Post-Newtonian expansion of gravitational waves from a particle in circular orbit around a Schwarzschild black hole
基于我们之一（MS）最近发展的形式，我们解析地给出了实验粒子绕质量为$r_0$的Schwarzschild黑洞的圆形轨道上的引力波的后牛顿展开.我们计算了超过牛顿的$v^8$量级的引力波形式和光度，其中$v=(M/r_0)^{1/2}$。特别地，我们给出了精确的解析值的系数的$\ln v$条款在$v^6$和$v^8$订单的光度和确认的数值先前获得的其他我们（HT）和中村。我们的结果在小质量的单天体极限下是有效的，并为并合致密双星的引力波物理提供了重要的指导。
1994-05-26 gr-qc
Gravitational Waves by a Particle in Circular Orbits around a Schwarzschild black hole -5.5 Post-Newtonian Formula-
利用Schwarzschild黑洞周围引力波微扰的后牛顿（PN）展开技术，解析计算了5.5PN阶以下的圆轨道粒子所激发的引力波能流，即牛顿波之外的$O(v^{11})$.通过与数值计算结果的比较，发现当粒子处于最后稳定圆轨道时，5.5PN公式的误差约为4%。我们还估计了误差$ΔN$的总周期的引力波从合并的紧凑的双星在激光干涉仪的频带使用后牛顿近似产生。我们发现，对于中子星-黑洞双星，4.5 PN近似对质量为$M<40M_\odot$的黑洞给出$ΔN\alt1$，对质量为$M>40M_{\odot}$的黑洞给出$ΔN\agt1$.
1997-01-23 gr-qc
Surface-integral expressions for the multipole moments of post-Newtonian sources and the boosted Schwarzschild solution
导出了孤立后牛顿源的多极矩的新表达式，其形式为外近区的表面积分。作为一个应用程序，我们计算的“源”四极矩的史瓦西解提升到均匀的速度，在第三后牛顿（3 PN）顺序。我们表明，考虑这种提升史瓦西解（BSS）是足够的，以唯一地确定在最近的计算中的引力波产生的紧凑的双星在3 PN阶的模糊参数之一：zeta=-7/33。我们认为，这个值是唯一一个实现的3 PN波生成形式主义的庞加莱不变性。作为检查，我们确认zeta的值通过不同的方法，基于在固定的延迟时间的BSS的远区扩展，并在3 PN顺序的外部度量的相关非线性多极相互作用的计算。
2004-10-05 gr-qc
Lagrangian theory for cosmic structure formation with vorticity: Newtonian and post-Friedmann approximations
本文在牛顿引力理论的背景下，用相对论后弗里德曼方法研究了充满无压流体和宇宙学常数$Λ$的宇宙的非线性引力动力学。Milillo等人，D 92，023519（2015）.]。后弗里德曼近似方案基于时空度规和能量动量张量的$1/c$展开，并包含非线性牛顿宇宙学。在这里，我们建立了非线性后弗里德曼框架的拉格朗日坐标方法的结构形成。为此，我们首先确定一个拉格朗日规范，这是适合于将非零涡。我们分析我们的结果在两个限制：在领先的顺序，我们恢复完全非线性牛顿宇宙学方程的拉格朗日公式，我们提供了一个时空度量一致的广义相对论的角度来看。然后，我们线性化我们的表达式，并恢复相对论的结果在一阶宇宙学扰动理论。因此，引入的近似方案提供了一个统一的处理两个领先的秩序制度，从牛顿引力描述的小尺度到大的线性尺度，其中一阶相对论性宇宙学扰动理论给出了一个很好的描述结构的形成。
2016-10-23 astro-ph.CO gr-qc
Machian derivation of the Friedmann equation
尽管在宇宙学中存在着对牛顿概念的所有基本反对意见，但弗里德曼方程通过在无限宇宙中应用壳定理和牛顿能量守恒，以一种令人惊讶的简单方式从这些概念中推导出来。然而，弗里德曼宇宙在一般情况下是一个有限的引力视界，其结果是壳定理的应用失败，牛顿推导崩溃。我们表明，在引力视界的存在下，弗里德曼方程可以从一个马赫定义的动能，而不调用壳定理。而在牛顿的情况下，总能量转化为曲率能量密度，在马赫的情况下，总能量采取不同的身份，这取决于视界的演化;我们表明，在德西特宇宙马赫的总能量密度是恒定的，即表现为宇宙学常数。
2016-06-10 astro-ph.CO gr-qc
Computing General Relativistic effects from Newtonian N-body simulations: Frame dragging in the post-Friedmann approach
本文首次计算了完全非线性宇宙学大尺度结构研究中的一个本征相对论性量。传统上，标准ΛCDM宇宙学中的非线性结构的形成是使用N体模拟来研究的，基于膨胀背景下的牛顿引力动力学。当人们以一种与爱因斯坦方程一致近似的方式导出牛顿体系时，除了通常的牛顿标量势之外，在度规中还存在一个引起标架拖曳的重磁矢量势。在主导阶，这个矢势不影响物质动力学，因此它可以从牛顿N体模拟计算。我们解释了如何从ΛCDM中的模拟计算矢量势，并检查其相对于标量势的大小。我们还讨论了一些可能的可观察到的影响。
