Post-Newtonian particle physics in curved spacetime
在最近的三篇论文中(森岛和二濑的一篇初始论文,以及森岛、二濑和清水随后的两篇论文),有人认为,观测到的μ子异常磁矩的实验异常可以用广义相对论来解释。我很遗憾地指出,这些文章存在根本性的缺陷,因为它们没有正确地实现广义相对论的爱因斯坦等效原理。尽管人们接受了这些计算背后的基本逻辑(因此拒绝了广义相对论),但由于地球引力而产生的效应将被太阳的效应(15倍)和银河系的效应(2000倍)所淹没。相反,只要人们接受广义相对论,那么所声称的效应就会被一个额外的因子[(实验室的大小)/(地球的半径)]^2所抑制。无论哪种方式,声称的效果是不兼容的解释所观察到的实验异常的异常磁矩的μ子。
2018-02-02 gr-qc hep-ph
Geometric post-Newtonian description of spin-half particles in curved spacetime
爱因斯坦等效原理(EEP)要求所有的物质成分通过一个共同的几何结构--时空几何结构--普遍地耦合到引力。只要考虑到与引力的相互作用,这就把量子理论与几何学联系起来。在这项工作中,我研究了在双重展开方案中将自旋1/2粒子与引力耦合的几何理论:首先关于基于费米法向坐标围绕优选世界线的距离(例如,实验室中的时钟),秒相对于1/c(后牛顿膨胀)。我认为一个大规模的旋量领域在QFT的单粒子部门,在这里有效地描述了一个经典的领域。1/c的幂的形式展开产生了量子系统的GR校正的系统和完整的一代。我发现了文献中忽略的1/c^2阶的新项,并将近似水平扩展到下一阶。这些发现对于在相应灵敏度的量子实验的描述中一致地包含重力校正以及在量子领域中测试GR(如EEP)的各个方面都具有重要意义。
2022-09-12 gr-qc hep-th math-ph
The variation of G in a negatively curved space-time
标量-张量(ST)引力理论为牛顿基本常数的变化提供了一个合适的理论框架,该理论由标量场的动力学与时空几何的非最小耦合所传达。标量张量引力理论的实验研究导致了对其后牛顿特征的详细分析,并被封装到所谓的参数化后牛顿形式主义(PPN)中。当然,这种方法只能适用于当有一个牛顿极限,而后者是有关的GR解决方案,是广义的一个给定的ST解决方案正在考虑。因此,该过程假设两个假设:一方面,GR解应该存在弱场极限;另一方面,后者对应于给定ST解的极限情况。在目前的工作中,我们考虑一个ST解具有负空间曲率。它推广了一个广义相对论解,由于其不寻常的性质而被称为退化类(A)。特别地,在引力场为静态的区域,GR解不表现出通常的弱场极限。双曲型GR解没有弱场极限,这意味着与ST解相比,这种极限也不存在,因此不能勉强应用PPN形式。因此,我们分析了双曲ST解的性质,讨论了GR解的广义牛顿极限的定义问题,并与ST解进行了对比。这有助于建立一个基本的框架,建立一个参数化的伪牛顿形式主义足以测试ST负弯曲时空。
2011-01-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Curved non-relativistic spacetimes, Newtonian gravitation and massive matter
最近有重要的工作耦合物质的牛顿-嘉当时空的目的是调查某些凝聚态的现象。为了达到这个目的,我们需要有一个与支持大质量物质场的局部非相对论对称性相一致的完全广义时空。特别是,如果要分析物质对扰动几何的响应,就不能对几何数据施加先验限制。在本文中,我们构造这样一个巴格曼时空在完全的一般性,没有任何事先限制的领域指定的几何。由此产生的时空结构包括熟悉的牛顿-卡当结构,以及与质量耦合的额外规范场。我们用几个例子来说明这个问题。我们构造的一般时空还包括作为一个特殊情况的牛顿引力的协变描述,这在以前的作品中已经得到了彻底的研究。我们还展示了巴格曼时空是如何从洛伦兹时空的一个合适的非相对论极限中产生的。在一篇配套论文[arXiv:1503.02680]中,我们使用巴格曼时空结构来研究物质耦合的细节,包括诺特-沃德恒等式,以及非相对论流体的输运现象和热力学。
2015-11-01 gr-qc hep-th math-ph
High-post-Newtonian-order dynamical effects induced by tail-of-tail interactions in a two body system
本文基于保守尾-尾作用量,在6.5后牛顿精度和第8后闵可夫斯基阶计算了双星系统的Delaunay哈密顿量与散射角,发现其与自力结果及最先进散射结果完全一致。
2025-07-11 gr-qc
Late Time Tail of Wave Propagation on Curved Spacetime
研究了一般弯曲时空中波传播的晚时行为。后期时间尾部不一定是时间的逆幂。我们的工作扩展了史瓦西时空的已知结果,并提供了理解。分析和数值计算的结果非常一致。
1994-10-30 gr-qc
Work and work-energy theorem in curved spacetime
