How appropriate are the gravitational entropy proposals for traversable wormholes?
本文在可穿越的爱因斯坦场方程虫洞解的背景下,检验了一些引力熵定义的有效性。在这里,我们采用了两种不同的建议,GE和检查其适用性的情况下,这些虫洞。第一种方法是Rudjord等人提出的唯象方法\cite{entropy1},并由Romero等人在\cite{entropy2}中进行了扩展,这是一种测量引力熵的纯几何方法。后者是Clifton-Ellis-Tavakol(CET)关于引力熵的建议\cite{CET},它产生于相对论热力学中,并基于表示自由引力场的有效超能量动量张量的Bel-Robinson张量。考虑到一些洛伦兹可穿越虫洞以及NUT虫洞和AdS虫洞的Brill解,我们计算了这些系统的引力熵。顺便说一句,CET方案的应用只能为彼得罗夫D型和N型时空提供唯一的引力熵,而几何方法可以应用于几乎所有类型的时空,尽管它与热力学无关。对于任何可穿越的虫洞来说,物理上是现实的,它应该有一个可行的GE。我们发现,通用电气的建议确实在其中几个方面为我们提供了通用电气的一致衡量标准。这意味着,一个可行的引力熵的存在严格依赖于它的定义。
2022-03-09 gr-qc hep-th
A tensor instability in the Eddington inspired Born-Infeld Theory of Gravity
在本文中,我们考虑的推广爱丁顿的建议的引力作用。我们研究了均匀各向同性时空在爱丁顿体系中的张量扰动,这里对爱因斯坦引力的修正很强。我们发现,张量模式是线性不稳定的深爱丁顿制度,并讨论其宇宙学意义。
2012-04-17 astro-ph.CO gr-qc
A Gravitational Entropy Proposal
基于Bel-Robinson张量,我们提出了一种引力熵度量,它可以自然地解释为自由引力场的有效超能量动量张量.这种测度的具体形式取决于引力场是库仑场还是波动场,当在史瓦西黑洞内部积分时,它会简化为贝肯斯坦-霍金值。对于Robertson-Walker几何的标量扰动,我们发现熵的变化类似于引力场的哈勃加权各向异性,因此随着结构形成而增加。这与我们对宇宙学中引力熵行为的预期是一致的,并为爱因斯坦场方程的宇宙学解提供了一个时间箭头。这也符合彭罗斯的外尔曲率假设。
2013-05-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the emergence of gravitational dynamics from tensor networks
张量网络是凝聚态物理中广泛应用的一种强有力的方法。在这种语言中,量子多体系统的波函数被描述为具有特定纠缠结构的张量网络。最近的研究表明,利用纠缠重整化方法,张量网络可以产生反德西特(AdS)几何。然而,张量网络与引力之间是否存在动力学联系是一个重要的未解决的问题。本文提出了一种新的方案,将张量网络、纠缠熵、量子引力的正则量子化和全息原理结合起来,证明了如果张量网络的波函数满足Wheeler-DeWitt方程,引力动力学可以由张量网络产生.
