Analogue Cosmological Particle Creation: Quantum Correlations in Expanding Bose Einstein Condensates
在类引力框架下研究了膨胀玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中的量子关联结构。我们认为这两个3+1各向同性膨胀的BEC以及实验相关的情况下,一个细长的,有效的1+1维,扩大冷凝。在这种情况下,我们包括在凝聚,一个功能很少包括在模拟重力文献中的不均匀性的影响。在这两种情况下,我们链接的BEC膨胀到一个简单的模型,扩大时空,然后研究的相关结构的数值和分析(在适当的近似)。我们还讨论了预期的强度,这种相关模式和实验可行的BEC系统中,这些影响可能会在不久的将来被检测到。
2010-09-15 gr-qc
A rapidly expanding Bose-Einstein condensate: an expanding universe in the lab
本文从实验和理论两方面研究了超音速膨胀环形玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学。膨胀使长波长激发红移,就像在膨胀的宇宙中一样。膨胀后,在径向模式的能量导致生产散装拓扑激发-孤子和漩涡-驱动生产大量的方位角声子,并在后期,造成随机持续电流。这些复杂的非线性动力学,由在一种模式中相干存储的能量提供燃料,让人想起可能在暴胀结束时发生的一种“预热”。
2018-04-20 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-th
Numerical solutions to Einstein's equations in a shearing-dust Universe: a code comparison
近年来,人们开发了一系列用于宇宙结构形成的广义相对论模拟程序。在这里,我们表明,这些代码的一个样本产生一致的结果超出牛顿政权。我们模拟了引力磁场主导的爱因斯坦方程的解--引力磁场是一种矢量型的引力场,在牛顿引力中不存在,它会产生框架拖曳,即领先阶的后牛顿效应。我们通过在每个独立的代码中执行射线追踪来计算坐标不变对相交零测地线的影响。有了这个可观测的量,我们评估和比较每个代码的能力,计算相对论效应。
2020-05-19 astro-ph.CO gr-qc
The plane symmetric Einstein-dust system with positive cosmological constant
将具有正宇宙学常数的爱因斯坦方程耦合到平面对称的无压理想流体物质中。在适当的初始条件下,证明了所得到的爱因斯坦-尘埃系统在未来时间方向上存在整体经典解。同时也得到了一些后期渐近性质。
2007-09-25 gr-qc
Celestial dynamics and astrometry in expanding universe
阐述了膨胀的弗里德曼宇宙中爱因斯坦场方程的牛顿极限的数学概念。推导了行星和光的测地线运动方程,并进行了比较。
2012-12-20 astro-ph.CO gr-qc
Geometric and physical properties of closed ever expanding dust models
目前的观测表明,我们的宇宙与一个小的正空间曲率并不矛盾,这种曲率可以与具有“封闭”标准拓扑的静止框架相关联。我们研究一个玩具模型概括的$Λ$ CDM模型的形式不断扩大Lemaitre-Tolman-Bondi(LTB)模型与积极的空间曲率。众所周知,这样的模型与$Λ=0$表现出薄层分布的转折值的区域距离,必须通过以色列-Lanczos形式主义的研究。我们发现,这种分布源表现出非物理行为的大宇宙时间和它的存在可以检测到观测。然而,这些非物理特征总是可以通过假设$Λ>0$来避免。虽然这些LTB模型是非常简化的,我们相信,这些结果提供了一个简单的参数,有利于假设一个非零的正宇宙学常数的宇宙学模型。
2018-04-18 gr-qc
Gibbons-Hawking Effect in the Sonic de Sitter Space-Time of an Expanding Bose-Einstein-Condensed Gas
我们提出了一个实验方案来观察Gibbons-Hawking效应的声学模拟的1+1维德西特宇宙,产生于膨胀,雪茄状的玻色-爱因斯坦凝聚体。结果表明,在陷阱的中心,一个原子量子点与声子相互作用的两能级系统,观察到的热玻色分布在德西特温度。
2003-12-15 cond-mat gr-qc hep-th
High-frequency backreaction for the Einstein equations under $\mathbb U(1)$ symmetry: from Einstein-dust to Einstein-Vlasov
本文在 $\mathbb U(1)$ 对称和椭圆规范下,证明 Einstein-无质量 Vlasov 系统的解可由高频真空时空近似,将先前 Einstein-多重零尘埃系统的极限构造扩展至 Vlasov 场,并将尘埃族数量趋于无穷。
