The Spatial Averaging Limit of Covariant Macroscopic Gravity - Scalar Corrections to the Cosmological Equations
众所周知,任何明确的平均方案类型的描述宇宙的大尺度行为必不可少的,必须产生修正的爱因斯坦方程应用在宇宙学的设置。爱因斯坦方程的修正是否有意义的问题仍然是一个争论的主题,部分原因是现有的平均方案可能存在模糊性。特别是,它已在文献中认为,平均的影响可能是规范的文物。我们应用Zalaletdinov的宏观引力(MG)的形式主义,这是一个完全协变和非微扰的平均计划,试图构建规范独立的修正标准的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker(FLRW)方程。我们发现,而不能逃避的问题,依赖于\emph{one}规范的选择-这是固有的假设大规模的均匀性和各向同性-然而,它是可能的,以建设\emph{spacetime scalar}校正标准FLRW方程。这部分地解决了关于修正是规范伪影的批评。对于一个特定的初始选择的规范,简化了形式主义,我们明确地构建这些标量的基本非齐次几何,并附带证明,正式的结构与此规范选择的修正是相同的类似的修正由Buchert导出的标量的空间平均的上下文中。
2007-06-23 astro-ph gr-qc hep-th
Backreaction on the luminosity-redshift relation from gauge invariant light-cone averaging
使用最近提出的规范不变的制定光锥平均,再加上适应“测地线光锥”坐标,我们展示了如何“诱导反反应”的效果出现,在一般情况下,从相关的波动的光度距离和协变积分措施。考虑到一个现实的随机频谱的原始(暴胀)起源的不均匀性,我们发现,无论是在亮度红移关系和色散诱导的反反应是大于天真的预期。另一方面,前者,至少在线性微扰区域的主导阶,不能解释在大红移下观测到的暗能量效应。一个完整的二阶计算,或甚至更好的可靠估计的贡献,从非线性制度,似乎是必要的,然后才能得出确切的结论,正确解释的数据。
2012-04-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational self force and gauge transformations
我们探讨如何引力自力(或“辐射反应”力),作用于弯曲时空中的点状测试粒子,是在规范变换修改。我们推导出一般变换定律,用与规范变换相关的无穷小位移矢量来描述自力的变化。基于这个变换定律,我们将Mino等人和Quinn和Wald(最初在调和规范中制定)的正则化处方扩展到任意规范。然后,我们扩展的方法的模式和正则化(这提供了一个实用的手段计算正则化的自我力,最近被应用到调和规范引力自我力)到任意规范。我们发现该方法中的正则化参数是与规范无关的。我们还探讨了自作用力从谐波规范到Regge-Wheeler规范和辐射规范的规范变换,重点关注这些规范变换的规律性。我们的结论是,在Schwarzschild时空中的自作用力的Regge-Wheeler规范的变换是正规的径向轨道和不规则的,否则,而辐射规范的变换是不规则的所有轨道。
2001-07-16 gr-qc
The cosmological backreaction: gauge (in)dependence, observers and scalars
我们讨论了几个问题,最近提出的建议,定义经典的空间平均值被用于所谓的宇宙学反作用问题。在大的平均体积极限中,所有的规范依赖性消失,不同的平均值可以由与不同的标量场相关联的观测者唯一地表征。强调了这种平均过程与标准平均过程的关系,并提出了一种选择不同观测者的规范不变方法。对于有限的平均体积,我们表明,在我们的建议,剩余的规范依赖性是左,但被抑制的几个影响。
2011-01-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gauge-Invariant Average of Einstein Equations for finite Volumes
为了研究宇宙学的反向反应,需要一个渐进的过程。在这项工作中,协变和规范不变的平均形式主义有限体积将开发。这种平均将应用于爱因斯坦方程的标量部分。为此目的,尘埃作为一个物理实验室将被耦合到重力系统。目标是研究从均匀宇宙的偏离以及这种偏离对我们宇宙动力学的影响。物理观测者的领域被包括在所研究的系统中,并用于构建一个参考系,以执行平均没有正式的规范固定。导出的方程解决了反作用是否与规范有关的问题。
