Generic spherically symmetric dynamic thin-shell traversable wormholes in standard general relativity
在标准广义相对论中,考虑一般球对称薄壳可穿越虫洞时空的构造。利用剪切粘贴方法,全面分析了任意球对称薄壳虫孔在静态解附近线性化球对称扰动下的稳定性。虽然一些特殊的情况下,以前已经处理的分散部分的文献,在这里,我们采取了相当大的努力,使分析作为一般和统一的可行。我们证明,在充分的一般性,虫洞的稳定性相当于选择合适的属性为居住在虫洞喉部的异国情调的材料。
2012-08-15 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Dynamics of spherical charged dust shells in de Sitter space
我们研究了正宇宙学常数存在下带电球对称尘埃壳层的动力学。我们发现了众所周知的解决方案在渐近平坦的时空,特别是轨道到“平行宇宙”的推广,但也有新的解决方案对应的“反弹”的壳之前的事件视界已经形成。我们还讨论了“气泡”解,其中带电壳和带相反电荷的奇点自发产生和消灭。
2022-09-05 gr-qc
Stability of Transparent Spherically Symmetric Thin Shells and Wormholes
研究了透明球对称薄壳(和虫孔)对线性化球对称扰动的稳定性。这项工作概括和系统化以前的研究,并探讨了包括宇宙学常数的后果。该方法显示了畴壁的存在(或不存在)如何支配可能的平衡配置的景观。
2001-12-11 gr-qc
Repeated crossing of two concentric spherical thin-shells with charge
最近研究了两个同心球薄壳的相互作用/碰撞导致的线性流体的坍缩问题。我们发现,除了宇宙学常数外,在壳层上添加微调的电荷可以无限期地延迟坍缩,产生一个不断碰撞的两个同心流体壳层系统。考虑到电荷的精细调谐,这提供了广义相对论中两体永动的一个例子。
2018-07-12 gr-qc
Aspects of spherical shells in a D-dimensional background
在这项工作中,壳的数学构造应用剪切和粘贴程序的D维球对称几何形状。简要分析了壳上物质的弱能条件。研究了系统的动力学演化,给出了静态解稳定性的一般形式。几个例子对应于不同的时空维度和参数值被认为是。
2012-04-09 gr-qc
Stability of spherically symmetric timelike thin-shells in general relativity with a variable equation of state
本文研究了$3+1-$维体时空中的球对称类时薄壳,壳上流体的状态方程是可变的。在这种流体中,角压力$p$是薄壳的表面能密度$σ$和半径$R$的函数。研究了连接两个不同的弦时空云和一个平坦的闵可夫斯基时空到史瓦西度规的薄壳的显式情形。
2017-08-03 gr-qc
Apparent motion of a spherical shell collapsing onto a black hole
我们模拟了一个球对称的、恒定密度的、无压的壳层坍缩到一个预先存在的黑洞上的过程。与Liu和Zhang(2009)最近的主张相反,我们证明了无穷远处的观察者永远不会看到壳层的任何部分穿过事件视界。整个外壳似乎在黑洞外“冻结”。我们发现,在崩溃的中间阶段,内表面的表观尺寸的变化是非单调的。然而,在后期,壳层内外表面的表观尺寸都渐近地接近3 \sqrt{3} GM/c ^2,其中M是初始黑洞和壳层的质量之和。
2011-12-15 gr-qc
On the dynamics of relativistic multi-layer spherical shell systems
本文研究了由真空区隔开的无限薄壳层组成的多层球对称壳系统的相对论时间演化。当两个壳层碰撞时,假设碰撞是完全透明的,演化继续进行。各种多层壳系统的时间演化-由大量的壳组成,从而模仿厚壳的行为,使得研究声学奇点的形成成为可能-进行了数值分析,并在某些情况下与相应的牛顿时间演化进行了比较。选择的分析设置,使开发的代码是能够以下的演变,即使在黑洞区域。特别是,这使我们能够在选定的框架中研究质量膨胀现象。
