Gravitomagnetic tidal effects in gravitational waves from neutron star binaries
包含中子星(或其他致密天体)的双星系统在合并时发出的引力波带有恒星内部状态方程的特征,特别是通过双星在螺旋阶段的潮汐变形的影响。在广义相对论中,后牛顿致密双星的首阶潮汐效应是由引力电潮汐场引起的质量四极矩引起的,而在这里,我们考虑引力磁潮汐场引起的电流四极矩引起的首阶潮汐效应。我们采用了一种有效的行动的方法来确定近区引力场和保守的轨道动力学,最初允许任意(不只是潮汐诱导)电流四极杆,我们的方法显着降低了计算的复杂性相比,以前推导的保守动力学的任意多极子。最后,我们计算的相位和(第一次)的模式振幅的引力波从一个准圆形的二进制inspiral,在机构的四极重力磁潮汐勒夫数(在绝热近似的潮汐线性响应系数)的重力磁潮汐的主要贡献。在相位中,重力磁潮汐被一个后牛顿秩序相对于重力电的抑制,但这并不总是这样的模式振幅。例如,在$(\ell,|m|)=(2,1)$和$(3,2)$模式下,它们以相同的前导顺序出现。
2018-05-18 gr-qc
Rough estimates of solar system gravitomagnetic effects in post-Newtonian gravity
本文构建麦克斯韦型引力方程预测太阳系质量磁场,发现质量磁GR力极小但非零,且除金星和天王星外方向与牛顿力反平行,并估算土星B环质量磁偶极矩与卡西尼数据相关。
2025-03-28 gr-qc
Newtonian Gravity Predictions For Gravity Probe B
牛顿引力和狭义相对论结合起来,产生了一个轨道陀螺仪的重力磁进动,它是广义相对论预测的四分之一。在这两种情况下,大地效应是相同的。
2005-02-24 astro-ph gr-qc
Gravitomagnetic tidal currents in rotating neutron stars
最近的研究表明,旋转的致密天体在重力磁场作用下,即使理想化为与时间无关的磁场,也会产生动态响应。动力响应的特点是随时间变化的内部电流,它被怀疑是源于零频率g模式和r模式的潮汐力驱动。在本文中,我们提供了额外的见解的现象,通过检查潮汐响应的旋转体的框架内的后牛顿引力。这种方法使我们能够为这种现象建立一个直观的图像,这依赖于后牛顿引力和麦克斯韦电磁理论之间的密切类比。在这幅图中,重力磁潮汐场和天体自转速度之间的耦合自然会在天体内部产生不平衡的类洛伦兹力,而正是这种力导致了潮汐流。简单的流体方程在后牛顿设置允许我们提供一个完整的零频率模式的描述,并证明其在建立潮流的精确作用。我们估计这些电流的振幅,并发现,对于与LIGO相关的中子星双星,当旋转周期相当于100毫秒时,速度扰动的尺度以每秒公里为单位测量。这一估计表明,潮流可能对合并附近的中子星的物理有重大影响。
2017-01-31 gr-qc
Generalized gravitomagnetic clock effect
在广义相对论中,像地球这样的引力体的旋转会以非牛顿的方式影响轨道测试粒子或卫星的运动。这导致,例如,轨道平面的进动被称为透镜-瑟林效应,陀螺仪的自旋的进动被称为希夫效应。在这里,我们讨论第三种效应,首先介绍了科恩和Mashhoon所谓的重力磁钟效应。它描述了逆时针时钟在$2π$旋转一周后的固有时间差。对于在围绕地球的反向旋转赤道圆轨道上的两个时钟来说,每转一圈的影响大约是$10^{-7}$秒,这是相当大的。我们介绍了一个广义相对论的定义,重力磁钟效应是有效的任意对轨道。这包括在同一方向上的旋转和不同的初始条件,如果可以用现有的卫星或非专用任务的有效载荷检测到这种影响,这是至关重要的。我们还推导出广义相对论表达式的后牛顿展开,并计算了全球导航卫星系统的卫星与地球同步卫星相比的例子的效果。
2014-08-28 gr-qc
Tidal driving of inertial modes of Maclaurin spheroids
我们研究的麦克劳林球体的惯性振动模式,并确定它们是如何驱动的外部潮汐场,无论是牛顿(gravitoelectric)或后牛顿(gravitomagnetic)。这项工作的背景和动机来自于这样一种认识,即旋转中子星的惯性模式可以在双星吸气中共振激发,对发射的引力波的相位产生可测量的影响。我们的目标是提供更多的见解,这一现象。我们计算了相关惯性模式的频率及其与潮汐力的重叠积分如何随着恒星旋转速率的增加而变化,几乎跨越了零旋转和质量脱落极限之间的整个范围。我们证明了一个单一的惯性模式耦合到牛顿潮汐场,重叠积分与所有其他模式消失。我们还证明了四个惯性模式耦合到一个后牛顿,重力磁场潮汐场与所有其他模式的重叠积分消失。最后,我们确定了相当极端的条件下,重力驱动的惯性模式占主导地位的重力磁驱动。
2020-10-23 gr-qc
Gravitomagnetic dynamical friction
