On a Representation of Mathisson-Papaetrou-Dixon Equations in the Kerr Metric
在不含自旋粒子坐标三阶导数的Kerr度规下，得到了Mathisson-Papapetrou-Dixon方程在Mathisson-Pirani条件下的新的表示.为此，使用自旋粒子的能量和角动量的积分以及Mathisson-Papapetrou-Dixon方程的微分关系。这些方程的形式是适应其计算机集成的目的是进一步调查的影响，自旋曲率相互作用的粒子的行为在引力场没有限制其速度和自旋取向。
2011-05-12 astro-ph.HE gr-qc
Comparing effective-one-body and Mathisson-Papapetrou-Dixon results for a spinning test particle on circular equatorial orbits around a Kerr black hole
本文比较了旋转黑洞赤道圆轨道上自旋测试粒子的MPD形式与EOB哈密顿量，发现两者在Schwarzschild背景下通量无差异，而在Kerr背景下大正自旋时差异最大，为改进EOB辐射反应提供了基础。
2024-12-20 gr-qc
Generalized Mathisson-Papapetrou-Tulczyjew-Dixon Equations
本文从Riemann-Cartan时空中Majorana旋量的Casalbuoni-Brink-Schwarz型伪经典Lagrange量出发，导出Mathisson-Papapetrou-Tulczyphon-Dixon方程的两种推广.一种是具有“颜色”自由度，这使得运动方程也是Wong方程的推广。另一种是旋量模型与Rarita-Schwinger场耦合以保持超对称性。由于Rarita-Schwinger场的存在，扭转的耦合被修改。在这两个扩展中，Tulczyjew条件自动满足。
2022-04-25 gr-qc hep-th
Mathisson-Papapetrou-Dixon equations in the Schwarzschild and Kerr backgrounds
在Kerr背景下，在Mathisson-Pirani条件的假设下，得到了描述自旋粒子运动的精确Mathisson-Papapetrou-Dixon方程的一个新的表示，它不包含坐标的三阶导数.为此，使用自旋粒子的能量和角动量的积分以及Mathisson-Papapetrou-Dixon方程的微分关系。这些方程的形式是适应其计算机集成的目的是调查的影响，自旋曲率相互作用对粒子的行为在引力场没有限制其速度和自旋取向。一些数值例子的史瓦西背景。
2011-10-10 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Generalized Papapetrou's equations of motion for an extended test body within static and isotropic metrics
应用狄克逊的一般运动方程的扩展机构，我们计算的Papapetrou方程的扩展测试机构的静态和各向同性度量。我们将力和扭矩项，涉及多极矩，超越偶极矩，从能量动量张量。我们得到了Corinaldesi-Papapetrou和Tulczyand-Dixon自旋补充条件下的矢量形式方程。一个扩展的有效质量，包括身体的结构和引力场之间的相互作用，也被发现。
2017-03-22 gr-qc
Can Mathisson-Papapetrou equations give clue to some problems in astrophysics?
首先，我们强调，为了正确描述高度相对论性费米子在引力场中，有必要有一个方程，在限制过渡到经典（非量子）的情况下，对应于精确的Mathisson-Papapetrou方程。根据这些方程，广义相对论中的自旋是费米输运的，自旋的平行输运只有在一定的近似下才能实现。传统的广义相对论狄拉克方程（1929）是基于平行输运旋量的，不能保证相应的跃迁。第二，由于在自旋粒子相对于史瓦西源或克尔源的速度很高（接近光速）的范围内，Mathisson-Papapetrou方程的解揭示了自旋-引力相互作用是一种强反引力，我们认为这一事实可以用于解释一些天体物理现象。可能与OPERA的结果有一些关联。
2011-10-11 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Lagrangian formulation for Mathisson-Papapetrou-Tulczyjew-Dixon (MPTD) equations
