Kappa-deformed Snyder spacetime
利用未变形的Poincare代数给出Minkowski空间的李代数变形。这些变形在Snyder和Kappa-Minkowski空间之间插值。我们发现实现的非交换坐标的交换坐标和衍生物。给出了变形Leibniz规则、余积结构和星积,并讨论了特殊情况,特别是Snyder和Kappa-Minkowski在Maggiore型实现中的应用.我们的构造导致了一类新的变形狭义相对论理论。
2009-12-27 hep-th
Relative-locality effects in Snyder spacetime
当应用于非对易几何的某些模型时,相对定域性的形式主义预言了由远处观测者发射的不同能量的无质量粒子到达时间的延迟。在这封信中,我们证明了斯奈德时空的情况并非如此,主要是因为在这种情况下洛伦兹不变性没有变形。这一结论与双狭义相对论的发现是一致的。然而,远距离的观测者可以测量不同的大质量粒子的飞行时间。
2016-10-30 hep-th
Classical and Quantum Mechanics with Poincare-Snyder Relativity
庞加莱-斯奈德相对论在我们早期的一篇论文中介绍过,作为爱因斯坦相对论的一种扩展形式,通过对完整的量子相对论进行适当的限制设置而获得。后者的对称性中包含基本常数$\hbar$和$G$,被认为是量子时空的相对性。研究庞加莱-斯奈德相对论力学是迎接量子相对论动力学构建这一巨大挑战的重要手段。力学本身也会引起人们的兴趣,可能会产生实验可以达到的预测。我们在这里写出了直接的正则公式,并表明它产生了合理的物理图像。除了自由粒子的情况下,我们还给出了一个明确的分析两个粒子碰撞所规定的配方,以及粒子反弹的情况下,从一个不可逾越的势垒在时间方向上。在简单的经典力学背景下,可以得到在通常的时间演化图中解释的粒子-反粒子产生和湮灭的非常有趣的解。我们认为这是一个不平凡的成功的理论,给予信心,整个背景的方法是明智的,并在正确的轨道上。我们还直接从熟悉的正则量子化中概述了量子力学公式,与之前出版物中的相对论群几何量子化公式相匹配。
2010-10-18 gr-qc hep-th math-ph
On some consequences of the Snyder-Sidharth deformation of Special Relativity
宇宙中存在最小尺度的假设导致了时空的非对易几何,从而导致了对狭义相对论约束的修正。Sidharth已经推断出这等价于洛伦兹对称性破坏。后一种考虑也被科汉豪、科尔曼和其他学者使用,尽管他们是基于超高能宇宙射线和伽玛暴的观测所提出的纯现象学模型。另一方面,包括Sidharth在内的一些作者提出了一个小但非零的光子质量$m_γ>0$的建议,这种质量在实验允许的范围内。这也导致了在极高能量的伽马射线中原则上可观察到的洛仑兹对称性的微小破坏,正如事实上所声称的那样。本文研究了Snyder-Sidharth哈密顿量,并对Dirac-Sidharth哈密顿量作了简要的评述,它是对可观测到的Lorentz对称性破坏的一种可能的解释。
2009-02-17 astro-ph hep-th math-ph
Three dimensional DKP oscillator in a curved Snyder space
Snyder-de Sitter模型是Snyder模型在de Sitter背景下的扩展。它被称为三重狭义相对论(TSR),因为它是基于三个基本参数:光速,普朗克质量和宇宙学常数。本文在动量空间的Snyder-de Sitter代数框架下研究了自旋为0和1的三维DKP振子。利用矢量球谐函数技术,得到了这两种情况的能谱和相应的本征函数。
2020-08-25 gr-qc hep-th quant-ph
Dimensionally continued Oppenheimer-Snyder gravitational collapse. I - solutions in even dimensions
广义相对论理论向高维的扩展,使得度规的场方程保持二阶,是通过洛夫洛克作用量完成的。这个作用也可以解释为低维的维连续欧拉特征线。这个理论有许多常数系数,显然没有任何物理意义。然而,这是可能的,以自然的方式,减少到两个(宇宙学和牛顿常数)这几个任意系数,产生一个限制洛夫洛克引力。在这个过程中,人们将偶数维的理论与奇数维的理论区分开来。这些理论都有静态的黑洞解。在广义相对论中,黑洞是以引力坍缩的最终状态出现的。本文研究了偶维约束Lovelock引力场中规则尘埃流体的引力坍缩。结果表明,在这些规则的初始条件下,黑洞是最终的状态。
1996-08-02 gr-qc hep-th
Relative-locality phenomenology on Snyder spacetime
