Post-Newtonian dynamics and black hole thermodynamics in Einstein-scalar-Gauss-Bonnet gravity
在Einstein-scalar-Gauss-Bonnet引力理论下研究了黑洞双星的后牛顿动力学。为此,我们建立静态的,球对称黑洞解,在四阶的高斯-邦纳耦合$α$。然后,我们通过将这些解简化为具有依赖于标量场的质量的点粒子来“分解”这些解,表明这一过程相当于固定了黑洞在其缓慢螺旋过程中的Wald熵。标量场的宇宙学值在双星的动力学中起着至关重要的作用。我们计算的两体拉格朗日在第一后牛顿秩序,并表明,没有正规化过程是需要获得高斯-邦纳贡献的领域,这是有限的。我们说明了我们的方法的力量,通过Padé-重新定义所谓的“灵敏度”,它测量的耦合的非电离体的标量场,对于一些特定的理论的兴趣。
2019-09-11 astro-ph.HE gr-qc
Geometry of Curved Spacetimes Equipped with Torsionful Affinities and Einstein-Cartan's Theory in Two-Component Spinor Form
本文研究了具有 torsionful 平移结构的时空经典世界结构,并以双组分旋量形式呈现了 Einstein-Cartan 理论及其与广义相对论的对应原理。
2025-08-23 gr-qc
Hawking radiation correlations in Bose Einstein condensates using quantum field theory in curved space
本文计算了玻色-爱因斯坦凝聚体在黑洞流中产生的Bogoliubov赝粒子的密度关联函数。在引力类比的基础上,所使用的方法仅依赖于弯曲时空技术中的量子场论。从头算全凝聚态计算得到的结果的比较,确认使用的近似的有效性提供的流量的轮廓变化顺利的尺度相比,冷凝愈合长度。
2013-01-29 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-th
Einstein's $R^{\hat{0} \hat{0}}$ equation for non-relativistic sources derived from Einstein's inertial motion and the Newtonian law for relative acceleration
由于爱因斯坦的惯性运动(自由落体和相对于陀螺仪的非旋转),非相对论性粒子的测地线可以重复相交,允许人们精确计算时空曲率$R^{\hat{0} \hat{0}}$。爱因斯坦关于强引力场和相对论性源物质的$R^{\hat{0} \hat{0}}$,与牛顿关于邻近的自由下落的试验粒子的相对径向加速度的表达式(球平均)是相同的。爱因斯坦的场方程来自牛顿实验、局部洛伦兹协变性、能量动量守恒和比安奇恒等式。
2016-09-07 gr-qc
From Petrov-Einstein to Navier-Stokes in Spatially Curved Spacetime
我们将arXiv:1104.5502中的框架推广到嵌入可能具有非零内在曲率的情况。直接采用Brown-York应力张量作为基本变量,我们研究了在保持内度量不变的情况下,外曲率的有限扰动的影响。我们表明,施加彼得罗夫I型条件的超曲面几何可以减少到不可压缩的纳维-斯托克斯方程的流体运动在空间弯曲的时空在近地平线的限制。
2011-10-19 gr-qc hep-th
Observer dependence for the phonon content of the sound field living on the effective curved space-time background of a Bose-Einstein condensate
我们证明了在形成玻色-爱因斯坦凝聚体的超冷原子气体中,可以实验研究一般弯曲时空中量子场粒子含量的不确定性。我们明确评估了一个合适的凝聚态探测器,一个“原子量子点”,它可以被调谐到测量与不同的有效声学时空相关的时间间隔的响应。它被发现,检测器响应相关的实验室,“绝热,”和德西特时间间隔是有限的时间和非平稳,消失,和热,分别。
2004-03-31 cond-mat.other gr-qc hep-th
Hartree approximation in curved spacetimes revisited II: The semiclassical Einstein equations and de Sitter self-consistent solutions
研究了具有自相互作用的量子标量场$λϕ^4$的半经典爱因斯坦方程。在两粒子不可约作用量的Hartree截断下,计算了作为单粒子效应源的标量场的能量动量张量的真空期望值。我们得到的重整化SEE通过实施一致的重整化过程。我们应用我们的结果找到自洽的德西特解决方案的SEE的情况下,有或没有自发破的$Z_2$对称性。
2014-01-23 gr-qc hep-th
