On a Characterization of Geodesic Trajectories and Gravitational Motions
我们将在这里讨论测地线轨迹的一个特征。我们将证明，引力场对质量粒子的作用，本质上可以等同于不能绝对消除的力。这就引出了等效原理的另一种表述。
2011-06-19 gr-qc
On the effect of gravitational repulsion on geodesic deviation in the Schwarzschild-de Sitter spacetime
Visva-Bharati（维沙-巴拉蒂大学）
研究史瓦西 - 德西特时空中引力排斥对测地线偏差的影响，利用测地线偏差在临界面内外的不同行为，可据此定位临界面及引力排斥和吸引区域。
2026-07-28 gr-qc
Asymptotic behavior of null geodesics near future null infinity: Significance of gravitational waves
研究了渐近平坦时空中零测地线在未来零无穷远处的行为。特别是，我们专注于零测地线的渐近行为，对应于世界线的光子最初发射的方向相切于恒定的径向表面的邦迪坐标。分析是在一般维数下进行的，并强调了四维情况与高维情况之间的差异。在四维空间中，除了渐近平坦的条件外，还需要一些假设来保证零测地线到达未来的零无穷远。如果没有这些假设，引力波可能会阻止光子到达零无穷远。相比之下，在更高的维度中，这样的假设是不必要的，并且引力波不影响零测地线的渐近行为。
2021-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Geodesics in spacetimes with expanding impulsive gravitational waves
研究了在闵可夫斯基背景下传播的膨胀球形脉冲引力波的测地线运动。采用连续形式的度量，我们发现和检查一个大家庭的几何首选测地线。对于一类特殊的轴对称时空，我们给出了测试粒子运动的详细物理解释。
2003-04-10 gr-qc
Interpreting gravitational fields of Topologically Massive Gravity using geodesic deviation
本文利用测地偏离方程将三维拓扑大质量引力中的引力场分解为横向、纵向和牛顿分量，证明Cotton型N时空对应单偏振引力波，并分析了宇宙学常数、物质场及TN波和pp波的具体效应。
2025-04-03 gr-qc hep-th
Geodesics around gravitational dislocations
本文提出了一种基于齐次函数的球对称重力直接Poincaré规范理论位错解的生成方法，该方法使Cartan挠率为零。给出了静态的空间支撑位错解和时间相关解。光子沿测地线运动，类似于固体物理中位错周围的电子所描述的测地线。还发现了快子扇区。
1998-11-05 gr-qc
Violation of cosmic censorship in the gravitational collapse of a dust cloud in five dimension
本文分析了具有坍缩非均匀尘埃云的五维球对称时空中的零测地线方程。利用一种新的方法，证明了由中心奇性产生的零测地线方程在光滑初始分布下解的存在性和不存在性。此外，我们还证明了零测地线在一定情况下可以扩展到零无穷大，这意味着违反了宇宙监督猜想。
2016-07-10 gr-qc hep-th
Equivalence of Gibbons-Werner method to geodesics method in the study of gravitational lensing
应用高斯-邦纳定理研究引力偏转角的Gibbons-Werner方法近年来受到广泛关注。本文研究了Gibbons-Werner方法与标准测地线方法的等价性，证明了在渐近平坦的情形下，测地线方法可以由Gibbons-Werner方法导出。在测地线法中，质点的引力偏转角完全取决于质点射线在欧氏空间中的测地线曲率。在Gibbons-Werner框架下，用不同的方法计算了Kerr-Newman时空中光的引力偏转，作为一个直观的例子来说明等价性。
2020-02-11 gr-qc
The Work-Energy Relation for Particles on Geodesics in the pp-Wave Spacetimes
非线性引力波将引力加速度赋予所有被波撞击的粒子。我们评估这种加速度的粒子在pp波时空，并积分它沿着测地线轨迹的粒子在通过的引力波的爆发。波的时间依赖性由高斯给出，因此粒子在波通过之前和之后是自由的。引力加速度是从平坦时空的观点来理解的，平坦时空是初始和最终的引力场配置。加速度沿测地线的积分类似于牛顿的单位质量功的概念。令人惊讶的是，它几乎精确地产生了每单位质量自由粒子的非相对论性动能的变化。因此，经典牛顿物理学中的功-能关系$ΔK = ΔW$也适用于pp波时空中测地线上的粒子，在一个非常好的近似下，并解释了为什么粒子的最终动能可能小于或大于初始动能。
