Cosmological Observations: Averaging on the Null Cone
宇宙在局部尺度上不是各向同性的或空间均匀的。在广义相对论中，局域非均匀性的平均化会对宇宙的演化和宇宙学数据的解释产生重要的动力学效应。特别是，所有关于宇宙学的推论都是基于光路的;平均可以对光子传播产生重要影响，从而对宇宙学观测产生重要影响。最好是从观测量的角度来描述平均的物理效应，并侧重于光的行为。数据（例如，物质项，如密度或星系数计数，它们已经表示为平均量）在零锥上给出。因此，考虑光锥平均量在观测上是有意义的。原则上，我们希望在零锥上描述宇宙学方程，因此我们需要在零锥上构造平均几何。然而，我们认为，它仍然是必要的平均完整的爱因斯坦场方程，以获得适当的平均方程的零锥。由于它不是几何本身出现在观测关系，我们讨论是否有可能协变“平均”只是一个子集的发展方程的零锥，专注于相关的观测量。我们提出了一个平均版本的标量零Raychaudhuri方程，这可能是一个有用的第一步，在这方面。
2009-05-14 astro-ph.CO gr-qc
Null Cones in Lorentz-Covariant General Relativity
常被忽视的问题的因果结构在平坦的时空方法爱因斯坦的引力理论被认为是。一致性要求遵守平坦度量的零锥，但这不会自动发生。在回顾了这个问题的历史之后，我们引入了一个广义特征向量形式主义，给出了两个零锥之间的关系的运动学描述，基于Segre'分类对称秩2张量相对于洛伦兹度量。然后，我们提出了一种方法来加强特殊相对论因果关系，通过使用朴素规范自由适当限制的位形空间。一组新的变量正好覆盖了这个较小的位形空间，并自动遵守平坦度量的零锥。在这个较小的空间中，规范变换不形成群，而只是一个广群。考虑平坦度规的零锥保证了时空是全局双曲的，这表明霍金黑洞信息损失悖论不会出现。
2002-08-09 gr-qc hep-th
On the Geometry of Null Cones to Infinity Under Curvature Flux Bounds
本文的主要目的是控制未来的出射截断零锥在爱因斯坦真空时空中平滑地向无穷远延伸的几何。特别地，我们希望在最小正则性假设下，即在（加权）L^2-曲率水平上这样做。我们表明，如果曲率通量和数据上的一个初始领域的锥是足够接近的相应值在一个标准的闵可夫斯基或史瓦西零锥，那么我们可以得到定量的界限上的几何形状的整个无限锥。同样的界限也意味着自然几何量在无穷远处的极限的存在。此外，我们没有对时空作全局假设，因为所有的假设都只适用于这个单一的截锥。在我们的后续论文中，我们将应用这些结果，以控制与此锥相关的邦迪能量和角动量。
2014-08-14 gr-qc math.AP
Null infinity and an electromagnetic analog of the relativistic Kepler problem
这篇论文已被作者撤回。我注意到，这里报告的大部分结果已经由Ludvigsen获得。
1999-07-01 gr-qc
No-interaction theorem without Hamiltonian and Lagrangian formalism: invariant momentum on null cones
在以前的文章（G.Yoneda，Proc.R.Soc.London，A445，（1994），221）中，我们在类空平面上的（线和角）动量不变的假设下证明了四粒子的无相互作用定理。本文假设零锥上的动量是不变的，证明了四个粒子之间没有相互作用。
2000-08-21 gr-qc hep-th
Areas and volumes for null cones
受Choquet-Bruhat，Chrusciel和Martin-Garcia最近工作的启发，我们证明了Lorentzian流形中一点的零锥切片面积的单调性性质和比较结果。我们还证明了类似于Bishop-Gromov相对体积单调性定理和Guenther体积比较定理的零锥子集的体积比较结果。我们简要地讨论了如何使用这些估计来控制的零锥切片的第二基本形式的Ricci平坦的洛伦兹四维流形与零曲率有界以上。
2011-12-01 gr-qc math-ph math.DG
Null Cones and Einstein's Equations in Minkowski Spacetime