2014-10-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Covariant Road to Spatial Averaging in Cosmology : Scalar Corrections to the Cosmological Equations
宇宙学的一致方法需要爱因斯坦方程的显式平均,以描述均匀和各向同性的几何。这样的平均一般会修正爱因斯坦方程。由于Buchert的平均过程最近引起了相当大的关注,因为它提供了通过这种修正来解释暗能量现象的诱人希望。然而,这种方法受到了批评,理由是它的影响可能是测量伪影。我们应用Zalaletdinov的宏观引力的完全协变形式主义,并表明,在作出一些必要的规范选择,宇宙学方程收到\emph{spacetime scalar}的修正,因此在原则上是可观察的,并进一步,这些修正的广泛结构是\emph{identical}的那些由Buchert得出的。
2007-05-16 astro-ph gr-qc
Gravitational Self-Force Regularization in the Regge-Wheeler and Easy Gauges
我们提出了数值计算结果的引力自作用力和红移不变量的Regge-Wheeler和Easy规的圆形轨道在史瓦西背景下,利用正则化框架介绍了庞德,梅林和巴拉克。数值计算是在频域中进行的,并且需要单个二阶常微分方程的积分,大大提高了传统洛伦兹规范数值方法的计算时间。一个足够高的阶,解析扩展的Detweiler-Whiting奇异场规范变换到Regge-Wheeler和Easy规范,并用于构建张量谐波模式和正则化参数。通过将Lorenz规范自引力明确地规范变换为Regge-Wheeler规范和Easy规范,我们将我们的结果与Lorenz规范中计算的引力自引力进行了比较,发现我们的结果对于轨道半径为$r_0=6M$的情况,相对精度为$10^{-15}$,对于轨道半径为$r_0=10M$的情况,相对精度为$10^{-16}$.
2019-05-08 gr-qc
Detweiler's gauge-invariant redshift variable: analytic determination of the nine and nine-and-a-half post-Newtonian self-force contributions
继续我们的分析计算的一阶自作用力的贡献Detweiler的红移变量,我们提供的第九和第九和一个半后牛顿条款的精确表达式。
2015-02-09 gr-qc
Backreaction in Numerical Relativity: Averaging on Newtonian gauge-like hypersurfaces in Einstein Toolkit cosmological simulations
本文提出一种空间平均方案,利用 Einstein Toolkit 研究宇宙结构形成模拟中超曲面上的空间平均演化,发现宇宙反作用可忽略,但存在显著曲率涨落和流体流动,这对基于共动体积平均的研究具有重要意义。
2024-08-06 astro-ph.CO gr-qc
Classical Gravitational Interactions and Gravitational Lorentz Force
在量子引力规范理论中,引力场用引力规范场表示。引力规范场的场强既有引力电分量又有引力磁分量。在经典水平上,引力规范理论给出了相对论形式的经典牛顿引力相互作用。此外,还给出了引力洛伦兹力,它是运动物体在引力磁场中所受的引力。引力洛伦兹力的方向与经典引力牛顿力的方向不同。引力洛伦兹力的效应应该是可检测的,这些效应可以用来区分引力磁场和普通电磁磁场。
2005-04-23 gr-qc
Conservative, gravitational self-force for a particle in circular orbit around a Schwarzschild black hole in a Radiation Gauge