2025-06-26 gr-qc math.AP
A One Parameter Family of Expanding Wave Solutions of the Einstein Equations That Induces an Anomalous Acceleration Into the Standard Model of Cosmology
我们推导出一组新的方程,它描述了爱因斯坦方程的一个连续的单参数膨胀波解族,使得与宇宙学的标准模型的纯辐射相有关的弗里德曼宇宙作为一个单点嵌入到这个族中。所有与这个族相关的时空度规都满足状态方程$p=ρc^2/3$,修正了大爆炸标准模型中暴胀后的纯辐射相。通过将中心的解扩展到哈勃长度的首阶,这个族简化为一个单参数的扩展时空族,它代表了标准模型的微扰。然后,我们推导出一个共同移动的坐标系,在这个坐标系中,扰动的时空可以与标准模型进行比较。在这个坐标系中,我们计算了对哈勃常数的修正,以及对位于扩展FRW时空中心的观测者的红移与光度关系的精确的首阶二次修正。对红移与光度关系的首阶修正需要一个可调的自由参数,它引入了反常加速度。我们的结论是,任何修正后观察到的辐射阶段的大爆炸的红移与光度的关系可以占,在领先的二次阶水平,通过调整这个自由参数。由于确切的非相互作用的膨胀波代表可能的时间渐近波模式的守恒定律,我们建议进一步调查的可能性,这些修正的标准模型可能占异常加速的星系,没有引进的宇宙学常数。
2009-01-12 astro-ph.CO gr-qc math.AP
Einstein-Cartan, Bianchi I and the Hubble Diagram
我们试图解决暗物质的问题,在理论和哈勃图的超新星之间的配合,允许通过爱因斯坦-嘉当的引力扭转和各向异性通过轴向Bianchi I度规。否则我们是保守的,只承认宇宙学常数和尘埃。我们的模型的失败是通过我们最佳拟合中的相对灰尘量来量化的:在1西格玛水平下,Omega_{m0} = 27%+/-5%。
2016-01-27 astro-ph.CO gr-qc
Thompson Scattering in an Expanding Universe
本文导出了膨胀宇宙中自由电子对电磁波散射的汤姆逊截面。采用Einstein-Infeld-Hoffmann(EIH)曲面积分方法得到电子的运动方程。这些积分近似地通过扰动Einstein-deSitter宇宙学场来计算。结果表明,Thompson截面随时间的变化与宇宙尺度因子R(t)的平方成反比。
1997-09-14 gr-qc
A new class of non-aligned Einstein-Maxwell solutions with a geodesic, shearfree and non-expanding multiple Debever-Penrose vector
在最近的一项关于代数特殊爱因斯坦-麦克斯韦场的研究[NVdB 2017]中,研究表明,对于非零宇宙学常数,非对齐解不可能具有测地线和无剪切多重Debever-Penrose向量k。当$Λ=0$这样的解确实存在并且可以在固定零四分体使得$Ψ_0 = Ψ_1 = Φ_1 = 0$和$Φ_0 = 1$之后根据纽曼-彭罗斯系数$π$是否为0来分类。$π= 0$族包含Griffiths解(Griffiths 1986),作为子族有Cahen-Spelkens、Cahen-Leroy和Szekeres度量。在[Griffiths 1986]中声称并在[NVdB 2017]中重复的是,对于$π= 0$,零射线k和l都是非扭曲的:虽然$μ\Im (ρ) = 0$肯定是真的,但$μ= 0$的情况似乎被忽略了。一族的解决方案,其中k是扭曲的,但非扩展。
2018-06-27 gr-qc
Cosmological Einstein-Lambda-perfect-fluid solutions with asymptotic dust or radiation equation of state
本文提出渐近尘埃和渐近辐射状态方程的概念,证明具有渐近辐射状态方程的 Einstein-Lambda-完美流体方程允许大量数据演化为具有光滑共形边界及延拓的解。
2023-05-18 gr-qc
Geometry of charged rotating discs of dust in Einstein-Maxwell theory
本文在爱因斯坦-麦克斯韦理论的框架内,用后牛顿展开法讨论了尘埃带电旋转圆盘的几何性质。研究圆盘的适当半径和适当周长使我们能够解决与Ehrfest悖论有关的问题。在牛顿极限下,它与狭义相对论中的旋转圆盘是一致的。带电的旋转尘埃盘也具有类似物质的性质。圆盘的一个基本几何性质是它的高斯曲率。通过另外计算解析极限情况(带电旋转)麦克劳林盘、电平衡尘埃盘和不带电尘埃盘的高斯曲率来检验带电旋转尘埃盘的结果。我们发现,通过增加光盘的比荷有发生从负到正曲率的过渡。
2023-02-13 gr-qc
