Curved Spacetimes and Curved Graphene: a status report of the Weyl-symmetry approach
这是一份关于在弯曲的石墨烯时空上利用外尔对称性实现量子场论的正在进行的工作的状态报告。该方案从许多不同的角度积极实施。在此,我们指出已经做了什么,以及需要做什么。
2014-12-15 gr-qc hep-th
What drives the time evolution of the spacetime geometry?
我表明,在一个一般的,不断发展的时空中,引力动量的变化率是有关的自由度的数量之间的差异,在散装和边界的区域。如果引力是一种突现现象,这就用热力学语言表达了引力场方程,这是一种自然的描述。在所有静态时空中,边界中的自由度的数量等于主体中的自由度的数量;即,这些时空维持着全息均分。正是对全息均分的背离驱动了时空的时间演化。这个结果相当于爱因斯坦的方程,提供了一个优雅的、全息的时空动力学描述。
2014-05-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
What is a photon in de Sitter spacetime?
Max Planck Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体研究所);Technische Universität München(慕尼黑工业大学)
研究揭示了德西特时空中的光子状态在无规范场的量子场论中普遍出现,并通过频谱表示建立了晚期时间行为的非微扰界限,挑战了传统红外领域观念。
2025-12-02 gr-qc hep-th
What is the spacetime of {\em physically realizable} spherical collapse?
我们认为,一个特定的时空,一个球对称的时空与超曲面正交,径向,位似的Killing矢量,是一个物理意义的时空,描述了球引力坍缩的问题,在其充分的“物理”的一般性。
2002-08-31 astro-ph gr-qc
What does Quantum Field Theory in Curved Spacetime Have to Say about the Dark Energy?
本文对量子场的真空能问题作了简要的评述。有人认为,这种能量通常要么太大,要么太小,无法解释暗能量,然而,有一些建议,它将是影响当今宇宙动力学所需的顺序。回顾了反反应模型,并讨论了量子效应是否能与宇宙学常数发生反应的问题。
2002-10-28 astro-ph gr-qc hep-th
What is the Mathematical Structure of Quantum Spacetime?
我们从物理学的不同分支调查的迹象表明,时空的精细尺度结构是不充分描述的流形。基于我们积累的线索,我们提出了一个新的结构,我们称之为量子拓扑。在构造量子引力的量子拓扑的过程中,我们提出了一种新的、可操作的方法来解决量子引力中的观测问题,从而导致了一种新的关于态和模型的数学观点。
2007-06-29 gr-qc
What are the numbers in which spacetime?
在一个公理化的框架内,我们研究了不同相对论中数(作为物理量)的可能结构。
2012-04-05 gr-qc math-ph math.LO
To what extent is the entropy-area law universal ? -- Multi-horizon and multi-temperature spacetime may break the entropy-area law --
目前人们普遍认为,事件视界处于热平衡,熵-面积定律必然成立。然而,没有严格的验证,这样一个非常强的普适性的法律在多视界时空。然后,在理论上一致和严格讨论的基础上,本文提出了在Schwarzschild-de Sitter时空中视界温度不同的情况下,视界熵-面积定律失效的一个证据。大纲如下:我们分别对黑洞事件视界(BEH)和宇宙学事件视界(CEH)构造了“两个热平衡系统”,并采用欧氏作用量方法对它们进行了计算。利用Schwarzschild和de Sitter正则系综确定了欧氏作用量中的积分常数(减法项)。这两个热系统的自由能是三个独立状态变量的函数,并且我们发现这两个热系统与实验室中磁化气体的相似性,这使我们对三个独立状态变量的必要性有了物理上的理解。然后,通过三个独立状态变量的热力学一致性,提出了熵-面积定律对CEH的突破。我们不能判断该定律对BEH的有效性,但我们澄清了BEH熵的关键问题。最后,我们对BEH的熵-面积定律的崩溃作了一些评论,并提出了两个讨论,一个是关于量子引力的量子统计,另一个是从非平衡热力学的角度讨论SdS黑洞的蒸发.