一个超大质量黑洞在穿过恒星场时,会因引力散射恒星,从而在黑洞上产生一种被称为动力学摩擦的反作用力。在牛顿引力中,系统关于黑洞速度$\mathbf{v}$的轴对称性意味着动力学摩擦必须反平行于$\mathbf{v}$。然而,在广义相对论中,黑洞的自旋$\mathbf{S}$不需要平行于$\mathbf{v}$,打破了系统的轴对称性,并产生了一个新的动力学摩擦分量,类似于带有电荷$q$的粒子在磁场$\mathbf{B}$中运动时所经历的洛伦兹力$\mathbf{F} = q\mathbf{v} \times \mathbf{B}$。我们称这种新的力为引力磁动力学摩擦,并计算了一个旋转的黑洞在麦克斯韦速度色散$σ$的恒星场中运动时的大小,假设$v$和$σ$都远小于光速$c$。我们使用精确到$\mathcal{O}(v^3/c^3)$的后牛顿运动方程来捕捉自旋-轨道耦合的影响,也包括黑洞事件视界对恒星的直接捕捉。引力磁动力学摩擦会导致一个匀速的黑洞绕着它的自旋方向做螺旋运动,类似于一个带电粒子绕着磁力线做螺旋运动,并且会对一个绕着银河系中心运行的超大质量黑洞施加一个扭矩,导致这个轨道的角动量慢慢地绕着黑洞的自旋进动。由于这种效应在非相对论系统中被因子$(σ/c)^2$抑制,我们预计它在大多数天体物理学背景下可以忽略不计,但提供这种计算是为了它的理论兴趣和对相对论系统的潜在应用。
2017-03-15 astro-ph.CO gr-qc
Gravitomagnetic time-varying effects on the motion of a test particle
研究了时变重力磁场对实验粒子运动的影响。从最近的结果出发,我们考虑了自旋角动量具有线性时变幅度的源的重力磁场。由于这样一个随时间变化的重力磁场的加速度被认为是一个扰动的牛顿运动,我们明确评估的开普勒元素的封闭轨道上的这种扰动的影响。理论预测与实际的天文和天体物理的情况下,无论是在太阳系和双星系统,以评估这些影响对实际系统的影响。
2010-04-13 astro-ph.EP gr-qc physics.space-ph
Gravitomagnetic response of an irrotational body to an applied tidal field
非旋转体在潮汐场作用下的形变可以用两组勒夫数来测量,它们分别对应于潮汐场的重力电和重力磁分量。重力磁力勒夫数以前是在流体处于严格的流体静力平衡的假设下计算的,这需要完全没有内部运动。然而,一个更现实的配置是一个无旋状态,随着时间的推移,建立由重力磁相互作用驱动的内部运动。我们重新计算了这种无旋状态的重磁勒夫数,并表明它们与严格流体静力平衡的勒夫数有很大的不同:虽然勒夫数在严格流体静力平衡的情况下是正的,但在无旋状态下是负的。我们的计算是在完整的广义相对论的微扰理论的背景下进行的,并且在后牛顿近似中再现了当身体的紧凑性很小时勒夫数的行为。
2015-04-24 gr-qc
Relativistic orbits with gravitomagnetic corrections
考虑到高阶近似引起的重磁效应的相对论轨道的修正进行了研究。本文详细讨论了在引力场的弱场极限下,考虑磁分量时,这种修正是如何产生的,然后从最低阶近似的牛顿轨道理论出发,发展了轨道理论。最后,通过数值例子讨论了系统的轨道结构和稳定性条件。除了标准的广义相对论的近星点修正外,一种新的章动效应是由于c^{-3}修正引起的。向混沌行为的转变严格依赖于初始条件。讨论了轨道相空间像。
2008-12-20 astro-ph.GA gr-qc
An alternative derivation of the gravitomagnetic clock effect
利用人造地球卫星探测重力磁钟效应的可能性提供了开发更直观的方法来推导重力磁钟效应的动机。我们首先考虑两个试验电荷在正交电场和磁场中沿同一圆轨道但方向相反运动,并表明粒子在描述完整轨道时所用的时间不同。时间差的表达式完全类似于弱场慢运动近似下的广义相对论重力磁钟效应。后者是通过考虑重力磁力作为一个小的经典的非中心扰动的主要中心牛顿引力。给出了具有任意倾角的球轨道的钟效应的一般表达式。这个公式与广义相对论计算的结果相差c^{-4}阶。
2001-11-09 astro-ph gr-qc
Gravitomagnetism in Modified theory of Gravity
我们在标量-矢量-张量理论或莫法特的修正引力理论(MOG)中研究引力磁性。我们计算重力磁场,一个缓慢移动的质量分布产生的牛顿制度。本文报道了MOG重力磁场与爱因斯坦重力理论预测的重力磁场以及重力探测器B、LAGEOS和LAGEOS 2测量的重力磁场以及GRACE和激光月球测距测量的重力磁场之间的一致性,这需要$|α| < 0.0013$。我们提供一个讨论。
2019-06-15 gr-qc
A post-Newtonian Gravitational Collapse Model from Linearized Gravity
Universität Ulm(乌尔姆大学);Center for Integrated Quantum Science and Technology (IQST)(集成量子科学与技术中心)
本文提出基于线性引力的引力坍缩机制,结合经典-量子动力学方法,推导出主方程,揭示了引力电势与质量分布的耦合关系,并探讨了引力磁矢势对旋转自由度和混合质量-旋转贡献的影响。
2026-05-12 gr-qc quant-ph
Newtonian and relativistic theory of orbits and emission of gravitational waves