这是计算辐射规范中的自作用力的两篇姊妹论文中的第二篇;更准确地说,该方法使用辐射规范来计算度规扰动的辐射部分,同时使用任意选择的规范来计算与黑洞质量和自旋变化以及质心移动相关的扰动部分。本文计算了在史瓦西黑洞圆轨道上的粒子的自作用力的保守部分。将我们的辐射规范与洛伦兹规范联系起来的规范矢量是螺旋对称的,这意味着量h_{αβ} u^αu^β(= h_{uu})对于我们的辐射规范和洛伦兹规范必须具有相同的值;我们在数值上证实了这一点,其精确度为10^{13}分之一。如第一篇论文所述,扰动度规是从赫兹势构造的,赫兹势是从延迟扰动自旋2的外尔标量,θ_0代数获得的。我们使用模和重整化,通过将L = \ell + 1/2中的一系列与延迟场h_{αβ} ^{ret}表示的自作用力的大L行为相匹配,找到重整化系数;我们同样找到h_{uu}的主导重整化系数以及由于自作用力而引起的粒子角速度的相关变化。我们用数值方法证明了自作用力的奇异部分的形式为f_α \propto < \nabla_α ρ^{-1}>,即\nabla_α ρ^{-1}关于通过粒子的径向线轴对称的部分.这与洛伦兹规范的形式仅相差一个常数。正是因为我们没有用辐射规范来描述黑洞质量的变化,所以自作用力的奇异部分沿着穿过粒子的径向线没有奇异性,并且至少在这个例子中,是对ρ的次引导阶球对称的。
2011-03-07 gr-qc
Group averaging in the (p,q) oscillator representation of SL(2,R)
我们研究了有限维约束哈密顿系统中群平均的精细代数量子化,该系统提供了广义相对论的简化模型。经典理论有规范群SL(2,R)和一个杰出的o(p,q)可观测代数。量子理论的规范群是SL(2,R)的双覆盖,它在辅助希尔伯特空间上的表示与(p,q)振子表示同构。当p>1,q>1且p+q == 0(mod 2)时,我们得到了一个物理Hilbert空间,它具有o(p,q)量子可观测代数的非平凡表示.对于p=q=1,该系统提供了我们已知的第一个例子,其中组平均收敛到一个不定的半双线性形式。
2004-01-16 gr-qc hep-th math-ph
Gravitational Self-force in a Radiation Gauge
在这篇文章中,我们提出了一种方法,用于在史瓦西或克尔时空中的测地线上运动的粒子的修正辐射规范中找到引力自作用力。Wald的一个较早的结果的扩展被用来显示自旋重量$\pm 2$扰动Weyl标量($ψ_0$或$ψ_4$)确定的度规扰动外的粒子的规范变换和无穷小的质量和角动量的变化。一个赫兹势被用来构造延迟度规扰动的一部分,它不涉及辐射规范中$ψ_0$的质量或角动量的变化。度规微扰是通过在粒子的径向坐标$r_0$之外的背景时空中加入质量和角动量的变化来完成的。由此产生的度规扰动是奇异的粒子的轨迹和不连续的整个球体$r=r_0$。一个模式和方法可以用来重整化的自我力量,但在出版的版本中给出的理由本文\cite{sf2}提到的工作由山姆Gralla \cite{gralla10}证明使用重整化的自我力量,和辐射规范,我们使用不满足所需的规则性条件Gralla。相反,我们证明了从$r>r_0$或$r<r_0$的延迟场计算的重整化自作用力给出了与Lorenz规范光滑相关的规范中正确的运动方程; Pound等人的\cite{pmb13}认为,用我们的论文中描述的方法得到的$r>r_0$和$r<r_0$的平均自作用力给出了我们规范的正确运动方程(Pound等人称之为无弦测量器)。
2014-10-22 gr-qc
Group averaging, positive definiteness and superselection sectors
我讨论组平均作为一种方法,用于量化的规范组是一个非紧李群的约束系统。集中在三个案例研究,我解决的平均收敛,可能的不确定性的预期物理内积和超选择部门的出现。
2005-12-13 gr-qc hep-th math-ph
Second-order gravitational self-force in a highly regular gauge: Covariant and coordinate punctures
本文针对极端质量比旋近的二阶引力自力计算,推导了高度规范规范下度规扰动的协变与通用坐标展开表达式,便于在任意坐标系中表示并应用于刺穿方案求解场方程。
2024-02-14 gr-qc
Gauge Problem in the Gravitational Self-Force II. First Post Newtonian Force under Regge-Wheeler Gauge