我们研究了相对局域动力学的斯奈德模型的情况下的影响。这个模型的几个性质不同于那些被广泛研究的$κ$ -庞加莱模型:例如,在斯奈德的情况下,洛伦兹群的作用被保留,动量的合成定律被逆普朗克能量的二次项变形。从时间延迟和双曲率透镜的调查,我们推断,由于这些差异,在斯奈德的情况下,检测器的属性是必不可少的相对局域性效应的观察。与狭义相对论的偏差不依赖于粒子的能量,而且比$κ$ -庞加莱的情况小得多,因此这超出了目前天体物理学实验的范围。然而,这些结果具有概念上的意义,因为它们表明即使洛伦兹群对相空间的作用没有变形,相对局域性效应也会发生。
2018-03-06 gr-qc hep-th
Massive particles tunneling from quantum Oppenheimer-Snyder black holes and black hole entropy
本研究用Parikh-Wilczek隧穿方法分析有质量标量粒子从量子奥本海默-斯奈德黑洞的隧穿,得到含圈量子引力修正的发射率,推导的黑洞熵含对数修正,符合量子引力普适熵公式。
2025-07-30 gr-qc hep-th
Deformed General Relativity and Torsion
我们认为,自然的框架嵌入变形的想法,或双重,狭义相对论(DSR)到弯曲的时空是爱因斯坦-嘉当理论的推广,考虑由Stelle和西方。我们没有把斯奈德代数的非对易“时空坐标”解释为赋予时空一个根本上非对易的结构,而是在这个框架中考虑与挠率的联系。这可能导致最小耦合中常见的模糊性。我们注意到,由挠率引起的可观测到的电荷守恒破坏应该发生在10^3 s的时间尺度上,这似乎排除了这些修正作为一个严肃理论的可能性。然而,我们的考虑表明,斯奈德代数中平移的非对易性不一定对应于通常意义上的非对易时空。
2009-04-03 gr-qc hep-th
Triply Special Relativity
我们描述了狭义相对论的扩展,其特征在于{ \it three}不变尺度,光速,$c$,质量,$κ$和长度$R$。这是由庞加莱算法的非线性扩展定义的,$\cal A$,我们在这里描述。对于$R\to \infty$,$\cal A$成为$κ$ -Poincare代数的Snyder表示,而对于$κ\to \infty$,它成为deSitter时空中粒子的相空间代数。我们猜想,该代数是相关的量子引力的低能行为,与$κ$采取的普朗克质量,对于非零的宇宙学常数$Λ= R^{-2}$的情况下。我们研究的修改粒子运动,如果采取的代数定义的泊松结构的相空间的相对论粒子。
2004-06-30 hep-th
Non-commutative space-time of Doubly Special Relativity theories
双狭义相对论(DSR)理论是近年来提出的一种新理论,它具有两个与速度和质量无关的尺度,旨在描述量子引力理论的运动学结构。我们观察到能量动量扇区有无穷多个DSR结构,每个DSR结构都可以推广到$κ$ -Poincaré量子(Hopf)代数.然后,我们使用该代数的余积和已知的通过海森堡二重的$κ$变形相空间的构造,以推导出整个DSR相空间的非对易时空结构和描述。接下来,我们证明了与能量动量扇区的模糊结构相反,DSR理论的时空是唯一的,并且等价于Snyder很久以前提出的非对易时空理论。这个理论提供了一个非对易的闵可夫斯基时空,它具有普通的洛伦兹对称性。事实证明,当人们在这个时空上建立一个自然的相空间时,它的内在长度参数$\ell$变得与时间无关。
2002-04-29 hep-th
From Snyder space-times to doubly $κ$-dependent Yang quantum phase spaces and their generalizations
本文提出双重$\kappa$依赖的Yang量子相空间,推广$D=4$ Yang模型,基于广义Born映射协变性从$\kappa$-Snyder模型推导,含五个形变参数,并给出Kaluza-Klein推广及量子形变$\hat{o}(1,5)$代数描述。
2024-05-24 gr-qc hep-th math-ph
BTZ black holes from the five-dimensional general relativity with a negative cosmological constant
我们证明了具有负宇宙学常数的五维广义相对论允许M_3 \times M_g形式的解,其中M_3是三维BTZ黑洞,M_g是具有固定尺寸的高亏格(g>1)Riemann曲面.结果表明,这种类型的黎曼曲面上的自发紧化是可能的,只有亏格大于1。从IIB型弦论的观点来看,包裹在紧致Riemann曲面(g>1)上的D三膜的某些近视界几何是由Riemann曲面和一个定尺寸的五球张量的BTZ(或AdS_3)时空。我们的分析的相关性的正能量猜想的霍洛维茨和迈尔斯进行了讨论。
