场（NMSSM，或其变体）可以很自然地引起慢卷暴胀。暴胀子必然包含在双重希格斯扇区中，并且发生在两个希格斯双重的D平坦方向上。
2009-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational wave non-linearities and pulsar-timing array angular correlations
几个脉冲星定时阵列（PTA）的合作正在寻找一个在纳赫兹制度的随机引力波背景信号诱人的线索。然而，到目前为止，还没有令人信服的证据来证明预期的海林斯-唐斯四极相关。虽然这个问题可能会得到解决，在更准确的，即将到来的数据的光，重要的是要保持眼睛打开不同的可能性，并探索能够产生不同类型的PTA角相关的方案。我们指出，一个平稳的非高斯分量的引力波背景可以调制的2点PTA重叠减少功能，添加的贡献，可以帮助在拟合的PTA数据的角分布。我们讨论了这种非高斯信号的可能来源，在宇宙膨胀结束后发生的过程，我们调查进一步测试这个想法。
2022-03-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Regularized expression for the gravitational energy-momentum in teleparallel gravity and the principle of equivalence
通过增加一个适当的参考空间减法项，将在广义相对论的遥平行等价上下文中定义的引力能动量表达式推广到任意实值四元组场。在Kerr时空的背景下讨论了四分体场作为参考系的特征。本文还指出，爱因斯坦版本的等效原理并不排除引力能动量密度定义的存在。
2006-08-26 gr-qc
Galilean-invariant scalar fields can strengthen gravitational lensing
暗能量之谜表明在长尺度上存在新的引力物理学。然而，引力的光自由度受到太阳系观测的严格限制。我们可以通过在引力中加入一个伽利略不变的标量场来解决这个明显的矛盾。这些标量被称为伽利略子，在超密度附近有很强的自相互作用，就像太阳系一样，抑制了它们的动力学效应。这些非线性在宇宙学尺度上很弱，允许新的物理学运作。在这封信中，我们指出，一个巨大的引力激发耦合的伽利略应力能量引力可以有一个令人惊讶的后果：增强引力透镜。由于增强出现在一个固定的缩放位置的范围广泛的暗物质晕质量，堆叠集群分析弱透镜数据应该能够检测或限制这种影响。
2011-05-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Binary systems as gravitational wave detectors
本研究总结了利用双星系统的共振效应探测μHz频段引力波的当前进展，并探讨了双星系统在暗物质搜寻中探索未知参数空间的作用，为探索新频段引力波及相关宇宙现象提供了方向。
2025-06-13 gr-qc hep-ph
A perturbative solution for gravitational waves in quadratic gravity
通过向爱因斯坦线性化场方程添加连续微扰，我们找到了线性化二次引力的引力波解。我们表明，只有Ricci平方二次不变量有助于给一个不同的解决方案中发现的爱因斯坦的广义相对论。微扰解被写成$β$参数的幂级数，$β$参数是二次引力作用量中Ricci平方项的系数。我们还表明，对于一个给定的角频率$ω$的单色波，微扰解可以总结出一个精确的解，线性化版本的二次引力，$0<ω<c/\midβ\mid^{1/2}$。这一结果可能对宇宙学起源的引力波背景的预言产生影响。
2003-04-23 gr-qc
An Axisymmetric Gravitational Collapse Code
我们提出了一个新的数值代码，旨在解决轴对称时空的爱因斯坦场方程。这个项目的长期目标是构建一个代码，将能够研究轴对称的许多问题，包括引力坍缩，临界现象，宇宙审查的调查，和迎面黑洞碰撞。我们在这里的目标是详细介绍我们用来得到相应方程组的（2+1）+1形式以及我们用来求解它们的数值方法。我们能够获得稳定的发展，尽管轴上的坐标系的奇异性，通过对所有变量施加适当的正则性条件，并通过增加数值耗散双曲方程。
2003-01-03 gr-qc
Probing Noncommutativity with Inflationary Gravitational Waves
本文用非对易场方法研究了暴胀过程中产生的引力波背景（GWB）的行为。由此导出了一个附加项，从而修正了引力波的色散关系，使原初引力波获得了一个有效质量。因此它在局部破坏了洛伦兹对称性。此外，该附加项会使GWB的低频能谱稍有抬升，而在更低的能量尺度（其波长可能在当前视界附近），则会使谱受到极大的抑制。因此，在低频范围内的能谱上形成尖锐的峰。这个峰值应该是探测我们宇宙背景中时空非对易性可能存在的一个关键判据，也是局域场论中洛仑兹对称性破缺的一个关键检验。综合考虑各种可能对GWB演化的影响，给出了张量功率谱及其能谱的一些新信息，为今后的宇宙学观测提供了可能。
2007-08-20 astro-ph gr-qc hep-th
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
