Coupling of Gravitation and Electromagnetism in the Weak Field Approximation
利用弱场近似,我们可以用一种类似电磁学的麦克斯韦型结构来表达广义相对论。我们发现,每一个电磁场耦合到一个重力电场和重力磁场。承认这两个场都起源于同一个源,即粒子,我们可以通过它们各自的引力类似物,用比例系数k来表示磁场和电场。该系数取决于质量和电荷的比率以及电磁和重力-重力磁介电常数和磁导率之间的比率。虽然这个系数很小,但物质介质中的电磁场可以用来产生重力场和重力磁场,反之亦然的事实并不为人所知。我们发现,大质量离子流、电子和核自旋排列可以增加耦合系数。材料科学、低温技术和材料介质中的高频电磁场的进步可能导致导出的关系的应用。
2000-03-03 gr-qc
Complex geometry and pre-metric electromagnetism
复杂的几何形状和电磁学的预度量制定的问题之间的密切联系进行了探讨。特别是,R4的3+1分解和R4上的双向量的向量空间分解成实和虚子空间相对于复杂结构的选择之间的关系被强调。在电磁学理论的表述中讨论了双向量空间上各种标量积的作用,这些标量积是根据R4上的体积元和双向量空间上使其C-线性同构于C3的复杂结构来定义的,在电磁学理论中,时空上的洛伦兹度规是电磁波存在的结果,而不是先验假设。
2004-12-10 gr-qc
Uniformly accelerated sources in electromagnetism and gravity
推导了磁多极子作双曲运动时产生的电磁场,并与电多极子作双曲运动时产生的电磁场进行了比较。由此产生的场由对偶对称性联系起来。这些解决方案的辐射性能证明。在第二部分中,一个类似的,均匀加速的引力辐射源进行了研究,在精确的爱因斯坦理论。辐射特性的相应的解决方案作为通量的辐射和系统的总质量,能量的计算和图示。
1998-06-29 gr-qc
Spinors and pre-metric electromagnetism
概述了在时空上没有闵可夫斯基标量积的情况下麦克斯韦电磁学公式的基本概念,特别强调了时空上双向量空间上的电磁本构律取代时空本身上闵可夫斯基标量积的作用的方式。对双向量空间的复杂几何进行了总结,目的是展示洛伦兹群的同构副本如何出现在该上下文中。使用复杂的3旋量来表示电磁场,然后讨论,以及扩大范围,更一般的复射影几何空间的bivectors建议。
2005-12-22 gr-qc
Line geometry and electromagnetism IV: electromagnetic fields as infinitesimal Lorentz transformations
首先证明了任意正交空间(V,g)上的标量积允许定义V上的双向量和2-形式的向量空间分别与李代数so(p,q)及其对偶的基础向量空间的线性同构。当这些同构分别应用于电磁激励双矢量和场强2-形式时,人们可以将属于它们的各种代数构造作为双向量场和2-形式与根据SO(1,3)及其对偶的相应构造相关联。随后与线几何中相应事物的关联将变得简单明了。特别地,场可以用电动机来表示,例如螺丝和扳手,而so(1,3)上的Cartan-Killing形式与给出克莱因二次曲面的双向量上的标量积等距。当给双向量空间(因此也是2-形式空间)一个几乎复结构(因此也是一个复结构)时,人们也可以用so(3; C)及其对偶来表示前者及其对偶上的大多数构造。
2016-10-21 gr-qc
Line geometry and electromagnetism II: wave motion
线几何学在波动研究中的基本作用首先通过瞬时波表面的切平面在一般上下文中引入,其中首先观察到可能的频率波数1-形式通常受到色散律的约束,该色散律通过场方程从本构律导出。在对与二次线复形有关的基本概念作了一般性的回顾之后,这些几何概念被特别地应用于电磁波的研究。
2013-11-26 gr-qc
On unification of gravitation and electromagnetism in the framework of a general-relativistic approach