本文从拉格朗日作用量出发，在没有辅助变量的情况下，得到了给定自旋和动量的旋转体的Mathisson-Papapetrou-Tulczyand-Dixon方程。MPTD方程对应于我们的自旋粒子与引力的最小相互作用。我们简要地讨论了从拉格朗日形式的MPTD方程推导出的一些新的性质：出现了一个有效的度量，而不是原来的一个，非交换性的坐标的代表点的身体，自旋修正牛顿势由于有效的度量以及自旋修正的运动积分的表达式给定等距。
2016-04-06 gr-qc hep-th math-ph
Solutions of Mathisson-Papapetrou equations for highly relativistic spinning particles
本文研究了在Schwarzschild和Kerr背景下由Mathisson-Papapetrou（MP）方程导出的高度相对论自旋粒子的不同类型的基本非测地线运动。它表明，依赖于自旋和粒子的轨道速度的符号的相关性的自旋重力耦合作为一个显着的排斥力或吸引力。给出了电子、质子和中微子在黑洞引力场中的数值估计。讨论了广义相对论Dirac方程与MP方程的对应关系。强调了对于高度相对论运动，MP方程的充分补充条件是Mathisson-Pirani条件。在接下来的工作中，研究高度相对论性自旋-引力耦合在天体物理、宇宙学和高能物理中的可能作用是很重要的。
2015-07-07 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Dirac equations in curved space-time versus Papapetrou spinning particles
我们从弯曲时空中的狄拉克量子场出发，通过程函近似和振幅局域化假设找出经典粒子。我们恢复了Mathisson-Papapetrou的结果，从而建立了经典和量子自旋粒子与引力场耦合之间的基本对应。
2008-10-02 gr-qc
Test particle motion in modified gravity theories
本文导出了修正引力理论中普通物质能量动量张量协变发散不为零的电中性试验粒子的运动方程（即$\nabla_μT^{μν}\neq0$）。事实上，我们通过导出测试粒子运动方程的一般形式来推广Mathisson-Papapetrou方程。此外，利用广义Mathisson-Papapetrou方程，我们研究了在修正引力（MOG）的背景下，一个极-偶极（自旋）粒子的运动方程。
2013-02-05 gr-qc
On common solutions of Mathisson equations under different conditions
在研究自旋粒子在引力场中可能的高度相对论性运动的背景下，我们分析了史瓦西场中的圆轨道，这些运动可以用Mathisson方程在不同的补充条件下描述。这些轨道最清楚地表明了引力自旋轨道相互作用对粒子运动的影响。结果表明，在Frenkel-Mathisson和Tulczynge-Dixon条件下的Mathisson方程在$r=3M(1+δ), |δ|\ll 1$区域具有描述高度相对论性圆轨道的公共解.这些轨道本质上不同于同一区域的测地线圆轨道，特别是粒子在相应轨道上的能量值。
2008-03-03 gr-qc
Mathisson-Papapetrou-Tulczyjew-Dixon (MPTD) equations in ultra-relativistic regime and gravimagnetic moment
拉格朗日公式中的Mathisson-Papapetrou-Tulczyand-Dixon（MPTD）方程对应于自旋与引力的最小相互作用。由于这种相互作用，在拉格朗日方程中出现了自旋相关的有效度规$G=g+h(S)$，而不是原来的度规$g$。所以我们需要决定，MPTD粒子将它们中的哪一个视为时空度规。我们表明，MPTD方程，如果考虑到与原始度量，有不令人满意的行为：在速度方向上的加速度增长到无穷大的超相对论性限制。如果相对于$G$考虑，则该理论不存在这个问题。但是度规现在取决于自旋，所以对于自旋粒子的宇宙来说，没有唯一的时空流形：每个粒子都探测自己的三维几何。这可以通过添加自旋与重力通过重磁矩的非最小相互作用来改善。修正后的MPTD方程在原度规内具有合理的行为。
2016-10-13 gr-qc hep-th math-ph
Dixon-Souriau equations from a 5-dimensional spinning particle in a Kaluza-Klein framework
在5维Kaluza-Klein背景下对Papapetrou方程进行了降维处理，得到了带电自旋体运动的Dixon-Souriau结果.分裂提供了一个电偶极矩，并为基本粒子，诱导宇称和时间反演违规解释。
2007-03-29 gr-qc
Investigating spinning test particles: spin supplementary conditions and the Hamiltonian formalism
