Multipole decomposition of the general luminosity distance 'Hubble law' -- a new framework for observational cosmology
在不假定度规张量或场方程的情况下,我们给出了一般时空的光度距离级数展开到红移的三阶.结果表明,这个一般的“哈勃定律”的系数可以用有限个物理上可解释的多极系数来表示.多极项可以被组合成有效的方向相关参数,以代替Friedmann-Lemartre-Robertson-Walker(FLRW)度量类的哈勃常数、减速参数、曲率参数和“加加速度”参数。由于多极子系数的有限个数,精确的各向异性哈勃定律分别由观测者附近的$\mathcal{O}(z)$,$\mathcal{O}(z^2)$,$\mathcal{O}(z^3)$的9,25,61个自由度给出,其中$z\!:=\,$红移.这使得独立于模型的观测者的宇宙邻域的动力学自由度的确定和FLRW测量的直接测试成为可能。我们认为,推导出的多极表示的一般哈勃定律提供了一个新的框架,在观测宇宙学的广泛应用。
2021-04-23 astro-ph.CO gr-qc
The peculiar Jeans length
宇宙中的典型观测者并不遵循光滑的哈勃膨胀,而是相对于它运动,这种大体积的特殊运动引入了一个特征尺度,它与我们熟悉的金斯长度非常相似。这个“奇特的牛仔裤长度”标志着阈值以下的相对运动效应占主导地位的线性运动学。在那里,宇宙学测量在整体流框架和哈勃膨胀框架之间可能会有很大的差异,这完全是由于观测者的相对运动。当处理减速参数时,我们发现奇特的金斯长度在几到几百Mpc之间变化。在这些尺度上,整体流观测者测量的减速参数可以比哈勃坐标系观测者测量的减速参数大得多(或小得多)。这取决于特殊运动相对于背景膨胀是局部膨胀(还是收缩)。然后,假设膨胀和收缩的整体流是随机分布的,宇宙中近一半的观察者可能会被误导,认为他们的宇宙是过度减速的。另一方面,其他人可能会相信他们的宇宙是减速不足的,甚至在某些情况下加速。我们做了两个现象学的预测,可以在原则上支持这种情况。
2021-09-16 astro-ph.CO gr-qc
Einstein's equivalence principle in cosmology
研究了FLRW宇宙中哈勃观测者的爱因斯坦等效原理的物理后果。我们引入了一个特殊的保角变换的帮助下,当地的惯性坐标。局部惯性度规是Minkowski平坦的,并由静态观测者的类时测地线的同余来具体化。静态观测器配备了理想的时钟,测量与哈勃观测器同步的正确时间。定域惯性度规用于用理想时钟和标尺对时空间隔进行物理测量。特殊的保角变换保持零测地线,但不保持不变的类时测地线。此外,它使得当地时间坐标的速率依赖于粒子的速度,这使得不可能用单个参数丰富静态观察者和轻测地线的世界线的统一参数化-它们通过FLRW度量的共形因子而不同。结果表明,光锥上的度规不是Minkowski平坦的,而是依赖于FLRW宇宙的标度因子,并且可以解释为光子对EEP的弱破坏。这种违反对引力物理学的重要性在于,一些用自由传播的电磁波进行的局部实验可能对哈勃膨胀敏感。我们表明,哈勃常数H可以在太阳系内测量的高精度航天器多普勒跟踪作为一个蓝移的无线电波的频率循环在地球航天器无线电链路。我们还分析了微波谐振器中的驻波的行为,并表明驻波对哈勃展开不敏感。
2014-02-18 astro-ph.CO gr-qc physics.hist-ph
Interpretation of the Hubble diagram in a nonhomogeneous universe
在标准宇宙学框架中,哈勃图是通过假设标准蜡烛发出的光在空间均匀和各向同性的时空中传播来解释的。然而,来自“点源”的光--如超新星--在均匀性原理不再有效的尺度上探测宇宙。不均匀性预计会导致哈勃图的偏差和分散。这是通过考虑一个瑞士奶酪宇宙学模型来研究的,该模型(1)是爱因斯坦场方程的精确解,(2)在小尺度上是强非均匀的,但(3)具有与严格均匀和各向同性宇宙相同的膨胀历史。通过模拟哈勃图在这样的模型中,我们量化的不均匀性对测量的宇宙学参数的影响。虽然在一般情况下是显著的,但对于一个由宇宙学常数支配的宇宙来说,这种影响会急剧减少。
2013-07-01 astro-ph.CO gr-qc
Equivalence Principle in Cosmology
本文分析了Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker时空中哈勃观测者的爱因斯坦等效原理。我们表明,在FLRW时空中的光锥的仿射结构应处理本地的光学度规,这是不减少到闵可夫斯基度规,由于非均匀参数化的本地方程的光传播与适当的时间的观察者的时钟。这种差异的物理后果是,当地测量的无线电波的多普勒频移受到哈勃膨胀的影响。