本文在非线性电动力学中有效黎曼空间存在的基础上,讨论了引力与电磁相互作用的统一问题及其可能的解
2009-07-13 gr-qc
The R.I. Pimenov unified gravitation and electromagnetism field theory as semi-Riemannian geometry
四十多年前,R。皮门诺夫介绍了一种新的几何--半黎曼几何--作为一组与一个抽象的$ pr: M_n \to M_m.$相一致的几何对象。被几何建模为不被自同构叠加的空间坐标。由于黎曼几何中只有一种坐标,伪黎曼几何中只有三种坐标,因此多纤维半黎曼几何是最适合于处理三个以上不同物理量的统一几何场论。以一维纤维$x^5$和四维闵可夫斯基时空为基础的半欧几何$^{3}R_5^4$自然被解释为经典电动力学。半黎曼几何$^{3}V_5^4$与广义相对论伪黎曼时空$^{3}V^4,$和一维纤维$x^5,$共同负责电磁学,提供了引力和电磁学的统一场论。与Kaluza-Klein理论不同,第五坐标出现在非退化黎曼几何或伪黎曼几何中,基于半黎曼几何的理论没有前者的缺陷。特别地,不会出现标量场。PACS:04.50.Cd,02.40.- k,11.10.Kk
2008-10-02 gr-qc
Electromagnetic Quasinormal modes of Dyonic AdS black holes with quasi-topological electromagnetism in a Horndeski gravity theory mimicking EGB gravity at $D \rightarrow 4$
本文利用 WKB 近似研究模拟四维 EGB 引力的 Horndeski 理论中双子 AdS 黑洞的电磁准正规模,发现电荷与磁荷的影响相似。
2023-06-05 gr-qc
Geometrical Interpretation of Electromagnetism in a 5-Dimensional Manifold
在本文中,卡鲁扎-克莱因理论的重新审视和阐述其含义。我们证明了电磁4-势可以看作是一个5维流形沿第5轴的类剪切变形。荷质比具有沿着第五轴方向的运动与在4D时空中的运动之间的比率的物理意义。为了得到与五维流形的构造相一致的五维物质,提出了粒子线的概念。对参考系相容性的检验揭示了第5维的协方差破缺。扩展了爱因斯坦场方程的场方程给出了总的能量动量张量,它是物质、电磁场以及电流和电磁势之间相互作用的总和。最后,实验的影响计算的弱势的情况下。
2017-08-13 gr-qc
General Geometry and Geometry of Electromagnetism
结果表明,电磁学创造了不同于黎曼几何的几何。构造了包括黎曼几何在内的一般几何。证明了一般几何中最简单的特例是电磁学下的几何。从电磁学的几何曲率函数出发,导出了电磁场的作用量和麦克斯韦方程组。证明了粒子与电磁场相互作用的运动方程与电磁学中几何测地线方程完全一致。
2003-04-25 gr-qc hep-ph hep-th
Dynamical laws of superenergy in General Relativity
贝尔张量和贝尔-罗宾逊张量是在近50年前引入的,试图将电磁学的能量-动量张量推广到引力。从数学的观点来看,这种推广是成功的,因为这些张量的数学性质与电磁学的能量-动量张量非常相似。然而,这些张量在广义相对论中的物理作用仍然模糊不清,没有任何解释得到广泛接受。原则上,它们不能代表{ \em能量},术语{ \em超能}已被创造出来,用于表示它们背后假设的物理量。在这项工作中,我们试图阐明真正的物理意义的{ \em superenergy}以下相同的程序,使我们能够给出一个解释的电磁能量。这个过程包括在执行一个正交分裂的贝尔和贝尔-罗宾逊张量和分析的不同部分所产生的分裂。在电磁情况下,这种分裂产生电磁{ \em能量密度}、坡印廷矢量和电磁应力张量,它们中的每一个都具有从电磁的{ \em动力学定律}(坡印廷定理)推导出的精确物理解释。贝尔和贝尔-罗宾逊张量的完全正交分裂更复杂,但正如预期的那样,与电磁学的相似性是存在的。Bel张量的协变发散类似于电磁能量-动量张量的协变发散,并发现了前者的正交分裂,由此导出的{ \em方程}对于超能的意义就像Poynting定理对于电磁学的意义一样。见论文全文摘要。
