Gravito-Electromagnetic Perturbations and QNMs of Regular Black Holes
在爱因斯坦引力与非线性电磁场耦合的框架下，我们研究了磁性规则黑洞的引力电磁微扰。通过将奇宇称的引力微扰与偶宇称的电磁微扰耦合，得到了微扰的主方程。作为应用，我们应用主方程数值求解了三类规则黑洞的准正规模。结果表明，规则黑洞的准数矩与理论参数和黑洞的磁荷密切相关，与Reissner-Nordström黑洞的准数矩有很大不同.这些结果的稳定性，这些规则的黑洞的迹象进行了详细讨论。
2022-10-08 gr-qc
Minkowski electromagnetic analog for Kerr-Newman electrovac solution
基于运动介质中电磁场的闵可夫斯基公式，导出了广义相对论中Kerr-Newman解的电磁模拟。等效系统是电荷和电流的分布，大部分集中在半径为a的旋转圆盘内。这发生在折射率不均匀的旋转介质中，并且“坐标系拖曳”的速度正好是电荷角速度的一半。
2004-09-06 gr-qc
Extension of Theory of Gravitomagnetism and Spinor Quantum Mechanics with Dynamics of Free Electromagnetic Field
本文通过引入自由电磁场的拉格朗日密度扩展了引力磁理论与旋量量子力学，证明了新增项对于恢复对称能量-动量张量的必要性，并指出理论形式与构建路径无关，纠正了先前的研究结论。
2024-02-14 gr-qc
Reconstructing Minkowski Space-Time
闵可夫斯基空间是一种重要的物理时空，对其进行全息描述是一个迫切的问题。本文进一步发展了在hep-th/0303006中提出的关于闵可夫斯基时空与定义在光锥边界上的共形场论之间的对偶描述的建议。我们关注的是二元性的引力方面。具体来说，我们识别引力全息数据，并提供闵可夫斯基时空（在更一般的上下文中理解为Ricci平坦空间）从数据中重建的方式。为了避免非线性爱因斯坦方程的复杂性，我们考虑了线性扰动，并对扰动进行了分析。分析分两步进行。首先，我们减少了闵可夫斯基空间中的问题，一个无限的一组场方程的de Sitter空间低一个维度。这些方程是相当了不起的：它们描述了德西特空间中的无质量和有质量的引力子。特别是，部分无质量的引力子在这种还原中自然出现。第二步，我们求解引力子场方程并识别全息边界数据。最后，我们考虑了黑洞时空的渐近形式，并确定了静态引力配置的质量信息编码在全息数据中的方式。
2004-06-18 gr-qc hep-th math.DG
Non critical superstring configuration and Minkowski space time in four dimensions
本文将文[3]中的非微扰含时玻色弦作用量推广到N=1的具有引力子背景的超对称世界片作用量，并假设超势是时间超坐标的函数。
2007-02-21 gr-qc hep-ph hep-th
Rotation Effects and The Gravito-Magnetic Approach
引力-电磁学在相对论中是普遍存在的。事实上，在许多情况下，引力的效应可以通过正式引入“引力-电场”和“引力-磁场”来描述，从相应的势开始，类似于电磁理论（另见A.塔尔塔利亚的贡献，这些程序）。“引力电磁学的许多面”在近似和完全理论方法中都与旋转效应有关。在这里，我们表明，通过使用1+3分裂，相对论动力学可以描述在重力电磁场（GEM）方面的完整理论。在此基础上，我们引入了一个“重磁Aharonov-Bohm效应”，它允许解释一些旋转效应作为重磁效应。最后，通过研究重磁效应对电磁信号传播的影响，提出了一种测量天体角动量的方法。
2004-10-18 gr-qc
Gravito-electromagnetic resonances
引力与电磁辐射的相互作用有着相当长的研究历史。众所周知，引力波的畸变可以驱动电磁信号的传播。由于受迫振荡提供了共振发生的自然阶段，重力电磁共振已被研究作为更有效的重力波探测方法的一种手段。在这份报告中，我们考虑了闵可夫斯基背景下的外尔场和麦克斯韦场之间的耦合，这也适用于引力弱的天体物理环境，在第二微扰水平。我们使用的协变方法，描述引力波通过横向分量的剪切，而不是纯张量度量扰动。目的是计算电磁信号的性质，电磁信号是由线性对应物与入射引力波相互作用产生的。我们的分析显示了引力驱动的电磁波的波长和振幅是如何随初始条件而变化的。更具体地，对于某些初始数据，发现感应的电磁信号的幅度发散。类似的发散引力电磁共振在宇宙学中也有报道。鉴于此，我们将闵可夫斯基空间的研究扩展到宇宙学，并讨论了上述两种物理环境之间的Weyl-Maxwell耦合的物理学和现象学中的类比和差异。
2011-08-10 astro-ph.HE gr-qc
Superconductor Meissner effects for gravito-electromagnetic fields in harmonic coordinates due to non-relativistic gravitational sources
