On the Penrose inequality for dust null shells in the Minkowski spacetime of arbitrary dimension
彭罗斯不等式的一个特殊但相关的特殊情况涉及在闵可夫斯基时空中传播的零壳。尽管在文献中以前的索赔,这种不平等的有效性仍然开放。本文利用原曲面S的过去零锥与常时间超平面相交所得到的曲面的几何性质以及S在该超平面上的“时间高度”函数改写了这个不等式。我们还专门的情况下,当S位于过去的零锥的一个点,并显示有效性的相应的不等式在任何维度(在四维这个不等式证明了托德)。利用欧氏空间中凸超曲面的性质,将任意n+2维Minkowski时空中的Penrose不等式写成球面上两个光滑函数的不等式.最后,我们得到了四维Minkowski时空中Penrose不等式成立的一个充分条件,并证明了这一条件可由一大类曲面满足。
2012-03-13 gr-qc math.DG
Metric Convergence of Sequences of Static Spacetimes with the Null Distance
本文研究静态时空序列在零距离下的度量收敛性,利用VADB定理证明其类似版本,并提出全局双曲情形的猜想。
2025-10-16 gr-qc math.DG
Causal cells: spacetime polytopes with null hyperfaces
我们考虑闵可夫斯基时空中的多面体和4-多面体-特别是体积为零的零多面体和以这种多面体作为超面的4-多面体。本文给出了几类零面4-多面体的基本性质:4-单形、“四面体菱形”和4-平行多面体。我们建议每个班级都有一个“最经常”的代表。最正则的平行六面体是特别有趣的:它的边、面和超面都是全等的,并且它具有零超平面和零段。一个由这个多面体的副本组成的时空平铺可以被看作是一个具有零边的晶格,这样每个点都位于四面体模式中四个光托盘的交点上。我们推测的相关性,这个结构的离散弯曲时空和量子引力。
2013-01-08 gr-qc math.CO math.DG
Global existence and geometry of constant mass aspect function foliation in perturbed Schwarzschild spacetime
本文证明了真空微扰Schwarzschild时空中常质量面函数叶化的全局存在性,并通过与球对称叶化比较研究其几何性质,为应用零Penrose不等式奠定核心基础。
2024-04-26 gr-qc math.DG
Examples of Einstein spacetimes with recurrent null vector fields
本文讨论了四维洛伦兹流形上的爱因斯坦方程,其中包含常返零向量场.构造了几个特殊形式的例子。得到了度量的完整代数、Petrov型和Killing向量场的李代数。
2011-08-18 gr-qc hep-th math.DG
On the uniqueness of continuous spacetime extensions in 1+1 dimensions with applications to weak null singularities
Imperial College London(帝国理工学院);Heilbronn Institute for Mathematical Research(海尔布龙数学研究所);University of Edinburgh(爱丁堡大学)
研究1+1维洛伦兹流形在零边界上连续延拓的唯一性,发现C^0结构一般非唯一,但球对称情形下具有刚性,并构造了C^0相同但C^1不同的延拓。
2026-06-24 gr-qc math.DG
Global regular null hypersurfaces in a perturbed Schwarzschild black hole exterior
史瓦西时空中的球对称零超曲面在远离奇点的地方是光滑的,并使时空分层。我们证明了更一般的叶理的存在性零超曲面没有球对称条件。事实上,我们也放松了周围时空的球对称性,并证明了一个更一般的结果:在扰动的Schwarzschild时空(不一定是真空)中,近圆零超曲面可以正则地扩展到过去的零无穷远,因此在扰动的Schwarzschild黑洞的外部区域存在许多由正则零超曲面引起的叶理。结果的一个重要点是,周围的时空度规不需要在所有方向上都是可微的。
2022-07-11 gr-qc math.AP math.DG
Null distance on cosmological spacetimes and monotone convergence
Faculty of Mathematics, University of Vienna(维也纳大学数学学院)
研究具有紧致切片的宇宙时空收敛概念,通过假设$h_t$扩展性质,确定时空性质,研究单调序列得零距离等收敛,证明满足条件时空是因果零的并联系相关距离,举例说明假设必要性。
2026-07-23 gr-qc math.DG math.MG
Some global results for asymptotically simple spacetimes
讨论了零分裂定理(在数学DG/9909158中证明)。作为应用,给出了Minkowski空间和de Sitter空间中与零线(不可扩张的全局无时零测地线)出现有关的唯一性定理.