讨论了黑洞时空中粒子的引力自力。对于一个点粒子,完全(裸)的自作用力是发散的。在简谐规范中,由粒子引起的度规扰动可以分为直接部分(或S部分)和尾部部分(或R部分),正则化的自作用力由满足无源扰动爱因斯坦方程的正则R部分导出。本文考虑了从调和规范到Regge-Wheeler规范的一种规范变换,在这种变换中可以计算全度规微扰,并给出了在Regge-Wheeler规范中导出粒子绕Schwarzschild黑洞圆轨道的正则化自作用力的方法。作为这种方法的第一个应用,我们然后计算第一后牛顿阶的自作用力。我们发现,由于粒子的存在,系统的总质量的校正正确地再现在力的牛顿秩序。
2003-10-02 astro-ph gr-qc
Self-forced inspirals with spin-orbit precession
本文开发了首个具有自旋-轨道进动的极端质量比旋近(EMRIs)模型,利用一阶引力自力并结合平均变换与双时间尺度展开,实现了亚弧度精度且高效的轨道演化,强调了准确捕捉绝热贡献对相位演化的重要性。
2024-06-04 gr-qc
Gravitational self-force with hyperboloidal slicing and spectral methods
本文提出在洛伦兹规范下结合双曲面切片与谱方法计算引力自力,通过从Regge-Wheeler规范变换得到度规扰动,为二阶GSF计算奠定高效方法学基础。
2025-09-24 gr-qc
Hamiltonian Formulation of the Conservative Self-Force Dynamics in the Kerr Geometry
我们制定了一个哈密顿描述的点粒子在克尔时空的一般(偏心,倾斜)轨道,这占了保守的引力自作用力的影响。这个公式依赖于粒子的运动描述为在一定的光滑有效时空中的测地线,在(广义)作用角变量。阐明了规范自由度在哈密顿动力学中所起的作用,我们提取了包含在保守自作用力中的规范不变信息。我们还提出了一个可能的规范选择的轨道动力学可以描述一个有效的哈密顿量,只写在作用变量。作为我们的哈密顿公式在这个规范的应用,我们导出了保守的自我力修正克尔最内层稳定的球形(倾斜或圆形)轨道的轨道频率。这种规范的选择也使我们能够建立一个“力学第一定律”的黑洞粒子的二元系统,在领先的顺序超过测试质量近似。
2017-06-08 gr-qc
Fundamental Forces as Gauge Theories
本研究提出,包括引力在内的所有已知基本力都可以用定域规范理论来描述。本文从统一规范理论的观点出发,系统地讨论了从10^{-33} cm到10^{28} cm尺度上的引力、电弱和强相互作用,并建立了基本力的终极理论。新的概念,如动力学自发对称性破缺,规范群体系,耦合常数体系,有效耦合常数体系,宇宙学常数,有质量规范玻色子,无质量规范玻色子,量子弱动力学,量子弱动力学与量子色动力学之间的类比,宇宙膨胀的一种可能的规范理论,时间与规范玻色子质量之间的关系,其他量子测试,等,并根据实验作了简要报道。
2001-02-06 gr-qc hep-ph
Low multipole contributions to the gravitational self-force
本文计算了非正则化偶极子和偶极子对小质量粒子在围绕史瓦西黑洞的圆形轨道上的自作用力的贡献。从自作用力的观点来看,这些非辐射模式与l大于2的辐射模式一样重要。事实上,我们证明了偶极自作用力如何在牛顿水平上对动力学做出贡献。粒子的自加速是一个固有的规范依赖概念,但洛伦兹规范往往是首选,因为它的双曲波算子。我们的结果是在洛伦兹规范,也得到了封闭的形式,除了偶宇称偶极的情况下,我们制定和实施的数值方法。
2003-12-01 gr-qc
On finding fields and self-force in a gauge appropriate to separable wave equations
