Gravitational waves generated by laser accelerated relativistic ions
研究了激光加速相对论离子产生引力波的情况。考虑了激光等离子体加速的活塞模型和光帆模型,导出了时空度规扰动的解析表达式。对于这两种模型,讨论了引力波振幅与激光和等离子体参数以及引力波谱和角分布的关系
2016-09-27 gr-qc physics.plasm-ph
On the spectral shift and the time delay of light in a Rindler accelerated frame
我们讨论了广义相对论在Rindler加速观测者的背景下预测的两种效应:引力光谱移动和光的时间延迟。根据爱因斯坦等效原理,我们证明了在没有引力场的Rindler坐标系中,这些效应也会出现。
2006-07-02 gr-qc
The equivalence principle, uniformly accelerated reference frames, and the uniform gravitational field
在相对论的背景下研究了平坦时空中匀加速参考系与均匀引力场之间的关系。它表明,相反,在本杂志的页面以前的声明,等效性并没有打破在这种情况下。不需要对牛顿近似或小封闭体的限制。
2010-03-15 gr-qc physics.class-ph
The Emission of Electromagnetic Radiation from Charges Accelerated by Gravitational Waves and its Astrophysical Implications
我们提供的计算和理论论据支持电磁辐射的发射带电粒子加速的引力波(GWs)。这些波有重要的间接证据支持它们的存在,但它们与普通物质的相互作用很弱。我们表明,带电粒子与GW相互作用的感应振荡,这导致电磁辐射的发射,也将导致波衰减。这些想法得到了一小部分文献的支持,以及基于GW记忆效应的粒子加速的额外参数。我们推导出的数量级功率计算的各种初始电荷分布加速的GWs。由此产生的功率发射是非常小的,但所有非常强的GW与大量的电荷相互作用。如果这里的结果得到证实和补充,可能会导致诸如早期宇宙GWs衰减之类的重大后果。此外,这种效应可以将GW检测技术扩展到电磁领域。这些探索值得研究,以确定这种辐射的存在,因为在活跃的GW天体物理学时代,完善我们的理论框架是极其重要的。
2015-02-03 gr-qc
Gravitational energy and radiation of a charged black hole
本文在广义相对论的遥平行框架下分析了带电黑洞的能量位形。我们得到了静止坐标系中引力场的能量动量张量,并计算了它对系统总能量的贡献。我们研究了用加速坐标系测量的同一个引力场,并分析了能量动量张量是如何变换的。我们发现,在加速坐标系中,引力场出现了类似Poyinting的通量,而电磁场则没有。
2017-08-16 gr-qc
Gravitational Waves Emitted by a Uniformly Accelerated Mass: The Role of Zero-Rindler-Energy Modes in the Classical and Quantum Descriptions
本文受标量与Maxwell电动力学启发,分析Unruh效应对均匀加速质量产生引力波的作用,揭示零能量Rindler引力子在构建惯性观测者所测辐射中的关键角色。
2023-11-10 gr-qc hep-th
GPU-Accelerated Searches for Long-Transient Gravitational Waves from Newborn Neutron Stars
提出一种基于GPU和JAX的高效搜索方法,用于探测双中子星并合或超新星产生的新生中子星长暂现引力波,处理速度显著提升且能覆盖大片天区,已部署于LIGO-Virgo-KAGRA O4运行中。
2025-07-10 gr-qc
Radiation from a uniformly accelerated charge in the outskirts of a wormhole throat
以可穿越虫洞为理论背景,我们重新审视了广义相对论的一个深层问题:匀加速带电粒子是否辐射?我们具体到最近提出的引力切伦科夫辐射,当里奇张量的空间部分是负的。如果是$^{^{(3+1)}}R^i_{\phantom{i}i}< 0$,穿过引力场的物质就违反了弱能量条件。在这种情况下,光的有效折射率大于1,即粒子在该介质中的传播速度比光子快。这就违反了等效原则。
2000-11-27 gr-qc
Relic gravitational waves and present accelerated expansion
我们计算了大爆炸时产生的引力波的当前功率谱(后来在宇宙膨胀期间被不同的跃迁放大),并考虑了目前的加速膨胀阶段。同样,我们确定了假设的第二个尘埃时代的功率谱,如果在未来的某个时候,暗能量(据说驱动了当前的加速膨胀)以这样一种方式进化,它在动力学上变得与冷暗物质相当。计算出的功率谱以及波的密度参数的演变可以用来区分膨胀的阶段,并有助于确定暗能量的性质。
