Gravitational Lorentz Force and the Description of the Gravitational Interaction
在平移群的规范理论中，我们得到了无自旋粒子的洛伦兹力的引力类似物。然后，我们证明了这个力方程可以用与时空中由于引力场的存在而引起的遥平行结构或黎曼结构有关的量值来重写。在第一种情况下，给出了力的方程，其中扭矩起力的作用。第二部分给出了广义相对论中常用的测地线方程。主要结论是，标量物质能够感觉到上述时空几何中的任何一种，远程平行和度规几何。此外，这两种描述被发现是完全等价的，在这个意义上，它们给出了相同的物理轨迹的无自旋粒子在引力场。
1997-06-23 gr-qc
Special Relativity induced by Granular Space
我们表明，特殊的相对论动力学与量子力学和超统计的概念相结合时，可以被解释为产生于两个互锁的非相对论随机过程，在不同的能量尺度上运行。这种解释导致费曼振幅是在欧几里德制度相同的布朗粒子通过颗粒空间传播的转移概率。某种时空粒度可以被认为是在更大尺度上出现各种对称性的原因。为了说明，我们还考虑了无自旋相对论粒子的动力学和传播子。讨论了双狭义相对论、量子场论、量子引力和宇宙学的意义。
2013-03-25 gr-qc hep-th quant-ph
Geodesics, the Equivalence Principle and Singularities in Higher-dimensional General Relativity and Braneworlds
时空的测地线很少与余维为1的嵌入子流形的测地线重合。我们研究这个问题的高维广义相对论的模型，首先在简单的情况下没有膜隔离的功能已经存在，然后在更复杂的情况下与膜。我们考虑膜的框架足够一般，可以包括非对称膜世界，但不包括厚膜。我们将我们的结果应用于测地线来研究等价原理和宇宙学奇点。在我们研究的模型中，这些考虑有利于$Z_2$对称膜世界与负体宇宙学常数。
2005-10-26 gr-qc
Action and Hamiltonians in higher dimensional general relativity: First order framework
我们认为$d>4$维时空是渐近平坦的空间无穷远，并表明，在一阶框架中，作用原理是定义良好的\emph{without the need of infinite counter terms.}它自然会导致一个协变相空间中的哈密顿产生渐近对称提供总的能量动量和角动量的孤立系。这项工作与我们以前在四维\cite{aes}中的分析平行。高维分析实际上是简单的，因为没有对数和超翻译歧义。
2008-08-14 gr-qc
Quantum Mechanics in General Relativity
本文从一般黎曼时空$ V_{1,3} $中实标量场量子理论的一般表述出发，构造了$ V_{1,3} $中点状无自旋粒子的广义协变准相对论性量子力学.为此，对于$ V_{1,3} $的任意正规测地线1+3-叶理，指定场方程的$c^{-1}$解的渐近空间$Φ^-$，它可以映射到具有（渐近）厄米哈密顿量和$Ψ$向量的玻恩概率解释的薛定谔方程的解的空间$Ψ$。在$Ψ$中作用的粒子的动量和空间位置的基本算符是由相应的QFT观测量产生的，其中包含了相对论修正，因此一般不同于$ V_{1,3} $中根据量子化的正则假设得出的测地运动的基本算符。特别是，除了闵可夫斯基时空中的笛卡尔坐标或精确的非相对论极限$(c^{-1} = 0)$的情况外，坐标算符不像共轭动量算符那样易交换。这种方法提供了在一般$ V_{1,3} $在Fock表示的量子场论与粒子解释的基础上玻恩解释的波函数。
1998-07-14 gr-qc
Boundary and Corner Terms in the Action for General Relativity