2007-11-08 gr-qc
On a field tensor for gravity and electromagnetism
本文证明三秩Lanczos型张量场可用于描述相对论性电磁与引力效应,将其不可约分解识别为引力与电磁场,并提出一组散度方程作为场方程。
2023-09-13 gr-qc math-ph math.MP
Quasi-topological Electromagnetism: Dark Energy, Dyonic Black Holes, Stable Photon Spheres and Hidden Electromagnetic Duality
我们引入了拟拓扑电磁学,它被定义为拓扑4-形式$F\wedge F$的平方范数。一个显著的性质是它的能量-动量张量是各向同性理想流体的,压力正好与它的能量密度相反。因此,它可以为暗能量提供一个模型。我们研究了它在黑洞物理和宇宙学中的应用。准拓扑项对纯电或纯磁的Reissner-Nordström黑洞没有影响,然而双子解被完全修改了。我们发现双音黑洞可以有四个实视界。在适当的参数下,黑洞可以容纳多达三个光子球,其中一个是稳定的。另一个有趣的性质是,虽然准拓扑项打破了电磁对偶性,但对称性出现在惠勒-德威特补丁的壳层作用中。在宇宙学中,我们证明了单独的准拓扑项等价于一个宇宙学常数,但该模型提供了一种机制,使暗能量与其他类型的物质耦合。我们给出了一个具体的例子,准拓扑电磁耦合到一个标量场,承认标准FLRW宇宙学解。
2019-07-25 gr-qc hep-th
Gravity and Electromagnetism in Noncommutative Geometry
本文在$Z_2$非对易微分框架下给出了引力和电磁的统一描述。它可以被认为是卡鲁扎-克莱因理论的“离散版本”,其中第五个连续维度被两个离散点取代。我们导出了一个作用量,它与通常的卡鲁扎-克莱因理论的降维作用量相一致。
1994-02-26 gr-qc hep-th
Torsion as electromagnetism and spin
我们表明,它是可能制定的经典Einstein-Maxwell-Dirac理论的旋量相互作用的引力和电磁场的Einstein-Cartan-Kibble-Sciama理论与Ricci标量的无痕扭转,描述引力,和扭转的痕迹作为电磁势。
2010-07-10 gr-qc hep-th math-ph
A model of non-minimally coupled gravitation and electromagnetism in (1+2) dimensions
在Dereli和合作者的早期工作之后,我们研究了一个三维玩具模型,在这个模型中,我们通过最一般的$RF^2$型非最小耦合项来扩展拓扑大质量引力与电动力学。这里,$R$表示可能的曲率项,而$F$表示电磁2-形式。我们推导出变分场方程,并在具有恒定自对偶电磁场的常负曲率时空中寻找精确解。三维自对偶电磁场的概念是由Derelli及其合作者在研究重力-电磁耦合模型的精确解时引入的。我们注意到的条件,模型的参数必须满足这些自对偶的解决方案存在。
2022-01-27 gr-qc hep-th
Space-Time Structure and Electromagnetism
两个拉格朗日函数用于构造几何场论。其中一个拉格朗日量依赖于空间的曲率,而另一个依赖于曲率和挠率。它表明,从第一拉格朗日构造的理论产生纯引力,而使用第二拉格朗日构造的理论产生引力和电磁。这两个理论是建立在一个版本的绝对平行几何,其中曲率和挠率,同时,非零。一个单一的几何对象,{ \it W-张量},反映曲率和挠率的属性,在这个版本中定义,并用于构建第二个理论。主要结论是:电磁场几何表示的一个必要条件是所用几何中存在非零挠率。
2009-06-23 gr-qc
An Alternative to Kaluza
在卡鲁扎导出的理论中,电磁势被解释为高维引力理论中度规的一部分。在这里我们提出了一个更像杨-米尔斯的五维经典电磁学和引力的统一,其中电磁势与连接有关,场强与曲率有关。此外,量子理论的某些方面可以在高斯-博内-陈省身定理的上下文中描述。这种方法提供了新的引力和电磁之间的耦合机制。