提出了引力功和总外力对一般时空背景中运动的大质量探测粒子所作的功的定义。这些定义以标量积分的形式给出,因此与坐标选择无关。然而,对观测场的选择的依赖是必不可少的和不可避免的。在闵可夫斯基、史瓦西、赖斯纳-努德斯特龙和克尔-纽曼时空的情况下检查了定义,并在慢运动或远场极限下验证了与牛顿力学定义的一致性。
2021-11-16 gr-qc hep-th
Static Observers in Curved Spaces and Non-inertial Frames in Minkowski Spacetime
弯曲时空中的静态观测者可能会将其固有加速度解释为与局部引力场(牛顿意义上的)相反。基于这种解释和等价原理的启发,我们被引导到调查的类时曲线的同余在闵可夫斯基时空的加速度场一致的静态观察者的弯曲空间的加速度场。的同余产生的非惯性系进行检查。具体地说,我们发现,基于局部性原理,嵌入适应于非惯性系的显式形式的任意加速度场的超曲面。我们还确定,从爱因斯坦方程,一个协变场方程,规定的行为,适当的加速度弯曲时空中的静态观察员。它对应于牛顿引力场方程的精确相对论版本。在静态观测者的加速度场的范数的水平表面是最大对称的二维空间的特定情况下,分析了源的能量动量张量。
2010-04-22 gr-qc
Gravitational-wave amplitudes for compact binaries in eccentric orbits at the third post-Newtonian order: Tail contributions and post-adiabatic corrections
计算了后广义相对论第三阶偏心轨道上紧双星的引力波模振幅的尾部贡献。我们将它们与已有的瞬时件相结合,并包括充分考虑辐射反作用力对运动的影响所需的绝热后修正。我们将小偏心率极限下的波形与圆形波形进行比较,发现完全一致。
2019-09-22 gr-qc
Particle Physics in Curved Spacetime and Dark Matter
Università di Salerno(萨莱诺大学);INFN – Gruppo Collegato di Salerno(意大利国家核物理研究所萨莱诺联合小组);Università degli Studi di Napoli Federico II(那不勒斯费德里科二世大学);Scuola Superiore Meridionale(南方高等学院);University of Camerino(卡梅里诺大学)
本文回顾了弯曲时空量子场论中中微子味真空的半经典能量-动量张量满足尘埃和冷暗物质状态方程的最新结果,并讨论了通过汤川修正牛顿势解释螺旋星系平坦旋转曲线的机制。
2026-05-21 gr-qc hep-th
Geometric post-Newtonian description of massive spin-half particles in curved spacetime
本文在弯曲时空中耦合外部电磁场的 Dirac 方程,结合广义 Fermi 正常坐标进行弱引力展开与后牛顿慢速展开,给出了自旋1/2粒子 Pauli 哈密顿量的弱引力后牛顿表达式,扩展并部分纠正了近期文献结果。
2023-10-29 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
All-Orders Classical Soft Graviton Theorems in the Newtonian Limit and Beyond
International Centre for Theoretical Sciences(国际理论科学中心);School of Physical Sciences, Indian Association for the Cultivation of Science (IACS)(印度科学促进协会物理学院)
本文在牛顿极限下推导出经典软引力子定理的前导对数尾部项的无限级数,并验证了现有全阶猜想在双粒子散射中的适用性,同时提出了超越牛顿极限的新猜想。
2026-10-07 gr-qc hep-th
Is exponential metric a natural space-time metric of Newtonian gravity ?
我们展示了如何牛顿引力的有效(实际观察到的)质量,服从狭义相对论的质能关系,可以解释所有的观察用于测试广义相对论。详细讨论了引力耦合双星系统的动力学,确定了各组分的有效质量。解释我们的结果在弯曲的时空背景下的运动,我们被引导,使用拉格朗日形式主义,考虑作为一个自然的牛顿引力时空度量的指数度量。
2010-09-29 gr-qc
A Characterisation of Strong Wave Tails in Curved Space-Times
提出了一个表征时,波尾强。曲率诱导尾的存在(即格林函数项,其支持包括光锥的内部)通常被理解为导致由相关波动方程控制的场的后向散射。强尾的特征是场的纯辐射部分被后向散射。在这个定义下,我们证明了在渐近平坦时空中的电磁波和由无尾传播控制的场具有弱尾,而在宇宙学情形中的最小耦合标量场具有强尾.