在本文中，我们报告的结果进行了彻底的数值研究的自旋粒子的运动在克尔时空与不同的处方。我们首先计算了具有两种不同自旋补充条件的Mathisson-Papapetrou方程，即Tulczyjew和Newton-Wigner，并对这两种情况进行了比较。然后，我们使用Barausse，Racine和Buonanno在[Phys. Rev. D，80，104025（2009）]中给出的哈密顿形式来演化轨道，并将它们与Mathisson-Papapetrou方程提供的相应轨道进行比较。我们包括一个完整的描述，如何处理在数值实现中出现的问题。
2014-11-04 gr-qc
Mathisson's helical motions demystified
在广义相对论中，自旋测试粒子的运动由Mathisson-Papapetrou-Dixon方程描述，该方程在自旋补充条件下是待定的，后者至今仍是一个悬而未决的问题。Mathisson-Pirani（MP）条件被认为会导致相当神秘的螺旋运动，这些运动被认为是非物理的，因此被抛弃。我们表明，这些评估是没有根据的，源于一个微妙的（但至关重要的）误解。我们讨论了螺旋运动的运动学解释，并通过具有电磁模拟的隐藏动量的概念来动态地解释它们。我们还表明，与以前的索赔，螺旋运动的频率正好与电子的狄拉克方程的zitterbewegung频率相一致。
2012-06-29 gr-qc
Extended bodies with spin induced quadrupoles on circular equatorial orbits in Kerr spacetime
本文研究Kerr时空中自旋诱导四极矩的扩展测试体在圆赤道轨道上的运动，基于MPD方程，采用两种自旋补充条件，给出了轨道频率并建立了四速度-四动量关系。
2023-06-20 gr-qc
A modified Belinfante/Rosenfeld Procedure for Testing the Compatibility of General-Covariant Continuum Physics and General Relativity Theory
通过改进的Belinfante/Rosenfeld方法，导出了Mathisson-Papapetrou类方程，从而使广义协变连续统物理与广义相对论的比较成为可能。
2016-11-04 gr-qc
Extended bodies in a Kerr spacetime: exploring the role of a general quadrupole tensor
在Mathisson-Papapetrou-Dixon模型的框架下研究了Kerr时空中扩展体的赤道运动，包括四极张量的全部有效分量.相关方程的数值积分显示了质量和电流四极矩分量的具体作用。虽然大多数关于这一主题的文献仅限于自旋诱导（纯电）四极张量，本分析突出了一个完全通用的四极张量的动态效果。磁性部件的贡献确实与许多有趣的特征有关，例如，增强的轨道向内/向外螺旋行为和类似自旋翻转的效应，这可能有观测对应物。最后，通过具体算例讨论了Mathisson-Papapetrou-Dixon模型的有效性极限.
2014-08-23 gr-qc
Dynamics of extended bodies with spin-induced quadrupole in Kerr spacetime: generic orbits
利用Mathisson-Papapetrou-Dixon方程讨论了Kerr时空中扩展体的运动。我们首先求解了圆轨道的条件，并计算了质量四极子引起的轨道频移。结果表明，对于空间引力波探测器，在极端质量比的螺旋线中不需要考虑自旋诱导四极子。定量地研究了四极子与背景引力场耦合作用下扩展体自转速度随时间的变化。对于一般的轨道，我们数值积分Mathisson-Papapetrou-Dixon方程的演变的扩展体轨道克尔黑洞的运动。通过与经典偶极子近似的比较，揭示了扩展体四极矩对极端质量比系统的轨道运动和混沌动力学的影响。对于具有物理自旋和自旋诱导四极子的扩展体，我们没有发现任何混沌轨道。对引力波探测和脉冲星计时观测的可能影响进行了概述。
2016-11-23 gr-qc
Conserved quantities and integrability for massless spinning particles in general relativity
University of Potsdam（波茨坦大学）；University of Vienna（维也纳大学）
研究无质量自旋粒子在具有隐藏对称性的时空中的守恒律，证明自旋霍尔方程在类型D时空中的完全可积性，并展示质量自旋粒子的广义卡特常数的守恒性。
2026-04-02 gr-qc
Spinning test body orbiting around a Kerr black hole: Comparing Spin Supplementary Conditions for Circular Equatorial Orbits