2002-08-30 gr-qc math.DG
Codimension two spacelike submanifolds into null hypersurfaces of generalized Robertson-Walker spacetimes
本文研究广义Robertson-Walker时空中类光锥内的余维二类空子流形,给出径向坐标条件使其分别共形微分同胚于双曲空间、圆圆柱面或球面,并得到弱俘获子流形的非存在性结果。
2025-08-19 math.DG
Uniqueness of the AdS Spacetime among Static Vacua with prescribed Null infinity
证明了具有负宇宙常数的$(n+1)$维自旋静态真空是AdS时空,其零无穷远具有允许非平凡Killing旋量场存在的边界.因此,我们推广了以前的唯一性结果由X。Wang \cite{Wa2}和Chru{\displaystyle Chr}ciel-Herzlich \cite{CH},对这类自旋静态真空,引入了一些禁止为零无限的洛伦兹流形.
2012-11-24 math.DG
Null Distance and Gromov-Hausdorff Convergence of Warped Product Spacetimes
本文通过零距离将Gromov-Hausdorff收敛概念推广到时空序列,给出翘曲积时空收敛的实例,并证明在自然几何假设下收敛到极限翘曲积时空的最优收敛定理。
2023-10-16 gr-qc math.DG math.MG
The Positive Mass Theorem near null infinity
本文综述了渐近平坦时空中逼近零无穷远的类空超曲面的正质量定理的最新进展。我们用它证明了,如果真空Bondi辐射时空中的函数$c(u, θ, ψ)$,$d(u, θ, ψ)$在某一延迟时刻为零,则Bondi质量在该时刻为非负.
2006-09-22 gr-qc math.DG
Microlocal analysis near null infinity in asymptotically flat spacetimes
本文提出了一种分析渐近平坦时空波方程在null无穷邻域正则性和衰减性质的新方法,并证明了相关正则性和衰减估计。
2023-02-27 gr-qc math.AP math.DG
On the Canonical Contact Structure of the Space of Null Geodesics of a Spacetime
时空的零测地线空间带有一个正则的切触结构,它被证明是讨论时空因果关系的关键。然而,在它的性质上并没有取得太大的进展,在文献中也没有多少关于特定时空的明确计算。我们计算了具有度量族$\{g_c = g_\circ-\frac{1}{c^2}dt^2 \}_{c\in\mathbb{N}^+}$的流形$\mathbb{S}^2\times\mathbb{S}^1$的零测地线空间及其正则切触结构。我们得到这些是透镜空间$L(2c,1)$,接触结构是$ST\mathbb{S}^2\cong L(2,1)$上的正则切触结构在投影映射下的推进.我们还研究了恩格尔几何在三维时空讨论中的适用性。我们证明,对于一种特殊类型的三维时空,人们可以得到的零测地线空间和它的切触结构,仅从时空的洛伦兹延长的信息。我们提出了一种方法,利用这一结果恢复时空的空测地线和天空的空间。
2021-09-08 math.DG
A note about the torsion of null curves in the $3$-dimensional Minkowski spacetime and the Schwarzian derivative
本文的主要目的是证明在三维闵可夫斯基时空中,零曲线的挠率等于曲线描述中出现的某个函数的Schwarzian导数。作为应用,我们得到的描述的斜螺旋线,和零曲线的扭转的形式$τ=-2λs$,$s$是伪弧参数和$λ=\mathop{\rm constant}\not=0$。
2015-08-19 math.DG
Conformal boundary rigidity from null geodesic travel times
University of Washington(华盛顿大学);University of Alberta(阿尔伯塔大学)
研究渐近反德西特时空中零测地线从共形无穷远出发并返回的聚焦性质,证明若所有从同一点出发的测地线在无穷远对极点重聚,则时空共形于反德西特空间,并给出在零能量条件、静态或全局平稳情形下的证明。
2026-08-11 gr-qc math.DG
Non existence of closed and bounded null geodesics in Kerr spacetimes
本文证明在Kerr-star时空中,零测地线既非闭合,也不能包含于任何紧致子集,尽管内视界下存在闭合类时与类光曲线。
2024-02-26 gr-qc math-ph math.DG
Foliation of null cones by surfaces of constant spacetime mean curvature near MOTS
The University of Leeds(利兹大学);Goethe-Universität Frankfurt am Main(法兰克福歌德大学)
研究通过流形技术证明在null锥体邻域内可由恒定时空中平均曲率面切分稳定MOTS,并提供构造指定时空中平均曲率面的方法。
2026-03-24 math-ph math.DG math.MP
$(1,2)$-Null Bertrand Curves in Minkowski Spacetime