2008-12-04 gr-qc
Electromagnetism in Curved Spacetimes: Coupling of the Doppler and Gravitational Redshifts
本文在广义相对论框架下推广电磁理论,利用法拉第张量和爱因斯坦场方程描述弯曲时空中的电磁辐射,并推导了引力红移与多普勒频移的联合效应公式。
2023-10-12 gr-qc math-ph math.MP
On electromagnetism and generalized energy-momentum tensor of the electromagnetic field in spaces with Finsler geometry
利用变分法和外导数形式主义,我们在与S。Siparov是伪Finsler空间中电磁学的一种新的几何方法。在本文中,我们提供了更多的细节,特别是关于广义电流,积分域和规范不变性。此外,对于平坦的伪芬斯勒空间,我们定义了一个广义能量动量张量(由两个块组成),作为对称化的诺特电流对应于场拉格朗日相对于时空平移的不变性。在弯曲空间中,广义能量-动量张量的一个块是通过相对于度量张量改变场拉格朗日量而获得的,另一个块是通过相对于非线性连接改变相同的拉格朗日量而获得的。
2010-12-09 gr-qc math-ph math.DG
New Insight into the Relation between Torsion and Electromagnetism
在几种统一的场论中,挠率迹被设定为等于电磁势。使用纤维束技术,我们表明,这是没有主导原则,但另一个时空和电磁学之间的几何关系的正式后果。
1995-06-26 gr-qc hep-th
Gauge Symmetry and Gravito-Electromagnetism
给出了任意背景时空中微扰爱因斯坦引力的张量描述。通过类比时空中电磁学的协变定律,定义了引力-电磁势和场,以模拟在属于微扰引力的规范对称性群的替换下的电磁规范变换。这些定义的优点是,在平坦的背景下,借助于协变常数类时矢量场,线性化的引力场方程的子集可以写成完全类似于麦克斯韦方程的形式(没有尴尬的因子4和多余的张量场)。它示出了如何在扰动引力系统中的剩余方程限制这些方程的解的时间依赖性,从而禁止传播矢量场的存在。在测试粒子上感生的重力电磁洛伦兹力被评估在这些领域与一个小陀螺仪上的扭矩一起。它的结论是微扰引力的类比麦克斯韦的电磁描述可以是有价值的(准)静态引力现象,但类比有其局限性。
2000-09-22 astro-ph gr-qc
Symmetries and pre-metric electromagnetism
预度规电磁方程被表述为时空流形上外微分2-形式丛上的外微分系统。系统的对称方程的一般形式计算,然后专门为各种可能的形式的电磁本构律,即,均匀线性,非均匀线性,和均匀非线性。它表明,在一致线性的情况下,一个有四种可能的方式延长对称李代数,包括延长到李代数的无穷小射影变换的一个真正的四维射影空间。在最一般的非均匀线性情况下,非均匀性对对称性的影响在缺乏进一步细节的情况下似乎是不确定的,并且在均匀非线性情况下,与均匀线性情况的总体差异相当于电磁场强度对电磁本构张量的变形,这引起了在均匀线性情况下获得的对称李代数的相应变形。
2005-08-09 gr-qc hep-th
Variation of the speed of light due to non-minimal coupling between electromagnetism and gravity
我们考虑一个爱因斯坦-麦克斯韦作用量,通过增加三个项将电磁强度耦合到曲率张量来修改。相应的广义麦克斯韦方程组意味着真空中光速的变化。我们在Friedmann-Robertson-Walker时空中确定这种变化。我们表明,光的传播速度大于$c$时,一个简单的条件得到满足。
2003-04-11 gr-qc
Effective Field Equations of Brane-Induced Electromagnetism