当自旋补充条件（SSC）固定自旋试验体的质心（即质心）时，在弯曲时空中运动的自旋试验体的世界线可以由Mathisson-Papapetrou-Dixon（MPD）方程给出。在本研究中，我们继续探索不同质心之间的移动开始在最近发表的工作[物理评论D 104，024042（2021）]，此后论文I，史瓦西时空，通过检查下的克尔时空中的SSC的变化的圆形赤道轨道的频率。特别是，我们研究的收敛在条款中的pronede和逆行的轨道频率，当这些频率扩展的自旋措施的幂级数和质心的身体是从Mathisson-Pirani或Ohashi-Kyrian-Semerak框架Tulczyovic-Dixon的。由于在论文I中，我们已经看到最内层稳定圆轨道（ISCO）在这个比较过程中占有特殊的位置，我们在这项工作中严格关注它们。我们介绍了一种新的方法，找到ISCO的任何SSC，并采用它的Tulczypho-Dixon和Mathisson-Pirani形式主义。由于技术上的困难，不允许文件的I分析处理，我们诉诸数值研究的收敛之间的SSC的ISCO的情况下，。我们的结论，在论文I中，是似乎有一个收敛的幂级数的频率之间的SSC，这是改善时，考虑到适当的移位，但存在一个限制，在这种收敛，由于在旋转体近似，我们只考虑前两个较低的多极子的扩展体和忽略所有较高的。
2022-08-04 gr-qc
Spinning Equations for Objects of Some Classes in Finslerian Geometry
得到了与Mathisson-Papapetrou自旋运动方程相对应的Finslerian引力自旋方程。文中给出了两种Finslerian几何方法及其相应的自旋方程。研究了非线性联系的意义及其与纺纱方程及其偏差方程的关系。
2020-01-10 gr-qc
World-line deviation and spinning particles
在准经典自旋粒子的Mathisson-Papapetrou-Dixon描述的框架下，导出了一组世界线偏差方程。推广了测地线偏差方程。我们研究了粒子在平面引力波时空中运动的方程。
2004-03-13 gr-qc
Deviation of quadrupolar bodies from geodesic motion in a Kerr spacetime
根据Mathisson-Papapetrou-Dixon模型，在Kerr背景下研究了具有多极结构的扩展体的世界线到质量四极矩的测地运动偏离。四极张量的性质通过识别进入运动方程的相关分量来澄清，从而导致有效四极张量的定义共享其自身的代数对称性，但也服从Mathisson-Papapetrou-Dixon模型本身所暗示的那些。然后，在与背景曲率相关的特征长度尺度的小值的限制下，并在对物体的结构和运动的特殊假设下，与自旋和四极变量相比较，解析地求解运动方程。由此产生的准圆形轨道参数化的开普勒式的形式，使时间，径向和方位角偏心率以及半长轴，周期和近星点的进步明确计算和表示的规范不变变量在弱场和慢运动限制。一个同伴的运动方程的数值研究也进行。
2013-11-29 gr-qc
Motion of a spinning particle under the conservative piece of the self-force is Hamiltonian to first order in mass and spin
该研究将无自旋粒子的哈密顿框架扩展至带自旋粒子，证明在保守自力和自扭矩扰动下，系统仍为哈密顿系统，并给出哈密顿函数与辛形式。
2023-05-04 gr-qc
Comparing spin supplementary conditions for particle motion around traversable wormholes
本文比较了自旋测试粒子在 Morris-Thorne 可穿越虫洞周围运动时的三种自旋补充条件 (SSC)，通过展开轨道频率和分析 ISCO 发现径向修正改善收敛性，自旋修正消除了发散。
2023-06-30 gr-qc
Quasi-Maxwell interpretation of the spin-curvature coupling
我们写的Mathisson-Papapetrou运动方程的自旋粒子在一个固定的时空使用准麦克斯韦形式主义，并给出一个解释之间的耦合自旋和曲率。然后使用该方法计算NUT时空中自旋粒子的平衡位置。
2011-07-13 gr-qc
Equations of Motion of Schwarzschild, Reissner-Nordstrom and Kerr Particles