2004-09-15 astro-ph gr-qc hep-ph
Numerical modeling of gravitational wave sources accelerated by OpenCL
在这项工作中,我们利用OpenCL框架,使用硬件加速器- Cell BE和Tesla CUDA GPU加速EMRI建模应用程序。我们详细描述了这些计算技术和我们的并行化方法,展示了我们的性能结果,然后将它们与我们以前基于原生CUDA和Cell SDK的实现进行了比较。OpenCL框架允许我们在两种架构上执行相同的源代码,同时获得与原生SDK相当的强大性能增益。
2011-10-04 gr-qc physics.comp-ph
Accelerated Time-domain Analysis for Gravitational Wave Astronomy
International Centre for Theoretical Sciences - Tata Institute of Fundamental Research(国际理论科学中心 - 塔塔基础研究所);Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics(大学间天文学与天体物理学中心);Institute for Gravitation & the Cosmos, Department of Physics, Penn State University(宾夕法尼亚州立大学物理学院引力与宇宙研究中心)
本文提出了一种完整的时域引力波推断方法,利用结构化线性代数和硬件加速实现大规模似然评估,验证了该方法在引力波天文中的应用。
2026-04-10 astro-ph.IM gr-qc
Two-dimensional black holes in accelerated frames: quantum aspects
通过考虑引力理论中二维单参数群的带电黑洞解,发现存在具有简单质荷关系的量子力学稳定的引力扭结.与爱因斯坦的对应物(即极端的Reissner-Nordström)不同,它们具有非零的视界表面引力。
1996-07-04 gr-qc
On the spin-rotation-gravity coupling
本文讨论了内禀自旋的惯性和引力性质,并简要地回顾了这方面的一些最新工作。本文对相对论波动方程推广到加速系统和引力场的问题作了批判性的研究。提出了加速观测器的非局部理论,并将其预测与观测进行了比较。
1998-03-05 gr-qc
Gravitational bremsstrahlung and the Fulling-Davies-Unruh thermal bath
本文将加速电荷与Fulling-Davies-Unruh热浴相互作用的分析方法推广到引力辐射,证明均匀加速点质量-弦系统在共同加速坐标系中的热浴相互作用率等于Minkowski时空标准方法计算的引力子发射率。
2024-03-31 gr-qc hep-th
Gravitational memory for uniformly accelerated observers
最近,Hawking,Perry和Strominger描述了一个物理过程,即通过一个没有球对称性的下落物质冲击波在Schwarzschild黑洞上植入超平移头发。利用Rindler视界的BMS-型对称性,我们提出了一个类似的过程,即用无平面对称性的物质冲击波在Rindler视界上植入超平移毛发,并研究了相应的记忆效应对Rindler族均匀线性加速观测者的影响.我们假设每个观察者保持线性均匀加速通过波,在这个意义上的弯曲时空推广的勒托-弗伦内方程。从一个家庭的观察员谁遵循一个单一的推动Killing矢量的轨道波之前,我们发现,波已经通过后,每个观察员仍然遵循的轨道的推动Killing矢量,但这种推动不同的轨迹轨迹,和随机依赖进行记忆的平面不均匀性的波。我们预期这种经典的记忆现象在林德勒空间量子场论中也有对应的。
2017-09-21 gr-qc hep-th
Testing General Relativity With Laser Accelerated Electron Beams
通过激光场获得的$10^{21} g$量级的电子加速,为实验检验广义相对论的基石之一--弱等效原理--提供了可能性。弱等效原理认为,引力场的局部效应与在平坦时空中适当加速的观测者所感知到的效应是不可区分的。我们说明了如何可以做到这一点,通过解决爱因斯坦方程在真空中,并集成的测地线运动方程的均匀加速粒子。
2012-07-16 gr-qc
Yang-Mills Gravity in Flat Space-time, II. Gravitational Radiations and Lee-Yang Force for Accelerated Cosmic Expansion