本文研究了$R_{1}^{4}$中的零Bertrand曲线,并假设曲线具有Cartan标架.证明了如果$R_{1}^{4}$中的零Cartan曲线的导矢是线性无关的,则该曲线不是Bertrand曲线.从那时起,只有当曲线的导数向量线性相关时,才出现$R_{1}^{4}$中的零Bertrand曲线的已知概念。本文将介绍Bertrand曲线的概念,并根据这一概念,揭示在什么条件下$R_{1}^{4}$中的零Cartan曲线是Bertrand曲线。
2011-01-31 math.DG
On effects of the null energy condition on totally umbilic hypersurfaces in a class of static spacetimes
本文研究一类静态时空中零能量条件对全脐超曲面的影响,分别在类空和类时情形下刻画了常时空平均曲率嵌入曲面与常脐性因子光子曲面。
2024-01-10 math.DG
Conformally embedded spacetimes and the space of null geodesics
证明了因果单洛伦兹流形的零测地线空间是Hausdorff的,如果它允许一个开共形嵌入到整体双曲时空中。这就阻碍了因果简单时空与全局双曲时空的共形嵌入,而与曲率条件无关。因果简单时空的例子给出了不是共形嵌入到整体双曲的。
2019-01-02 math-ph math.DG math.MP
The contact structure on the space of null geodesics of causally simple spacetimes
证明了Minkowski空间的星形因果单性子集的零测地线空间与$\mathbb{R}^n$的球面余切丛中的正则切触结构接触同构.在$3$维的情况下,我们证明了一个类似的结果的一个大类的因果简单的收缩子集的任意全球双曲时空应用方法从理论的接触凸曲面。证明了在一定条件下,因果简单时空的零测地线空间以光滑边界嵌入到整体双曲时空的零测地线空间中。这个边界的特征叶理提供了因果简单时空的共形类的不变量。
2020-02-10 math-ph math.DG math.MP
Properties of the Null Distance and Spacetime Convergence
Lorentz流形的零距离是最近由Sormani和Vega引入的。在对时空的时间函数的温和假设下,零距离产生了一个内在的、共形不变的度量,它导致了流形拓扑。我们表明,当翘曲产品的低正则性和全球双曲时空赋予零距离是(本地)积分电流空间。这种度量和积分电流结构为研究类似于黎曼几何的收敛性奠定了基础。我们的主要定理是一个普遍的收敛结果,翘曲的产品时空有关一致的,Gromov-Hausdorff和Sormani-Wenger内在平坦收敛相应的零距离。此外,我们表明,非一致收敛性的翘曲函数一般会导致不同的限制行为,如限制不同意。
2020-10-12 gr-qc math-ph math.DG
Minkowski formulae and Alexandrov theorems in spacetime
从共形Killing-Yano两形式出发,将经典的Minkowski公式推广到时空中的余维为2的类空子流形。作为应用,我们得到了静态球对称时空中类空余维2子流形的一个Alexandrov型定理:具有常归一化零展开(零中曲率)的余维2子流形必位于无切变(脐)零超曲面中.这些结果推广到高阶曲率不变量。特别地,引入了混合高阶中曲率的概念,突出了子流形的特殊零几何。最后,对具有常混合高阶中曲率的类空子流形建立了Alexandrov型定理,这些子流形是欧几里得空间中具有常Weingarten曲率的超曲面的推广.
2016-07-03 math.DG
Tractor geometry of asymptotically flat spacetimes
在最近的一项工作中,它表明,共形卡罗尔几何规范配备了一个零拖拉机丛推广的拖拉机丛的共形几何。我们在这里证明,在任意维数d>=3的渐近平坦时空的共形边界的情况下,这个零无穷大上的零牵引子丛可以从内部时空几何正则地导出。如前所述,零牵引子丛上的相容正规联络不是唯一的:我们证明它们实际上与渐近平坦时空的芽一一对应。在d=3维中,牵引联系不变地编码了质量和角动量方面的选择,在d>=4维中,渐近剪切的选择。在d=4维中,牵引曲率的存在对应于引力辐射。虽然这些结果是几何不变和坐标不变的,但为了具体化,我们给出了BMS坐标下的显式表达式。
2022-06-11 gr-qc math-ph math.DG
Generalizing the Penrose cut-and-paste method: Null shells with pressure and energy flux
本文推广Penrose剪切-粘贴方法,推导常曲率时空零边界匹配的局部Lipschitz连续度规及对应坐标变换,实现对含任意引力/物质组分的零壳的构造,并给出闵氏空间中带非平凡能密、能流和压强的零壳示例。
2025-08-01 gr-qc math-ph math.DG
Causally simple spacetimes and naked singularities
本文证明了一个猜想:如果M是一个裸奇异的未来边界或裸奇异的过去边界时空,则零测地线空间N是非Hausdorff的。我们还证明了每个二维强因果时空M是因果单的当且仅当它是零伪凸的。因此,它暗示了二维猜想的逆,但也有例子反驳了更多的维度。
2021-05-08 gr-qc math-ph math.DG
On the space of null geodesics of a spacetime: the compact case, Engel geometry and retrievability
该研究计算了一类紧时空的类光测地线切触流形,推广至Zoll流形乘积时空,并用Engel几何刻画了三维切触流形对应时空类光测地线空间的条件及时空恢复方法。
2023-11-09 gr-qc math-ph math.DG