1997-03-12 gr-qc
Head-on infall of two compact objects: Third post-Newtonian Energy Flux
利用多极后闵可夫斯基近似方法研究了两个任意质量比的紧凑物体的迎头相撞问题。在第三后牛顿阶的能流,除了瞬时的贡献,还包括遗传的贡献组成的引力波的尾巴,尾巴的尾巴和尾巴平方项。结果给出了从无穷远和从有限距离的下落。这些解析表达式应该是有用的比较与高精度的数值相对论的结果在后牛顿近似是有效的限制。
2011-10-25 gr-qc
Scalar, electromagnetic, and gravitational self-forces in weakly curved spacetimes
我们计算了一个点标量电荷,一个点电荷,和一个质点在一个弱弯曲的时空中运动所经历的自作用力,该时空的特征是一个与时间无关的牛顿势。自作用力的计算方法是首先计算弱弯曲时空中标量场、电磁场和(线性化)引力场的延迟格林函数,然后计算粒子过去世界线上的积分。在这三种情况下,自作用力都包含保守和非保守(辐射-反作用)两部分。自作用力的保守部分与时空中物质的存在直接相关。另一方面,自作用力的辐射反作用部分对物质的存在不敏感。我们关于引力自作用力的结果是令人不安的:在这个近似水平上,辐射-反作用力不应该出现在运动方程中,而且它肯定不会引起辐射反阻尼。本文的最后一部分试图通过将其置于后牛顿N体问题的背景下来理解这一结果。
2001-09-12 gr-qc
Flat space compressible fluid as holographic dual of black hole with curved horizon
考虑了$(d+2)$维真空Einstein方程的流体对偶,讨论了有无宇宙学常数的情况。背景解承认存在黑洞事件视界,视界的空间截面是共形平坦的。因此,一个$d$维平坦的欧氏空间$\mathbb{E}^d$包含在黑洞视界空间截面的共形类中.在这样的黑洞背景下,可以在乘积(牛顿)时空$\mathbb{R}\times\mathbb{E}^d$上构造一个可压缩的、受迫的、定常的、粘性的流体系统作为最低阶的涨落模。这种构造提供了超越体/边界对应类的全息对偶的第一个例子。
2015-01-29 gr-qc hep-th
Analyzing "magnetic moments in curved spacetime": pitfalls in GR
本文分析了“广义相对论对地球引力中磁矩的影响”一文(原文为“弯曲时空中狄拉克粒子的后牛顿效应-- I:弯曲时空中的磁矩”)中的经典近似,并准确地指出了错误之处。我们明确表明,任何差异消失时,适当区分坐标和物理距离。在此过程中,我们说明了使用GR进行预测的一些陷阱。
2018-04-25 gr-qc hep-ph
The fifth-order post-Newtonian Hamiltonian dynamics of two-body systems from an effective field theory approach: potential contributions
我们计算的潜在贡献的运动的二元质量系统在重力的第五后牛顿阶从头计算使用耦合和速度展开内的有效场论方法的基础上费曼振幅开始与谐波坐标和使用尺寸正则化。此外,奇异和对数尾部的贡献进行了计算。我们还考虑了非局部尾部贡献。进一步的步骤,对完整的计算进行了讨论,并在文献中的结果给出了第一个比较。
2020-10-26 astro-ph.SR gr-qc hep-th
Gravitational wave birefringence in spatially curved teleparallel cosmology
我们研究了被称为新广义相对论的一类远程平行引力理论中最一般的宇宙对称背景下的张量扰动。这些理论包括一个单参数类,它与后牛顿水平的观测完全一致,并且包含作为特殊情况的广义相对论的远程平行等价物。我们发现,对于一类特殊的宇宙学背景几何,这些理论表现出引力波的双折射和色散,即,引力波的色散关系取决于它们的偏振和波数。这种效应的强度与宇宙学背景的空间曲率和描述该理论偏离广义相对论的参数直接相关。我们讨论了在引力波实验中观测到这种效应的可能性。
2022-10-10 gr-qc hep-th
Classical soft theorems meet the post-Newtonian expansion
ICTP South American Institute for Fundamental Research(ICTP南美基础研究所);Instituto de Física Teórica UNESP - Universidade Estadual Paulista(圣保罗州立大学理论物理研究所)
该工作在后牛顿框架下研究致密双星引力波形的软结构,分离红外对数并建立引力记忆效应与Sahoo-Sen软定理的直接对应,同时探讨紫外对数及其重整化群跑动。
2026-10-15 gr-qc hep-th
Testable Consequences of Curved-Spacetime Renormalization