2011-04-12 gr-qc
Casimir Effect for Spherical Shell in de Sitter Space
本文计算了球壳上满足Dirichlet边界条件的无质量标量场在deSitter背景下的Casimir应力。度规以共形平坦形式表示。虽然度量是时间依赖的,但不会创建粒子。计算了不同宇宙学常数对应的不同背景下壳层内外的Casimir应力。气泡的详细动力学行为取决于模型的不同参数。具体地说,如果真空能量的差异很小,内部具有真正真空的气泡就会膨胀,否则它们就会崩溃。
2000-12-17 gr-qc
On the effective actions for the spherical charged dust shell in General Relativity
本文从广义相对论的运动方程出发,导出了球形带电尘埃壳层的变分原理和有效作用量,并给出了一种简捷的方法。这个原理是基于相对论版本的达朗贝尔原理的虚位移,并导致有效的行动,从外部或内部固定的观察者的角度来描述壳的壳。因此,在壳体的内部或外部区域的坐标中,壳体的侧面被独立地考虑。建立了带电尘埃壳层的正则变量。结果表明,等距的壳的两侧的条件导致这些内部和外部动力系统的哈密顿约束。特别情况下的<$hollow <$和<$screening <$壳被简要考虑,以及家庭的同心带电尘埃壳。
2013-05-07 gr-qc
Casimir energy for spherical shell in Schwarzchild black hole background
本文考虑球壳上满足Dirichlet边界条件的无质量标量场的Casimir能量。在壳外,时空被假设为史瓦西度规所描述,而在壳内,它被认为是平坦的闵可夫斯基空间。利用zeta函数正则化和热核系数分离出壳层内外Casimir能量的发散贡献,然后利用袋模型的重整化过程消去发散部分,得到Casimir总能量的重整化表达式.
2003-08-28 gr-qc
The variational principle and effective action for a spherical dust shell
建立了由薄球形尘埃壳层组成的球形位形在引力场中的变分原理。该原理与相应的欧拉-拉格朗日方程的边值问题是一致的,并导致“自然边界条件”。利用这些条件和由变分原理导出的场方程对该系统进行了约化。从所得到的约化作用量导出壳体的运动方程。约化作用量的变分公式的变换导致有效作用量的两个自然变量。其中一个从静止的内部观察者的角度描述了壳,另一个从外部观察者的角度描述了壳。壳的外部和内部面的等距条件导致动量和哈密顿约束。
2003-12-15 gr-qc
Redshift spherical shell energy in isotropic Universes
我们介绍了红移球壳能量(RSSE),它可以用来测试在红移空间的径向不均匀性的各向同性宇宙,提供额外的约束LTB模型,和更一般的宇宙均匀性测试。
2007-10-09 astro-ph gr-qc
Stability of thin-shell wormholes with spherical symmetry
本文研究了一类球对称薄壳虫孔在保持对称性扰动下的稳定性。为此目的,在喉部的状态方程被线性化周围的静态解决方案。这里提出的形式主义是适用于双光子虫洞,它被发现,有一个较小的范围内可能的稳定配置,他们比在Reissner-Nordstrom虫洞的情况下,具有相同的电荷。
2008-05-09 gr-qc
A Geometrical Model for the Evolution of Spherical Planetary Nebulae Based on Thin-Shell Formalism
球形行星状星云被描述为一个几何模型。星云本身被认为是一个薄壳,被可视化为两个时空的边界。为了得到薄壳上的能量动量张量的表达式,求出了薄壳的内曲率张量和外曲率张量。利用能量动量张量推导出了能量密度和压力表达式。用能量密度表示薄壳半径随时间的变化。用一个简单的能量密度递减幂函数对模型进行了检验,得到了行星状星云的演化规律。
2020-10-19 gr-qc
Gaussian curvature of spherical shells: A geometric measure of complexity
