On the trajectories of null and timelike geodesics in different wormhole geometries
本文以虫洞几何为背景,对零测地线和类时测地线进行了广泛的研究。从球对称时空出发,分析了Morris-Thorne虫洞的零测地线,并在WH几何中考察了光子球。讨论了类时测地线的有界和无界轨道。对动态球对称WH和旋转WH中的轨迹进行了类似的分析。最后,Rindler和Ishak的不变角方法被用来计算光子轨迹上任意点处的径向矢量和切向矢量之间的夹角。
2018-06-26 gr-qc
Negative Energy Densities in Extended Sources Generating Closed Timelike Curves in General Relativity with and without Torsion
在(2+1)维引力中,在一个旋转的点粒子附近(或者在3+1维引力中,在一个无限细的直的旋转弦附近),存在一个具有封闭的类时曲线的时空区域。具有明显物理上可接受的能量-动量张量的扩展源的精确解产生了相同的外部时空结构。这里指出,在扭转的情况下,封闭的类时曲线只出现在自旋密度如此之高,以至于自旋能量密度高于净有效能量密度。在没有挠率的模型中,闭合的类时曲线的存在与非物理量级的热流有关。这证实了先前的论点,反对由物理源产生的时空几何中封闭的类时曲线的可能性。
1993-11-08 gr-qc
Distinct topological configurations of equatorial timelike circular orbit for spherically symmetric (hairy) black holes
本文通过构造矢量及其零点绕数,研究了球对称黑洞赤道类时圆轨道的拓扑构型,发现不同构型可共享拓扑数,且标量毛和准拓扑项不影响总拓扑数。
2023-07-26 gr-qc hep-th
Optimal Choices of Reference for a Quasi-local Energy: Spherically Symmetric Spacetimes
对于一个给定的类时位移矢量,协变哈密顿准局域能量表达式需要适当选择参考时空。我们提出了一个程序来确定的参考嵌入到一个Minkowski参考的两个球边界的动态时空的邻域,使两个球是等距嵌入,然后极值化的能量,以确定嵌入变量。将这个想法应用到史瓦西时空,我们发现对于每个给定的未来类时位移向量,我们的程序给出了唯一的能量值。静态观测器测量最大能量。应用于Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker时空,我们发现最大能量值是非负的;相关的位移向量是单位对偶平均曲率向量,并且两球边界的展开与其参考像的展开相匹配。对于这些球对称的情况下,由我们的程序确定的参考等价于等距匹配的几何在两个球的边界,并采取的位移向量是正交的类空常数坐标时间超曲面,像类时的Killing向量的闵可夫斯基参考。
2011-09-22 gr-qc
On the Stable Spherically-Symmetric Charged Dust Configurations in General Relativity
考虑了自引力带电尘埃的径向运动和静电尘埃球的稳定性条件。弱荷电层带反常电荷的束缚态相对于活性物质的稳定性是可能的。
2010-11-03 gr-qc
A spherically symmetric and stationary universe from a weak modification of general relativity
它表明,广义相对论的一个弱的修改,在线性化的方法,呈现出一个球对称的宇宙模型和固定。这是由于在线性化重力中存在第三种偏振模式,其中存在“曲率”能量项。这样的能量原则上可以被称为暗能量。该模型也有助于更好地理解Einstein-Vlasov系统的框架。
2009-04-01 gr-qc
Static spherically symmetric wormhole with quadratic shape function and particle trajectories around it
本文研究了形状函数为径向坐标二次多项式的静态可穿越虫洞。嵌入的虫洞在时空中检查分析和图形。同时,类时测地线和零测地线也在这种虫洞几何中进行了研究。
2021-12-02 gr-qc
Timelike and Spacelike Ricci Collineation Vectors in String Fluid
我们在广义相对论的背景下研究弦流体类时和类空Ricci直射向量(RCV)的存在性。给出了弦流体时空中存在平行于$u^a$的类时RCV和平行于$n^a$的类空RCV的充要条件。在这些情况下,得到的一些结果进行了讨论。