2013-07-20 astro-ph.CO gr-qc
Hubble Diagram Dispersion From Large-Scale Structure
我们考虑宇宙中的大结构对哈勃图的影响。这个问题是处理非线性考虑瑞士奶酪模型的宇宙中,密度不足的空隙表示为负弯曲的时空区域。光度距离和红移的精确表达式被用来研究结构对天体物理源星等的非线性影响。据发现,我们认为,在观察员和源之间的干预空隙,产生的变化,在表观震级小于0.012。然而,在z~0.5以下的红移下,空洞内的源会受到相当大的影响。通过对许多随机产生的空隙分布的可观测量进行平均,我们发现这些结构的存在具有在平均值周围引入色散的效果,其本身可以取代背景值。在非均匀宇宙中的观测者,他们沿着许多不同的视线对可观测量取平均值,如果不考虑这些影响,可能会引入系统偏差,并低估误差。利用模拟的大尺度结构的数据对这些影响的潜在规模进行了估计。
2009-06-18 astro-ph.CO gr-qc
The role of the observer in the Everett interpretation
归因于观察员在量子力学的各种解释以及在经典统计力学的作用进行了讨论,特别注意支付给埃弗雷特解释。在这种情况下,“准经典”(鲁棒的退相干)和“宏观给定”(而不是一个热力学合奏的一部分)之间的重要区别被指出。
2018-03-06 gr-qc physics.hist-ph quant-ph
Fermi coordinates, simultaneity, and expanding space in Robertson-Walker cosmologies
给出了扩张Robertson-Walker时空中与哈勃流共动的测地线观测者的显式费米坐标,以及费米坐标中度量张量的精确表达式。对于非暴胀宇宙学的情况,我们证明了费米坐标图是全局的,时空是由有限范围的常费米(真)时间的空间切片所分割的。一个普遍的上限的适当半径的任何叶的叶理,即,给出了测地观测者在任意固定时刻的空间宇宙的真半径。推导出一个一般表达式的几何定义的费米相对速度的测试粒子(如星系)与哈勃流远离观察者。对于尺度因子服从幂律的时空,包括物质主导和辐射主导的宇宙学,给出了超光速后退费米速度的最小上界。精确表达式的适当半径的任何叶的叶理这同一类时空。结果表明,半径随观测者随哈勃流运动的时间线性增加。这些结果适用于特定的宇宙模型。
2011-03-05 astro-ph.CO gr-qc math-ph
Determination of the velocity of an emitter in spaces with affine connections and metrics
考虑了与观测者时空速度有关的不同时空模型中的多普勒效应和哈勃效应。多普勒效应和多普勒频移参数与发射器相对于观测器(探测器)的相对速度和相对加速度的运动学特性有关。哈勃效应和哈勃频移参数被认为是以类似的方式。它表明,通过使用在一个时间段内的移动频率参数的变化,考虑本地在适当的参考系的观察者,可以直接确定的径向(离心,向心)的相对速度和加速度以及切向(科里奥利)的相对速度和加速度的天文物体相对于观察者移动。所有结果都是在纯运动学的基础上获得的,而没有考虑到所考虑的效果的动力学原因。PACS编号:98.80.Jk; 98.62.Py; 04.90.+ e; 04.80.Cc
2004-03-04 astro-ph gr-qc
Recessional velocities and Hubble's law in Schwarzschild-de Sitter space
我们考虑一个具有空的Schwarzschild-de Sitter外部和Schwarzschild-de Sitter内部度规的常密度球形流体的时空。流体内部可以用来代表一个星系超星系团,从超星系团中心到宇宙学视界的距离与从Friedmann-Robertson-Walker(FRW)宇宙学推导出的哈勃半径具有相同的数量级。流体内部和周围的真空也可以被认为是本星系群在遥远的未来的模型。粒子运动既受到流体施加的吸引引力的影响,又受到排斥的宇宙学常数的影响。使用全球费米坐标的中心观察者内的流体,费米速度,天体测量速度,运动学速度,和光谱速度,相对于中心(费米)观察者,径向后退的测试粒子的计算和比较。我们发现在这个模型中费米相对速度可以超过光速,但是正的宇宙学常数的存在会使遥远的高能粒子的后退速度减小而不是增加。我们推导出一个版本的哈勃定律的时空,这可能是适用于分析一个巨大的空洞内的一个后退的质量相邻的超星系团,相对孤立的引力源以外的超星系团。我们还比较了我们的一些结果,在FRW宇宙学的相关行为,并考虑有关空间膨胀的参数的影响。
2010-03-15 astro-ph.CO gr-qc
Is the local Hubble flow consistent with concordance cosmology?