使用协变嵌入形式主义,我们发现的有效场方程的电磁出现在Dvali-Gabadadze-Porrati(DGP)braneworld场景的背景下膜。我们的处理基本上是几何的。我们从五维空间的麦克斯韦方程组开始,将它们投影到任意的膜上。形式主义是相当普遍的,并允许我们考虑弯曲的体空间和弯曲的膜,其张力不一定为零。通过适当的匹配条件,在DGP模型的膜的世界体积上诱导的动力学电磁项被纳入该公式中。我们也给出了有效场方程的每一项的估计,并确定了四维麦克斯韦方程组在膜中可恢复的区域。
2008-08-14 gr-qc
Spacetime structure and Quantum physics
将电磁学描述为四维时空结构,导致带电粒子的动力学仅由四维矢势决定,而电磁场的存在取决于背景时空的拓扑结构。当电磁场的时空结构比较复杂时,可以通过路径积分的方法将时空结构与量子物理联系起来。(This这篇论文是试图通过将引力描述为两个电磁场的耦合来将引力纳入电磁学的结果。
1993-12-03 gr-qc hep-th
Ricci-Based Gravity theories and their impact on Maxwell and nonlinear electromagnetic models
本文将度量仿射Ricci引力理论与广义相对论的对应关系推广到线性和非线性电磁场的情况。这补充了以前的研究集中在流体和标量场。我们建立了GR和RBG框架中物质场的一般关联算法,并考虑了一些应用。特别是,我们发现,所谓的爱丁顿启发的Born-Infeld引力理论耦合到麦克斯韦电磁场是在直接对应的GR耦合到Born-Infeld电磁场。我们评论这种关系的潜在的现象学意义。
2019-07-07 gr-qc hep-th
Geometrization of electromagnetism in tetrad-spin-connection gravity
统一的引力场和电磁场的Ponomarev和Obukhov的度量-仿射拉格朗日量在Ricci标量中是线性的,在位似曲率张量中是二次的。我们应用这个拉格朗日的变分原理与四分体和自旋连接作为动力学变量,并表明,在这种方法中,场方程是爱因斯坦-麦克斯韦方程组,如果我们把电磁势的自旋连接的轨迹。与Ponomarev-Obukhov公式一样,一般协变的Dirac拉格朗日量也是Einstein-麦克斯韦方程组的标准旋量源,而旋量场服从具有电磁耦合的非线性Heisenberg-Ivanenko方程.我们将该公式推广到任意电荷的旋量。
2010-11-13 gr-qc hep-th math-ph
Energy and electromagnetism of a differential form
设X是1+n维光滑流形,赋洛伦兹度量g,T是2-形式F的电磁能量张量.本文刻画了这个张量T是唯一与Lorentzian度量相关联的2-协变自然张量,是一个与尺度单位无关的满足一定发散条件的2-形式。这种表征是基于物理基础的,并且可以用来证明爱因斯坦-麦克斯韦场方程。更一般地说,我们以类似的方式描述与任意阶k的微分形式相关联的能量张量。最后,我们发展了一个广义的电磁理论,其中带电粒子不是准时的,而是具有任意固定的维数p。在这个理论中,电磁场F是2+p阶的微分形式,其电磁能量张量正是与F相关联的能量张量。
2012-09-17 gr-qc math-ph math.DG
Gravitation and Electromagnetism as Geometrical Objects of a Riemann-Cartan Spacetime Structure
本文首先证明了任何引力场加自由电磁场的耦合系统都可以用几何方法描述,即以电磁场的能量-动量为源项的麦克斯韦方程组和爱因斯坦方程都可以由一种特殊的Riemann-Cartan时空结构的标量曲率R成正比的几何拉格朗日量导出,其中这些场被识别为结构的几何对象。此外,我们表明,扭曲张量的特定的黎曼-嘉当时空结构,我们的理论编码相同的信息作为一个包含在陈-西蒙斯项是成比例的自旋密度的电磁场。其次,我们证明了通过在几何拉格朗日量中加入一个描述电磁流与一般电磁场加引力场相互作用的项和一个描述电流的物质载体的项,我们得到了具有源项的麦克斯韦方程组和具有电磁和物质项的能量动量张量之和作为源项的爱因斯坦方程。最后用尘埃带电物质模拟电磁流的载体,得到了洛伦兹力方程。此外,我们证明了我们的理论是规范不变的。我们还简要地讨论了我们目前的企业的原因。