在平坦时空中具有平移群$T(4)$的杨-米尔斯引力中,涉及二次平移规范曲率的不变量作用量导致了四极辐射,这与实验结果是一致的。在二级近似下,辐射功率与爱因斯坦引力中的辐射功率相同。我们还根据$U_{b}(1)$规范场的长程Lee-Yang力和已建立的重子数守恒定律讨论了宇宙加速膨胀的一个有趣的物理原因。证明了只要规范场满足一个四阶微分方程,李-杨力可以与线性势$\propto r$相关联.此外,我们考虑了与宇宙加速膨胀有关的李-杨力的实验测试。本文简要地讨论了加速参考系和加速吴-多普勒效应推广洛伦兹变换的必要性。
2010-05-18 gr-qc hep-th math-ph
Very Special Relativity in Accelerated Frames: Non-relativistic Effects in Gravitational Spectroscopy of Ultracold Neutrons
Technische Universität Wien(维也纳工业大学);Pontificia Universidad Católica de Chile(智利天主教大学)
本文在甚狭义相对论框架下计算加速参考系中非相对论哈密顿量的领头阶与次领头阶修正,研究超冷中子引力谱学中的洛伦兹破缺效应,并基于 qBounce 灵敏度首次给出中子 VSR 参数的粗略约束。
2026-10-08 gr-qc hep-ph
A New Method of Accelerated Bayesian Inference for Comparable Mass Binaries in both Ground and Space-Based Gravitational Wave Astronomy
随着计算资源的进步,贝叶斯推断正日益成为GW天文学实践的标准工具。然而,诸如马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)的算法需要大量的迭代来保证收敛到目标密度。每个链需要大量的似然函数的评估,并且在Hessian MCMC的情况下,需要计算Fisher信息矩阵以用作建议分布。由于每次迭代都需要生成至少一个引力波形,因此我们很快就达到了当前贝叶斯算法的排除点,特别是对于波形长度很大且波形生成时间为秒级的低质量系统。这突然需要一个单一的MCMC的许多周的时间尺度。由于每个似然和Fisher信息矩阵计算需要评估噪声加权标量产品,我们证明了通过使用积分的线性,以及超过90%的生成时间花费在小于最大值三分之一的频率上的事实,我们可以构建复合积分,以3.5和5.5之间的因子加速可比质量二进制的MCMC,这取决于波形长度。该方法与源和探测器类型无关,并且可以应用于显示显著频率演化的任何波形,例如Advanced LIGO/Virgo的恒星质量双星,以及eLISA的超大质量黑洞
2014-11-03 gr-qc
On Fast Linear Gravitational Dragging
本文给出了深势球壳中惯性系的快速线性引力拖曳的新公式。壳层被充电,并被电场电加速,电场的源包括在溶液中。
2012-02-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Accelerated expansion in bosonic and fermionic 2D cosmologies with quantum effects
在这项工作中,我们分析了玻色子和费米子成分,包括量子校正,在二维(2D)宇宙学模型产生的影响。我们专注于与Callan-Giddings-Harvey-Strominger模型相关的引力理论,以模拟年轻的空间线性宇宙的动力学。宇宙底层是由{ \it暴胀子}场加上物质分量形成的,它们是二维引力场的来源;自由度也包括存在一个光子场。我们表明,这种组合允许,在其他情况下,模拟一个时期的通货膨胀,这将是一个(玻色子/费米)物质主导的时代。我们还分析了量子效应如何影响膨胀的命运,因为在2D中我们有一个一致的(可重整化的)引力量子理论。系统的动力学行为由引力场方程、源的Klein-Gordon方程和Dirac方程以及介子场方程的解导出。一致的(加速)制度之间的二维方程的解决方案,结果强烈依赖于初始条件用于场的极化子。在费米子作为物质场被包含的特殊情况下,向减速膨胀的转变是可能的,这在完全玻色子的情况下不会发生。
2009-06-17 gr-qc
Quasinormal modes of gravitational perturbation for uniformly accelerated black holes
本文将加速旋转黑洞的无质量扰动主方程转化为 Heun 方程,计算了其准正模式频谱,识别出光子球、近极端和加速三种张量扰动模式,并发现特定加速下 $m_0=1$ 模式的反常行为。
2024-03-29 gr-qc
$\tildeδ$ Gravity, $\tildeδ$ matter and the accelerated expansion of the Universe
提出了一个基于两个对称张量$g_{μν}$和$\tilde{g}_{μν}$的引力场模型。在这个模型中,新的物质场被添加到原始的物质场中,由额外的对称性($\tildeδ$对称性)激发。我们称之为$\tildeδ$物质场。我们发现,有质量的粒子不遵循测地线,而无质量粒子的轨迹是零测地线的有效度规。然后,我们研究宇宙学的情况下,我们得到一个加速膨胀的宇宙没有暗能量。