是的在扰动Friedmann模型中,在两个静止坐标系中测得的哈勃常数之差与源的特有速度无关,只取决于观测者的相对速度,直到最低阶速度。因此,当在足够多的源上平均时,该差异应该为零,这些源在足够大的距离处以抑制局部非线性不均匀性。我们使用线性微扰分析来预测多普勒效应对红移和距离的影响。由于所观察到的红移编码的效果,由于非线性结构的本地批量流,我们的线性分析是能够捕捉方面的非线性行为。使用最大的可用距离编译CosmicFlows-3,我们发现,数据是一致的,与模拟的一致性模型的基础上,在$20-150\,$ Mpc的源。
2019-02-19 astro-ph.CO gr-qc
A generalized linear Hubble law for an inhomogeneous barotropic Universe
在这项工作中,我提出了一个广义线性哈勃定律正压球对称非均匀时空,这是在原则上兼容的宇宙膨胀的加速高红移超新星数据的结果。由这个定律定义的新哈勃函数,除了一个膨胀项外,还有两个额外的项,类似于FLRW模型中通常的体积膨胀项,但现在是由于角膨胀。第一个附加项是偶极的,是观测者存在运动加速度的结果,由压力或质量-能量密度的负梯度产生。第二个是四极的,由于剪切。这两个额外的条款是各向异性的偏离中心的观察者,因为他们的依赖于望远镜的观察角度。这个广义线性哈勃定律可以在宇宙学的背景下解释观测到的大规模物质流动,而不需要求助于特殊的速度型牛顿模型。指出物质偶极方向应与CBR偶极方向一致。
2000-10-20 astro-ph gr-qc
Emergent particles of de Sitter: thermal interpretation of the stochastic formalism and beyond
本文通过建立德西特哈勃斑块与抽象空间中粒子的对偶关系,将慢滚标量场的随机演化解释为抽象空间热浴中的布朗运动,并进一步提出量子涌现粒子可能通过指数式粒子产生实现哈勃膨胀,从而为德西特熵赋予每哈勃体积熵的新含义。
2024-08-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Kerr black hole in de Sitter spacetime and observational redshift: Toward a new method to measure the Hubble constant
本文提出通过分析绕克尔-德西特黑洞做圆轨道运动的大质量粒子发射光子的红移,建立红移与时空参数及哈勃常数之间的关系,从而为利用广义相对论和可观测量独立测量晚期哈勃常数提供新方法。
2023-05-25 astro-ph.CO gr-qc
Radar Time and a State-Space Based Approach To Quantum Field Theory In Gravitational and Electromagnetic Backgrounds
在最近的一篇论文(hep-th/0103228)中,提出了一种新的费米子QFT初值公式,它适用于任何电磁背景下的任意观测者。这种方法表明在任何时候都有一个一致的粒子解释,“雷达时间”的概念用于将这种解释推广到任意移动的观察者。在本文中,我们扩展了这种形式主义,使引力背景。依赖于粒子的解释将吉本斯的定义推广到了非定常时空。这允许考虑任何观察者,提供一个粒子解释,该粒子解释{ \it only}取决于观察者的运动和背景,而不取决于任何坐标或规范的选择,或取决于其粒子探测器的细节。与已知的结果的一致性证明了Rindler空间和deSitter空间的情况下。雷达时间也被认为是一个任意运动的观察者在一个任意的1+1维时空,并为一个共同运动的观察者在一个3+1维FRW宇宙与任意的比例因子$a(t)$。有限体积的测量和它们的波动也进行了讨论,允许一个人说,与可定义的精度在哪里和何时观察到的粒子。
2002-07-11 gr-qc hep-th
A Single Particle Interpretation of Relativistic Quantum Mechanics
1+1维的相对论自由粒子系统被表述为一个“双哈密顿系统”。一个哈密顿量产生普通的时间平移,另一个产生(本质上)助推。任何观察者,无论加速与否,都把演化看作是一个正则变换的连续展开,这个正则变换可以用两个哈密顿算符来描述。当系统被量子化时,两个哈密顿算符都成为标准正定内积的厄米算符。因此,每个观察者都把波函数的演化看作标准正定内积中幺正变换的连续展开。结果似乎是相对论性量子力学的一致的单粒子解释。这种解释的特点是波函数依赖于观测者,观测量具有非定域性,类似于人们在量子引力中所期望的。
1996-02-27 gr-qc quant-ph
Generalized observers and velocity measurements in General Relativity
为了解决一些非物理的解释有关的速度测量静态观察员,我们讨论了使用广义观察员集,给出了一个处方定义的测试粒子相对于这些观察员的速度,并表明,对于任何局部惯性系,自由落体的物质粒子的速度总是小于光速在史瓦西黑洞表面。