从适当的场方程提取的相对论运动的史瓦西，Reissner-Nordstrom和克尔粒子在外场中移动的技术的动机和说明。关键的假设是：（a）粒子是孤立的，（b）在粒子附近，由它们的运动产生的辐射波阵面是光滑变形的球体。在这种方法中不出现发散积分。这些微粒不是供试微粒。然而，该形式主义被用来推导自旋测试粒子的Mathisson-Papapetrou运动方程，忽略自旋-自旋项。
2015-08-11 gr-qc
Spinning particles in general relativity: Momentum-velocity relation for the Mathisson-Pirani spin condition
在广义相对论中，Mathisson-Papapetrou-Dixon（MPD）方程描述了旋转的测试粒子的“极-偶极”关系，但还需要补充一个条件，该条件指定了代表被研究物体历史的世界线。长期以来，人们一直认为Mathisson-Pirani（MP）自旋条件-与文献中的其他主要选择不同-不会产生明确的动量-速度关系。我们在这里得到所需的（和非常简单的）关系，并表明它实际上是等价的MP条件。我们澄清了这样一个明确的关系的存在和已知的事实，MP条件是退化（不指定一个唯一的世界线）之间的明显的悖论，从而在文献中的一些相互矛盾的陈述。然后，我们展示了如何，对于一个给定的身体，这种自旋条件产生无限多个可能的代表世界线，并得出一个详细的方法，如何在弯曲的时空之间切换。MP条件是一个方便的选择，当它很容易识别它的“非螺旋”的解决方案，如在这里的例子，在圆形轨道和径向下降的史瓦西时空的机构。
2018-05-30 gr-qc hep-th
Chaotic orbits for spinning particles in Schwarzschild spacetime
我们考虑史瓦西时空中具有自旋的粒子的轨道。使用旋转粒子的Papapetrou-Dixon运动方程，我们解决了轨道，并专注于那些表现出混沌使用庞加莱映射和李雅普诺夫指数。特别地，我们发展了一种比较混沌轨道的李雅普诺夫指数的方法。我们发现了比以前认为的更小的自旋值的混沌轨道，并且自旋可以在天体物理学上实现。
2010-07-10 gr-qc
Dynamics of extended bodies in a Kerr spacetime with spin-induced quadrupole tensor
在Mathisson-Papapetrou-Dixon模型框架下研究了Kerr时空中扩展体的赤道运动特征。假设物体处于准平衡状态，并对外界扰动立即作出反应。除了质量，它完全由自旋决定，多极展开在四极阶被截断，带有自旋诱导的四极张量。径向有效势的研究允许解析地确定由于自旋和最后一个圆形轨道的相关频率引起的ISCO位移。
2015-07-27 gr-qc
Asymptotic gravitational-wave fluxes from a spinning test body on generic orbits around a Kerr black hole
本工作提供了从克尔时空中一般轨道上运动的自旋体到线性自旋近似的引力波能量和角动量渐近通量。为了实现这一点，我们已经开发了一个新的频域Teukolsky方程求解器，计算渐近振幅从一般的轨道旋转机构与他们的自旋对齐的总轨道角动量。然而，在线性自旋近似下，这些轨道的能量和角动量通量适用于极端质量比吸气的绝热模型，甚至适用于与轨道角动量不对齐的自旋。为了检查新获得的通量，将它们与已知的赤道轨道频域结果进行了比较，并与称为Teukode的赤道外轨道时域Teukolsky方程求解器的结果进行了比较。本文的自旋体框架是基于Mathisson-Papapetrou-Dixon方程在Tulczyand-Dixon自旋补充条件下的。
2023-03-29 gr-qc
On the motion of spinning test particles in plane gravitational waves
本文分析了大质量自旋试验粒子在平面引力波中的Mathisson-Papapetrou-Dixon方程，并利用某些线性常微分方程的解构造了显式解。对于谐波，该系统简化为Mathieu-Hill型的单个方程。在这种情况下，自旋粒子可能会受到引力场的参数激发。对于被引力波脉冲散射的自旋测试粒子，粒子的最终能量-动量可能与波的宽度、高度、偏振和粒子的自旋取向有关。
2003-08-14 gr-qc
Spinning particles in the vacuum C metric
在描述球对称引力源加速运动的外真空C度规背景时空中，研究了由Mathisson-Papapetrou方程给出的自旋试验粒子的运动.我们考虑粒子围绕源的加速度方向的圆形轨道。这种配置的对称性导致减少的微分方程的运动代数关系。讨论了自旋的补充条件以及粒子的自旋与源的加速度之间的耦合。
2004-11-19 gr-qc
Spin-rotation couplings: spinning test particles and Dirac field