1999-01-21 hep-th
The beauty of curved momentum space
在这篇手稿中,我们将讨论弯曲动量空间的概念,因为它出现在非对易或双狭义相对论理论的讨论中。我们将用两个简单的例子来说明它,反斯奈德空间中的卡西米尔效应和双狭义相对论中费米子的引入。我们将指出存在有趣的结果,这表明与谱几何和Hopf代数的非平凡连接。
2023-03-14 hep-th math-ph math.MP
Compact objects in general relativity: From Buchdahl stars to quasiblack holes
布赫达尔星是一颗高度致密的恒星,其边界半径$R$服从$R=\frac98 r_+$,其中$r_+$是恒星本身的引力半径。准黑洞是一个最大的致密恒星,或者更一般地说是一个最大的致密天体,其边界半径$R$服从$R=r_+$。准黑洞是处于变成黑洞边缘的物体。持续的引力坍缩最终形成黑洞,必须用奥本海默-斯奈德形式主义来处理。准静态收缩终止于准黑洞,应该用适当的技术来处理。准黑洞,而不是黑洞,才是米切尔和拉普拉斯暗星的真正后代。准黑洞有许多有趣的性质。本文提出了准黑洞的概念,给出了几个准黑洞的例子,定义了准黑洞的概念,画出了准黑洞的Carter-Penrose图,研究了准黑洞的压力性质,得到了准黑洞的质量公式,导出了非极值准黑洞的熵,并通过极值准黑洞解决了极值黑洞的熵问题。
2020-09-16 gr-qc hep-th
DSR Relativistic Particle in a Lagrangian formulation and Non-Commutative Spacetime: A Gauge Independent Analysis
本文在Magueijo-Smolin框架下构造了一个点粒子的坐标空间(或几何)拉格朗日量,它满足双狭义相对论(DSR)色散关系。同时,辛结构导致了一个非交换相空间,它介于$κ$ -Minkowski和Snyder相空间之间。因此,这个模型以一种自然的方式弥合了两个概念上不同的想法之间的现有差距。我们彻底讨论了如何从相空间(或一阶)拉格朗日方法进行这种类型的建设。外部物理相互作用的列入也简要概述。这项工作作为一个演示如何哈密顿(和拉格朗日)动力学可以建立在一个给定的非平凡的辛结构。
2007-03-12 hep-th
Solitonic generation of vacuum solutions in five-dimensional General Relativity
我们描述了一种用于五维广义相对论的孤子解生成技术。把五维问题化为四维问题,我们可以系统地得到单转动轴对称真空解。应用该技术的一个简单的种子解决方案,我们以前得到了一系列的平稳的解决方案,其中包括$S^2$ -旋转黑环。我们分析这些解决方案的定性特征,例如,圆锥奇点,封闭的类时曲线和时空曲率。我们研究了种子和孤子解的棒结构。我们检查之间的关系的度量在长椭球坐标和C-度量坐标的表达式。
2006-12-28 gr-qc hep-th
Five-Dimensional Mechanics as the Starting Point for the Magueijo-Smolin Doubly Special Relativity
本文讨论了从线性实现SO(1,4)对称群的粒子的奇异拉格朗日作用量出发,得到双狭义相对论运动学规则(变形的能量动量关系和动量的非线性洛伦兹变换)的方法。变形的能量-动量关系出现在模型的一个特殊规范中。动量的非线性变换产生于所选规范的协方差要求。
2011-08-08 gr-qc hep-th
The Magueijo-Smolin Group in Doubly-Special Relativity is Linear in Five Dimensions
Magueijo和Smolin为双狭义相对论中的动量-空间变换引入了洛伦兹群的修正。如所提出的,该群是非线性的,但我们证明了它是4维实射影空间中的分数线性变换群。我们传递到相关的5维线性空间,并将子群确定为普通洛伦兹群的共轭,给出共轭矩阵。取5-空间的对偶,我们确定一个子群作为关于不同于原点的点的洛伦兹变换。
2003-04-22 gr-qc hep-th
Single-rotating Five-dimensional Near-horizon Extremal Geometry in General Relativity
本文在五维广义相对论中构造了一个仅含单个非零角动量的新近视界极端几何,其可具有非零有限熵,并通过极点处曲率奇点绕过了禁止此类解的唯一性定理。
2024-02-21 gr-qc hep-th
The Free Particle in Deformed Special Relativity