众所周知，相对论性带电粒子的协变拉格朗日量会导致哈密顿量消失。另外，它表明，使用“空间+时间”拉格朗日导致一个新的规范动量和最小耦合规则，描述了电磁场和引力场耦合到相对论带电粒子。不同作者得到的哈密顿量之间的分歧得到解决。正则动量导致了伦敦方程和伦敦规范的新形式。利用调和坐标系中线性化的爱因斯坦场方程和非相对论性的理想流体，导出了引力-电磁场方程。这些用于获得磁场和重力磁场的新穿透深度。一个关键的结果是，只有当磁场也存在时，重力磁场才从超导体中排出。导出了超导体中的磁通量子和超导环中的量子化超电流。最后，在一个带电的旋转质量圆柱体的存在下的超导环的情况下被用作应用的形式主义开发的一个例子。
2022-01-31 cond-mat.supr-con gr-qc
Graviton propagation in ghost-free massive gravity
Abdus Salam Centre for Theoretical Physics, Imperial College（帝国理工学院阿卜杜斯·萨拉姆理论物理中心）；Departament de Física Quàntica i Astrofísica and Institut de Ciències del Cosmos (ICC), Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学量子天体物理学系及宇宙科学研究所）
研究无鬼大规模引力中两种可能的质量项，探讨引力子在不同背景下的传播特性，证明高频率极限下二阶引力子始终沿度规光锥传播。
2026-04-24 gr-qc hep-th
Reference Frames and the Physical Gravito-Electromagnetic Analogy
自广义相对论诞生之初，线性化的引力和电磁学之间的相似性就已为人所知。使用基于潮汐张量的精确方法，我们表明，这种类比只在非常特殊的条件下成立，并严重依赖于参考系。这就限制了文献中常见的“引力-电磁”方程的有效性。
2009-12-11 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Geometrization of gravito-electromagnetic interactions from boundary conditions in the variational principle
研究了在Einstein-Hilbert作用量的几何贡献的变分中考虑边界项时的可积性条件。我们探讨了当我们从背景黎曼流形到扩展黎曼流形进行位移时所获得的紧急物理动力学，其中非度量性是非零的。在这种情况下，当我们改变作用量时，在扩展流形中考虑了电动力学和非微扰引力波的经典描述。
2019-07-18 gr-qc hep-th
Gravitomagnetism and spinor quantum mechanics
本文系统地讨论了自旋为1/2的粒子在电磁场和弱引力场共同作用下的运动。本文继续以前的工作自旋零粒子，但它在很大程度上是独立的，可以作为一个介绍旋量在黎曼空间。分析是基于狄拉克方程表示一般协变形式和耦合最小的电磁场。由于只限于缓慢运动的物质源，如地球，我们可以用引力电（牛顿）势和引力磁（坐标系拖曳）矢量势来描述引力场，最近已经通过实验证实了这两种势的存在。我们的主要兴趣是粒子的轨道和自旋角动量与重力磁场的耦合。具体来说，我们计算的重力旋磁比为gsubg=1，这是比较的电磁旋磁比gsube=2的狄拉克电子。
2011-08-18 gr-qc
Graviton to photon conversion in curved space-time and external magnetic field
该研究在弯曲时空及外部磁场中推导引力波与电磁波耦合方程组，数值求解表明星系际磁场中的引力波-光子转换对遗迹引力波振幅和频谱影响甚微。
2023-12-26 astro-ph.CO gr-qc
Classical Sub-subleading Soft Photon and Soft Graviton Theorems in Four Spacetime Dimensions
经典的软光子和软引力子定理确定了一般经典散射过程的长波长电磁和引力波形，这些波形是由进出宏观物体的电荷和渐近动量决定的。在频率变量中执行电磁和重力波形的傅立叶变换，可以找到延迟时间的晚期和早期的电磁和重力波形。在这里扩展的形式主义在\cite{1912.06413}，我们推导出子subleading电磁和引力波形的行为像$u^{-2}(\ln u)$在早期和晚期延迟时间$u$在四维时空。我们还导出了标量QED中分析两个圈振幅的次次引导软光子定理。最后，给出了对（子）$^{n}$的主导非解析贡献的结构--主导经典软光子和引力子定理，它们在延迟时间$u$的早期和晚期表现出类似于$u^{-n}(\ln u)^{n-1}$的性质.