本文考虑球对称时空的半四分体协变分解,并找到分解后出现的二维球壳高斯曲率的控制双曲方程。这个双曲型行波方程的恢复因子允许我们构造复杂性的几何度量。这一措施严重依赖于高斯曲率,我们首次证明了这种几何连接的复杂性。我们通过对具有不同物质分布的球对称度量进行分类来说明这种度量的实用性。我们还根据球对称时空的复杂性和物理性质,定义了一个球对称时空的序结构。
2022-06-08 gr-qc
Models of spherical shells as sources of Majumdar-Papapetrou type spacetimes
从一个种子牛顿势-密度对出发,我们构造了Majumdar-Papapetrou型共形时空的相对论厚球壳模型。作为一个简单的例子,我们考虑一族Plummer-Hernquist型相对论球壳。作为第二个应用,这些结构然后被用来模拟一个系统的复合尘埃盘和晕的物质。我们研究的赤道圆周运动的测试粒子围绕这样的配置。此外,轨道的稳定性进行了分析,径向摄动使用的瑞利准则的扩展。所考虑的模型满足所有的能量条件。
2017-02-03 gr-qc
Newtonian and General Relativistic Models of Spherical Shells - II
由有限半径球的叠加得到一族表示有限厚度球壳的势密度对。通过球和有限壳的反演变换,得到了其他具有中心孔的无限厚壳族。我们还提出了一族有限厚度双层壳。所有的势-密度对都是解析的,可以用初等函数来表示。对于上述结构,我们研究了测试粒子的圆轨道及其在径向扰动下的稳定性。所有的例子都是稳定的。一个特殊的各向同性形式的度规在球坐标系中被用来构建一个广义相对论版本的牛顿家庭的球和壳。这些结构的物质是各向异性的,各向异性的程度是半径的函数。
2010-06-11 gr-qc
On the electromagnetic field of a charged collapsing spherical shell in general relativity
给出了一个新的关于已形成黑洞中物质壳层引力坍缩的Einstein-麦克斯韦方程组组的精确解。壳层和黑洞都被赋予了电磁结构,并被假定为球对称的。目前的研究的影响进行了概述。
2002-09-04 astro-ph gr-qc
Self force on charges in the spacetime of spherical shells
本文研究了作用在球形、大质量薄壳内外的静电荷或标量荷上的自作用力。使用最近提出的模式和正则化规定的自我力的正则化。在所有情况下,作用在电荷上的自作用力都是排斥力。我们发现,在标量的情况下,力是二次的质量的壳,是第二个后牛顿效应。对于电的情况,力在壳的质量中是线性的,并且是第一个后牛顿效应。当电荷在壳外时,我们的结果修正了已知的零自作用力在标量情况下或已知的排斥,反立方力定律在电的情况下,为有限大小的壳。当装药靠近壳的中心时,装药经历谐波振荡。
2000-08-27 gr-qc
Dynamics of a self gravitating light-like matter shell with spherical symmetry
提出了一种新的描述球对称类光自引力壳动力学的哈密顿方法。它是在正则引力场的Gauss-Codazzi约束、模型和稀疏过程下,通过系统的相空间约化得到的。系统的哈密顿量(数值上等于ADM质量的值)是明确计算的规范不变的“真实自由度”,即作为一个功能上的减少相空间。给出了动量正则共轭壳半径的几何解释。找到了与壳动力学相容的物质模型,计算了壳的不同时间参数化之间的转换。该模型可能成为量子引力的一个新玩具模型。
2010-11-18 gr-qc
Spherical Thin-Shell Wormholes and Modified Chaplygin Gas
利用剪切粘贴技术构造了球薄壳虫孔解,并研究了这些解在修正的Chaubergin气体附近的稳定性. Darmois-Israel形式主义被用来制定的表面集中的外来物质的应力。利用标准势方法研究了虫洞解的稳定性。我们的结论是存在更多的稳定以及不稳定的解决方案比以前的研究与广义Chaubergin气体\cite{15}。
2013-09-28 gr-qc
Negative tension branes as stable thin shell wormholes