DSR中经典粒子的相空间包含作为动量空间的de Sitter空间。我们从五维中的标准相对论粒子出发,加上一个额外的约束,通过施加适当的规范固定,把它降到四维DSR。我们分析了所得到的理论的一些物理性质,如运动方程,洛伦兹变换的形式和速度的问题。我们还解决了DSR中不同基础的起源和解释问题。
2005-12-19 hep-th
Classical Velocity in kappa-deformed Poincare Algebra and a Maximum Acceleration
研究了任意基上的kappa变形Poincare代数(kappaPA)的扩张子.最近研究的两个双狭义相对论理论对应于不同的kappaPA基选择。我们提出另一个这样的例子。我们考虑了kappaPA的经典极限,并计算了任意基下的粒子速度。它具有标准的性质,其表达式采用简单的形式,在斯奈德基的变量。然后,我们研究的粒子轨迹明确的情况下,一个恒定的力。假设时空连续体、速度、加速度等只能在大于x_{min} ne 0的尺度上定义,我们证明了加速度有一个有限的最大值。
2002-09-20 gr-qc hep-th
Five dimensional formulation of a DSR
在本文中,我们分析了变形的狭义相对论作为一个五维理论的可能形式化。这不是第一次尝试这样做,但我们觉得,要么这些以前的治疗方法在选择新的扩大空间时过于武断,要么它们缺乏令人满意的物理解释。在这项工作中,我们提出了一种固定扩大空间形状的算法。然后,我们将注意力集中在我们的形式主义的后果上,提出一种物理解释。
2014-07-05 hep-th
Doubly Special Relativity and de Sitter space
本文回顾了双狭义相对论(DSR)作为一个以能量-动量空间为四维de Sitter空间的理论的构造。因此,DSR理论的基础可以理解为在这个空间上的不同坐标系。我们通过介绍DSR的基无关特征,包括时空的非对易结构和相空间代数,研究了双狭义相对论的几何图像。接下来,我们调查我们的几何公式和量子$κ$ -变形的庞加莱代数的基础上的关系。最后,我们用几何方法重新推导了五维微分方程,并用它写出了变形的Klein-Gordon方程,并分析了它的平面波解。
2003-10-11 hep-th
Extended General Relativity: large-scale antigravity and short-scale gravity with ω=-1 from five dimensional vacuum
考虑一个具有特定的静态Ricci平坦度规的五维黎曼时空,我们在诱导物质理论的框架下得到了一个有效的四维静态球对称度规,它在小尺度(行星和天体物理)上给出了普通的引力解,而在非常大的尺度(宇宙学)上给出了排斥力(反引力)解,其中ω=-1。我们的方法是一个统一的方式来描述暗能量,暗物质和普通物质。我们用两个例子来说明这个理论,太阳系和大吸引子。从几何的角度来看,这些结果遵循的假设,存在一个约束力,使测试粒子在一个给定的4D超曲面上移动。
2009-08-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reduction without reduction: Adding KK-monopoles to five dimensional stationary axisymmetric solutions
本文给出了对任意渐近平坦的五维广义相对论定态轴对称解附加KK-π荷的一般方法。该技术利用了潜在的SL(3,R)不变性的系统,通过确定一个特定的元素的对称群,改变渐近边界条件,并增加了KK-π电荷。此外,我们还开发了一套技术工具,使我们能够将SL(3,R)变换应用于逆散射方法产生的解决方案。作为我们方法的一个例子,我们构造了描述一个静态的黑色环携带KK-π电荷的精确解。
2007-09-26 hep-th
Standard General Relativity from Chern-Simons Gravity
Chern-Simons引力模型是有趣的,因为它们在纤维束意义上提供了一个真正的规范不变作用原理。到目前为止,它们的主要缺点主要是与标准的广义相对论相距甚远,因为拉格朗日量中存在更高的曲率幂(除了三维时空)。在这里,我们报告一个简单的模型,提出了一种机制,通过这种机制,五维时空中的标准广义相对论可能确实出现在耦合空间中的一个特殊临界点,在那里,额外的自由度和相应的“反常”高斯-邦纳约束从陈-西蒙斯作用量中消失。为了达到这个结果,李代数g和对称g-不变张量,定义的Chern-Simons拉格朗日通过李代数S-展开方法与适当的有限交换半群S构造。结果被推广到任意奇数维,并简要讨论了可能的扩展到十一维超引力的情况。
2009-06-30 hep-th