2017-11-02 gr-qc
Spontaneous excitation of an accelerated atom coupled with quantum fluctuations of spacetime
引力量子化的一个直接结果是量子引力真空涨落,它在引力极化的原子中引起四极矩。本文研究了真空中具有匀加速$a$的可引力极化原子与涨落量子引力场相互作用的自发激发,并与Unruh温度下热引力子浴中的静态原子的结果进行了比较.我们发现,在时空涨落作用下,真空中匀加速原子和热浴中静止原子都有可能从基态跃迁到更高的激发态.跃迁率中出现与$a^4$和$a^2$成正比的项表明匀加速和热场之间的等价性丧失。
2019-07-24 gr-qc hep-th quant-ph
Propagation of Dirac Wave Functions in Accelerated Frames of Reference
在加速参考系中,从惯性效应中发现狄拉克波函数的一阶引力效应。对内禀自旋的Lense-Thirring效应和旋引力比进行了推导和讨论。我们利用参考系之间的坐标变换来研究和理解标量粒子的透镜-瑟林效应。对于Dirac粒子,得到了从惯性系到运动加速系的波函数变换算符。由此解出狄拉克波函数,其偏振变化给出一阶引力效应的旋引力比1。程函的方法来解决这个问题的最后准备扩展到调查涉及曲率项。
2004-07-30 gr-qc
Accelerated Bayesian parameter estimation and model selection for gravitational waves with normalizing flows
Mullard Space Science Laboratory(穆拉德空间科学实验室);University College London(伦敦大学学院);Utrecht University(乌得勒支大学);Nikhef(荷兰国家亚原子物理研究所);Center for Computational Astrophysics(计算天体物理中心);Flatiron Institute(弗拉蒂伦研究所);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Alan Turing Institute(阿兰·图灵研究所)
本研究提出结合Jim归一化流增强MCMC采样器与学习型调和均值估计器的加速流水线,实现引力波贝叶斯参数估计与模型选择,在单GPU上达到16核CPU传统方法的精度,计算速度最高提升15倍,且代码开源可复现。
2024-10-31 astro-ph.HE astro-ph.IM cs.LG
Late time accelerated Brans-Dicke pressureless solutions and the supernovae type Ia data
在Brans-Dicke理论中,无压流体的宇宙学解在参数$ω$的一定范围内表现出渐近加速相,内插了物质主导相和暴胀相。有效引力耦合为负。我们测试这个模型对超新星Ia型的数据。观测资料的拟合比$ΛCDM$模型的拟合稍好。我们对如何使大尺度的负引力耦合与局域检验相一致作了一些推测。在此背景下的结构形成问题的一些考虑。
2005-10-27 astro-ph gr-qc
Quantum Radiation of Uniformly Accelerated Spherical Mirrors
研究了小球面镜作匀加速运动产生的量子辐射。为了得到无质量标量场的格林函数,我们用威克旋转。在欧几里德域的问题是减少到寻找一个电势在4D平面空间中存在的金属环形边界。后一个问题通过分离变量来解决。在进行逆Wick旋转之后,我们获得波区区域中的Hadamard函数,并使用它来计算波区中的真空涨落和真空期望的能量密度通量。
2001-06-07 gr-qc
Accelerated Bayesian model-selection and parameter-estimation in continuous gravitational-wave searches with pulsar-timing arrays
我们描述了几种新的技术,加速贝叶斯搜索连续引力波发射的超大质量黑洞二进制脉冲星定时阵列。这些技术减轻了搜索维数的问题增加与脉冲星阵列的大小,所产生的必须包括一个额外的参数,每个脉冲星作为阵列扩展。这个额外的参数对应于搜索的相位的引力波,因为它传播通过每个脉冲星,使我们可以连贯地包括脉冲项在我们的搜索策略。我们的技术使分析易于使用强大的证据评估包,如MultiNest。我们发现我们的技术与参数估计和贝叶斯因子评估与完整的信号模板进行了良好的协议,并得出结论,这些技术使脉冲星定时阵列的连续引力波信号的检测和表征优秀的第一刀工具。重要的是,在低到中等的信噪比下,分析加速的因子可以> 100,允许系统注入和信号恢复的严格程序,以在贝叶斯形式体系内建立稳健的检测标准。