我们重新审视了广义相对论的作用量原理，其动机是量子引力的路径积分方法。我们考虑一个时空区域的边界有分段的$C^2$组件，其中每个组件可以是类空的，类时的或空的，并考虑度量变化，其中只有拉回的度量的边界是固定的。允许所有这些度量的变化，我们提出了一个统一的处理的类空，类时和零边界组件使用嘉当的四分体形式主义。除了它的计算简单性，这种形式主义给了我们一个简单的方法来确定角项。我们还讨论了当边界是黑洞的事件视界时出现的“折痕”。我们的治疗是几何和内在的，我们提出了我们的结果在计算上更简单的四元形式主义，以及更熟悉的度量形式主义。我们恢复已知的结果从一个更简单和更一般的观点，并找到一些新的。
2017-02-01 gr-qc hep-th
A connection between gravity and the Higgs field
有几个论点认为，一个有效的弯曲时空结构（如广义相对论中的那种）实际上可以在一个无自旋量子的凝聚介质中找到它的动力学起源。出于这个原因，我们利用最近的想法，密度波动在一个'希格斯凝聚'的结论，这种长波长的影响可能代表的自然动力因素的重力。
2002-04-09 gr-qc hep-ph hep-th
ADM formulation and Hamiltonian analysis of Coincident General Relativity
我们考虑一个更简单的几何公式的广义相对论的基础上非度量，称为符合广义相对论。我们研究了ADM制定的理论，并进行了详细的哈密顿分析。我们明确地显示了两个物理自由度的传播，因为它应该，即使边界项和规范条件的作用是显着改变。这可能代表了数值相对论和正则量子引力的另一条有希望的新途径。对非度量标量非线性延拓中传播自由度的数目也作了展望。
2020-07-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the physical interpretation of singularities in Lanczos-Newman electrodynamics
我们讨论了扩展到复时空的复麦克斯韦场中的基本奇点的物理性质，即，在Lanczos-Newman电动力学中，它可能提供基本粒子物理学和广义相对论理论之间的联系。我们表明，翻译的世界线的裸（例如，无自旋的）电性奇异性引入虚空间是在其上增加一个磁耗散分量，因此它可以解释为一个赝标π-质子相互作用流，这与电荷无关介子理论和零级量子色动力学是一致的。另一方面，狄拉克电子的电-本征-磁偶极奇异性的相互作用电流是通过对世界线的另一种操作得到的，然而这种操作似乎没有简单的几何解释。尽管如此，这两种操作都可以被给予协变解释，这表明相应的相互作用必然在平等的基础上产生，因此在广义相对论中提供了基本粒子和奇点之间的联系。
2008-11-09 gr-qc
K-Causal Structure of Space-Time in General Relativity
利用Sorkin和Woolgar [26]引入的K-因果关系，我们推广了Garcia-Parrado和Senovilla [8，9]关于因果映射的结果.我们还介绍了与经典因果关系理论中的因果关系条件类似的K-因果关系条件，并证明了它们之间的相互关系。我们在Bombelli和Noldus的工作之后引入了一个新的因果关系条件，并证明了这个条件介于全局双曲性和因果简单性之间。与传统的因果方法[11，19]相比，这种方法更简单，更一般，并且Penrose et.al [20]已经使用它给出了质量定理正性的新证明。C^0时空结构出现在许多数学和物理情形中，如锥形奇点、不连续物质分布、量子场论中的拓扑变化现象等。
2008-06-23 gr-qc
Geometrization of Mass in General Relativity
本文将切丛的概念推广到$\z$分次切丛。这个分次丛具有李代数体结构，我们可以在它上面发展半黎曼度量、Levi-civita联络和曲率等概念。在时空流形的情况下，切丛的偶数部分与时空结构（引力）有关，奇数部分与时空中的质量分布有关。在这种结构中，质量成为几何的一部分，爱因斯坦场方程可以用一种新的更简单的形式重建。新的场方程是纯几何的。
2012-11-13 gr-qc math-ph math.MP