2013-11-04 gr-qc hep-th
Large Fluctuations in the Horizon Area and what they can tell us about Entropy and Quantum Gravity
我们唤起的情况下,在熵的大波动诱导,我们的主要例子是一个时空包含一个潜在的黑洞的形成取决于量子力学事件的结果。我们认为,事件视界的目的论特征意味着,在量子形式主义的任何解释中,必须认真对待随之而来的熵涨落。然后,我们指出如何熵可以很好地定义,尽管目的性的地平线,我们认为,这是可能的,只有在一个时空或“历史”的背景下制定的量子引力,而不是一个典型的,得出的结论是,只有一个时空制定有可能计算-从第一原理和在一般情况下-一个黑洞的熵。从一个相关例子中的熵涨落,我们还导出了一个条件,当熵表示为量子密度算符的函数时,它所采取的形式。
1999-02-18 gr-qc hep-th
Zero mass limit of Kerr spacetime is a wormhole
我们表明,与通常在文献中所声称的相反,零质量极限的克尔时空不是平坦的闵可夫斯基空间,而是一个时空的几何只是局部平坦的。这个极限时空,就像克尔时空本身一样,包含两个渐近区域,因此不可能是拓扑平凡的。它还包含一个曲率奇异性,因为外尔张量的幂律奇异性在极限中消失,但仍然存在里奇张量的分布贡献。这个时空可以被解释为一个由负张力环产生的虫洞。我们也将讨论扩展到类似地解释Kerr-(反)-de Sitter时空的零质量极限。
2017-06-16 gr-qc hep-th
Classical Spacetimes as Amplified Information in Holographic Quantum Theories
我们认为经典时空代表了量子引力全息理论中放大的信息。一般来说,量子系统的经典化涉及信息的放大,其代价是以指数方式减少可观测量的数量。在量子引力中,时空的几何必须是类比放大的信息。大量的局部半经典算子探测这些信息而不干扰它;这些对应于作用于全息理论的代码子空间的逻辑算子。从这个观点出发,我们研究了如何在一般时空的全息理论中实现体局域算子,其中包括AdS/CFT作为特例,并推导出其结果。在论文的前半部分,我们提出了这样一个问题:半经典时空的对偶全息态提供了对体物理的什么描述?特别地,我们分析了在全息理论中,体块的哪一部分可以被重构为时空。分析表明,当一个时空在全息屏幕内包含一个准静态黑洞时,该理论提供了从外部观察的物理描述(尽管内部信息并非缺失)。在后半部分,我们研究了半经典描述如何以及何时在全息理论中出现。我们发现,代表半经典时空的状态是非通用的全息希尔伯特空间。如果有一个最大数量的独立的微观状态,半经典运营商必须给予状态依赖性,我们阐明这一点,使用稳定器形式主义和张量网络模型。我们还讨论了可能的影响,目前的图片黑洞内部。
2018-05-24 gr-qc hep-th
Extended-body motion in black hole spacetimes: What is possible?
自由落体在广义相对论中只是近似普适的。不同的延伸体可以以不同的方式下落,这取决于它们的内部动力学。然而,它们运动的某些方面是普遍的。本文研究了真空D型时空中伸展体运动的普适约束。工作在四极近似,我们表明,除了(以前已知的)由Killing矢量施加的约束,两个组件的引力矩必须消失。此外,在物体四极矩的十个分量中,有四个分量被发现是不相关的,两个分量只影响力,其余四个分量既影响力又影响力矩。作为一个应用程序,我们考虑的能力,一个假设的航天器控制其运动,通过控制其内部结构。在史瓦西时空中,这样的航天器可以控制自己的质量,这样做,它可以稳定不稳定的轨道,脱离束缚轨道,等等--所有这些都不需要火箭。
2020-12-22 gr-qc
Testing the nonclassicality of spacetime: what can we learn from Bell-Bose et al.-Marletto-Vedral experiments?
The Bose et al.- Marletto-Vedral(BMV)实验[S. Bose等人,物理修订版信函119,240401(2017); C. Marletto和V. Vedral,Phys. Rev. Lett. 119,240402(2017)]旨在通过观察引力产生的纠缠来证明时空是非经典的。然而,局域隐变量理论(LHVT)可以模拟纠缠关联。我们建议将BMV实验产生的纠缠扩展到Bell实验中的遥远量子粒子。违反贝尔不等式将排除LHVTs,这比BMV提议提供了更强的时空非经典性证明。
2022-01-02 gr-qc quant-ph
What does Birkhoff's theorem really tell us?