2019-03-20 gr-qc hep-th
The global existence, uniqueness and C^1-regularity of geodesics in nonexpanding impulsive gravitational waves
本文研究了在常曲率空间中传播的非膨胀脉冲引力波的完整族中的测地线，即Minkowski、de Sitter和反de Sitter宇宙。利用度量的连续形式，我们证明了连续可微测地线（在Filippov意义下）的存在性和唯一性，并使用C^1-匹配过程显式导出它们的形式。
2015-01-29 gr-qc hep-th math-ph
Geodesic deviation and gravitational waves
讨论了基于测地偏差方程的引力波探测。特别是，它表明，在传统的无痕横向规范在线性化广义相对论的波场的唯一非零分量不进入测地偏差方程，因此，显然，没有效果是由该方程预测在该特定的规范。其原因可以追溯到这样一个事实，即测地线偏差方程是用坐标距离来表示的，而坐标距离不是一个直接可测量的量。另一方面，在探测器的适当洛伦兹框架中，标准教科书中描述的常规结果成立。
2006-05-24 gr-qc
Null geodesic congruences, gravitational lensing and CMB intensity profile
由于度规扰动改变了光子的角位置，引力透镜对宇宙微波背景温度涨落有一定的修正作用。我们重新考虑这种影响的背景下的测地线偏差扰动的弗里德曼-罗伯逊-沃克（FRW）时空的标量和张量模式。首先，我们给出了一个替代的推导萨克斯-沃尔夫效应使用零测地线方程的解决方案。然后，我们确定了退耦后的光子束所对应的零测地同余的横截面上的二维诱导度规。这种度量，其变化沿同余可以分解为膨胀和剪切，示出产生一个非平凡的强度分布，其特征在于可以由三个变量类似的斯托克斯参数的偏振张量。
2021-01-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational memory in the bulk
提出了一种检测引力记忆的方法。它利用了输入零测地线，而不是Christodoulou原始公式中的类时测地线。有人认为，该方法是适用于大部分的时空。此外，它表明，BMS对称生成元在纽曼-Unti规范有一个解释的记忆效应。这将Strominger和Zhiboedov在零无穷大发现的BMS超平移和引力记忆之间的联系推广到了整体。
2019-08-20 gr-qc hep-th
Conformal geodesics on gravitational instantons
本文研究了共形测地流（又称共形圆流）在不变引力瞬子$SO(3)$上的可积性。在超凯勒四流形上，共形测地线方程归结为带电粒子在恒定自对偶磁场中运动的测地线方程。在反-自-对偶Taub NUT瞬子的情况下，我们通过分离Hamilton-Jacobi方程，并找到一个交换的首次积分集，完全集成这些方程。这给出了第一个例子的可积共形测地流上的四个流形，这不是一个对称空间。在江口-汉森的情况下，我们发现所有的共形测地线的三维轨道上的等距群。在非超Kähler情况下的Fubini-研究度量$\CP^2$，我们使用的首次积分所产生的共形Killing-Yano张量恢复已知的完全可积性的共形测地线。
2021-05-17 gr-qc hep-th math.DG
A rigorous solution concept for geodesic and geodesic deviation equations in impulsive gravitational waves
脉冲引力波的测地线和测地线偏差方程涉及分布$(θ\de$，$θ^2\de$，$\de^2$的高度奇异乘积。基于将分布度量嵌入到广义函数的Colombeau代数中，给出了这些方程的解的概念。使用一个普遍的正规化程序，我们证明了存在性和唯一性的结果，并计算这些解决方案的分布限制明确。得到的限制是正则化独立的，并显示物理预期的行为。
1999-04-19 gr-qc math-ph math.MP
Geodesic deviations: modeling extreme mass-ratio systems and their gravitational waves
测地偏差法已被应用于史瓦西时空中测地线的精确解析近似。结果被用来构建解析表达式的Regge-Wheeler和Zerilli-Moncrief方程，其中描述的引力波发射的紧凑的大质量物体在史瓦西背景时空中移动的传播的源项。数值求解波动方程，给出了一系列非圆轨道（近星点距离达到ISCO半径）大距离波动的渐近形式，并计算了极质量比双星系统的引力波发射功率.与纯数值方法的结果进行了比较。