我考虑弯曲时空量子场论中的某些重整化效应。在非常早期的宇宙中,这些效应类似于宇宙学常数,而在现在的宇宙中,它们引起了引力常量的显著有限重整化。相关的重整化项及其与基本粒子质量的关系最早是由帕克和汤姆斯在1985年发现的,这是弯曲时空中传播子的"新的部分求和形式“的结果。这个术语的意义是基于大质量粒子对真空的贡献。在目前的宇宙中,这个重整化项似乎占了牛顿引力常量的大部分甚至全部。这个猜想是可以检验的,因为它把牛顿常数的值与基本粒子的质量联系起来。
1998-04-08 astro-ph gr-qc hep-th
Covariant theory of Bose-Einstein condensates in curved spacetimes with electromagnetic interactions: the hydrodynamic approach
我们开发了一个流体动力学表示的Klein-Gordon-Maxwell-Einstein方程。这些方程结合了量子力学、电磁学和广义相对论。我们考虑任意弯曲时空的情形,静态或膨胀背景中弱引力场的情形,以及非相对论性(牛顿)极限。克莱因-戈登-麦克斯韦-爱因斯坦方程控制着复杂标量场的演化,可能描述了耦合到电磁场的自引力玻色-爱因斯坦凝聚体。他们可能会在暗物质、玻色子星和具有超流核的中子星的背景下找到应用。
2016-06-22 gr-qc
Third post-Newtonian spin-orbit effect in the gravitational radiation flux of compact binaries
引力波包含尾部效应,这是由于线性波在源周围的弯曲时空几何中的后向散射。最近,通过计算3PN阶引力波能流中由尾效应引起的自旋轨道项,两体螺旋后牛顿(PN)动力学和引力波信号的知识和精度得到了提高。在这里,我们勾勒出这个推导过程,它产生的相位公式,包括SO尾效应通过相同的3PN阶。这些结果可以用来提高分析模板的准确性,旨在描述整个过程的螺旋,合并,和振铃。
2012-10-02 gr-qc
Asymptotic late-time tails of massive spin-2 fields
研究了平直和弯曲时空中自旋为2的大质量场的晚时动力学。我们发现,大质量场的时间演化的特点是振荡幂律衰减的尾巴在渐近晚的时候。在平坦时空中,衰减指数取决于模的多极数和奇偶性。在弯曲的史瓦西黑洞时空中,衰变指数是普适的。
2014-02-19 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Canonical Hamiltonian for an extended test body in curved spacetime: To quadratic order in spin
我们推导出一个扩展的旋转测试机构在弯曲的背景时空,二次阶的自旋,在三维位置,动量和自旋变量具有规范泊松括号的哈密顿量。这需要仔细分析自旋补充条件的变化如何与身体的代表性世界线和身体的多极矩的变换有关,我们采用双张量演算来精确构建这种分析。我们将结果应用到克尔时空的情况下,从而计算一个明确的正则哈密顿量的测试体极限的自旋两体问题在广义相对论,有效的通用轨道和自旋取向,在测试自旋的二次顺序。这完全相对论性的哈密顿量,然后扩展后牛顿的订单和克尔自旋参数的权力,允许与现有的后牛顿结果的测试质量限制进行比较。完全相对论性哈密顿量及其展开的结果可以为构造波形模型,特别是有效单体模型提供信息,以分析来自致密双星的引力波。
2021-06-28 gr-qc
Constants of motion and fundamental frequencies for elliptic orbits at fourth post-Newtonian order
School of Mathematical Sciences and STAG Research Centre, University of Southampton(南安普顿大学数学与统计学院及STAG研究中心)
本文在四阶后牛顿级数中,通过动作-角度公式推导了非自转紧凑二体系统准椭圆轨道的守恒量与基本频率之间的保守映射,并考虑了瞬时和尾贡献,恢复了圆轨道已知结果。
2026-08-28 gr-qc hep-th
A new approach to electromagnetic wave tails on a curved spacetime
本文提出了一种构造弯曲时空上源项为任意阶多极子的电磁波方程的精确解和近似解的方法。所开发的方法是基于高阶格林函数的波动方程被定义为分布,满足波动方程与相应的阶协变导数的狄拉克δ函数作为源项。构造的解决方案适用于各种几何效应的产生和传播的电磁波尾巴的黎曼张量的一阶的研究。一般来说,接收到的辐射尾发生在一个时间延迟之后,该时间延迟表示由中心引力源的几何后向散射。它表明,真正的非局部波传播校正(尾项)采取的是一个普遍的形式,这是独立的多极阶。在特定情况下,如果辐射脉冲是由源在有限时间间隔内产生的,则主脉冲后的尾项完全由引力场源的能量-动量矢量决定:尾项的形式与引力源的多极结构无关。我们将结果应用到一个紧凑的二元系统,并得出结论,在一定条件下,尾能量可以是一个显着的分数的主要脉冲能量。我们认为,波尾应仔细考虑在这样的系统的能量计算。
