On the Stability of Spherical Membranes in Curved Spacetimes
我们研究了弯曲时空中球膜的存在性和稳定性。对于Schwarzschild-de Sitter背景下的Dirac膜，我们发现存在一个平衡解.通过微调无量纲参数$ΛM^2,$，静态膜可以在黑洞事件视界外的任何位置，甚至在拉伸视界，但解决方案是不稳定的。我们表明，模式具有$l=0$（和$ΛM^2<16/243$也$l=1$）负责的不稳定性。我们还发现，球面高阶膜（膜与外部曲率修正），相反，发生在平坦的闵可夫斯基空间，{ \it}有平衡解决方案，在一般的弯曲背景，特别是，也在“平原”史瓦西几何（而狄拉克膜没有平衡解决方案）。然而，这些解决方案也不稳定。我们将讨论一种绕过这些不稳定性问题的方法，并且我们还将我们的结果与最近提出的将黑洞事件视界表示为相对论玻色子膜的想法联系起来。
1996-02-06 astro-ph gr-qc hep-th
Instability of nonminimally coupled scalar fields in the spacetime of thin charged shells
研究了带电球壳时空中与引力非极小耦合的自由标量场在线性扰动下的稳定性。我们的分析是在弯曲时空中的量子场论的背景下进行的。本文完成了以前的分析，考虑了指数增强的真空涨落的时空中的质量壳。
2016-02-23 gr-qc hep-th
Dark Matter from Entropy Perturbations in Curved Field Space
多场暴胀情景中激发熵模的累积能量密度可以扮演暗物质的角色。在通常的情况下，没有任何转向轨道的平场空间，只有轻的超视界熵模可以通过引力不稳定性激发。在负曲率场空间的情况下，我们表明，亚视界熵模式可以激发，以及通过由场空间的负曲率诱导的快子不稳定性。后者允许产生熵模式，其质量大于或等于膨胀期间哈勃膨胀率的数量级，从而导致新的暗物质场景。由于视界下模的贡献，相应的谱密度在一个尺度上有一个峰值，小于基于平坦场空间的模型中的峰值。这种差异使得我们的模型在观测上是可区分的。
2022-02-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational versus magnetohydrodynamic waves in curved spacetime in the presence of large-scale magnetic fields
该研究在含大尺度磁场的Thorne度规各向异性弯曲时空中推导GR MHD方程，通过数值求解扰动方程发现引力波传播会激发MHD模式、发生能量转移，导致带电粒子加速与引力波阻尼。
2023-06-14 gr-qc
Geometrodynamics: The Nonlinear Dynamics of Curved Spacetime
我们回顾了弯曲时空的非线性动力学的发现，这在很大程度上是通过爱因斯坦方程的数值解实现的。我们讨论了引力坍缩中的临界现象和自相似性、时空曲率在奇点附近的行为、5维时空中黑弦的不稳定性以及四维黑洞的碰撞。我们还讨论了通过观测引力波进一步发现几何动力学的前景。
2017-06-28 gr-qc
Ergoregion instability of a rotating quantum system
利用理想流体中的声扰动和弯曲时空中的Klein-Gordon标量场之间的类比，我们研究了量子系统的准正规模：旋转的玻色-爱因斯坦凝聚体。为了计算拟正规频率，我们使用两种不同的数值技术，即直接积分和连分式方法。我们详细研究了这种线性扰动系统的能区不稳定性，比较了不同的设置配置的结果。
2018-07-19 gr-qc
Four-Fermion Condensates in Curved Spacetimes: A Functional Approach
Brown University（布朗大学）；University of Lethbridge（莱斯布里奇大学）；University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
本文采用泛函方法研究弯曲时空中的四费米子凝聚，计算标量道NJL平均场对能量动量张量的单圈局域贡献，推导对应能量密度和压强，验证常数凝聚极限与平直空间结果一致，并说明BCS配对相关内容。
2026-08-11 gr-qc hep-th
Higher Derivative Scalar Quantum Field Theory in Curved Spacetime