2011-03-29 gr-qc
Geodesics for impulsive gravitational waves and the multiplication of distributions
我们考虑脉冲pp波的引力场中的粒子轨迹。由于波形的分布特征，人们不可避免地会遇到模糊的点值$θ(0)$。我们表明，这种模糊性可以通过实施协变常数的平方切线。我们的结果与Colombeau的分布乘法是一致的。
1996-07-30 gr-qc
Memory Effect in Anti-de Sitter Spacetime
一对试验粒子的测地线偏差是引力记忆效应的一个自然观测量。然而，在弯曲时空中，这个可观测性受到各种问题的困扰，在人们可以提取与引力辐射有关的基本部分之前，需要澄清这些问题。本文以Anti deSitter空间为例，对这一观测量进行了详细的分析。我们表明，通过采用费米正常坐标周围的测地线的粒子，可以优雅地分离出的曲率贡献的背景时空的测地线偏差的贡献的引力波。用这种方法得到的引力波记忆线性地和局部地依赖于由引力波引起的延迟度规扰动，而且值得注意的是，它具有与平面情况完全相同的公式（1）。为了确定记忆，除了标准的尾巴对引力辐射的贡献外，还需要考虑从AdS边界反射的引力波的贡献。对于一般的弯曲时空，我们的分析表明，使用适合于局部测地线的特定坐标系（例如，AdS情况下的费米法向坐标系）将允许人们剖析测试粒子的测地线偏差，并提取相关的贡献来定义引力辐射的记忆。
2019-09-29 gr-qc hep-th
Coherent quantum hairy black holes from gravitational decoupling: regularity, geodesics, and scalar ringdown
Federal University of ABC（ABC联邦大学）
本文提出基于引力解耦的相干量子毛洞模型，通过高斯模糊引力势构造度规，展现无奇点几何和修改视界结构，并探讨强场修正对观测的约束。
2026-08-04 gr-qc hep-th
Fully metallic geodesic lenses as analog electromagnetic models of static and spherically symmetric gravitational fields
本文提出用全金属空气填充测地线波导模拟静态球对称引力场，通过Plebanski形式体系将时空度规编码为折射率分布，并成功复现Schwarzschild黑洞和Morris-Thorne虫洞的零测地线，仿真平均相对误差小于4%。
2024-08-02 gr-qc hep-th
On the nature of the force acting on a charged classical particle deviated from its geodesic path in a gravitational field
在广义相对论中，引力场是时空曲率的一种表现，与电磁场不同，引力场不是力场。一个落在引力场中的粒子用测地线世界线表示，这意味着没有力作用在它上面。然而，如果粒子在引力场中静止，它的世界线就不再是测地线，它受到一个力。这种力的性质在广义相对论中是一个悬而未决的问题。本文的目的是概述解决它的经典带电粒子的情况下，这是由费米在1921年开始的方法。
2001-10-24 gr-qc
Null Geodesic Expansion in Spherical Gravitational Collapse
本文导出了球形尘埃坍缩中出射零测地线的展开式，并计算了在奇点形成过程中展开式的极限值。对于一般形式的物质的球形坍缩，也导出了类似的表达式。我们认为，在这些结果的基础上，覆盖以及裸奇点的解决方案所产生的球形尘埃坍缩是稳定的状态方程的微小变化下。
1997-11-17 gr-qc
A simple analytic example of the gravitational wave memory effect
本文给出了精确平面波时空中引力波记忆效应的一个解析例子。一个正方形的脉冲轮廓的选择，这使得一个弯曲的波区域夹在两个平面闵可夫斯基时空。在布林克曼坐标系中，我们精确地求解了所有三个区域的测地线方程。在脉冲的边界的解决方案的连续性和可微性有关的问题得到解决。测地线分离的演化揭示了位移和速度记忆效应，并根据初始值和脉冲的幅度、宽度进行了定量估计。然后详细研究了脉冲对颗粒环造成的变形。焦散线的形成被发现在这两种情况下，即一对测地线的分离和粒子环的形状变形的演变-一个功能与以前的工作在这个时空中的测地线同余一致。总之，我们的分析提供了一个有用的说明涉及封闭形式的确切表达式的记忆效应。
