The covariant action of higher spin black holes in three dimensions
我们提出了一套边界条件的AdS $_3$，导致一个定义良好的变分原理兼容的Dirichlet边界条件的度量和更高的自旋领域的更高的自旋理论。这些边界项对于费曼-格雷厄姆规范中的高自旋理论是有效的，它们使我们能够直接从欧几里得协变壳作用量计算高自旋黑洞的正则自由能。利用这些结果，我们再现了Ammon，Gutperle，Kraus和Perlmutter的高自旋黑洞的热力学，并评论了相应的边界诱导$\cal{W}$ -引力理论.
2016-05-18 gr-qc hep-th
Doubly covariant action principle of singular hypersurfaces in general relativity and scalar-tensor theories
本文在不作任何对称性假设的情况下，给出了广义相对论和标量-张量型引力理论中奇异超曲面的作用原理。作用原理显然是双协变的，因为超曲面上和超曲面外的坐标系是不纠缠的，可以独立指定。结果表明，包括度规、超曲面位置和物质场的变分，变分原理给出了正确的运动方程组：超曲面外的爱因斯坦方程、双协变形式的Israel结条件和包括标量场在内的物质场的运动方程.从超曲面的一侧测量的超曲面的位置和从另一侧测量的超曲面的位置可以根据双协方差的要求独立地变化。
2001-10-05 gr-qc hep-th
Thermodynamics of Asymptotically Locally AdS Spacetimes
我们制定的变分问题AdS重力与Dirichlet边界条件，并证明了协变的反项是必要的，使变分问题适定。全息收费与渐近对称性，然后重新通过诺特定理和“协变相空间”技术。这使我们能够证明一般渐近局部AdS黑洞时空的黑洞力学第一定律。我们通过计算四维Kerr-Newman-AdS和五维Kerr-AdS黑洞的守恒电荷和验证第一定律来说明我们的讨论。
2005-09-22 gr-qc hep-th math.DG
On the quantum statistical relation and the covariant phase space Hamiltonian
Instituto de Física Teórica UAM/CSIC（马德里自治大学/西班牙国家科学研究委员会理论物理研究所）
该研究构建了含规范自由度理论的协变相空间哈密顿量，结合Gibbons-Hawking量子引力欧几里得方法，计算含陈-西蒙斯项等理论的哈密顿量，在黑洞背景下得到含非引力荷与化学势项的量子统计关系。
2026-11-04 gr-qc hep-th
Covariant Thermodynamics and Relativity
本文在广义相对论的框架下研究不可逆过程的动力学。特别是，我们解决的问题的“无限”的速度在耗散流体中的热扰动的传播。目前的工作建立在多流体变分方法相对论耗散，开创性的卡特，并提供了一个动态的热传导理论。这种方法的新特性是与双流体系统相关的热力学解释，其组成部分是物质和熵。该模型的动力学导致了Cattaneo方程的相对论性概括;因果热传输的本构关系。与以色列和斯图尔特模型的比较，其等价性。这种讨论提供了新的见解不好理解的定义的非平衡温度。本文提出的热传导的变分方法构成了一个数学上有希望的形式体系，以动力学的方式探索耗散流体向平衡态的相对论演化，并获得对非平衡态热力学量更深的概念理解。此外，探索相对论的不可逆动力学及其与自然界时间不对称性的联系等更基本的问题也可能是有益的。
2011-07-06 astro-ph.CO gr-qc math-ph
A covariant action principle for dissipative fluid dynamics: From formalism to fundamental physics
提出了一种新的耗散广义相对论流体动力学变分框架。该模型扩展了对流变分原理的多流体系统，占范围内的耗散通道。构造中的关键成分是：i）对每个流体组分使用低维物质空间，以及ii）相关体积形式的扩展函数依赖性。为了使概念清晰，形式主义是在每一个层次上考虑的物质耦合到热的模型例子的步骤。因此，我们讨论一个模型的热流，推导出相对论性的纳维-斯托克斯方程和讨论为什么个别的耗散应力张量不需要时空对称。我们认为，新的形式主义，这显然不涉及从一个假定的平衡态的扩展，提供了一个概念上的突破，在这一领域的研究，并提供了一个雄心勃勃的方向清单，其中一个可能要扩展它在未来。这涉及到一系列令人兴奋的问题，涉及到应用和基础问题。
2015-05-18 gr-qc math-ph math.MP
Linear constraints from generally covariant systems with quadratic constraints
研究了如何利用第一类约束产生的规范对称性使一般协变理论的边界条件和规范条件相容。这种方法采用有限规范变换与以前的作品，使用无穷小的。两种变分原理考虑;第一个功能的非规范不变的行动，而第二个包括完全规范不变的行动。此外，它表明，它是可能的重写完全规范不变的行动，具有第一类约束二次在动量为第一类约束线性的动量（和均匀的，在某些情况下），由于其行动的全规范不变性。这表明，规范对称性目前在一般协变理论的第一类约束平方的动量是不是一个不同的类型，相对于一个理论的第一类约束线性的动量，如果完全规范不变的行动考虑到以前的理论。这些思想在参数化相对论自由粒子、参数化谐振子和SL（2，R）模型中得到了实现。