如果爱因斯坦方程是用来描述闵可夫斯基时空中引力的场论，那么因果关系要求有效的弯曲度规必须尊重平坦背景度规的零锥。运动学问题的解决使用广义特征向量形式主义的基础上的Segré分类对称秩2张量相对于洛伦兹度量。确保两个零锥之间的正确关系动态可扩展地实现使用朴素规范自由。与广义特征向量形式主义相联系的新变量将配置空间减少到容限相关部分。在这个较小的空间中，规范变换不形成群，而只是一个广群。平坦度规消除了在量子引力中定义等时对易关系的困难，并保证了全局双曲性。
2004-06-25 gr-qc hep-th
Solving the Observer Metric
现代宇宙学数据的分析正成为一个日益重要的任务，因为数据量倍增。一个重要的目标是从观测数据中提取几何信息，即宇宙的度量。观察者度量适应于观察的现实：沿着过去的零锥接收的信息，以及沿着类时线流动的物质。它提供了一个潜在的非常好的候选人，开发通用的数值数据简化程序。作为一个基础，我们阐明了球对称的解决方案，其中有迄今为止单一的介绍是完整和正确的。考虑到未来的数值实现，我们给出了一个明确的介绍的数学解决方案中的4个任意函数，解决方案的算法给出了观测数据在过去的零锥，我们认为，从一个零锥的演变到下一个必然涉及整合每个零锥。
2009-01-26 gr-qc
Null cone evolution of axisymmetric vacuum spacetimes
我们提出的渐近平坦，轴对称时空的全局演化算法的细节，基于一个特征的初始值制定使用零锥作为演化超曲面。我们确定了一个新的静态解决方案的真空场方程提供了一个重要的测试床的特征演变代码。我们还展示了如何线性化的解决方案的邦迪方程可以产生的标量波动方程的解决方案，从而提供了一套完整的测试床在弱场制度。这些工具被用来建立该算法是二阶精度和稳定的，受一个Courant-Friedrichs-Lewy条件。此外，数值版本的邦迪质量和新闻功能，计算在scri上的紧致网格，满足邦迪质量损失方程的二阶精度。这证明了数值演化保持了Bianchi恒等式。数值演化的结果证实了Christodoulou和Klainerman的定理，即在真空中，弱初始数据演化到平坦时空。对于类的渐近平坦，轴对称真空时空，其中没有非奇异的解析解是已知的，该算法提供了高精度的解决方案，在整个政权中，既没有焦散线也没有地平线的形式。
2000-06-22 gr-qc
A note on the stability of surfaces along null cones under area-preserving variations
研究四维时空零锥类空截面在保面积变化下的稳定性，通过引入相关概念，在主导能量条件下得出稳定截面霍金能量有非负下界等结论，还证明标准闵可夫斯基光锥唯一稳定截面是圆球。
2026-07-13 gr-qc math.DG
The Isometric Embedding Problem in a Null Cone
本文第一部分将Li-Wang关于线性化嵌入问题的结果推广到任意维数的紧致流形上。利用这一点，我们然后表明，任何度量扰动的嵌入式$n$ -球也等距嵌入的解决方案的齐次Codazzi方程，无论周围的几何形状。在第二部分中，我们专注于二维，并研究这些结果内的环境锥。具体地说，给定2-球面上的度量路径和初始等距嵌入，我们建立了等距嵌入路径的小参数存在唯一性定理。在最后一部分中，施加渐近衰减条件后，对锥，我们表明，任何度量的2球可以等距嵌入到一个比例因子。然后，我们证明了存在的叶状在一个邻域的无穷大。
2021-01-05 gr-qc math.DG
On the bundle of null cones
本文研究了（面向时间的）洛伦兹流形上无处消失的零向量场的丛结构。我们称之为零切线的部分，根据定义是无处消失的零向量场。证明了无处消失的零向量场集合具有一个仿结合三元部分乘积。此外，零切丛是非多项式分次丛的一个例子。
2022-04-25 gr-qc math-ph math.DG
Spatial and null infinity via advanced and retarded conformal factors