2022-04-04 gr-qc hep-th
Geodesics in the field of a rotating deformed gravitational source
研究了近似Hartle-Thorne度规描述的旋转变形源的引力场中的赤道测地线。在大质量粒子的情况下，我们推导出在相同的近似解析表达式的轨道角速度，特定的角动量和能量，和半径的边缘稳定和边缘绑定的圆形轨道。此外，我们还计算了类光圆测地线的轨道角速度和半径。数值研究了标架拖曳效应和源的四极形变对实验粒子运动的影响。我们表明，源于旋转的影响可以平衡的影响，由于扁率的源。
2015-10-07 gr-qc
On the response of gravitational antennas to dilatonic waves
本文指出，宏观测试质量与弦论引力背景的耦合一般是非测地线的，不能用标量张量引力的Brans-Dicke模型参数化。引力天线对超声波的响应应通过测地偏差的广义方程进行分析，同时考虑到背景与天线的超声波电荷（取决于成分）的可能直接耦合。
1999-10-06 gr-qc hep-th
Refraction of geodesics by impulsive spherical gravitational waves in constant-curvature spacetimes with a cosmological constant
本文研究了在Minkowski宇宙、de Sitter宇宙和反de Sitter宇宙中传播的脉冲引力波作用下，测试粒子在精确时空中的运动.使用这些度量的连续形式，我们得到明确的交界处的条件和简单的折射公式为零，类时和类空测地线穿越一般脉冲这种类型。特别是，我们提出了一个详细的几何描述的测试粒子的运动在一个特殊的类轴对称时空中的脉冲所产生的抢购宇宙弦。
2010-05-26 gr-qc
Creating spacetime shortcuts with gravitational waveforms
可以构造一个区域定界的引力波场，使得穿过这个区域的测地线子集沿着一个优选的方向运动，比完全在平坦时空内运动的邻近测地线快。根据遥远的观测者，这个区域内的短程线将以比光速更快的速度移动。波形是从均匀平面波解合成的，产生的场是高斯光束的引力等效场。
2016-02-02 gr-qc
Geodesics in nonexpanding impulsive gravitational waves with $Λ$, Part I
利用度规的分布形式，研究了在（反）de Sitter宇宙中传播的非膨胀脉冲引力波的测地线。采用5维嵌入形式主义和一般的正则化技术，我们证明了存在性和唯一性的测地线穿过波脉冲导致一个完整的结果。我们还推导出显式的测地线，从而证实了以前的结果来自启发式方法。
2016-05-02 gr-qc math-ph math.MP
Physical interpretation of Kundt spacetimes using geodesic deviation
利用描述自由测试粒子相对运动的测地线偏差方程的不变形式，研究了非膨胀、非扭曲和无剪切的D维几何的完全一般化.我们表明，这种引力场对粒子的局部效应基本上包括由宇宙学常数λ引起的各向同性运动，代数型D或II时空的牛顿型潮汐变形，III型时空的纵向运动特征，以及D（D-3）/2偏振的精确引力波的N型纯横向效应。本文明确地讨论了Kundt族中光学优先方向为多重Weyl对齐零方向（WAND）的所有代数特殊子族，即D（a），D（b），D（c），D（d），III（a），III（b），IIIi，IIi，II（a），II（b），II（c）和II（d）中测地偏差运动的标准型.我们证明了决定这些代数类型和子类型的关键不变量也直接决定了测试粒子的特定局部运动，因此可以通过引力探测器进行测量。作为一个例子，我们分析了一类有趣的N型或II型引力波，它们在O型或D型背景上传播，包括Minkowski，Bertotti-Robinson，Nariai和Plebanski-Hacyan宇宙。
2013-06-27 gr-qc hep-th
Null geodesics and gravitational lensing in a nonsingular spacetime
本文研究了非奇异时空中的零测地线和引力透镜。根据零测地线的性质，将时空分为几种情况。在弱挠度极限下，我们发现非奇异性参数$q$对图像的位置和放大率的影响可以忽略不计。在强偏转极限下，得到了非奇异黑洞和弱非奇异时空背景下引力透镜的系数和观测量。比较这些结果，我们发现，在弱非奇异时空中，相对论图像具有较小的角位置和相对放大率，但较大的角间距比非奇异黑洞。这些结果可能为在不久的将来利用天文仪器探测时空非奇异性参数并给它加一个界提供一条途径。
2015-10-09 gr-qc