从恒星大小的黑洞到超大质量黑洞的引力波可以精确地近似为在克尔背景中运动的点粒子。本文介绍了在寻找黑洞时空中点粒子的电磁场和引力场以及计算辐射规范中的自作用力方面的进展。"选择规范是为了允许人们从Weyl张量的规范不变分量$ψ_0$(或$ψ_4$)计算扰动度规,并遵循Chrzanowski和Cohen和Kegeles的早期工作(我们纠正了Cohen-Kegeles形式主义中的一个微小但传播的错误)。在史瓦西几何中,静态点电荷的电磁场张量和矢势以及静态质点的扰动引力场,令人惊奇地发现,它们都有封闭形式的表达式.史瓦西背景下的静态点电荷的引力场必须有一个支柱,但$ψ_0$和$ψ_4$除了粒子处是光滑的,人们可以找到局部辐射规范,对于这些规范,扰动度规的相应自旋$\pm 2$部分是光滑的。最后给出了由Teukolsky方程求重整化自作用力的方法。该方法与Mino,Sasaki,Tanaka和Quinn和Wald(MisaTaQuWa)重整化以及奇异场的Detweiler-Whiting构造有关。它依赖于重整化的$ψ_0$(或$ψ_4$)是Teukolsky方程的{ \em sourcefree}解这一事实;因此人们可以在辐射规范中重建非奇异重整化度规。
2007-05-29 gr-qc
Eccentric self-forced inspirals into a rotating black hole
我们发展的第一个模型的极端质量比inspirals(EMRIs)到一个旋转的大质量黑洞驱动的引力自力。我们的模型是基于偏心,赤道(即,Kerr时空中的自旋对齐运动。强迫项由辐射规范中一阶引力自作用力的有效谱插值提供。我们应用一个近恒等(平均)变换,以消除所有的依赖性的轨道相位的运动方程,同时保持所有的长期影响的一阶引力自作用力在后绝热顺序。这意味着,该模型可以演变,而不必解决所有$\mathcal{O}(10^5)$轨道周期的EMRI,产生一个螺旋模型,可以在不到一秒的任何质量比进行评估。在一个非旋转的中心黑洞的情况下,我们比较的吸气演变使用的自作用力数据计算的洛伦兹和辐射计。我们发现,这两种压力计通常会产生不同的吸气,其偏差与保守的内力修正相当。这强调了需要包括(目前未知的)耗散二阶自作用力,以获得规范独立,后绝热波形。
2022-08-03 gr-qc
Poincaré Gauge Theory for Gravitational Forces in (1+1) Dimensions
我们详细讨论了如何弦启发的线引力可以制定为一个规范理论的基础上的中心扩展庞加莱群在$(1+1)$维。物质耦合是在规范不变的方式,无论是点粒子和费米场。一个协变张量记法的发展,规范不变性的形式主义是明显的。
1993-02-08 gr-qc hep-th
Second-order gravitational self-force in a highly regular gauge
极端质量比吸气(EMRI)将是LISA的关键来源。然而,从检测到的EMRI波形中准确地提取系统参数将需要在微扰理论中的二阶自作用力计算,这仍然处于新生阶段。这些计算中的一个主要障碍是在小物体的世界线上遇到的强烈发散。以前,我们中的一个人[Phys. Rev. D 95,104056(2017)]表明,存在一类“高度正则”的规范,其中奇点具有定性上更温和的形式,有望实现更有效的数值计算。在这里,我们推导出表达式的度量扰动在这一类的仪表,在本地扩展的权力的距离$r$从世界线,以足够的顺序在$r$的数值实现的穿刺计划。此外,我们使用的高度正规类严格推导出一个分布源的二阶场和一个点状的二阶应力能量张量(Detweiler应力能量)的小对象。这使得有可能使用模式和正则化来计算二阶自作用力,而不是之前所必需的更繁琐的穿刺方案。虽然我们的计算是基于EMRI,但在任意真空背景下都是有效的,它们可能有助于更广泛地澄清广义相对论中的点质量和骨架源的解释。
2021-05-06 gr-qc
Self-force Regularization in the Schwarzschild Spacetime
讨论了黑洞时空中粒子的引力自力。对于一个点粒子,完全(裸)的自作用力是发散的。在简谐规范中,由粒子引起的度规微扰可以分为直接部分(或S部分)和尾部部分(或R部分),正则化的自作用力由满足无源微扰爱因斯坦方程的正则R部分导出。但是这个公式是抽象的,所以当我们把它应用到黑洞-粒子系统时,要想得到一个具体的自作用力,还有许多问题需要克服。这些问题大致分为两部分。它们是正则化发散自作用力的问题,即,“减法问题”和规范变换中的奇异性问题,即,"量规问题“。本文在史瓦西背景下讨论了这些问题,并报道了一些最新进展。
2004-11-30 gr-qc
Gauge Problem in the Gravitational Self-Force I. Harmonic Gauge Approach in the Schwarzschild Background