2014-11-21 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Gravitational waves in a de Sitter universe
将邦迪-萨克斯形式中爱因斯坦方程精确线性化解的构造推广到德西特时空线性化的情况。构造了由远距离观测者测量的引力波场,从而确定了由这些观测者测量的能量。发现引力波能量守恒一般不适用于惯性观测者,但对于一类加速观测者,即具有类时但非测地线的世界线的观测者,可以用公式表示。
2016-03-02 gr-qc
The Equivalence Principle and Kinematical Structure in the ADM Framework
Instituto de Física, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)(南里奥格兰德联邦大学物理研究所)
本文基于ADM框架,探讨了匀加速实验室与引力场中实验室的运动学关系,揭示了等效原理中非局部内容的结构特性,并提出了引力时间膨胀的相对论解释。
2026-04-28 gr-qc
Dispersion relations for gravitational waves in different models of dark energy
研究了弱引力波在暗能量背景下的传播。的考虑是在一个近似的方法的框架内进行的宇宙尺度因子扩展为一个幂级数的相对较小的值的红移对应的时代,目前的宇宙加速膨胀。对于几种不同的暗能量模型,我们得到了引力波的色散关系,通过与观测数据的比较,可以用来估计每个特定模型的可行性。
2017-02-01 gr-qc
A Parallelized Bayesian Approach To Accelerated Gravitational-Wave Background Characterization
利用脉冲星定时阵列表征纳赫兹频率的引力波(GW)需要不断扩展数据集和监视器。而随机GW背景的检测是基于测量脉冲星间相关性的独特模式,表征背景的频谱是由编码在单个脉冲星时间序列的功率谱中的信息驱动的。我们提出了一种新的技术,快速贝叶斯随机GW背景的特征,是完全并行的脉冲星数据集。这种因子化的李克图(FL)技术使一个模块化的方法来参数估计的GW背景,多阶段的模型选择的频谱常见的随机过程和四极脉冲星间的相关性,和统计交叉验证的测量信号之间的独立脉冲星子阵列。我们证明了这种技术的有效性与完整的脉冲星定时阵列的可能性,但在所需的时间的一小部分。我们的技术快速,易于实现,并且可以将新数据和数据库与传统数据集相结合,而无需重新分析后者。
2022-03-31 astro-ph.GA astro-ph.IM gr-qc
Accelerated Sequential Posterior Inference via Reuse for Gravitational-Wave Analyses
Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth(宇宙学与引力研究所,朴茨茅斯大学)
介绍ASPIRE框架,结合归一化流与广义序贯蒙特卡罗方法,能在不重新运行原分析的情况下转换后验样本和贝叶斯证据估计,高效更新结果,解决引力波天文学中重复分析问题。
2026-07-07 astro-ph.IM gr-qc hep-ex
Frequency domain reduced order models for gravitational waves from aligned-spin compact binaries
黑洞双星合并是首次探测到引力波的最有希望的源之一。快速、准确的引力辐射理论模型对于探测和提取物理参数是非常重要的。自旋对齐自旋的二进制有效单体(EOB)模型已被证明是高度忠实的,但生成速度慢,因此尚未用于参数估计研究。我提供了一个基于频域奇异值分解(SVD)的代理降阶模型,对于典型的系统质量,它的速度要快上千倍,并且对于先进的LIGO探测器,它与原始的SEOBNRv1模型的忠实度不匹配优于$\sim 0.1\%$。该模型使参数估计研究的信噪比(SNR)高达20,甚至高达SNR 50的总质量低于$50 M_\odot$。本文讨论了各种选择的近似和插值的参数空间,可以为减少阶模型的旋转紧密双星,提供了一个详细的讨论中产生的错误的建设和评估的保真度,这样的模型。
2014-10-16 gr-qc
Accelerated parameter estimation in Bilby with relative binning
本文在开源参数估计软件 Bilby 中实现相对分箱及相位、距离边缘化似然,显著加速引力波参数估计,并通过 GW170817、模拟信号和 p-p 检验验证。
2023-12-10 astro-ph.IM gr-qc
Accelerated inference of binary black-hole populations from the stochastic gravitational-wave background