Birkhoff定理是描述爱因斯坦方程局部球对称解的经典结果。在真空和正宇宙学常数的情况下,我们说明了它的定域性的结果。我们构造了几个例子的初始数据的球对称时空柯西曲面不同的拓扑结构比最大解析扩展的史瓦西和史瓦西-德西特时空。由这些初始数据集演化而成的时空也具有非常不同的物理性质;特别是它们不需要包含静态区域或渐近平坦或渐近de Sitter。我们还提出了局部球对称初始数据集的德西特时空,不包括由德西特时空本身的最大解析扩展。最后,我们说明的效用Birkhoff定理在确定与两个球对称的初始数据集的时空;一个被证明存在,但没有明确展出,其中一个具有负ADM质量。
2009-10-27 gr-qc
The emergence of spacetime: what role for functionalism?
本文探讨量子引力研究中功能主义解释时空涌现的可行性与价值,指出其虽具可行性,但重要性仍未明确。
2024-04-17 gr-qc physics.hist-ph
What lies beyond the horizon of a holographic p-wave superconductor
在p波全息超导体模型下研究了平面反德西特黑洞。我们确定了一个临界耦合值,它决定了相变的类型。在视界之外,在特定的温度下,平坦的时空出现了。接近这些温度的数值分析表明,出现了大量的交替卡斯纳时期。
2022-10-11 gr-qc hep-th
Onset and decay of the 1+1 Hawking-Unruh effect: what the derivative-coupling detector saw
研究了1+1维时空中与实标量场的本征时间导数耦合的Unruh-DeWitt粒子探测器。工作在一阶微扰理论,我们投到一个监管机构的自由形式的过渡概率,我们表明,过渡率仍然很好地定义在急剧切换的限制。检测器是不敏感的红外模糊性时,字段变得无质量,我们明确验证的规律性的静态检测器在闵可夫斯基半空间中的无质量限制。然后,我们考虑一个无质量场的两个感兴趣的方案的霍金-昂鲁效应:一个惯性检测器在闵可夫斯基时空与指数后退镜,和惯性检测器在$(1+1)$维史瓦西时空,在哈特尔-霍金-以色列和昂鲁真空。在镜像时空中,跃迁速率跟踪来自镜像的能流的开始,具有预期的普朗克晚期渐近性。在史瓦西时空中,一个从无穷远落入的探测器的跃迁速率逐渐失去热性,在奇点附近与$r^{-3/2}$成比例地发散。
2014-11-25 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum Gravity, Field Theory and Signatures of Noncommutative Spacetime
本文介绍了量子化时空的场论的一些主要思想和结果,并强调了这种场论可以教我们量子化引力的问题。我们考察了非对易规范理论在多大程度上可以被看作引力的规范理论。紫外/红外混合的详细解释,我们描述了它的关系重整化,引力动力学,变形色散关系的模型中的量子时空的兴趣在弦论和双狭义相对论。我们还讨论了时空非对易性的一些潜在的实验探测。
2009-10-05 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Closed strings in a class of pp-wave spacetimes and the memory effect
本文研究了精确引力波度规下不同脉冲形状的pp波时空中闭弦的演化,发现脉冲离去后闭弦形状与世界面几何发生永久变形,展示了类似引力波记忆效应的特征。
2024-10-14 gr-qc hep-th
Causal structure of acoustic spacetimes
所谓的“广义相对论的模拟模型”提供了许多特定的物理系统,这些系统远远超出了传统的广义相对论的范围,但却可以用弯曲时空的微分几何来很好地描述。具体来说,在移动的流体中的声扰动的传播是由“有效度量”来描述的,这些度量携带着由声音信号的交换确定的“因果结构”的概念。这些声学因果结构可以作为在洛伦兹度规存在的情况下不求助于广义相对论的爱因斯坦方程而可以做的事情的具体例子。(毕竟,基本的流体力学是由传统流体力学方程而不是爱因斯坦方程所支配的。)在本文中,我们仔细研究了声学时空的因果结构,重点关注那些包含声点或视界的时空,既为了了解与标准广义相对论的不同之处,也为了了解可能存在的相似之处。
2004-09-01 gr-qc
What do detectors detect?