这篇评论文章专门讨论轨道理论。我们从讨论牛顿运动问题开始,然后考虑相对论运动问题,特别是PN近似和进一步的重磁修正。最后,根据运动条件对轨道进行分类,计算了不同类型恒星相遇和轨道的引力波光度。
2010-04-06 gr-qc
Time-Varying Gravitomagnetism
时变重力磁场被认为是在线性后牛顿方法的广义相对论。本文提出了一个简单的模型,其中局域质能流的重力磁场随时间线性变化。简要讨论了这种时间变化的源的测试陀螺仪的进动和零射线的运动的影响。
2008-03-12 astro-ph gr-qc
Sagnac interferometry and non-Newtonian gravity
Sagnac干涉测量法已经在重力的背景下被采用,作为用于检测所谓的重力磁效应的建议。在目前的工作中,我们探索的可能性,这个实验装置可以在非牛顿引力领域开辟。它将表明,这种实验方法使我们能够探索到目前为止尚未探索的新的力,即$λ\geq 10^{14}$ m的范围的值的区间。
2003-12-01 gr-qc quant-ph
Relativistic effective action of dynamical gravitomagnetic tides for slowly rotating neutron stars
中子星的引力磁准简正模在双星内旋过程中被潮汐效应共振激发,导致引力波信号中潜在的可测量效应。我们采取了重要的一步,将这些影响的波形模型,通过开发一个相对论有效的行动,澄清了一些微妙的重力磁动力学。在慢转动极限下,我们首先考虑后牛顿近似,并从运动方程中明确推导出有效作用量。我们表明,这种提法开辟了一种方法来计算模式频率,产生的见解相关的物质变量,并阐明了重力磁模式振幅位移下的流体性质的移位对称性的作用。然后,我们构建了一个完全相对论性的基础上的对称性和功率计数计划的行动。这种作用涉及到四个耦合系数,它们取决于中子星的内部结构,并表征了引力波中的关键物质参数。我们发现,固定后的系数之一,通过归一化,其他三个直接涉及两种重磁勒夫数(静态和无旋),和模式频率。我们讨论了这个动作的几个有趣的功能和动力学后果,并分析了频域响应函数(频率依赖的感应磁通四极和外部重力磁场之间的比率),以及相应的爱运营商代表的时域响应。我们的研究结果为引力波天文学提供了精确预测引力磁效应及其编码的核物理的基础。
2021-02-15 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Galactic Dynamics in General Relativity: the Role of Gravitomagnetism
众所周知,在没有暗物质的情况下,星系旋转曲线的观测结果不能用牛顿引力来解释。旋转曲线在外部区域变得平坦,与根据开普勒运动所预期的相反。在远离银河系中心的地方,引力场被认为足够弱,所以我们期望能够使用牛顿引力;然而,即使在弱场近似下,也存在没有牛顿对应物的广义相对论效应,例如源于质量流的引力磁效应。利用引力电磁方法在弱场和慢运动近似下求解爱因斯坦方程,我们讨论了一些简单的参数,这些参数表明引力磁效应可能在更好地理解暗物质对星系动力学的影响方面具有相关作用。此外,将物质看作尘埃流体,研究了后牛顿效应对流体涡量的影响。
2022-10-04 astro-ph.GA gr-qc
Gravitational Fields of the Magnetic-type
局部共形对称引入了共形曲率(外尔张量),它被分成(重力)电和磁(张量)部分。牛顿潮汐力预计从重力电场,而广义相对论框架拖曳效应出现在重力磁场。对称的、无迹的重电张量场和重磁张量场可以用它们的本征向量和本征值来表示。在这篇文章中,我们描述了一个缓慢旋转的黑洞周围的重力电场和重力磁场。这表明,在活动星系中心观测到的超快速外流现象可能为旋转的超大质量黑洞的重力磁场提供了证据。我们还质疑,在我们当代的观测中,当前的问题是否可以通过在扰动FLRW模型中包含大尺度上的重力磁学来解决。
2020-06-23 astro-ph.HE gr-qc
Constraints on Covariant Horava-Lifshitz Gravity from precision measurement of planetary gravitomagnetic field
本文分析了 Horava-Lifshitz 修正对引力磁场的影响,提出了一种基于星载激光干涉测量的行星引力磁场测量方法来约束该理论参数,发现高精度激光梯度计可将约束结果改善一到两个数量级。
2024-10-12 gr-qc hep-ph hep-th
The Gravitomagnetic Influence on Gyroscopes and on the Lunar Orbit