Regular and quasi black hole solutions for spherically symmetric charged dust distributions in the Einstein-Maxwell theory
利用静电平衡尘埃(ECD)的静态球对称分布构造了Majumdar-Papapetrou形式的Einstein-麦克斯韦方程组的解.意外的分叉行为的解决方案方面的源强度被发现本地化,以及三角洲函数ECD分布。一般ECD分布的统一处理完成,它表明,对于某些源强度的一类正规解接近闵可夫斯基时空,而其他任意接近黑洞解。
2005-09-11 gr-qc
Inhomogeneous Dust Collapse in 5D Einstein-Gauss-Bonnet Gravity
本文考虑了爱因斯坦引力场中具有Gauss-Bonnet二次曲率组合的Lemaitre-Tolman- Bondi型时空,给出了封闭形式的精确解。事实证明,高斯-邦纳项的耦合常数的存在,α> 0,完全改变了奇异性的因果结构,从类似的广义相对论的情况。在五维Gauss-Bonnet扩展的爱因斯坦方程中,非均匀尘埃的引力坍缩导致了一个大质量但弱的类时奇点的形成,而这在广义相对论中是不允许的.有趣的是,这是三个猜想的反例,即宇宙监督猜想,箍猜想和塞弗特猜想。
2010-02-17 gr-qc
Sharp asymptotics for Einstein-$λ$-dust flows
本文研究了时间片与可定向紧致三维流形$S$同构的流形上具有正宇宙学常数$λ$的爱因斯坦尘埃方程.它表明,一套标准的柯西数据的爱因斯坦- $λ$ -尘埃方程$S$包含一个开放的(在适当的Sobolev规范)子集的数据,发展成解决方案,承认在未来的时间一样无穷大的空间一样的共形边界${\cal J}^+$,这是$C^{\infty}$,如果数据是类$C^{\infty}$和相应的较低的光滑度,否则。作为一种特殊情况,FLRW溶液具有很强的稳定性。这些解可以方便地用它们在${\cal J}^+$上导出的渐近端点数据来表征,只需要求解一个线性方程就可以构造出这样的数据。在能量密度$\hatρ$处处为正的情况下,可以构建这样的数据而根本不求解任何微分方程。
2016-01-18 gr-qc
Late-time behaviour of the Einstein-Vlasov system with Bianchi I symmetry
爱因斯坦-尘埃系统的晚时行为在均匀时空中得到了很好的理解。对于比安奇我的情况下,我们已经能够表明,爱因斯坦-弗拉索夫系统的后期行为很好地近似于爱因斯坦尘埃系统,假设一个是接近唯一的固定的解决方案,这是爱因斯坦尘埃系统的吸引子。
2010-12-21 gr-qc
Entanglement in an expanding toroidal Bose-Einstein condensate
本文研究了膨胀环形玻色-爱因斯坦凝聚体中声子产生导致的纠缠,利用高斯态技术量化了退相干和初始压缩态对纠缠的影响,并提出了实验测量协方差矩阵关联的协议。
2023-07-14 cond-mat.quant-gas gr-qc
Curved and expanding spacetime geometries in Bose-Einstein condensates
声子具有无质量相对论粒子的特征线性色散关系。它们作为玻色-爱因斯坦凝聚体的低能量激发而产生,并且在非均匀的情况下,由空间和时间相关的声学度量来控制。我们将讨论如何通过实验设计这个度规来实现弯曲的时空几何,特别是扩展的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙学,具有负的,消失的或正的空间曲率。一个非零的哈勃率可以通过一个依赖于时间的散射长度的背景凝聚。对于相对论量子场,这导致了粒子产生的现象,我们将详细描述。我们解释了如何粒子生产和其他有趣的功能,量子场论弯曲的时空可以测试的实验可访问的关联函数。
2022-02-22 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-th
Dust collapse in 4D Einstein-Gauss-Bonnet gravity
在最近提出的Einstein-Gauss-Bonnet引力的四维极限下考虑了引力坍缩。我们表明,对于由均匀尘埃组成的球体的坍缩,该过程在性质上类似于纯爱因斯坦引力的情况。奇点形成为坍缩的终态,它总是被困在视界后面。然而,与爱因斯坦理论不同的是,由于高斯-邦纳项,坍缩云以零速度到达奇点,奇点形成的时间相对于纯爱因斯坦情况有所延迟。
2020-05-30 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Quantum matter bounce with a dark energy expanding phase