2005-04-29 gr-qc
The Constraints in Spherically Symmetric General Relativity III --- Identifying the Configuration Space: $J\ne 0$
我们继续我们的检查球对称广义相对论的约束开始在I(gr-qc/9411009)和II(gr-qc/9411010)。我们扩展到一般配置与$J\ne 0$的分析II治疗的时刻的时间对称性。我们利用的一个参数家庭的叶理介绍了在我是线性和均匀的外在曲率的特点,在初始数据中的表观视野和空间奇点。特别是,我们证明,这些特征不依赖于敏感的叶理。
1995-04-24 gr-qc
From Now to Timelike Infinity on a Finite Grid
我们使用数值相对论的保角方法来演化双曲面引力波数据,没有任何对称性假设。虽然我们的网格在空间和时间上是有限的,但我们在计算中覆盖了初始数据的整个未来,包括未来零和未来类时无限。
2000-10-20 gr-qc
Pulsation of Spherically Symmetric Systems in General Relativity
将球对称黑洞的脉动方程和孤子解转化为标准形式。这些公式适用于一大类场论物质模型,并且可以很容易地计算出具体的例子。的密切关系的能量原理的第二个变化的史瓦西质量也成立。用Einstein-Yang-Mills和Einstein-Skyrme系统说明了一般表达式的使用。
1995-06-15 gr-qc
Hamiltonians for a general dilaton gravity theory on a spacetime with a non-orthogonal, timelike or spacelike outer boundary
本文将最近提出的两个广义相对论哈密顿量推广到具有类时或类空外边界的流形上的(d+1)维广义相对论引力理论。
2001-01-12 gr-qc
Initial boundary-value problem for the spherically symmetric Einstein equations with fluids with tangential pressure
我们证明了,对于一个给定的球对称流体分布与切向压力的初始类空超曲面与类时边界,存在唯一的,本地的时间解的边界附近的爱因斯坦方程。作为一个应用,我们考虑一个特殊的弹性流体内部匹配到真空外部。
2017-07-26 gr-qc
Application of Discrete Differential Forms to Spherically Symmetric Systems in General Relativity
在这篇文章中,我们描述的应用程序的离散微分形式在计算GR。特别是我们考虑的初始值问题的真空时空是球对称的。研究这种方法的动机主要是它明显的坐标独立性。介绍了三种数值格式,并将其结果与相应的解析解进行了比较。两种格式的误差均二次收敛于零。对于一个方案,误差强烈依赖于初始数据。
2006-11-19 gr-qc
Spherically symmetric empty space and its dual in general relativity
在牛顿理论的精神,我们描述了球对称的空的空间在广义相对论的能量密度测量的静态观察者和收敛密度经历的零和类时同余。事实证明,静态粒子周围的空间完全由能量消失和零收敛密度指定。在此条件下的电引力对偶$^{1}$将是类时收敛密度和零收敛密度的零,这给出了表示具有整体负电荷$^{2}$或具有弦尘埃云$^{3}$的Schwarzschild黑洞的双真空解.这里的对偶性$^{1}$是由黎曼曲率的有源和无源电部分的互换来定义的,这相当于里奇张量和爱因斯坦张量的互换。这种稳定真空的有效表征适用于史瓦西和NUT解。空空间的有效刻画的最显著的特点是,它导致新的对偶空间,该方法也可以适用于更低和更高的维度。
2000-03-07 gr-qc
Classic tests of General Relativity described by brane-based spherically symmetric solutions
我们讨论了一种方法,通过研究基于膜的球对称解决方案,从观测中获得有关高维的信息。详细分析了广义相对论的三个经典检验:水星的近日点移动、太阳对光线的偏转和原子谱线的引力红移。这些测试的膜世界版本展示了与第五坐标相关的附加参数$b$。这个常数$b$可以通过与有质量和无质量粒子的观测数据进行比较来加以限制。
2014-09-03 gr-qc