引力磁性--一种类似于电磁学中的洛伦兹力的物质运动耦合--对任何涉及不同质量流的场景都有可观察到的后果。例子包括陀螺仪位于旋转的大质量物体附近,以及两个轨道物体的相互作用。在前一种情况下,陀螺仪产生的进动通常被称为“坐标系拖曳”,是重力探测器B实验所寻求的主要测量。后一种情况在地月系统中得到了实现,事实上,这种效果已经通过月球激光测距(LLR)得到了证实,精度约为0.1%,比重力探测器B结果的预期精度更好。本文通过在月球轨道的运动方程中引入相同的重磁项,得到了月球轨道的陀螺进动和修正,从而揭示了这些看似完全不同的现象之间的联系。由于月球测距目前提供了千分之一的适合月球轨道的重力磁贡献,后牛顿重力的这一特征是不可调整的,以适应任何异常的结果超过0.1%的水平,从重力探测器B,而不干扰现有的理论适合36年的LLR数据。
2007-02-05 astro-ph gr-qc
Entropic gravity, minimum temperature, and modified Newtonian dynamics
Verlinde将标准牛顿引力解释为熵力的启发性论证通过引入全息屏幕上微观自由度的最低温度(或最大波长)来推广。用最简单的可能装置,由测试质量m感受到的来自距离R处的质点M的重力加速度的结果被发现具有Milgrom建议的修正牛顿动力学(MOND)的形式。相应的MOND型加速常数与最低温度成正比,这可以解释为出现的de-Sitter空间的Unruh温度。这为局部MOND型两体系统和宇宙学之间的联系提供了一种可能的解释。
2011-11-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Modified Inertia as Nonconservative Newtonian Dynamics
Milgrom修正的牛顿动力学是解释旋涡星系和其他各种大尺度结构旋转曲线的一个范例。这种范式包括几种不同的理论。在这里,我们提出了Milgrom的修改惯性(MI)理论在一个简单的和易于处理的非保守的牛顿动力学,这是有用的,在获得可观察的预测MI。发现:1)修正的惯性理论等价于牛顿理论,具有非保守的引力场和暗物质密度; 2)等价的牛顿动力学中的引潮力是非保守的,并讨论了它对在球体的引力场中自由降落的双星系统的影响。我们还讨论了在MI恢复保护的尝试。
2021-11-08 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Electromagnetic Fields of Charged and Magnetized Cylindrical Conductors in NUT Space
本文给出了线重力磁偶的外部背景时空中具有非零电荷和电流的无限长圆柱导体的麦克斯韦方程组的解析解。结果表明,在有方位向电流的圆柱形导体壳周围产生的垂直磁场将被NUT源的引力场所修正。得到了在带电重磁粒子周围将产生没有任何牛顿模拟的纯广义相对论性磁场。
2006-08-09 astro-ph gr-qc
Non-Relativistic Limit of Dirac Equations in Gravitational Field and Quantum Effects of Gravity
基于电磁相互作用和引力相互作用的统一理论,研究了带电Dirac粒子在引力场中运动方程的非相对论极限.从这个非相对论性极限得到的薛定谔方程可以看出,经典牛顿引力势是薛定谔方程中引力势的一部分,它可以解释COW实验中发现的引力相位效应。由于这种牛顿引力势,量子粒子在地球的引力场中可以形成引力束缚的量子化态,这在实验中已经被发现。本文讨论了与引力相互作用有关的三种不同的相位效应,这些相位效应在某些天体物理过程中是可以观测到的。此外,引力磁场与量子自旋之间存在直接耦合,这种耦合产生的辐射可以直接确定恒星表面的引力磁场。
2005-04-23 gr-qc
Post-Newtonian parameters of ghost-free parity-violating gravities
在参数化后牛顿(PPN)框架下研究了广义无鬼影宇称破坏(PV)引力理论的慢运动和弱场近似,导出了用PV项修正的微扰场方程.通过求解微扰场方程得到了完整的PPN参数。我们发现,除了一个额外的参数$κ$外,所有的PPN参数都与广义相对论中的参数完全相同,这个额外的参数是由该理论中度规的重磁扇区中新的旋度项引起的。在此基础上计算了陀螺仪的进动效应,并利用重力探测器B的观测数据对模型参数进行了约束。
2022-04-27 gr-qc
Gravitomagnetism and the Speed of Gravity
从实验上发现物质的平动和转动流所产生的引力磁场是现代引力物理学的主要目标之一。地球的旋转(固有)重力磁场目前由重力探测器B测量。本文利用爱因斯坦方程的参数化后牛顿(PN)展开式,证明了如何通过观测运动引力透镜引起的相对论时间延迟来测量物质平移流产生的外引力磁场。证明了测量外生重磁场等价于检验由引力场的洛伦兹变换引起的引力畸变的相对论效应。我们揭示了最近的木星偏转实验是一个零型实验测试的洛伦兹不变性的引力场(重力畸变),从而确认存在的外部重力磁场与木星的轨道运动的准确度为20%。本文对一些不熟悉现代VLBI技术和JPL星历表的研究者对木星偏折实验的错误解释进行了评述。我们建议在地心坐标系中,通过观测太阳对光线的引力偏转和处理VLBI观测数据来更精确地测量引力效应的像差。
2005-10-16 gr-qc
The Schrödinger-Newton equations beyond Newton