2006-02-03 gr-qc hep-th quant-ph
A variational framework for higher order perturbations
本文提出一个协变全局的变分框架，将微扰定义为配置丛上的垂直矢量场，通过流的级数展开处理任意阶微扰，并以球面测地线稳定性为例验证了方法的有效性。
2023-10-19 gr-qc math-ph math.MP
Generalized nonconservative gravitational field equations from Herglotz action principle
我们提出了一个替代的非保守引力理论的基础上的赫格洛兹变分原理在一个完全协变的形式。本模型可以被视为参考文献[Lazo et al，Phys. Rev. D 95，101501（2017）]中提出的理论的改进，其所得理论仅在特定的坐标系中有意义。在目前的工作中，我们报告了一个新的理论，是免费的这种限制。它也得到了使用Herglotz变分原理和利用拉格朗日函数之间的限制等价的范围内的这种作用原理。与Hamilton变分原理相比，更严格的等价拉格朗日函数类是找到一个新的拉格朗日函数的关键，它能证明一个新的完全协变的引力理论。一旦获得了控制引力场动力学的方程，就可以研究一些简单的宇宙学模型。发现Herglotz引力场简化为一个单一的函数，在一定条件下，它扮演着广义相对论中的宇宙学常数的角色，从而使得用暗能量来解释宇宙加速膨胀变得不必要。对线性化的理论也进行了研究，证实了该理论对引力波具有耗散性质。从观测数据，在这两种情况下，Herglotz矢量场估计。
2021-08-09 gr-qc
Augmented Variational Principles and Relative Conservation Laws in Classical Field Theory
引入增广的变分原理以给出相对守恒律的定义。因为它在物理上是合理的，相对守恒定律又定义了相对守恒量，这些相对守恒量测量，例如，在场论中，从一种配置（称为参考或真空）到另一种配置（系统的物理状态）需要多少能量。我们描述的一般处方解决了在一个协变的方式众所周知的观察者依赖的守恒量。发现的解决方案是密切相关的拉格朗日和各种形式主义最近出现在文献中的分歧的模糊性，以处理守恒量的变化（这是一个正式的整合）。从经典力学开始，详细考虑了一些与基础物理学有关的例子。
2004-11-08 gr-qc math-ph math.MP
New covariant Lagrange formulation for field theories
提出了一种基于川口几何（面积度量空间）的场论Lagrange公式的新方法。在由时空和场位形空间组成的经典场论的扩展位形空间M上，可以由场的拉格朗日量定义一个称为Kawaguchi面积度量K的几何结构，（M，K）可以看作是Kawaguchi流形。几何作用量泛函由K给出，场的动力学由作用量的变分原理导出的协变欧拉-拉格朗日方程确定。方程的解成为（M，K）上的一个极小超曲面，它与时空具有相同的维数。我们提出，这个超曲面就是我们应该视为实时空流形的东西，而理解时空的通常方法是将它视为纤维丛的参数时空（基流形）。这样，场和时空结构的动力学就被川口几何统一起来了。该理论具有强协方差的性质，这意味着它允许人们从总的扩展位形空间中选择任意参数的时空。换句话说，我们可以采取更广泛的坐标变换，使时空和场变量的混合，这是禁止在传统的形式主义交换。在这方面，我们称我们的形式主义纤维自由。这方面也简化了对对称性的讨论，如诺特定理。
2012-06-26 gr-qc hep-th math-ph
General relativistic Lagrangian continuum theories -- Part II: electromagnetic fluids and solids with junction conditions
Nanyang Technological University（南洋理工大学）
本文提出了一种基于协变变分原理的相对论电磁连续体理论框架，通过统一能量功能整合极化、磁化和弹性-电磁耦合，并与广义相对论自然耦合，为建模非线性电磁连续体提供基础。
2025-11-23 gr-qc math-ph math.MP
Einstein-Katz action, variational principle, Noether charges and the thermodynamics of AdS-black holes
本文描述了四维引力场与标量场和Maxwell场耦合的Einstein-Katz作用量，即Hilbert作用量的“Gamma-Gamma $-$ Gamma-Gamma”部分的协变形式，并补充了广义“Katz矢量”的散度。我们考虑爱因斯坦方程的静态解，参数化的一些积分常数，它描述了一个渐近AdS黑洞的合奏。而不是通常的狄利克雷边界条件，其目的是在挑选出一个特定的解决方案内的合奏，我们施加的变化的行动消失壳上最广泛的解决方案。我们将看到，当存在长程标量“头发”时，只有解的子族才能遵守该准则。建立在这个（广义）矢量上的卡茨-比查克-林登-贝尔（KBL）超势将直接给出与时空对称性（即静态情况下的质量）相关的诺特荷。计算作用在壳上的力，我们将看到，服从所施加的变分原理的解，以及由KBL超势给出的Noether荷，满足Gibbs关系，Katz矢量起“反项”的作用。最后，我们在双子黑洞的具体例子表明，我们的变分原理选择的子类满足热力学热力学第一定律时，它们的质量是由KBL超势定义。