2001-11-21 gr-qc
Lightlike simultaneity, comoving observers and distances in general relativity
基于类光性的概念,我们在广义相对论中给出了一个观测者与另一个观测者共动的条件。考虑到这种情况,我们研究了相对速度、多普勒效应和光行差。我们得到,同向运动的观测者观测到的是同频同向的同一光线,因而引力红移效应是多普勒效应的一种特殊情况。我们还定义了一个观察者和它观察到的事件之间的距离,它与已知的仿射距离一致。我们证明了仿射距离是闵可夫斯基时空中雷达距离的一个特例,并推广了史瓦西时空中的固有径向距离。最后,我们证明仿射距离给我们一个新的概念的距离在罗伯逊-沃克时空,根据哈勃定律。
2006-03-09 gr-qc
Cosmic variance and the measurement of the local Hubble parameter
在两个独立的宇宙膨胀率约束之间有大约9%的差异,相当于2.4 σ:一个间接地由宇宙微波背景辐射和重子声学振荡产生,另一个直接地由红移和到源的距离之间的关系的局部测量获得。我们认为,考虑到当地的引力势在观察者的位置,这种紧张-最近的普朗克结果加强-部分缓解和宇宙学的标准模型的一致性增加。我们估计,局部哈勃常数的测量值受宇宙方差的影响约为2.4%(将局部样本的红移限制在z>0.010)或1.3%(将其限制在z>0.023),这是一个比已经考虑的更重要的修正。尽管如此,我们表明,人们需要一个非常罕见的波动,以充分解释哈勃速率的偏移。如果这种张力进一步加强,超越标准模型的宇宙学可能被证明是必要的。
2013-05-20 astro-ph.CO gr-qc
A Classical Interpretation of Maxwell's Equations in Curved Spacetime
本文给出了弯曲时空中依赖于麦克斯韦方程的积分形式,并给出了经典解释。
2001-10-19 gr-qc
Solutions to the tethered galaxy problem in an expanding universe and the observation of receding blueshifted objects
我们使用星系的动力学,最初设置在一个恒定的适当的距离从观察者,推导和说明两个反直觉的广义相对论的结果。虽然星系确实逐渐加入宇宙的膨胀(哈勃流),但它并不一定会远离我们。特别是,在目前流行的宇宙学模型中,它包括一个宇宙学常数,星系从观察者那里后退,因为它加入了哈勃流,但在以前流行的冷暗物质模型中,星系接近,穿过观察者,并在天空的另一边加入哈勃流。我们表明,这种行为与广义相对论的观点是一致的,即空间正在膨胀,并由宇宙膨胀的加速度决定-而不是与膨胀本身相关的力或阻力。我们还表明,在一个恒定的适当距离的对象将有一个非零的红移,后退的星系可以蓝移和接近的星系可以红移。
2003-05-01 astro-ph gr-qc
Interpretation of Lorentz boosts in conformally deformed special relativity theory
共形变形的狭义相对论在数学上是一个具有两个观测者独立尺度的理论的一致例子。与最近的DSR建议相比,它是从位置空间开始制定的。在这项工作中,我们提出解释的洛伦兹提升的模型之间的转换加速观察员。我们进一步指出,该模型可以被认为是相对论版本的MOND计划,因此可能是有趣的背景下的暗物质问题。
2005-10-04 gr-qc hep-th
Low red-shift effects of local structure on the Hubble parameter in presence of a cosmological constant
为了估计局部结构对哈勃参数的影响,我们计算了在宇宙学常数存在的球对称物质分布中心观测者的$H(z)$和$\frac{δH}{H}$的低红移展开。然后,我们测试的准确性的公式比较它们与完全相对论非微扰的数值计算为不同的情况下的密度分布。低红移的扩展,我们得到的结果比微扰理论更精确,因为是基于使用爱因斯坦场方程的精确解。对于较大的密度对比度,低红移公式的精度相对于微扰理论的精度有所提高,因为后者是基于小密度对比度的假设,而前者不依赖于这样的假设。这些公式可以用来考虑由于局部结构的非线性分量对哈勃膨胀参数的影响。如果$H(z)$观测结果与我们推导的公式一致,与$ΛCDM$预测结果有偏差,这可以被认为是局部不均匀性存在的独立证据,并且公式可以用来确定这种局部结构的特征。
2016-04-26 astro-ph.CO gr-qc
Bias and scatter in the Hubble diagram from cosmological large-scale structure