提出了一种新的时空渐近方法，改进了彭罗斯的共形变换思想，用时空的共形边界表示无穷大。推广平坦时空和史瓦西时空的例子，提出彭罗斯共形因子是超前共形因子和滞后共形因子的乘积，它们渐近地联系物理和共形零（类光）坐标，并分别在未来和过去的零无穷远处消失，两者都在空间无穷远处消失。给出了空间无穷远和零无穷远处渐近平坦性的一个相应的精确定义，包括共形边界是局部光锥，以空间无穷远为顶点.它示出了如何选择的共形因子，使这个渐近光锥是局部的度量光锥。该理论通过自旋度规和自旋基（或度规和四元组）的简单联合变换以自旋系数（或零四元组）形式实现。超前和滞后共形因子可以用作相应零无穷远附近的扩展参数，连同用于空间和零无穷远两者的相关扩展参数，实质上是半径的倒数。基于共形边界局部为光滑嵌入的度量光锥，给出了自旋系数的渐近正则性条件。这些条件确保了进入和离开的引力辐射的邦迪-萨克斯能流积分在空间无限远衰减，使得总辐射能量是有限的，并且邦迪-萨克斯能量动量在空间无限远有一个唯一的极限，与唯一呈现的ADM能量动量相一致。
2003-10-14 gr-qc
Local existence in retarded time under a weak decay on complete null cones
在前一篇文章\cite{L-Z}中，对于一个在完全零锥上衰减的特征问题，初始数据不一定很小，就像Christodoulou和Klainerman关于Minkowski时空稳定性的工作\cite{Ch-K}中的那样，我们证明了延迟时间的局部存在性，即真空Einstein方程的解存在于一致的未来邻域中，而推迟时间的整体存在性则是弱宇宙监督猜想。在本文中，我们证明了在延迟时间的局部存在性仍然成立时，数据被假定为衰减较慢，如在Bieri的工作\cite{Bie}的推广闵可夫斯基时空的稳定性。这样的衰减保证了在初始零锥上的霍金质量极限的存在，当接近无穷大时，以最佳的方式。
2015-02-22 gr-qc math.AP
Relativistic Quantum Scattering on a Cone
考虑玻色子场与标量曲率之间的非最小耦合，研究了玻色子粒子与无限直宇宙弦的相对论量子力学散射。在这种情况下，一个有效的二维δ函数的相互作用发生除了通常的拓扑散射和重整化过程是必要的，以处理与δ函数出现的问题。
2000-12-28 gr-qc
Solutions of the vacuum Einstein equations with initial data on past null infinity
我们证明了在过去的零无穷远上具有可自由规定的锥光滑初始数据的真空时空的存在性。
2013-10-22 gr-qc
Quasilocal energy exchange and the null cone
在广义相对论中，能量最多是准定域定义的。准局部能量定义取决于对边界哈密顿量施加的条件，即，一个有限的时空区域是如何“孤立”的在这里，我们提出了一种方法来定义和研究系统的物质加上引力能含量。我们采用了一个通用的结构，它涉及到一个任意维的世界单嵌入到一个任意维的时空，一个2 + 2图片。在我们的例子中，封闭的二维类空曲面$\mathbb{S}$，在每一点上都与二维类时世界片$\mathbb{T}$正交，包围了所讨论的系统。当我们把我们的符号变换为零锥观测量之一时，$\mathbb{T}$和$\mathbb{S}$的可积性条件对应于三个零四元规范条件。我们将$\mathbb{T}$的Raychaudhuri方程解释为与周围环境不平衡的系统的功-能关系。我们实现这一点，通过确定对应于旋转和非旋转自由度的准局部电荷密度，除了与潮汐场相关的相对工作密度。我们定义了相应的准局域电荷，出现在我们的功能关系，并可以潜在地与周围环境交换。这些电荷和我们的四元组条件在III型洛伦兹变换下是不变的，即，在与$\mathbb{S}$正交的方向上增强观测器。我们将我们的构造应用到辐射Vaidya时空、$C$度规和Lanczos-van Stockum尘埃度规的内部。微妙的问题有关的轴对称静止时空和可能的扩展克尔几何进行了讨论。
2016-10-16 gr-qc
The averaging problem on the past null cone in inhomogeneous dust cosmologies
宇宙学模型通常忽略小尺度下时空流形的复杂性质，以假设理想化的广义相对论解来描述宇宙的平均动力学。虽然这些解决方案在解释数据方面非常成功，但它们在宇宙学中引入了许多难题，因此它们的基本假设很重要。在本文中，我们超越了通常的宇宙学假设，并提出了一个形式主义的平均本地广义相对论时空观察者的过去零锥：我们制定的平均性能的光阵面，因为它们从宇宙发射器传播到观察者。能量-动量张量由一个无旋尘埃源和一个宇宙学常数组成--与晚期宇宙时代的$Λ$ CDM模型中的组件相同--但度规解并不被\emph{a priori}约束为局部均匀或各向同性。这通常使大尺度动力学通过\emph{backreaction}效应偏离简单的Friedmann-Lematre-Robertson-Walker解。我们的形式主义量化这种偏离通过一个完全协变系统的面积平均方程的光阵面传播到一个观察者，它可以直接应用于分析和数值研究的宇宙观测。为此，我们制定了可观测量，包括有效角直径距离和宇宙学红移漂移的光阵面平均值，我们还讨论了这些观测量的反反应效应。