通过分析包含一个指数势标量场的量子宇宙学方案,我们得到了一个宇宙模型,该模型实现了从非常大尺度的经典尘埃收缩,即模型的初始排斥子,并在奇点附近移动到刚性物质收缩,由于量子反弹而避免了奇点。然后宇宙进入一个刚性物质膨胀阶段,然后进入暗能量时代,最后回到尘埃膨胀阶段,即模型的最后吸引子。因此,我们得到了一个非奇异的宇宙学模型,其中一个单一的标量场既可以描述弹跳模型的物质收缩相,也可以描述瞬态膨胀的暗能量相。由于宇宙在遥远的过去必然是尘埃主导的,因此在这个时代可以很容易地施加通常的绝热真空初始条件,避免了在弹跳模型中考虑暗能量时出现的常见问题。
2017-08-03 gr-qc quant-ph
Bubble dynamics: (nucleating) radiation inside dust
我们考虑两个空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker时空被一个非平凡的类时薄壳所分割,其中有限延拓的内部区域包含辐射,外部区域充满尘埃。然后,我们将表明,虽然演变是由一个大的约束条件,解析描述的气泡半径的演变可以得到正式扩大短时间后,壳达到其最小尺寸。特别是,我们将发现,一个以零膨胀速度开始的辐射泡,可以与膨胀的尘埃外部相匹配,但不能与坍缩的尘埃外部相匹配,不管尘埃的能量密度如何。前一种情况可以用来描述膨胀的尘埃云内辐射气泡的成核,尽管最终的结构比初始的尘埃包含更多的能量,相反的过程,坍缩的辐射转化为坍缩的尘埃,因此在能量上是有利的。然而,我们推测尘埃内部的(小的)衰减真空能量或宇宙学常数仍然可以触发成核。最后,我们的微扰(但分析)方法可以很容易地适应壳内外物质的不同组合,以及更一般的表面密度,与宇宙学和相变期间缺陷形成的研究相关。
2011-06-17 gr-qc hep-th
Toward a Quantization of Null Dust Collapse
球对称的零尘埃云,像它们的类时对应物一样,可能经典地坍缩成黑洞或裸奇点,这取决于它们的初始条件。我们考虑任意分布的零尘埃坍缩的哈密顿动力学,用物理半径$R$,零坐标,坍缩云的$V$或膨胀云的$U$,零物质的质量函数$m$,以及它们的共轭动量来表示。这种描述是由ADM描述通过Kuchasyness型正则变换得到的.约束在正则动量中是线性的,并实现了狄拉克约束量子化程序。得到了具有任意质量函数的膨胀和收缩零尘埃云的显式解。
2002-03-14 gr-qc
A novel exact cosmological solution of Einstein equations
本文给出了理想流体的爱因斯坦广义相对论方程组的一种新的齐次几何平坦精确解。该解决方案描述了一个膨胀/收缩的超圆柱体,与标准FLRW宇宙学所依赖的观测支柱非常吻合,而且,它可以自然地解决一些最突出的问题。
2010-10-03 astro-ph.CO gr-qc
Collapsing in the Einstein flow
我们考虑用紧致类空超曲面扩张具有CMC叶理的真空时空。在尺度不变的先验几何边界(III型),我们表明,有任意大的未来的时间间隔,由一个平坦的时空或卡斯纳时空建模。我们给出了一类不满足先验界(II型)的膨胀真空时空的相关结果。
2018-04-23 gr-qc math.DG
On explicit solutions to the stationary axisymmetric Einstein-Maxwell equations describing dust disks
我们回顾了稳态轴对称爱因斯坦-麦克斯韦方程组的显式解,它可以被解释为带电尘埃盘。有限或无限延伸的圆盘是无限薄的,并且在电真空的边界处构成表面层。利用投影形式得到了存在一个Killing矢量时的Einstein-麦克斯韦方程组。静态爱因斯坦-麦克斯韦方程组的SU(2,1)不变性可用于通过所谓的哈里森变换从纯真空情况的解构造电真空的解。结果表明,相应的解决方案将始终有一个非零的总电荷和旋磁比为2。由于真空和电真空方程在静止轴对称的情况下是完全可积的,大类的解决方案可以构造与技术从孤立子理论。最丰富的一类物理上有趣的解决方案的纯真空的情况下,由于Korotkin的超椭圆θ函数。讨论了Harrison变换超椭圆解。
2005-12-22 gr-qc
Formation of a sonic horizon in isotropically expanding Bose-Einstein condensates
我们提出了一个简单的实验,以创建一个各向同性囚禁冷原子在目前可用的实验技术的声波视界。对Gross-Pitaevskii方程的数值模拟表明,声速层的出现是通过使凝聚体膨胀来实现的。膨胀是通过改变相互作用来触发的,在实际实验中,这种相互作用可以通过费什巴赫共振来控制。对于足够强的强相互作用或大量的原子,音速视界是准静态的。与视界中粒子发射相关的特征温度(对应于理想情况下的霍金温度)估计为几nK。
2007-11-03 cond-mat.other gr-qc hep-th
Algebraically special, expanding and twisting gravitational fields with vanishing NUT parameter
本文对文中所述场的爱因斯坦-麦克斯韦方程组进行了简化.将已知的纯辐射解系统化,并通过分离变量给出新的解。
2001-03-27 gr-qc