Resolving Curvature Singularities in Holomorphic Gravity
我们建立了引力的全纯理论，并研究了全纯对称性如何改变广义相对论的两个最重要的奇异解：黑洞和宇宙学。我们表明，典型的观察者（自由）落入一个全纯黑洞不会遇到曲率奇点。同样，典型的观察者也不会经历大爆炸奇点。与厄米引力\cite{MantzHermitianGravity}不同，全纯引力不遵守互易对称性，因此它主要是一个玩具模型的引力理论制定的复杂的时空。然而，这是一个值得更仔细研究的模型，因为在许多方面它类似于厄米引力，但计算更简单。我们有迹象表明，全纯引力在大的距离尺度上正确地还原为广义相对论定律。
2008-05-30 gr-qc
On gravitational defects, particles and strings
本文研究了点物质和弦物质在deSitter规范理论中的包含问题，即四维引力的MacDowell-Mandarin公式。我们继续沿着嵌入时空流形的世界线和世界面局部破缺广义相对论的规范对称性。恢复全规范不变性引入了新的动力学场，描述了与引力耦合的旋转物质的动力学。通过研究任意背景下的平坦极限和无自旋情形，讨论了所得到的形式的物理解释。事实证明，世界线作用量描述了一个巨大的自旋粒子，而世界面作用量包含了由自旋贡献增强的南部-后藤弦。最后，我们研究了引力/物质变分问题，并讨论了形式主义的潜在应用，以包含在四维量子引力的spinfoam模型中的Nambu-Goto弦。
2008-07-20 gr-qc
Coincident General Relativity
度量仿射变分原理被应用于产生引力的远程平行和对称远程平行理论。从后者是发现一个例外的类，这是一致的消失仿射连接。基于这个显著的性质，这项工作提出了一个更简单的几何公式的广义相对论，是无视仿射时空结构，从而从根本上剥夺了任何惯性字符的重力。由此产生的理论由从边界项中清除的希尔伯特作用量来描述，并由自旋2场论更有力地支持，其中额外对称性现在是明显的，可能与重力振幅的双拷贝结构有关。这种结构也提供了一个新的起点修改引力理论，本文提出了新的和简单的概括，分析自加速宇宙学的解决方案自然出现在早期和晚期的时间宇宙。
2018-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Wald's entropy in Coincident General Relativity
等效原理及其普适性使引力的几何表述成为可能。在爱因斯坦的广义相对论的标准表述中，引力相互作用是根据时空曲率几何化的。然而，如果我们接受引力的几何特征，那么在平坦时空中就会出现两种可供选择的、尽管是等价的广义相对论表述，在这种时空中，引力要么完全归因于挠率，要么完全归因于非度规性。后者允许一个更简单的广义相对论公式，而不考虑仿射时空结构，即符合广义相对论。黑洞的熵可以用欧几里德路径积分方法计算，它强烈依赖于在广义相对论的标准公式中添加边界或调节项。一个更基本的推导可以使用瓦尔德公式，其中熵与诺特荷直接相关，并且适用于具有自同构不变性的一般理论。本文将计算黑洞熵的Wald Noether荷方法推广到具有非度规性的时空。使用这种方法，我们证明了具有改进作用量原理的符合广义相对论给出了与标准广义相对论中众所周知的熵相同的熵。进一步证明了黑洞热力学第一定律的成立，并给出了第一定律中能量的显式表达式。
2022-03-25 gr-qc hep-th math-ph
Hamiltonian formulation of a simple theory of the teleparallel geometry
本文讨论四维流形上的一个余四分体场理论。它的位形空间与广义相对论的遥平行等价体的位形空间一致，但它的动力学要简单得多。我们进行勒让德变换，并推导出一个哈密顿量和约束代数。
2022-02-15 gr-qc math-ph math.MP
Covariant BRST Quantization of Unimodular Gravity II -- Formulation with a vector antighost --