本研究利用重要性采样技术和神经网络插值,加速从随机引力波背景推断双黑洞族群参数,在CE和ET灵敏度设置下首次包含SGWB内在方差,实现了显著更快的推断。
2025-10-14 astro-ph.HE gr-qc
pespace: A new tool of GPU-accelerated and auto-differentiable response generation and likelihood evaluation for space-borne gravitational wave detectors
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Guizhou University(贵州大学)
pespace是一种基于GPU加速和自动微分的空间引力波探测器工具,用于大规模黑洞双星的全贝叶斯参数估计。
2026-02-12 astro-ph.IM gr-qc
Accelerated, Scalable and Reproducible AI-driven Gravitational Wave Detection
Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室);University of Chicago(芝加哥大学);University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校)
本研究搭建连接AI模型存储库与硬件加速学习集群的工作流,用集成AI模型7分钟处理完引力波天文台一个月的观测数据,准确识别全部已知双黑洞并合事件,实现可复现的加速引力波探测。
2021-07-09 astro-ph.IM cs.AI cs.DC
PyROQ: a Python-based Reduced Order Quadrature Building Code for Fast Gravitational Wave Inference
下一代引力波观测站将达到几赫兹量级的低频极限,从而能够探测到持续时间很长的引力波信号。具有这些长波形的标准参数估计技术的运行时间可以是数月甚至数年,使得其对于现有的贝叶斯推断流水线是不切实际的。降阶建模和降阶积分规则最近被开发作为有前途的技术,可以大大减少参数估计的计算成本。我们描述了一个基于Python的降阶求积构建代码PyROQ,它构建了加速引力波参数估计所需的降阶求积数据。我们提出的第一个基础的IMRPhenomXPHM波形模型的二黑洞合并,包括次谐波模式和旋进自旋的影响。此外,代码基础设施使其直接适用于激光干涉仪空间天线(LISA)等星载探测器的引力波推断。
2021-06-30 astro-ph.IM gr-qc
Hardware-accelerated Inference for Real-Time Gravitational-Wave Astronomy
瞬变天文学领域已经经历了一场革命,第一次引力波探测和多信使观测的到来使它们成为可能。由于首次探测到双黑洞和双中子星并合,引力波天文学的计算需求预计将在未来五年内至少增长两倍,因为全球网络的更大规模的干涉仪将达到设计灵敏度。随着探测器灵敏度的提高,作为多信使后续行动的推动因素,实时提供引力波警报将变得越来越重要。在这项工作中,我们报告了一种用于实时引力波数据去噪和天体物理源识别的深度学习推理的新实现和部署。这是使用通用的推理即服务模型来实现的,该模型能够适应未来对引力波数据分析的需求。我们的实现允许硬件加速器的无缝结合,也使商业或私人(专用)作为一个服务计算的使用。基于我们的研究结果,我们提出了一个范式转变的低延迟和离线计算的引力波天文学。这种转变可以解决峰值使用、可扩展性和可靠性方面的关键挑战,并提供一个特别针对深度学习应用优化的数据分析平台。实现的亚毫秒级延迟也将与任何基于机器学习的实时控制系统相关,这些系统可能在不久的将来和下一代地基激光干涉仪的操作中调用,以及来自此类仪器的数据的前端收集,分发和处理。
2021-08-27 astro-ph.IM gr-qc physics.comp-ph
The Hawking Radiation as Gravitational Fowler-Nordheim Emission in Uniformly Accelerated Frame, in The Non-Relativistic Scenario
在传统的情况下,霍金辐射被认为是在黑洞的事件视界的隧穿过程。在量子场论方法中,通常使用Schwinger机制来解释这种隧穿过程。它是量子真空在黑洞表面附近衰变为粒子反粒子对。然而,在一个经历均匀加速运动的参考系中,在平坦的闵可夫斯基时空几何中,在非相对论近似下,黑洞事件视界附近的粒子产生可以被视为一种Fowler-Nordheim场发射,这是在外部静电场作用下金属表面的典型电子发射过程。即使在极低的温度下,也允许金属表面的这种类型的发射。人们注意到,在一维情况下,在事件视界附近产生的粒子(反粒子)所满足的Schr $\ddot{\rm{o}}$ dinger方程可以简化为微分形式,它与电子在强静电场的作用下从金属表面发射后所服从的方程完全相同。因此,在相对论量子场论中,黑洞事件视界附近的粒子产生机制是Schwinger过程,而在非相对论情形中,当从匀加速系观察时,它可以解释为Fowler-Nordheim发射过程。