Aspects of Cosmic Inflation in Expanding Bose-Einstein Condensates
在膨胀的玻色-爱因斯坦凝聚体中,波长远大于愈合长度的声子的行为方式与经历加速膨胀的宇宙中的量子场相同。这种类比有助于应用广义相对论中的许多工具和概念(如视界),以及预测相应的效应,如视界交叉后模式的冻结和相关的量子涨落放大。基本上,相同的放大机制(根据我们的标准宇宙学模型)被认为是在宇宙暴胀(即,我们宇宙演化的早期阶段)。在对类比(\emph{analogue cosmology})进行一般性讨论之后,我们计算了准二维(Q2 D)和三维(3D)凝聚体在关闭(纵向)陷阱后经历自由膨胀时的冻结和放大的密度-密度涨落。PACS:03.75.Kk,04.62.+诉
2005-09-09 cond-mat.mes-hall gr-qc quant-ph
Note on strong cosmic censorship for spherically symmetric Einstein-dust model
本文导出了球对称收缩尘埃云时空中出射光线的常微分方程。对强宇宙监督的破坏等价于存在一个在对称中心爆炸的解。作为一个应用程序,我们谴责的普遍违反强宇宙审查的尘埃云首先证明了Christodoulou。在正宇宙学常数的情况下,我们也导出了一个类似的球对称尘埃云方程,并表明在这种情况下,强宇宙审查的一般违反。
2021-10-19 gr-qc math-ph math.DG
A class of dust-like self-similar solutions of the massless Einstein-Vlasov system
本文证明了Einstein-Vlasov系统一类自相似解的存在性。这些解的初始数据是不光滑的,它们的粒子密度在余维为1的子流形中得到支持。它们可以被认为是爱因斯坦-弗拉索夫系统的光滑解和尘埃之间的中间体。研究它们的动机是为了深入了解爱因斯坦-弗拉索夫系统的解可能违反弱宇宙审查。通过假设一个合适的形式的未知数,它示出的存在性问题可以减少到某一类的存在性的一个四维系统的常微分方程取决于两个参数。该解从特定点$P_0$开始,并随着自变量趋于无穷大而收敛到稳态解$P_1$。存在性证明是基于一个拍摄的论点,并涉及到有关的四维系统的解决方案的动态的某些二维和三维系统的解决方案,从它获得的限制过程。
2010-09-14 gr-qc
Spherically symmetric gravitational collapse of a dust cloud in Einstein-Gauss-Bonnet Gravity
在没有宇宙学常数的Einstein-Gauss-Bonnet引力场中,研究了球对称尘埃云的引力坍缩,得到了3类LTB解.结果表明,高斯-博内项对奇异性的性质有着深远的影响,时空的整体结构与类似的广义相对论情况发生了巨大的变化。有趣的是,如果存在$D\geq6$,那么在5维时空中允许的裸的、大质量的、无中心的奇点的形成是被禁止的。此外,这种奇点是引力强的,是CCH的一个严重反例。
2011-07-14 gr-qc hep-th
An analysis of the Sultana-Dyer cosmological black hole solution of the Einstein equations
本文分析了一个特殊宇宙学背景下的黑洞的广义相对论的Sultana-Dyer解。我们发现一个膨胀的(弱)时空奇点,而不是报告的共形Killing视界,这是由一个膨胀的黑洞表观视界(内部的宇宙学表观视界)的大部分宇宙的历史。这个奇异性在早期是裸露的,我们还研究了解的整体结构。
2009-07-26 gr-qc
Isotropization of Slowly Expanding Spacetimes
我们表明,均匀的,无质量的爱因斯坦-弗拉索夫系统的环形空间拓扑结构和对角Bianchi I型对称性的初始数据接近各向同性的数据各向同性的未来,特别是渐近线的辐射爱因斯坦-deSitter模型。我们使用的能量方法来获得定量估计的速率在这类模型的各向同性。
2019-11-13 gr-qc math-ph math.MP
Spacetimes foliated by non-expanding null surfaces in the presence of a cosmological constant
我们证明了每一个解的爱因斯坦方程可能非零的宇宙学常数,是由非膨胀零面横向于一个单一的非膨胀零面叶属于家庭的近(极值)的地平线几何。我们的结果是局部的,在单个非扩张零曲面的邻域内成立。
2018-09-20 gr-qc
The Global Future Stability of the FLRW Solutions to the Dust-Einstein System with a Positive Cosmological Constant