宇宙学模型拟合的一个重要部分依赖于将物体(例如Ia型超新星)的距离指标与它们的红移相关联,通常在哈勃图上显示。将观测到的相关性与均匀模型进行比较是暗能量的关键证据之一。宇宙结构的存在引入了偏差和散射,主要是由于引力透镜和特殊的速度,但也由于较小的非线性相对论的贡献,这是更难以解释。我们第一次在相对论N体模拟中对晕进行射线追踪。我们的模拟是最大的,考虑到所有的领导阶校正从广义相对论在结构的演变,我们提出了一种新的方法来制定的非线性投影到观察者的过去光锥的结构。我们表明,在哈勃图中的偏差的平均值确实是从微扰理论的预期一样小。然而,源的分布是显着倾斜的高度放大的对象的一个非常长的尾巴,我们说明,宇宙学参数的偏差强烈依赖于我们考虑的距离的函数。
2019-07-19 astro-ph.CO gr-qc
Peculiar motions, accelerated expansion and the cosmological axis
任何观测者相对于光滑的哈勃流运动时,特殊的速度都会改变其膨胀率。因此,像我们银河系这样的星系中的观测者可以在全球减速的宇宙中体验加速膨胀,即使漂移速度很小。这种影响是局部的,但受影响的尺度可能大到足以给人一种错误的印象,即整个宇宙最近进入了一个加速阶段。一般来说,奇特的速度也与偶极类各向异性有关,由它们引入优选的空间方向的事实触发。这意味着观测者由于自身的漂移运动而经历局部加速膨胀,也可能发现加速度在一个方向上最大,在相反方向上最小。我们认为,通常情况下,这样的偶极各向异性应该是相对较小的轴应该位于相当接近的宇宙微波背景的频谱中看到的。
2011-09-15 astro-ph.CO gr-qc
Two Dynamical Scenarios for Binned Master Sample Interpretation
本研究提出两种晚期宇宙暗能量动力学模型,通过Ia型超新星Master样本分箱数据和MCMC分析对比,发现数据更支持暗能量-物质相互作用模型。
2025-09-03 astro-ph.CO gr-qc
A time-space varying speed of light and the Hubble Law in static Universe
本文从两个自然假设出发,讨论了光速随时间和空间位置变化的可能性。为了一致地考虑这种可变性,我们推广了相对论的平移变换。得到了惯性系内两个静止观测器之间的变换公式。结果表明,两个粒子的速度相等和两个事件的速度相等一样,都是相对的。我们得到了形式上再现哈勃定律的静止源辐射红移的表达式。可能的实验影响的理论进行了讨论。
1999-10-22 astro-ph gr-qc
Limitations of anthropic predictions for the cosmological constant $Λ$: Cosmic Heat Death of Anthropic Observers
本文研究了真空能$Λ$的人择界。我们首先考虑宇宙观测者存在于任何随机时间(包括未来)的恒定$Λ$的可能性,并考虑到抑制新的结构形成的宇宙接近其永恒的DeSitter(DS)几何。在$Λ$ -支配时代之前坍缩的结构将在有限(短)共形时间$τ_{\ast}$内失去与我们的哈勃体积的因果联系。在我们的哈勃体积内的任何残余物在宇宙成为DS之后都会经历宇宙学热寂。在德西特视界所限定的体积内通过随机测量找到观测者的概率是$P \simeq 0$,它是由于温度$T_{DS} \simeq Λ^{-1/2}$和熵$S = 3/(GΛ)$的有限和恒定值而导致的永恒DS空间的信息损失问题的简单结果。相比之下,对于具有$Λ= 0$的几何,结构可以凝聚,熵产生可以在任何时期无限制地继续。因此,在$Λ= 0$几何中找到观测者的概率比在DS空间中要高得多。因此,人择推理无法解释我们宇宙中观测到的小但非零的真空能量。我们还解决的情况下,观察者只考虑在一个特别选择的时间-像现在的时代-但放宽允许值的开始密度波动,因此红移的星系形成。在后一种情况下,$Λ$上的边界可能比以前的估计值和观察值大数百万倍。因此,我们得出结论,人择推理具有有限的预测能力。
2008-10-27 astro-ph gr-qc hep-ph
On the Unruh effect in de Sitter space
我们给出了一个解释的温度在德西特宇宙的动力学Unruh效应与哈勃球。正如在静态时空中匀加速的观察者所感知到的量子噪声一样,被赋予自行的观察者原则上也可以检测到这种效应。特别是,我们研究了“儿玉观察员”作为一个两个领域的Unruh检测器,我们显示的效果是近似热。我们还估计了发射辐射的反作用,并发现与Kodama矢量场相关的轨迹是稳定的。
2011-09-12 gr-qc
Infrared-modified Universe
我们考虑一个哈勃膨胀定律在红外线修改的距离依赖条款,并试图强制其homogeneity upon it.As热身,我们重新推导的Friedman Robertson Walker宇宙的基本运动学不使用标准的广义相对论工具:我们描述的膨胀与'哈勃速度场',而不是与一个四维度规。然后,我们将这种分析扩展到修改后的哈勃展开,并对速度进行变换,使其对所有同向观测者都是相同的,因此是均匀的。我们推导出修改后的方程的光线轨迹和其他几何性质是不兼容的广义相对论的描述。我们推测,这个扩展的框架可以帮助解决宇宙学问题,通常解释与加速膨胀。