2000-09-22 gr-qc
Newton's Theorem of Revolving Orbits in Curved Spacetime
牛顿的旋转轨道定理指出,通过施加与$(1-k^2)$成比例的径向反立方力,可以将开普勒轨道的角速度乘以因子$k$。在本文中,我们推导出这个定理在广义相对论中的一个推广,适用于任何静态球对称度规中的大质量粒子的运动。我们验证了这种扩展的牛顿极限,并证明了旋转度量没有这样的推广。此外,我们还扩展到Einstein-Maxwell和Kaluza-Klein理论中带电粒子的情况。
2016-10-04 gr-qc
Non-linear multipole interactions and gravitational-wave octupole modes for inspiralling compact binaries to third-and-a-half post-Newtonian order
本文的动机是需要提高后牛顿(PN)的振幅精度的波形引力波产生的吸入紧凑的双星,无论是用于数据分析和后牛顿近似和数值相对论计算之间的比较。它提出:(i)3.5PN以下一般后牛顿物质源多极矩之间的非线性耦合,包括尾、尾之尾和非线性记忆效应的贡献;和(ii)源质量型八极矩(非自旋)紧致双星达到3 PN阶,这允许完成八极模(3,3)和(3,1)重力波形的阶数为3.5PN。在这种情况下,我们重新确认通过独立的计算,我们以前的结果有关的源质量型四极矩订购3 PN。文中还讨论了因子分解后的波形和对数对高阶的贡献。
2015-02-04 gr-qc
Tail effects in the third post-Newtonian gravitational wave energy flux of compact binaries in quasi-elliptical orbits
远区能量通量包含遗传(尾部)贡献,它取决于源的整个过去历史。使用多极后闵可夫斯基波生成形式主义,我们提出并实现了一个半分析方法在频域计算这些贡献的一个二进制系统的紧凑的物体在准椭圆轨道上移动的inspiral相位高达3PN顺序。该方法明确使用的准开普勒表示的椭圆轨道在1PN顺序,并利用双周期性的运动平均的3PN通量的二进制的轨道。连同在配套文件中评估的瞬时(非尾部)的贡献,它提供了关键的投入,为建设准备使用的模板紧凑的二进制准椭圆轨道上移动,一个有趣的一类源的地基引力波探测器,如LIGO和处女座,以及空间为基础的探测器,如LISA。
2008-04-11 gr-qc
Tachyonic modes as a resonant system in weakly curved stellar spacetimes
Universidade Federal do ABC (UFABC)(巴西联邦ABC大学)
研究弱弯曲恒星时空里实标量场的快子模,通过聚焦常密度牛顿恒星,用装配希尔伯特空间形式体系解决其量子化,计算了昂鲁 - 德维特探测器跃迁概率,发现快子模使探测器响应有额外洛伦兹分布,修改了标准背景。
2026-07-23 gr-qc hep-th
The Einstein and Møller energy-momentum complexes in post-Newtonian approximation
在史瓦西度规的第一和第二后牛顿近似下,我得到了爱因斯坦和默勒能量动量复合体的能量分量。这两种能量都涉及到静止质量能量$m$,即储存在组态中的能量和储存在引力场的能量,但爱因斯坦和默勒公式中史瓦西时空的能量是总质量能量$M$。首先,对于广义相对论,平坦时空中的静止质量能量$m$表现得像裸质量,弯曲时空中的总质量能量$M$表现得像实验观察到的质量。其次,零势面是定义引力场能量的重要条件,在广义相对论的能量动量局域化中起着重要作用。
2021-11-22 gr-qc
Gravitational Radiation from Post-Newtonian Sources and Inspiralling Compact Binaries
本文评述了在广义相对论背景下孤立系发射引力波问题的理论研究现状。文章的A部分涉及一般的后牛顿来源。源的外部场的分析后闵可夫斯基和多极近似相结合的方式进行调查。在远区的源的物理观测值描述了一组特定的辐射多极矩。通过将外解与后牛顿源在近区的度规相匹配,得到了源多极矩的显式表达式。辐射矩和源矩之间的关系涉及许多非线性多极相互作用,其中包括与引力波的尾(和尾之尾)有关的相互作用。文章的B部分致力于应用到紧凑的二进制系统。我们提出的二元运动方程,以及相关的拉格朗日和哈密顿量,在第三后牛顿(3PN)阶牛顿加速度以外。引力波的能量通量,始终考虑到相对论修正的二进制时刻,以及各种尾巴的影响,通过3.5PN阶的四极形式主义。双星的轨道相位,其先验知识是至关重要的搜索和分析的信号,从能量平衡参数推导。
2006-06-06 gr-qc
High-Post-Newtonian-Order Dynamics Induced by Tail-of-Tail Interactions: The Non-Geodesic Terms