研究了$d$维爱因斯坦引力下Reissner-Nordstrom-(anti)de Sitter时空中作为稳定薄壳虫孔的负张力膜.施加Z2对称性,我们构造和分类遍历静态薄壳虫洞在球面,平面(或圆柱)和双曲对称。在球面几何中,我们发现了高维对应的Cristo和Visser的虫洞,这是稳定的球对称扰动。我们还发现类薄壳虫孔在平面和双曲对称与负宇宙学常数,这是稳定的对扰动保持对称性。在大多数情况下,稳定的虫洞被发现与电荷和负的宇宙学常数的组合。然而,作为特殊情况,我们发现稳定的虫洞,即使在球对称的宇宙学常数和双曲对称的电荷消失。
2014-11-20 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Spherical thin shells in F(R) gravity: construction and stability
我们提出了一个广泛的类球薄壳的物质在F(R)引力。我们表明,相应的结条件确定的状态方程之间的能量密度和表面的压力/张力。我们分析了保持对称性的扰动下的静态配置的稳定性。我们应用的形式主义带电气泡的建设,我们发现,存在稳定的静态配置的一组合适的参数的模型。
2018-01-23 gr-qc
Self-gravitating fluid shells and their non-spherical oscillations in Newtonian theory
我们总结了一般形式主义描述表面流在三维空间中的形式,这是适合于各种天体物理学的应用。然后,我们应用的形式主义的非径向扰动的自引力球壳的分析。球对称引力壳(或气泡)已被用于许多模型问题,特别是在广义相对论和宇宙学。一个径向振动的壳最近被建议作为一个可变的宇宙物体的模型。在牛顿引力理论中,我们证明了自引力静态流体壳对于线性非径向扰动是不稳定的。只有具有负质量的壳(气泡)(或具有电荷,其排斥力由张力补偿)是稳定的。
1999-03-29 astro-ph gr-qc
The general solution for relativistic spherical shells
在物理合理性的一般假设下,讨论了满足封闭形式状态方程的球对称壳的爱因斯坦物质场方程的一般精确解。这些解分为两类:一类是描述具有正密度和压力的“普通”物质的“天体物理学上有趣的”解,另一类是具有正密度但具有负有效引力质量的“类幻影”解,这类解在几个“非常强的场”区域也很有趣。线性正压状态方程的已知结果恢复作为特殊情况。
2005-12-15 gr-qc
On the theory of spherically symmetric thin shells in conformal gravity
球对称薄壳是点状粒子的最近似的推广。此外,它们还是广义相对论和更复杂的二次引力理论中引力场的简单来源。我们感兴趣的特殊和物理上重要的情况下,所有的平方曲率张量(黎曼张量)和它的压缩(Ricci张量和标量曲率)的条款是目前的形式的平方外尔张量。根据定义,薄壳的能量动量张量与狄拉克δ函数成正比。我们用球对称薄壳理论构造了三类引力理论:(1)广义相对论;(2)纯共形(Weyl)引力,其中总拉格朗日量的引力部分正好是Weyl张量的平方;(3)Weyl+Einstein引力。并与广义相对论(Israel方程)的结果进行了比较。我们仔细考虑了浸在真空中的壳体。发现了这类壳的一些特殊性质,特别是对于无迹(=无质量)壳,证明了它们的动力学不能由匹配条件导出,因而是完全任意的。相反,在Weyl+Einstein引力的情况下,即使不知道外部解,同一类型壳的轨迹也完全恢复。
2017-10-28 gr-qc
Stability of spherical thin-shell wormholes in scalar-tensor theories
Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE, CONICET-UBA)(太空天体物理与物理学研究所)
本文研究了标量-张量理论中球形薄壳虫洞的稳定性,通过分析径向扰动和特定引力耦合模型,证明了在合适参数下可实现稳定配置。
2026-02-11 gr-qc
Spherical Gravitating Condensers in General Relativity