2019-12-04 gr-qc hep-th
Transferring Energy in General Relativity
广义相对论中的一个问题是,引力场如何在不同距离的地方传递能量和动量。问题是,物质应力张量是局部守恒的,与自由引力场没有显式的相互作用,这是由外尔张量表示。本文明确地构造了自由引力与物质的相互作用张量,它描述了自由引力的能量动量张量(取为Bell-Robinson张量的对称二指数平方根)与物质之间的相互作用。这是检查的情况下,库仑像彼得罗夫型D时空和辐射像彼得罗夫型N时空,其中存在一个唯一的平方根。第一种情况概括了Tweedledum和Tweedledee关于牛顿引力的引力感应的思想实验,第二种情况给出了引力辐射如何在被真空隔开的遥远物体之间传递能量和动量的建议。
2018-07-23 gr-qc
Hollow-grams: Generalized Entanglement Wedges from the Gravitational Path Integral
本文利用引力路径积分在时间反射对称设置中推导了Bousso和Penington(BP)关于引力体区域纠缠楔的建议,通过随机张量网络与固定几何态的联系及对角近似,证明BP建议在$n\to1$极限下普遍重现。
2025-08-25 gr-qc hep-th quant-ph
Noether's Theorems and Energy in General Relativity
本文有三个主要目的:第一,给出一个教学介绍诺特的两个定理和它们的影响,能量守恒在广义相对论,这是一个中心点之间的讨论希尔伯特,克莱因,诺特和爱因斯坦。其次,介绍并比较了引力能和动量的两种提法,其中一种在物理学中很有影响力:据我所知,这两种提法都没有在哲学文献中讨论过。第三,它评估这些建议与最近的哲学讨论的能量和动量在广义相对论。在简要回顾了希尔伯特、克莱因、诺特和爱因斯坦关于能量守恒的争论之后,给出了诺特的两个定理。我表明,爱因斯坦的引力能量动量赝张量,包括其超势,是固定的,通过诺特定理,在行动的边界项。也就是说,在引力赝张量中加入任意超势的自由,对应于在不改变运动方程的情况下,在作用量中加入边界项的自由。对于这两个问题,这种自由是以同样的方式确定的。我还审查了两个建议的能量和动量在GR,其中一个是准本地替代本地表达式,和其他建立在爱因斯坦的本地伪张量的方法。我讨论了最近的哲学文献中的能量守恒和动量在广义相对论,我评估和比较这两个建议,根据这些文献:特别是,在光的问题,关于同胚不变性和背景独立性。
2021-03-31 gr-qc physics.hist-ph
The gravitational energy
在最近提出的几何标量引力理论(GSG)的框架下,给出了引力场能量动量张量的表达式$t_{μν}$.从$t_{μν}$的守恒出发,它遵循了引力场的动力学。作为$t_{μν}$表达式的一个例子,我们计算了一个致密物体的引力能。
2013-11-26 gr-qc
Cosmological background solutions and cosmological backreactions
宇宙学的反反应提议,试图解释在应力-能量张量中没有主要暗能量源的观测,已经通过不同的方法发展和讨论。在这里,我们专注于宇宙学背景解决方案的概念,以开发一个框架来研究不同的反反应建议。
2009-11-20 astro-ph.CO gr-qc
Non-relativistic geometry of holographic screens
我们建议全息屏幕的内在几何应该用牛顿-嘉当几何来描述。作为这个建议的一个测试,我们表明,屏幕的演化方程可以写在一个协变形式的应力张量,能量流,和动量的形式。我们推导出的应力张量,能量密度,和动量的形式使用布朗约克行动形式主义的表达式。
2017-06-08 gr-qc hep-th
Proposal for experimental verifying of Machian transient mass fluctuations
从引用的文献出发,指出应用马赫原理,通过改变固有能量,可以得到瞬态质量涨落。这表明了为什么到目前为止进行的实验测量到的效果比预测的要小。利用瞬时质量涨落建立利用引力能的条件。提出了一种新的验证瞬态质量涨落效应的实验方法。
2001-02-01 gr-qc
Dominant property for the Bel-Robinson tensor and tensor S
Bel-Robinson张量包含了许多优良的数学性质,其优势能量条件是描述正引力能的理想条件。主导性质是准局部质量的基本要求,即,在小范围内。我们声称存在另一种选择,贝尔-罗宾逊张量$B$和张量$S$之间的线性组合,这有助于相同的主导性质。此外,使用5种Petrov类型作为验证,我们发现Bel-Robinson张量的这种主导性质的证明可以简化为检查$B_{0000}\geq|B_{αβ00}|$和$B_{0000}\geq|B_{0123}|$,而不是检查所有$α,β,λ,σ=0,1,2,3$的$B_{0000}\geq|B_{αβλσ}|$。
2016-12-22 gr-qc
Emergent cosmic space in Rastall theory
Padmanabhan的突现宇宙空间方案被用来研究Rastall理论,它涉及到能量动量张量的守恒定律的修正。作为这种方法的一个必要元素,我们首先提出了一个修改后的Komar能量,它反映了在一个完美的流体的情况下的能量动量本身的演变。在此基础上,利用一个展开定律重新得到了该理论中的Friedmann方程.