在前一篇文章中，我们提出了单模引力的协变BRST量子化，它可以解释宇宙学常数很小的原因，并证明了该理论中的物理自由度与广义相对论相同。利用秩为2的反对称张量场给出了鬼场和反鬼场的计算公式。在这里，我们给出了一个替代配方使用矢量场的反鬼，但保持相同的结构的鬼。这给出了一个显着更简单的协变量化与更少的鬼和鬼扇区中没有三极模式。我们表明，这也只给出了两个物理横模在广义相对论。
2022-04-27 gr-qc hep-th
Quadratic theory of gravity with a scalar field and type I Shapovalov wave spacetimes
在具有标量场的二次引力理论中，我们得到了Shapovalov~I~型时空中引力波模型的精确解，这在广义相对论模型中是找不到的.正在考虑的引力理论可以有效地描述宇宙动力学的早期阶段。I型沙波瓦洛夫空间是引力波沙波瓦洛夫时空的最一般形式，它在特权坐标系中的度规依赖于三个变量，包括波变量。对于爱因斯坦真空时空，这些波模型退化为更简单的类型。所得到的二次引力理论中引力波的精确模型可以用来检验这种引力理论的真实性。
2022-11-20 gr-qc
Exploring the unification of quantum theory and general relativity with a Bose-Einstein condensate
尽管经过了近一个世纪的研究，广义相对论（GR）和量子理论（QT）应该如何统一成一个自洽的理论仍然不清楚。传统的方法是保留QT的基本原理，如叠加原理，并修改GR。这被称为“量子化引力”，导致“量子引力”理论。相反的方法是“重力QT”，我们试图保持GR的原则，如等效原理，并考虑这如何导致QT的修改。我们最缺乏的是实验指导，不知道该走哪条路。在这里，我们考虑使用玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）来寻找线索。特别是，我们研究了如何在两个位置的叠加一个单一的BEC可以测试重力QT的建议，波函数崩溃出现从统一理论作为一个客观的过程，解决测量问题的QT。由于广义相对论原理而对QT的这种修改在普朗克质量尺度附近是可以检验的，普朗克质量尺度比普朗克长度尺度更接近实验，在普朗克长度尺度中，量子、广义相对论效应传统上在量子引力理论中被预期。此外，这个提议的实验测试应该比最近建议的实验更容易执行，这些实验将通过寻找两个大质量系统之间的纠缠来测试牛顿引力极限中的量子化引力方法，这两个系统都处于两个位置的叠加中。
2019-04-25 cond-mat.quant-gas gr-qc quant-ph
Exact quantisation of U(1)$^3$ quantum gravity via exponentiation of the hypersurface deformation algebroid
3+1欧几里德签名广义相对论的U（1）$^3$模型是一个具有两个物理极化的相互作用的一般协变场论，它具有洛伦兹广义相对论的许多特征。特别是，它显示了一个非平凡的实现的超曲面变形algebroid与非平凡的，即相空间相关的结构函数，而不是结构常数。在本文中，我们表明，该模型承认{ \it一个精确的量化}。量子化依赖于这样的观察，即对于该模型和在所选择的正则对易关系的表示中，密度单位超曲面代数{ \it可以在非简并态上取幂}。这些是代表非简并量子度规的状态，从经典的角度来看，是超曲面代数可表示的相关状态。代数的表示是精确的，没有歧义，也没有异常。量子约束可以精确地解决使用{ \it groupoid平均}和解决方案承认希尔伯特空间结构，同意与最近发现的减少相空间配方的量化。使用最近发现的协变作用，该模型，我们开始的路径积分或自旋泡沫配方，由于阿贝尔字符的规范群，比洛伦兹签名广义相对论简单得多，并提供了一个理想的测试场广义自旋泡沫模型。
2022-07-17 gr-qc hep-th
On the Gauge Aspects of Gravity