Regularization of spherically symmetric evolution codes in numerical relativity
在数值相对论中,球对称演化码在原点处缺乏几何变量的正则性往往是一个严重的问题。人们通常通过限制规范和解决度规的哈密顿约束来处理这个问题。在这里,我们提出了一个通用的算法,用于处理的正规化的起源,可以直接使用的发展方程,并允许非常一般的规范选择。我们的方法在精神上类似于阿博纳和博纳介绍的博纳-马索公式的特殊情况。然而,我们的算法更通用,可以用于各种各样的进化系统。
2004-01-28 gr-qc
A new approach to spherically symmetric junction surfaces and the matching of FLRW regions
我们研究了爱因斯坦场方程的球对称解之间的类时结(有表面层)。与以前的调查相比,这是在一个坐标系中完成的,在该坐标系中,接合面运动被吸收在度量中,而所有坐标在接合面处是连续的。所有相关量的演化方程的推导。我们讨论了无表面层的情况下(边界面),并研究了小表面能的行为。它表明,人们应该期待的情况下,在有限的适当的时间内达到光速。我们仔细讨论了球对称截面可能匹配的充分必要条件。对于球对称时空截面之间的类时连接,我们明确地表明,Lanczos方程的时间分量总是减少到一个单位(独立于表面状态方程)。将结果应用于FLRW模型的匹配。我们详细讨论了“真空泡”和闭合-开放连接。作为例子,给出了几个数值积分结果,其中一些结果表明,该结面可以在有限时间内达到光速。
2004-04-03 gr-qc
Time, Closed Timelike Curves and Causality
广义相对论被非平凡几何所污染,这些几何产生封闭的类时曲线。这些显然违反了因果关系,产生了时间旅行悖论。我们将简要地讨论这些几何形状,并分析它们的一些物理方面。
2003-10-30 gr-qc
Tempa voja^go kaj geodezioj en ^generala relativeco / Time travel and geodesics in general relativity
在Som-Raychaudhuri的齐次度规中,在广义相对论中,我们研究了三种类型的测地线:类时测地线、零测地线和类空测地线;特别是鲜为人知的类时测地线。我们还研究了非测地圆周运动的恒定速度,特别是封闭的类时曲线,和旅行者的时间旅行。- -我们还研究了新的地球轨道运动,特别是在时间上的快速运动,以及在时间上的快速运动。
2011-04-12 gr-qc
Spherically Symmetric Solution in Bi-metric theory of Gravity
本文研究了双度量引力理论中球对称解的可能性。结果表明,该模型存在两种可能的黑洞型解。在没有第二度规的情况下,恢复了广义相对论的球对称解。并与其它双度量模型和广义相对论作了比较。
2014-03-27 gr-qc
Weak second Bianchi identity for static, spherically symmetric spacetimes with timelike singularities
(二次收缩)第二比安奇恒等式是一个微分曲率恒等式,它在任何具有度量的光滑流形上成立。当这样的度规是洛仑兹的,并以“物质场”的能量-动量-应力张量(在这种情况下必然是光滑的)作为时空曲率的来源来求解爱因斯坦方程时,这个恒等式意味着“物质场”的能量和动量守恒的物理定律。目前的工作探讨是否这样的Bianchi身份仍然可以在一个弱意义上的时空与曲率奇点与类时奇点的“物质场”。在我们的主要定理中,我们确定了一个具有类时一维奇异性的球对称静态Lorentzian度规,这个恒等式对它们成立。作为一个重要的第一个应用,我们证明了著名的Reissner-Weyl-Nordström点电荷时空不属于这类时空,但玻恩-因菲尔德电磁真空中具有负裸质量的点电荷的霍夫曼时空属于这类时空。
2021-08-23 gr-qc math-ph math.AP
Black hole and cosmological space-times in Born-Infeld-Einstein theory
本文研究了带有电荷和磁荷的玻恩-因费尔德-爱因斯坦理论中的黑洞和宇宙时空。对于球对称时空,导出了场方程并写成$G_{μν}=-κT_{μν}$的形式。能量-动量张量不是玻恩-因费尔德能量-动量张量,但可以从玻恩-因费尔德理论通过令$a\to ia$得到,其中$a$是玻恩-因费尔德参数。它表明,有一个曲率奇异性的球对称时空在非零径向坐标,并在Reissner-Nordstrom时空,有零,一个或两个地平线。带电黑洞要么有两个视界和一个类时奇点,要么有一个视界和一个类空奇点、类时奇点或零奇点。由球对称解得到了具有电场和磁场的各向异性宇宙学解。