2011-12-19 gr-qc math-ph math.MP
On the Equivalence Principle and a Unified Description of Gravitation and Electromagnetism
我们首先研究了如果物体的惯性质量和引力质量不同,广义相对论将采取的形式。然后,我们将这种分析扩展到电磁学,并假设电磁场的等效原理。我们认为,在叠加的引力场和电磁场中,每个电荷质比不同的粒子都对应一个时空流形,其度规张量$g_{μν}$描述了引力和电磁的动力学作用。带电球体外的电场是独立地产生的,而不是对引力场有贡献。电场对带电球外时空度规的贡献与史瓦西度规中的引力相似,但与测试粒子的荷质比相关,而不是Reissner - Nordström度规,从而统一了引力和电磁的描述。我们指出,有现有的实验,其结果可以解释这里提出的电磁场的等效原理。额外的实验预测的理论被提及。
2020-01-08 astro-ph gr-qc hep-ph
Tidal tensors in the description of gravity and electromagnetism
2008-2009年,F. Costa和C. Herdeiro基于潮汐张量提出了一个新的引力电磁类比。我们表明,时空流形的切丛上的连接不仅可以帮助找到一个covnenient几何化的想法,但也是一个共同的数学描述的主要方程的重力和电磁。
2011-11-14 gr-qc math-ph math.DG
A unified, purely affine theory of gravitation and electromagnetism
在引力的纯仿射表述中,引力场由仿射联络的里奇张量的对称部分表示。经典电磁场可以在这个公式中表示为第二个里奇张量的联系。这样的构造在动力学上等价于无源的Einstein-麦克斯韦方程组。我们推广这种建设的情况下,与源,表示的仿射拉格朗日密度的导数相对于连接。我们表明,麦克斯韦方程组的源出现的最简单的仿射拉格朗日物质,而爱因斯坦和洛伦兹方程出现,如果质量有电磁起源。我们还表明,麦克斯韦方程组取代纯粹的仿射拉格朗日的投影不变性,明确依赖于连接的非物理约束。
2007-07-12 gr-qc math-ph math.MP
Gravity and Electromagnetism with $Y(R)F^2$-type Coupling and Magnetic Monopole Solutions
我们研究电磁场与重力场的$ Y(R) F^2 $型耦合。在我们推导出场方程的一阶变分原理从拉格朗日制定的非最小耦合理论,我们寻找静态的,球对称的,磁性的磁场的解决方案。我们指出,这些解可以提供可能的几何形状来解释所观测到的星系自转曲线的平坦性。
2012-12-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On a possible new type of a T odd skewon field linked to electromagnetism
在通常协变(预度量)电动力学("电荷和通量电动力学“)的框架中,麦克斯韦方程可以根据电磁激励$H=({\cal D}, {\cal H})$和场强$F=(E,B)$来公式化。如果把$H$和$F$之间的时空关系假定为{ \em linear},那么(真空)时空的电磁性质被编码为真空本构张量密度$χ$的36个分量。我们研究了电磁波的传播,发现时空度规最终从$χ$的主体部分$^{(1)}χ$(20个独立分量)中出现。在这篇文章中,我们集中在剩余的skewon部分$^{(2)}χ$(15个组件)和轴子部分$^{(3)}χ$(1个组件)。我们将第一次展示,skewon部分可以用二阶无迹张量$\not S_i{}^j$表示。利用菲涅耳方程讨论了张量对光锥的扰动。因此,这是一种破坏洛伦兹不变性和时间对称性的机制。相反,(阿贝尔)轴子部分$^{(3)}χ$ { \em不}干扰光锥。
2002-03-26 gr-qc hep-th