在狭义相对论和广义相对论的“1+3”和“3+1”时空分裂技术的背景下，考察了Mashhoon很久以前提出的自旋和转动之间的耦合假设。从经典（Mathisson-Papapetrou-Dixon-Souriou模型）和量子物理（外场中Dirac场的Foldy-Wouthuysen变换）两个方面讨论了它的内容，回顾和讨论了所有有关这种效应存在的理论文献。一些原始的贡献也包括在内。
2007-10-03 gr-qc
Highly relativistic spinning particle in the Schwarzschild field: Circular and other orbits
考虑了Schwarzschild背景下Mathisson-Papapetrou方程在Mathisson-Pirani和Tulczyk-Dixon补充条件下的解.研究了在这种背景下自旋粒子的高度相对论性圆轨道的存在区域以及粒子的轨道速度与其自旋和径向坐标的关系。结果表明，与无自旋粒子的仅存在于$r=1.5 r_g(1+δ)$，$0<δ\ll 1$中的高度相对论性圆轨道不同，自旋粒子的相应轨道可以存在于更宽的空间区域中，且该区域的维数与补充条件密切相关.在Mathisson-Pirani条件下，给出了描述自旋粒子从$r>1.5 r_g$出发的非圆高度相对论轨道的一些典型情形的新的数值结果.
2012-06-06 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Hyperbolic-like elastic scattering of spinning particles by a Schwarzschild black hole
研究了自旋粒子被Schwarzschild黑洞的散射。根据Mathisson-Papapetrou-Dixon模型，在给定的引力背景场中描述了扩展体的运动。赤道平面被视为轨道平面，自旋矢量以恒定的大小与它正交。的运动方程解析解的封闭形式，以一阶自旋和解决方案是用来计算校正标准测地散射角以及捕获截面的黑洞。
2018-08-17 gr-qc
Lagrangian Dynamics of Spinning Pole-Dipole-Quadrupole Particles in Metric-Affine Geometries
本文构建了在任意非黎曼背景下具有旋转、膨胀和剪切特性的可变形测试体的拉格朗日表述，推导了控制其动量和超动量演化的运动方程，并发现了广义守恒量。
2025-09-18 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Motion of a spinning particle around an improved rotating black hole
利用Mathisson-Papapetrou-Dixon方程和Tulczyjew自旋补充条件，研究了在量子改进的旋转黑洞（RBH）时空赤道面上运动的自旋测试粒子的圆轨道.这个背景度规包含了一个依赖于位置的引力常量$G(r)$，它的行为决定了对最内稳定圆轨道（ISCO）性质的量子修正。结果表明，量子改进的RBH的事件视界半径和ISCO半径都小于Schwarzschild和Kerr解的半径.
2023-02-23 gr-qc
Spinning test body orbiting around a Schwarzschild black hole: Comparing Spin Supplementary Conditions for Circular Equatorial Orbits
Mathisson-Papapetrou-Dixon（MPD）方程描述了广义相对论中扩展试验体的运动。然而，这个方程组是欠定的，并且必须伴随着约束补充条件，即使在其最简单的版本中，这是对应于旋转测试体的极-偶极近似。特别地，施加自旋补充条件（SSC）固定自旋体的质心，即体的质心。在本研究中，我们研究了在围绕大质量黑洞的圆形赤道轨道上移动的旋转测试物体的质心的特征是否在过渡到同一物理物体的另一个质心时得到保留，由不同的控制。SSC。为此，我们建立了一个解析算法，用于导出旋转体的轨道频率，运动在任意的，静止的，具有反射对称性的轴对称时空的背景下，对于Tulzcyan-Dixon，Mathisson-Pirani和Ohashi-Kyrian-Semerák SSC。然后，我们以Schwarzschild黑洞为背景，采用幂级数展开方法，研究了不同SSC中自旋幂级数展开后轨道频率的差异.最后，通过利用质心的位置和自旋的测量在质心的转变下改变的事实，我们对轨道频率的幂展开施加适当的校正，这允许改善SSC之间的收敛。我们的结论是，当我们从一个圆形赤道轨道转移到另一个在Schwarzschild背景下，在一个SSC的变化，SSC之间的收敛只保持一定的权力在自旋展开，它不能实现整个幂级数。
2021-04-22 gr-qc