Gravitational lensing in a space-time with cosmic string within the Eddington-inspired Born-Infeld gravity
本文在EiBI引力背景时空中引入宇宙弦，推导了类光与类时测地线的有效势及光子偏转角，揭示了宇宙弦对这些物理量的修正效应。
2024-03-29 gr-qc hep-th
Geodesic geometry of 2+1-D Dirac materials subject to artificial, quenched gravitational singularities
Condensed Matter Theory Center and Joint Quantum Institute, Department of Physics, University of Maryland（马里兰大学凝聚态理论中心与联合量子研究所）；Department of Physics and Astronomy and Rice Center for Quantum Materials, Rice University（莱斯大学物理与天文学系及量子材料中心）
量子材料中无隙狄拉克电子费米速度的空间调制在数学上等价于某类弯曲时空流形上的无质量费米子问题。我们研究零测地透镜通过这些流形，这是占主导地位的曲率奇点，如奇性墙（狄拉克锥沿一个方向）。双测地线透镜穿过这些墙壁，但这样做是通过完美地准直到一个局部的过境角。然而，反重力墙可以将零测地线捕获到以重复凌日为特征的稳定或亚稳定轨道。我们推测诱导一维的作用，这种束缚轨道在二维脏d波超导。
2022-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con gr-qc
Physical infeasibility of geodesic dissipative dust as a source of gravitational radiation
使用一个框架的基础上的1+3形式主义，我们表明，由测地线，耗散，旋转尘埃，赋予轴向和反射对称的源，违反规则性条件的中心的流体分布，除非耗散通量消失。在后一种情况下，涡度也必须为零，由此产生的时空是弗里德曼-罗伯逊-沃克（FRW）。因此它不产生引力辐射。
2015-06-05 astro-ph.CO gr-qc
The global uniqueness and $C^1$-regularity of geodesics in expanding impulsive gravitational waves
我们研究了在常曲率空间中传播的膨胀脉冲引力波的完备族中的测地线，即Minkowski宇宙、de Sitter宇宙和反de Sitter宇宙。采用连续形式的度量，我们严格证明存在性和全球唯一性的连续可微测地线（在Filippov的意义），并研究它们与脉冲波的相互作用。因此，我们证明了“$C^1$匹配过程”中使用的文献，以获得其明确的形式。
2016-10-16 gr-qc math-ph math.MP
Geodesics in a quasispherical spacetime: A case of gravitational repulsion
在Weyl度量中研究测地线，称为M-Q解。首先，提供的参数，支持我们的信念，这个空间-时间是更合适的（在Weyl家族的已知解决方案）讨论强准球引力场的性质。然后，测地线的行为进行了比较与球对称的情况下，带出的轨迹偏离球对称的敏感性。特别值得注意的是，沿对称轴径向移动的试验粒子的固有径向加速度的符号变化，靠近$r=2M$表面，并与源的四极矩有关。
2004-07-06 astro-ph gr-qc
Gravitational decoupling and regular hairy black holes: Geodesic stability, quasinormal modes, and thermodynamic properties
São Paulo State University（圣保罗州立大学）；Rio de Janeiro State University（里约热内卢州立大学）；Federal University of ABC（ABC联邦大学）
研究规则毛黑洞在引力解耦设定下的测地线稳定性，探讨毛参数对轨道稳定性的影响，并分析其 quasinormal 模式及热力学性质。
2026-07-03 gr-qc
Geodesics in nonexpanding impulsive gravitational waves with $Λ$, II
利用分布度规研究了在（反）de Sitter宇宙中传播的非膨胀脉冲引力波的所有测地线。我们将第一部分[SSLP 16]的正则化方法扩展到广义函数几何理论中的完全非线性分布分析。我们证明了这类低正则性时空的整体存在性和唯一性的测地线，通过脉冲波，从而测地线完整性的充分一般性。这，特别是，准备了一个数学上严格的帐户上的“物理等价”的连续与分布的“从”的度量。