本文件的范围是双重的。首先,我们严格推导出重力电磁(GEM)方程的低速和伽利略协变极限。随后,这些简化的GEM方程耦合到薛定谔方程与重力电势和重力磁势。由此产生的扩展薛定谔-牛顿方程构成了一个极小模型,其中自然界的三个基本常数($G$,$\hbar$和$c$)自然出现。我们表明,相对论修正来自重力磁势的比例系统的质量的普朗克质量,它加强了标准的牛顿(重力电)吸引力。通过维格纳函数的方法,该理论进一步推广到许多粒子。
2014-12-04 gr-qc quant-ph
Considerations for a cosmological extension of modified Newtonian dynamics connections to conformal gravity and Rindler force theories
修正的牛顿动力学(MOND)可以通过修正引力的熵公式来获得,这是通过考虑全息屏幕上自由度的量子统计性质来实现的。通过这个框架的工作,我们发现一些限制的宇宙学扩展MOND,没有额外的辅助领域。研究了MOND与共形引力和Rindler力引力之间的联系。这两种不同的引力理论后来被认为是MOND可能的宇宙学扩展。
2013-05-24 gr-qc hep-th
Galactic Clustering Under Power-law Modified Newtonian Potential
我们估计星系集群下修改的引力势。特别是,由于幂律和宇宙学常数项,引力势能发生了变化。我们导出了在这种修正的引力势下相互作用的星系系统的正则配分函数。此外,我们还计算了系统的各种物理状态方程。为了强调修正对系统热力学的影响,我们进行了对比分析。有趣的是,化学量的修改仅嵌入在聚类参数中。
2021-06-12 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Carter-like constants of the motion in Newtonian gravity and electrodynamics
对于绕多极矩为Q_L的牛顿引力理论中的轴对称体运动的试验体,(对于在非相对论轨道上的电荷,其电荷分布具有相同的多极矩),我们证明了除了沿对称轴的能量和角动量分量外,还存在一个类似于广义相对论中Kerr时空的Carter常数的守恒量,如果奇数L阶矩为零,偶数L阶矩满足Q_2L = m(Q_2/m)^L.奇怪的是,这恰恰是旋转黑洞的无毛定理所要求的质量矩之间的关系。相比之下,如果牛顿引力被多极引力磁场所补充,而多极引力磁场的首项代表坐标系拖曳(或者如果静电场被多极磁场所补充),我们就无法找到类似的卡特常数。这进一步突出了广义相对论克尔几何的特殊性质。
2008-11-29 gr-qc
A new relativistic theory for Modified Newtonian Dynamics
我们提出了一个相对论引力理论,导致修改后的牛顿动力学,解释观察到的宇宙星系加速度尺度和相关现象的范例。我们讨论了唯象的要求,导致其建设和证明它的协议与观测到的宇宙微波背景和线性宇宙尺度的物质功率谱。我们表明,它的行动扩展到二阶是免费的鬼不稳定性,并讨论其可能嵌入在一个更基本的理论。
2021-10-14 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Alternative proposal to modified Newtonian dynamics
从所谓的修正牛顿动力学(MOND)的守恒量的研究,我们提出了一个替代这个理论。我们证明了这一假设与Tully-Fisher定律是一致的,具有能量和角动量的牛顿极限的守恒量,并且可以用来解释宇宙加速。得到的动力学表明,当加速度很小时,时间取决于加速度。这个结果类似于狭义相对论中时间依赖于速度的结果。
2006-02-01 astro-ph gr-qc hep-th
Induction and Amplification of Non-Newtonian Gravitational Fields
通过将弱场近似应用于公认的广义相对论,或者将牛顿定律推广到含时系统,人们可以得到类麦克斯韦引力结构。这将引力分成两部分,即引力电和引力磁(或共引力)。由于引力场和电磁场具有相似的结构,人们可以用一个依赖于场源质荷比的耦合常数来表示另一个场。使用最先进的聚变等离子体计算感应引力场仅达到实验室测试的加速器阈值。可能的放大机制在文献中提到,需要进行探讨。利用弱场近似中的等效原理诱导非牛顿引力场的可能性和电荷对物体自由降落的影响也进行了研究,导致一些额外的实验建议。
2001-07-04 gr-qc
Modified Newtonian Dynamics as an entropic force
在对时空热力学性质的自然假设和全息原理下,我们在特定的质量和长度尺度上再现了类似MOND的引力行为,如果在引力现象的描述中没有引入暗物质成分,牛顿引力就需要修改或扩展。这个结果是在假设引力相互作用中需要引入一个具有加速度维数的基本自然常数的情况下直接得到的。这反过来又允许修改或扩展的均分定律和/或全息原理。换句话说,当在空间的物理层次和/或在全息原理上引入适当的广义概念时,MOND现象学可以被再现。热力学修正反映在均分定律的扩展中,当系统的温度下降到临界值以下时,就会发生这种情况,临界值等于在描述引力现象时引入的加速度常数标度下评估的Unruh温度。我们的计算扩展了Verlinde(2011)的计算,其中牛顿引力被证明是一种突现现象,并与之一起加强了所有尺度下引力都是突现的观点。