2006-01-30 gr-qc
Spherically symmetric steady states of John elastic bodies in general relativity
本文用解析和数值方法研究了广义相对论中静态球对称弹性体的一些性质。所考虑的材料属于约翰弹性材料类,当刚度参数设为零时,材料退化为理想流体。我们发现的数值支持,这样的弹性体存在不同的可能形状(球,单壳和多壳),他们的引力红移可以很大($z\approx 2.8$),而不违反占主导地位的能量条件。此外,我们表明,弹性体具有有限的半径,即使在情况下,当弹性材料的本构方程是一个扰动的多变流体没有有限的半径,从而得出结论,这样的流体是结构不稳定的较大类的弹性物质模型的研究。
2014-06-27 gr-qc
A spherically symmetric dust-space-time with a NUT-like rotation
利用米茨基耶维奇场论对理想流体的描述,推导了爱因斯坦方程的解。这个解描述了一个具有类球对称性和类NUT旋转的尘埃时空。该解是彼得罗夫型D,具有等距群G4。它也承认封闭的类时测地线。它有闵可夫斯基时空作为极限,当尘埃和旋转都消失时。
2004-03-01 gr-qc
(In)finiteness of Spherically Symmetric Static Perfect Fluids
本文研究了静态球对称理想流体在牛顿引力和广义相对论中的有限性问题。我们得到的正压状态方程的标准,保证相应的理想流体解具有有限/无限的程度。在牛顿情形下,对于大类单调状态方程,以及在广义相对论中,我们改进了以前的结果。
2002-04-08 gr-qc
Spherically symmetric configurations of General Relativity in presence of scalar field: separation of test body circular orbits
研究了静态球对称物体在最小耦合非线性标量场作用下的引力场的试验体轨道。我们生成了一个双参数族的标量场的潜力,它允许寻找爱因斯坦方程的解析形式的解决方案。结果是通过超几何函数,它们描述了一个裸奇点(NS)或一个黑洞(BH)。我们的数值研究表明,在这两种情况下,稳定的圆形轨道可以形成分离的(非连接的)区域周围的配置。我们发现存在的条件,这种分离的区域和目前的例子,一些家庭参数的情况下NS和BH。这一结果对动态暗能量模型的测试可能有意义。
2017-07-13 gr-qc
The Constraints in Spherically Symmetric General Relativity I --- Optical Scalars, Foliations, Bounds on the Configuration Space Variables and the Positivity of the Quasi-Local Mass
我们研究球对称广义相对论的约束与一个渐近平坦的区域,利用传统的度量变量和变量构造的光学标量。对于后者的变量,存在两个线性组合的哈密顿量和动量的约束,这是相关的时间反演。我们引入了一个单参数的线性外赋时空叶理族。产生全局有效规范的参数值对应于球对称几何超空间中类时向量的消失。我们定义了一个固定的适当半径的球,我们证明是积极的约束时,满足准局部质量。支撑证明的是配置变量的各种局部界限。我们证明了引力结合能的合理定义总是负的。最后,我们提供了一个试探性的特征的配置空间的理论在参数空间上的封闭有界的轨道。
1995-04-25 gr-qc
Existence and stability of circular orbits in general static and spherically symmetric spacetimes
静态球对称时空中圆轨道的存在性和稳定性是一个非常重要的问题,因为它们具有实际和潜在的应用价值。本文利用不动点方法,首先证明了SSS时空中类时CO存在的度量函数的一个充要条件。在分析了度量的渐近行为后,我们证明了在大$r$下,对应于负牛顿势的渐近平坦SSS时空总是允许CO的存在.然后利用李雅普诺夫指数方法研究了一般SSS时空中CO的稳定性.得到了CO(不)稳定的两个充分条件。对于零测地线,还得到了零CO(不)稳定的度量函数的一个充分条件。然后,我们说明了这些结果的一个强大的应用程序,表明SU(2)杨米尔斯-爱因斯坦SSS时空的度规函数是未知的,将允许存在类时CO。我们还使用我们的研究结果来断言一些已知的SSS度量的存在性和(不)稳定性。
2017-04-15 gr-qc
General spherically symmetric elastic stars in Relativity