2013-06-06 astro-ph.CO gr-qc
Confirming and improving post-Newtonian and effective-one-body results from self-force computations along eccentric orbits around a Schwarzschild black hole
我们解析计算，通过6.5后牛顿秩序，二阶的Detweiler-Barack-Sago规范不变红移函数的偏心率部分的小质量在偏心轨道上围绕史瓦西黑洞。利用力学第一定律求解偏心轨道[A. Le Tiec，Phys. Rev. D { \bf 92}，084021（2015）]我们将我们的结果转录为有效单体形式主义的第二径向势的相应准确知识[A. Buonanno和T. Damour，Phys. Rev. D { \bf 59}，084006（1999）]。我们比较了我们新获得的分析信息，几个不同的数值自作用力数据，并发现很好的协议，估计误差范围内。我们还获得，第一次，独立的分析检查最近导出的，比较质量的第四后牛顿阶动力学[T。Damour，P. Jaranowski和G. Shaefer，Phys. Rev. D { \bf 89}，064058（2014）]。
2015-11-14 gr-qc
Simultaneous determination of mass parameter and radial marker in Schwarzschild geometry
我们表明，质量参数和径向坐标值可以间接测量在史瓦西时空中进行的思想实验，而不使用牛顿极限的广义相对论或近似的基础上欧几里德几何。我们的方法包括不同的真时量子化以及代数方程组的解，旨在加强广义相对论与牛顿引力理论的概念独立性。
2021-05-31 gr-qc
On the perturbed Friedmann equations in Newtonian Gauge
本文基于牛顿力学启发式推导弗里德曼方程，并结合热力学第一定律与欧拉方程得到线性阶与广义相对论一致的微扰方程，揭示两种框架在特定极限下的一致性。
2024-12-29 astro-ph.CO gr-qc math-ph
Linear-in-mass-ratio contribution to spin precession and tidal invariants in Schwarzschild spacetime at very high post-Newtonian order
利用黑洞微扰理论和任意精度的计算机代数，我们得到了围绕Schwarzschild黑洞的圆形轨道上粒子的自旋旋进角和潮汐不变量的质量比线性修正的后牛顿展开式.我们提取系数高达20 pN的顺序从数值计算的结果，精度大于1部分在$10^{500}$。这些结果可以用来校准参数的有效单体模型的紧凑的二进制文件，特别是自旋轨道部分的有效哈密顿量和动态显着的潮汐部分的有效度量的主要径向潜力。我们的计算是在辐射规范中进行的，已知辐射规范在远离粒子的地方是奇异的。为了克服这种不规则性，我们定义了合适的Detweiler-Whiting奇异和规则字段在这个规范，我们设计了一个严格的模式和正则化方法来计算从规则字段构造的不变量。
2015-04-02 gr-qc
Analytic self-force calculations in the post-Newtonian regime: eccentric orbits on a Schwarzschild background
本文提出了一种求解一阶后牛顿（PN）展开场方程的方法。我们的计算推广了Bini和Damour以及随后Kavanagh等人的工作，考虑史瓦西背景下的偏心轨道。我们推导出所有$\ell$模式的粒子位置的延迟度规扰动的表达式。我们发现，尽管第一次出现，Regge-Wheeler规范度规扰动是$C^0$在所有$\ell$的粒子。作为第一次使用我们的解决方案，我们计算规范不变量$\langle U \rangle$通过4PN，同时扩大偏心率通过$e^{10}$。通过预测每个PN阶的$e\to 1$奇异行为，我们大大提高了我们的结果的精度为大$e$。我们使用$\langle U \rangle$通过$e^{10}$和在质量比的线性顺序找到有效的单体势$\hat Q$的4PN贡献。
2015-12-16 gr-qc
Pseudo-Newtonian gravitational potential for Schwarzschild-de Sitter spacetimes
引入了描述宇宙中具有排斥性宇宙学常数的静态球对称黑洞引力场的伪牛顿引力势。为了证明的伪牛顿方法的准确性，相关的有效潜在的测试粒子运动的构造和比较，其广义相对论对应的Schwarzschild-de Sitter几何。结果表明，在宇宙学参数y=（1/3）ΛM^2<10^{-6}的Schwarzschild-de Sitter时空中，这种方法对于发展的牛顿吸积盘理论在大星系结构中的天体物理应用是有用的.