The hidden geometry of electromagnetism
当引入粒子时,几乎所有的场论都有奇点。这在经典物理和量子物理中都是正确的。经典场的奇异性导致了臭名昭著的自作用力问题,在这个问题中,当粒子与它自己的(自)场相互作用时,粒子的动力学是如何变化的是未知的。自作用力是引力现象中一个紧迫的问题和活跃的研究课题,也是经典电磁学中争论的一个来源。在这项工作中,我们研究了一个隐藏的几何结构所表现出的电磁场线,有可能消除所有的奇异性从经典电动力学。我们探索的初步结果对治疗自我和外部领域的一致的方式。
2015-03-03 gr-qc math-ph math.DG
Gravitation, electromagnetism and cosmological constant in purely affine gravity
电磁场的Ferring-Kijowski纯仿射拉格朗日量,具有麦克斯韦拉格朗日量的形式,度量张量被对称化的Ricci张量取代,动力学上等价于度量爱因斯坦-麦克斯韦拉格朗日量,除了零场极限,度量张量没有很好的定义。这一特征表明,要使费洛蒙-基约夫斯基模型成为物理模型,必须存在一个依赖于里奇张量的背景场。最简单的可能性是宇宙学常数,它是由爱丁顿拉格朗日量在引力的纯仿射公式中产生的。在本文中,我们结合电磁场和宇宙学常数的纯仿射公式。我们表明,两个仿射(爱丁顿和Ferrington-Kijowski)拉格朗日的总和是动态不等价于类似的($Λ$ CDM和Einstein-Maxwell)拉格朗日的度量-仿射/度量配方。我们还表明,这样的建设是有效的,像仿射爱因斯坦-玻恩-因菲尔德制定,只有弱电磁场,在太阳系的太空的磁场的顺序。因此,结合重力、电磁和宇宙学常数的纯仿射公式不能是分别对应于这些场的仿射项的简单和。度量爱因斯坦-麦克斯韦- $Λ$拉格朗日量的仿射等价的一个相当复杂的形式表明,自然可以用一个更简单的仿射拉格朗日量来描述,这导致了爱因斯坦-麦克斯韦- $Λ$ CDM理论在电磁场中的修改,这些电磁场对时空曲率的贡献与宇宙学常数的量级相同。
2009-03-13 gr-qc math-ph math.MP
A gravito-electromagnetic analogy based on tidal tensors
本文提出了一种新的方法来进行广义相对论和电磁学之间的物理类比,基于两种理论的潮汐张量。使用这种方法,我们写一个协变形式的引力类似的麦克斯韦方程组。给出了该类比的以下实现。第一个匹配的线性引力潮汐张量精确的电磁潮汐张量Minkwoski时空。第二个匹配精确的磁引力潮汐张量的超定常度量精确的磁潮汐张量的电磁弯曲的空间。在第三,我们表明,我们的方法导致两步精确推导陀螺仪上的Papapetrou力。然后,我们建立了一个新的证明一类张量恒等式,定义类型$\vec{E}^2-\vec{B}^2$和$\vec{E}\cdot\vec{B}$的不变量,我们展示了不变量建立在重力和电磁潮汐张量。我们将我们的方法与文献中常见的两个引力电磁类比进行对比,并认为它揭示了关于其中一个类比的有效性限制的争论,并澄清了有关其他物理解释的问题。
2007-05-21 gr-qc hep-th
Correlated parity violation in gravity and electromagnetism from five-dimensional spacetime
School of Intelligent Engineering, Shaoguan University(韶关学院智能工程学院);Center for Gravitation and Cosmology, College of Physical Science and Technology, Yangzhou University(扬州大学物理科学与技术学院引力与宇宙学中心)
本文构造两种几何下的宇称破坏卡鲁扎-克莱因模型,发现标架引力几何中无鬼场,且预测电磁波与引力波螺旋度色散位移满足6倍关系,可通过联合观测检验统一理论。
2026-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bobbing and Kicks in Electromagnetism and Gravity