2020-10-28 gr-qc hep-th
Gravito-electromagnetic perturbations of MOG black holes with a cosmological constant: Quasinormal modes and Ringdown waveforms
本文研究带宇宙学常数的MOG黑洞的引力-电磁扰动，数值求解准正则模式与铃宕波形，发现增大参数α或Λ均使QNM频率实部和虚部减小，并揭示电磁与引力模式在MOG-德西特时空中具有等谱性和相同铃宕波形。
2023-10-11 gr-qc
Gravitational-wave signatures of gravito-electromagnetic couplings
本文研究非最小曲率-电磁耦合项 $ξR F_{μν}F^{μν}$ 产生的原初引力波信号，首次推导修正张量模式方程，发现电磁感应引力波具有普适红外频率标度 $f^5$，并证明其有望被 SKA、LISA、ET 和 BBO 等未来引力波实验探测到。
2024-08-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Graviton-photon oscillation in a cosmic background for a general theory of gravity
该研究在宇宙学场景下考虑背景宇宙磁场与不同引力框架，探究引力子-光子振荡现象，得到表征转化概率衰减的阻尼项，并指出退相干效应对该现象的潜在相关性。
2023-10-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Maxwell's equations in Minkowski's world: their premetric generalization and the electromagnetic energy-momentum tensor
1907年12月，闵可夫斯基用非常漂亮而紧凑的四维形式表示了麦克斯韦方程组：lor f=-s，lor F^*=0。在这里，Lorentz的缩写，代表四维微分算子。我们研究闵可夫斯基的推导，并显示这些方程如何推广到其现代premetric形式的张量和外部演算的框架（有效的广义相对论）。在提到一些应用premetric电动力学，我们转向闵可夫斯基的发现的能量动量张量的电磁场。我们讨论他是如何到达它和它的premetric制定看起来像。
2008-07-26 gr-qc hep-th physics.hist-ph
Interaction of Electromagnetic field with a Gravitational wave in Minkowski and de-Sitter space-time
由于最近在LIGO中发现了引力波，重新研究引力波与物质的相互作用是很重要的。在与Morales合作的前一篇论文中，研究了闵可夫斯基时空中引力波与标量场和中微子场的相互作用。在本文中，我们发现电磁波与引力波在平坦背景中具有相似的相互作用，并讨论了这一点对引力波探测器的意义。原初引力波产生于早期宇宙，因此研究宇宙背景中的引力波相互作用具有重要意义。本文讨论了de-Sitter背景下电磁波与引力波的相互作用。我们发现电磁波受到扰动和调制。这一结果是新的，对研究宇宙微波背景的不均匀性有一定的意义。
2021-08-03 gr-qc hep-th
Gravito-electromagnetic Effects of Massive Rings
线性后牛顿近似下的爱因斯坦场方程可以用电磁学来类比，即所谓的引力-电磁形式主义。我们用这个类比来研究大质量环的引力场：特别地，我们考虑了围绕中心体的开普勒轨道上的连续质量分布，并且我们计算了由这种质量分布在中心体和环之间的中间区产生的引力场，重点是源于环旋转的重磁分量。在这样做的时候，我们推广和补充一些以前的结果，专注于纯牛顿效应的环（从而忽略其旋转）或适用于旋转球壳的情况下。最后，我们研究了在一些简单的情况下，环的旋转的效果，并建议，在原则上，这种方法可以用来推断环的角动量的信息。
2015-04-27 astro-ph.EP astro-ph.GA gr-qc
Physical Effects of Extra Dimension and Concomitant Map between Photons and Gravitons in Randall-Sundrum Brane-World Scenario
在Randall-Sundrum膜世界假设下，研究了黑洞边界中引力波和电磁波扰动之间的关系，提出了传统形式的额外维膜世界扩展.从有效的5维Randall-Sundrum膜世界理论出发，分析了Reissner-Nordstrom黑洞中强场引起的电磁场和引力场的相互变换.