2008-03-25 astro-ph gr-qc
Gravitational Waves from a Particle in Circular Orbits around a Schwarzschild Black Hole to the 22nd Post-Newtonian Order
我们将我们以前的结果的14后牛顿（PN）阶展开的引力波的测试粒子在圆形轨道周围的Schwarzschild黑洞的22 PN阶，即$v^{44}$超出领先的牛顿近似，其中$v$是测试粒子的轨道速度。将我们的22 PN能流公式与高精度数值计算结果进行比较，发现最内层稳定圆轨道上的22 PN能流的相对误差约为$10^{-5}$。我们还估计了22PN波形和数值波形之间的相位差，经过两年的螺旋。我们发现，对于$μ/M=10^{-4}$，退相约为$10^{-9}$，对于$μ/M=10^{-5}$，退相约为$10^{-2}$，其中$μ$是致密天体的质量，$M$是中心超大质量黑洞的质量.最后，我们用Schwarzschild黑洞的所有22 PN项对Kerr黑洞的圆形轨道和赤道轨道的能流公式进行了补充，构造了一个混合能流公式.通过与全数值结果的比较，我们考察了混合公式在Kerr黑洞情形下的性能。
2012-11-23 gr-qc
New gravitational self-force analytical results for eccentric orbits around a Schwarzschild black hole
我们提出了分析知识的偏心膨胀的德特维勒-巴拉克-萨戈红移不变量在史瓦西时空中的9.5后牛顿阶（包括）的$e^2$和$e^4$的贡献，并通过$e^{20}$的更高的偏心率的贡献高达4后牛顿阶。我们将这些信息转化为分析知识的有效单体径向电位$\bar d(u)$，$ρ(u)$和$q(u)$通过9.5后牛顿秩序。我们发现，我们的分析结果与当前相应的数值自作用力数据是兼容的。
2016-05-03 gr-qc
Characterization of all possible orbits in the Schwarzschild metric revisited
所有可能的轨道轨迹和它们在史瓦西度规中的解析表达式都呈现在一个由两个无量纲参数表征的完整映射中。虽然三个可能的参数对具有不同的优势进行了描述，参数空间，给出了最方便的减少牛顿的情况下被挑出来，并使用这导致一个新的见解牛顿的限制等结果。提出了许多解析关系。与S.你好
2012-07-30 gr-qc
Spherical harmonic modes of 5.5 post-Newtonian gravitational wave polarizations and associated factorized resummed waveforms for a particle in circular orbit around a Schwarzschild black hol
最近在数值相对论方面的突破使人们能够检验后牛顿膨胀在螺旋后期阶段的有效性。对于后牛顿（PN）展开和数值模拟之间的比较，自旋加权球谐函数的波形比用于引力波数据分析的正极化和交叉极化更有用。与传统的泰勒展开后牛顿波形相比，因子化后的波形与数值结果有更好的一致性。本文重新讨论了质量为$\m$的实验粒子在围绕质量为$M$的Schwarzschild黑洞的半径为$r_0$的圆轨道上的引力波的后牛顿展开，并导出了与引力波偏振相关的球谐分量，直到超过牛顿的$v^{11}$阶.使用更准确的$h_{\ell m}$的计算在这项工作中，我们提供了更完整的一套相关的$ρ_{\ell m}$的和$δ_{\ell m}$的，形成重要的砖在波形的因式重构与潜在的应用建设进一步改进的波形原型紧凑的二进制源在未来。我们还提供了现成的表达式的5.5PN引力波偏振$h_+$和$h_\times$在测试粒子的限制引力波数据分析应用。此外，我们提供了封闭的分析表达式为2.5PN $h_{\ell m}$，2PN $ρ_{\ell m}$和3PN $δ_{\ell m}$，一般多极订单$\ell$和$m$的测试粒子的限制。最后，我们还研究了目前的分析紧凑的二进制源的激光干涉空间天线的影响。
2010-09-01 gr-qc
Schwarzschild solution of the modified Einstein field equations
本文导出了后黎曼芬斯勒时空中线性化爱因斯坦场方程的史瓦西解的一个新形式。解的构造分为三个阶段：外部解、事件视界解和内部解。结果表明，外解是渐近相似的牛顿引力在大的距离，这意味着牛顿引力是一个低能量近似的解决方案。应用Eddington-Finklestein坐标再现了在事件视界上从标准广义相对论得到的结果。进一步应用Kruskal-Szekeres坐标揭示了内部解包含极大可扩测地线。
2017-03-17 gr-qc
A Purely Relativistic Point-Source Boundary Condition for the Schwarzschild Solution
本文在纯广义相对论框架内推导Schwarzschild解的点源边界条件，直接建立点粒子不变质量与Schwarzschild长度参数的联系，并说明分布方法导致非物理源分布的原因。
2024-12-05 gr-qc
Finding Schwarzschild metric component grr and FLRW's k without solving the Einstein's equation, rather by a synergistic matching between geometric results enfranchised by Newtonian gravity