2015-10-09 astro-ph.HE gr-qc quant-ph
Accelerated binary black holes in globular clusters: forecasts and detectability in the era of space-based gravitational-wave detectors
本研究利用cmc模拟预测空间引力波探测器时代球状星团中双黑洞视向加速度的可探测分布,分析星团属性的影响,为通过该加速度探测球状星团性质提供科学依据。
2024-01-31 astro-ph.HE gr-qc
ripple: Differentiable and Hardware-Accelerated Waveforms for Gravitational Wave Data Analysis
我们提出了使用自动微分通过编程框架加速各种分析任务的引力波(GW)的科学。首先,我们证明了完整的波形,其中涵盖的inspiral,合并,和ringdown的双黑洞(即IMRPhenomD)可以写在可编程逻辑控制器,并证明了串行评估速度的波形(及其衍生物)是类似的lalsuite实现在C。此外,GPU允许GPU加速的波形调用,这比CPU上的串行计算快一个数量级。然后,我们专注于三个应用程序,高效和微分波形是必不可少的。首先,我们演示了如何梯度下降可以用来优化用于校准波形模型的$\sim 200$系数。特别是,我们证明了与数值相关性波形的典型匹配可以提高50%以上,而无需任何额外的开销。其次,我们表明,费舍尔预测计算可以加快$\sim 100\times$(在CPU上)的准确性没有损失。速度的提高使人口预测变得更加简单。最后,我们表明,基于梯度的采样器,如汉密尔顿蒙特卡罗导致显着降低自相关值相比,传统的蒙特卡罗方法。由于可微分波形在整个GW科学的各种任务中具有很大的优势,我们建议波形开发人员使用可微分波形来构建新的波形。我们的波形代码ripple可以在https://github.com/tedwards2412/ripple上找到,并且会随着新波形的实现而不断更新。
2023-02-08 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Note on cosmology of dimensionally reduced gravitational Chern-Simons
我们从降维的Chern-Simons项给出了宇宙学解,并得到了从减速相(AdS)到加速相(dS)的光滑过渡解。
2009-04-02 astro-ph gr-qc hep-th
Uniformly accelerated observer in a thermal bath
我们研究了在热浴中匀速运动的观测者在平坦时空中的量子场。特别地,当量子场的态是温度为$T^\prime$的热浴时,我们得到了加速度为$a = 2πT$的匀加速观测者的约化密度矩阵的精确封闭表达式.我们发现,密度矩阵有一个简单的形式与有效的配分函数$Z$的产品,$Z = Z_T Z_{T^\prime}$,对应于温度$T$和$T^\prime$的两个热配分函数,因此不是热的,即使当$T = T^\prime$。我们发现,即使配分函数有一个产品结构,两个热浴,事实上,相互作用的系统,虽然在高频率限制$ω_k \gg T$和$ω_k \gg T^\prime$,被发现的相互作用,成为次主导。我们进一步证明,由此产生的光谱的Rindler粒子可以解释在自发和受激发射由于背景热浴。密度矩阵也被发现是对称的,在加速温度$T$和热浴温度$T^\prime$,表明热力学实验本身不能区分由于$T$和那些由于$T^\prime$的热效应。纠缠熵与约化密度矩阵(与背景贡献的Davies-Unruh浴删除)示出满足,在$ω_k \gg T^\prime$限制,热力学关系的形式$T δS = δE$的第一定律,其中$δE$是对应于约化密度矩阵和背景Davies-Unruh浴的能量的差异。的影响进行了讨论。
2013-09-12 gr-qc hep-th
Accelerated inference of microlensed gravitational waves with machine learning
Instituto de Física Teórica UAM-CSIC, Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学理论物理研究所);Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)(马克斯·普朗克引力物理研究所(爱因斯坦研究所));School of Mathematical Sciences, University of Nottingham(诺丁汉大学数学科学学院)
本文提出基于深度学习的DINGO框架,通过模拟推断方法实现点质量透镜微透镜引力波的高效参数推断,相比传统贝叶斯方法Bilby实现约10倍加速。