2006-10-27 gr-qc
Conversion of relic gravitational waves into photons in cosmological magnetic fields
讨论了引力波到电磁辐射的转换。计算了在复合时期和随后的宇宙学阶段中，在宇宙学背景磁场存在下引力子转变为光子的几率。产生的电磁辐射集中在光谱的X射线部分。研究表明，如果宇宙在大爆炸核合成（BBN）之前是由原初黑洞（PBH）主导的，那么PBH发射的残余引力子将在宇宙磁场中转化为光子，从而转化为几乎各向同性的电磁辐射背景.这种河外辐射可能是宇宙X射线背景的显著甚至主要成分。
2012-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Extending unified gravity to account for graviton-graviton interaction
本研究使用 Standard Model 的常规四矢量和张量场表示法阐述统一引力，通过扩展其最初的 Minkowski 时空表述以解释引力子-引力子相互作用，从而处理引力波在外部引力势中传播等问题，同时保持了 4xU(1) 规范不变性。
2025-08-11 gr-qc quant-ph
Gravitomagnetism in the Kerr-Newman-Taub-NUT spacetime
我们研究了Kerr-Newman-Taub-NUT时空中的试验粒子和电磁波的运动，以阐明与源的重磁磁矩有关的一些效应。特别是，我们确定在线性近似的贡献，这对引力的时间延迟和旋转的偏振平面的电磁波。此外，我们考虑的“球形”的Kerr-Taub-NUT时空中的不带电的测试粒子的轨道，并讨论了由于重力磁场的存在下的威尔金斯轨道的修改。
2003-01-15 astro-ph gr-qc
Gravito-Electromagnetic perturbation of higher derivative corrected Kerr-Newman black hole
研究缓慢旋转的4阶导数修正克尔-纽曼黑洞的线性引力电磁扰动，用超越KN几何的微扰法推导方程，扩展渐近迭代方法计算准正则频率，发现宇称扇区有等谱性破坏，还对其进行参数化以扩大适用性。
2026-08-18 gr-qc hep-th
Gravitoelectromagnetic quadrirefringence
本文提出研究引力波与电磁波相互作用的有效方法，揭示四折射及其对光度距离比的修正，并阐明波源印记与传播探测意义。
2024-04-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Interaction between gravitational radiation and electromagnetic radiation
在这篇综述论文中，我们研究了从法拉第到现在的引力和电磁力之间的联系。特别关注的是引力和电磁辐射之间的联系。讨论了当引力波通过磁场时产生的电磁辐射。然后，我们讨论了电磁辐射与引力波的相互作用，通过费曼图的过程$graviton + graviton \to photon + photon$。最后，我们回顾了最近的工作，真空生产对应的电磁辐射的引力波。
2018-11-03 gr-qc hep-th
Gravito-electromagnetism
我们开发和应用一个完全协变的1+3电磁引力类比。自由引力场协变地刻画为Weyl重电和重磁空间张量场，其动力学方程是Bianchi恒等式。利用空间向量代数和微积分的协变推广到空间张量场，我们展示了张量Bianchi方程和向量麦克斯韦方程组之间的协变类比.我们确定引力源项，耦合和潜在的和没有电磁类似物。证明了非线性真空Bianchi方程在引力-电和引力-磁张量场的协变空间对偶旋转下是不变的。我们构造了引力场的超能量密度和超坡印廷矢量作为自然U（1）群不变量，导出了它们的超能量守恒方程。一个协变的方法，重力电/磁单极子。
1998-01-28 astro-ph gr-qc hep-th
Graviton mediated photon-photon scattering in general relativity
本文研究了在闵可夫斯基背景下，由于自感引力扰动引起的光子-光子散射。我们专注于弱空间和时间依赖的振幅的平面波之间的四波相互作用，因为涉及较少数量的波的相互作用被排除的能量动量守恒。对Einstein-Maxwell系统进行了三阶微扰求解，得到了质心系统中任意极化情况下的耦合系数。与基于量子场论方法的计算进行了比较，并解释了小的差异。
2006-10-06 gr-qc hep-ph
Collision of "metamaterial universes": experimental realization of Minkowski domain wall
闵可夫斯基畴壁在引力理论中被积极地考虑。它们可能在真空相变期间形成，也可能是膜世界碰撞的结果。尽管闵可夫斯基畴壁具有有趣的物理性质，但自从几十年前首次引入以来，它一直停留在理论领域。在这里，我们演示了如何使用双曲型超材料的闵可夫斯基畴壁的电磁模拟。我们分析了壁面处的电磁场行为，并提出了一个简单的实验模型，由于两个Minkowski空间的碰撞Minkowski畴壁的形成。
2012-11-30 gr-qc physics.optics