众所周知，广义相对论和宇宙学的某些方面甚至不用爱因斯坦方程也能重现。作为一个例子，史瓦西空间的0 - 0分量可以通过要求缓慢运动粒子的测地线与牛顿方程相匹配来获得。给出这个结果，我们将在这里证明，剩余分量（grr）可以通过要求一个牛顿尘埃球的内部在自由下落半径上与未指定类型的外部空间相匹配来获得。这种匹配决定了外部空间是史瓦西型的。由此，也可以确定牛顿宇宙学中出现的积分常数与FLRW度规的空间曲率一致。我们所假设的只是一些经典的边界条件和基本假设。
2017-08-18 astro-ph.CO gr-qc
A Statistical Mechanical Problem in Schwarzschild Spacetime
本文用费米坐标计算了史瓦西时空中圆形测地轨道上理想气体的正则配分函数。为了检验结果的有效性，我们证明定理的极限情况。我们恢复了牛顿气体定律只受潮汐力在牛顿极限。此外，我们恢复的特殊相对论气体定律的轨道半径增加到无穷大。我们还讨论了如何将该方法推广到非理想气体的情况。
2007-02-16 gr-qc
Post-Newtonian and Numerical Calculations of the Gravitational Self-Force for Circular Orbits in the Schwarzschild Geometry
利用广义相对论中两种不同的近似方法，讨论了在圆轨道上运动的紧凑双星系统的问题。后牛顿（PN）近似涉及v/c<<1的幂展开，并且最适合于小轨道速度v。微扰自作用力（SF）分析要求双星的组分有一个极端的质量比m1/m2<<1。一个特定的坐标不变的可观测量确定为使用这两种不同的近似系统的轨道频率的函数。后牛顿计算被推到第三后牛顿（3 PN）阶。它涉及由两个点粒子生成的度量，并在其中一个粒子的位置处进行评估。我们用维数正则化的方法正则化了粒子的发散自场。我们表明，比例1/（d-3）出现在三维正则化在3 PN阶的极点从最终的规范不变的可观察性抵消。3 PN的解析结果，通过一阶的质量比，和数值SF计算一致。这种跨文化比较的一致性证实了这两种近似在描述紧凑的双星系统中的可靠性。特别是，它提供了一个独立的测试非常不同的正则化程序中调用的两个近似方案。
2010-03-04 gr-qc
Turning a Newtonian analogy for FLRW cosmology into a relativistic problem
一个在真空中膨胀的牛顿均匀球构成了FLRW宇宙学的一个常见的启发式类比。我们讨论了相应的广义相对论问题的可能实现和各种新的宇宙学类比产生的。我们强调牛顿类比的基本成分，包括准局部能量总是“牛顿”的意义上，外尔张量的磁性部分不有助于它。爱因斯坦-弗里德曼方程的对称性产生另一个在原来的牛顿系统。
2020-06-12 gr-qc
Post-Newtonian Expansion of the Ingoing-Wave Regge-Wheeler Function
本文提出了一种后牛顿展开方法来求解描述Schwarzschild时空中引力波的齐次Regge-Wheeler方程。我们的方法的优点是，它允许一个系统的迭代分析的解决方案。然后我们得到了在视界处纯进入的Regge-Wheeler函数的封闭解析形式，其精度要求确定引力波光度达到（后）$^{4}$-牛顿阶（即，超越牛顿的$v^8$阶）从围绕史瓦西黑洞轨道运行的粒子。我们的结果在小质量的单体极限下是有效的，为研究并合致密双星提供了一个重要的指导。特别是，它提供了基本的公式来分析计算详细的波形和光度，包括尾部条款（后）$^3$-牛顿秩序，这应该是复制在任何其他后牛顿计算。
1994-02-24 gr-qc
New class of post-Newtonian approximants to the waveform templates of inspiralling compact binaries: Test-mass in the Schwarzschild spacetime
（摘要）：标准绝热近似的相位引力波从吸入紧凑的双星使用后牛顿展开的结合能和引力波通量都截断在相同的相对后牛顿阶。出于最终需要超越绝热近似的动机，我们必须将问题视为保守后牛顿力和引力辐射阻尼下的二元动力学。从双星动力学的观点来看，在首阶的标准近似相当于保留加速度中的0PN和2.5PN项，而忽略中间的1PN和2PN项。一个完整的数学上一致的处理的加速度在领先的顺序应包括所有PN项高达2.5PN没有任何差距。它们分别定义了“标准”和“完全”非绝热近似。我们提出了一个新的和简单的完全绝热近似构造的能量和通量函数。在首阶，它使用2PN能量函数而不是标准近似中的0PN能量函数，因此在精神上它对应于加速度中没有丢失后牛顿项的动力学。我们比较重叠的标准和完全绝热近似的测试粒子绕史瓦西黑洞的精确波形。完全绝热近似在较低PN（< 3PN）阶时导致有效性的显著改善。然而，$\geq$ 3PN阶的标准绝热近似几乎与构造有效模板的完全绝热近似一样好。标准和完全近似超越绝热近似下研究使用拉格朗日模型的Buonanno，陈和Vallisneri。
2005-07-13 gr-qc
The deceleration parameter in `tilted' Friedmann universes: Newtonian vs relativistic treatment
尽管宇宙中普遍存在大量的奇特运动，但大多数理论研究要么绕过它们，要么采取理想化的哈勃流观测者的观点。因此，这些特殊流动的作用在很大程度上仍然没有得到解释，尽管事实上相对运动效应在许多情况下导致了对观测结果的误解。在这里，我们研究的影响，大规模的特殊流动的减速参数的解释。我们比较，特别是，减速参数测量的哈勃流观测员和他们的散装流同行。在这样做的时候，我们使用牛顿理论和广义相对论，并采用非常相似的理论工具，这使得两个研究的直接和透明的比较。我们发现，牛顿相对运动的影响通常太弱，使两个测量之间的差异。然而，在相对论中，即使在线性水平上，在两个帧中测量的减速参数也有很大差异。这可能会欺骗不知情的观察者，对宇宙的整体运动状态产生潜在的严重误解。我们还讨论了相对论研究的影响和观测的可行性。