2017-12-15 gr-qc math-ph math.MP
Geodesics motion of test particles around Schwarzschild-Klinkhamer wormhole with topological defects and gravitational lensing
本研究分析带宇宙弦、整体单极子拓扑缺陷的Schwarzschild-Klinkhamer虫洞时空中试验粒子测地线运动与类光测地线偏转角，明确两类缺陷对有效势、偏转角的修正作用，并给出对应时空已知解。
2023-11-07 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Notes on gravitational wave amplitude evolution beyond null geodesics
Institut Philippe Meyer, Département de Physique, École Normale Supérieure (ENS), Université PSL（菲利普·迈耶研究所，物理系，巴黎高等师范学院，巴黎文理研究大学）
笔记扩展形式主义计算超越零测地线传播的引力波振幅，推导波矢散度并应用于特定情况，发现天真解释会致明显扭曲，为色散下与额外自由度的振幅相互作用提供可能。
2026-07-27 gr-qc
Geodesic Noise and Gravitational Wave Observations by Pulsar Timing Arrays
来自毫秒星的信号沿着测地线沿着视线传播到我们这里，这受到时空度量的影响。精确的路径几何和沿测地线的红移决定了观测到的脉冲到达时间（ToA）。这个度规是由星系中暗物质、气体和恒星的分布决定的，在旅行的最后阶段，则由太阳系天体的分布决定。恒星质量的不均匀分布可以通过测地线的扰动对ToA产生小但显著的统计影响。这将导致ToA观测中的额外噪声，可能会影响脉冲星定时阵列（PTA）对非常低频率的引力波的约束。我们采用一个简单的模型，在我们的银河系中的恒星分布，以估计静态和动态源的规模，我们一般称之为“测地噪声”。我们发现，测地线噪声具有${\cal O}(10)$ ns的标准偏差为典型的视线。这表明测地线噪声与PTA灵敏度的估计相关，并且可能限制PTA未来探测引力波的努力。
2021-05-28 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational wave of the Bianchi VII universe: particle trajectories, geodesic deviation and tidal accelerations
对于基于III型Shapovalov波时空的引力波模型，得到了Bianchi VII型宇宙的测试粒子轨道和测地偏差方程的精确解.利用已求得的四维偏差矢量，计算了引力波中的潮汐加速度。对于在特殊坐标系中得到的解，找到了一个转换到同步参考系的显式形式，它允许在时空的任何点上的时间同步，同时分离时间和空间坐标。所使用的同步参考系与在基础测地线上自由下落的观察者相关联。在同步坐标系中，得到了引力波度规的显式形式，以及引力波中测地偏差和潮汐加速度的四维矢量。精确解描述了原始引力波的一种变体。研究结果可用于研究由引力波潮汐加速产生的等离子体辐射。
2022-06-30 gr-qc math-ph math.MP
Shearing and geodesic axially symmetric perfect fluids that do not produce gravitational radiation
使用的框架的基础上的1+3形式主义，我们进行了研究的轴对称和反射对称的完美和测地线流体，寻找可能的模型辐射源的引力波。因此，流体必然是剪切的，否则外尔张量的磁性部分消失，导致超坡印廷矢量消失。然而，对于家庭的完美，测地线流体在这里考虑，似乎所有可能的情况下减少共形平坦，剪切-自由，无涡，流体，即弗里德曼-罗伯斯顿-沃克。超坡印廷矢量消失，因此预计不会产生引力辐射。讨论了所得结果的物理意义。
2015-01-09 astro-ph.CO gr-qc
Influence of geometry variations on the gravitational focusing of timelike geodesic congruences