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
Epicyclic orbital oscillations in Newton's and Einstein's gravity from the geodesic deviation equation
在最近的一篇论文中,Abramowicz和Klu{\displaystyle Klu}niak讨论了牛顿和爱因斯坦动力学中的周转振荡问题,并证明了在适当弯曲的三维空间中的牛顿动力学与史瓦西时空的三维光学几何中的测试体动力学是相同的。本文的主要结果之一是证明,不同的行为的径向周转频率和开普勒频率在牛顿和一般相对论制度有纯粹的几何起源相反的索赔,非线性爱因斯坦的理论是负责这种效果。本文从另一个角度得到了同样的结果:把这两个不同的问题(牛顿体和爱因斯坦体在中心引力场中的运动)统一表示为测地线运动。测地偏差方程的解再现了关于周转频率的著名结果,清楚地表明了牛顿问题和爱因斯坦问题之间差异的几何根源。
2003-03-21 gr-qc
Bose-Einstein condensed supermassive black holes: a case of renormalized quantum field theory in curved space-time
本文研究了一个现实的黑洞是否可以在原则上类似于一颗恒星,在它的视界有一个大的但有限的红移。如果物质散布在质量为$M\sim10^9M_\odot$的超大质量黑洞的内部,它的平均密度与空气相当,它可能是由密集的氢原子组成的玻色-爱因斯坦凝聚体产生的。在具有正宇宙学常数的相对论引力理论中,描述H原子的玻色子量子场与曲率标量之间存在无量纲耦合$ξ$。在玻色-爱因斯坦凝聚基态中,当$ξ$为黑洞质量的二次函数时,度规的精确自洽解出现。提出了通过适当选择背景度规作为重正化方法的第一步来设置$ξ$,否则非线性很小。这个黑洞有一根头发,即结合能。考虑了基态的涨落。
2009-10-28 gr-qc
Post-Newtonian particle physics in curved spacetime
在最近的三篇论文中(森岛和二濑的一篇初始论文,以及森岛、二濑和清水随后的两篇论文),有人认为,观测到的μ子异常磁矩的实验异常可以用广义相对论来解释。我很遗憾地指出,这些文章存在根本性的缺陷,因为它们没有正确地实现广义相对论的爱因斯坦等效原理。尽管人们接受了这些计算背后的基本逻辑(因此拒绝了广义相对论),但由于地球引力而产生的效应将被太阳的效应(15倍)和银河系的效应(2000倍)所淹没。相反,只要人们接受广义相对论,那么所声称的效应就会被一个额外的因子[(实验室的大小)/(地球的半径)]^2所抑制。无论哪种方式,声称的效果是不兼容的解释所观察到的实验异常的异常磁矩的μ子。
2018-02-02 gr-qc hep-ph
General models of Einstein gravity with a non-Newtonian weak-field limit
我们研究了耦合到标量场\vphi和点状物质的爱因斯坦引力理论,它由标量场相关的物质耦合函数e^{H(\vphi)}表征。我们表明,在温和的限制下的形式的潜在的标量场,有一个广泛的类爱因斯坦引力模型-其特征在于渐近行为的H-允许一个非牛顿弱场的限制与行为的引力势为大距离为ln r。牛顿项GM/r仅作为次前导出现。我们指出,这种行为也是共享的引力模型所描述的f(R)拉格朗日。我们的结果的相关性的建设红外修正的引力理论和修正的牛顿动力学进行了讨论。
2009-01-08 gr-qc
Non-relativistic limit of scalar and Dirac fields in curved spacetime
本文从第一性原理推导弯曲时空中标量场与Dirac场的非相对论极限,得到Schrödinger-Newton理论的广义相对论修正,并在Rindler时空中表明高加速度下引力—自旋耦合使Dirac粒子更适合观测非牛顿引力。
2022-10-05 gr-qc hep-th
On the Hoop conjecture in Einstein gravity coupled to nonlinear electrodynamics
著名的Thorne环猜想在耦合线性电动力学的弯曲时空中被证明是不成立的。霍德\cite{Hod:2018}最近驳斥了这一说法,澄清了适当解释引力质量参数$M$的猜想的地位和有效性。然而,事实证明,部分违反该猜想似乎也可能发生在众所周知的正则弯曲引力时空耦合到\textit{nonlinear electrodynamic} s。使用的解释$M$在一个通用的形式,容纳非线性电动力学耦合,我们说明了一个新的扩展,环猜想是\textit{not}违反,即使在这样的弯曲时空。我们引入了一个Hod函数总结箍猜想,并发现它令人惊讶地封装了过渡制度之间的“地平线和没有地平线”的临界值基本上由有关的弯曲几何形状。
2020-07-06 gr-qc
Newtonian wormholes with spherical symmetry and tidal forces on test particles