我们所说的球形引力电容器是指由理想流体构成的两个同心带电壳层,这两个壳层之间的电场不为零。假设内壳内部是平坦的空间。利用Israel的形式主义,我们首先分析了一般的N壳层系统,然后集中于双壳层冷凝器。考虑了能量条件;物理上有趣的情况总结在两个表格中,但也考虑了更奇异的情况,例如,内壳层可能发生在相应的Reissner-Nordström几何的内视界之下,或者时空只在凝聚器内部弯曲。经典的限制被提及。
2011-06-10 gr-qc
Motion of a thin spherically symmetric Shell of Dust in the Schwarzschild field
在标题中宣布的运动方程已经推导出的情况下,内部度量是平坦的,壳是可忽略的小(测试物质),使用表面层和测地线轨迹分别。在这里,我们推导出一般的运动方程,并解决它在封闭形式的情况下,抛物线运动。特别是对视界附近和奇点附近的运动进行了研究。
2014-09-10 gr-qc
The role of shell crossing on the existence and stability of trapped matter shells in spherical inhomogeneous Λ-CDM models
我们分析了球对称非均匀Λ-CDM模型中被囚禁物质壳的动力学。调查使用广义Lemaitre-Tolman-Bondi描述的初始条件受到空间渐近宇宙膨胀,初始哈勃型流和一个规则的初始密度分布的约束。我们讨论了壳交叉的影响,并使用定性描述的本地捕获的物质壳,探索全球性的模型。一旦壳交叉发生,我们发现一个分裂的全球壳分离的膨胀从崩溃到,最多,两个全球壳:一个内部和外部限制捕获的物质壳。在膨胀模型的情况下,外部极限捕获物质壳必然存在。我们还研究了剪切在这一过程中的作用,将我们的分析与牛顿框架进行比较,并使用宇宙学中结构形成的密度剖面模型给出了具体例子。
2011-03-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A rigid spherical shell enclosing a degenerate wormhole
Technische Hochschule Lübeck(吕贝克应用技术大学)
本文在广义相对论中研究了包围简并施瓦西-克林克哈默虫洞的刚性球壳静态构型,发现替换内部为简并真空虫洞可使球壳固有质量消失,相关结果与简并虫洞坍缩动力学存在关联。
2026-07-30 gr-qc
Equilibrium and stability of thin spherical shells in Newtonian and relativistic gravity
我们考虑薄球壳的物质在牛顿引力和广义相对论,并检查其平衡配置和动力学稳定性。薄壳层模型被公认是现实恒星模型的拙劣替代品。但是,与自引力流体的复杂得多的力学相比,控制其动力学的方程的简单性使我们能够以非常直接和简单的方式提供关于其平衡和稳定性的强大见解。我们探讨,特别是,沿着一系列的平衡配置和动力学不稳定性的发病之间的联系存在的最大质量。在牛顿引力和广义相对论中,这种联系在流体的情况下都得到了很好的证实,但要证明这种联系既微妙又困难。然而,在薄壳的情况下,证明是非常简单的,它只不过是用简单的代数和一点微积分来构造的。
2019-09-13 gr-qc
A characterization of the central shell-focusing singularity in spherical gravitational collapse
我们给出了中心壳聚焦曲率奇异性的一个特征,它可以形成在球形引力坍缩的有界物质分布服从主导能量条件。这种表征是基于奇点附近的质量函数的极限行为。根据质量增长率与面积半径R的函数关系,奇点可以是被覆盖的,也可以是裸露的。如果这个增长率比R慢,那么奇点是裸的,如果它比R快,那么奇点被覆盖,如果增长率与R相同,那么奇点要么是裸的,要么是被覆盖的。
1999-08-20 gr-qc
Galileon Radiation from a Spherical Collapsing Shell
分析了薄球壳物质坍缩过程中的伽利略辐射。在一个立方伽利略理论的框架内,我们计算的字段配置文件在大的距离产生的一个短的崩溃,发现辐射场有两个峰值前进的光锋。在崩溃过程中辐射的总能量遵循幂律比例与壳的物理宽度和结果从两个竞争的影响:一个Vainshtein抑制的排放和增强由于薄壳。
2017-01-19 astro-ph.SR gr-qc hep-th