School of Physics and Astronomy, University of Birmingham(伯明翰大学物理与天文学院);Institute for Gravitational Wave Astronomy, University of Birmingham(伯明翰大学引力波天文研究所)
该研究计算偏心无自旋致密双星的尾对尾相互作用贡献,推导高后牛顿阶平均哈密顿量并匹配EOB描述,得到非测地势贡献,重现一阶自引力结果并给出二阶新预测,还推导了相关红移项。
2026-08-06 gr-qc
Gravitational-Wave Inspiral of Compact Binary Systems to 7/2 Post-Newtonian Order
本文从四极辐射以外的7/2后牛顿(3.5PN)级研究了引力辐射反应驱动的致密双星的内旋。本文概述了3.5PN精度双星质心能量和辐射引力通量的推导过程。分析始终包括相对论效应的二进制的运动方程和多极矩,以及尾巴的贡献,尾巴,在波区。然而,由于点粒子模型和相关的阿达玛型自场正则化在3 PN阶存在一些物理上的不完整性,结果并不完全确定。轨道相位的先验知识是搜索和分析螺旋信号的关键,从标准的能量平衡参数计算。
2005-05-27 gr-qc
Tail contributions to gravitational conservative dynamics
我们计算尾贡献的保守动力学的一个通用的自引力系统,为每一个多极秩序,无论是电和磁宇称。当引力辐射被源本身产生的静态曲率后向散射并被重吸收时,就会产生这种贡献。尾过程与从后牛顿第四阶开始的紧致二元动力学研究有关。在此背景下,我们解决了最近出现的差异,在第五后牛顿秩序之间的有效场论和自作用力的结果。
2021-12-30 gr-qc
Asymmetrical tidal tails of open star clusters: stars crossing their cluster's prah challenge Newtonian gravitation
在它们诞生之后,所有恒星中有很大一部分通过了它们起源星系团的潮汐阈值(prah),进入了经典的潮汐尾。在主尾和拖尾的恒星数量之间的不对称性检验了引力理论。所有五个有尾部数据的疏散星团(毕星团、天鹰座、后发座、COIN-Gaia 13、NGC 752),在它们的尾部,明显有更多的恒星在它们中心的dcl = 50 pc以内。利用Jerabkova-紧收敛点(CCP)方法,对附近4个年龄在6 -2000万年的疏散星团进行了dcl>50 pc的延尾标绘。它们都在接近圆形的银河系中心轨道上,一个估算疏散星团轨道偏心率的公式正在推导中。应用拉美西斯的幻影代码对这个问题,在牛顿引力的尾巴是近对称的。在Milgromian动力学(MOND)中,不对称性在50 < dcl/pc < 200时达到观测值,在近半乳糖区附近达到最大值,在远半乳糖区附近可以稍微反转,并且Küpper周转超度是不对称分布的。圆轨道上的星团由于不对称的溢出而产生轨道偏心率,从而与它们的轨道角动量相反地旋转。这种积极的动力学反馈表明Milgromian疏散星团随着轨道偏心率的增加而迅速消亡。未来的工作是必要的,以更好地描绘周围的不同年龄的疏散星团的潮汐尾巴,并制定一个Milgromian直接的n体代码。
2022-10-24 astro-ph.GA gr-qc
Transition rate of the Unruh-DeWitt detector in curved spacetime
本文研究了四维弯曲时空中任意Hadamard态下的Unruh-DeWitt粒子探测器与标量场的耦合。使用光滑的开关函数打开和关闭的相互作用,我们得到了一个调节器免费的积分公式的总激发概率,我们表明,瞬时跃迁率可以恢复在一个合适的限制。作为一种特殊情况,恢复了Minkowski空间中已有的结果.作为应用,我们考虑了Rindler真空中的惯性探测器和静态牛顿引力场中的静止探测器。在地球表面的原子物理学实验室实验中,衰变率的引力修正估计被抑制了42个数量级。
2008-02-21 gr-qc
Third post-Newtonian angular momentum flux and the secular evolution of orbital elements for inspiralling compact binaries in quasi-elliptical orbits
利用多极后闵可夫斯基波生成方法计算了在准椭圆轨道上运动的紧凑天体的螺旋双星系统的角动量通量。3PN角动量通量包括瞬时、尾和尾中尾对3PN能通量的贡献,此外还有非线性记忆的贡献。我们平均的角动量通量的二进制的轨道使用3PN准开普勒表示的椭圆轨道。平均角动量通量提供了在准椭圆轨道上运动的双星的引力波定相所需的最终输入。在准椭圆情形下,得到了3PN引力辐射反应下轨道根数的演化。对于小的偏心率,我们给出了简单的限制表达式有关逐步阶$e^2$。这项工作是很重要的准偏心双星的模板建设,并为后牛顿的结果与数值相对论模拟的暴跌和合并的偏心双星的比较。
2009-12-16 gr-qc