2022-12-28 gr-qc
On the Local Extension of the Future Null Infinity
考虑真空爱因斯坦方程的一个特征问题，其中部分初始数据给定在一个具有适当衰减的未来完全零锥上，并证明了对于一般的这样的初始数据，解在零锥周围一致存在.然后我们可以定义未来零无穷大的一段。初始数据不要求很小，衰减条件继承自\cite{Ch-K}和\cite{K-N}的工作。
2014-05-31 gr-qc math.AP
The existence theorem for the general relativistic Cauchy problem on the light-cone
证明了光锥上光滑度规诱导的真空爱因斯坦方程解的存在性。
2012-09-10 gr-qc math.AP
Light cones in relativity: Real, complex and virtual, with applications
研究了Minkowski时空中无切变零测地同余和渐近平坦时空中渐近无切变零测地同余的几何结构。我们将展示如何在平坦和渐近平坦的设置，复杂的未来零无限作为一个“全息屏幕”，插值之间的两个对偶描述的零测地同余。一种描述是在一个复时空中构造一个复零测地线同余，它的源是一个复世界线;从全息屏幕上看，它是一个虚源。当复零测地线汇的源位于复时空中特定的开弦类型结构上时，该复零测地线汇与实渐近边界相交。另一种描述在实时空中构造了一个实的、扭曲的、无切变的或渐近无切变的零测地同余，它的源（至少在闵可夫斯基空间中）通常是一个闭弦结构：同余的焦散集。最后，我们表明，几乎所有的内部时空物理量，确定在零无穷（质心，自旋，角动量，线动量，力）的运动学意义和动力学描述的复杂的世界线。
2011-01-05 gr-qc hep-th
On free general relativistic initial data on the light cone
我们提供了一个简单的显式参数化的自由广义相对论数据的光锥。
2010-10-11 gr-qc math-ph math.MP
On the Local Existence for the Characteristic Initial Value Problem in General Relativity
给定一个截断的入射零锥和一个截断的出射零锥相交于具有光滑特征初始数据的两个球面$S$，Rendall的一个定理表明，在$S$的未来，真空Einstein方程可以在$S$的一个小邻域内求解.我们表明，事实上，真空爱因斯坦方程可以解决在未来的锥的一个邻域中，只要约束方程最初满足的零锥。证明是基于能量类型的估计，并在很大程度上依赖于双零叶理的爱因斯坦方程的零结构。
2011-07-05 gr-qc math-ph math.AP
Local Scale Invariance and General Relativity
根据Anderson和Finkelstein发展的单模相对论，具有宇宙学常数的广义相对论方程由两个独立的方程组成，一个决定时空的零锥结构，另一个决定时空的测度结构。从这个版本的广义相对论的限制性变分原理导出的场方程只决定了零锥结构，并且是全局尺度不变和无尺度的。我们表明，电磁场可以被看作是一个补偿规范场，保证这些场方程的局部尺度不变性。这样，外尔几何学就复活了.然而，对外尔理论的两个主要反对意见并不适用于本公式：拉格朗日在曲率标量中保持一阶，长度的不可积性仅适用于零锥结构。
2003-12-05 gr-qc
Path integration in relativistic quantum mechanics
自由粒子的简单物理学揭示了相对论性量子理论路径积分公式的重要特征。精确的量子力学传播子在这里计算的简单相对论作用量成正比于其适当的时间描述的粒子。这个传播子在光锥外是非零的，这意味着类空轨迹必须包含在路径积分中。传播子将WKB近似与远离光锥的相应位形空间路径积分相匹配;在光锥之外，近似由单个类空测地线的贡献组成。这个传播子也有一个不寻常的性质，即它的短时间极限与WKB近似不一致，这使得构造一个具体的非线性版本的路径积分比在非相对论理论中更复杂。