通过探测器,人们想到的是具有内能能级的点粒子,当它在一般轨道上运动时,由于与量子场的相互作用,它可以被激发。探测器通常被认为是理解弯曲时空中粒子概念的有用工具。具体来说,它们已被广泛用于调查的热效应中出现的地平线。在这篇文章中,我回顾了探测器的概念,并讨论了它们在不同情况下与量子标量场线性和非线性耦合时的响应。特别是,我讨论如何探测器的响应并不一定反映量子场的粒子内容。我还描述了一个有趣的“反转统计”,发生在奇数时空维度的“奇耦合”,即响应的均匀加速检测器的特点是费米-狄拉克分布,即使当它是相互作用的标量场。此外,通过耦合的检测器的量子场,这是由修改后的色散关系所产生的假设由于量子引力效应,我检查可能的普朗克尺度修改的响应旋转检测器在平坦的时空。最后,我讨论了为什么在有限时间内打开的检测器需要平稳地打开,以便有意义的响应。
2016-12-27 gr-qc hep-th
Black Holes, Entropies, and Semiclassical Spacetime in Quantum Gravity
我们给出了黑洞的量子力学的相干图象。这幅图景并不需要引入任何超出已知的全新物理效应;它主要来自于以适当的方式综合和(重新)解释现有结果。我们确定的贝肯斯坦-霍金熵的熵与粗粒化进行,以获得半经典场论的基本微观理论的量子引力。这澄清了围绕幺正演化的问题,内部时空的存在,以及黑洞物理学中的热力学性质--半经典场论中的任何结果都是在量子力学允许的精度内,关于与指定背景一致的微观量子态的最大混合系综的陈述。我们提出了一个详细的分析霍金发射和黑洞开采过程中的信息传递,澄清了哪些方面的基本动力学是(不)可见的半经典场论。我们还讨论了视界上黑洞熵与纠缠熵之间的关系。然后我们将讨论扩展到量子引力中更一般的背景。主题包括扩展到德西特和闵可夫斯基空间和互补性和宇宙学的影响,特别是永恒膨胀的多元宇宙。
2014-10-31 gr-qc hep-th
The Issue of Choosing Nothing: What Determines the Low Energy Vacuum State of Nature?
从一个(未知的)量子引力模型出发,人们可以通过一系列近似逐步得到弯曲时空中的量子场论(QFT)、平坦时空中的QFT、非相对论性量子力学和牛顿力学。更精确的理论可以限制近似理论所允许的可能性范围,而这些可能性是不能从后者推导出来的--一个例子是对一对电子的波函数的对称性限制。我们认为,低能量真空态的选择可能是量子理论和广义相对论原理结合产生的“遗迹”,并在一个简单的玩具模型中证明了这一结果。我们的分析表明,宇宙的波函数在描述宇宙的大体积极限时,会动态地为物质场选择一个真空状态--这反过来又定义了低能极限中粒子的概念。这一结果也有可能为马赫原理提供一个具体的量子力学版本。
2000-06-06 gr-qc hep-th
Spacetime from quantum information: spin networks and the cosmological constant in the $AdS/CFT$ correspondence
基于最近提出的自旋网络与超弦之间的全息关系,我们分别求出了由$Ω_{m0} = 0.3311$和$Ω_{Λ0} = 0.6689$给出的物质和宇宙学常数密度参数的数值。这些值与普朗克2018年宇宙学数据\cite{Aghanim:2018eyx}很好地近似。此外,通过使用普朗克2018年合作给出的哈勃参数的当前值,我们获得了$Λ_{0} = 2.779 \times 10^{-122}$作为宇宙学常数的估计。这样的结果可以被看作是量子引力的可能的唯象证据,它依赖于可能是量子引力特有的特征:时空必须从量子信息中产生。
2022-04-13 gr-qc hep-th
What are extremal Kerr Killing vectors up to?
在极值克尔时空中,视界基灵向量场在一个以固定纬度穿过视界的类时超曲面上为零,而在赤道平面内视界的两侧为类空。我们详细解释了这种行为是如何与视界外处处存在的类时基灵向量相一致的,以及它是如何在克尔时空的极限中产生的,在克尔时空中,视界外有一个类似的超曲面。
2012-06-27 gr-qc
Clocks, computers, black holes, spacetime foam, and holographic principle
简单的时钟、简单的计算机、黑洞、时空泡沫和全息原理有什么共同之处?我将展示它们背后的物理学是相互关联的,将我们的信息、引力和量子不确定性概念联系在一起。因此,限制计算和时钟精度的物理学也产生了黑洞的霍金辐射和全息原理。此外,后两者强烈暗示时空经历的量子涨落比民间传说所暗示的要大得多--大到足以用现代引力波干涉仪通过未来的改进来检测。
2000-10-25 gr-qc hep-ph hep-th
Making two particle detectors in flat spacetime communicate quantumly
本文提出一种在(3+1)维平坦时空中利用粒子探测器进行量子通信的协议,发现探测器间的相对加速度能产生非零量子容量,从而在匀加速发送者和惯性接收者间实现可靠的量子通信。
2024-07-24 gr-qc
Dynamical locality and covariance: What makes a physical theory the same in all spacetimes?