2017-02-28 gr-qc
Flat-Space Energy-Momentum Tensor from BMS/GCA Correspondence
平坦空间极限是定义在渐近AdS时空中的坐标,称为BMS规范。对于具有负宇宙学常数的三维Einstein引力,我们计算了BMS规范中的准局域能量动量张量,并取其平空间极限。在定义平空间极限时,我们使用了BMS/GCA对应,它是平时空中的引力和具有伽利略共形对称性的场论之间的对偶。由此产生的应力张量再现三维渐近平坦的解决方案的保守费用的正确值。我们证明了平空间能量动量张量的守恒关系是由相对论能量动量张量的超相对论压缩给出的。守恒方程对应于写在BMS规范中的平坦度规的爱因斯坦方程。我们的结果为渐近平坦时空的全息对偶是具有伽利略共形对称性的场论的假设提供了进一步的检验。
2014-03-05 gr-qc hep-th
Loop-corrected subleading soft theorem and the celestial stress-tensor
本文证明单圈次领头软引力子定理由BMS荷守恒自动导出,确认超旋转是半经典区外的真实对称性,并基于相空间分析给出无需反项的天球应力张量。
2023-06-21 gr-qc hep-th
Primordial gravitational waves and the collapse of the wave function
“自致坍缩假说”是由D. Sudarsky和合作者解释宇宙结构的起源从一个完美的各向同性和均匀的宇宙在暴胀制度。在本文中,我们计算的张量模式的功率谱,在半经典引力近似下,与一个通用的自诱导坍缩的暴胀的波函数的附加假设,我们还计算张量标量比的估计。基于此计算,我们表明,所考虑的建议表现出强烈的抑制张量模式的振幅,然而,相应的振幅仍然是一致的联合BICEP/KECK和普朗克合作的限制张量标量比。
2015-10-29 astro-ph.CO gr-qc
A Rastall Scalar-Tensor theory
我们制定了一个理论相结合的原则标量张量引力和Rastall建议违反通常的守恒定律。在所得到的Brans-Dicke-Rastall(BDR)理论中,除了平凡的Schwarzschild解之外,唯一精确的、静态的、球对称的解是Robinson-Bertotti型解。对于某些自由参数值,PPN约束可以完全满足,宇宙学解显示出物质主导相的减速-加速转变。
2015-03-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Local gravitational energy in higher dimensions
在广义相对论中,局部引力能最好用准局部质量来表征。准定域质量的小球极限为我们提供了引力能的最局部概念。在四维空间中,极限是非真空中的应力张量和真空中的Bel-Robinson张量。我们研究了局部引力能在更高的维度通过镜头的小球限制的各种准局部质量的建议,可以适当地推广到四维以外,并报告了一个新的量$\Q$,它可能的特点,在真空中的局部引力能含量。我们发现,在物质的存在下产生的应力张量的限制,如预期的,但真空极限是不成比例的贝尔罗宾逊超能$Q$尺寸$n>4$。这个结果否定了贝尔-罗宾逊超能在更高维度中作为引力能特征的作用,尽管它具有独特的普遍性。更令人惊讶的是,$\Q$取代了我们研究的所有三个准局域质量方案中的贝尔-罗宾逊超能$Q$。然而,由于$\Q$的非正性,它不能被直接解释为局部引力能。$\Q$的物理意义还有待于在更高维度中研究其他准定域质量得到更多的证据。
2019-09-26 gr-qc hep-th math.DG
Theoretical priors in scalar-tensor cosmologies: Thawing quintessence
宇宙的晚期加速可以用宇宙中一种额外的、依赖于时间的成分--暗能量来表征。关于暗能量的最简单的提议是标量张量理论--精髓--它由一个标量场$ϕ$组成,它的动力学完全由它的势$V(ϕ)$决定。这种理论可以用标量场能量动量张量的状态方程唯一地刻画。我们发现了一个广泛的家庭的潜力的状态方程的时间依赖性,并利用这些信息,我们提出了一个分析的先验分布最常用的参数化。我们表明,这种解析先验可以用来准确地预测下一代宇宙学调查的可观测量的分布。在与观测值的比较中包括理论先验大大改善了对状态方程的约束。
2020-02-25 astro-ph.CO gr-qc
Cosmology from an exponential dependence on the trace of the energy-momentum tensor -- Numerical approach and cosmological tests