2021-09-23 astro-ph.CO gr-qc
Post-Newtonian Theory and its Application
我们回顾了一些最近的工作后牛顿理论的缓慢移动（后牛顿）源，其应用的问题，从紧凑的二元系统的动力学和引力辐射。我们目前的知识是3PN的质心能量和3.5PN的引力波通量的inspiralling紧凑的双星。我们计算了双黑洞系统的最内层圆轨道（ICO），发现与数值相对论的结果非常吻合。我们认为，在广义相对论中，两个质量相当的物体的引力动力学与史瓦西背景下的测试粒子的引力动力学不同。这使我们质疑一些“Schwarzschild样”的模板的有效性，从后牛顿的重建技术构造的二进制螺旋。
2003-04-02 gr-qc
A Note on the Generalized Friedmann Equations for a Thick Brane
在我们的厚膜的方法以前用于获得宇宙演化方程的厚膜嵌入在一个五维史瓦西Anti-de Sitter时空它明确表明，这些方程的能量守恒方程的一致性要求，在一般情况下，膜的厚度演变的时间。这种变化的膜厚度意味着牛顿引力常量$G$和有效宇宙学常数$Λ_4$都与时间有关。
2008-03-15 gr-qc
General Solutions of The Spherically Symmetric Vacuum Einstein Field Equations
根据Birkhoff定理，真空爱因斯坦场方程的唯一球对称解是Schwarzschild解。尽管施加渐近平坦性和静态性作为初始条件，我们得到这些方程有一般的解决方案与史瓦西度规只是一个特殊的和最简单的形式。通过一个方便而正确的选择，有可能得到具有相同的史瓦西牛顿极限和后牛顿极限的完美光滑度规。
1999-02-17 gr-qc
Dynamical spacetimes in conformal gravity
共形引力极大地促进了引力理论的发展。我们在$W^2$ -共形引力中找到了一系列动力学解，包括广义Schwarzschild-Friedmann-Robertson-Walker（GSFRW），带电广义Schwarzschild-Friedmann-Robertson-Walker（CGSFRW），特别是旋转Friedmann-Robertson-Walker（RFRW），带电旋转Friedmann-Robertson-Walker（CRFRW），以及一个动力学柱对称解.在Einstein引力和修正引力中从未发现RFRW、CRFRW和动力学柱对称解。GSFRW和CGSFRW解与爱因斯坦引力中的相应解有不同的形式。
2017-06-26 gr-qc hep-th
Hyperbolic-Type Orbits in the Schwarzschild Metric
给出了史瓦西几何中粒子双曲型轨道的各种特征的精确解析表达式。对于偏离牛顿双曲轨迹很小的情形，给出了一个简单实用的近似公式。
2010-08-11 gr-qc
High-Order Post-Newtonian Fit of the Gravitational Self-Force for Circular Orbits in the Schwarzschild Geometry
我们继续以前的工作之间的比较后牛顿（PN）近似和引力自作用力（SF）分析的圆轨道在史瓦西背景。我们表明，数值SF数据包含物理信息对应于极高的PN近似。我们发现，知道解析确定适当的PN参数有助于极大地允许数值数据被用来获得高阶PN系数。使用标准PN理论，我们计算分析领先的4PN和下一个领先的5PN对数项在保守的一个紧凑的二元系统的动力学的一部分。数值微扰SF结果支持解析PN计算通过一阶的质量比，并用于精确测量在特定的规范不变的可观测的4PN和5PN非对数系数。此外，我们能够估计高阶贡献的7PN水平。我们还以高精度确认了3PN系数的值。PN和SF努力之间的这种相互作用对于合成将由空间引力波仪器LISA分析的极端质量比吸气的模板波形是重要的。我们的工作也将产生影响的努力，结合数值结果在定量分析框架，以产生完整的inspiral波形的地面探测引力波的仪器，如LIGO和处女座。
2010-04-12 gr-qc
Newtonian analogue of Schwarzschild de-Sitter spacetime: Influence on the local kinematics in galaxies
宇宙的后期加速膨胀要求即使在局部星系尺度下也需要研究天体物理现象，特别是在Schwarzschild-de Sitter（SDS）背景下的局部星系中，而不是在Schwarzschild或Newtonian范式中，在大质量星系或星系合并中的相对论吸积相关现象以及千秒差距尺度结构的动力学。由于广义相对论磁流体动力学方程组的复杂性和非线性特征，在研究吸积及其相关过程时，具有包含所有重要的广义相对论特征的牛顿类势是非常有用的。本文从试验粒子运动的守恒哈密顿原理出发，在对应于SDS/Schwarzschild anti-de Sitter（SADS）时空的球面几何中，得到了一个三维牛顿类势，它几乎精确地再现了GR的全部特征.导出的势包含一个显式的速度依赖项的测试粒子，呈现一个近似的相对论性修改的牛顿类势。在牛顿体系中，利用所导出的势函数，我们对SDS几何的完整轨道动力学和SDS度规对应的周转频率进行了广泛的研究。应用导出的相似势，发现当前公认的$Λ\sim 10^{-56} \rm cm^{-2}$值对声速半径和Bondi吸积率都有一定的影响，特别是对于绝热常数和温度较小的球形吸积，这可能对活动星系核/射电星系中吸积盘的稳定性产生有趣的影响.