2012-04-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Contraction and distension by tidal stress and its role as the cause of the Hubble redshift
我表明,累积收缩或膨胀必须导致重复潮汐作用在弯曲的应力场,这取决于曲率的方向。由此产生的深空探测器上固体物质的膨胀和地球上相应的收缩将是正确的大小,以解释先锋异常的所有方面,导致先前提出的两个组件模型。重要的是,我通过信号路径分析表明,数学上的异常意味着行星哈勃流,它是预测的标准模型方程时,也考虑到在这个范围内的宇宙学常数。还表明,异常的变化不允许不同的解释。现在,从量子和多普勒的角度都可以充分解释哈勃流的预测,从根本上挑战了上个世纪的宇宙学思想。最后,我讨论了收缩如何调和过去地球扩张的地质证据。
2000-05-22 gr-qc
An Observer's Measure of De Sitter Entropy
该研究针对德西特空间有质量场关联函数晚期行为与全息熵诠释的矛盾,在Jackiw-Teitelboim引力中找到拓扑非平庸鞍点,其贡献的常数项可解释为对应微观理论下关联函数的晚期平均值,为德西特熵的观测度量提供了证据。
2025-02-24 gr-qc hep-th
Time-dependent cosmological interpretation of quantum mechanics
本文的目的是在无限开放FLRW宇宙的背景下定义一个含时的量子力学宇宙学解释。利用粒子视界定义了相似可观测宇宙中观测者的含时量子态。然后,我们证明了该量子态的波函数坍缩是避免的。
2016-11-29 gr-qc quant-ph
A New Redshift Interpretation
一个非均匀的宇宙与真空能量,但没有时空膨胀,利用引力和多普勒红移一起提出一个新的解释的基础上的哈勃关系和2.7K宇宙黑体辐射。
1998-06-20 astro-ph gr-qc
Hawking radiation as perceived by different observers: An analytic expression for the effective-temperature function
给定一个黑洞时空中的场真空态,可以根据不同观察者如何感知(根据粒子含量)来分析这个状态。这可以通过Eschió等人在[1]中引入的有效温度函数来实现。在Barbado等人[2]中,针对许多有趣的情况逐个分析了该函数。在这项工作中,我们找到了一个通用的有效温度函数的解析表达式,除了真空状态的选择,取决于特定的观察者的位置,本地速度和加速度。我们给出了一个明确的物理解释的数量出现在表达式中,并说明其潜力与几个例子。
2012-03-24 gr-qc
Influence Phase of a dS Observer I : Scalar Exchange
提出通过在加倍时空几何上计算在壳作用量来获得 dS 宇宙学观测者影响相位的方法,发现该相位在长、短时间极限分别对应马尔可夫开放量子系统和平直空间辐射反作用理论,并给出了辐射反作用立方修正的协变形式。
2024-01-03 gr-qc hep-th
Backreaction during inflation: a physical gauge invariant formulation
在一个真正的规范不变的方法最近开发的宇宙学的反反应的计算,我们研究,在宇宙膨胀的背景下,相对于各种观察者,标量波动的时空动力学在长波长限制的影响。我们强调,这样的量子反作用的影响是评估在一个真正的规范独立的方式使用一组有效的方程描述的平均几何的动态。特别是,我们显示在什么条件下的自由落体(测地)观察员不经历任何标量引起的反作用的有效哈勃速率和流体状态方程。
2011-02-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Shadow of Kottler black hole in the presence of plasma for a co-moving observer
考虑了具有正宇宙学常数$Λ$的(3+1)维球对称黑洞度规.我们使用\cite{1}中提出的一般方法来变换同向移动坐标中的度量。然后,对于一个一般的度量,我们已经评估了角阴影的大小在没有和存在的等离子体。通过使用像差关系,我们然后找到相应的阴影半径,作为一个共同运动的观察者所看到的史瓦西德西特或科特勒时空。详细观测了宇宙学常数$Λ$和等离子体参数$k$对黑洞阴影角尺寸的影响。最后,利用观测到的M87 $^*$和Sgr A $^*$黑洞的角尺寸,用宇宙学常数$Λ$(或哈勃常数$H_0$)的观测值来约束等离子体参数$k$的值.