史瓦西背景中粒子引起的度规微扰通常是在Regge-Wheeler(RW)规范中计算的,而引力自作用力已知是由调和规范中度规微扰的尾部给出的。因此,要正确地确定在特定规范下的引力自作用力,就必须找到一个连接这两个规范的规范变换。这就是所谓的规范问题。作为求解规范问题的一种直接途径,我们给出了一种计算史瓦西背景下调和规范中度规微扰的方法。我们将傅里叶调和展开应用于度规微扰,并将问题归结为傅里叶调和系数(径向函数)从RW规范到调和规范的规范变换。我们导出了一组解耦的径向方程的规范变换。这些方程在奇宇称部分具有简单的二阶形式,在偶宇称部分具有自旋$s=0$和1 Teukolsky方程的形式.作为一个副产品,我们纠正了Zerilli论文中的错别字,并在附录中给出了一组纠正后的方程。
2002-08-21 astro-ph gr-qc
Light-cone averaging in cosmology: formalism and applications
我们提出了一个一般的规范不变的形式主义定义宇宙学的平均值,是相关的观测基于光的信号。这样的平均值要么涉及对应于一族过去光锥的零超曲面,要么涉及它们与类时超曲面相交所给出的紧致曲面。广义Buchert-Ehlers交换规则的衍生物,这些光锥平均。在引入了一些适应的“测地线光锥”坐标之后,我们给出了一般非均匀宇宙中平均红移与光度-距离关系和所谓的“红移漂移”的显式表达式。
2011-06-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gauge model of the fifth force
本研究构建第五种基本相互作用规范模型的拉格朗日量与方程,并推导得到该模型对牛顿引力势的修正结果。
2024-07-12 cond-mat.stat-mech gr-qc
"Pseudo" pseudo forces in gauge synchronization theories
额外的条款在牛顿第二定律中出现的结果,非爱因斯坦同步的作用进行了探讨。虽然这些额外的项被解释为伪力,将物理理论限制在一种独特的同步方法(爱因斯坦同步,或标准同步),但完全相对论性的分析表明,这些额外的项并没有使传统的同步理论失效。
2004-04-07 gr-qc physics.class-ph
Gauges and Cosmological Backreaction
我们提出了一种适用于一般时空和坐标的宇宙学空间平均的形式主义,并允许容易地纳入各种各样的物质来源。我们将这种形式主义应用于二阶扰动的Friedmann-LeMaitre-Robertson-Walker宇宙,并给出了在不固定规范下对背景的修正。然后,我们提出的修正,出现在一致曲率和共形牛顿规范。
2009-11-26 astro-ph.CO gr-qc
A Generalization of Gauge Symmetry, Fourth-Order Gauge Field Equations and Accelerated Cosmic-Expansion
通常规范对称性的推广导致四阶规范场方程,这意味着一个新的不依赖于距离的恒定力。与新的$U_1$规范对称性相关的力在重子之间是排斥的。这样一个基于重子电荷守恒的恒定力给出了在重子星系主导的宇宙的可观测部分中加速宇宙膨胀的场论理解。在符合所有的守恒定律和已知的力量,一个简单的旋转的宇宙“哑铃模型”进行了简要的讨论。
2014-02-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Unified field theory of basic forces and elementary particles with gravitational origin of gauge symmetry in hyper-spacetime
基于规范不变性、坐标无关性和广义共形标度对称性的假设,建立了一个统一的包含所有已知基本力和基本粒子的场论。证明了统一超旋量场的超旋荷与超时空的维数有关。在标准模型中,夸克和轻子统一的超时空的最小维数是具有双极大对称性的$D_h=19$。统一的基本相互作用由超自旋规范对称性SP(1,$D_h$ -1)控制。我们揭示了以规范型Goldstone类超引力场为特征的规范对称性的引力起源,从而使我们能够研究规范引力与引力几何的对应,揭示规范几何的对偶性.