本文研究了在固定弯曲背景时空中的自由标量场$ϕ$，它服从形式为$F(\Box)ϕ=0$的高阶导数场方程，其中$F$是形式为$F(\Box)= \prod_i (\Box-m_i^2)$的多项式，所有质量$m_i$是不同的实质量.利用辅助场方法简化计算，得到了Belinfante-Rosenfeld对称能量动量张量的表达式，并与Minkowski时空背景下的正则能量动量张量进行了比较.我们还获得了量子化所需的守恒辛电流，并简要讨论了负能量与负范数的问题及其与欧几里德治疗中的反射正性的关系。我们研究，不假设球对称，有限能量静态解的标量方程的可能存在性，在静态或静止的背景几何。在各种假设下，我们建立了静态黑洞的不存在性结果，包括一个无标毛定理。我们认为派斯乌伦贝克场论在宇宙学德西特背景，并显示如何哈勃摩擦可能会消除什么，否则将是不稳定的行为时，相互作用。
2019-07-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Electroweak Vacuum Instability and Renormalized Higgs Field Vacuum Fluctuations in the Inflationary Universe
在这项工作中，我们研究了电弱真空不稳定性期间或之后的通货膨胀。在暴胀宇宙中，de Sitter空间中，真空场涨落$\left< {δϕ}^{ 2 } \right>$与哈勃尺度$H^{2}$成比例地增大。因此，希格斯场$\left< {δϕ}^{ 2 } \right>$的大的暴胀真空涨落是潜在的灾难性的触发真空跃迁到负能量普朗克尺度真空状态，并导致宇宙的立即崩溃。然而，真空场波动$\left< {δϕ}^{ 2 } \right>$，即，真空期望值具有紫外发散，因此需要重整化来估计真空跃迁的物理效应。因此，本文从弯曲时空中量子场论的角度重新审视了电弱真空不稳定性，并通过绝热正则化和点分裂正则化讨论了弯曲时空中由有效势${ V }_{\rm eff}\left( ϕ\right)$和重整化真空涨落$\left< {δϕ}^{ 2 } \right>_{\rm ren}$确定的均匀Higgs场$ϕ$的动力学行为.我们简单地假设希格斯场只通过非最小的希格斯-引力耦合$ξ(μ)$来耦合引力。在这种情况下，电弱真空稳定性不可避免地受到均匀希格斯场$ϕ$的动力学行为的威胁，或者AdS域或气泡的形成，除非哈勃尺度足够小$H< Λ_{I} $。
2017-08-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Field Quantisations in Schwarzschild Spacetime: Theory versus Low-Energy Experiments
Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院）；RWTH Aachen University（亚琛工业大学）
研究Schwarzschild时空远视界区域Hawking粒子的传播子，发现其与路径积分形式主义结果存在差异，揭示量子场论与低能实验间的矛盾。
2026-04-04 gr-qc hep-th quant-ph
Thermodynamic Instability of Black Holes of Third Order Lovelock Gravity
本文利用热力学热力学第一定律计算了不带电的三阶Lovelock引力黑洞的质量和温度以及熵。通过研究温度随质量参数的变化曲线，我们对双曲视界黑洞的稳定性进行了分析，发现双曲视界黑洞存在一个中间的热不稳定相。对于三阶Lovelock引力不带电拓扑黑洞，这种不稳定相的存在在低阶Lovelock引力中不存在.我们还进行了一个球形的，7维黑洞的Lovelock引力的稳定性分析，并发现，虽然这些类型的黑洞的小值的Lovelock系数有一个中间不稳定的阶段，他们是稳定的大值的Lovelock系数。我们还发现在高维中这些黑洞存在一个中间不稳定相。这种稳定性分析表明，具有弯曲视界的黑洞的热力学稳定性并不是所有广义引力理论的鲁棒特征。
2009-03-25 gr-qc hep-th
"Swimming" versus "swinging" in spacetime
Wisdom最近揭示了一种新的相对论效应，称为“时空游泳”，其中弯曲时空中的准刚性自由体可以通过执行“局部”循环形状变形来“加速”，“减速”或“偏离”它们的下落。我们在这里表明，对于足够快的周期，这种效果占主导地位的非相对论性相关的，命名为“空间摆动”，其中下降是通过改变“非本地”的周期性变形在牛顿引力场。因此，我们希望澄清这两种效果之间的区别，不留下任何争议的余地。此外，领先的贡献，游泳的智慧预测的效果是丰富的高阶项和整个结果被推广到适用的情况下，三脚架是在大的红移区域。