在类空柯西超曲面与T^3同构的情形下,研究了具有正宇宙学常数的尘埃-爱因斯坦系统的著名的Friedman-Lematre-Robertson-Walker(FLRW)解族的小扰动.这些解决方案模拟了一个安静的无压流体在一个动态的时空经历加速膨胀。我们证明了FLRW解在初始数据的小扰动下是非线性全局未来稳定的。我们的分析相对于一个谐波型坐标系,其中宇宙常数的结果在发展方程中的耗散项的存在。我们的结果推广了文献[38,44,42]的结果,其中对于状态方程p = c_s^2 ρ,0<c_s^2 <= 1/3的Euler-Einstein系统也证明了类似的结果.尘埃-爱因斯坦系统是欧拉-爱因斯坦系统,其中c_s=0。我们克服的主要困难是,与0 < c_s^2 <= 1/3的情况相比,尘埃的能量密度失去了一个可微度。由于尘埃-爱因斯坦方程是耦合的,这种可微性的损失为推导所有解变量的高阶导数的估计引入了新的障碍。为了解决这个困难,我们用一个精心选择的微分算子来交换方程,并推导出一系列椭圆估计,补充了[38,44]的能量估计。我们的分析的一个重要特征是,即使所有解变量的高阶导数的增长速度比0<c_s^2 <= 1/3的情况快得多,我们也能够接近我们的估计。我们的结果特别适用于小的紧凑的扰动消失的尘埃状态。
2013-11-06 gr-qc math.AP
Charged cosmological dust solutions of the coupled Einstein and Maxwell equations
众所周知,通过Majumdar、Papapetrou、Hartle和Hawking的工作,耦合的Einstein和麦克斯韦方程组允许静态多黑洞解,其代表多个点电荷的平衡平衡态。这是在明确的质荷比条件下,引力和电斥力精确抵消的结果。由此产生的粒子质点系,被称为极带电尘埃,产生了具有裸奇点的时空的例子。在本文中,我们考虑连续极限的Majumdar-Papapetrou-Hartle-Hawking解决方案模拟的空间所占据的扩展分布的极端带电的灰尘。我们表明,对于一个给定的光滑分布的有限ADM质量的物质,有一个连续的家庭的光滑的解决方案,实现渐近平坦的空间度量。
2010-01-28 gr-qc hep-th math.AP
Particle Creation in Anisotropically Expanding Universe
利用量子光学的压缩真空态理论,得到了Bianchi I型宇宙中半经典爱因斯坦方程的近似解。在各向异性背景宇宙学中,我们也考察了非经典粒子产生的现象。
2003-08-25 gr-qc
Spherical gravitational collapse in 5D Einstein-Gauss-Bonnet gravity
本文考虑了在爱因斯坦引力场中,具有二次曲率项的Gauss-Bonnet(GB)组合的非均匀尘埃(和零尘埃)的球形引力坍缩。事实证明,GB项$α> 0$的耦合常数的存在完全改变了类似广义相对论情况下奇点的因果结构。在五维GB扩展的爱因斯坦方程中,非均匀尘埃的引力坍缩导致了一个大质量但弱的类时奇点的形成,这是广义相对论所禁止的.两个不同坍缩解的表观视界显示出有趣的数学相似性。
2014-03-09 gr-qc
Collapsing dust thin shells in Einstein-Gauss-Bonnet gravity
研究了球对称薄壳在EGB引力场中的引力坍缩。在最近提出的四维极限下,我们发现坍缩壳将在一个小半径处反弹,而不会形成奇点。这种反弹行为类似于测试粒子和均匀球形尘埃星的反弹行为,这与高斯-邦纳项将修改爱因斯坦引力的小尺度行为的预期一致。我们分析了代表弹跳过程的动态时空的因果结构,发现薄壳在彭罗斯图上具有振荡行为,这意味着薄壳导致了一种新类型的黑洞,相对于坍缩形成的事件视界之外的观察者。我们还发现弱宇宙监督猜想在这个模型中成立。这种规则的引力坍缩的进一步含义进行了讨论。
2022-03-08 gr-qc hep-th
Rotating dust solutions of Einstein's equations with 3-dimensional symmetry groups, Part 2: One Killing field spanned on u^α and w^α
这是一系列三篇论文的第二部分。利用与第1部分相同的方法和坐标,在假设只有一个Killing场跨在速度场$u^α$和旋转场$w^α$上的条件下,研究了具有三维对称群的爱因斯坦方程的旋转尘埃解,而另外两个定义在所考虑的时空区域的每个点处线性地独立于$u^α$和$w^α$的向量。在每一种情况下,发现了Killing场,并解决了度量张量分量的Killing方程。爱因斯坦方程简化在少数情况下,三个(最有可能)新的解决方案被发现,并确定了几类解决方案以前已知的本计划。其中包括Ozsváth,Maitra,Ellis,King和Vishveshwara和Winicour的作品。PACS编号04.20 q,04.20.Cv,04.20.Jb,04.40.+ C
2001-02-09 gr-qc
Regular and singular solutions for charged dust distributions in the Einstein--Maxwell theory