1992-10-28 gr-qc
Bounds on the Bondi Energy by a Flux of Curvature
我们考虑在真空时空中的光滑零锥，扩展到未来的零无穷大。对于这样的锥，是无剪切传出零锥在史瓦西时空的扰动，我们证明的邦迪能量，动量和能量损失率的界限。边界取决于给定锥与史瓦西时空中相应锥之间的接近程度，纯粹用锥上时空曲率的某些加权$L^2$ -范数与它们所源自的球面几何之间的差异来衡量。在本文中的一个关键步骤是建设一个家庭的渐近圆切我们的锥，相对于邦迪能量的测量。
2016-08-05 gr-qc math-ph math.AP
Multi-gravity cosmology beyond pairwise interactions
Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；The Oskar Klein Centre, AlbaNova University Centre（奥斯卡·克莱因中心，阿尔巴诺瓦大学中心）
该研究为哈桑 - 施密特 - 梅多引力构建宇宙学框架，其具非成对相互作用。确定背景动力学方程，识别不同密度分支及零锥结构，求解微扰方程，为研究无鬼多引力的宇宙学解和微扰奠定基础。
2026-07-28 gr-qc
Null cone preserving maps, causal tensors and algebraic Rainich theory
洛伦兹流形V上的秩为n的张量，其与n个任意因果未来有向向量的收缩是非负的，被称为具有支配性质。这些张量，直到符号，被称为因果张量，我们确定其在维度N的一般性质。我们证明了秩为2的张量映射的零锥本身是因果的。众所周知，对于V上的任何张量A，都有一个对应的“超能”（s-e）张量T {A}，它总是具有主导性质。我们证明，相反，任何对称秩2张量的主导属性可以写在一个规范的方式作为一个简单形式的N s-e张量的总和。我们证明了，如果N <5，任何秩为2的s-e张量的平方与度量成正比，并且对于任意N的任何简单形式的s-e张量，这也成立。相反，我们证明了任何对称秩2张量T的平方是成比例的度量必须是，直到签署，s-e的一个简单的p-形式，T的迹确定的秩p的形式。这推广了关于N和秩p的经典代数Rainich条件，这些条件是度量起源于某个物理场的充分必要条件，并且具有几何解释：简单形式的s-e张量集合正是保持零锥及其时间方向的张量集合。这也意味着所有的对合洛伦兹变换（LT）可以表示为简单形式的s-e张量，并且任何秩为2的s-e张量是最多N个共形对合LT的和。非对称零锥保持映射被证明具有因果对称部分，并根据反对称部分的零特征向量进行分类。从而得到了V上保共形LT映射和保奇异零锥映射的一个完全分类。
2001-04-26 gr-qc math-ph math.DG
Extensions of Lorentzian Hawking--Page Solutions with Null Singularities, Spacelike Singularities, and Cauchy horizons of Taub--NUT type
从Hawking-Page解出发，考虑相应的洛伦兹锥度规.这些代表锥内部标度不变的真空解决方案，定义在过去的标度原点的时间顺序。利用Kaluza-Klein约化和Christodoulou方法，将Lorentzian Hawking-Page解推广到具有$SO(3)\times U(1)$等距的$(4+1)$维标度不变真空解类的锥外区域.我们证明了每一个Lorentzian Hawking-Page解决方案具有零曲率奇异性的扩展，具有类空曲率奇异性的扩展，以及具有Taub-NUT类型的零Cauchy视界的扩展。这些是我们对称类中所有可能的扩展。对具有零曲率奇点的时空的扩展可以用来构造具有局部裸奇点的$(4+1)$维渐近平坦真空时空，其中零曲率奇点之前没有捕获面。我们证明了这种局部裸奇点的不稳定性使用的蓝移效应的Christodoulou。
2022-09-13 gr-qc math.AP math.DG
Light Cone analysis of relativistic first-order in the gradients hydrodynamics