The Quadrupole Moment of Compact Binaries to the Fourth post-Newtonian Order: Relating the Harmonic and Radiative Metrics
本文使用后闵可夫斯基展开分析孤立系统外部度规,关联调和与辐射坐标系构造并证明其物理等价,提供了4PN阶质量四极矩关系,为推导引力通量的“记忆的尾迹”贡献奠定基础。
2023-01-31 gr-qc hep-th
Geodesic equation in $k$-Minkowski spacetime
在本文中,我们导出了由于弯曲时空的$k$ -变形对测地线方程的修正,直到变形参数a的一阶。这是通过推广我们以前的论文[31]中的方法来完成的,以包括曲率效应。我们表明,$k$ -非交换性的效果可以解释为一个额外的阻力,作用于粒子,而在这个$k$变形弯曲的空间。我们推导出了测地线方程的牛顿极限,并利用这一点,我们讨论了变形参数的可能界限。我们还导出了适用于$k$时空非相对论极限的广义不确定关系。
2012-06-12 gr-qc hep-th
Noncommutative Gravity
我们考虑非对易性从平坦时空到弯曲时空的简单扩展。一种可能性是将Moyal积与协变常数非交换张量$θ^{μν}$进行推广。在这种情况下,时空对称性被限制在体积保持的同形映射,它也保持了$θ^{μν}$。另一种可能性是将孔采维奇积推广到弯曲时空。在这两种情况下,非对易积都是非结合的。在协变常数为$θ^{μν}$的情况下,我们发现了对牛顿势的$θ^2$阶非对易修正。它仍然是$1/r$加上一个角度相关零件的形式。与物质的耦合产生了一个传播子,它是$θ$依赖的。
2006-10-25 gr-qc hep-th
Angular Momentum Flux in Scalar-Tensor Theories up to 1.5 post-Newtonian Order
该研究利用多极矩计算了无质量标量-张量理论中非圆无自旋致密双星最高至1.5PN阶的角动量通量,分解了通量的构成并推导了尾效应与非线性记忆效应的表达式,为偏心双星的辐射反作用力和波形模板构建提供了基础。
2024-07-15 gr-qc
Probing curved spacetime with a distributed atomic processor clock
本文提出利用碱土原子处理器量子网络,通过W态在千米级高度差的三节点间分布式编码时钟,以非局域干涉拍频探测后牛顿弯曲时空,并证明节点内N原子纠缠可将询问带宽提升N倍。
2025-02-18 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
Inspiralling compact binaries in quasi-elliptical orbits: The complete third post-Newtonian energy flux
利用多极后闵可夫斯基波产生理论计算了在准椭圆轨道上运动的致密天体双星系统的螺旋相位对3PN引力波光度的瞬时贡献。这种计算的必要输入包括一般轨道的3PN精确质量四极矩和2PN的质量八极矩和电流四极矩。使用最近获得的3PN准开普勒表示的椭圆轨道的流量平均超过二进制的轨道。补充这一重要的遗传贡献所产生的尾巴,尾巴的尾巴和尾巴平方项计算在以前的文件中,完整的3PN能流。本文提出的最终结果将需要为非圆轨道上的二进制移动,一个合理的类源,不仅为空间为基础的探测器,如LISA,但也为地面为基础的模板的建设。
2008-04-11 gr-qc
Curvature-Enhanced Inertia in Curved Spacetimes: An ADM-Based Formalism with Multipole Connections
本文提出基于ADM形式化和多极连接的曲率增强惯性张量定义,通过曲率修正和后牛顿贡献揭示了相对论中惯性与多极结构的统一几何描述。
2025-06-15 gr-qc
Gravitational Wave Flux and Quadrupole Modes from Quasi-Circular Non-Spinning Compact Binaries to the Fourth Post-Newtonian Order
本文推导无自旋准圆致密双星至 4PN 阶的引力波形与能量通量,处理红外对易子、尾部、遗传及记忆之尾效应,并通过多项检验验证结果。
2023-09-30 gr-qc hep-th
Polariton Fluids as Quantum Field Theory Simulators on Tailored Curved Spacetimes
Laboratoire Kastler Brossel, Sorbonne Université, CNRS, ENS-Université PSL, Collège de France(卡斯勒-布罗塞尔实验室,索邦大学,法国国家科学研究中心,巴黎高等师范学院-巴黎文理研究大学,法兰西公学院);Department of Physics and Astronomy, Louisiana State University(路易斯安那州立大学物理与天文系)