本文给出了Majumdar-Papapetrou系统中静态球对称极带电尘埃的解,对于一定量的分配质量/电荷,解具有一种奇异性,这种奇异性可能使它们在物理上不可接受,因为相应的物理相关量也是奇异的。这些解决方案,与一些零节点的度量张量,正则化通过$δ$壳形式主义,从而重新定义的质量/电荷分布。在这些奇异解中不再存在以前发现的正则解的分叉行为,但在总质量中观察到类似量子化的行为。正则化解的谱恢复了Tolman-Whittaker和ADM质量的相等性,以及净电荷和ADM质量的相等性,这是Majumdar-Papapetrou系统的显著特征。
2007-09-28 gr-qc
The Einstein--null dust system in spherical symmetry with an inner mirror: structure of the maximal development and Cauchy stability
本文研究了球对称Einstein-无质量Vlasov系统的渐近AdS初值在径向测地线上的演化,在类时无穷远$Λ<0$上施加反射边界条件.这个系统相当于球对称的爱因斯坦-零尘埃系统,允许进入和外出的灰尘。一般来说,这个系统的解在有限的时间内(与初始数据的大小无关)就崩溃了;我们强调了这一事实,通过证明,在进入的尘埃到达对称轴的第一点,解变得$C^{0}$不可扩展,尽管时空度规在那一点之前保持规则。克服适定性的这个小障碍的一个方法是在$\{r=r_{0}\}$、$r_{0}>0$形式的类时超曲面上放置一个内镜,并研究外部域$\{r\ge r_{0}\}$上的演化。在这种情况下,我们证明了一般光滑和渐近AdS初始数据集的最大发展的存在性和唯一性,并研究这些发展的基本几何性质。此外,我们建立了一个粗略的初始数据规范的解决方案的适定性和柯西稳定性,测量的能量浓度成比例的镜像半径$r_{0}$的规模。上述适定性和柯西稳定性估计用于我们的同伴文件的证明的AdS不稳定性猜想的Einstein-空尘系统。然而,本文件的结果也可能具有独立的意义。
2017-04-27 gr-qc math.AP
Raychaudhuri equations and gravitational collapse in Einstein-Cartan theory
本文将Raychaudhuri方程推广到具有挠率的时空中,讨论了膨胀、剪切和涡度对类时和零汇的影响。这些方程是纯粹的几何像原来的Raychaudhuri方程,并可以减少到他们时,没有扭转。利用Einstein-Cartan-Sciama-Kibble场方程导出了有效应力-能量张量。我们还考虑了尘埃引力坍缩的Oppenheimer-Snyder模型。结果表明,零能量条件(NEC)被违反之前,坍缩的尘埃的密度达到普朗克密度,暗示时空奇点可能会避免,如果有一个非零的扭矩,即如果坍缩的尘埃粒子具有内禀自旋。
2021-10-25 gr-qc
Future stability of expanding spatially homogeneous FLRW solutions of the spherically symmetric Einstein--massless Vlasov system with spatial topology $\mathbb{R}^3$
本文证明了宇宙学常数为零的 Einstein--massless Vlasov 系统中空间均匀 FLRW 解在空间拓扑为 $\mathbb{R}^3$ 时对紧支撑球对称扰动的非线性未来稳定性,并比较了其能动张量分量在双零标架下相对于 Minkowski 空间的不同衰减率。
2023-06-30 gr-qc math-ph math.AP
The gravitational collapse of the dust toward the newly formed rotating black holes in Kerr and 4-D Einstein-Gauss-Bonnet Gravities
本研究在广义引力与4维Einstein-Gauss-Bonnet引力框架下,通过含相对论流体力学的数值模拟,探究黑洞自转参数与EGB耦合常数对尘埃向新生旋转黑洞坍缩的曲率效应、吸积盘动力学及吸积率的影响。
2023-12-17 astro-ph.HE gr-qc
Some Further Properties of the Accelerated Kerr-Schild Metrics
我们将先前发现的Einstein-Maxwell-null尘埃和Einstein-Born-Infeld-null尘埃方程的加速Kerr-Schild度规推广到包含宇宙学常数的情况。这样我们得到了静态时空中荷电de Sitter度量的推广。我们也给出了我们以前的Einstein-Maxwell和Einstein-Born-Infeld解的零加速度极限的推广。
2003-08-07 gr-qc
Rotating dust solutions of Einstein's equations with 3-dimensional symmetry groups, Part 3: All Killing fields linearly independent of u^α and w^α