2015-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Parametrized post-Newtonian formalism in higher-order Teleparallel Gravity
研究了高阶导数挠率修正的遥平行引力的参数化后牛顿极限。我们从修正的遥平行引力的协变公式出发,恢复了理论中的自旋联系。然后,我们对闵可夫斯基背景下的四量子场进行了后牛顿展开,得到了微扰场方程。我们计算的PPN度规的高阶Telepallel引力理论,这使我们能够表明,在后牛顿的限制,这更一般的类理论是完全保守的,从广义相对论无法区分。用这种方法,我们推广了在以前的工作中已经发现的$F(T)$重力的结果。此外,我们的计算揭示了考虑第二后牛顿(2PN)阶近似或参数化后牛顿宇宙学(PPNC)框架的重要性,其中来自Telepallel引力的一般修改的额外微扰模式可能会导致新的可观察到的印记。
2021-12-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitomagnetic tidal resonance in neutron-star binary inspirals
一个包含至少一颗旋转中子星的致密双星系统,在它螺旋式地走向最终合并的过程中经历了重力磁潮汐共振。这些对发射的引力波的相位有动力学影响。共振是由旋转恒星的惯性振动模式产生的。四种不同的模式,共振发生在干涉引力波探测器的频带内,当恒星旋转的频率位于这个频带内时。共振是由伴星产生的重力磁场驱动的;这是由后牛顿矢量势描述的,它是由与轨道运动相关的质量流产生的。这些共振先前由Flanagan和Racine [Phys.Rev.D75,044001(2007)]确定,但这些作者仅考虑了单一模式(r模式,惯性模式的特殊情况)的响应。所有四种相关模式都包括在本文的分析中。总的累积引力波相移的范围从约$10^{-2}$弧度时,自旋和轨道角动量对齐,约$10^{-1}$弧度时,他们是反对齐。随着下一代引力波探测器(宇宙探测器,爱因斯坦望远镜)的部署,这种相移将在未来几十年内变得可测量;由于对现有探测器的计划改进,它们甚至可能在这十年内出现。通过对从螺旋波形收集的二元质量和自旋的良好约束,相移提供了有关旋转中子星内部结构的信息,从而提供了有关核物质状态方程的信息。
2020-08-18 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Tsallis' entropy, modified Newtonian accelerations and the Tully-Fisher relation
在本文中,我们已经表明,位数和全息屏幕的面积之间的连接,其中都建立在Verlinde的熵引力理论,可能取决于先前选择的热统计理论。从Boltzmann-Gibbs(BG)理论出发,重新得到了通常的比特数和面积的依赖关系。在此基础上,利用熵引力理论中的Tsallis熵概念,导出了全息屏幕的位数与屏幕面积之间的另一种关系。此外,我们已经使用这个新的关系,以获得三个牛顿型加速度在Tsallis'统计的背景下。此外,我们已经使用这个新的关系推导出三个牛顿型加速度的Tsallis统计的背景下,这是一个修改后的引力加速度,修改后的MOND理论和修改后的弗里德曼方程。我们已经得到了非广泛的版本的塔利-费舍尔(TF)关系,它显示了一个依赖的距离的明星在标准的TF表达式。BG极限给出了标准TF定律。
2018-04-14 gr-qc hep-th
Phase transition in Modified Newtonian Dynamics (MONDian) self-gravitating systems
本文研究了三维空间中修正牛顿动力学(MOND)引力相互作用下二元系统的统计力学。考虑到二元系统,在微正则和正则系综,我们表明,在微正则系统中,不同于牛顿引力,有一个尖锐的相变,高温均匀相和低温结块的二元。在正则系统中定义一个序参量,我们找到了一个更平滑的相变,并根据二元系统的物理参数确定了相应的临界温度。
2021-09-06 astro-ph.CO cond-mat.stat-mech gr-qc
On the Newtonian limit of Generalized Modified Gravity Models
我们认为牛顿极限的修改理论的重力,包括反幂的曲率的行动,以解释宇宙加速。已经表明,这种最简单的模型与太阳系水平的观测相矛盾。在这封信中,我们指出,当一个添加到行动的反幂曲率不变量,不消失的史瓦西几何一般恢复一个可接受的牛顿极限在小距离。然而,引力在大距离上会发生变化。我们计算的第一个修正的牛顿势在一个相当普遍的一类模型。在这些修正中,太阳的特征距离约为10pc,星系的特征距离约为10^2 kpc。
2005-06-17 astro-ph gr-qc hep-th
Can General Relativity play a role in galactic dynamics?