在弯曲空间的牛顿引力场中,提出了一种球对称的虫洞,并在质量密度和Ricci标量之间建立了联系。虫洞,由两个连接的渐近平坦的区域,居住在一个球对称的弯曲空间。计算了牛顿虫洞中渗透流体的重力势、引力场和压力。粒子动力学和潮汐效应在这种几何形状进行了研究。在这个理论中有牛顿黑洞的可能性被勾勒出来。
2015-05-23 astro-ph.SR gr-qc hep-th
Static Observers in Curved Spaces and Non-inertial Frames in Minkowski Spacetime
弯曲时空中的静态观测者可能会将其固有加速度解释为与局部引力场(牛顿意义上的)相反。基于这种解释和等价原理的启发,我们被引导到调查的类时曲线的同余在闵可夫斯基时空的加速度场一致的静态观察者的弯曲空间的加速度场。的同余产生的非惯性系进行检查。具体地说,我们发现,基于局部性原理,嵌入适应于非惯性系的显式形式的任意加速度场的超曲面。我们还确定,从爱因斯坦方程,一个协变场方程,规定的行为,适当的加速度弯曲时空中的静态观察员。它对应于牛顿引力场方程的精确相对论版本。在静态观测者的加速度场的范数的水平表面是最大对称的二维空间的特定情况下,分析了源的能量动量张量。
2010-04-22 gr-qc
Static elastic shells in Einsteinian and Newtonian gravity
我们研究了一个特定的相对论弹性系统在其自身的引力场中的行为:一个静态的球对称壳,其壁是由超弹性材料组成的任意厚度。在爱因斯坦引力理论的框架内,我们给出了场方程组和边界条件。进一步,我们分析了牛顿引力理论中的情形,利用隐函数定理得到了一个对小引力常量和点态稳定性都有效的存在性结果。如果用流体代替弹性材料,就会发现不可能存在稳定状态。
2006-03-26 gr-qc
Einstein's equations from Einstein's inertial motion and Newton's law for relative acceleration
我们表明,爱因斯坦的$R^{\hat{0} \hat{0}}$方程的非相对论性物质和强引力场是相同的牛顿方程的相对径向加速度相邻的自由落体粒子,球平均。这些定律与主观测者的(1)径向4测地线的时空切片,(2)径向平行的局部正交法向基(LONB),(3)黎曼法向3坐标完全相同。指数上的帽子表示LONB。广义相对论遵循牛顿的相对加速度定律、爱因斯坦的惯性运动、洛伦兹协变性、能量动量守恒和比安奇恒等式。牛顿-高斯引力场方程和爱因斯坦的$R^{\hat{0} \hat{0}}$引力场方程在惯性主观测者的引力场中是一致的和线性的。爱因斯坦关于虚力与引力的等价性在运动方程中被表述为等价定理。这样,19世纪牛顿物理学的引力场方程和爱因斯坦的$R^{\hat{0} \hat{0}}$方程在非惯性主观测者的引力中是相同的和双线性的。如果使用我们的LONB,$R^{\hat{0} \hat{0}} = - div \vec{E}_g$和$2 R^{\hat{i} \hat{0}} = - (curl \vec{B}_g)^{\hat{i}}$对惯性主观测者完全成立。利用准静态粒子通过$(d/dt) p_{\hat{i}}$和$(d/dt) S_{\hat{i}}$精确地测量了引力$\vec{E}_g, \vec{B}_g $,并与电磁$\vec{E}$和$\vec{B}$相对应。$(\vec{E}_g…
2016-07-28 gr-qc
Note on Massive Spin 2 in Curved Space
本文给出了任意爱因斯坦时空中质量自旋为2理论的哈密顿形式。我们特别注意Higuchi在deSitter空间中的禁止质量范围。
1994-11-22 gr-qc
Curved space and particle physics effects on the formation of Bose-Einstein condensation around a Reissner-Nordström black hole
本文考虑Reissner-Nordstrom黑洞中两个标量场通过$χ^*χϕ^*ϕ$项的相互作用。最初,仅存在$χ$颗粒。我们发现产生的$ϕ$粒子被定位在黑洞周围的一个区域,并有一种倾向于冷凝,只要$ϕ$粒子比$χ$粒子重得多。我们还发现,只有当标量和黑洞具有暗电荷时,这样的配置才是唯象可行的。
2021-10-02 gr-qc hep-ph hep-th
Gravitational waves at the first post-Newtonian order with the Weyssenhoff fluid in Einstein-Cartan theory
在Einstein-Cartan理论的背景下,采用Blanchet-Damour形式,研究了具有量子自旋的后牛顿源产生引力波的过程.在给出Einstein-Cartan框架下流体力学基本原理的基础上,我们在后牛顿近似下研究了Weyssenhoff流体。潜在的动力学方程的复杂性,建议采用离散的描述通过点粒子的限制,一个程序,允许分析的inspiralling自旋致密双星。然后,我们提供了第一个应用程序,我们的结果考虑二元中子星系统。