本文利用能量动量张量迹的指数依赖性,给出了由$f(R,T)$引力得到的宇宙学方案。与应用到运动方程的数值方法,我们显示了几个精确的拟合和各自的宇宙学后果。作为一个完整的问题,我们还分析了宇宙学的情况下,这个新版本的$f(R,T)$是一个真正的标量场耦合。为了得到解析的宇宙学参数,我们对标量场的演化采用了慢滚近似。这种近似使我们能够推导出哈勃和减速参数,其时间演化描述了加速膨胀的实际阶段,并与我们的数值研究相印证。因此,分析参数揭示了在暴胀子场的存在下$f(R,T)$的这个提议的可行性。
2019-11-06 gr-qc hep-th physics.comp-ph
From entropy to gravitational entropy
本文回顾了引力熵概念的发展,从引力与热力学的早期关联到基于Weyl曲率假设和Bel-Robinson张量等提案,指出尚无涵盖黑洞物理与宇宙学动力学的自洽完整理论。
2023-06-25 gr-qc hep-th
Trace anomaly effective actions - a critique
尽管共形不变的经典应力-能量张量的迹消失了,但弯曲时空中共形耦合量子场的迹异常的存在在20世纪70年代被牢固地确立,证明了由背景时空曲率张量构造的半经典量子应力-能量张量的反常迹的表达式与场的量子态无关。随后,设计了有效的行动,其相对于度量的变化给出了一个保守的“异常应力能量张量”或ASET。这些ASET,有时连同从共形不变的贡献,有效的行动的贡献,被用来获得近似的完整的半经典应力-能量张量(SCSET),这是状态依赖。我认为ASET应该被定义为状态独立的,和一个史瓦西黑洞时空应该是正规的地平线上,并应在无穷远下降足够快,以符合渐近平坦。在文献中讨论的异常有效的行动的建议是不能令人满意的,在这方面,但我表明,它是可以满足这些标准。的ASET进行评估,并与数值结果进行比较,为整个SCSET。
2018-08-29 gr-qc hep-th
Hamiltonian Expression of Curvature Tensors in the York Canonical Basis: II) The Weyl Tensor, Weyl Scalars, the Weyl Eigenvalues and the Problem of the Observables of the Gravitational Field
我们在渐近闵可夫斯基时空的4-Weyl张量的正则ADM四重引力的York基中找到了Hamilton表达式。像4-黎曼张量一样,我们找到了一个雷达张量(由于使用雷达4坐标,其分量是4标量),它与爱因斯坦方程解上的4-外尔张量一致。然后,利用哈密顿零四元组,我们找到了Newman-Perose方法的Weyl标量和4-Weyl张量的四个本征值的哈密顿表达式。在介绍了正则引力的狄拉克观测量之后,我们讨论了狄拉克观测量与4-标量Bergmann观测量概念之间的联系。由于使用雷达4坐标,这两种类型的观测值在我们的规范ADM四分体引力公式中重合。然而,与伯格曼的提议相反,外尔本征值被证明不是伯格曼的可观测量,因此它们的相关性仅在于它们的使用(首先由伯格曼和科马尔提出),用于给出时空四维流形的数学点的物理标识为点事件。最后给出了正则ADM四元引力哈密顿后闵可夫斯基线性化的Weyl标量在(非调和)3-正交Schwinger时间规范族中的表达式。
2014-01-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Area deficits and the Bel-Robinson tensor
因果菱形第一定律将小球相对于平坦空间的面积亏损与它所包含的物质的能量密度联系起来。在黎曼正规坐标展开的第二阶,这个能量密度应该得到来自引力场本身的贡献。在这项工作中,我们研究了在没有物质的情况下球的二阶面积赤字,并分析了它与引力能的可能概念的关系。在小球极限下,任何引力能泛函都应该是真空时空中的Bel-Robinson能量密度$W$。面积亏损的直接计算揭示的结果不是简单地与$W$成比例。我们讨论了如何从$W$的偏差有关的模糊性,在定义球的形状在弯曲的空间,并提供了几个建议,为固定这些形状的模糊性。
2021-07-31 gr-qc hep-th
A New Entropic Force Scenario and Holographic Thermodynamics
我们提出了一个新的引力全息方案,其中我们引入了表面应力张量。我们的建议在几个方面与Verlinde的不同。首先,我们使用一个开放或封闭的屏幕,温度是不必要的,但表面能密度和压力的介绍。表面应力张量与非本征曲率成正比。我们使用的能量是布朗-约克能量,并且不为零的表面压力违反了均分定理。我们讨论了弱引力气体的全息热力学,并找到了一个化学势,表明Verlinde的程序并不导致合理的热力学。全息熵类似于贝肯斯坦熵界。
2010-11-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th