本文在弱场和慢运动近似下利用引力电磁方法研究广义相对论对星系动力学的影响,发现引力磁场的齐次解能对Newton速度分布引入不可忽略的修正,揭示了其与近期星系动力学结果的联系。
2023-05-25 astro-ph.GA gr-qc
Debye entropic force and modified Newtonian dynamics
Verlinde提出引力有熵的起源,引力系统可以看作是一个熵系统。众所周知,能量均分定律在很低的温度下是无效的。因此,在全息屏温度很低的情况下,需要对熵力进行修正。结果表明,修正熵力与加速度的平方成正比,而全息屏的温度远低于德拜温度$T_D$。当全息屏的温度远高于德拜温度时,修正的熵力又回到牛顿引力定律。修正的熵力与修正的牛顿动力学(MOND)有关。MOND中涉及的常数$a_0$与德拜频率$ω_D$成线性关系,德拜频率可以被认为是屏幕中比特的最大频率。在Verlinde熵力的框架下,我们发现如果把全息屏幕看作是宇宙的束缚,那么MOND和宇宙学之间确实有很强的联系。德拜频率与哈勃常数$H_0$成线性关系。
2010-05-20 gr-qc hep-th
Integrability conditions of quasi-Newtonian cosmologies in modified gravity
在各向异性流体源的框架下研究了一类无剪切理想流体宇宙学模型的可积性条件,并将所得结果应用于f(R)暗能量模型.推广较早的广义相对论性结果的类时测地线,我们扩展了潜在的和加速度项的准牛顿制定的可积尘埃宇宙学模型的线性化Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker背景,并推导出方程,描述其动力学演化。我们表明,在一般情况下,模型与各向异性流体源是不一致的,但由于特殊形式的各向异性应力采取f(R)重力,一般的可积性条件,在这种情况下,是满足的。
2016-11-23 gr-qc hep-th
On the problem of deformed spherical systems in Modified Newtonian Dynamics
根据牛顿动力学,观测表明,星系大小或更大的天体的发光质量不足以产生它们应该确定的测量运动。这通常归因于暗物质的存在,它拥有质量但不辐射(或吸收辐射)。或者,如果潜在的动力学不是牛顿的,那么这种不匹配也可以得到解释。在这个概念框架内,修正的牛顿动力学(MOND)是一个成功的理论范式。MOND通常表示为非线性泊松方程,这是很难分析的任意物质分布。基于牛顿场和MONDian场都是守恒的这一事实(我们称之为相容条件),研究了由轻微非球对称质量分布产生的MONDian引力场.由于MOND的非相对论版本有两种不同的表述(AQUAL和QuMOND),并且相容性条件可以用两种方式表示,因此总共有四种方法来解决这个问题。该方法涉及解决一个适当定义的线性变形势,这通常取决于MOND插值函数的选择。然而,对于某些特定形式的变形势,解与插值函数无关。
2016-04-20 astro-ph.CO gr-qc
Cosmology of the Galileon extension of Bekenstein's theory of relativistic Modified Newtonian Dynamics
一个推广的贝肯斯坦的张量-矢量-标量(TeVeS)模型的修改重力最近被提出作为一种替代暗物质。这个模型--我们将称之为g-TeVeS --利用伽利略诱导的Vainshtein机制来抑制在强引力体系中对广义相对论的修改,从而避免了引入通常存在于修正牛顿动力学(MOND)的相对论模型中的巴洛克动力学项的需要。我们探讨了这个模型在精确的Friedmann-Robertson-Walker(FRW)对称时空中的行为。该理论恢复MOND现象的能力限制了理论的参数空间,并且发现在参数空间的这一区域的估计内,该理论不能成功地近似冷暗物质的弗里德曼宇宙学行为。据发现,更接近的协议可能会恢复在其他地区的理论的参数空间和原因进行了讨论。
2017-02-02 astro-ph.CO gr-qc
The stability and gravitational Newtonian limit of a modified Randall-Sundrum model
对于一个修正的Randall-Sundrum模型[Phys.Rev.D88(2013)025048],导出了引力子方程,得到了质量谱,后者包括一个无质量引力子和一个带隙的连续质量。谱中不存在负质量平方,因此模型是稳定的。通过对额外维的指数抑制修正,得到了引力牛顿极限。
2015-09-01 gr-qc