An invariant characterization of the quasi-spherical Szekeres dust models
准球形Szekeres尘埃解是球对称Lemaitre-Tolman-Bondi尘埃模型的推广,其中等质量球壳是不同心的。准球形Szekeres尘埃解可以被看作是宇宙学模型,是早期宇宙中原始黑洞形成的潜在模型。任何坍缩的准球形Szekeres尘埃溶液,其中的视视界覆盖了所有将发生的壳层交叉,可以被认为是形成黑洞的模型。在本文中,我们将表明,视视界可以检测的Cartan不变量。我们将表明,特定的Cartan不变量表征这些解决方案的物理解释,如:时空本身的膨胀或收缩,物质壳的相对运动,壳交叉和颈部和腹部的外观。
2021-03-09 gr-qc
Minimum asymptotic energy of a charged spherically symmetric thin-shell wormhole and its stability
受Hod关于带电薄壳准稳定性结论的启发,本研究引入静态球对称带电薄壳虫洞喉的稳定半径,证明其平衡半径处张力为零且微扰下会围绕平衡点振荡。
2025-02-11 gr-qc
Spherical thin shells with charge in unimodular gravity
Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE, CONICET-UBA)(太空物理与天文学研究所(IAFE,CONICET-UBA))
本文在单模引力中构造带电球对称薄壳,分析其径向扰动稳定性,构建无奇点的带电真空泡,并与广义相对论比较,发现非守恒参数导致的差异。
2026-10-01 gr-qc
Boundary effects on the thermal stability of a black hole at the centre of a conducting spherical shell
本文研究导电球壳边界对中心黑洞热力学稳定性的影响,发现壁引起的真空极化会显著改变仅剩黑体辐射稳定平衡的临界球壳半径。
2023-10-05 gr-qc hep-th
Black hole images under spherical-shell and circular-annulus accretion models in Schwarzschild spacetime: a semianalytical approach
本文采用半解析方法研究史瓦西时空中球壳与圆环吸积模型的黑洞图像,推导积分强度、传递函数与红移因子公式,绘制图像并总结特征、解释光度差异。
2025-06-18 gr-qc
Existence and Stability of Static Spherical Fluid Shells in a Schwarzschild-Rindler-anti-de Sitter Metric
我们证明了在Schwarzschild-Rindler-anti-de Sitter(SRAdS)时空中存在静态稳定的球形流体壳,其中$ds^2 = f(r)dt^{2} -\frac{dr^{2}}{f(r)}-r^{2}(dθ^2 +\sin ^2 θdϕ^2)$与$f(r) = 1 -\frac{2Gm}{r} + 2 b r -\fracΛ{3}r^2$ .这是一个替代著名的引力星几何,其中出现的稳定性,由于结合的排斥力的内部德西特空间与吸引力的外部史瓦西时空。在SRAdS时空中,导致壳层稳定性的斥力来自于负的Rindler项,而Schwarzschild项和反de Sitter项是吸引项。我们证明了三种壳层流体状态方程:真空壳层($p=-σ$)、硬物质壳层($p=σ$)和尘埃壳层($p=0$)的稳定球壳的存在性,其中$p$是壳层压力,$σ$是壳层表面密度.我们还确定了度量参数的条件,需要在每种情况下满足壳的稳定性。SRAdS时空中的真空稳定壳解与两位作者先前的研究一致,后者证明了SRAdS时空中存在sf稳定的球形标量场畴壁。
2020-11-09 gr-qc hep-ph hep-th
Spherically symmetric gravitating shell as a reparametrization invariant system