Gravitational ultrarelativistic interaction of classical particles in the context of unification of interactions
本文研究了史瓦西场中具有自旋的超相对论粒子对随动观测器测得的重磁分量的响应。研究了粒子的自旋轨道加速度与洛伦兹γ因子和自旋取向的关系。半径r= 3 m的具体圆形超相对论轨道被认为是Mathisson-Papapetrou方程的部分解，也是Dirac粒子的高能量子态。给出了黑洞附近质子和电子的数值估计。本文讨论了在超相对论速度下引力和电磁相互作用的定量化趋势
2005-07-07 gr-qc
Spin-geodesic deviations in the Kerr spacetime
本文在极-偶极粒子近似下研究了Kerr时空中扩展自旋体的动力学，假定自旋曲率力仅使粒子稍微偏离测地线路径，自旋参数很小，忽略了对时空几何的反作用.这种方法自然会导致解决Mathisson-Papapetrou-Dixon方程线性化的自旋变量以及偏差向量，具有相同的初始条件测地线运动。一般偏离一般测地线运动的研究，推广以前的结果限于非常特殊的情况下，赤道圆形测地线作为参考路径。
2014-08-21 gr-qc
Circular equatorial orbits of extended bodies with spin-induced quadrupole around a Kerr black hole: Comparing spin-supplementary conditions
本文比较了TD和MP自旋补充条件下，Kerr黑洞周围扩展体（含自旋诱导四极矩）的赤道圆轨道频率，发现SSC间收敛仅部分成立，并讨论了ISCO。
2025-08-05 gr-qc
Classical and Quantum Spins in Curved Spacetimes
对Mathisson-Papapetrou方程和Pomeransky-Khriplovich方程进行了比较分析。考虑自旋粒子及其自旋在引力场和非惯性系中的运动。Pomeransky-Khriplovich方程定义的自旋进动的角速度取决于四分体的选择。这种依赖关系与托马斯旋进的连接是成立的。讨论了自旋与引力场相互作用的一般性质。它表明，经典和量子自旋在弯曲时空的动力学是相同的。分析了螺旋度演化过程中等效原理的表现形式。
2008-02-29 gr-qc
Antigravity: Spin-gravity coupling in action
利用精确的Mathisson-Papapetrou方程，研究了自旋试验粒子在Schwarzschild背景中的典型运动，这些运动表现出高度相对论性自旋-引力耦合的强排斥作用.本文提出了一种近似的方法来选择这些描述质点固有质心运动的方程的解。
2016-10-09 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Hamiltonians and canonical coordinates for spinning particles in curved space-time
自旋-曲率耦合是快速旋转的紧凑天体在弯曲背景中运动的有限尺度的首阶效应，它由Mathisson-Papapetrou-Dixon（MPD）方程描述。它也是极端质量比吸气（EMRI）发射的引力波相位中的次领先级效应，预计LISA空间任务将观测到这种效应。此外，探索旋转体的哈密顿形式对于构建所谓的连续一体波形模型非常重要，该模型最终应涵盖所有质量比。MPD方程需要补充条件来确定计算物体力矩的坐标系。我们回顾了这些辅助自旋条件的各种选择及其性质。然后，我们给出了Tulczyoung-Dixon，Mathisson-Pirani和Kyrian-Semerák条件下的适当时间或坐标时间参数化的哈密顿量。最后，我们也给出了参数化自旋张量的正则相空间坐标。我们证明了有用的正则坐标的辛积分构造庞加莱表面的截面旋转体运动在史瓦西时空中的赤道平面。我们观察到的运动基本上是正规的EMRI范围内的自旋，但较大的值的庞加莱表面的截面表现出典型的结构弱混沌系统。数值积分方法的一个可能的未来应用是在满足LISA精度要求的EMRI中包括自旋效应。
2019-01-19 astro-ph.HE gr-qc
Equations of motion in scalar-tensor theories of gravity: A covariant multipolar approach
本文讨论了一大类标量-张量引力理论的扩展试验体的动力学。一个协变多极Mathisson-Papapetrou-Dixon类型的方法是用来推导运动方程的系统的方式为约旦和爱因斯坦制定这些理论。所获得的结果提供了框架，实验测试标量张量理论通过扩展的测试机构。