我们给一个简短的大纲，在第二节。2，规范思想应用于内部（$U(1),\, SU(2),\dots$）和外部（$R^4,\,SO(1,3),\dots$）对称性的历史发展，并强调相应守恒流的根本重要性。在第二节中，3.中子干涉仪在地球引力场中的实验结果，用等效原理解释，可以用加速旋转参考系中的狄拉克方程预言。在这样一个非惯性系中使用狄拉克方程，我们描述了如何在规范理论的方法（见表1）中，存在于包含挠率和曲率的黎曼-嘉当时空中的爱因斯坦-嘉当理论作为最简单的引力理论而产生。这与爱因斯坦在黎曼时空中得出广义相对论的方法相反。以秒为单位。\在图4和图5中，我们考虑了物质的守恒能量-动量流，并对相关的平移子群进行了测量。爱因斯坦的远程平行理论的出现被证明是等价的，为无自旋的物质和电磁，广义相对论。在成功地规范了平移之后，就可以直接规范四维仿射群$R^4 \semidirect GL(4,R)$或它的庞加莱子群$R^4\semidirect SO(1,3)$。我们在第二节中简要报告了这些结果。6（metric-affine geometry）and in Sec. 7（度量仿射场方程（\ref{zeroth}，\ref{first}，\ref{second}））。最后，在SEC。8，我们收集了一些模型，目前正在讨论中，它带来了生命的度量仿射规范框架开发。
1996-02-08 gr-qc hep-th
Boundary effects in General Relativity with tetrad variables
改变引力拉格朗日量产生了一个边界贡献，它具有各种物理应用。它确定了边界条件被指定后要添加到作用量中的右边界项，并定义了协变相空间方法的辛结构。我们研究一般的边界变化，而不是使用四分之一的度量。这一选择简化了许多计算，特别是在零超曲面与任意坐标的情况下，我们表明，自旋1动量与旋转1形式的孤立视界相一致。然而，内部洛伦兹变换的额外规范对称性留下了一个印记：边界变分与度规变分有一个精确的3-形式的差别。一方面，这种差异有助于变分原理：胶合超曲面来确定给定边界条件的作用边界项更简单，包括非正交角的最一般情况。另一方面，它影响了哈密顿表面电荷的协变相空间方法，最终被一般不同的度量，在第一和第二阶形式主义的建设。这种情况在文献中处理规范固定的四分之一，以适应超曲面或引入一个微调的内部洛伦兹变换依赖于非线性的领域。我们指出，并探讨了另一种方法的着装裸辛势恢复所有度量收费的价值，而不仅仅是等距。表面电荷也可以用上同调的公式来构造：在这种情况下，我们发现3-形式的不匹配不起作用，四分体和公制电荷是相等的。然而，无论使用一阶还是二阶拉格朗日量，这一处方都会导致不同的费用，并且只有对于等距线，才能恢复相同的费用。
2020-08-04 gr-qc hep-th
Quantum Gravity in 2+1 Dimensions
本文综述2+1维时空下广义相对论解模空间的经典描述与多种量子引力方法，探讨该低维理想试验台对四维现实量子引力研究的参考意义。
2023-12-19 gr-qc hep-th
Cosmology in $f(Q)$ geometry
等效原理所提供的引力相互作用的普适性激发了引力的几何描述。爱因斯坦的广义相对论的标准表述将引力归因于我们已经习惯的时空曲率。然而，这种看法掩盖了这样一个事实，即在平坦时空中存在两种可供选择的、尽管是等价的广义相对论表述，在这种表述中，引力可以完全归因于挠率或非度规性。后者允许广义相对论的一个更简单的几何公式，它忽略了仿射时空结构。沿着这条线的推广允许产生具有特殊性质的引力的远程平行和对称远程平行理论。在这项工作中，我们探讨修改后的重力理论的基础上的非度量标量的非线性扩展。在介绍了一些一般性质并简要研究了一些有趣的背景宇宙学（包括与暴胀和暗能量相关的加速解）之后，我们分析了宇宙学扰动的行为。张量扰动的特点是相应的牛顿常数的重新缩放，而矢量扰动在没有矢量源的情况下没有贡献。在标量部分，我们发现两个额外的传播模式，暗示$f(Q)$理论引入，至少，两个额外的自由度。这些标量模式消失在最大对称的背景，因为一个偶然的剩余规范对称性的出现对应于一个限制的规范同态。最后，我们讨论了这些最大对称背景的传播模式的数量的不连续性所造成的潜在的强耦合问题。