我们推导出一组方程描述的线性响应的收敛性质的测地同余任意几何变化。它是描述由于测地位移而与标准Raychaudhuri型方程的偏差的方程和描述由于几何变化而引起的测地位移的方程的组合。在这个框架中，可以任意选取的几何变量可以作为探针，从不同的角度研究引力收缩过程。我们将得到的框架的情况下，共形几何变化，其特征在于由任意函数$f(x)$，并看到公式得到简化到很大程度。通过将共形几何变分限制为满足强能量条件的变分，研究了测地线收敛性质在引力收缩最后阶段的响应.然后我们发现，在最后阶段，$f$和$ {\bf D}\cdot {\bf D} f$控制整体收缩行为，并且当$f$为负且$|f|$大到压倒$|{\bf D} \cdot {\bf D} f|$时，收缩率变大。(Here ${\bf D} \cdot {\bf D}$是与所关注的测地同余正交的空间超曲面上的拉普拉斯算子。为了得到更具体的见解，我们还将该框架应用于时间反演的Friedmann-Robertson-Walker模型，作为奇点形成的最简单情况。
2015-09-11 gr-qc
Memory Effect of Gravitational Wave Pulses in PP-Wave Spacetimes
本文研究pp波时空中斜坡形引力波脉冲的记忆效应，通过Brinkmann坐标下测地线方程解析解揭示间距与相对速度的永久变化，验证引力波记忆的普适性。
2024-06-13 gr-qc hep-th
Gravitational self-force on generic bound geodesics in Kerr spacetime
在这项工作中，我们提出的第一个计算的引力自引力的一般约束测地线在克尔时空中的质量比的一阶。也就是说，由于自身对引力场的影响，一个紧凑的物体绕着一个更大的旋转黑洞运行时，对运动方程的局部修正。这包括耗散效应和保守效应。我们的方法建立在和扩展早期的方法计算赤道轨道上的引力自作用力。特别地，我们从Weyl标量$ψ_4$中重建出射辐射规范中的局部度规扰动，而这又是通过使用半解析频域方法求解Teukolsky方程得到的。随后使用（球形）$l$模式正则化获得引力自作用力。我们测试我们的实现比较大的$l$ -行为对分析已知的正则化参数。此外，我们验证了我们的结果进行比较的长期平均变化的能量，角动量，卡特常数的变化，这些常数的运动推断从引力波通量到无穷大和向下的地平线。
2017-11-27 gr-qc
Quantum-Gravitational Null Raychaudhuri Equation
本文研究了量子化时空度规下零测地线汇的涨落，发现量子引力对零类Raychaudhuri方程的修正与经典项同号，并推导出适用于线性化量子引力的聚焦定理。
2024-07-25 gr-qc hep-th
Strolling along gravitational vacua
我们考虑空间切片为具有非空边界$\partial M$的紧致流形$M$的时空上的广义相对论。我们认为，这一理论有一个非平凡的空间的真空，由空间度量的一个行动所获得的参考平面度量的边界上是非平凡的momorpisms。在绝热极限下，爱因斯坦方程简化为真空空间上的测地线运动，关于我们确定的一个特定的伪黎曼度量。我们展示了如何动量约束意味着这个度量是完全确定的边界上的数据$\partial M$只，而哈密顿约束力的测地线为零。我们评论如何保守的动量的测地线运动对应于一个无限的一组保守的边界电荷的GR在此设置。
2020-01-30 gr-qc hep-th
Interpreting spacetimes of any dimension using geodesic deviation
我们提出了一个通用的方法，可用于几何和物理解释的任意时空在四维或任何更高的数量。它是基于对自由试验粒子的相对运动的系统分析。我们证明了引力场对粒子的局部效应，如相对于自然正交标架的测地偏差方程所描述的，总是可以分解成一组典型的横向，纵向和牛顿-库仑型分量，宇宙学常数的各向同性影响，以及宇宙中特定物质含量的贡献。特别地，爱因斯坦理论中的精确引力波总是通过具有D（D-3）/2个独立偏振态的纯横向效应来表现自己。为了说明这种方法的实用性，我们研究了家庭的PP波时空在更高的维度，并讨论了具体的可测量的影响，位于四维时空的检测器。例如，在这样的物理子空间中观察到的一般高维引力波引起的相应变形不需要是无迹的。
2012-01-27 gr-qc hep-th
Gravitational distortion on photon state at the vicinity of the Earth
当光子沿着零测地线传播时，测地线周围的时空曲率会扭曲它的波函数。我们利用费米坐标适用于一般的零测地线，推导出黎曼张量和光子波函数之间的相互作用方程。该方程通过映射到$(2+1)$维的含时薛定谔方程来求解。结果表明，当一个窄带宽的高斯时间仓波包在零测地线上传播时，它会获得一个额外的相位，该相位是在传播轨迹上计算和积分的黎曼张量的函数。这个额外的相位是为地球周围的卫星之间的通信计算的，并且被证明是可以通过当前技术测量的。
2022-03-23 gr-qc hep-th quant-ph