A gravito-electromagnetic analogy based on tidal tensors
本文提出了一种新的方法来进行广义相对论和电磁学之间的物理类比，基于两种理论的潮汐张量。使用这种方法，我们写一个协变形式的引力类似的麦克斯韦方程组。给出了该类比的以下实现。第一个匹配的线性引力潮汐张量精确的电磁潮汐张量Minkwoski时空。第二个匹配精确的磁引力潮汐张量的超定常度量精确的磁潮汐张量的电磁弯曲的空间。在第三，我们表明，我们的方法导致两步精确推导陀螺仪上的Papapetrou力。然后，我们建立了一个新的证明一类张量恒等式，定义类型$\vec{E}^2-\vec{B}^2$和$\vec{E}\cdot\vec{B}$的不变量，我们展示了不变量建立在重力和电磁潮汐张量。我们将我们的方法与文献中常见的两个引力电磁类比进行对比，并认为它揭示了关于其中一个类比的有效性限制的争论，并澄清了有关其他物理解释的问题。
2007-05-21 gr-qc hep-th
Gauge Symmetry and Gravito-Electromagnetism
给出了任意背景时空中微扰爱因斯坦引力的张量描述。通过类比时空中电磁学的协变定律，定义了引力-电磁势和场，以模拟在属于微扰引力的规范对称性群的替换下的电磁规范变换。这些定义的优点是，在平坦的背景下，借助于协变常数类时矢量场，线性化的引力场方程的子集可以写成完全类似于麦克斯韦方程的形式（没有尴尬的因子4和多余的张量场）。它示出了如何在扰动引力系统中的剩余方程限制这些方程的解的时间依赖性，从而禁止传播矢量场的存在。在测试粒子上感生的重力电磁洛伦兹力被评估在这些领域与一个小陀螺仪上的扭矩一起。它的结论是微扰引力的类比麦克斯韦的电磁描述可以是有价值的（准）静态引力现象，但类比有其局限性。
2000-09-22 astro-ph gr-qc
Gravito-electromagnetic analogies
我们重新审视和进一步发展不同的重力电磁（GEM）的类比发现在文献中，并澄清它们之间的联系。特别强调的是放在两个确切的物理类比：类比的基础上惯性场从所谓的“1+3形式主义”，和类比的基础上潮汐张量。两者都是重新制定，扩大和推广。我们用两种形式写出麦克斯韦和完全精确的有源爱因斯坦场方程，加上代数比安奇恒等式，它们被转换成引力场的无源方程。每种方法的新结果都被公布。作为精确的类比的一个极限情况，得到了洛仑兹坐标系中线性化引力和电磁之间的著名类比。麦克斯韦张量和外尔张量之间的形式类比也进行了讨论，并与其他方法的见解一起，用于物理解释引力辐射。精确的条件下，重力和电磁之间的相似性发生了讨论，我们总结了每种方法的主要成果。
2014-10-25 gr-qc hep-th math-ph
The Gravito-Electromagnetic Approximation to the Gravimagnetic Dipole and its Velocity Rotation Curve
鉴于所观察到的螺旋星系的旋转曲线是平坦的，并受到一个简单事实的启发，即在牛顿引力下，一个有限范围的静止轴对称质量分布或暗物质涡旋很容易显示出一个稍微平坦的速度旋转曲线，直到与这种涡旋横向于星系盘的范围相当的距离，这种旋转曲线变平的可能性可能是纯粹引力性质的某种静止轴对称时空曲率的表现，而不需要某些暗物质粒子，被认为是在重力磁偶极子携带相反的NUT电荷的情况下，在其Misner弦的无张力极限，作为爱因斯坦方程的精确真空解。针对第一次评估的潜力，这样的建议比一个完整的成熟的研究其测地线容易，情况分析的范围内的弱场重力电磁学和非相对论动力学。从而确实导致有趣和令人鼓舞的结果。
2023-03-02 astro-ph.GA gr-qc hep-th
A complementary covariant approach to gravito-electromagnetism
从以前的论文中，我们提出了一个描述的广义相对论在引力电磁极限，我们提出了一个替代的修改引力理论。在前一个版本中，我们分析了矢量和张量运动方程，引力连续性方程，能量守恒，能量动量张量，场张量，以及与这些领域有关的约束。拉格朗日公式也表现为一个统一的和简单的配方，将有助于未来的调查。
2021-09-09 gr-qc
Collision of plane gravitational and electromagnetic waves in a Minkowski background: solution of the characteristic initial value problem
本文研究了在闵可夫斯基背景下具有不同波阵面和任意极化的平面引力波和电磁波的碰撞。我们首先提出了一个新的，完全几何制定的特征初始值问题的解决方案，在波的相互作用区域的初始数据是那些与接近波。我们还提出了一个一般的方法来解决这个问题，使我们能够在原则上构造的解决方案，在指定的初始数据。这是通过重新制定的非线性动力学方程的波在一个相关的线性问题的频谱平面。一个系统的线性积分的“进化”方程，解决这个谱问题的指定的初始数据被构造。然后，它明确地证明了如何从给定的特征初始数据可以构建各种碰撞平面波时空。
2004-10-11 gr-qc hep-th nlin.SI
Gravito-Electromagnetic Perturbations of Kerr-Newman Black Holes: Stability and Isospectrality in the Slow-Rotation Limit