本研究在极化激元光量子流体中构建定制弯曲时空,通过光谱法观测到负能量模式以验证视界形成,证明光量子流体可用于弯曲时空量子场论研究,为检验霍金效应等提供实验平台。
2024-07-05 cond-mat.quant-gas gr-qc quant-ph
Gravitational radiation from inspiralling compact objects: Spin effects to fourth Post-Newtonian order
在广义相对论的后牛顿(PN)展开式中,考虑了有限尺寸效应和尾效应,导出了自旋线性和自旋平方对束缚势和引力波通量的次-次-领先级贡献.计算是通过世界线有效场论框架进行的。我们发现协议的重叠与现有的PN文献和测试机构的限制。作为一个直接的应用,我们完成的知识自旋效应的演变的轨道相位对齐自旋圆轨道到第四PN阶。我们估计了新结果对累积引力波周期数的影响。我们发现,它们将发挥重要作用,在提供可靠的物理解释的引力波信号从旋转双星与未来的探测器,如LISA和爱因斯坦望远镜。
2022-01-13 gr-qc hep-th
Generation of Post-Newtonian Gravitational Radiation via Direct Integration of the Relaxed Einstein Equations
2001年前后建成一个先进的激光干涉引力波观测站网络,将有可能利用引力辐射研究致密物体(中子星和黑洞)的双星系统的螺旋和合并。为了从波中提取有用的信息,如物体的质量和自旋,需要极高精度的理论广义相对论引力波形模板来过滤数据,可能像$O[(v/c)^6]$一样精确,超出了四极公式的预测。我们总结了一种方法,称为DIRE,用于直接积分的松弛爱因斯坦方程,它扩展和改进了早期的框架,由于爱泼斯坦和瓦格纳,其中爱因斯坦的方程被重铸为一个平坦的时空波方程与源组成的物质局限于紧凑的区域和引力非线性扩展到无穷大。新的方法是免费的发散或未定义的积分,正确地预测所有的引力波“尾巴”的影响所造成的后向散射的辐射离开背景弯曲时空,并产生辐射,传播渐近沿真零锥弯曲时空。该方法还产生运动方程通过$O[(v/c)^4]$,辐射反应项在$O[(v/c)^5]$和$O[(v/c)^7]$,和重力波形和能量通量通过$O[(v/c)^4]$,与其他方法一致。我们报告在评估$O[(v/c)^6]$的贡献的进展。
1999-10-15 gr-qc
Natural Coordinate System in Curved Space-time
本文在弯曲时空中建立了一个普遍的、全局有效的坐标系,其联立超曲面与时间坐标正交。时间坐标可以根据实际的演化过程预先设定,并与现实世界的演化保持同步。在这种坐标系中,物理定律表达方便,物理量计算方便,几何意义明确。我们称之为“自然坐标系“。具体给出了自然坐标系的构造方法,并详细讨论了自然坐标系的物理意义和几何意义。在NCS中,我们对旋量方程作经典近似,得到牛顿力学,然后对爱因斯坦方程作弱场近似,对时空中运动的粒子作低速近似。通过分析和实例,我们发现它是一个很好的描述现实弯曲时空的坐标系,有助于理解时空的本质。
2017-10-28 astro-ph gr-qc
The third post-Newtonian gravitational wave polarisations and associated spherical harmonic modes for inspiralling compact binaries in quasi-circular orbits
在广义相对论的第三次后牛顿近似下,计算了在准圆轨道上运动的致密双星的引力波形。我们的动机是双重的:(i)为激光干涉探测器中的引力波内旋信号的数据分析提供准确的模板;(ii)提供相关的自旋加权球谐分解,以便于将内旋波形的高后牛顿预测与合并和衰荡的数值生成波形进行比较和匹配。这种扩展的GWF的一半PN顺序(相对于以前的工作在2.5PN顺序)是基于多极后闵可夫斯基形式主义的算法,并要求计算的辐射,正则和源多极矩之间的关系,一般源在3 PN顺序。我们还获得了3 PN扩展的源多极矩的情况下,紧凑的二进制文件,并计算的贡献的遗传条款(尾巴,尾巴的尾巴和记忆积分)的3 PN顺序。最终结果给出了完整的正和交叉极化和单独的自旋加权球谐模。
2012-10-19 gr-qc
Gravitational waves from inspiralling compact binaries: Energy flux to third post-Newtonian order
本文将多极后闵可夫斯基引力辐射方法应用于紧致双星内旋波的产生问题。我们调查具体的第三后牛顿(3PN)近似的总能量通量。新的结果是将双星的质量四极矩计算到3PN阶,将当前的四极矩和质量八极矩计算到2PN阶。波尾和尾在远区的尾巴被包括到3.5PN阶。最近推导的3PN方程的二进制运动被用来计算的时刻的时间导数。我们发现完美的协议,3.5PN秩序与微扰计算的黑洞在测试质量限制为一个机构。在我们的计算技术输入包括一个模型的点粒子描述的紧凑的对象,和阿达玛自场正则化。由于3PN阶Hadamard正则化的物理不完全性,能流取决于一个未知的物理参数,该参数是运动方程中的参数λ和来自四极矩的新参数θ的组合。
2005-05-27 gr-qc