Spin-induced non-geodesic motion, gyroscopic precession, Wigner rotation and EPR correlations of massive spin 1/2 particles in a gravitational field
本文以协变的方式研究了自旋为1/2的大质量粒子在任意引力场中自旋诱导的非测地线运动，当自旋被忽略时，这些粒子的轨迹最初是测地线的。利用弯曲时空中波函数的WKB近似，计算了自旋为1/2的粒子的Wigner旋转的O（hbar）修正，其O（1）贡献在类时测地线上为零.我们发展的条件下，维格纳旋转为零的观察员的运动。对于球对称史瓦西度规，我们考虑粒子运动在赤道平面的具体例子（i）圆形轨道和（ii）径向下落轨迹。对于前一种情况，我们考虑了完全反关联的EPR纠缠自旋对的纠缠，因为单独的量子比特以相同的方向穿过圆形轨道。
2009-02-09 gr-qc quant-ph
Nonlinear Magnetically Charged Black Holes with Phantom Global Monopoles: Thermodynamics, Geodesics, Quasinormal Modes, and Grey-Body Factors
本研究推导了幻影全局单极子存在下的非线性磁荷黑洞精确解，分析其热力学、测地线、准正则模和灰体因子，揭示幻影能量与非线性电动力学对黑洞性质的显著影响，为修正引力理论提供观测信号。
2025-10-10 gr-qc hep-th
Gravitational instability of polytropic spheres containing region of trapped null geodesics: a possible explanation of central supermassive black holes in galactic halos
研究了最近引入的广义相对论多变球中引力波的行为，该球包含一个围绕稳定的零圆测地线半径延伸的被困零测地线区域，对于多变指数$N>2.138$和相对论参数，该区域可以存在，给出中心压力$p_\mathrm{c}$与中心能量密度$ρ_\mathrm{c}$的比值，大于$σ= 0.677$ .在这种多面体的俘获区中，轴向引力波扰动的有效势类似于超紧均匀密度天体的有效势，因此给出了类似的长寿命轴向引力模。这些长期存在的线性扰动与稳定的圆形零测地线有关，并且由于额外的非线性现象可能导致捕获区转换为黑洞。在程函极限下，给出了含$N \in (2.138,4)$的多面体的俘获区的长寿命引力模的振荡频率和慢阻尼率。然而，在捕获多面体的长寿命阻尼模式只存在非常大的值的多极数$\ell>50$，而较小的值的$\ell$的数值计算表明存在快速增长的不稳定轴向引力模式。我们证明，对于多面体与$N \geq 3.78$，捕获区域是由许多订单小于延伸的多面体，和包含在捕获区的质量是约$10^{-3}$的总质量的多面体。因此，这种捕获区的引力不稳定性可以作为解释在星系晕或星系团中产生中心超大质量黑洞的模型。
2017-07-03 gr-qc
Geodesic deviation in Kundt spacetimes of any dimension
利用描述自由试验粒子相对运动的测地偏差方程的不变形式，我们研究了一类一般的D维Kundt时空。我们证明了引力场的局部影响可以自然地分解为典型的II型时空的牛顿型潮汐效应、主要存在于代数III型时空中的纵向形变以及对应于具有D（D-3）/2个独立偏振态的引力波的N型纯横向效应。我们明确研究最重要的例子，即精确的PP波，回旋子，和VSI时空。这种分析有助于我们澄清的几何和物理解释的昆特类的非膨胀，非扭曲和剪切几何。
2012-10-11 gr-qc hep-th
Gravitational waves in vacuum spacetimes with cosmological constant. II. Deviation of geodesics and interpretation of non-twisting type N solutions
在一般时空中，在一个与给定观测者相联系的适当选择的基本上唯一的坐标系中，测地线偏差方程可以分解为描述特定效应的项的总和：与宇宙学常数相关的各向同性（背景）运动，与引力波效应对应的横向运动，纵向运动和库仑效应。讨论了框架沿测地线平移的条件。适当的坐标的引入和明确的坐标形式的框架确定的时空承认一个非扭曲的零汇。然后分析了所有具有宇宙学常数λ的非扭曲N型真空解（非扩展的Kundt类和扩展的Robinson-Trautman类）的特殊性质.证明了这些时空可以被理解为两个偏振模“+”和“x”的精确横向引力波，位移为π/4，它们在Minkowski、de Sitter或反de Sitter背景上传播。在无对称辐射时空中，λ>0的解可以作为宇宙“无毛”猜想的精确证明。
1999-07-13 gr-qc