Position space versions of Magueijo-Smolin doubly special relativity proposal and the problem of total momentum
提出并讨论了两种不同的可能性,以构造Magueijo-Smolin(MS)双狭义相对论的位置空间版本。第一种可能性是从普通的狭义相对论出发,然后用特殊的方式定义守恒动量。它产生的MS不变以及非线性MS变换的动量空间,导致一致的图片的理论的一个粒子部门。第二种可能性基于以下观察。除了非线性MS变换外,MS能量-动量关系在某些非齐次线性变换下也是不变的。后者是从五维位置空间中线性实现的洛伦兹群出发导出的。粒子动力学和运动学从相应的五维区间开始制定。理论中没有总动量的问题。该公式允许两个观察者独立的尺度,光速,$c$,和$k$与速度的维度。我们推测不同的可能性与基本常数的$k$。特别是,$k$在真空能量方面的表达表明出现(最小)量子质量。
2005-06-22 gr-qc hep-th
Black hole hair: twenty--five years after
黑洞的“毛发”最初被认为是被禁止的,是与静止的黑洞相关的场,除了引力场和电磁场。在广义相对论中,现在已知几个具有规范场或Skyrme场毛的稳定稳态黑洞解。我们在这里提出了一个“无标量头发”猜想,并举出了一些新的定理,这些定理几乎通过排除--除了一个小的参数范围--广义相对论中球形黑洞的标量场头发来建立这个猜想,无论这个场是自相互作用的,耦合到阿贝尔规范场的,还是非最小耦合到引力的。
1996-05-28 astro-ph gr-qc hep-th
General Relativity from a gauged WZW term
在本文中做了两件事。首先,它是如何产生一个四维规范Wess-Zumino-Witten长期从五维Einstein-Hilbert加Gauss-Bonnet拉格朗日与特殊选择的系数。其次,展示了四维广义相对论运动方程的产生过程。
2007-01-03 astro-ph gr-qc hep-th
A Double Myers-Perry Black Hole in Five Dimensions
利用逆散射方法,我们构造了具有U(1)^2旋转对称性的4+1维真空爱因斯坦方程的一个六参数精确、平稳、渐近平坦解族。它描述了两个Myers-Perry黑洞的叠加,每个黑洞都有一个角动量参数,都在同一个平面上。黑洞生活在一个背景几何中,这个几何是具有额外平坦时间方向的欧几里得C-度规。这个背景在两个相邻的紧区域中具有圆锥奇点,每个区域对应于SO(4)的Cartan子代数中的一个U(1)作用的一组不动点。我们讨论了黑洞几何的几个方面,包括力的不平衡所产生的圆锥奇异性,和扭矩不平衡所产生的扭转奇异性。本文给出的双Myers-Perry解比四维双Kerr解简单得多,可能对研究五维广义相对论中的自旋-自旋相互作用有意义。
2008-08-29 hep-th
Generalized Field Theoretical Approach to General Relativity and Conserved Quantities in Anti-de Sitter Spacetimes
提出了一个计算渐近$(d+1)$维反德西特时空总能量和角动量的新公式。该方法是基于一个扩展的领域理论的方法,广义相对论的情况下,有一个有效的宇宙学常数。一个$(d-1)$形式的$Ω$展示,当集成渐近$(d-1)$维边界表面,产生这些保守量的值。一旦渐近条件不被违反,计算是规范无关的。计算了一些已知的四维和五维解的总能量和角动量,与标准结果一致。
2000-05-23 gr-qc hep-th
Stationary axisymmetric solutions of five dimensional gravity
我们考虑了广义相对论渐近于五维Minkowski空间的定常轴对称解。已知该系统具有隐藏的SL(3,R)对称性。我们确定了这个对称群的SO(2,1)子群,它保持了渐近边界条件。我们表明,该子群的静态解的行动产生一个单参数家庭的固定解决方案进行角动量。我们猜想,通过重复应用这个过程,可以产生所有静态的轴对称的解决方案从静态的。作为一个例子,我们推导出迈尔斯-佩里黑洞开始在五维史瓦西解决方案。
2007-06-13 gr-qc hep-th
Formation of Five-Dimensional String Solutions from the Gravitational Collapse
我们研究了五维弦解的形成,包括Gregory-Laflamme(GL)黑弦,Kaluza-Klein(KK)泡,以及引力坍缩中的裸奇点几何。五维爱因斯坦方程的内部解描述了坍缩的各向异性物质云。结果表明,物质云总是形成GL黑弦解,而不能形成KK泡解。数值研究表明,坍缩的物质形成了具有类时裸曲率奇点的几何,但在强曲率区,广义相对论并不可靠,应谨慎对待.