在球对称背景下回顾了相对论弹性理论,以期对具有弹性性质的恒星内部进行建模,如中子星中所预期的弹性性质。重点放在一般性的主要部分的文件,然后将结果应用到具体的例子。在这一过程中,我们推导出了一些关于允许等距的时空的一般结果,它们的结果在球对称的情况下和在时空的物质成分是某种弹性物质的情况下得到了充分的利用。本文推广和概括了Magli和Kijowski [1],Magli [2]和[3]的开创性工作,并在某种意义上补充了Karlovini和Samuelsson在其有趣的系列论文[4],[5]和[6]中的工作。
2009-11-07 gr-qc
Quantum singularities in spherically symmetric, conformally static spacetimes
静态时空的量子奇异性定义最近被扩展到共形静态时空。本文回顾了共形静态时空中量子奇点背后的理论,然后将其应用于一类球对称的共形静态时空,包括罗伯茨、福纳列夫以及侯赛因、马丁内斯和努涅斯研究的那些特例。我们使用的解决方案,一般耦合,无质量的克莱因-戈登方程作为测试领域。通过这种方式,我们找到了度量参数和耦合系数的范围,在这些时空中的经典类时奇点被量子力学治愈。
2013-02-16 gr-qc
Geometric Bounds in Spherically Symmetric General Relativity
我们利用时空的任意外在时间叶理来解决球对称广义相对论中的约束。在这样的叶理有一个参数的家庭,线性和均匀的外在曲率,这使得动量约束得到精确解决。这个家族包括,作为特殊情况下,在过去已经利用的外在的时间测量。这些叶理具有的性质,外在曲率是类空的关于球对称超空间度量。值得注意的是,线性可以放松,没有必要的额外成本,这使我们能够隔离一个大的非病理性密集子集的所有外在的时间叶状。我们确定的解决方案是独立的特定的叶理在这个子集内的属性。当几何形状规则时,我们可以对标量区域半径$R$的空间和时间梯度的值设置空间不变的数值界限。这些界限完全独立于特定的规范和源的大小。当奇点发生时,我们证明了几何行为在一个普遍的方式在附近的奇点。
1997-09-24 gr-qc
Cylindrically symmetric spinning Brans-Dicke spacetimes with closed timelike curves
本文用$T^μ_μ\neq 0$给出了物质作刚性转动时具有柱对称性的定常几何的Brans-Dicke理论的三个新解。所有的解在时空的某个区域都有永恒的封闭的类时曲线,其大小取决于$ω$。此外,其中两个不超过广义相对论在极限$ω\to \infty$的解决方案。
1998-04-27 gr-qc
Timelike geodesics in Naked Singularity and Black Hole Spacetimes
本文导出了一类裸奇点时空的轨道方程的解,并将其与类时轨道,即史瓦西黑洞时空中的粒子轨道进行了比较。这里考虑的史瓦西和裸奇点时空可以形成为物质云球对称引力坍缩的终态。我们发现并比较了裸奇点时空和史瓦西黑洞中粒子轨道的近日点进动。然后我们讨论了黑洞和裸奇点时空中类时轨道的不同的可区分的物理性质,并讨论了它们的意义。从我们的结果中得出了几个有趣的差异,包括在裸奇点时空中,粒子束缚轨道可以在粒子运动的相反方向上进动,这在史瓦西时空中是不可能的。
2019-08-20 gr-qc
Timelike and null focusing singularities in spherical symmetry: a solution to the cosmological horizon problem and a challenge to the cosmic censorship hypothesis
扩展研究球对称度量满足主导能量条件,并表现出奇异性的幂律型开始在SI 93,我们确定了两类特殊的兴趣:聚焦类时奇异性的解决方案与应力-能量张量的辐射完美流体(状态方程:$p={1\over 3} ρ$)和一组零奇异类验证相同的属性。我们认为这些结果的两个重要应用:宇宙学,关于解决视界问题的可能性,而不需要诉诸任何暴胀的情况下,和强宇宙审查假说,我们提出了一类物理上一致的反例。
2002-03-26 gr-qc
Closed spherically symmetric massless scalar field spacetimes have finite lifetimes
研究了一类封闭球对称时空的封闭宇宙坍缩猜想,其中包括以无质量标量场、遵守状态方程$ρ= P$的理想流体和零尘埃为物质源的封闭球对称时空.证明了在任何这样的时空中的所有类时曲线的长度必须小于$6 \max_Σ(2m)$,其中$m$是与对称球相关的质量,$Σ$是时空的任何柯西曲面。这个结果的简单性使我们猜想,对于更一般的球对称时空,也可以建立类似的界。