这是一系列三篇论文的第三部分,也是最后一部分。使用与第1部分和第2部分相同的方法和坐标,在假设Killing矢量线性独立于时空区域中每一点的速度$u^α$和旋转$w^α$的条件下,研究了具有三维对称群的爱因斯坦方程的旋转尘埃解。在每一种情况下出现的度量张量的分量的Killing字段被发现和Killing方程被解决。在任何情况下,爱因斯坦方程都没有取得任何进展,也没有发现以前已知的解。简要概述文献的解决方案与旋转源。
2001-02-09 gr-qc
Expanding ring-shaped Bose-Einstein condensates as analogs of cosmological models: Analytical characterization of the inflationary dynamics
研究了中心半径逐渐增大的环形阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的膨胀。基态的演化描述使用的缩放变换。此外,通过Bogoliubov-de Gennes方法的推广,在不同的基态的激发方位角模式的动力学进行了分析。我们的研究结果解释了最近实验中观察到的一些特征,这些实验的重点是测试该系统作为宇宙学暴胀模型的平行模型的适用性。的径向动力学,这对应于宇宙学对应的暴胀场,解析特征在于:膨胀被发现诱导的振荡位移的凝聚体以及耦合的径向和垂直宽度的变化。我们的研究结果也解释了观测到的红移和哈勃摩擦的出现在最初准备的方位角模式的演变。我们的描述,它跟踪的设置在膨胀中的不同组件的作用,提高了可控性,因此,潜在的系统作为一个地面模拟宇宙学模型的膨胀动力学。
2019-10-24 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-th
The Faulty Assumptions of the Expanding-Universe Model vs. the Simple and Consistent Principles of a Flat-Universe Model -- with Moving Pisa Tower Experiment which Tests General Relativity
马赫原理提出了绝对宇宙。例如,当爱因斯坦站在地上放松时,他的手臂自然下垂。可一旦旋转身体,他的手臂就会抬起,旋转的速度越来越快。马赫原理是指整个宇宙的物质可以影响局部的动力学系统。也就是说,整个宇宙的物质建立了局部的绝对参考系。然而,爱因斯坦的广义相对论是反对马赫原理的绝对参考系的。
2010-01-29 astro-ph gr-qc
A proof of the instability of AdS for the Einstein--null dust system with an inner mirror
在2006年,Dafermos和Holzegel提出了所谓的AdS不稳定性猜想,指出AdS的初始数据存在任意小的扰动,在共形无穷大的反射边界条件下,在$Λ<0$的爱因斯坦真空方程的演化下,导致黑洞的形成。数值研究这一猜想在更简单的设置的球对称爱因斯坦标量场系统是由比松和Rostworowski,其次是大量的数值和启发式工程的几个作者。在本文中,我们提供了第一个严格的证明AdS不稳定性猜想在最简单的可能设置,即球对称的爱因斯坦-无质量的弗拉索夫系统,在这种情况下,弗拉索夫场的情况下,而且只支持径向测地线。这个系统相当于爱因斯坦-零尘埃系统,允许进入和离开的尘埃。为了克服当零尘到达中心$r=0$时系统的崩溃,我们在$r=r_{0}>0$上放置了一个内镜,并在外部区域$\{r\ge r_{0}\}$上研究了系统的演化.在我们的配套文件的结构的最大发展和柯西稳定性的一般初始数据在这种设置进行了研究。主要定理的陈述如下:我们构造一族镜像半径$r_{0ε}>0$和初始数据$\mathcal{S}_ε$,$ε\in(0,1]$,它们以适当的范数收敛到AdS的初始数据,使得对于任何$ε>0$,$\mathcal{S}_ε$的最大发展$(\mathcal{M}_ε,g_ε)$包含一个黑洞区域.我们的证明是基于纯粹的物理空间的论点。
2017-04-27 gr-qc math.AP
An inhomogeneous solution of Einstein equations with viscous fluids
在共形平坦度规的假设下,我们得到了具有粘性流体能量动量的爱因斯坦方程的非齐次解。我们认为,粘性解决方案可以作为一个模型的膨胀不均匀的暗能量。
2020-03-29 gr-qc hep-th
Cylindrical gravitational waves in expanding universes: Models for waves from compact sources
在我们熟悉的圆柱形引力波真空时空中,施加了新的边界条件。新的时空家族代表了一个平坦膨胀(Kasner)宇宙中的柱面波。空间截面是平坦的,非圆锥形的,在那里波还没有到达,波的振幅下降得比在爱因斯坦-罗森解中更快,允许更规则的零初始化。
2007-04-06 gr-qc