本文的研究对象是由正压理想流体构成的球对称薄壳,它们在自身引力场和中心黑洞引力场的影响下运动,假设宇宙学常数为零。在以前的文件中推导出的一般超哈密顿重写这个球对称的特殊情况。结果作用量对引力变量的依赖性由于库查性的变换而变得微不足道。由此产生的变分原理只依赖于壳变量,是reparametrization不变,并包括第一和第二类约束。给出了约束系统的几种等价形式。排除第二类约束导致一个超哈密顿,这似乎是重叠的Ansoldi等人。在四分之一的相空间。由于Kuchasiness的变量在壳内外的史瓦西时空的视界上都是奇异的,所以动力学首先只在16个不相交的扇区内得到了很好的定义。16个部门,然而,被证明是包含在一个单一的,连接辛流形和约束扩展到这个流形的连续性。壳的两个独立时空坐标之间的泊松括号在两个视界的任何交点处都不为零。
1997-08-18 gr-qc
The fields and self-force of a constantly accelerating spherical shell
本文提出了一个描述作常本征加速度刚体运动的电荷分布周围电磁势的偏微分方程,并得到了该方程的一组解。这些解决方案是用来找到一个选定的情况下,完全的自我力量。具有固有半径$R$的球壳以恒定固有加速度$a_0$作刚性运动时的电磁自作用力,在高阶近似下,是$ (2 e^2 a_0/R) \sum_{n=0}^\infty (a_0 R)^{2n} ((2n-1)(2n+1)^2(2n+3))^{-1} $,并证明了这是精确的。
2013-07-18 gr-qc physics.class-ph
Electromagnetic self-force for axially symmetric charge on a spherical shell
本文得到了分布在球表面上的电荷关于运动方向轴对称的场和电磁自作用力。一个封闭形式的表达的自作用力给出的电荷分布的多极矩。偶极电动力学的应用,并在视界附近(时空)的电磁自作用力进行了讨论。
2018-09-27 gr-qc physics.class-ph
Unitary dynamics of spherical null gravitating shells
研究了零静质量物质球对称薄壳在自身引力场中的动力学行为。一种形式的行动原则,使重新制定的动态作为一个固定的背景流形上的运动。通过群量子化方法得到了哈密顿量的自伴扩张。构造了位置算子和运动方向算子。研究表明,壳层可以避免奇异性,反弹并重新扩展到它收缩的渐进区域;因此,动力学是真正的么正的。如果一个波包足够窄和/或能量足够大,那么它的一个基本部分可以集中在它的史瓦西半径之下,靠近反弹点,但不会形成黑洞。量子史瓦西视界是黑洞和白洞视视界的线性组合,而不是事件视界。
2001-03-23 gr-qc hep-th
The quasi-classical model of the spherical configuration in general relativity
本文在广义相对论中自引力球壳尘埃的基础上,考虑了无自旋组态的准经典模型。为了根据准经典量子化规则确定定态的能谱,需要对系统进行某种正则化。它是通过将初始系统嵌入到具有旋转的扩展系统中来实现的。然后,球壳的定态是具有内禀动量的系统的S-态。准经典处理的稳定性的配置是与兰格修改平方的量子力学的固有动量。它给出了决定稳定性阈值的壳体临界裸质量值。对于裸质量小于或等于Planck质量的壳层,求出了束缚态的能谱,得到了壳层隧穿几率的表达式,建立了壳层对产生和湮灭的准经典模型。
2000-12-08 gr-qc hep-th
Stabilizing Spherical Energy Shells with Angular Momentum in Gravitational Backgrounds
广义相对论中的球形能量壳层由于引力效应和/或张力效应而趋于坍缩。壳层稳定化可以通过改变背景时空的引力性质来实现。因此,引力星由坚硬的物质壳层组成,内部有一个deSitter空间,外部有一个史瓦西时空,史瓦西时空的吸引引力平衡了内部deSitter时空的排斥引力,从而形成一个稳定的坚硬物质壳层。考虑旋转壳也可以获得类似的稳定效果。本文研究了低速旋转流体壳的稳定性。我们表明,壳的角速度具有类似于重力星内部的排斥deSitter引力的稳定特性。因此,我们使用以色列结条件和旋转壳的流体状态方程来构造决定旋转壳半径演化的动力学方程。这些动力学方程依赖于背景时空的参数和壳层的角速度。假设一个旋转的内部时空和一个史瓦西外部时空,我们证明了壳的角速度对它的半径R的演化具有有趣的稳定性质。因此,旋转的物质(或真空)壳可以模仿黑洞,同时避免了奇点的存在,也没有内部的deSitter空间。