讨论了一个理论在所有时空(SPAS)上描述同一物理学意味着什么的问题。由于这个问题可能有很多答案,我们隔离了一个必要条件,SPAS属性,任何合理的SPAS概念都应该满足。这就要求,如果两个理论符合SPAS的共同概念,其中一个是另一个的子理论,并且在某个特定时空中同构,那么它们在所有全局双曲时空(给定维数)中应该同构。SPAS性质是在函子环境中制定的,其范围足以描述描述时空过程的一般物理理论,但需要非常小的假设。通过明确的结构,整个类的局部协变理论不满足SPAS属性,建立没有SPAS的概念涵盖所有这样的理论。它还表明,所有的局部协变理论服从时间片属性具有两个局部子结构,一个运动学(直接从函子结构获得)和其他动力学(从自然形式的动力学,称为相对柯西演化)。详细分析了相对柯西演化的协方差性质以及运动学和动力学子结构。调用本地协变理论动态本地,如果他们的运动学和动力学局部子结构相一致,它表明,类动态本地理论满足SPAS属性。作为在量子场论中的一个应用,我们给出了一个模型无关的证明,证明了对于服从动力学定域性的理论和典型假设,在所有时空中不可能协变地选择优选态.
2012-05-08 gr-qc math-ph math.MP
Spacetime model with superluminal phenomena
最近的理论结果证明了数学物理波动方程的任意速度($0\leq v <\infty$)解的存在性.最近的一些实验证实了声波的结果。问题很自然地出现了:描述超光速现象的合适的时空模型是什么?在本文中,我们提出了一个时空模型,结合了相对论的有效结果,但描述相干超光速现象没有悖论。
1996-06-12 gr-qc
What does the Letelier-Gal'tsov metric describe?
最近,莱特利尔-伽尔佐夫时空的结构成为一个有争议的问题。我证明了在\cite{letgal}中提出的度量只定义在整个流形的一个稠密子集上。在它可以通过连续性在余项上定义的情况下,所得到的时空对应于一个静止w.r.t.的平行宇宙弦系统。对方.
2006-01-13 astro-ph gr-qc
The Universe from Scratch
关于自然界的一个迷人而深刻的问题是,如果人们能够在越来越小的距离上探测空间和时间,他们会看到什么。19世纪现代几何学的创始人已经考虑到这样一种可能性,即一片肉眼看起来完全光滑和无结构的空白空间可能在更小的尺度上具有复杂的微观结构。我们在20世纪对物质世界的理解大大增加,这一点已经确定。量子理论的定律告诉我们,在越来越小的尺度上观察时空需要越来越大的能量,根据爱因斯坦的广义相对论,这将改变时空本身:它将获得“曲率”形式的结构。我们仍然缺乏的是一个明确的量子引力理论,它能给我们一个详细的、定量的描述,来描述在所谓的普朗克尺度下,时空的高度弯曲和量子涨落的几何形状。- 本文概述了一个特殊的方法来构建这样一个理论,即因果动力学三角剖分,以及它的成就,到目前为止,从第一性原理推导为什么时空是它是什么,从量子的最小领域到宇宙的大尺度结构。
2006-10-14 gr-qc hep-lat hep-th
Dimensional Reduction via Noncommutative Spacetime: Bootstrap and Holography
与非对易空间不同,当空间和时间都是非对易时,似乎有必要修改量子力学的通常方案。本文提出了一个简单的推广的时间演化方程在量子力学纳入一个非交换时空的特点。这个方程比通常的薛定谔方程更具约束性,因为与时间不对易的空间维度被有效地减少到低能点。因此,我们把新的演化方程称为时空自举方程,这种演化所要求的降维似乎接近于全息原理所要求的。我们将讨论几个例子来证明这一点。
2001-03-26 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum Spacetime: Echoes of basho
Università di Napoli Federico II(那不勒斯费德里科二世大学);INFN, Sezione di Napoli(意大利国家核物理研究所那不勒斯分部)
本文探讨basho概念如何为理解量子引力中点的概念提供新视角,强调量子时空对几何学的重新思考。
2025-11-21 gr-qc hep-th physics.hist-ph
What is the Shape of a Black Hole?