2022-06-26 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Induced matter: Curved N-manifolds encapsulated in Riemann-flat N+1 dimensional space
Liko和Wesson最近引入了爱因斯坦方程的一种新的5维诱导物质解,即嵌入黎曼平坦5维流形中的负曲率Robertson-Walker空间。我们表明,这种解决方案是一个特殊的情况下,一个更一般的定理规定的结构,某些N+1维黎曼平坦空间,这是所有的解决方案的爱因斯坦方程。这些解决方案封装了N维弯曲流形。这样的空间被称为“诱导物质”的子流形凭借其几何结构。我们证明了N-流形可以是任何极大对称空间。
2005-11-02 gr-qc
The Einstein and Møller energy-momentum complexes in post-Newtonian approximation
在史瓦西度规的第一和第二后牛顿近似下,我得到了爱因斯坦和默勒能量动量复合体的能量分量。这两种能量都涉及到静止质量能量$m$,即储存在组态中的能量和储存在引力场的能量,但爱因斯坦和默勒公式中史瓦西时空的能量是总质量能量$M$。首先,对于广义相对论,平坦时空中的静止质量能量$m$表现得像裸质量,弯曲时空中的总质量能量$M$表现得像实验观察到的质量。其次,零势面是定义引力场能量的重要条件,在广义相对论的能量动量局域化中起着重要作用。
2021-11-22 gr-qc
Newton's law on an Einstein "Gauss-Bonnet" brane
众所周知,牛顿引力定律在嵌入反德西特“体”中的平坦“膜”上渐近成立;这不仅在爱因斯坦的理论描述体中的引力时得到了证明,而且在爱因斯坦的“Lanczos Lovelock Gauss-Bonnet”理论中也得到了证明。我们在这里给出的表达式修正牛顿的潜力在这两个理论,在分析形式和有效的所有距离。我们发现,在爱因斯坦的理论中,从小r时的1/r行为到大r时的1/r^2行为的转变是相当缓慢的。另一方面,在爱因斯坦高斯-邦纳的情况下,我们发现对牛顿势的修正对所有r都很小。因此,整体的爱因斯坦高斯-邦纳方程(而不是简单的爱因斯坦方程)在膜上诱导出更好的牛顿定律近似。
2003-08-19 astro-ph gr-qc hep-th
From Newton's Universal Gravitation to Einstein's Geometric Theory of Gravity
从牛顿的万有引力定律出发,逐步推广得到爱因斯坦的引力几何理论。牛顿的引力势满足泊松方程。通过将定常真时原理的非相对论性结果等同于经典引力场的拉格朗日量,我们将势能与度规张量的一个分量联系起来。在泊松方程中,度量张量分量的拉普拉斯算子被推广为度量张量的二阶导数的循环线性组合。在局部坐标系中,它是里奇张量的一个分量。里奇张量的这个分量与质量密度成正比,而质量密度与能量-动量应力张量及其迹线的单个分量有关。这样我们就得到了局部坐标系下爱因斯坦引力场方程的一个分量。从广义协方差原理出发,得到了爱因斯坦引力场方程的全部张量分量。
2013-09-17 gr-qc
Newtonian limit of fully nonlinear cosmological perturbations in Einstein's gravity
我们证明,在无限光速极限(即,非相对论性和亚视界极限),在零剪切规范和均匀膨胀规范两种规范条件下的相对论性完全非线性宇宙学扰动方程精确地再现了宇宙学背景下的牛顿流体动力学微扰方程;因此,在同样的两种规范条件下,牛顿流体动力学微扰方程精确地恢复到闵可夫斯基背景下。
2013-07-01 astro-ph.CO gr-qc
Testable Consequences of Curved-Spacetime Renormalization
我考虑弯曲时空量子场论中的某些重整化效应。在非常早期的宇宙中,这些效应类似于宇宙学常数,而在现在的宇宙中,它们引起了引力常量的显著有限重整化。相关的重整化项及其与基本粒子质量的关系最早是由帕克和汤姆斯在1985年发现的,这是弯曲时空中传播子的"新的部分求和形式“的结果。这个术语的意义是基于大质量粒子对真空的贡献。在目前的宇宙中,这个重整化项似乎占了牛顿引力常量的大部分甚至全部。这个猜想是可以检验的,因为它把牛顿常数的值与基本粒子的质量联系起来。
1998-04-08 astro-ph gr-qc hep-th
Coincidence Problem and Holographic $f(R)$ Gravity in Spatially flat and Curved Universes