2006-01-10 astro-ph gr-qc
The vertical structure of galactic discs: nonlocal gravity versus dark matter
本研究通过高分辨率N体模拟与解析推导，对比了非局域引力理论与标准暗物质模型下星系盘的垂直弯曲不稳定性，发现二者不稳定区域存在差异，为区分两种引力理论提供了新依据。
2024-03-04 astro-ph.GA gr-qc
Highly compact neutron stars in scalar-tensor theories of gravity: Spontaneous scalarization versus gravitational collapse
引力的标量-张量理论是广义相对论的扩展，包括一个额外的、非最小耦合的标量自由度。这些理论中的一大类，虽然在弱场区与GR没有什么区别，但由于非微扰的强场效应（称为自发标量化），预测了中子星完全不同的现象。在标量场和物质场之间的有效线性耦合$β_0$足够负（即$β_0 \lesssim -4.35$）的理论中，这种效应是已知的，并且受到脉冲星定时观测的强烈约束。在测试场近似下，自发标量化表现为一种类似快子的不稳定性。最近，有人认为，在$β_0>0$理论中，一个类似的不稳定性将由足够紧凑的中子星服从现实的状态方程触发。在这项工作中，我们调查了这种不稳定性的终态与$β_0>0$的一些代表性的耦合功能。这是通过现有的平衡配置的能量平衡分析，并通过数值确定的非线性柯西发展的不稳定的初始数据。我们发现，相反的$β_0<0$的情况下，不稳定的最终状态是高度敏感的耦合函数的细节，从引力坍缩自发标量化。特别是，我们表明，第一次，自发标量化可以发生在理论与$β_0>0$，这可能会引起新的天体物理学的引力理论的测试。
2016-06-22 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Plasma-photon interaction in curved spacetime I: formalism and quasibound states around nonspinning black holes
本文研究了等离子体存在下弯曲时空中电磁场传播的线性动力学。动力学方程一般更涉及和丰富的比有效的Proca方程作为一个模型，在以前的工作。我们讨论的一般方程，并专注于在球对称黑洞的背景下的冷等离子体的情况下，表明该系统承认等离子体驱动，quasibound电磁状态，容易成为超辐射不稳定时，黑洞旋转。准束缚态不同于Proca方程的准束缚态，并且与大质量标量场的情况有一些相似之处，这表明与以前的估计相比，线性不稳定性可以被强烈抑制。我们的框架提供了第一步，全面了解周围的天体物理黑洞的等离子体光子相互作用。
2021-06-29 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
On backreaction effects in geometrical destabilisation of inflation
本文研究了场空间为负弯曲的多场暴胀模型的几何不稳定性。我们分析了均匀的背景如何在几何不稳定的存在下演变，并表明，在简单的模型中，运动学的反作用发生，关闭不稳定。我们还跟踪了不稳定标量涨落的演化。我们表明，他们协助运动学的反作用，同时保持在微扰制度。我们的结论是，在最简单的几何不稳定模型中，暴胀不会过早结束，而是沿着一个修改后的、偏离轨道的场空间轨迹前进。
2019-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Rotating Curved Spacetime Signatures from a Giant Quantum Vortex
University of Nottingham（诺丁汉大学）；King’s College London, University of London（伦敦国王学院，伦敦大学）；Perimeter Institute（珀杜研究所）；Newcastle University（纽卡斯尔大学）
本文研究了通过超流体实现旋转弯曲时空的稳定性，展示了巨量量子涡的形成及其在模拟黑洞环状回波中的应用。
2024-01-23 gr-qc physics.flu-dyn