爱因斯坦-麦克斯韦理论在真空中的最一般的定态黑洞解是克尔-纽曼度规，由三个参数：质量M、自旋J和电荷Q指定。在经典的广义相对论中，黑洞微扰理论中最重要和最具挑战性的问题是在Kerr-Newman几何中研究引力场和电磁场，因为微扰函数之间存在不可解的耦合。在这里，我们通过在慢旋转极限下工作来规避这个长期存在的问题。我们计算的拟正规模式的线性顺序J的任何值的Q，并提供第一个，完全一致的稳定性分析的Kerr-Newman度量。对于标量微扰，可以精确地计算准正规模，并且证明了当自旋J/Jmax<~0.5时，该方法的精确度在3%以内，其中Jmax是任意Q值下的最大自旋。非常值得注意的是，我们发现的数值证据表明，轴向和极性部门的重力电磁扰动是等谱的线性顺序的自旋。将我们的结果推广到非渐近平坦的时空，在规范/引力对偶和弦论的背景下可能是有用的。
2013-05-24 gr-qc hep-th math-ph
Electromagnetic Fields of Charged and Magnetized Cylindrical Conductors in NUT Space
本文给出了线重力磁偶的外部背景时空中具有非零电荷和电流的无限长圆柱导体的麦克斯韦方程组的解析解。结果表明，在有方位向电流的圆柱形导体壳周围产生的垂直磁场将被NUT源的引力场所修正。得到了在带电重磁粒子周围将产生没有任何牛顿模拟的纯广义相对论性磁场。
2006-08-09 astro-ph gr-qc
On the differential geometry of curves in Minkowski space
本文讨论闵可夫斯基空间中曲线的微分几何的某些方面。本文建立了Minkowski空间中的Serret-Frenet方程，并利用它们给出了Minkowski空间中曲线基本定理的一个非常简单的证明。我们还陈述并证明了另外两个定理，它们代表了三维欧氏空间中曲线微分几何的一个非常著名的定理的闵可夫斯基版本。讨论了Minkowski空间中无挠路的一般解。然后，我们应用四维Serret-Frenet方程来描述带电测试粒子在恒定均匀电磁场中的运动，并显示粒子的四维路径的曲率和挠率如何包含作用在粒子上的电磁场的信息。
2005-12-31 gr-qc math.DG
Electromagnetic counterparts of high-frequency gravitational waves having additional polarization states: distinguishing and probing tensor-mode, vector-mode and scalar-mode gravitons
来自额外维度、极早期宇宙和某些高能天体物理过程的引力波最多可能有六种极化：正型和交叉型（张量模引力子）、x型和y型（矢量模引力子）以及b型和l型（标量模引力子）。一些这样的GW的峰值或部分峰值区域仅分布在GHz或更高的频带中，这将是电磁（EM）响应的最佳频带。在本文中，我们调查的电磁响应，这样的高频GWs（HFGWs）具有额外的极化。本文首次讨论了：（1）背景稳定电磁场中六种可能极化的HFGW扰动电磁场解析解的具体形式;（2）三维同步共振系统（3DSR系统）和银河-河外背景电磁场中附加极化HFGW扰动电磁信号。这些微扰电磁场实际上是HFGW的EM对应物，并且这样的结果提供了一种同时区分和显示所有可能的六种偏振的新方法。它还显示：（i）在EM响应中，纯交叉、x型和纯y型偏振可以独立地产生微扰光子通量（PPF，信号），而正、b型和l型偏振产生不同组合状态的PPF。(ii)所有这六种偏振都具有可分离性和可检测性。（iii）在对来自额外维度的HFGW的电磁响应中，由于HFGW具有很高的频率、大的能量密度和特殊的频谱特性，区分和显示不同的极化是完全可能的。（iv）3DSR的PPF探测波段（10^8 ~ 10^12 Hz或更高）与FAST的PPF观测范围（7*10^7 ~ 3*10^9 Hz）具有一定的重叠性，两者的符合实验具有很强的互补性。
2021-12-22 gr-qc
Binary gravitational waves as probes of quantum graviton states
Kyushu University（九州大学）；Quantum and Spacetime Research Institute, Kyushu University（九州大学时空量子研究所）；Kobe University（神户大学）
研究利用二元系统发射的引力子，通过其可能呈现的亚泊松统计来探测早期宇宙产生的引力子态，以暴胀产生的压缩引力子态为例，确定了其呈现亚泊松统计的频率范围，为探测引力子态提供新途径。
2026-07-16 gr-qc quant-ph
The Gravitational Field of a Radiating Electromagnetic Dipole
我们从闵可夫斯基空间中麦克斯韦方程组的含时电偶极和磁偶极解开始。这个麦克斯韦场然后被用来确定引力场（外尔张量）作为闵可夫斯基背景的二阶扰动的行为。从外尔张量出发，我们继续寻找这种近似下的自旋系数和全度规。许多关系的物理意义进行了讨论。特别地，我们可以确定包含角动量通量项的角动量的守恒定律。
2008-07-22 gr-qc