2022-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum superposition principle and gravitational collapse: Scattering times for spherical shells
研究了球对称空尘薄壳及其引力场的量子理论。在Nucl.Phys.603(2001)515(hep-th/0007005)中,已经显示了具有不同几何形状的量子态的叠加如何能够导致奇异性问题和黑洞信息悖论的解决方案:壳层反弹和再膨胀,并且演化是幺正的。本文将定义相应的散射时间。为此,引入半径为R_m的球面镜。将经典的壳层经镜面反射后的散射时间公式推广到量子理论。计算了散射时间和它们的散布。它们对R_m \to 0有一个规则的极限,并且在E_m = c^4 R_m/2 G处有一个共振。除了共振之外,它们大约是光穿过观察者和镜子之间的平坦空间距离所需的时间。讨论了如何改变量子理论的结构,使散射时间变得相当长。
2005-08-15 gr-qc hep-th
The oscillation and stability of differentially rotating spherical shells: The normal mode problem
对差动旋转系统动力学的理解是天体物理学许多领域的关键。我们研究了一个简单的系统表现出微分旋转的振荡,并讨论了有关共动点的作用和动力学不稳定性的出现问题。这个问题与振荡的中子星的引力波发射特别相关,中子星在诞生或双星合并后立即具有显着的差分旋转。
2003-04-29 astro-ph gr-qc
The notes on thin shells
在两个坐标系--Kodama-Schwarzschild坐标系和高斯法向坐标系中研究了嵌入球壳的时空几何。我们考虑四维时空中坐标系之间的变换,也考虑球壳在时空中扫过的表面$§$上的变换。在两个坐标系中计算壳扫掠曲面的外曲率。以色列交界处的条件的应用进行了讨论。
2016-03-22 gr-qc hep-th
A pseudospectral matrix method for time-dependent tensor fields on a spherical shell
本文构造了一种拟谱方法,用于求解三维球壳上的非线性时变偏微分方程。我们要解决的问题是球面上张量场的处理。作为一个测试案例,我们考虑在数值广义相对论中单个黑洞的演化。一个自然的策略是在球坐标中展开张量球谐函数。相反,我们认为更简单和潜在的更有效的可能性的双重傅立叶展开的球张量在笛卡尔坐标。与通常的双傅立叶方法一样,我们使用滤波器来解决时间步长限制和某些稳定性问题。我们发现基于自旋加权球谐函数的张量滤波器是成功的,而两个简化的非自旋加权滤波器不会导致稳定的演化。为了提高效率,导数和滤波器通过矩阵乘法来实现。一个关键技术点是构造自旋加权球谐滤波器的矩阵乘法方法。作为双傅立叶,自旋加权滤波器方法的高效并行化的例子,我们讨论了在GPU上的实现,与单核CPU实现相比,它实现了高达20倍的加速。
2011-04-18 gr-qc physics.comp-ph
Spinor Casimir densities for a spherical shell in the global monopole spacetime
本文研究了在球壳上满足MIT袋边界条件的大质量旋量场的能量动量张量和费米子凝聚的真空期望值.为了做到这一点,它使用了广义Abel-Plana求和公式。正如我们将看到的,这个过程允许从真空期望值中提取来自无界时空的贡献,并明确地给出边界诱导部分。对于边界诱导贡献,我们研究了两种不同的情况:球壳内部和外部的真空平均效应。研究了真空密度在球心、球面附近以及离球较远处的渐近行为。在强引力场的极限下,描述整体几何中立体角亏损的参数值很小,球诱导的期望值被指数抑制。作为特例,我们讨论了闵可夫斯基时空背景下球壳的费米真空密度。以前的QCD袋模型的框架内的这个问题的方法已经全球和我们的计算是这些贡献的本地扩展。
2003-07-26 astro-ph gr-qc hep-th