Gravitational waves in warped compactifications
研究了具有D-4紧致额外维的弯曲闵可夫斯基时空中的引力波传播。虽然卡鲁扎-克莱因尺度通常太高，任何当前的检测，我们分析了翘曲因子如何改变卡鲁扎-克莱因频谱的引力波。为此，我们提供了一个完整的和明确的表达的翘曲因子，以及格林函数，在d维环面。这个表达式不同于膜世界模型，应该在字符串紧化中找到进一步的用途。然后，我们评估的卡鲁扎-克莱因频谱的引力波。我们的初步数值结果表明，不仅偏离标准的环形谱，而且第一质量得到降低，由于翘曲因子。
2020-07-08 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Third Quantization of Kaluza-Klein Cosmology and Compactification
研究了Kaluza-Klein玩具模型的第三量子化。在该模型中，时间（$x$）由宇宙的尺度因子定义，空间坐标（$y$）由普通空间与内部空间的尺度之比定义。我们计算从无到有创造的宇宙的数密度，并检查是否可以用第三量子化的思想来解释紧化。
1997-12-08 gr-qc
New branch of Kaluza-Klein compactification
在Freund-Rubin型通量紧化中发现了一个新的解的分支。这些解决方案的几何形状被描述为外部空间具有德西特对称性和内部空间是拓扑球形。然而，它不是dS_p x S^q的简单形式，而是de Sitter空间和变形球的翘曲积。我们明确地构造了p=4和q=4的特定情况的数值解。我们证明了新的解分支来自dS_4 × S^4解分支中的边缘稳定解。
2007-11-28 gr-qc hep-th
On Signature Transition and Compactification in Kaluza-Klein Cosmology
考虑一个具有负宇宙学常数和Robertson-Walker型度规的空（4+1）维Kaluza-Klein宇宙.证明了爱因斯坦场方程的解具有简并度规，并表现出从欧几里德域到洛伦兹域的过渡。然后，我们提出了一种机制，签名过渡的基础上，导致紧的内部空间的洛伦兹区域的$a \sim |Λ|^{1/2}$。在假设宇宙学常数很小的情况下，我们发现宇宙的大小$R$和内部尺度因子$a$在洛伦兹区域中与$Ra\sim 1$有关。相应的Wheeler-DeWitt方程在小超空间中有精确解，产生一个量子态，其峰值在经历签名跃迁的经典解附近。
1999-05-03 gr-qc hep-th
On Hamiltonians with position-dependent mass from Kaluza-Klein compactifications
在最近的一篇论文中（J.R.莫里斯，宽。Stud.Math.Found.2（2015）359），五维卡鲁扎-克莱因度规的额外维度的非齐次紧化已经被证明在相应的四维系统中产生位置相关质量（PDM）。作为这种降维机制的一个应用，一个特定的静态电子标量场已连接到一个著名的非线性PDM振荡器的PDM拉格朗日描述。在这里，我们提出了更多的这种结构的情况下，导致PDM系统的径向对称性，其相应的非均匀额外的维度的性质进行了比较，在非线性振子模型。此外，它也表明如何在这种类型的模型中引入的紧致化可以被解释为一种新的机制，为动态生成的曲率。
2017-02-16 gr-qc hep-th math-ph
Initial data for a black string and a Kaluza-Klein bubble: Space-dependent compactification radius
本文通过数值相对论生成了具有空间依赖紧致化半径的黑洞弦和KK气泡的时间对称初始数据，分为三类：SO(3)对称解析数据、多黑洞弦推广数据及不同位置分布的数值方法，为模拟额外维非线性动力学奠定基础。
2025-01-20 gr-qc hep-th
Allowable Complex Scalars from Kaluza-Klein Compactifications and Metric Rescalings
最近，人们讨论了在量子引力中应该允许哪些复度规。这些讨论假定物质场是实值的。我们观察到，对于紧致化的解决方案是有意义的要求收敛的理论的路径积分在高维父理论。紧化后，这允许在低维理论中更一般的物质配置，特别是它允许复杂的标量场，其虚部上有一个边界。类似的考虑适用于在存在较高曲率校正的情况下的度量重新标度。我们用无边界提案的例子来说明这种效果，其中标量场通常需要取复值。我们发现，复杂的无边界的解决方案存在，并满足导出的界限，如果潜在的足够平坦。例如，对于从$D$维度的紧化，内部体积模量的虚部$\textrm{Im}\,(ϕ)$上的界限读作$V_{,ϕ}/V < \sqrt{\frac{D-4}{D-2}}/3\sqrt{2}.$。
2022-09-29 gr-qc hep-th
Remarks on gravitational interaction in Kaluza-Klein models
在这些评论中，我们澄清了卡鲁扎-克莱因模型的弱场极限的引力相互作用的问题方面。我们解释了为什么有些模型满足经典引力检验，而另一些则不满足。我们表明，内部空间的总体积的变化产生的第五个力。这是问题的主要原因。所有考虑的模型都会发生这种情况（相对于纯量曲率呈线性，非线性$f(R)$，具有环形和球形紧化）。我们明确地挑出第五种力对非相对论引力势的贡献。在模型的情况下，与环面紧化，我们演示了如何张力（有和没有非线性效应）的引力源可以固定的内部空间的总体积，导致消失的第五力，因此与观察一致。它发生在潜孤子，黑弦和黑膜。我们还展示了一个特殊的例子，内部空间体积的非零变化并不矛盾的引力实验。在球面紧化的情况下，对于具有稳定内部空间的模型，第五种力被Yukawa相互作用所取代。对于大汤川质量，这种相互作用的影响是可以忽略不计的小，并考虑模型满足引力测试在同一水平的精度为广义相对论。
2012-06-24 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Aether Compactification
我们提出了一种新的方法来隐藏额外的维度，而不调用膜，基于洛伦兹破坏张量场的期望值沿额外的方向。我们研究了紧致圆上的单矢量“以太”场的情形。在这样的背景下，其他场与以太的相互作用可以导致色散关系的修改，增加卡鲁扎-克莱因激发的质量。每一个卡鲁扎-克莱因塔的质量标度可以独立地为每一种标量、费米子或规范玻色子选择。没有小规模的偏离平方反比定律的重力预测，虽然轻引力子模式可能存在。
2008-06-24 gr-qc hep-ph hep-th
Weak-field limit of Kaluza-Klein models with spherical compactification: experimental constraints
研究了具有球面（半径为$a$）紧化的六维Kaluza-Klein模型的经典引力检验.该模型还包含一个裸多维宇宙学常数$Λ_6$。对应于这种近似的物质可以用理想流体来模拟，在外部空间用真空状态方程，在内部空间用任意的状态方程，参数为$ω_1$。例如，$ω_1=1$和$ω_1=2$分别对应于双态和卡西米尔效应。在特殊情况$Λ_6=0$下，参数$ω_1$也不存在：$ω_1=0$。在弱场近似下，我们用一个点状质量扰动背景辐射。我们证明了在$ω_1>0$情形下，扰动度规系数对通常的牛顿引力势具有Yukawa型修正。平方反比定律实验限制了模型的参数：$a/\sqrt{ω_1}\lesssim 6\times10^{-3}\ {cm}$。因此，在太阳系中，参数化的后牛顿参数$γ$以非常高的精度等于1。因此，我们的模型在与广义相对论相同的精度水平上满足引力实验（光的偏转和雷达回波的时间延迟）。我们还证明，我们的背景物质提供了稳定的紧化的内部空间的情况下$ω_1>0$。然而，如果$ω_1=0$，则参数化后牛顿参数$γ=1/3$，这与观察结果强烈矛盾。
2012-02-09 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Gravitational waves originated before compactification in Kaluza-Klein theory
我们研究的多维引力波在紧致化之前产生的传播，并观察到今天的四维引力波和规范场的情况下，通过推广的调查Alesci和Montani（AM）的内部空间是一个n球。我们还导出了多维调和规范条件的四维形式。与AM情况的主要区别来自内部空间的曲率的效果，其防止空间静止。其他的效应在我们的四维时空中的波的传播中被明确地显示出来。如果存在多维宇宙常数，静态内部空间就存在。那么情况就类似于一维内部空间。
2009-06-13 gr-qc
Compactification and signature transition in Kaluza-Klein spinor cosmology
本文研究了具有非零宇宙学常数的4+1维时空与自相互作用质量旋量场耦合的经典和量子宇宙学。我们考虑一个空间平坦的Robertson-Walker宇宙，它具有通常的尺度因子$R(t)$和与额外维度相关的内部尺度因子$a(t)$.对于自由旋量场，所得到的方程允许精确解，而对于自相互作用旋量场，人们应该诉诸数值方法来展示它们的行为。这些解决方案产生了一个退化的度量，并表现出从欧几里德到洛伦兹域的签名过渡。这种转变表明了一种内部和外部标度因子的紧化机制，使得$a\sim R^{-1}$在洛伦兹区域。相应的量子宇宙学和随之而来的惠勒-德威特方程在小超空间中有精确解，当旋量场是自由的，导致波包经历签名变化。本文还讨论了额外维的稳定性问题。
2006-05-02 gr-qc hep-th
Excitation of Kaluza-Klein modes of U(1) field by parametric resonance
本文基于参量共振理论，提出了一个关于紧致化方式的宇宙学判据：我们排除了存在满足$2m_{KK}=ω_b$的Kaluza-Klein模的紧致化模型，其中$m_{KK}$是Kaluza-Klein模的质量，$ω_b$是额外维被紧致化的紧致流形半径的振荡频率.这是以前提出的标准的重述[S。Mukohyama，Phys. Rev. { \bf D57}，6191（1998）]。作为例子，我们考虑了球面紧化模型，并研究了U（1）场的Kaluza-Klein模.在这种情况下，参数共振是如此温和，不排除球模型。
2000-05-10 gr-qc
Effects of nonlinearity of $f(R)$ gravity and perfect fluid in Kaluza-Klein models with spherical compactification
我们研究了与$f(R)$重力和背景完美流体的非线性相关的影响，表现在卡鲁扎-克莱因模型与球形紧化。背景时空受到大质量引力源的扰动，该引力源在外部空间是无压的，但在内部空间具有任意的状态方程（EoS）参数。作为非线性理想流体的特征，声速的平方在外部和内部空间中不等于背景EoS参数。在这种情况下，我们找到精确解的线性化爱因斯坦方程的扰动度量系数。对于非线性模型与$f^{\prime\prime}(R_0)\neq0$，我们表明，这些系数获得校正项的形式，两个求和汤川电位和在退化的情况下，解决方案减少到一个单一的汤川电位与一些“损坏”的前因子（在前面的指数函数），其中，除了标准的$1/r$长期，包含独立的三维距离$r$的贡献。在线性$f''(R)=0$模型中，我们将前人的研究推广到任意非线性理想流体的情形。我们还研究了外部空间中声速为零的非线性背景理想流体的特殊情况，并证明了只有在$f''(R_0)=0$的情况下才存在非平凡解。
2020-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reviving Horndeski after GW170817 by Kaluza-Klein compactifications
本研究提出通过高维伽利略子的Kaluza-Klein紧致化得到4维伽利略子，可同时修正广义相对论与电磁学，使引力波自动保光速，放宽GW170817对部分伽利略子模型的约束，且兼具U(1)规范不变性与Vainshtein屏蔽效应。
2024-10-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Time-dependent toroidal compactification proposals and the Bianchi type I model: classical and quantum solutions
在这项工作中，我们构造了一个有效的四维模型，紧化的十维引力理论耦合到一个真正的标量场的时间依赖环面。这种方法被应用到各向异性的宇宙Bianchi I型模型，我们研究的经典耦合的各向异性的标度因子与两个实标量模产生的紧化过程。在这种方法下，我们提出了一个各向同性机制的Bianchi I宇宙模型，通过分析的各向异性参数和宇宙的体积之间的比率，一般保持恒定或运行到后期的时间为零。我们还发现，在这个模型中的额外的维度的存在下，可以加速各向同性的过程取决于动量模量值。最后，我们提出了一些解决方案，相应的惠勒-德威特（WDW）方程的背景下，标准量子宇宙学。
2016-05-17 gr-qc hep-th
Are Kaluza-Klein modes enhanced by parametric resonance?
本文研究了$D$维广义Kaluza-Klein理论中Kaluza-Klein（KK）模的参量放大问题。有人建议，KK模式可以增强由$d$维球$S^d~(d=D-4)$和直接产品$S^{d_1}\times S^{d_2}~(d_1+d_2=D-4)$的紧致化的规模的振荡。我们将过去的工作推广到更一般的情况，即紧致化尺度的初始值和KK模角动量的量子数$l$不小。我们进行了基于Mathieu方程的解析方法以及数值计算，发现宇宙的膨胀使KK场迅速偏离不稳定带。因此，在这两类模型中，KK模式在膨胀宇宙中没有得到充分的增强。
2000-01-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Excitation of a Kaluza-Klein mode by parametric resonance
本文研究了$D$维广义Kaluza-Klein理论中Kaluza-Klein模的参数共振现象。作为参数共振的起源，我们考虑一个小的振荡的规模的紧凑化今天的值。为了使我们的论点明确和简单起见，我们考虑两类模型的紧凑化：那些由$S_{d}$（$d=D-4$）和那些由$S_{d_{1}}\times S_{d_{2}}$（$d_1\ge d_2$，$d_{1}+d_{2}=D-4$）。对于这些模型，我们表明，参数共振可以发生的卡鲁扎-克莱因模式。在此基础上，考虑第一和第二共振带，给出了Kaluza-Klein模的参量共振产生率和产生量子数的计算公式.通过使用这些公式，我们计算了紧化的每个模型的这些量。最后，我们给出了参数共振是有效的条件，并讨论了宇宙学意义。
1998-03-02 astro-ph gr-qc
Stable cosmological Kaluza-Klein Spacetimes
考虑乘积流形上的Einstein流，其中一个因子是三维无边界双曲空间的紧商，另一个因子是固定的任意维数的平坦环面。我们认为初始数据对称的环形方向。通过Kaluza-Klein约化得到了耦合到波映象型和Maxwell型方程的有效爱因斯坦场方程。米尔恩宇宙解决了这些场方程时，所产生的额外部分的环面尺寸是选定的常数。我们证明了未来的稳定性米尔恩宇宙在这类时空，建立稳定的一大类宇宙卡鲁扎-克莱因真空。证明的一个关键部分是在宇宙学背景下实现麦克斯韦型方程的新规范，我们称之为切片适应规范。
2019-02-28 gr-qc math-ph math.AP
Kaluza-Klein Spectrometry for Supergravity
特殊的场论给出了超引力的对偶协变公式。我们表明，他们提供了一个高效的工具来计算卡鲁扎-克莱因质谱相关的各种背景几何相关的弦论和全息应用的紧化。这包括几乎没有剩余对称性的几何，标准方法几乎无法访问。作为例子，我们计算了在最大超引力下，对应于某些突出的${\cal N} = 2$超对称AdS真空的扭曲几何周围的一些较高的Kaluza-Klein多重态的质量。
2020-03-16 gr-qc hep-th
Properties of Kaluza-Klein black holes
本文详细讨论了在圆上紧化的6维引力场中静态真空黑洞几何的数值计算方法。我们计算了这些Kaluza-Klein黑洞在不同质量下的性质，同时保持渐近紧化半径不变。随着质量的增加，视界变形为长椭球，视界和轴附近的几何体解压缩。我们能够找到视界半径近似等于渐近紧化半径的解。在选择了6维空间之后，我们可以将这些解与在以前的数值工作中发现的在相同半径上紧化的非均匀弦进行比较。我们发现黑洞比大多数非均匀弦具有更大的质量和视界体积。这引发了人们对这些解决方案分支是否可以通过拓扑更改解决方案合并的怀疑。需要进一步的工作来解决黑洞是否存在最大质量，或者质量是否可以变得任意大。
2003-11-05 gr-qc hep-th
Excitation of Kaluza-Klein gravitational mode
研究了紧化半径振荡引起的参数共振对Kaluza-Klein模的激发。我们考虑一个围绕D维时空的引力扰动，我们在（D-4）球上紧化它以得到一个4维理论。微扰包括所谓的卡鲁扎-克莱因模式，这是在4维质量，以及零模式，这是在4维无质量。这些模式在四维理论中表现为标量场、矢量场和二阶对称张量场。由于卡鲁扎-克莱因模在宇宙学中是麻烦的，这些卡鲁扎-克莱因模的量子不应该被大量激发。然而，如果紧化半径振荡，那么卡鲁扎-克莱因模式的质量也振荡，因此，卡鲁扎-克莱因模式的参数共振可能会发生，以激发它们的量子。本文考虑四维中对应于有质量标量场的部分Kaluza-Klein模，并研究这些模的量子在参量共振的窄共振区是否被激发。我们的结论是，至少在窄共振区，这些模式的量子激发不那么灾难性。
2000-04-10 gr-qc
Contribution of Kaluza-Klein modes to vacuum energy in models with large extra dimensions $&$ the Cosmological constant
本文研究了大额外维模型中拓扑能的产生。这个能量的起源是由于额外维度的紧化而导致的标准闵可夫斯基真空的拓扑变形。这种变形被认为是由于大量的卡鲁扎-克莱因引力模式而产生的有效的、有限的能量密度。它的重整化值被认为取决于额外维度的大小，而不是理论的UV截止值。它表明，如果这个能量密度是有助于所观察到的宇宙学常数，将有非常严格的界限上的额外维度的数量和它们的大小。
2002-10-08 gr-qc hep-ph hep-th
Time-dependent toroidal compactification proposals and the Bianchi type II model: classical and quantum solutions
在这项工作中，我们构造了一个有效的四维模型，紧化的10维引力理论耦合到一个真正的标量场的时间依赖的环面没有通量的贡献作为第一近似。这种方法被应用到各向异性的宇宙Bianchi II型模型，我们研究的经典耦合的各向异性的标度因子与两个实标量模产生的紧化过程。此外，我们提出了一些解决方案，相应的惠勒-德威特（WDW）方程的背景下，标准量子宇宙学，我们声称，这些量子解决方案是通用的所有Bianchi类A模型的模量标量场。我们还给出了这些解在引力变量中的大辐角渐近行为与相应量子解的关系，并与玻姆解进行了比较，发现这对应于最低阶WKB近似。
2015-07-12 gr-qc
Kaluza-Klein cosmology from five-dimensional Lovelock-Cartan theory
研究了具有$S^1$拓扑的紧致维的五维时空中Lovelock-Cartan理论的Kaluza-Klein降维问题.我们在约化时空中找到了Friedmann-Robertson-Walker类的宇宙学解。由降维引起的挠率和场在四维中诱导出一个非零的能量动量张量。我们找到了描述宇宙膨胀、收缩和弹跳的解。该模型在参数空间的某些区域显示了额外维度的动态紧化。
2016-12-16 gr-qc hep-th
Topology change from Kaluza-Klein dimensions
在这封信中，我们表明，在卡鲁扎-克莱因框架中，我们可以有任意的宏观（即非紧化）类空3-超曲面之间的拓扑变化。这是通过使用紧凑的尺寸作为拓扑变化的催化剂来实现的。在奇维时空（如11维M理论）的情况下，这总是可能的。在偶数维情形下，一个充分条件是在卡鲁扎-克莱因扇形中存在一个封闭的奇维流形作为因子（如S^1，S^3）。由于用于紧致化的最常见的流形之一是环面T^k = S^1 \times. \times S ^1，在这种情况下，我们可以再次在3-超曲面上诱导任意拓扑变化。
1997-09-22 gr-qc hep-th
Kaluza-Klein reduction and Bergmann-Wagoner bi-scalar general action of scalar-tensor gravity
我们研究了从高维时空的Kaluza-Klein（KK）降维和标量张量理论的Bergmann-Wagoner一般作用量的性质。通过对扰动的分析，我们还研究了具有负宇宙学常数的$D\in\mathcal{N}$维爱因斯坦引力中反德西特（AdS）时空的稳定性.此外，我们推导出降维成功执行的条件，并提出了KK紧化机制。
2015-06-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bubbles of Nothing in Flux Compactifications
我们构造了一个简单的AdS_4 x S^1通量紧致化，它由缠绕在额外维度上的复杂标量场稳定，并通过空泡的成核证明了不稳定性。这发生在卡鲁扎-克莱因维退化到一个点，定义泡表面。因为额外维度是由通量稳定的，所以气泡表面必须是带电的，在这种情况下，在复标量的轴向部分之下。这种光滑几何可以看作是一个de Sitter拓扑亏损，其渐近行为与纯紧化相同。我们讨论了如何在更一般的Freund-Rubin紧化中实现类似的构造。
2010-06-10 gr-qc hep-th
Recent developments on matter dynamics within the Kaluza-Klein picture
在本文中，我们提出了一种新的方法，在紧化卡鲁扎-克莱因理论的物质动力学。我们放弃了运动是测地线的想法，并通过多极方法同时减少物质几何定义的测试粒子。在由此产生的动力学中，巨大质量模式的塔被移除，而不放弃紧化方案。这种方法产生了一个与源一致的修正引力理论。概述了暗能量问题的一些设想和应用。
2009-06-12 gr-qc
Effects of Quantum Stress Tensor Fluctuations with Compact Extra Dimensions
讨论了紧致额外维对量子应力张量涨落的影响。有人认为，作为压实体积减少，这些波动的幅度增加。原则上，这将有可能产生可观测的效应，如光度波动或遥远光源的角度模糊，并导致卡鲁扎-克莱因理论受到限制。然而，四维牛顿常数对紧化体积的依赖性导致应力张量波动的引力效应在小体积的极限下是有限的。因此，对卡鲁扎-克莱因理论没有观测约束。
2004-06-16 gr-qc hep-th quant-ph
A gap between two approaches of dimensional reduction for a six-dimensional Kaluza-Klein theory
本文研究六维Kaluza-Klein理论从六维到四维的两种降维方法，发现使用相同六维度规时直接降维与间接降维会导致不同的四维有效作用量，从而引发对哪种方法更可靠的探讨。
2025-03-04 gr-qc
Invariant Connections with Torsion on Group Manifolds and Their Application in Kaluza-Klein Theories
研究了单群流形$S$上带挠的不变联络，给出了描述它们的一个显式公式。这一结果被用于在$M^{4} \times S$上具有曲率平方项的多维引力理论的降维。我们计算了由度规和挠率的额外分量产生的标量场的势，并分析了挠率对自发紧化稳定性的作用。
1993-05-02 gr-qc
Unmissing the Missing Matter in Neo-Kaluza-Klein Universes
非紧化的KK宇宙与经验上所需的“缺失”的暗物质（DM）有着内在的联系，以至于：1）它们产生了一个简单的预测，解释了额外维度（XD）不可观测性之谜和当前DM之谜。这两个谜被“湮灭”成“丢失的光”的假设，或者更好的“光子世界”。这消除了假设/搜索/找到异常/奇异属性的DM候选者来解释其黑暗的需要。2)一个早期的，自发的引力XD坍缩的自然5D-DM取代KK的紧化机制和圆柱度条件，和（部分？）消除了密度波动根本不足的困境。
1999-07-13 gr-qc