2017-08-28 gr-qc hep-ph hep-th
Gravitational self force on a particle in circular orbit around a Schwarzschild black hole
本文计算了作用在围绕史瓦西黑洞的圆形测地线轨道上的质量为$μ$的点状粒子上的引力自力。我们的计算是在Lorenz规范中进行的:对于给定的轨道半径,我们首先使用时域数值演化直接求解Lorenz规范度规微扰;然后我们计算来自微扰的每个多极模式的(有限)反反作用力;最后,我们应用“模式和”方法来获得总的物理自作用力。自作用力的{ \em temporal}分量(是规范不变量)描述了轨道能量通过引力辐射的耗散。我们的结果是一致的,在计算精度范围内,与辐射到无穷远和通过事件视界的引力波能量的总通量。本文首次计算了自作用力的{ \em径向}分量(与规范有关)。它描述了轨道参数偏离测地线值的保守位移。因此,我们得到的$O(μ)$修正的特定的能量和角动量参数(在洛伦兹规范),以及$O(μ)$移动的轨道频率(这是规范不变)。
2010-08-27 astro-ph gr-qc
Gravitational Hilbert spaces: invariant and co-invariant states, inner products, gauge-fixing, and BRST
University of California Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);Leinweber Institute for Theoretical Physics at Stanford(斯坦福莱因韦伯理论物理研究所)
本文探讨引力理论中的希格斯空间,通过一维模型阐明内积定义及规范固定方法,结合BRST/BFV框架,讨论物理内积构建及半经典近似中的非微扰引力效应。
2026-05-14 gr-qc hep-th
Synthetic non-Abelian gauge fields and gravitomagnetic effects in tilted Dirac cone systems
在平面倾斜狄拉克锥系统中,倾斜参数可以通过垂直位移场或某些系统中的化学取代而与空间相关。我们证明了倾斜参数的对称偏导数在这些系统中产生非阿贝尔合成规范场。这些规范力的小速度极限对应于Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合。在经典水平上,倾斜的相同对称空间导数有助于保守力、洛伦兹力和类摩擦力。速度相关力相对于倾斜是奇数的,因此当系统是反转对称时,在两个谷中具有相反的符号。此外,切换价带和导带之间的化学势反转了所有这些经典力的符号,这表明这些力耦合到载流子的电荷。因此,这些力是倾斜狄拉克锥系统的特定几何形状中的电力和磁力的自然延伸。
2020-04-30 cond-mat.mes-hall gr-qc hep-th
Overcoming the Gauge Problem for the Gravitational Self-Force
具有极端质量比的双星系统发出的引力波携带着独特的天体物理信息,只有像eLISA这样的天基探测器才能探测到。为此,需要对系统进行非常精确的建模。在洛伦兹规范中得到充分发展的引力自作用力程序是我们迄今为止最好的方法。然而,如果我们能在其他规范下工作,比如在史瓦西黑洞的情况下,我们可以更有效地完成所需的计算。在这封信中,我们提出了一个新的方案,基于无粒子粒子的场方程,其中引力自力可以通过求解单个波型方程(如RW规范的主方程)来获得。这种方法可以帮助解决尚未解决的克尔案。
2014-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational self-force from radiation-gauge metric perturbations