在Einstein共形框架下建立的$f(R)$引力模型等价于Einstein引力和最小耦合标量场。标量场与物质扇区耦合,耦合项由共形因子给出。我们将全息原理应用于这样一个在空间平坦和弯曲宇宙中的相互作用模型。我们表明,该模型导致一个恒定的能量密度的暗物质的暗能量在一个空间平坦的宇宙。在一个空间弯曲的宇宙中,这个比率不是一个常数,演化似乎是依赖于模型的。然而,我们认为,任何宇宙学上可行的$f(R)$模型可以导致一个几乎恒定的能量密度的比例,从而减轻符合问题。
2012-01-09 gr-qc
The Consistent Newtonian Limit of Einstein's Gravity with a Cosmological Constant
我们导出了具有正宇宙学常数$Λ$的广义相对论的“精确”牛顿极限。我们指出,在与$Λ= 0 $的情况下,存在一个积极的$Λ$在爱因斯坦的方程强制执行,通过条件$| Φ| \ll 1$,对潜在的$Φ$,范围${\cal R}_{max}(Λ) \gg r \gg {\cal R}_{min} (Λ)$,其中牛顿极限是有效的。这也导致了最大质量${\cal M}_{max}(Λ)$的存在。因此,我们不能把泊松方程解的边界条件放在无穷远处。如果质量分布不是球对称的,则在有限范围内适当选择的边界条件将反映在$Φ$的解中。
2000-07-21 gr-qc
Multipole moment and singular source in Newtonian gravity and in Einstein gravity
多极矩定义为引力场在无穷远处的多极展开系数。在牛顿引力理论中,多极矩是由源分布决定的--源的多极积分。本文证明了广义相对论中的多极矩不能由源的多极积分确定。我们给出了静态轴向时空中的多极积分,如Curzon时空。Curzon时空与Schwarzschild时空具有相同的源的多极积分,但它们具有不同的多极矩。
2021-10-19 gr-qc
First post-Newtonian $N$-body problem in Einstein-Cartan theory with the Weyssenhoff fluid: equations of motion
利用Weyssenhoff流体作为自旋模型,导出了爱因斯坦-嘉当引力理论中$N$ -体系统的后牛顿一阶运动方程.我们的方法包括在执行点粒子的引力源的连续描述的限制。最后得到的方程为Einstein-Cartan模型中1 PN能级的隐去原理的有效性提供了一个线索。讨论了与包含宏观角动量的广义相对论动力学的类比。
2022-08-21 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Epicyclic orbital oscillations in Newton's and Einstein's dynamics
我们应用费曼原理,“相同的方程有相同的解决方案”,开普勒的问题,并表明,牛顿的动力学在适当弯曲的三维空间是相同的爱因斯坦的理论所描述的三维光学几何的史瓦西时空。由于这个原因,相当出乎意料的是,牛顿的开普勒问题的公式,在近圆周运动的情况下,在静态的,球形的引力势准确地描述了强场广义相对论效应,特别是在边缘稳定轨道的径向周转频率消失。
2002-06-20 astro-ph gr-qc
Geometric post-Newtonian description of massive spin-half particles in curved spacetime
本文在弯曲时空中耦合外部电磁场的 Dirac 方程,结合广义 Fermi 正常坐标进行弱引力展开与后牛顿慢速展开,给出了自旋1/2粒子 Pauli 哈密顿量的弱引力后牛顿表达式,扩展并部分纠正了近期文献结果。
2023-10-29 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
An Einstein-like theory of gravity with a non-newtonian weak-field limit
我们提出了一个描述爱因斯坦引力与具有指数势的标量场耦合的模型。我们证明了模型的弱场极限具有静态解,该静态解由在大距离下表现为\ln r的引力势给出。牛顿项GM/r只作为次前导出现。我们的模型可以用来给出星系自转曲线的唯象解释,而不需要假定暗物质的存在。这只能通过放弃星系尺度的爱因斯坦等效原理来实现。
2004-09-21 astro-ph gr-qc
Post-Newtonian gravitational radiation and equations of motion via direct integration of the relaxed Einstein equations. II. Two-body equations of motion to second post-Newtonian order, and radiation-reaction to 3.5 post-Newtonian order