2014-10-27 astro-ph.HE gr-qc
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
Relations between Newtonian and relativistic cosmology
本文基于 Newtonian 力学与热力学第一定律的 Lagrangian 表述研究 Friedmann 方程，并尝试将经典守恒、Euler 和 Poisson 方程与广义相对论相协调。
2024-06-17 gr-qc
Pseudo-Newtonian and general relativistic barotropic tori in Schwarzschild-de Sitter spacetimes
在具有排斥性宇宙学常数的球对称黑洞时空中引入伪牛顿引力势，对绕黑洞运动的正压理想流体的平衡环形位形进行了检验.利用拟牛顿和完全相对论方法，确定了具有均匀比角动量分布的边缘稳定正压环面的位势深度和位势深度。对于绝热（等熵）的完美流体，温度分布，质量密度和压力分布和总质量的伪牛顿和相对论环面进行比较，提供重要的信息的相关性的测试盘近似在这两种方法。结果表明，对于宇宙学参数y= λ M^（2）/3 < 10^（-6）的Schwarzschild-de Sitter时空中的吸积盘模型，伪牛顿方法是足够精确和有用的。对于y<10^（-25）的天体物理学相关的黑洞，检验了这一陈述，并表明对于吸积和排泄环面以及边缘约束，即，最大限度地扩展环面，允许同时流入黑洞和流出到太空。
2009-10-16 astro-ph.HE gr-qc
Analytic self-force effects on radial infalling particles in the Schwarzschild spacetime: the radiated energy
Istituto per le Applicazioni del Calcolo “M. Picone,” CNR（意大利国家研究委员会计算应用研究所）；School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS（杭州高等研究院基础物理与数学科学学院，中国科学院大学）
研究在Schwarzschild时空中的径向落体粒子辐射能量，分析标量粒子和质量粒子的自力效应，结合后牛顿方法验证结果，并为更高阶后牛顿计算和扩展至其他情况奠定基础。
2026-04-26 gr-qc
Homothetic motions and Newtonian cosmology
我们考虑位似运动组。我们建立了一个位似协变的牛顿引力理论，它统一了惯性位似力和引力场。这是通过基于局部位似运动框架的等效原理来实现的。因此，我们可以得到一个连贯的牛顿宇宙学，它承认一个宇宙学原理，并导致弗里德曼方程的尘埃宇宙。最后证明了这种引力理论可以作为广义相对论中一类度规的非相对论极限而得到。研究了Friedmann-Lema 'itre-Robertson-Walker（FLRW）度规及其极限.
2013-12-16 gr-qc
Complete adiabatic waveform templates for a test-mass in the Schwarzschild spacetime: VIRGO and Advanced LIGO studies
在{ \it same relative}后牛顿阶截断的结合能和引力波通量的后牛顿展开式形成了对来自螺旋压缩双星的引力波定相的{ \it标准绝热}近似的基础。从双星动力学的角度来看，标准近似相当于忽略了加速度中某些保守的后牛顿项。在较早的工作中，我们提出了一个新的{ \it完全绝热}近似构造的能量和通量函数。在首阶，它采用2 PN能量函数，而不是标准近似中的0 PN能量函数，因此，有效地近似对应于加速度中没有丢失后牛顿项的动力学。在本文中，我们比较重叠的标准和完整的绝热模板与精确的波形在绝热近似的一个测试质量运动在史瓦西时空，为VIRGO和先进的LIGO噪声谱。结果表明，完全绝热近似在较低的PN（$<$ 3 PN）阶下能显著提高{ \it有效性}，而标准的$\geq$ 3 PN阶近似为构造有效模板提供了一个较好的完全近似下界.除少数后牛顿阶外，完全逼近式的{ \it Faithfulness}优于标准逼近式.标准和完全逼近超越绝热近似也研究了使用拉格朗日模板的Buonanno，陈和Vallisneri。
2005-06-10 gr-qc
Friedmann Equation for Brans Dicke Cosmology
在Brans-Dicke标量引力张量理论的背景下，严格分析了宇宙学Friedmann方程，该方程将宇宙膨胀率$H$与能量密度的各个分数联系起来.结果表明，Brans-Dicke标量引力张量理论对Friedmann方程的物质密度分量的修正可以忽略不计。此外，除了标准爱因斯坦宇宙学中的$Ω_Λ$和$Ω_{M}$外，理论还期望另一个密度参数$Ω_{_Δ}$。这意味着，如果发现$Ω_{_Δ}$是非零的，数据将有利于这个模型，而不是标准的爱因斯坦宇宙学模型与宇宙学常数，并将使更准确的预测牛顿引力常量的变化率在未来。
2008-09-10 gr-qc
Detweiler's redshift invariant for extended bodies orbiting a Schwarzschild black hole
我们计算一阶自作用力的贡献Detweiler的红移不变量的扩展机构赋予的偶极和四极结构（自旋诱导四极矩）沿圆形轨道上的史瓦西背景。我们的分析包括自旋的二阶效应，推广了以前纯自旋粒子的结果。假设扰动体在赤道平面上运动，相应的自旋矢量与之正交，在辐射规范中用标准引力自力方法得到度规扰动。我们的结果是准确的，通过6.5后牛顿的顺序，并显示再现相应的后牛顿表达式相同的数量计算通过使用可用的哈密顿量从有效场论方法的动态自旋双星。