The Global Stability of the Minkowski Spacetime Solution to the Einstein-Nonlinear Electromagnetic System in Wave Coordinates
本文研究了广义相对论爱因斯坦场方程与一类非线性电磁场模型的耦合问题。该系列包括所有满足以下标准的协变电磁模型：它们可以从足够规则的拉格朗日导出，它们在弱场极限下简化为线性麦克斯韦模型，并且它们对应的能量动量张量满足主导能量条件。我们的主要结果是证明了耦合系统的1 + 3维Minkowski时空解对于包括线性Maxwell模型在内的任何成员都是全局非线性稳定的。这个稳定性的结果是一个小数据的整体存在性结果的减少方程组，相当于原来的系统在我们的波坐标规范。我们的时空度量分量的分析是基于最近开发的Lindblad和Rodnianski，这使我们能够得到适当的估计张量系统的准线性波方程的非线性，满足弱零条件的框架。我们的分析的电磁场，满足准线性一阶方程，是基于Christodoulou开发的几何能量方法框架的扩展，以及在文章中开发的法拉第张量的逐点衰减估计的集合。我们直接与电磁场一起工作，从而避免使用电磁势。
2010-11-22 gr-qc math-ph math.AP
Non-Parallel Electric and Magnetic Fields in a Gravitational Background, Stationary Gravitational Waves and Gravitons
考虑了在存在引力场的情况下，具有平行电场和磁场分量的电磁场的存在性。一个非平行的解决方案被证明存在。接下来，我们分析了在自然界中发现定态引力波的可能性。最后，我们构造了一个D=4的有效量子引力模型。验证了树级酉性。
2000-06-16 gr-qc hep-th
On radiation from hyperbolic motion, behavior of electromagnetic fields, and coordinate transformations at infinity
Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）；NRC ”Kurchatov Institute”（库尔恰托夫国家研究中心）
通过分析均匀加速电荷的辐射，证明辐射能量逃逸出Rindler楔形区域，而在楔形区域内无论闵可夫斯基参考系还是Rindler参考系均无无穷远通量，且无穷远处坐标变换的非平凡性不影响此结论。
2026-05-22 gr-qc hep-th physics.class-ph
Gravitomagnetic Effects in the Propagation of Electromagnetic Waves in Variable Gravitational Fields of Arbitrary-Moving and Spinning Bodies
本文讨论了光在自引力自旋物体以任意速度运动的引力场中的传播。假设引力场在任何地方都是“弱”的。光线的运动方程在第一后闵可夫斯基近似中求解，该近似相对于万有引力常量$G$是线性的。我们不受引力透镜近似的限制，因此光测地线的解适用于光源和观测者的任意位置。应用该方法研究了脉冲星及其伴星自转对双星夏皮罗时延的修正。我们还推导了太阳系中引力体（太阳、行星）或引力透镜的旋转引起的光偏转角的修正。分析了由于光线偏转体的平移和旋转运动引起的引力频移。本文给出了描述电磁波偏振面相对论旋转（Skrotskii效应）的公式的一般推导。该公式适用于引力物体的任意平动和转动，大大推广了前人的结果。最后，我们讨论了由定域源（如双星系统）发射的引力波的Skrotskii效应。本文的理论结果可用于研究微弧秒空间天体测量中的各种相对论效应，并为FAME、SIM和GAIA等空间天体测量任务的数据处理开发相应的算法。
2001-10-25 astro-ph gr-qc
Gravitational Bremsstrahlung in the Post-Minkowskian Effective Field Theory
利用后闵可夫斯基有效场论方法研究了两个无自旋物体散射时的引力辐射。在牛顿常数$G$中，我们导出了与引力线性耦合的守恒应力能量张量和首阶和次首阶引力子发射的经典几率幅。振幅可以用紧凑的形式表示为涉及贝塞尔函数的费曼参数上的一维积分。我们用它来恢复的领先阶辐射角动量的表达。在两个机构之间的相对速度$v$展开后，我们计算了总的四个动量辐射到引力波在领先的顺序$G$和$v^8$，发现最近使用散射振幅方法计算的协议。我们的研究结果也使我们能够调查的零频率限制的发射能谱。
2021-06-25 gr-qc hep-th
A physically-motivated quantisation of the electromagnetic field on curved spacetimes
最近，Bennett等人[Eur. J. Phys. 37：014001，2016]提出了一种物理动机和明确的规范无关方案，用于平坦Minkowski空间中电磁场的量子化。在本文中，我们推广这个领域的量子化计划弯曲时空。在量子场论的标准假设范围内，只假定光子的物理性，我们导出了哈密顿量H，以及电场和磁场观测量E和B，而不必调用特定的规范。作为一个例子，我们量子化的电磁场在加速闵可夫斯基观察员，Rindler空间的时空，并证明与其他领域的量子化方案的一致性，通过再现Unruh效应。