1994-04-26 gr-qc
Gravitational collapse of spherically symmetric stars in noncommutative general relativity
研究了一类球对称恒星的引力坍缩。我们用形变量子化方法对描述引力坍缩的几何进行量子化。这就产生了具有引力坍缩的非对易时空。
2010-05-11 gr-qc hep-th
Spherically symmetric charged black hole in conformal teleparallel equivalent of general relativity
在广义相对论的共形远程平行等价下研究了四维非荷和荷球对称时空。本文将非荷和荷时空中的引力场方程应用于对角和非对角维因,导出了它们的非线性微分方程组。证明了在广义相对论的共形远程平行等价理论框架下,球对称情形下的黑洞解只有Schwarzschild解和Reissner-Nordström解.结果发现,在广义相对论的共形远程平行等价中,标量场对球对称流形没有任何影响。
2018-08-31 gr-qc hep-th
Null and timelike circular orbits from equivalent 2D metrics
球$1 + 3$维时空中粒子的运动在某些假设下可以用二维流形上的曲线来描述,即分别用零曲线的光学流形和类时曲线的Jacobi流形来描述。在本文中,我们求助于辅助二维度量研究一般静态的,球对称的,渐近平坦的$1 + 3$维时空,其功能至少是$C^2$光滑的圆测地线。这是通过研究二维等价流形的高斯曲率以及这些圆形路径的测地曲率来完成的。本研究考虑了零和类时圆测地线。通过光学流形对零测地线的研究,得到了关于黑洞外时空和具有无水平致密天体的时空中的光环数的已知结果。通过等价的过程,我们可以对满足上述假设的给定时空的边缘稳定类时圆轨道(TCO)的数目给出类似的定理
2022-07-29 gr-qc
Towards a closed differential aging formula in special relativity
众所周知,闵可夫斯基时空中类时曲线的洛仑兹长度小于连接其始端点和终端点的测地线的洛仑兹长度。这种差异被称为“微分老化”,根据类时曲线的固有加速度历史计算它将为非惯性观察者的自主时空导航提供重要工具。我给出了一个3+1维的解,每当加速度被分解为一个类光运输框架(类光运输将被定义)时,它就成立,费米-沃克分解的类似和更自然的问题仍然是开放的。
2006-11-14 gr-qc
Replicating the benefits of closed timelike curves without breaking causality
在广义相对论中,封闭的类时曲线可以打破因果关系,带来显著而令人不安的后果。在经典层面上,它们引发了令人不安的因果悖论,足以激发明确阻止其存在的假设。在量子层面上,解决这些悖论会带来根本性的好处--从克隆未知的量子态到解决量子计算机难以解决的问题。人们本能地认为,如果因果关系得到尊重,这些好处就会消失。在这里,我们表明,在利用纠缠,我们可以有效地解决NP完全问题和克隆任意量子态-即使所有的时间旅行系统是完全孤立的过去。因此,即使在因果关系得以保留的情况下,封闭的时间型曲线的许多决定性好处仍然可以利用。我们的结果揭示了纠缠和广义相对论之间微妙的相互作用,并显着提高了探测可能存在于相对论和量子理论之间的界面上的激进效应的潜力。
2014-12-17 gr-qc quant-ph
Some peculiarities of motion of neutral and charged test particles in the field of a spherically symmetric charged object in General Relativity
本文提出了用质量势研究带电和中性粒子在Reissner-Nordström场中径向运动的方法。本文分析了广义相对论中电荷相互作用及其运动的特殊性,并建立了径向运动的分类。对于分别带电荷$q$和$Q$的试验粒子和中心源,得到了吸引(当$qQ>0$)和排斥(当$qQ<0$)的条件。研究了试验粒子相对于中心源静止的条件,并给出了这种静力平衡态的稳定性条件,证明了在裸奇点场中,只有弱带电粒子的束缚态才有稳定态的可能。还发现了试验粒子在其平衡位置附近的小振荡频率。
2010-11-03 gr-qc
Complete Affine Connection in the Causal Boundary: Static, Spherically Symmetric Spacetimes