简要地但肯定不是详尽地综述了四维和更高维时空中的一些最新结果和理论,如事件视界几何与动力学量(如包含黑洞的时空的总能量或质量)联系起来的箍猜想。作为一种措施的大小箍一个可以采取伯克霍夫的不变量的基础上sweepouts由圆或高维类似物或一个可以采取的长度最短的非平凡封闭测地线。还讨论了人们是否可以听到黑洞的形状,以及在多大程度上人们可以将其与体积联系起来。
2012-01-11 gr-qc hep-th math-ph
Homogeneous Plane-wave Spacetimes and their Stability
我们考虑空间均匀平面波时空的稳定性。我们对(4+1)维的平面波时空进行了全面的分析,发现有两种情况需要考虑;我们称之为非例外和例外。在非例外的情况下,平面波是稳定的(空间均匀)真空扰动以及一组有限的物质扰动。在特殊情况下,我们总是发现不稳定性。我们还考虑了任意维的Milne宇宙,发现只要满足强能量条件,它也是稳定的。这意味着存在一个任意维的稳定平面波解的开集。
2003-11-20 astro-ph gr-qc hep-th
Quantum gravity and spacetime symmetries
最近,时空对称性的微小破坏被认为是有希望的普朗克尺度信号。本次演讲回顾了这种违反如何在各种方法中出现量子引力,如何在相对论有效场论的框架内描述新兴的低能量效应,如何确定合适的测试,以及在当前和不久的将来的实验中可以预期哪些灵敏度。
2006-12-30 gr-qc
ADM mass in warp drive spacetimes
当曲速气泡有质量时会发生什么?这个看起来很单纯的问题迫使人们仔细地形式化我们所说的曲速泡究竟是什么意思,我们所说的曲速泡相对于恒星“运动”究竟是什么意思,并迫使人们更加仔细地考察曲速驱动时空中的质量概念。这就是本文的目的。在这个过程中,我们将看到,关于“有效载荷”的经常被抛弃的评论甚至比通常假设的更简单,而质量可以以两种进一步的、不同的但微妙的方式出现在与翘曲引擎时空的联系中:一,翘曲气泡(而不是它的有效载荷)具有质量;二,质量是翘曲引擎在其前面移动的背景特征。为了简单起见,我们考虑零涡流场的通用Natário翘曲驱动器。由此产生的时空足够简单,可以精确和完全显式地计算所有的应力-能量分量,并验证(如预期的那样)零能量条件(NEC)被违反。同样,弱、强和主导能量条件(WEC、SEC、DEC)也被违反。事实上,这证实了社区的民间智慧,以及本作者最近(完全普遍,但隐含的)的结果,这些结果填补了以前的论点空白。然而,民间智慧在被相信之前应该被仔细和批判性地检验,并且目前的一般结果的例子将极大地帮助物理直觉。
2022-08-04 gr-qc
Just how long can you live in a black hole and what can be done about it?
我们研究的问题是在黑洞中的旅行能持续多久。根据我们的观察,我们做了两个假设。首先,对于从渐近区域进入黑洞的观测者,假设时空是全局双曲的,并且满足主能量和非负压条件,我们猜想他们在其中的旅程长度是由黑洞未来渐近“大小”的倍数所限定的。第二,对于具有${\Bbb R}^3$柯西曲面(或其适当的推广)并满足主能量和非负压条件的时空,我们推测在黑洞内任何地方的旅行长度也是有界的,尽管这里的界需要知道柯西曲面上的引力场的初始数据。我们证明了球对称的情况下,这些结构。我们还证明了存在一个上限的观察员躺在“深内”的一个黑洞的寿命,提供的时空满足类时收敛条件,并拥有一个最大的柯西曲面。此外,我们研究是否可以增加已经进入黑洞的观察者的寿命,例如,通过往洞里扔更多的物质最后,在附录中,我们证明了一个黑洞的事件视界的表面积$A$在一个球对称时空ADM质量$M_{\text{ADM}}$总是有界的$A \le 16πM_{\text{ADM}}^2$,如果未来零无穷是完整的,时空是全局双曲的,并满足支配能量条件。
1995-04-20 gr-qc
Reply to "Comment on 'Quantization of FRW spacetimes in the presence of a cosmological constant and radiation'"