2019-07-05 gr-qc quant-ph
Majorana's stellar representation for the local polarization of harmonic electromagnetic and gravitational waves
本文从操作的角度讨论了电磁波和引力波的局部极化，所有相关的数学框架都是根据局部探测器吸收的功率的测量来建立的。强调了观测结果对探测器性质的内在依赖性。特别地，使用对EMW的电场和磁场同样敏感的双对称检测器（分别为重力-电和重力-磁张量）。介绍了偏振的马约拉纳恒星表示，并强调了其物理解释。最后给出了波的能量密度、线动量密度、螺旋度和自旋密度在Majorana表象下的表达式。
2019-03-20 gr-qc physics.class-ph physics.optics
Angular Momentum Loss Due to Tidal Effects in the Post-Minkowskian Expansion
本研究基于振幅方法计算后闵可夫斯基领头阶两体碰撞角动量损失的潮汐修正，借助程算符结合两类振幅，用对撞机物理技术及后牛顿极限验证计算，结合已有静态场结果完成分析。
2023-08-22 gr-qc hep-ph hep-th
Proportionality of gravitational and electromagnetic radiation by an electron in an intense plane wave
加速的电荷会发射电磁辐射和引力辐射。经典上，人们发现电子在单色平面波中辐射的电磁能谱与相应的引力能谱成正比。从量子力学的角度证明了引力子光生和康普顿散射的振幅在树的水平上是成正比的。本文将强场QED和量子引力相结合，证明了任意平面波中非线性引力子光生的振幅与相应的非线性康普顿散射的振幅成正比.此外，引入经典的振幅，我们证明了比例依赖于半经典性质的电子的运动在平面波和能量动量守恒定律，导致相同的比例常数在经典和量子的情况下。这些结果将引力与电磁的相互作用深化到非线性和量子的层次。
2022-10-20 gr-qc hep-ph
Induced higher-derivative massive gravity on a 2-brane in 4D Minkowski space
在本文中，我们重新审视的问题，在2-膜嵌入在一个4D闵可夫斯基空间的引力，以解决高导数质量引力的诱导。我们探索传播子的结构，以找到良好的高导数大质量引力诱导膜上。通过对引力子传播子广义质量项的一种特殊情况的研究，我们得到了一个含有一个有质量的么正自旋2粒子和两个无质量粒子（一个自旋0粒子和一个自旋1粒子）的高阶引力模型.对于2-膜上的爱因斯坦-希尔伯特项的“对”和“错”符号，快子不存在的条件都是满足的。我们还发现在新的三维质量引力中加入了Pauli-Fierz质量项，从而恢复了低维DGP模型。
2015-01-31 gr-qc hep-th
Electromagnetic vacuum fluctuations and topologically induced motion of a charged particle
我们表明，一个非平凡的拓扑的闵可夫斯基时空的空间部分允许运动的带电粒子下的量子真空波动的电磁场。这是这些真空波动的潜在可观察效应。当带电粒子处于闵可夫斯基时空中时，我们得到了在一个，两个和/或三个方向上具有紧凑空间截面的均方速度色散。我们具体研究这些随机运动的细节时，空间部分被赋予不同的全球均匀和非均匀的拓扑结构。我们还表明，在闵可夫斯基时空的空间部分的一个方向上的紧化足以引起在紧凑和非紧凑的方向上的速度色散分量。这些随机运动下的真空涨落是否可以局部地用来揭示全球（拓扑）的均匀性和不均匀性的问题进行了讨论。在全局均匀空间中，带电粒子的拓扑诱导速度色散与粒子的位置无关，而在全局非均匀空间中，速度的时间演化取决于粒子的位置。最后，利用全局齐性空间的Minkowski拓扑极限，证明了紧致拓扑长度的值越大，带电粒子速度色散可以忽略的时间间隔越长。这意味着当闵可夫斯基时空被赋予简单连通的空间拓扑时，带电粒子在电磁量子涨落下不允许运动。带电粒子在电磁量子真空涨落作用下的这种随机运动的最终基础是一个非平凡的空间拓扑。
2020-05-31 gr-qc hep-th quant-ph
Electromagnetic energy and momentum in moving media
电磁能量-动量张量问题是宏观电动力学中最古老和最有争议的问题之一。在这个问题的中心是一个关于运动介质的闵可夫斯基和亚伯拉罕张量的争论。报告概述了目前的情况。在一般的拉格朗日-诺特框架下讨论后，闵可夫斯基张量被恢复为正则能量-动量。结果表明，能量，动量和角动量的平衡方程总是满足开放的电磁系统，尽管缺乏的正则张量的对称性。另一方面，虽然亚伯拉罕张量不是从第一原理定义的，但只要有类时向量，就可以用公式给出一个一般的对称化处方。详细分析了具有各向同性电磁性质的相对论性理想流体与电磁场相互作用的变分模型。阐明了介质的闵可夫斯基能量动量张量、正则能量动量张量与亚伯拉罕张量之间的关系。它表明，亚伯拉罕能量动量是相关的时，物质的4-速度是唯一的协变变量，进入本构张量。
2008-08-14 gr-qc hep-th physics.class-ph