2020-03-28 gr-qc
The fully non-linear post-Friedmann frame-dragging vector potential: Magnitude and time evolution from N-body simulations
牛顿模拟通常用于检查非线性尺度上的物质动力学。然而，即使在这些尺度上，牛顿引力也不是对引力效应的完整描述。后弗里德曼方法表明，牛顿理论的首阶修正是度规中的矢量势。这个矢量势可以从N体模拟中计算出来，需要一种提取速度场的方法。在这里，我们提出的全部细节，我们的计算后弗里德曼矢量势，使用德劳尼Tesskind场估计（DTFE）代码。我们包括一个详细的检查我们的数值结果的鲁棒性，包括盒子大小和质量分辨率对提取字段的影响。我们给出了矢量势的功率谱，发现在红移为零时，矢量势的功率谱比完全非线性标量引力势的功率谱小$\sim 10^5$倍。比较我们的数值结果的扰动估计，我们发现，完全非线性的结果可以是一个以上的数量级大于小尺度上的扰动估计。我们将矢量势的分析扩展到多重红移，表明这种比率在一定范围的尺度和红移上持续存在。我们还评论的影响，我们的结果的有效性和解释牛顿模拟。
2016-08-26 astro-ph.CO gr-qc
Taming the post-Newtonian expansion: Simplifying the modes of the gravitational wave energy flux at infinity for a point particle in a circular orbit around a Schwarzschild black hole
（节略）高阶项在后牛顿（PN）展开的各种数量的紧凑型双星表现出组合的复杂性增加，包括不断增加的超越数。在这里，我们考虑的引力波能流在无穷远从一个点粒子的圆形轨道周围的史瓦西黑洞，这是已知的22 PN超出最低阶牛顿预测，在这一点上，每一个订单有超过1000项。我们引入了一种因子分解，大大简化了能流的球谐模（因此也简化了引力波的球谐模的振幅）;很可能这种因子分解消除的大部分复杂性是由于弯曲空间波传播（例如，尾效应）。对于方位角数l为7或更大的模式，这种因式分解将进入22 PN总能通量的模式的表达式减少到具有有理系数的纯整数PN级数，这相当于在给定模式中的总项数减少高达~150的因子。由于展开式的结构，对于较小的l，复杂度的降低变得不那么显著，尽管因子分解仍然能够去除所有的半整数PN项。对于22 PN 1 = 2模式，这种因式分解仍然将项的总数（和大小）减少了约10倍，并且给出了通过8 PN的纯有理系数。这种因式分解也提高了该系列的收敛性，尽管我们发现Isoyama等人为全能通量引入的指数求和在提高各个模式的收敛性方面更加有效，比某些模式的原始系列提高了四个数量级以上。然而，指数重算在简化级数方面并不有效，特别是对于高阶模。
2014-07-24 gr-qc
Detweiler's redshift invariant for spinning particles along circular orbits on a Schwarzschild background
我们研究了经典自旋粒子在史瓦西背景下沿圆形轨道运动引起的度规扰动，将分析限制在自旋的一阶效应上。假设粒子在赤道平面上运动，其自旋与$z$轴对齐。通过使用两种不同的方法获得度量扰动，即，通过在两种不同的规范中工作：Regge-Wheeler规范（使用Regge-Wheeler-Zerilli形式）和辐射规范（使用Teukolsky形式）。然后，我们计算的线性自旋贡献的一阶自作用力的贡献德特韦勒的红移不变的8.5后牛顿秩序。我们检查，我们的结果是相同的，在这两个规范，适当的规范不变量，并同意目前已知的3.5后牛顿的结果。
2018-01-29 gr-qc
Relativistic-Newtonian correspondence of the zero-pressure but weakly nonlinear cosmology
众所周知，Friedmann世界模型的标量型、矢量型和张量型微扰在二阶微扰中存在耦合。本文证明了在平坦的Friedmann背景下，除引力波的贡献外，相对论零压无旋流体的二阶扰动与牛顿流体的结果完全一致.由于我们包含了宇宙学常数，我们的结果与当前流行的宇宙学有关。当我们证明牛顿流体动力学方程在所有宇宙学尺度下都是有效的时，我们的结果具有重要的实际意义，即即使模拟尺度接近甚至超出视界，人们现在也可以更可靠地使用大尺度牛顿数值模拟。也就是说，我们的发现表明，在零压力的情况下，除了引力波的贡献，有没有相对论修正项，甚至在视界附近和以外的二级微扰。
2005-07-07 astro-ph gr-qc
On Emergent Gravity, Ungravity and $Λ$
在本文中，我们研究的“无重力”修改的弗里德曼方程。利用热力学热力学第一定律和修正后的熵面积关系，得到了Friedmann方程的修正，使其在后时间区给出了一个有效的宇宙学常数.因此，这个简单的模型可以为宇宙学常数$Λ$提供一个“无引力”的起源。
2019-12-19 gr-qc
Essential on-Brane Equations for the Braneworld Gravity under the Schwarzschild Ansatz