在弯曲时空中计算引力自作用力(GSF)需要在一个足够规则的规范中输入度规微扰。一个基本的挑战,在程序中计算的GSF的轨道周围的克尔黑洞是,重建的扰动的标准程序制定在一类辐射计,其中的粒子奇异性是非各向同性的,并延伸远离粒子的位置。在这里,我们提出了两个实用的计划,用于计算GSF使用辐射计重建度量作为输入。该方案是基于对辐射计中粒子奇异性的局部结构的详细分析。我们确定3种类型的辐射计:两个包含一个径向弦状奇点从粒子发出的,无论是在一个方向(“半弦”计)或两个方向(“全弦”计);和第三种类型不包含字符串,但跳跃不连续性跨越表面相交的粒子。基于一个平面空间的例子,我们认为,标准的模式模式的模式重建过程产生的“正规的一半”的半弦的解决方案,或(等价地)任何一个正规的一半的非弦的解决方案。对于半弦的情况下,我们制定了GSF在局部变形的辐射规范,消除了弦奇异性附近的粒子。我们推导出一个模式和公式的GSF在这个规范,类似于标准的洛伦兹规范公式,但修改了正则化参数。对于无弦的情况下,我们制定的GSF直接,没有局部变形,我们推导出一个模式和公式,不需要校正的参数,但涉及一定的平均过程。我们解释了我们的结果与Gralla的不变性定理的一致性,并讨论了我们的方法和Friedman等人的相关方法之间的对应关系。
2013-12-13 astro-ph.HE gr-qc
Extended de Sitter Theory of Two Dimensional Gravitational Forces
本文给出了二维时空中引力理论的一个简单的统一规范理论公式。这个公式包括一个新的物质引力耦合的影响,导致一个扩展的德西特对称代数上的规范理论的基础。这一理论的收缩包括以前研究的情况。
1993-08-05 gr-qc hep-th
Superfluid dynamics in neutron star crusts: the Iordanskii force and chemical gauge covariance
本文给出了中子星超流内壳相对论动力学的几何推导。由此产生的模型类似于有限温度下单组分超流体的Hall-Vinen-Bekarevich-Khalatnikov流体动力学,但应特别注意一个事实,即一部分中子被锁定在原子核中质子的运动上。这就导致了模型所建立的两种流(正常流和超流)的定义不明确,这个问题表现为理论的化学规范自由。为了保证流体动力学模型的化学规范协变性,量子化涡旋的唯象运动方程应该包含一个额外的横向力,即在超流氦的背景下讨论的Iordanskii力的相对论版本。因此,我们扩展了Langlois等人(1998)的相互摩擦模型,以解释这种类似Iordanski的力的可能存在。此外,我们建议,一个更好的理解(仍然没有完全解决)的争议周围的存在的Iordanskii力在超流氦,以及在中子星,可以通过考虑不同的不相容的结果,目前在文献中属于两个,相反的,动力学制度的流体系统。
2021-02-19 astro-ph.HE cond-mat.quant-gas gr-qc
Constraints on long range force from perihelion precession of planets in a gauged $L_e-L_{μ,τ}$ scenario
标准模型粒子可以通过三种可能的规范对称性,即${L_e-L_μ}$、${L_e-L_τ}$和${L_μ-L_τ}$,以无异常的方式进行规范化.其中,${L_e-L_μ}$和${L_e-L_τ}$力可以调解太阳和行星之间的关系,并改变行星轨道的近日点进动。众所周知,偏离$1/r^2$牛顿力会引起行星轨道中的近日点推进,例如,在众所周知的爱因斯坦引力的情况下,通过对水星近日点推进的观察进行了测试。本文考虑了当规范玻色子的质量为$M_{Z^{\prime}}\leq \mathcal{O}(10^{-19})\rm {eV}$时,在太阳和行星之间产生的长程Yukawa势。我们推导了在这种$U(1)_{L_e-L_{μ,τ}}$规范玻色子的作用下,汤川型第五种力的近日点推进公式。汤川势的近日点推进与小$M_{Z^{\prime}}$轨道半长轴的平方成正比,不像GR,它是最大的最近的行星。然而,对于更高的$M_{Z^{\prime}}$值,近日点推进发生指数抑制。我们采取的观测极限为所有的行星,近日点的进展是测量,我们得到的上限上的规范玻色子耦合$g$的所有行星。在质量范围为$\leq 10^{-19}\rm{eV}$的情况下,Mars给出了$g$较强的束缚,并得到了不相容图.这种质量范围的规范玻色子可能是模糊暗物质的候选者,因此可以在行星轨道的岁差测量中观察到模糊暗物质的影响。
2020-07-27 astro-ph.EP astro-ph.HE gr-qc