2026-06-01 astro-ph.CO gr-qc
GPU-Accelerated Periodic Source Identification in Large-Scale Surveys: Measuring $P$ and $\dot{P}$
许多螺旋形和合并的恒星残余物在轨道运行或碰撞时都会发出引力和电磁辐射。这些引力波事件与其相关的电磁对应物一起提供了关于合并性质的见解,使我们能够进一步限制双星的性质。随着激光干涉仪空间天线(LISA)的发射,需要对超紧双星(UCB)系统进行后续观测和模型研究。目前和即将进行的长基线时域调查将观察到许多这样的UCB。我们提出了一种新的快速周期性对象搜索工具,能够搜索通用周期信号的基础上的条件熵算法。这种新的实现方式允许在周期($P$)和周期的时间导数($\dot{P}$)上进行网格搜索。为了演示此工具的使用,我们使用一个小的,手工挑选的UCB人口的子集从人口合成代码\cosmic,以及在固定的内在参数的不同时期的自定义目录。我们模拟光变曲线可能被观察到的未来的时域调查,通过使用现有的食双星光变曲线模型占轨道周期的变化,由于引力辐射。我们发现,搜索与$\dot{P}$值是必要的检测在轨道周期小于$\sim$ 10分钟的二进制文件。我们还表明,它是有用的,在寻找和表征二进制文件具有较长的周期,但在一个较高的计算成本。我们的代码被称为gce(GPU加速条件熵)。可在https://github.com/mikekatz04/gce上查阅。
2021-02-17 astro-ph.IM gr-qc
Accelerated nested sampling with posterior repartitioning and $β$-flows for gravitational waves
针对引力波分析中嵌套采样计算成本高的问题,提出基于后验重分区与 $β$-flows 的加速方法,在保证后验与证据恢复精度的同时,将似然评估次数降低高达一个数量级。
2025-11-04 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Dimensionally Reduced Gravitational Chern-Simons Term and its Kink
当引力Chern-Simons项从3维降到2维时,低维理论支持对称破缺解和相关的扭结。广义相对论中的扭结与平坦空间扭结有着密切的关系,它们都受全同势的支配。
2003-05-21 gr-qc hep-th math-ph
A flexible, GPU-accelerated approach for the joint characterization of LISA instrumental noise and Stochastic Gravitational Wave Backgrounds
针对LISA仪器噪声与随机引力波背景形状未知的问题,提出基于样条和可逆跳MCMC的GPU加速联合表征方法,实现多成分自适应拟合并评估探测前景。
2025-10-20 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
A GPU-accelerated mixed-precision WENO method for extremal black hole and gravitational wave physics computations
提出 GPU 加速的混合精度 WENO 求解器,用于 Teukolsky 方程及极端黑洞、引力波问题,无需额外耗散并实现 3.3 倍加速。
2020-10-09 cs.NA gr-qc math.AP
Radiation from accelerated black holes in de Sitter universe
通过分析具有正宇宙学常数的Einstein-麦克斯韦方程组组的C度规精确解,研究了渐近de Sitter时空中匀加速带电黑洞产生的引力场和电磁场的辐射性质.详细讨论了它的整体结构和物理性质。我们明确地发现和描述的特定图案的辐射表现出依赖的领域的零方向沿(类空)共形无穷接近。辐射的这种方向性补充了无限远处场的剥离行为。通过各种坐标系和合适的四元数来实现解的解释。与Robinson-Trautman框架的关系也被提出。
2003-12-02 gr-qc hep-th
The Classical Solutions of the Dimensionally Reduced Gravitational Chern-Simons Theory
将3d引力Chern-Simons项的Kaluza-Klein约化为2d理论等价于具有四维目标空间和秩为2的退化泊松张量的泊松-西格玛模型。因此,存在两个运动常数(卡西米尔函数),即电荷和能量。在一阶引力的框架中开发的众所周知的方法的应用允许直接构造所有的经典解,并讨论其整体结构。为了对运动常数的值进行某种微调,再现了hep-th/0305117的解。可能的概括指出。
2003-06-04 gr-qc hep-th