在$\Cal I^+$的边界,未来的零无穷大,一个标准的静态,球对称时空检查可能的线性连接。两个独立的方法,一个用于治疗$\Cal I^+$作为未来的因果边界,和一个用于治疗它作为一个共形的边界(后者被归入前者,这是更大的一般性)。这两种方法提供了相同的结果:各种可能的联系的星座,取决于对某个函数的任意选择,在获得$\Cal I^+$上的自然联系时的一种规范自由度;选择该函数为常数(例如)导致完全联系。将$\Cal I^+$视为未来因果边界的一部分,该方法是根据每个零超曲面上的横向矢量场(在横向矢量场的选择上有很大的规范自由度),将零超曲面上的仿射连接归咎于$\Cal I^+$。将$\Cal I^+$视为共形边界的一部分,该方法是选择共形因子,使边界在包络流形中完全测地线(在选择该共形因子时有很大的规范自由度)。类似的检查是由其他边界,如类时无限和类时和类空奇点。这些要简单得多,因为它们承认来自类似限制过程的唯一连接(即,没有测量自由度);并且该连接是完整的。
2016-11-10 gr-qc
New insights on null and timelike warped symmetric spacetime splittings
本研究探究球对称时空中的2+2与1+1+2形式体系,首次推导交叉聚焦方程,给出相关标量物理解释与红移坐标无关公式,建立不同形式体系标量的对应关系,并将结果推广至平面和双曲对称弯曲时空。
2024-05-16 gr-qc
New asymptotic Anti-de Sitter solution with a timelike extra dimension in 5D relativity
在5D相对论中,通常的4D宇宙学常数是由额外维度决定的。如果额外维度是类空的,我们可以得到一个正的宇宙学常数$Λ$和一个4D de Sitter(dS)空间。本文提出,如果额外维是类时的,则出现负的$Λ$,导出的四维空间是渐近的Anti-de Sitter(AdS)空间.在极小值假设下,求解了典型系统中的Kaluza-Klein方程$R_{AB} = 0$,得到了一般情况下的AdS解.结果表明,AdS空间是由超曲面(膜)上的Kaluza-Klein流形自然诱导的。试验粒子的拉格朗日量表明,如果四维度规与额外维数无关,则运动方程可以是测地线。因果关系是很好的尊重,因为它是适当地定义了一个空的高维区间。在这个5D相对论中,全息原理可以安全地使用,因为膜在整体上是渐近的欧几里德AdS。我们还探讨了一些可能的全息对偶的影响,场/运营商的对应关系和两点关联函数。
2017-05-05 gr-qc hep-ph hep-th
Five dimensional relativity and two times
5D中的零路径有可能表现为4D中的大质量粒子的类时路径,在4D中,在我们称为时空的超曲面周围的第五维中存在振荡。5D中的粒子可以被视为4D中的多重成像,并且4D弱等效原理可以被视为5D度量的对称性。
2002-05-28 gr-qc
Curvature blow-up rates in spherically symmetric gravitational collapse to a Schwarzschild black hole
我们研究了球对称Einstein-标量场背景下引力坍缩产生的时空黑洞内部,并研究了类空奇点在类时无穷远处的曲率和质量的精确爆破率.我们特别表明,Kretschmann标量爆炸速度比在史瓦西设置,由于质量膨胀。此外,爆破率不是常数,收敛到史瓦西率向类时无穷大,它取决于精确的后期时间多项式行为的标量场沿事件视界。这表明一种新的爆破现象,由PDE机制驱动,而不是ODE机制。
2020-04-24 gr-qc math-ph math.AP
Singularities in static spherically symmetric configurations of General Relativity with strongly nonlinear scalar fields
本文证明了具有强非线性标量场的爱因斯坦方程静态球对称解允许在曲率坐标中心外出现新型“球状奇点”,数值研究表明其试验体轨道分布可模拟黑洞或包含额外不稳定轨道环。
2021-10-03 gr-qc
Classical and quantized aspects of dynamics in five dimensional relativity
5D中的零路径可以表现为4D中的类时路径,并且对于5D中的某个规范,4D中的大质量粒子的运动遵循通常的量子化规则,具有不确定性类型的关系。这一结果的推广方面进行了讨论诱导物质和膜理论。
2002-04-15 gr-qc