本工作应用瑞利-布里渊光谱分析，以建立通过频率锥的因果关系检验。该技术允许识别光散射实验中的禁止和非禁止区域，并建立一组线性化的输运方程是否允许因果解。结果表明，当研究相对论流体与其声模与光相互作用时，Eckart的形式主义产生了非因果行为。在这种情况下，描述温度、密度和压力波动的解位于频率锥之外。与此相反，由修正的埃卡特理论（基于相对论动力学理论）产生的方程组产生的解位于圆锥内，因此它们是因果的。
2010-12-02 cond-mat.stat-mech gr-qc
Finite-Size Effects On The Self-Force
在弯曲时空中，电磁辐射和线性引力辐射并不只在3+1维的零锥上传播，这与它们在平坦时空中的众所周知的行为相反。它们在零锥内的额外传播被称为尾部效应。一个紧凑的物体将产生一个信号，其尾部将与其未来的世界线相互作用，从而产生一个尾部诱导的自作用力。我们提出了新的结果尾诱导标量，电磁和引力的自我力量的测试质量在轨道上围绕一个中心质量，包括该机构的内部结构的影响。
2020-05-15 gr-qc
Hyperboloidal Slices and Artificial Cosmology for Numerical Relativity
这份初步报告提出了集成的麦克斯韦方程组在闵可夫斯基时空使用坐标的类空表面是双曲面渐近零锥在空间无限远。空间坐标的选择，使Scri+发生在一个有限的坐标和一个光滑的扩展超过Scri+获得。所解决的问题是一个柯西演化数值积分程序是否可以很容易地修改计算这种演变。在冯诺依曼和里希特迈尔人工粘性的精神，它增厚了许多数量级的冲击，以方便数值模拟，我建议人工宇宙学，以消除零无限Scri+近似它的德西特宇宙视界，在共形紧致化的介绍，它提供了一个纯粹向外的零锥壳，在那里渐近波可以作为类空的纯流出外边界上的数据读出。这应该比找到Scri+作为孤立的零边界或在有限半径的类时边界处施加传出波条件更简单。
2006-03-11 gr-qc
Relativistic hydrodynamics on spacelike and null surfaces: Formalism and computations of spherically symmetric spacetimes
我们介绍了欧拉广义相对论流体动力学的制定适用于（完美）流体数据上规定的类空或零超曲面。在一般情况下，导出了特征速度和特征场的简单显式表达式。在球对称的情况下，开发了形式主义的完整实现。该算法在许多不同的情况下进行测试，预先处理的一系列可能的应用。我们考虑多方气体的黎曼问题，初始数据在闵可夫斯基时空的延迟/超前时间片上给出。本文利用Eddington-Finkelstein坐标计算了Schwarzschild黑洞时空中理想流体的吸积。动力学背景下的流体演化实验包括常密度实验和沿径向零锥切片的TOV星实验。最后，我们考虑自引力物质吸积到一个中心黑洞和随之而来的质量增加的黑洞视界。
1999-02-05 astro-ph gr-qc
Simulations of gravitational collapse in null coordinates: III. Hyperbolicity
该研究针对Bondi类坐标下爱因斯坦方程特征初边值问题的适定性，提出任意阶偏微分方程组强双曲性定义，证明二阶形式的对应方程不满足该性质，同时构造了Bondi规范下线性化爱因斯坦方程的一阶对称双曲形式，验证了相关猜想，但方法无法推广到带正则顶点的类光锥纯初值问题。
2024-06-24 gr-qc math.AP
A null test of the equivalence principle using relativistic effects in galaxy surveys
弱等效原理是广义相对论的基石之一。它的有效性已经在太阳系中以令人印象深刻的精度进行了测试，实验涉及重子物质和光。然而，在宇宙学尺度上，当涉及到暗物质时，这一原理的有效性仍然是未知的。在本文中，我们构造了一个零测试，探讨的有效性等效原理的暗物质。我们的测试具有很强的优势，它可以应用于数据，而不依赖于任何重力理论的建模。它包含了红移空间扭曲和星系数涨落中的相对论效应，当且仅当等效原理成立时，星系数涨落才消失。我们表明，零测试是非常不敏感的典型的不确定性，在其他宇宙学参数，包括放大率偏置参数，和非线性效应，使这是一个强大的零测试修改重力。
2021-12-09 astro-ph.CO gr-qc
New Mathematical Models of GPS Intersatellite Communications in the Gravitational Field of the Near-Earth Space