2007-06-14 gr-qc hep-th
A Slowly Rotating Charged Black Hole in Five Dimensions
很久以前,Tangherlini以及Myers和Perry已经讨论了高维Einstein和Einstein-Maxwell引力中的黑洞解。这些解是四维广义相对论的Schwarzschild、Reissner-Nordstrom和Kerr解的推广。然而,高维推广的Kerr-Newman解决方案在四维尚未发现。作为这个方向的第一步,我将报告爱因斯坦-麦克斯韦方程组的一个新的解,它描述了一个带电的、缓慢旋转的黑洞的五维空间。
2005-05-31 gr-qc hep-th
General Relativity from Einstein-Gauss-Bonnet gravity
在这项工作中,我们表明,在四维爱因斯坦引力可以一致地从一个通用的高曲率Lovelock理论在$D=4+p$维紧化,是$p\geq1$。紧化是在直积空间$\mathcal{M}_D=\mathcal{M}_4\times\mathcal{K}^p$上进行的,其中$\mathcal{K}^p$是常曲率的欧氏内部流形。该过程以这样的方式进行,即不需要在耦合常数之间进行微调。紧化要求用合适的$p$ -形式的通量来修饰内部流形,这些形式的场强与内部空间的体积形式成比例。我们明确地将爱因斯坦-高斯-邦纳理论从六维紧化为四维爱因斯坦理论,并从五维开始勾画出类似的紧化过程。我们构造了几个黑弦/p-膜解,其中一个由膜上的Schwarzschild黑洞构成的五维渐近平坦黑弦是特别有趣的.最后,热力学的解决方案进行了描述,我们发现,一致的紧化修改熵包括一个常数项,这可能会导致偏离通常的行为的霍金-佩奇相变。新的情况是可能的,其中大黑洞占主导地位的规范ensample的所有温度以上的最低值。
2021-08-02 gr-qc hep-th
The Positive Mass and Isoperimetric Inequalities for Axisymmetric Black Holes in four and five dimensions
在本文中,我们重新布里尔的证明正质量的三维,时间对称,轴对称的初始数据和概括他的论点在各个方向。在3+1维空间中,我们在初始数据中包含一个视视界,并通过初等论证证明了黎曼彭罗斯不等式在许多情况下的存在性。在4+1维的情况下,我们得到类似的布里尔公式的初始数据承认的一般形式的轴对称。在初始数据中包含一个视视界的情况下,对一大类情形再次证明了RiemannianPenrose不等式。这些结果可能在数值相对论中有应用。
2006-06-27 gr-qc hep-th
Non-linear evolution of five-dimensional black strings in effective field theory
Queen Mary University of London(伦敦大学玛丽女王学院)
利用数值相对论研究爱因斯坦-高斯-博内引力中五维黑弦的非线性不稳定性,发现高斯-博内耦合符号决定动力学特征,正耦合可限制曲率增长以维护弱宇宙监督。
2026-10-14 gr-qc hep-th
New frontiers in Numerical Relativity
解决二元黑洞时空的第一次尝试可以追溯到20世纪60年代,哈恩和林德奎斯特的开创性工作。尽管计算技术取得了巨大进步,许多研究小组也付出了巨大努力,但两个黑洞的轨道和合并的第一次稳定的长期演化直到40多年后的2005年才完成。从那时起,数值相对论领域已经成熟,并被广泛用于探索和揭示各种场景中的大量物理现象。在这篇论文中,我们通过探索这个领域的扩展到更高的维度,非渐近平坦的时空和爱因斯坦-麦克斯韦理论的新的前沿。首先,我们回顾了通常的形式主义和工具,包括“3+1”分解,初始数据的建设,BSSN的演变方案和标准波提取程序。然后,我们提出了一个降维的过程,允许使用现有的数值代码(有轻微的调整),以发展高维系统具有足够的对称性,并显示相应的结果,获得了5维正面碰撞的黑洞。最后,我们展示了黑洞在非渐近平坦时空和爱因斯坦-麦克斯韦理论中的演化。
2013-01-08 gr-qc hep-th
Higher dimensional Numerical Relativity: code comparison