爱茉莉的评论{ \it et al.} [gr-qc/0611029]包含了对我们最近的一篇论文[Phys. Rev. D { \bf 73},044022(2006)]中报道的结果的数值精度的有效批评,以及关于如何表征量子宇宙学奇点的新想法。然而,我们认为,与评论中所建议的相反,我们研究的量子宇宙学模型几乎没有表现出任何奇异行为的迹象。
2007-02-22 astro-ph gr-qc hep-th
Prolonging The Inevitable: Maximising survival time of an engine-equipped spacecraft between spatial hypersurfaces, as applied to the Schwarzschild spacetime
本文研究史瓦西时空中配备推进装置的航天器在穿过事件视界后的最大生存时间问题,给出椭圆积分形式的解析表达式,证明最优生存策略原理并推广至其他时空,同时给出典型情形下最优控制的定量收益。
2024-05-07 gr-qc
Gravity-induced entanglement as a probe of spacetime curvature
本文通过思想实验证明引力诱导纠缠依赖于时空曲率,可作为探测膨胀背景的替代信号,为弯曲时空中的量子引力探测开辟新方向。
2023-10-26 gr-qc hep-th quant-ph
Packaging particles in curved spacetimes
针对弯曲时空散射计算复杂、概念清晰度不足的问题,本文研究波包在S矩阵定义中的应用,证明常规波包方法在弯曲时空中不完全生效,提出需用波包的普适散射计算方法,填补了相关文献空白。
2024-09-16 gr-qc hep-th quant-ph
Stringy Spacetime Uncertainty Principle and a Modified Trans-Planckian Censorship Criterion
本文研究弦时空不确定关系(STUR)对暴胀宇宙学的启示,通过要求涨落模式不受STUR非局域性影响,得出比跨普朗克审查准则弱2倍的暴胀e-foldings数与能标上限,该界限仍与典型单场暴胀模型相冲突。
2024-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
How many quanta are there in a quantum spacetime?
根据Livine和Terno的早期见解,我们发展了一种描述引力场量子态的粗粒度自旋网络技术。我们表明,节点和链接的数量和自旋的值取决于所选择的状态的描述的观测值。因此,本文标题中的问题是不恰当的,除非提供关于所测量内容的进一步信息。
2014-04-07 gr-qc
A Discrete Analog of General Covariance -- Part 2: Despite what you've heard, a perfectly Lorentzian lattice theory
广义相对论历史上的一个关键步骤是爱因斯坦采用了广义协变原理,这要求我们的时空理论有一个独立的坐标表述。广义协变性帮助我们把一个理论的实质性内容从它仅仅是表象性的人工产物中分离出来。它是现代理解时空理论不可或缺的工具。受量子引力的启发,人们可能希望将这些概念扩展到量子时空理论(不管它们是什么)。相关地,人们可能想将这些概念扩展到离散时空理论(即,格理论)。本文提供了这样一个扩展与令人惊讶的后果,扩展第1部分(arXiv:2204.02276)的洛伦兹设置。一般协方差的这种离散模拟揭示了晶格结构不太像固定的背景结构,而更像坐标系,即,仅仅是一个代表性的人工制品。这种离散类比是建立在我们离散时空理论中出现的晶格结构和我们连续时空理论中出现的坐标系之间丰富的类比之上的。我认为,正确理解没有这样的东西作为格的基本理论,而只有格表示的理论。因果集理论界注意到,没有一个关于固定时空晶格的理论是洛伦兹不变的,然而正如我将要讨论的,这最终是一个表示能力的问题,而不是物理学的问题。我们的表征工具的对称性不需要依附于被表征事物的对称性。没有什么能阻止我们使用笛卡尔坐标来描述旋转不变的状态/动力学。正如本文所示,洛伦兹环境中的晶格也是如此:没有什么能阻止我们定义一个完美的洛伦兹晶格(可表示)理论。
2022-05-18 gr-qc hep-lat physics.hist-ph
What are universal features of gravitating Q-balls?