我们研究系统类似的二元黑洞的自旋,以获得一些洞察的起源和性质的“bobbing”运动和“踢”,发生在这个系统。我们的基本工具是一个一般的形式主义,用于描述扩展的测试机构在弯曲时空的外部电磁场中的运动,并可能受到其他力量。我们首先表明,正是在数值模拟中观察到的类型的双黑洞系统的摆动发生在一个简单的系统,由两个旋转的球连接的弹性带在平坦的时空。这种摆动可以被理解为由旋转体的“实验室坐标系质心”和其真实的质量质心之间的差异引起的,并且纯粹是“运动学的”,在这个意义上,它将出现而不管将两个旋转体保持在轨道上的力如何。接下来,我们发展出精确的规则,将平坦时空中的带电物体在静止外部电磁场中的运动与弱弯曲静止时空中的物体运动联系起来。然后,我们考虑的系统由两个轨道电荷的磁偶极矩和自旋的近似水平对应于1.5后牛顿秩序。在这里我们发现,物体和电磁场之间交换了大量的动量;然而,物体完全将这种动量存储为“隐藏的”机械动量,因此这种交换不会引起任何净波动。发生的净浮动是由于纯粹的运动学自旋效应,因此,我们认为,电磁双星的净浮动是不相关的可能踢。我们相信这个结论在引力的情况下也成立。
2010-04-27 gr-qc physics.class-ph
Hexadecapole at the heart of nonlinear electromagnetic fields
针对非线性电磁学中球对称场存在类多极贡献的问题,证明满足麦克斯韦弱场极限的非线性电磁拉格朗日量定义的静态球对称渐近平直时空中电场的主导次项为$O(r^{-6})$,并推导了电场的级数展开式。
2024-07-10 gr-qc hep-th math-ph
Electromagnetism and hidden vector fields in modified gravity theories: spontaneous and induced vectorization
在广义相对论中,麦克斯韦方程组通过最小处方嵌入弯曲的时空中,但如果存在强引力修正,这可能会改变。我们表明,引力和无质量矢量场之间的非最小耦合,非微扰效应可以出现在紧凑型恒星。我们发现解决方案描述恒星与非平凡的向量场配置,其中一些是相关的不稳定性,而其他人则没有。矢量场既可以解释为电磁场,也可以解释为与标准模型弱耦合的隐矢量场。
2019-02-12 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Cosmological magnetic fields from inflation in extended electromagnetism
在这项工作中,我们考虑了一个扩展的电磁理论,其中的标量状态,这通常是由洛伦兹条件消除允许传播。在标准暴胀宇宙学的背景下,这种状态已经被证明会产生一个小的宇宙学常数。在这里,我们表明,通常的洛伦兹规范破缺项现在起着有效的电磁流的作用。这种电流是在膨胀期间从量子涨落产生的,并产生随机的有效电荷密度分布。由于膨胀后宇宙等离子体的高导电性,电荷密度产生电流,从而产生亚哈勃尺度的涡旋和磁场。由宇宙微波背景辐射温度各向异性引起的涡度上限被转换为宇宙磁场的下限。我们发现,对于一个近尺度不变的涡度谱,磁场$B_λ> 10^{-12}$ G通常产生的相干长度范围从亚星系尺度到目前的哈勃半径。这些场可以作为银河发电机的种子,甚至可以通过原银河云的坍缩和差异旋转来解释观测结果。
2011-01-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Instantons and Emergent Geometry
我们证明了非对易时空中的自对偶电磁力等价于自对偶爱因斯坦引力。
2009-11-13 gr-qc hep-ph hep-th
Theoretically motivated dark electromagnetism as the origin of relativistic MOND
本文提出暗电磁学作为相对论MOND的起源,类比电弱对称性破缺,以质量平方根为源电荷,解释费米子质量比和MOND现象,并认为其与冷暗物质不可区分。
2024-03-14 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc