Time of flight of ultra-relativistic particles in a realistic Universe: a viable tool for fundamental physics?
包括一个现实的宇宙学几何的度量波动,我们重新考虑较早的建议,测量超相对论粒子的相对飞行时间可以提供有趣的基本宇宙学和/或粒子参数的约束。利用大地光锥坐标的方便性质,我们首先计算,在洛伦兹因子和一般的(非均匀的,各向异性的)时空,两个超相对论粒子的相对到达时间作为其质量和能量的函数,以及大尺度几何的细节。值得注意的是,这个结果可以写成局部非均匀红移的简单函数在未微扰视线上的积分。然后,我们评估的不可约散射的预期的数据点,由于一阶度规扰动,并讨论,超相对论粒子的理想源,由此获得的精度上的不同的物理参数的测定。
2016-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Relativistic scalar dark matter drag forces on a black hole binary
本文通过二维广义相对论风洞模拟,首次研究均匀标量场暗物质对双黑洞的阻力、扭矩及吸积,发现伴星引发显著非线性效应并可能导致引力波相位偏移。
2025-07-25 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Non-relativistic and Ultra-relativistic Expansions of Three-dimensional Spin-3 Gravity Theories
在本文中,我们提出了新的和已知的非相对论和超相对论自旋3代数,考虑李代数展开方法。我们首先应用扩展程序使用不同的半群的自旋-3扩展的AdS代数,导致自旋-3扩展已知的非相对论和超相对论代数。然后,我们推广的过程考虑一个无限维半群,它允许获得两个新的Newton-Hooke型和AdS-Carroll型无限族的自旋3扩展。我们还提出了基于上述代数的引力理论的建设。特别地,基于半群的展开方法还允许导出(非退化)不变双线性形式,确保正确构造Chern-Simons引力作用量。有趣的是,在消失的宇宙学常数极限下,我们恢复了无限维伽利略和无限维卡罗尔引力理论的自旋3扩展。
2022-10-12 gr-qc hep-th
A new scheme for matching general relativistic ideal magnetohydrodynamics to its force-free limit
本文提出了一种新的计算方法,使广义相对论理想磁流体力学(MHD)与无力极限光滑匹配。该方法是基于磁通守恒的形式主义的MHD和它的无力限制,和矢量位制定的感应方程,以保持零发散约束的磁场。我们采用的无力公式演化的磁场和坡印廷矢量,而不是磁场和电场。我们表明,我们的力免费代码通过了一个强大的测试套件,在1D平坦时空和3D黑洞时空。我们还表明,我们的匹配技术成功地再现对齐的旋转器力免费的解决方案。我们的新技术适用于研究电磁效应和预测在许多不同的弯曲时空场景中产生的电磁信号。例如,我们可以处理自旋的中子星,无论是孤立的还是致密的双星,它们具有MHD内部和无力的磁层。
2013-10-18 astro-ph.HE gr-qc
Relativistic treatment of Verlinde's emergent force in Tsallis' statistics
在Chakrabarti、Alasekhar和Naina [Physica A { \bf 389}(2010)1571]之后,我们试图通过在Tsalli统计的背景下诉诸相对论性哈密顿量来对Verlinde的涌现熵力猜想进行经典相对论性处理。随后的配分函数成为经典的小速度。我们证明了Tsallis的相对论(经典)自由粒子分布在温度$T$下可以产生牛顿引力的$r^{-2}$ { \it距离依赖性}。如果我们想通过诉诸Renyi分布来重复伴随的论证,那么这种尝试就会失败,我们需要修改猜想。
2019-03-19 cond-mat.stat-mech gr-qc
General Relativistic Effects of Gravity in Quantum Mechanics -- A Case of Ultra-Relativistic, Spin 1/2 Particles --
我们提出了一个广义相对论框架来研究量子力学现象中的引力效应。我们集中我们的注意力的情况下,超相对论,自旋1/2粒子在克尔时空中传播。在缓慢旋转的弱引力场条件下,得到了具有广义相对论修正的两分量Weyl方程。我们的方法也适用于引力场存在下的中微子振荡。计算了径向传播中两个不同质量本征态的相对相位,并与前人的结果进行了比较。
2006-03-15 astro-ph gr-qc
The Relativistic Generalization of the Gravitational Force for Arbitrary Spacetimes
有人建议,重新表达相对论的力量可以提供新的见解。为此目的而发展的形式主义只适用于静态的或共形静态的时空。在这里,我们将其扩展到任意时空。人们希望这种形式主义可以导致相对论中质量和能量的可行定义。
2007-01-12 gr-qc
Casimir forces and quantum friction of finite-size atoms in relativistic trajectories
我们研究了量子摩擦和Casimir力与一个完整的相对论形式主义的原子建模为Unruh-DeWitt探测器在任意宏观物体的存在下。我们考虑原子在任意相对论轨道的任意量子态(包括相干叠加)靠近物体施加任意边界条件的一般情况。特别是导电板,我们表明,相对速度接近光速,量子摩擦发散,而卡西米尔力几乎是独立的速度。由于我们包括了探测器的有限尺寸和有限的相互作用时间的影响,我们也得到了量子摩擦时,探测器是孤立的,但遵循非惯性轨道。
2018-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci gr-qc
Possible potentials responsible for stable circular relativistic orbits
有心力场的经典力学中的伯特兰定理因其预言能力而吸引着我们。它明确地证明了只有两种力能产生稳定的圆形轨道。本文试图将Bertrand定理推广到相对论系统的有心力问题。本文导出了相对论性有心力问题中能产生稳定圆轨道的势的稳定性判据,并给出了它的一般解。可以看出,平方反比定律通过了相对论检验,但简谐运动所需的力却没有。特殊的相对论效应不允许稳定的,圆形的轨道,在存在的力,这是成比例的负位移的粒子从潜在的中心。
2011-03-17 gr-qc physics.class-ph
Ultra-relativistic grazing collisions of black holes
本文研究了等质量非自旋黑洞双星在一般碰撞参量下的高增强碰撞中的引力波发射、放大旋转行为以及由此产生的黑洞自旋。
2010-03-03 gr-qc
Relativistic mechanics on rotating disk
我们发现从观察者的角度来看,在一个旋转的磁盘上的粒子运动方程,并证明了一个粒子沿着旋转的磁盘上移动的影响所产生的力的几何形状。它们可以被认为是离心力和科里奥利力的类似物。
2001-04-25 gr-qc
Oblique electromagnetic instabilities for an ultra relativistic electron beam passing through a plasma
本文研究了超相对论电子束通过等离子体时产生的电磁不稳定性。线性增长率计算的不稳定模式的传播的每一个方向,和温度建模使用简单的水袋分布函数。超相对论不稳定谱位于一个以临界角为中心的很窄的谱带附近,临界角的值是解析给出的。在这个方向上传播的模式的增长率像k^(-1/3)那样减小。
2006-04-07 astro-ph gr-qc physics.plasm-ph
General relativistic gravitational field of a rigidly rotating disk of dust: Solution in terms of ultraelliptic functions
在最近的一篇论文中,我们提出了解析表达式的轴势,磁盘度规,和表面质量密度的整体解决方案爱因斯坦的场方程描述了一个刚性旋转磁盘的灰尘。在这里,我们添加了完整的解决方案,在超椭圆函数和求积。
2003-02-14 gr-qc
Emission of gravitational radiation from ultra-relativistic sources
最近的观测表明,在各种天体物理现象中,如超新星爆炸、类星体和微类星体,物质团以超相对论速度喷射出来。在本文中,我们分析了当这样一个超相对论性的斑点从一个大质量物体中射出时所发射的引力辐射。我们将引力波表示为横观无迹规范中的度规微扰,并计算了它的振幅和角度依赖性。我们发现在超相对论极限下引力波具有宽角分布,类似于$1+\cosθ$。典型的脉冲串的频率是多普勒频移的,蓝移因子在前向方向上被强烈地波束化。结果,引力辐射所携带的能量流被发射出去。在本文的第二部分,我们估计了引力波探测器对超新星爆炸中喷出的斑点的预期探测率。Dar和De Rujula最近提出,超新星爆炸时从中心核心喷射出的超相对论性斑点构成了伽马射线暴的来源。替代最可能的参数值,建议由他们的模型,我们得到的估计检测率约为每年1先进的LIGO-II探测器。
2001-01-30 astro-ph gr-qc
Comment on ``The Avez-Seifert theorem for the relativistic Lorentz force equation'' and other related works
有几种方法可以通过求解洛伦兹力方程来研究时空事件的连通性。这些方法分为三类,考虑不同的方程。我们阐明了每个方程的物理意义,表明只有一种方法是基于洛伦兹力方程。另外两种方法分别导致一个限制性较小的方程,定义了余切纤维束上的电磁流,或电荷质量比和适当的长度的解决方案之间的非物理约束。我们概述了每种方法的物理意义,研究变分公式,并澄清在探索方向获得的结果。
2005-05-03 gr-qc math-ph math.MP
Obtention of a Gravitational Force from a Relativistic Solution to Binet's Equation: The Schwarzschild's Case
本文利用经典的比奈方程给出了求任意四维时空引力的一般方法。这种方法提供了,对于广义相对论的情况下,经典的表达式,可能有助于可视化某些效果,牛顿的理论不能解释。特别地,得到了源为球对称(史瓦西时空)的引力场所产生的力。这样的表达式使用了经典约化质量的重新定义,在极限情况下,它可以被约化为牛顿万有引力定律,并且它产生了两个不同的测试粒子的轨道速度,这两个速度与牛顿的轨道速度不一致。PACS:04.25.Nx、95.10.Ce、95.30.Sf。关键词:万有引力定律,近日点移动,史瓦西势,约化质量。
2003-12-16 gr-qc physics.ed-ph
A covering second-order Lagrangian for the relativistic top without forces
考虑了一类具有显协变的二阶拉格朗日函数的参数不变变分问题,它涵盖了常加速度约束流形上自由相对论性顶点的情形
2018-05-19 gr-qc math.DG math.DS
Tidal Dynamics of Relativistic Flows Near Black Holes
我们指出新的后果广义相对论涉及潮汐动力学的超相对论相对运动。具体地说,我们使用广义雅可比方程及其扩展来研究大质量旋转源附近的相对论流动的无力动力学。我们发现,沿旋转轴的引力源,相对论潮汐效应强烈减速最初相对于周围介质的超相对论流,与牛顿的预期。此外,一个最初的超相对论流垂直于旋转轴的强烈加速的相对论潮汐力。简要地提到了这些结果对喷流和低能宇宙射线的天体物理意义。
2004-11-26 astro-ph gr-qc