2016-08-01 gr-qc hep-th
Holographic Renormalization in Teleparallel Gravity
我们考虑渐近闵可夫斯基时空中遥平行引力协变形式作用量的红外发散问题。我们表明，发散是由惯性效应，并可以通过添加适当的表面项，导致重整化作用。这个过程可以被看作是全息重整化的远程并行模拟。此外，我们探讨了远程平行引力的变分问题，并解释了关于自旋连接的变分应该如何进行。
2017-05-25 gr-qc hep-th
Variational and conformal structure of nonlinear metric-connection gravitational lagrangians
我们研究的变分和共形结构的高阶引力理论，这是来自度量连接拉格朗日是一个任意函数的曲率不变量。我们表明，约束的一阶形式主义时，适用于这些理论可能会导致一致的一种新的方法，减少相关的场方程的顺序。我们表明，从适当的行动，通过这种形式主义产生的希尔伯特变化的纯度量拉格朗日方程的场方程的相似性不仅是形式上的，但隐含的相关拉格朗日函数的同形协变属性。我们证明了这些理论的共形等价定理与广义相对论加上一个标量场，持有在扩展框架的Weyl几何具有相同形式的场和自相互作用的潜力，但此外，有一个新的“源项”，它起着应力的作用。我们指出如何进一步利用这些结果，并解决一些新的问题，从这种分析。
1998-11-11 gr-qc
Edge modes as dynamical frames: charges from post-selection in generally covariant theories
本研究提出基于协变相空间的框架，将引力边缘模视为动力学参考系，通过后选择程序得到类时边界子区域的自洽动力学与唯一守恒荷，适用于广义协变理论并以广义相对论为例验证。
2023-05-31 gr-qc hep-th quant-ph
Metric-affine cosmological models and the inverse problem of the calculus of variations. Part 1: variational bootstrapping -- the method
本文提出面向多动力学变量理论的变分自举方法，证明仅凭度规方程的猜测即可完备化度规-仿射引力理论并恢复广义协变拉格朗日量，同时分类4维时空中仅含联络畸变的残余项。
2024-03-22 gr-qc math-ph math.DG
The scalarized Raychaudhuri identity and its applications
我们表明，协变Raychaudhuri恒等式描述时空的运动学特征承认一个表示涉及一个几何标量$ξ$，这取决于情况，可能与，例如，相对论温度或宇宙学标量场。通过适当选择时空变形张量（固定所考虑问题的对称性），这种标量化为物理应用开辟了广阔的范围。我们考虑了一些这样的应用，包括宇宙学（反）标量背景动力学，场方程的非变分推导，标量和黑洞热力学和重塑的Einstein方程到Klein-Gordon方程在热力学Killing空间。
2019-05-06 gr-qc
The Cosmology of f(R) Gravity in the Metric Variational Approach
我们考虑了在f（R）引力的一个子类中产生的宇宙学，其中f（R）=R+μ^{2n+2}/（-R）^{n}且-1<n<0，用度规变分方法（与Palatini方法相反）导出了引力场方程.在Jordan框架下，在背景和微扰水平上，对各向同性和均匀宇宙学模型进行了计算。对于前者，我们还讨论了连接到爱因斯坦框架中的额外的自由度的理论是与一个标量场共享的“变色龙”字段的一些属性。对于后者，我们导出了一般f（R）引力理论中的协变形式的宇宙学扰动方程，并将其数值实现，计算了宇宙学模型的宇宙微波背景温度和物质功率谱。CMB的功率被证明是减少在低l的，和物质的功率谱在小尺度上几乎是尺度无关的，从而具有类似的形状，在标准的广义相对论。这些与在Palatini f（R）引力中发现的形成鲜明对比，在Palatini f（R）引力中，CMB功率在低l's时被大大放大，并且物质光谱在小尺度下强烈依赖于尺度。这些特征使得本模型比Palatini f（R）场方程更适用，并且背景演化、CMB功率谱或物质功率谱的数据目前都没有排除它。
2007-03-14 astro-ph gr-qc
A covering second-order Lagrangian for the relativistic top without forces
考虑了一类具有显协变的二阶拉格朗日函数的参数不变变分问题，它涵盖了常加速度约束流形上自由相对论性顶点的情形
2018-05-19 gr-qc math.DG math.DS
Lagrangian Formulation of a Solution to the Cosmological Constant Problem
基于将真空能量的涨落看作是一个具有随机行为的非平衡过程，本文给出了宇宙学常数问题解的协变拉格朗日公式。变分原理产生宇宙学"常数”$Λ$的运动方程，作为动力学场处理，连同拉格朗日乘子场$ϕ$的方程，以及具有可变宇宙学常数项的标准爱因斯坦场方程。$Λ$的一个随机模型给出了一个自然的解释，解释了这个常数在当前时代的小值或零值，以及它在早期宇宙暴胀时代的大值。
1996-08-29 astro-ph gr-qc hep-ph