在后牛顿(PN)广义相对论近似下,导出了致密体二元系统的运动方程。给出了2 PN阶的结果(阶数(v/c)^4,超出牛顿理论),以及2.5PN和3.5PN阶的引力辐射反应效应。该方法是基于一个框架的放松爱因斯坦方程(DIRE)开发的早期,其中通过3.5PN阶的运动方程可以表示在类泊松势的瞬时牛顿引力势的概括,并在多极矩的系统和它们的时间导数。所有的势都是明确定义的,并且没有与所有空间上的积分量相关的发散。使用一个模型的机构作为球形,非旋转的流体球,其特征尺寸s是小的相比,机构的分离r,我们开发了一种方法,仔细提取的条款是独立的参数s,从而忽略潮汐相互作用,自旋效应,和内部的自引力效应。通过2.5PN阶,所得到的方程与其他方法得到的方程完全一致;新的3.5PN反反应结果与能量和角动量通过辐射到无穷远的损失一致。
2001-12-31 gr-qc
Propagation and polarization of gravitational waves on curved spacetime backgrounds in Einstein-Æther theory
Lanzhou University(兰州大学);Kyoto University(京都大学);The University of Tokyo(东京大学)
研究爱因斯坦-以太理论中引力波在弯曲时空中的传播与偏振特性,揭示不同偏振模式的混合效应及理论区分可能性。
2026-01-19 gr-qc hep-th
Gravity between Newton and Einstein
关于相对论效应的陈述往往是微妙的。在这篇文章中,我们将证明,广义相对论的三个经典的测试,即近日点进动,光偏转和引力红移,是完美地通过了牛顿引力的扩展,包括引力时间膨胀效应,同时保留了非相对论的因果结构。这种非相对论性的引力理论来自于爱因斯坦引力理论的协变大光速展开,它不假设弱场,并承认作用原理。
2020-01-29 gr-qc hep-th
Einstein was Wrong: Newtonian Dynamics Can Disagree Completely with Relativistic Dynamics at Low Speed
根据爱因斯坦的观点,如果粒子的速度很低,则由狭义相对论力学预测的粒子的轨迹可以很好地近似于由牛顿力学预测的轨迹,即,远低于光速然而,在本文中,它是用一个反例哈密顿动力系统,牛顿动力学最终可以完全不同意相对论动力学,即使粒子的速度是低的。在协议破裂后,要么牛顿描述不再正确,要么相对论描述不再正确,或者这两种描述对于低速运动都不再正确。
2003-10-24 gr-qc nlin.CD physics.class-ph
Geometric post-Newtonian description of spin-half particles in curved spacetime
爱因斯坦等效原理(EEP)要求所有的物质成分通过一个共同的几何结构--时空几何结构--普遍地耦合到引力。只要考虑到与引力的相互作用,这就把量子理论与几何学联系起来。在这项工作中,我研究了在双重展开方案中将自旋1/2粒子与引力耦合的几何理论:首先关于基于费米法向坐标围绕优选世界线的距离(例如,实验室中的时钟),秒相对于1/c(后牛顿膨胀)。我认为一个大规模的旋量领域在QFT的单粒子部门,在这里有效地描述了一个经典的领域。1/c的幂的形式展开产生了量子系统的GR校正的系统和完整的一代。我发现了文献中忽略的1/c^2阶的新项,并将近似水平扩展到下一阶。这些发现对于在相应灵敏度的量子实验的描述中一致地包含重力校正以及在量子领域中测试GR(如EEP)的各个方面都具有重要意义。
2022-09-12 gr-qc hep-th math-ph
Scalar, electromagnetic, and gravitational self-forces in weakly curved spacetimes
我们计算了一个点标量电荷,一个点电荷,和一个质点在一个弱弯曲的时空中运动所经历的自作用力,该时空的特征是一个与时间无关的牛顿势。自作用力的计算方法是首先计算弱弯曲时空中标量场、电磁场和(线性化)引力场的延迟格林函数,然后计算粒子过去世界线上的积分。在这三种情况下,自作用力都包含保守和非保守(辐射-反作用)两部分。自作用力的保守部分与时空中物质的存在直接相关。另一方面,自作用力的辐射反作用部分对物质的存在不敏感。我们关于引力自作用力的结果是令人不安的:在这个近似水平上,辐射-反作用力不应该出现在运动方程中,而且它肯定不会引起辐射反阻尼。本文的最后一部分试图通过将其置于后牛顿N体问题的背景下来理解这一结果。
2001-09-12 gr-qc
Post-Newtonian gravitational radiation and equations of motion via direct integration of the relaxed Einstein equations. V. Evidence for the strong equivalence principle to second post-Newtonian order