我们研究重力如何影响Q球的例子阿弗莱克-丁势$V(ϕ):=m^4 \ln (1+\frac{ϕ^2}{m^2})$。令人惊讶的是,与平坦时空的情况相反,无论引力有多弱,都存在具有任意小电荷的稳定Q球。我们还分析表明,这一功能适用于一般模型,只要领导秩序项的潜力是一个积极的质量项在其麦克劳林系列。
2011-08-19 gr-qc hep-ph hep-th
What no one has seen before: gravitational waveforms from warp drive collapse
本文通过数值模拟研究曲速引擎在刚性物态方程下发生约束失效时产生的引力波信号与能量通量,揭示了违反零能量条件的时空动力学演化特征,为引力波探测地外生命提供新思路。
2024-07-24 astro-ph.HE gr-qc
Entropy density of spacetime and thermodynamic interpretation of field equations of gravity in any diffeomorphism invariant theory
我认为,任何理论的引力场方程是同态不变的,必须表示为一个热力学恒等式,TdS=dE周围的任何事件在时空。这个事实可以明确地(而且相当容易地)证明,如果:(a)人们接受理论的诺特流作为提供局部熵密度的定义,(b)人们被允许在任何事件周围引入Rindler标架、加速视界和Killing矢量(与Rindler时间中的平移有关)的局部概念。从概念上讲,颠倒这个论证并从热力学恒等式得到理论的场方程是不正确的。我讨论在什么条件下这可能是可能的。与这些论点有关的几个微妙之处被描述。
2009-03-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Noncommutative Spacetime, Stringy Spacetime Uncertainty Principle, and Density Fluctuations
我们提出了时空非对易场论的一种变形,以实现弦时空测不准关系,而不破坏均匀各向同性宇宙的任何整体对称性。我们研究了一个广泛的类加速背景宇宙学在这个模型中的度量扰动谱。时空的非对易性导致了涨落模与背景宇宙学之间的耦合,这种耦合在时间上是非局域的。对于每一种模式,都有一个临界时间,在这个临界时间,时空不确定性关系达到饱和。这是生成模式的时间。这些效应导致了涨落的光谱,其光谱指数在红外区与对易时空的光谱指数不同,但在紫外区不变。在一个指数膨胀的背景的特殊情况下,我们发现一个尺度不变的频谱。但如果哈勃常数高于弦尺度,那么它的大小就不同于交换时空。
2002-03-13 astro-ph gr-qc hep-ph
What makes a shear-free spherical perfect fluid be inhomogeneous with tidal effects?
本文利用协变半四标架分解对无剪切 LRS-II 理想流体自引力系统作几何分类,并推导出四阶非线性控制方程,解释其在潮汐效应下非均匀的有限状态方程条件。
2023-08-01 gr-qc
How to detect the spacetime curvature without rulers and clocks
我们演示了如何区分一个弯曲的四维时空从一个平坦的,当它是可能的,只依赖于事件之间的因果关系。我们知道,只有在非共形平坦的时空中才有可能。我们证明了,如果时空不是共形平坦的,那么它的非平坦性可以验证只有几个(16)因果关系的测量。因此,本文的结果澄清了在有限数量的因果关系测量之后,关于时空的平坦性或非平坦性可以说什么。
2023-02-23 gr-qc math.DG
Dark Energy and Emergent Spacetime
非对易时空的自然几何框架是辛几何而不是黎曼几何。辛几何中的达布定理则承认了一种新形式的等价原理,使得非对易时空中的电磁学可以被视为引力理论。值得注意的是,突现引力揭示了一幅关于时空起源的壮丽图景,被称为突现时空,它与以往任何描述给定时空中发生的事情的物理理论都截然不同。特别是,突现引力自然地解释了平坦时空的动力学起源,这在爱因斯坦引力中是不存在的:平坦时空不是免费的,而是真空中普朗克能量凝聚的结果。如果这幅新出现的时空图景是正确的,那么它对解决宇宙学常数问题、理解暗能量的本质以及解释为什么引力与其他力相比如此微弱都是必不可少的。
2009-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Raiders of the lost spacetime
我们所知道和喜爱的时空在大多数接近量子引力的方法中都消失了。对于许多这些方法,因为不成熟和不完整的,因为他们可能是,主要的挑战之一是,他们所采取的是什么是基本的非时空结构的世界回到经典时空的GR。本论文研究时空是如何丢失的,以及如何可以重新获得一个主要的方法,量子引力,圈量子引力。
2014-05-21 gr-qc physics.hist-ph
Painleve-Gullstrand coordinates versus Kerr spacetime geometry
我们讨论了可能存在的Painleve-Gullstrand坐标系与克尔时空的明确几何特征之间的紧张关系;一个感兴趣的主题塔努Padmanabhan教授在几周前,他意外死亡。我们将仔细区分强和弱的Painleve-Gullstrand坐标系,以及它们的共形变体,并将我们所知道的能做和不能做的事情分门别类--有时我们可以做出明确的全局陈述,有时我们必须诉诸于隐含的局部陈述。对克尔时空来说,最好的办法似乎是将流逝函数设为1,并用因子分解的幺模形式的3度规表示空间切片;这是考虑笛卡尔坐标系中的克尔时空的多兰版本时产生的。最后,我们探索(有限)的程度,这种建设可能导致实施一个“模拟时空”模型适用于实验室模拟的克尔时空。
2022-10-20 gr-qc