Constraining Relativistic Generalizations of Modified Newtonian Dynamics with Gravitational Waves
在广义相对论的弱场极限下,引力波服从线性方程,以光速传播。广义相对论的这些性质得到了超高能宇宙射线的观测以及LIGO最近对引力波的探测的支持。我们认为,现有的两个相对论广义的修正牛顿动力学,即广义爱因斯坦-以太理论和BIMOND,显示致命的不一致,这些意见。
2017-06-29 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Current tests of alternative gravity theories: the Modified Newtonian Dynamics case
我们解决的可能性,利用高精度的引力空间实验在太阳系和互补的宇宙学测试,以区分通常的广义相对论理论的替代修改牛顿动力学范式。
2006-11-07 gr-qc
Modified Newtonian Dynamics and Induced gravity
修正的牛顿动力学是宇宙暗物质模型的一个成功的替代,它提出当引力场强度$g$弱于一个临界值$g_0$时,引力场将偏离牛顿定律。我们将证明MOND的动力学可以从诱导引力模型推导出来。新的动力学被证明是兼容的标量场耦合到系统的空间变形。一个简单的玩具模型的近似解显式。
2006-05-29 astro-ph gr-qc
On the Euler-type gravitomagnetic orbital effects in the field of a precessing body
本文解析推导了第一后牛顿近似下,中心体自旋缓慢进动产生的时变引力磁加速度对测试粒子轨道的影响,发现所有轨道要素均存在长期变化,且在恒星-超大质量黑洞场景中效应显著。
2024-09-18 astro-ph.EP gr-qc physics.space-ph
Post-Newtonian parameters and cosmological constant of screened modified gravity
屏蔽修正引力(SMG)是一种具有屏蔽机制的标量-张量理论,它能在高密度环境中产生屏蔽效应,抑制第五种力,通过太阳系实验验证。同时,理论中的标量场势也能驱动晚期宇宙的加速。本文计算了具有一般势$V$和耦合函数$A$的SMG的参数化后牛顿(PPN)参数$γ$和$β$,有效引力常量$G_{\rm eff}$和有效宇宙学常数$Λ$.这些参数对SMG的模型参数和/或源对象的物理性质的依赖性被清楚地呈现。作为这些结果的应用,我们集中在三个具体的SMG理论(变色龙,双光子和双光子模型)。利用这些公式计算了它们的PPN参数和宇宙学常数,并结合太阳系和宇宙学尺度的观测,导出了对模型参数的约束条件。
2016-05-18 astro-ph.CO gr-qc
A free parametrized TOV: Modified Gravity from Newtonian to Relativistic Stars
我们测试一个自由的{\it ad hoc}参数化的托尔曼-奥本海默-托洛霍夫(TOV)方程。我们没有想到任何具体的引力扩展理论(ETG),但引入的每个新参数都有物理解释。我们的目标完全是教学性的,而不是提出一个新的ETG。给定一个现实的中子星状态方程,我们将每个新参数的贡献映射到质量半径图的轨迹中。这个练习使我们能够使每个TOV扇区与可能的重力修改之间的对应关系,并澄清中子星观测如何有助于区分理论。
2016-01-12 astro-ph.CO gr-qc
Modified Newtonian dynamics from acceleration fluctuations
一个投机的数学模型被用来产生修改后的牛顿动力学称为MOND从量子数的量子加速度的波动。可以选择一个新的参数,以使过渡到修改与从用于用MOND拟合数据的函数获得的修改相当,或者使更大加速度下的修改在幅度上与先驱者10和11的无法解释的加速度相当。
2004-02-16 astro-ph gr-qc
Parametrized post-Newtonian limit of the Nieh-Yan modified teleparallel gravity
最近提出的Nieh-Yan修正的遥平行引力是一个宇称破坏引力模型,它通过一个Nieh-Yan项修正了广义相对论等价的遥平行引力。这种模式是健康的,形式简单。在本文中,我们考虑这个模型的应用到太阳系,并研究其慢运动和弱场近似的参数化后牛顿形式主义。我们发现该模型的所有后牛顿参数与广义相对论的参数相同,这使得该模型与太阳系实验相容。
2021-12-15 gr-qc