高维黑洞时空的非线性行为在几个方面都很有意义,从对宇宙审查的理解到高能碰撞中的黑洞产生。然而,高维黑洞时空的非线性数值演化是非常复杂的,涉及到不同的诊断工具和“降维方法”。在这项工作中,我们比较了两种不同的成功的代码来发展爱因斯坦方程在更高的维度,并表明,这样不同的程序的结果同意的数值精度,当应用到碰撞从其余的两个等质量的黑洞。我们计算出,在五个维度中,总辐射能量为E/M= 9 × 10 ^{-4},在六个维度中,总辐射能量为E/M= 8.1 × 10 ^{-4}。
2014-06-10 gr-qc hep-ph hep-th
Higher-dimensional numerical relativity: Formulation and code tests
我们推导出一个形式主义的数值相对论的高维时空和开发的数值代码模拟各种各样的五维(5D)时空的第一次。首先,Baumgarte-Shapiro-Shibata-Nakamura形式主义扩展到任意时空维度$D \ge 4$,然后,所谓的卡通方法,这是最初提出的一个强大的方法来模拟轴对称的4D时空,描述了5D时空的几种类型的对称性。用卡通方法实现了5D数值相对论程序,并通过演化一个5D史瓦西时空和一个由小振幅引力波包组成的5D时空进行了测试模拟。数值模拟稳定地进行了足够长的时间,在4D的情况下,所得到的数值结果与解析解吻合良好:数值解收敛在正确的顺序。我们还证实,长期准确的演化的5D史瓦西时空是可行的,使用所谓的穿刺方法。此外,我们还导出了任意维的Landau-Lifshitz赝张量,并证明了它为计算引力波的能流提供了一个强有力的工具。本文所发展的公式和方法为研究高维引力的非线性动力学提供了有力的工具。
2009-12-18 gr-qc hep-th
Stationary and Axisymmetric Solutions of Higher-Dimensional General Relativity
我们研究静态和轴对称解决方案的广义相对论,即纯重力,在四维或更高的维度。D维定常解和轴对称解被定义为具有D-2对易的Killing向量场。我们推导出这样的解的度规的标准形,它有效地将爱因斯坦方程简化为三维平坦空间中轴对称D-2 × D-2矩阵场上的微分方程(除了一个子类的解,而不是简化为二维平坦空间中D-2 × D-2矩阵场上的一组方程)。这概括了Papapetrou形式的度量固定和轴对称的解决方案在四维,并进一步概括了工作外尔解决方案在四维和更高的维度。然后,我们分析的解决方案,这是在沿着一条线在三维平坦的空间,矩阵场可以看到生活在细棒的形式的来源。作为固定和轴对称的解决方案的例子,我们研究了五维旋转黑洞和旋转的黑环,写在正则形式的度量和分析的结构杆每个解决方案。
2004-10-12 gr-qc hep-th
Teleparallel Equivalent of the Kaluza-Klein Theory
依赖于平移群的规范理论和广义相对论之间的等价性,原始卡鲁扎-克莱因理论的远程平行版本被开发出来。在这个模型中,只有内部空间(纤维)是五维的,时空总是四维的。得到了一个五维平移规范理论,它在卡鲁扎-克莱因理论的意义上统一了引力和电磁相互作用。
2000-02-09 gr-qc hep-th
A 4+1 Formalism for the Evolving Stueckelberg-Horwitz-Piron Metric
我们提出了一个局部度规的场理论在Stueckelberg-Horwitz-Piron(SHP)广义相对论,一个框架中,经典的四维(4D)世界线$x^μ\left( τ\right)$($μ= 0,1,2,3 $)的演变参数化的外部时间$τ$。结合SHP电动力学和广义相对论中的ADM形式主义的见解,我们将4D时空$\mathcal{M}$的概念推广到形式流形$\mathcal{M}_5 = \mathcal{M} \times R$,表示几何($\mathcal{M}$的同胚不变性)和动力学($\mathcal{M} \left( τ\right)$的系统演化与$τ\in R$的单调推进)的混合。策略性地打破了在$\mathcal{M}_5$上提出的度量$g_{αβ}(x,τ)$($α,β= 0,1,2,3,5 $)的形式5D对称性,我们得到了10个用于$τ$ -4D度量$γ_{μν}(x,τ)$演化的无约束爱因斯坦方程和5个初始条件所要满足的约束。由此产生的理论不同于五维(5D)引力,就像SHP U(1)规范理论不同于五维电动力学一样。