GRACE、GRAIL、ACES和其他一些空间飞行任务依赖于彼此相距很远的两颗卫星之间的卫星间通信。该理论的主要目标是在广义相对论理论（GRT）内制定所有的导航观测量。同样的办法也应当适用于卫星间的全球定位系统通信（也适用于全球定位系统、全球轨道导航卫星系统和伽利略卫星星座之间的通信）。本文在引入两个以发射信号卫星和接收信号卫星为原点的重力零锥的基础上，提出了一种求解（单平面）椭圆轨道上两颗卫星间星间干扰的理论方法。这两个零锥解释了卫星在不相关运动期间的可变距离。这两个零锥的相交给出了GRT中的时空间隔。应用高等代数中的一些定理，证明了这个时空距离可以为零，因而它也可以为负，也可以为正。但是为了表示信号传播的测地距离，时空间隔必须与欧几里得距离“兼容”。因此，这个“相容性条件”，有条件地称为“ISC条件”，是该理论的最重要的结论。另一个重要的结果是测地距离原来是时空间隔，但也考虑到“ISC的条件”。的测地线距离被证明是大于欧几里德距离-的结果，完全基于“两个零锥的方法”，而且，没有任何使用的夏皮罗延迟公式。同样的高等代数定理的应用表明，测地线距离不能有任何零，与大于欧几里德距离一致。
2019-09-24 gr-qc
Quantum geometry of the null cone
本研究针对含Holst项的标架引力零初值问题，引入脉冲辐射数据求解剩余约束，证明相空间子流形的辛性，通过带约束的辅助希尔伯特空间实现非微扰量子化，得到离散面积谱等结果，与早期研究一致。
2024-01-30 gr-qc hep-th quant-ph
Simulating the dynamics of relativistic stars via a light-cone approach
本文提出了轴对称爱因斯坦-理想流体耦合系统的新的数值算法。我们的框架使用了一个基于光锥家族的叶状结构，从一个规则的中心发出，并终止于未来的零无限。这种坐标系非常适合于研究孤立的相对论性致密天体（如中子星）的动力学时空。特别是，该方法允许明确的提取引力波在未来的零无穷大，并避免虚假的外边界反射。该程序可以精确地保持相对论恒星多方平衡模型的长期稳定性。我们证明了强扰动中子星时空中的全局能量守恒，其中引力波辐射的总能量相当于Bondi质量的很大一部分。作为第一个应用程序，我们目前的结果在轴对称相对论恒星的脉动的研究，提取不同的流体模式的频率完全相对论演化的爱因斯坦完美的流体系统，并作出第一次比较之间的引力新闻功能和预测波使用近似的四极公式。
2001-11-27 astro-ph gr-qc
Perturbative superluminal censorship and the null energy condition
我们认为，“有效”的超光速旅行，可能引起的光锥在爱因斯坦引力的倾斜，总是与违反零能量条件（NEC）。在闵可夫斯基时空中进行微扰，我们可以很容易地看到这一点。在闵可夫斯基时空中，我们使用线性化的爱因斯坦引力来证明NEC迫使光锥收缩（变窄）。给定NEC，在任何弱引力场中的夏皮罗时间延迟总是相对于闵可夫斯基背景的延迟，而不是超前。此外，任何物体在弱引力场的光锥内的运动，相对于背景闵可夫斯基几何中可能的最小穿越时间，也会有类似的延迟。
1999-08-06 gr-qc hep-th
Quantum Geometry of the Light Cone: Fock representation and Spectrum of Radiated Power
本文从$γ$-Palatini--Holst作用量辛势出发，识别承载广义相对论约束代数的辅助CFT，将辐射数据映射为$SU(1,1)$流代数，通过费米子表示排除负模态，得到引力波辐射功率约束。
2025-04-15 gr-qc hep-th quant-ph
Hadamard states on spherically symmetric characteristic surfaces, the semi-classical Einstein equations and the Hawking effect
本文研究了球对称时空中以对称轴为中心的零锥上的准自由Hadamard态。我们的特点是必要的奇异行为的零边界两点函数，这样就可以定义在这个零边界的非线性观测量，并给出这些观测量的计算公式。这些结果扩展了早期的零边界状态定义的Hadamard状态的零锥的体积的特性。作为我们导出的公式的应用，我们考虑了它们对半经典爱因斯坦方程的影响，并计算了与坍缩体附近的霍金辐射有关的真空极化.