2021-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Causal Structure and Spacetime Singularities
在广义相对论中，度规可以从光锥的结构和给出体积元的测度中恢复。由于因果结构似乎比洛伦兹流形结构更简单，这表明它更基本。但在某些情况下，看似健康的因果结构和衡量标准决定了一个单一的指标。在这里，它表明，这不是一个错误，而是一个功能，因为大爆炸和黑洞奇点是这种情况的实例。但是，虽然度量在奇点处是特殊的，因为是奇异的，但因果结构和测度在奇点处并不以显式的方式特殊。因此，考虑因果结构比度规更基本，提供了一个更自然的框架来处理时空奇点。
2015-04-27 gr-qc math-ph math.DG
On Gravity and the Uncertainty Principle
海森堡在量子理论的早期就指出，不确定原理是光子形式的电磁辐射量子化的直接结果。正如我们在这里所展示的，光子和被观测粒子的引力相互作用用一个附加项修正了不确定原理。从修正的或引力的不确定原理可以得出，任何粒子的位置都有一个绝对最小的不确定性，其量级为普朗克长度。这种形式的修正不确定关系是超弦理论的标准结果，但这里给出的推导是基于牛顿引力理论或广义相对论的更简单和更一般的考虑。
1999-04-14 gr-qc hep-th quant-ph
Integral quantization based on the Heisenberg-Weyl group
本文提出一种基于 Heisenberg-Weyl 群相干态的相对论性积分量子化框架，利用正定算符值测度处理 Minkowski 时空中的无自旋粒子运动，并证明其在一维谐振子量子化中能恢复标准 Hamiltonian。
2025-05-01 gr-qc hep-th math-ph
First look at continuous spin gravity: Time delay signatures
SLAC National Accelerator Laboratory（SLAC国家加速器实验室）；Department of Physics, Stanford University（斯坦福大学物理系）
本文探讨连续自旋引力的可能，分析引力波在激光干涉仪中的时间延迟特征，发现其与一般相对论预测的偏差与自旋尺度有关。
2026-05-13 gr-qc hep-ph hep-th
An accurate metric for the spacetime around neutron stars
准确描述中子星周围的时空是天体物理学的一个重要课题。对于天体物理学的应用，我们需要有一个度规来捕捉中子星周围时空的所有性质。此外，精确的适当参数化度量，即，以与中子星的物理结构直接相关的参数给出的度量可用于解决逆问题，该逆问题是从天体物理观测推断中子星的结构的性质。在这项工作中，我们提出了这样一个近似的静态和轴对称的外部中子星，这是使用恩斯特形式主义和参数化的中心对象的相对论多极矩。这个度规是在Weyl-Papapetrou坐标的多极矩作为自由参数的扩展方面给出的，并且在捕获中子星时空的物理性质方面被证明是非常准确的，因为它们是在广义相对论中数值计算的。由于度量是以展开形式给出的，因此与以前的方法相比，表达式更简单，更容易实现。为了将广义相对论中的度规参数化，我们利用最近发现的普适三毛关系来产生一个三参数度规。最后，一个简单的扩展，这个度规的标量张量理论与无质量的标量场，这也承认一个表述的恩斯特潜力。
2016-10-17 astro-ph.HE gr-qc
Solving Tolman-Oppenheimer-Volkoff equations in $f(T)$ gravity: a novel approach applied to polytropic equations of state
本文提出用数值方法求解 $f(T)$ 引力下的 Tolman-Oppenheimer-Volkoff 方程，并结合多方物态方程描述中子星结构，以评估不同 $f(T)$ 模型与广义相对论的差异及其允许的最大质量。
2023-04-12 gr-qc hep-th