2022-01-24 gr-qc hep-th
Degrees of Freedom of New General Relativity I: Type 2, Type 3, Type 5, and Type 8
该研究针对新广义相对论中四类具有物理意义的不可约类型,通过Dirac-Bergmann分析揭示其引力传播自由度,发现Type 8的约束存在全新行为,并给出了各类的自由度数值与未来研究方向。
2025-06-10 gr-qc hep-th
Five-dimensional PPN formalism and experimental test of Kaluza-Klein theory
发展了具有紧致额外维的5维度规理论的参数化后牛顿形式。然后分析了5维和4维公式的关系,以便将高维引力理论与实验进行比较。结果表明,在约化的5维Kaluza-Klein理论中,后牛顿参数$γ$的值比4维广义相对论中的小1/2。这种偏离是由于卡鲁扎-克莱因理论中额外维度的存在。因此,约化四维理论与太阳系实验的对抗对经典的卡鲁扎-克莱因理论提出了严峻的挑战。
2007-10-19 astro-ph gr-qc hep-th
Rotating spacetimes with a free scalar field in four and five dimensions
本研究基于Eriş-Gürses可积性结果,构造了四维和五维带自由标量场的旋转时空解,推导了已知四维解并发现五维新解,为相关静态解提供了统一分析框架。
2025-06-17 gr-qc hep-th
Five Dimensional Rotating Black Hole in a Uniform Magnetic Field. The Gyromagnetic Ratio
在四维广义相对论中,真空时空中的Killing矢量作为测试麦克斯韦场的矢量势,这一事实为描述沉浸在均匀磁场中的旋转克尔黑洞附近的电磁场行为提供了一种优雅的方式。我们使用类似的方法来研究一个五维旋转黑洞的情况下,放置在一个均匀的磁场的配置与双方位角对称,这是对齐的角动量的迈尔斯-佩里时空。假设黑洞也可能具有小的电荷,我们利用它的三个交换的Killing矢量场构造了Myers-Perry度规中电磁场的5-矢量势。我们证明了,像它的四维同行,五维迈尔斯-佩里黑洞在均匀磁场中旋转产生的感应电势差之间的事件视界和无限远的表面。这个电势差是由两个独立的库仑场的叠加决定的,这两个库仑场与黑洞的两个角动量和磁场的两个非零分量相一致。我们还表明,在五维弱荷旋转黑洞具有两个独立的磁偶极矩指定的电荷,质量和角动量参数。证明了一个五维弱荷Myers-Perry黑洞的旋磁比g=3.
2004-04-26 gr-qc hep-th
Black Rings
黑环是一个五维黑洞,其事件视界的拓扑结构为S1 x S2。介绍了广义相对论和弦论对黑环的描述。新方面的介绍包括一个新的方法来构建黑环坐标和黑环显微镜的批判性审查。
2006-09-20 gr-qc hep-th
Classification of Primary Constraints of Quadratic Non-Metricity Theories of Gravity
对五参数二次非度量性理论族进行了ADM分解,并研究了它们的共轭动量。在系统地确定了所有可能的条件,可以施加在参数,使不同的主要约束的出现,我们发现,五参数理论空间可以划分为九个不同的部门,根据存在或不存在的主要约束。这种分类允许将某些类别的理论视为非物理的,并邀请对其余部分进行进一步的研究,这些部分可能包含广义相对论的现象学上有趣的修改。
2020-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A derivation of quantum theory from physical requirements
量子理论通常用抽象的数学假设来表述,包括希尔伯特空间、状态向量和幺正算符。在这项工作中,我们表明,完整的形式主义的量子理论,而不是来自五个简单的物理要求,基于基本假设的准备,转换和测量。这更类似于通常的狭义相对论,其中两个简单的物理要求-相对性原理和光速不变性-被用来推导闵可夫斯基时空的数学结构。我们的推导提供了对量子态空间结构的物理起源的见解(包括布洛赫球及其三维性的群论解释),并提出了构建量子理论一致修改的几种自然可能性。
2011-05-16 gr-qc hep-th quant-ph