2023-01-04 gr-qc math-ph math.MP
Relativistic matter bispectrum of cosmic structures on the light cone
本研究提出一套自洽包含相对论效应的宇宙结构模拟流程，在过去光锥上计算可观测量得到规范无关结果，量化了相对论效应对角功率谱与双谱的影响，为未来超大规模宇宙巡天的高精度检验提供支撑。
2023-07-03 astro-ph.CO gr-qc
A generalization of photon sphere based on escape/capture cone
本文提出“暗视界”作为光子球的推广，基于光子逃逸/捕获锥结构定义，推导了球对称时空中的一般性质，并计算了其在Vaidya和Kerr时空中的位置。
2024-06-27 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Numerical hydrodynamics on light cones
特征线方法在单黑洞时空演化中显示出良好的前景。与物质场的有效耦合有助于对中子星、黑洞双星等重要天体物理系统的数值探索。为此，我们调查的数值相对论流体动力学，可以适应零（特征）叶理的时空的形式主义。用一维自引力物质吸积到动态黑洞上的演化结果证明了该方法的可行性。
1999-03-31 astro-ph gr-qc
Relativistic wide-angle galaxy bispectrum on the light-cone
考虑到星系双谱最近在宇宙学中的重要作用以及即将到来的星系团观测的规模和精度，现在是时候推导出大尺度双谱的完整表达式，而不仅仅是忽略积分项或高阶偏置项或使用Limber近似的近似处理。在宇宙学尺度上，对过去光锥的观测所产生的相对论效应改变了观测到的星系数，因此在所有阶的N点星系上留下了它们的印记。本文首次计算了广义相对论的二阶效应、局域效应和积分效应、示踪剂的二阶偏置效应、几何效应以及原始非高斯贡献的双谱。考虑到未来的调查将探测与目前广泛使用的近似可能不成立的视界相当的尺度，这是及时的;忽略这些影响可能会在宇宙学参数的估计中引入偏差以及原始非高斯性。
2018-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inclination Diffusion in Relativistic Loss Cones
University of Oxford（牛津大学）
本文针对自旋黑洞周围的相对论捕获与潮汐瓦解问题，研究发现损失锥模型忽略倾角扩散的假设不成立，推导了含倾角扩散的克尔黑洞损失流量闭式解，揭示积分流量稳定时仍需考虑倾角分辨扩散的重要性。
2026-08-18 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Light-cone averaging in cosmology: formalism and applications
我们提出了一个一般的规范不变的形式主义定义宇宙学的平均值，是相关的观测基于光的信号。这样的平均值要么涉及对应于一族过去光锥的零超曲面，要么涉及它们与类时超曲面相交所给出的紧致曲面。广义Buchert-Ehlers交换规则的衍生物，这些光锥平均。在引入了一些适应的“测地线光锥”坐标之后，我们给出了一般非均匀宇宙中平均红移与光度-距离关系和所谓的“红移漂移”的显式表达式。
2011-06-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
From GLC to double-null coordinates and illustration with static black holes
我们提出了一个直接从所谓的测地线光锥（GLC）坐标导出的坐标系，该坐标系由两个零标量在二维球体上相交组成，该球体由沿测地线的两个恒定角度参数化。这些坐标被证明是等同于众所周知的双零坐标。作为GLC，它们为宇宙学和天体物理学提供了有趣的特性。我们讨论静态黑洞的后一个主题，显示简单的描述的度量或粒子和光子的轨迹。我们还简要地评论了超相对论粒子的飞行时间。
2016-09-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
An equivalence of Finslerian relativistic theories
在洛仑兹-芬斯勒几何中，很自然地定义了锥上的芬斯勒拉格朗日量（Asanov的方法）或整个切缝丛上的芬斯勒拉格朗日量（Beem的方法）。在前一种情况下，为了保持类光测地线的通常定义，人们可能想要在（类时）锥的边界处添加可微性条件。它在这里表明，如果这样做，然后两个理论相吻合，即'圆锥'芬斯勒拉格朗日是限制的狭缝切束拉格朗日。由于因果关系理论依赖于通过未来锥定义的曲线，这项工作建立了（充分正则的）芬斯勒时空理论和芬斯勒因果关系的本质唯一性。
2015-09-16 gr-qc math-ph math.MP
Dynamical Density Fluctuations around QCD Critical Point Based on Dissipative Relativistic Fluid Dynamics-possible fate of Mach cone at the critical point-
本文件有两个目的。首先，我们利用耗散相对论流体动力学研究了量子色动力学（QCD）临界点（CP）附近的动力学密度涨落，其中考虑了密度涨落与其它守恒量涨落的耦合。结果表明，在QCD CP中，与密度涨落直接耦合的声模被衰减，而热模则成为真正的软模。在此基础上，我们对QCD CP附近的马赫锥作为CP存在的信号的可能命运进行了推测。其次，我们澄清了所谓的一阶相对论流体动力学方程一般没有问题，以描述流体动力学现象与长波长相反，一个天真的怀疑，而即使是Israel-Stewart方程，一个流行的二阶方程，可能无法描述的流体动力学模式一般取决于弛豫时间的值。
2009-08-28 gr-qc hep-ph hep-th