The Constraints in Spherically Symmetric General Relativity II --- Identifying the Configuration Space: A Moment of Time Symmetry
我们继续我们的调查的位形空间的广义相对论开始在I(gr-qc/9411009)。在这里,我们研究的哈密顿约束时,空间几何是瞬间静态的(MS)。我们发现MS组态满足正准局域质量(QLM)定理及其逆定理。我们推导出一个解析表达式的空间度量在附近的一个通用的奇点。相应的曲率奇异性出现在里奇张量的无迹分量中。我们证明,如果物质的能量密度是单调递减的,几何形状不能奇异。明确构造了位形空间上区分奇异几何和非奇异几何的超度量。全球必要和充分的标准形成的捕获表面和奇点的框架中的不平等关系的适当措施的材料的能量含量在一个给定的支持其体积的措施。这些不等式的强度是衡量利用完全可解的分段常数密度星作为模板。
1995-04-25 gr-qc
Exotic solutions in General Relativity: Traversable wormholes and 'warp drive' spacetimes
广义相对论是一个非常成功的理论,至少对于弱引力场来说,它有很好的实验基础。它的预言范围从黑洞的存在、引力辐射到宇宙学模型,预言了一个原始的开始,即大爆炸。所有这些解都是通过首先考虑物质的合理分布,并通过爱因斯坦场方程确定几何的时空度规而得到的。然而,人们可以在相反的方向上求解爱因斯坦场方程,也就是说,人们首先考虑一个有趣的和奇异的时空度规,然后找到负责相应几何的物质源。通过这种方式,人们发现这些解决方案中的一些具有特殊的性质,即“奇异物质”,涉及违反零能量条件的应力-能量张量。这些几何也允许封闭的类时曲线,具有各自的因果关系违反。这些解决方案主要是有用的“gedanken-experiments”和作为理论家的广义相对论的基础探测,包括可穿越的虫洞和超光速的“曲速驱动”时空。因此,人们可能倾向于将这些几何表示为爱因斯坦场方程的“奇异”解,因为它们违反了能量条件并产生封闭的类时曲线。在这篇文章中,除了广泛探索有趣的功能,特别是这些“异国情调的时空”的物理性质和特点,我们还分析了其他非平凡的广义相对论几何生成封闭的类时曲线。
2007-10-24 gr-qc
Lifetimes of spherically symmetric closed universes
证明了任何具有紧致柯西曲面$Σ$且满足主能量和非负压条件的球对称时空都必须具有有限的寿命,即在这样的时空中所有类时曲线的长度必须不大于$10 \max_Σ(2m)$,其中$m$是与对称球相关的质量。这个结果给出了一个完整的解决方案,在球对称的情况下,一个版本的封闭宇宙的时间流逝猜想(虽然它可能是一个稍微好一点的界限可以建立)。这个界限具有理想的性质,可以从时空的(球对称)初始数据计算,并且具有非常简单的形式。事实上,它的形式与用另一种方法为球对称无质量标量场时空建立的形式相同,从而证明了该工作中提出的一个猜想。展望推广这些结果超出球对称的情况下进行了讨论。
1994-09-06 gr-qc
Asymptotic behavior of dynamical variables and naked singularity formation in spherically symmetric gravitational collapse
在考虑物质的引力坍缩时,弄清什么样的条件会导致裸奇点的形成是一个重要的问题。为此,我们将\textit{et al.}引入的1+3正交标架形式应用于理想流体的球对称引力坍缩。这种形式主义使我们能够构建一个自治系统的演化和约束方程的尺度不变的动力学变量规范化的体积膨胀率的类时正交标架向量。我们调查的渐近演化的动力学变量对形成一个中心的奇异性,并提出了一个猜想,陡峭的空间梯度的归一化密度函数是一个特点的裸奇异性形成。
2009-07-03 gr-qc
Thermodynamic acceptability of spherically symmetric perfect-fluid solutions in general relativity
Al-Farabi Kazakh National University(阿拉伯·法拉比哈萨克国立大学);Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学核科学研究所);Dipartimento di Fisica and ICRA, Università di Roma “La Sapienza”(罗马第一大学物理系及ICRA)
本文基于热力学考虑扩展了物理可接受性的概念,提出了一套适用于广义相对论恒星模型的热力学可接受条件,并以Tolman IV解为例展示了其热力学一致性。
2026-07-16 gr-qc