利用后牛顿流体运动方程的第二个后牛顿秩序,我们推导出二元系统的运动方程有限大小,非自旋,但任意形状的机构。特别是,我们研究的贡献的内部结构的机构(如自引力),将分歧,如果机构的大小缩小到零。使用一组精确到第一后牛顿阶的维里关系,反映每个物体的平稳性,并重新定义质量,包括1 PN和2 PN自引力项,我们证明了一类潜在的发散,结构相关的条款,规模为s^{-1}和s^{-5/2},其中s是物体的特征尺寸的完全取消。这是强等效原理的进一步证据,并支持使用后牛顿近似来推导诸如中子星和黑洞等强场物体的运动方程。这扩展了Kopeikin早期的工作。
2007-07-17 gr-qc
Space-Time Curvature Signatures in Bose-Einstein Condensates
从弯曲时空中的协变复Klein-Gordon场出发,导出了一个浸入电磁场和弱引力场的广义Gross-Pitaevski(GP)方程.我们比较它与GP方程的引力场是由手加入作为一个外部的潜力。我们发现,它们之间有一个小的$g z/c^2$阶差,可以在未来使用玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)测量。这代表了弯曲时空中牛顿引力的下一阶修正。
2015-01-20 gr-qc physics.atom-ph
The variation of G in a negatively curved space-time
标量-张量(ST)引力理论为牛顿基本常数的变化提供了一个合适的理论框架,该理论由标量场的动力学与时空几何的非最小耦合所传达。标量张量引力理论的实验研究导致了对其后牛顿特征的详细分析,并被封装到所谓的参数化后牛顿形式主义(PPN)中。当然,这种方法只能适用于当有一个牛顿极限,而后者是有关的GR解决方案,是广义的一个给定的ST解决方案正在考虑。因此,该过程假设两个假设:一方面,GR解应该存在弱场极限;另一方面,后者对应于给定ST解的极限情况。在目前的工作中,我们考虑一个ST解具有负空间曲率。它推广了一个广义相对论解,由于其不寻常的性质而被称为退化类(A)。特别地,在引力场为静态的区域,GR解不表现出通常的弱场极限。双曲型GR解没有弱场极限,这意味着与ST解相比,这种极限也不存在,因此不能勉强应用PPN形式。因此,我们分析了双曲ST解的性质,讨论了GR解的广义牛顿极限的定义问题,并与ST解进行了对比。这有助于建立一个基本的框架,建立一个参数化的伪牛顿形式主义足以测试ST负弯曲时空。
2011-01-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Post-Newtonian Gravitational Waves with cosmological constant $Λ$ from the Einstein-Hilbert theory
本文在1PN阶将宇宙学常数Λ引入爱因斯坦-希尔伯特作用量,推导双体系统拉格朗日量并计算引力波相位与偏振,发现Λ仅在极低频下微弱拉伸时空、减小振幅,高频下无实际影响。
2023-08-24 gr-qc
The mass in terms of Einstein and Newton
证明了具有非紧边界的渐近平坦流形的质量可以用极限曲面积分来计算,该积分包含内部度量的Einstein张量和边界的第二基本型上的Newton张量.这扩展到这种设置以前的结果由几个作者在无边界的情况下。下面概述的方法,这是基于坐标自由的方法,由于赫兹利希,也适用于渐近双曲流形,再次与非紧边界,其中一个类似的概念,质量已被考虑最近由Almaraz和第一命名的作者,这两种情况下将在这里讨论。
2018-11-16 gr-qc math.DG
Gravity Without Curved Spacetime: A Simple Calculation
经典粒子的轨迹计算静态爱因斯坦宇宙,而不需要3-空间是封闭和弯曲的。自由移动的测试粒子被发现会因为强引力场效应而回到它们的起始位置。潜在的(量子)引力理论的可能影响进行了简要讨论。
2012-09-06 gr-qc hep-th
Parametrized tests of post-Newtonian theory using Advanced LIGO and Einstein Telescope
广义相对论对使用后牛顿(PN)近似获得的螺旋紧凑双星的引力波形有非常具体的预测。我们调查的程度PN系数的测量,可能与第二代引力波探测器,如先进的激光干涉引力波天文台(LIGO)和第三代引力波探测器,如爱因斯坦望远镜(ET),可以用来测试后牛顿理论,并把边界的一个子类参数后,在参数化意义上不同于广义相对论的爱因斯坦理论。我们证明了这种可能性,采用最好的inspiralling波形模型nonspinning紧凑的二进制文件,这是3.5PN准确的相位和3 PN的幅度。在所考虑的理论类别中,Advanced LIGO可以在1.5PN和领先的尾部项下测试理论。未来对恒星质量黑洞双星的ET观测可以检验11-44 Msun质量范围内引力波定相中各种PN系数之间的一致性。较低频率截止的选择对于使用ET检验后牛顿理论是重要的。在测试中的偏见所产生的假设nonspinning二进制表示。
2010-09-08 gr-qc
Is exponential metric a natural space-time metric of Newtonian gravity ?