2022-11-25 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
Cosmological redshift of a Schwarzschild-de Sitter black hole: Towards estimating the Hubble constant
Instituto de Física, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla(普埃布拉自治大学物理研究所);Facultad de Ciencias Físico-Matemáticas, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo(圣尼古拉斯德伊达尔戈米乔阿坎大学理学院)
通过分析Schwarzschild-de Sitter黑洞的红移现象,结合贝叶斯推断方法,首次估算哈勃常数并探索宇宙膨胀的广义相对论框架。
2026-02-04 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
The Age of the Universe, the Hubble Constant and QSOs in a Locally Inhomogeneous Universe
研究了具有临界密度的整体Friedmann-Robertson-Walker宇宙学模型($Ω_{0}=1$)中的局域空洞.的不均匀性描述使用一个球对称分布的物质的Lemartre-Tolman-Bondi解决方案。中心欠密区的尺度为$\sim 150$ Mpc。我们调查的影响,这对宇宙学的时间尺度,测量的哈勃常数和红移-光度的距离为中等和非常遥远的对象($z \sim 0.1$和更多)。结果表明,如果我们碰巧生活在这样的虚空中,但坚持通过FRW模型解释宇宙学观测,我们可能会在一些情况下出错。例如,哈勃常数的测量结果可能取决于源和观测者的距离,类星体可能比我们想象的更年轻,也更不遥远(能量更低)。
1994-05-31 astro-ph gr-qc
Interpretation of Quantum Field Theories with a Minimal Length Scale
已经有人提出,将与观察者无关的最小长度尺度纳入标准模型的量子场论,有效地描述了量子引力的唯象方面。本文的目的是解释这种描述及其对散射过程的影响。
2006-05-23 gr-qc hep-ph hep-th
A possible Newtonian interpretation of relativistic cosmological perturbation theory
波长小于哈勃半径的宇宙学扰动可以在牛顿理论的背景下以非常高的精度处理。然而,这种牛顿近似的应用仅限于非相对论性物质,而不能用于相对论性物质。最近,通过修改连续性方程,利马,等。例如,将牛顿宇宙学的适用范围扩展到辐射主导相。我们采用这个连续性方程来重新考察具有均匀压力的双流体宇宙的线性宇宙学扰动理论。我们研究了密度衬度的演化方程及其在不同时期和大于哈勃半径尺度上的有效性,并与完全相对论方法的结果进行了比较。比较表明,这种近似的高精度。
1998-07-18 astro-ph gr-qc
The holostar - a self-consistent model for a compact self-gravitating object
全息星是具有各向异性内压的广义相对论场方程的精确球对称解。它的性质类似于黑洞。它的内部温度与径向坐标值的平方根成反比,霍金温度定律由此而来。在全息星内部的任何同心区域内的粒子数量与其边界的适当面积成正比。全息星度规在整个时空中是静态的。没有捕获面,没有奇点,也没有事件视界。信息不会丢失。弱能和强能条件在任何地方都能满足,除了中心的普朗克尺度区域。在一个大型的全息星中,大质量粒子的测地线运动类似于今天在宇宙中观察到的:一个物质观测者在测地线上运动,会经历一个各向同性的向外定向的大质量粒子哈勃流。总物质密度随时间按平方反比规律递减。局部哈勃半径随时间线性增加。光子的测地线运动保持普朗克分布。局部辐射温度随时间按平方反比规律降低。观测者的当前径向位置r可以通过测量局部总质量密度、局部辐射温度或局部哈勃流来确定。由CBMR温度、哈勃常数和宇宙总质量密度确定的r值与可观测宇宙的半径在15%的误差范围内相等。全息解决方案也承认微观自引力物体的表面积大致普朗克面积和零引力质量。
2003-07-14 gr-qc
Expanding space, redshifts, and rigidity: Conceptual issues in cosmology
我检查弯曲时空中光子红移的解释,作为引力或多普勒的起源。在弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克时空中,共动观测者之间的红移通常归因于“膨胀的空间”,而在史瓦西时空中,静态观测者之间的红移归因于“引力”原因。然而,许多作者提出,自由下落的观测者同余会将任何红移解释为多普勒效应,而刚性同余则必须将其解释为引力效应,因为没有相对运动。我通过明确地为上述时空中的刚体运动构造坐标系来实现这个提议。这包括对弯曲时空中依赖于曲率的距离测量的广泛分析。我还介绍了林德勒加速,米尔恩模型,和牛顿宇宙学。