本文论证了史瓦西假设下的膜世界引力应服从膜上的三个基本方程，并给出了它们的精确解。我们用膜法坐标的幂级数表示膜世界基本方程的通解。幂级数是通过求解体爱因斯坦方程的三个独立分量得到的，系数是根据膜上的五个函数递归确定的。体爱因斯坦方程的其他组成部分是自动满足的，只要五个膜上函数服从三个基本方程。它们是膜上体爱因斯坦方程的径向-额外分量和额外-额外分量，以及膜的运动方程。因此，该解包括膜上的两个任意函数。我们表明，通过选择一个适当的一组任意的两个功能的基本方程精确求解。任意性可能会影响对牛顿和后牛顿证据的预测能力。
2012-08-16 gr-qc
The post-linear Schwarzschild solution in harmonic coordinates: elimination of structure-dependent terms
本文讨论了一种特殊的问题，出现在解决爱因斯坦的场方程的扩展机构：许多结构相关的条款出现在中间的计算，完全取消凭借当地的运动方程或可以消除适当的规范变换。对于静止的单个物体，这些问题在后牛顿和后闵可夫斯基的情况下都很容易理解。然而，高阶近似的情况仍然不清楚。本文讨论了球对称后线性序“体”的这一问题。我们明确地证明了如何通常的史瓦西场可以直接从场方程的后线性近似的谐波规范和任意球对称的物质分布。外部和内部的解决方案被认为是。静态不可压缩流体的情况下，然后从文献中的知名结果进行比较。本文的结果可以推广后线性近似下著名的后牛顿和后闵可夫斯基多极展开式。
2014-05-20 gr-qc
Gaussian orbital perturbation theory in Schwarzschild space-time in terms of elliptic functions
该研究利用魏尔斯特拉斯椭圆函数推导史瓦西时空中轨道面内摄动的广义相对论高斯吻切轨道方程，并在线性近似下对三类摄动场景完成解析求解，为引力相关轨道摄动分析提供解析工具。
2024-05-14 gr-qc
Gravitational self-force corrections to tidal invariants for spinning particles on circular orbits in a Schwarzschild spacetime
我们计算引力自作用力修正的潮汐不变量的自旋粒子沿圆形轨道在史瓦西时空。特别地，我们考虑了重电四极潮汐张量的平方和立方以及重磁四极潮汐张量的平方。我们的结果是准确的一阶自旋和通过9.5后牛顿秩序。我们还计算了相关的电型和磁型本征值。
2018-06-09 gr-qc
General form for Pseudo-Newtonian Potentials, imitating Schwarzschild geodesics
Racah Institute of Physics,Hebrew University of Jerusalem,9190501,Israel
本文提出了一种通用的伪牛顿势形式，能够模仿Schwarzschild测地线的关键特征，包括最内稳定圆轨道、近日点进动和边际束缚圆轨道。
2026-03-09 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational self-force corrections to tidal invariants for particles on eccentric orbits in a Schwarzschild spacetime
在引力自作用力框架下，研究了史瓦西时空中沿稍偏心赤道轨道运动的粒子引起的潮汐效应。我们计算的质量比的电型和磁型潮汐张量的本征值的第一阶（保守）的修正到第二阶偏心率和通过9.5后牛顿秩序。从而推广和恢复了以往关于圆轨道的结果。
2018-06-18 gr-qc
Spherical accretion in the Schwarzschild spacetime in the Newtonian analogous construct
本文在标准牛顿流体力学框架内探索 TR13 NAP 描述 Schwarzschild 时空跨声速球对称吸积的能力，发现产生“鞍点-螺旋对”声速转变且偏离经典 Bondi 解，指出需修正流体力学形式体系以与广义相对论流体力学保持一致。
2025-03-06 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational waves emitted by a particle rotating around a Schwarzschild black hole: A semiclassical approach
在树层次上，利用量子场论的框架，分析了弯曲时空中粒子围绕Schwarzschild黑洞作圆周运动时发出的引力辐射。球对称时空中的引力摄动被写成规范不变的形式。我们讨论的结果，比较它们的辐射时，它被假定为轨道上的一个大质量的物体，由于在平坦的时空牛顿力的粒子发射。
2017-03-30 gr-qc
Cosmology of the Galileon extension of Bekenstein's theory of relativistic Modified Newtonian Dynamics
一个推广的贝肯斯坦的张量-矢量-标量（TeVeS）模型的修改重力最近被提出作为一种替代暗物质。这个模型--我们将称之为g-TeVeS --利用伽利略诱导的Vainshtein机制来抑制在强引力体系中对广义相对论的修改，从而避免了引入通常存在于修正牛顿动力学（MOND）的相对论模型中的巴洛克动力学项的需要。我们探讨了这个模型在精确的Friedmann-Robertson-Walker（FRW）对称时空中的行为。该理论恢复MOND现象的能力限制了理论的参数空间，并且发现在参数空间的这一区域的估计内，该理论不能成功地近似冷暗物质的弗里德曼宇宙学行为。据发现，更接近的协议可能会恢复在其他地区的理论的参数空间和原因进行了讨论。
2017-02-02 astro-ph.CO gr-qc