我们展示了如何牛顿引力的有效(实际观察到的)质量,服从狭义相对论的质能关系,可以解释所有的观察用于测试广义相对论。详细讨论了引力耦合双星系统的动力学,确定了各组分的有效质量。解释我们的结果在弯曲的时空背景下的运动,我们被引导,使用拉格朗日形式主义,考虑作为一个自然的牛顿引力时空度量的指数度量。
2010-09-29 gr-qc
Demystification of Non-relativistic Theories in Curved Background
本文讨论了在弯曲背景下构造非相对论(NR)理论的一种新形式。它以测量整体伽利略对称性为基础,被称为伽利略规范理论。它提供了一个系统的算法,以获得协变弯曲的时空概括的任何NR理论定义在平坦的时空。得到的背景只是牛顿-嘉当流形。NR自由粒子的例子被明确地证明。
2020-08-13 gr-qc hep-th
Emergent quantum field theories on curved spacetimes in spinor Bose-Einstein condensates: from scalar to Proca fields
Friedrich-Schiller-Universität Jena(耶拿弗里德里希·席勒大学);Universität Heidelberg(海德堡大学);Universität Innsbruck(因斯布鲁克大学)
研究通过自旋1玻色-爱因斯坦凝聚体的激发,推导出在曲速声学时空中的涌现相对论量子场理论,探讨自旋自由度对质量矢量和标量场的影响,以及通过淬灭二次Zeeman系数或磁场梯度产生Proca子态。
2025-10-23 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-th
First-post-Newtonian generation of gravitational waves in Einstein-Cartan theory
本文利用Blanchet-Damour形式,在Einstein-Cartan理论的背景下,研究了后牛顿第一阶引力波的产生问题。利用挠率张量几何描述了缓慢运动、弱应力、弱自引力源的量子内禀自旋。我们得到的表达式的源多极矩与所需的精度。最低阶非辐射矩和渐近引力波形的物理意义的分析也被执行。最后,我们得出我们的结论,并估计的数量级的自旋贡献的引力波信号。
2021-10-27 gr-qc hep-th
Binary dynamics from Einstein-Maxwell theory at second post-Newtonian order using effective field theory
Nikhef(尼赫夫荷兰国家核与粒子物理研究所)
本文基于有效场论方法,推导了二体在电荷影响下的第二后牛顿阶运动拉格朗日量,用于约束黑洞电荷-质量比。
2025-12-20 gr-qc
Spin-2 field theory in curved spacetime
我们提出了一个新的提法来处理的一致性问题的大规模自旋2场在弯曲的时空。用Fierz变量表示自旋2场,我们展示了如何避免自旋2场与引力耦合的标准表述中存在的任意性和不一致性。菲尔茨框架的优越性在自旋为2的场和引力的组合方程组中表现得很明显:它保留了标准的爱因斯坦运动方程。
2002-04-17 gr-qc
Inspiraling binary charged black holes in an external magnetic field: Application of post-Newtonian dynamics in Einstein-Maxwell theory
Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Beijing Normal University(北京师范大学)
本文研究了在外部磁场中二元带电黑洞的后牛顿动力学,通过推导运动方程并分析引力波形,展示了强磁场对轨道演化和引力波信号特征的影响。
2026-02-02 gr-qc