2019-11-13 gr-qc
Observers and Measurements in Noncommutative Spacetimes
我们提出了一个“哥本哈根解释”的时空非对易性。我们的目标是能够预测结果的简单实验,涉及信号传播直接从换向关系。本文详细讨论了一个预测E/E_Planck量级光子速度与能量关系的模型。将于2006年发射的GLAST望远镜可以探测到这种效应。
2003-06-24 astro-ph gr-qc hep-th
Maxwell equations in Schwarzschild spacetime for static and freely falling observers
Universidade Federal do Norte do Tocantins(托坎廷斯联邦北部大学)
基于tetrad框架,推导了史瓦西时空中静态和径向自由下落观测者的麦克斯韦方程组,揭示了引力修正和运动学耦合效应,并通过有效介质类比进行解释。
2026-06-12 gr-qc
Itô versus Stratonovich in a stochastic cosmological model
在这项工作中,我们研究了随机版本的弗里德曼加速方程。这个模型已经在宇宙学文献中提出,作为对哈勃参数实验量化中发现的不确定性的一种可能解释。它的噪音被默认为Stratonovich意义上的。在这里,我们证明,这种解释导致有限时间爆破的解决方案,即哈勃参数的正概率。相比之下,如果我们只是将噪声解释修改为伊藤的解释,那么解几乎肯定全局存在。此外,在此解释下,预期的渐近行为也被发现。
2022-01-31 gr-qc math-ph math.MP
Thermodynamical Interpretation of the Second Law for Cosmology
未来全息屏幕的面积单调增加。将这一区域与熵联系起来,得到了广义宇宙学第二定律(GSLC)。与黑洞视界不同,与宇宙学相关的屏幕没有物理解释。我们建议将屏幕的熵与来自(表面上)相空间的时空自由度表面密度联系起来。这种构造使我们能够将任何全息屏幕的熵识别为加速观察者由于其加速度而检测到的熵。使用Unruh的温度和等效原理,这给出了全息屏幕的温度,并产生了GSLC的物理解释。
2020-05-17 gr-qc hep-th
Physical Interpretation of Antigravity
测地线不完备性在广义相对论和弦论中都存在。与广义相对论(SM+GR)耦合的外尔不变标准模型,以及对弦论的类似处理,都是测地线完备的改进理论。这种方法的一个值得注意的预测是,时空中一定存在通过引力奇点与引力区相连的反引力区,比如那些发生在黑洞和宇宙学爆炸/挤压中的引力奇点。反重力区引入了明显的鬼问题,这引起了几个物理解释的问题。结果表明,幺正性是不违反,但可能有一个不稳定性与负动能在反重力区。在本文中,我们表明,明显的问题可以解决的解释理论从观察员的角度严格在重力区域。这样的观测者无法直接体验到反重力中的负动能,而只能探测到与反重力区域相互作用的进出信号。这与一个时空黑盒子没有什么不同,在这个时空黑盒子中,关于其内部的信息被编码为在其外部的进/出状态的散射振幅。通过实例表明,反引力中的负动能不存在原理问题,但对于具有根本意义的物理学研究是一个有趣的课题。
2015-11-25 gr-qc hep-th
Gauge fixing in (2+1)-gravity: Dirac bracket and spacetime geometry
我们把宇宙学常数为零的(2+1)-引力作为一个约束动力系统。通过应用狄拉克的规范固定过程,我们实现了约束,并确定了规范不变相空间上的狄拉克括号。所选择的规范固定条件有一个自然的物理解释,并在时空中指定一个观察者。我们推导出明确的表达所产生的狄拉克括号,并讨论其几何解释。特别是,我们表明,指定一个观察员相对于两个点粒子会产生圆锥时空,其赤字角和时间的移动,分别由两个粒子的相对速度和最小距离。
2011-03-23 gr-qc hep-th math-ph
Towards relational foundations for spacetime quantum physics
本文基于Rovelli关系诠释,指出高维时空量子场论中边界数据无法有限测量确定,提出测量尺度概念,主张维数大于1的时空量子物理应采用Wilson式关系诠释。
2025-06-18 gr-qc hep-th quant-ph
The kinematic origin of the cosmological redshift
关于大爆炸宇宙学的一个普遍观点是,宇宙学红移不能被正确地看作是多普勒频移(也就是说,作为衰退速度的证据),而必须从空间拉伸的角度来看待。我们认为,与这种观点相反,红移最自然的解释是作为一个多普勒频移,或者更确切地说,作为许多无穷小的多普勒频移的积累。这种空间拉伸的解释掩盖了相对论的一个中心思想,即选择一个局部闵可夫斯基的坐标系总是有效的。我们证明了在任何时空中观测到的频率偏移可以被解释为运动学(多普勒)偏移或引力偏移,通过沿着光子的路径想象一个合适的观测者族,在膨胀宇宙的背景下,运动学解释对应于一个共动观测者族,因此更自然。
2009-04-14 astro-ph gr-qc physics.ed-ph