2014-11-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Rigorous Jacobi-Metric Approach to the Gauss-Bonnet Lensing of Spinning Particles: Extension to Quadrupole Order
Hanoi Pedagogical University 2（河内第二师范大学）
本文基于Gauss-Bonnet定理和Jacobi度量，建立几何框架研究自旋粒子到四极矩阶的引力偏折，推导出四极矩项与曲率张量梯度的耦合效应，并给出Schwarzschild时空中的偏折角公式。
2026-03-21 gr-qc
General-relativistic wave$-$particle duality with torsion
本文提出Dirac粒子四速度与相对论波函数的对应关系，并利用Einstein–Cartan挠率下的协变守恒证明弯曲Dirac波导出Mathisson–Papapetrou运动并退化为测地线。
2024-07-04 gr-qc hep-th quant-ph
Properties of the Innermost Stable Circular Orbit of a spinning particle moving in a rotating Maxwell-dilaton black hole background
本文研究了黑洞时空中旋转Maxwell-Em粒子的最内层稳定圆轨道。利用Mathisson-Papapetrou-Dixon方程和Tulczyjew自旋补充条件，得到了赤道面内的运动方程，并从径向方程得到了描述粒子运动的有效势。结果表明，自旋粒子在旋转带电背景中运动的ISCO半径总是小于相应的Kerr-Newman时空中的ISCO半径。在所有研究的情况下，粒子自旋的增加都会导致ISCO半径的减小，自旋的最大值和相应的最小ISCO半径是通过施加一个条件来保证粒子世界线的类时性质而获得的。
2019-05-03 gr-qc
Hyperbolic scattering of spinning particles by a Kerr black hole
在Mathisson-Papapetrou-Dixon模型中研究了自旋为线性序的测试粒子被Kerr黑洞散射的问题。粒子的自旋和轨道角动量与黑洞的自旋一致。粒子的质量和自旋长度都被假定为与背景曲率的特征长度尺度相比很小，以避免反反应效应。我们解析计算的修改由于粒子的自旋散射角，近星点位移，捕获的条件由黑洞，扩展以前的结果有效的非旋转史瓦西背景。最后，我们讨论了如何推广目前的分析超出了线性近似自旋，包括自旋平方修正的情况下，黑洞一样的四极结构的扩展测试机构。
2017-07-31 gr-qc
Analytic Solution for the Motion of Spinning Particles in Plane Gravitational Wave Spacetime
School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理与天文学院）
本文基于平行传输四维和平面波时空的翻译 Killing 对称性，推导出线性自旋下 Mathisson-Papapetrou-Dixon 方程的解析解，为研究自旋依赖的引力记忆、Penrose 极限几何和高能散射提供统一框架。
2026-05-08 gr-qc
Effect of an arbitrary spin orientation on the quadrupolar structure of an extended body in a Schwarzschild spacetime
研究了任意自旋取向对在史瓦西时空中运动的扩展体的四极结构的影响。体动力学由Mathisson-Papapetrou-Dixon模型描述，对运动没有任何限制，也没有对相关的自旋矢量和四极张量进行简化假设，推广了以前的工作。的运动方程解析求解的限制与自旋和四极变量的特征长度尺度的小值相对于背景曲率的特征长度。该解决方案提供了所有的修正，以赤道平面上的圆形测地线作为参考轨迹，由于偶极和四极结构的身体，以及条件的四极张量的非零分量必须满足，以便问题是自洽的。
2015-09-16 gr-qc
Spin-geodesic deviations in the Schwarzschild spacetime
通过对测地线偏差概念的推广，研究了史瓦西时空中自旋粒子的轨迹对圆测地线的偏差。在Mathisson-Papapetrou-Dixon模型中，假设自旋参数足够小，使得在自旋变量以及测地线偏差中线性化运动方程是有意义的，自旋曲率力向附近测地线所满足的线性常微分方程的二阶系统添加了额外的驱动项。选择测地线运动的初始条件导致的解决方案的偏差完全是由于自旋曲率力，人们发现，自旋粒子的位置为一个给定的固定的总自旋振荡大致在一个椭圆内的平面垂直于运动，而方位角运动经历类似的振荡加上一个额外的长期漂移随自旋方向而变化。
2014-08-21 gr-qc
