Aspects of Infrared Non-local Modifications of General Relativity
在这篇论文中,我们感兴趣的是宇宙学中的暗能量问题。特别是,我们认为这种效果是由于红外非本地修改的广义相对论的理论的可能性。受大质量引力的启发,我们构建了非局部理论,其中引力可能是大质量的,但保留了对称性。我们专注于这些理论的宇宙学,并面对他们的观测约束。在一个更理论的水平上,我们讨论了一些微妙的非本地场论和地址在一个新的方式的稳定性问题。本论文是基于已发表的和原始的工作。
2015-04-15 gr-qc
Aspects of General Relativity: Pseudo-Finsler extensions, Quasi-normal frequencies and Multiplication of tensorial distributions
这篇论文是基于三个不同的项目,它们都与经典的广义相对论直接相关,但它们也可能对量子引力产生影响。第一章涉及伪芬斯勒几何扩展的经典理论,这些方式自然代表高能量洛伦兹对称性违反。第二章讨论了与不同类型黑洞时空有关的高阻尼准正规模问题。除了准正规模的天体物理意义外,还讨论了高阻尼模与黑洞热力学的联系。第三章是张量分布的乘法。
2011-07-15 gr-qc
Causal and Topological Aspects in Special and General Theory of Relativity
在这篇文章中,我们提出了一个审查的几何和代数方法的因果锥和描述锥保持变换和它们的关系与因果结构相关的特殊和广义相对论。我们描述李群,特别是矩阵李群,齐次和对称空间和因果锥和这些概念在狭义和广义相对论的某些含义,涉及因果结构和拓扑的时空。我们比较和对比的因果关系与文献中的一般时空的结果,并比较这些关系与K-因果映射。我们还描述了因果方向和它们的时空拓扑的影响,并讨论了一些更多的拓扑结构的时空域理论的应用。为了完整起见,我们复制我们在早期工作中证明的某些定理的证明。
2014-11-07 gr-qc
Gravity Equivalent to Teleparallelism: Some Basic Geometrical Aspects
本文回顾了关于Teleparallel Gravity的著作,指出其以挠率和Weintzenböck connection替代General Relativity的曲率来描述引力,并简要讨论了其优势。
2024-05-31 gr-qc
The group aspect in the physical interpretation of general relativity theory
1915年底,爱因斯坦和希尔伯特都得到了所谓的广义相对论的场方程,他们都认为,他们的基本成就尤其需要实现一种引力理论,其基础是广义坐标变换群。爱因斯坦认为这个群论性质从物理学的观点来看是相关的,因为广义坐标允许引入参考系,而不限于可以与闵可夫斯基坐标系相关联的惯性参考系,闵可夫斯基坐标系的变换群被认为是局限于庞加莱群。然而,两年后,克雷奇曼发表了一篇论文,否定了1915年广义相对论中的群论成果的物理意义。对克雷奇曼来说,由于任何理论,无论其物理内容如何,都可以用一般协变的形式重写,所以一般坐标变换群在物理上是无关的。然而,对于使度规场自身存在的无穷小运动群,即Killing群,情况并非如此。这个群是任何给定时空理论的物理特征,因为它解释了所考虑流形的局部不变性,即,因为它的“相对论假设”。在本章中,它显示了什么后果的物理解释的一些解决方案,其相对性假设是中间的内容,当Kretschmann的立场是一贯坚持。
2009-10-12 gr-qc
Aspects of Cosmological Relativity
我们回顾宇宙相对论,一个新的狭义相对论,最近开发的宇宙学,并详细讨论了它的一些方面。
1999-07-25 astro-ph gr-qc math-ph
Multi-block simulations in general relativity: high order discretizations, numerical stability, and applications
平滑覆盖感兴趣的计算域的需要通常需要采用几个网格。为了解决这个网格结构下的问题,必须确保在所涉及的不同网格之间进行适当的信息传输。在这项工作中,我们讨论的技术,允许一个构造有限差分格式的任意高阶保证满足线性数值和严格稳定性。该技术依赖于使用满足部分求和的差分算子和{ \it罚技术}来在网格之间传递信息。这使得半离散能源估计的问题,承认这种估计在连续的推导。我们分析了这种技术的几个方面时,在与高阶计划的conjerion,并说明它的使用在一个,两个和三维的数值相对论模型问题的非平凡的拓扑结构,包括真正的球形黑洞切除。
2005-07-01 gr-qc
The Field Structure of Vacuum, Maxwell Equations and Relativity Theory Aspects. Part 1
时空及其周围物质的性质一直是人类和自然科学家面临的最有趣和最具挑战性的问题之一。众所周知,19世纪物理学中最辉煌的发明之一是法拉第-麦克斯韦电磁理论中的电磁结合。这个理论解释了光在时空中传播的主要物理定律,并提出了有关真空性质的新问题。尽管如此,几乎所有旨在揭示真空问题的真实艺术状态的尝试似乎都是不成功的,尽管马赫,洛伦兹,庞加莱,爱因斯坦和其他一些物理学家提出了新的想法。此外,爱因斯坦设计的处理时空的非常规方法实际上倾向于掩盖时空的性质和相关的物理真空起源问题\cite{Fe,Ga,Ma,TW,Ba,BP},将它们简化为一些物理上没有动机的正式数学原理和配方,结合在众所周知的狭义相对论(SRT)中。SRT似乎只适用于惯性参考系,并面临电磁洛伦兹力解释以及惯性力和重力之间关系的难题。后者是通过众所周知的“等效”原理人为“溶解”的,由于该原理,物质物体的“惯性”质量被假定为与其“重力”质量一致。在工作中,我们试图揭示真实时空和真空起源问题的一些重要方面,从自然场论原理出发,导出所有著名的麦克斯韦电磁学和相对论理论的结果,展示它们与真实物理现象的相对或唯一可见的重合,展示面向现代基础物理的新视角。
2008-10-26 gr-qc
Causal paradoxes: a conflict between relativity and the arrow of time
人们经常争论,相对论所允许的超光速和非平凡时空拓扑可能会导致因果悖论。通过强调因果关系的概念假设存在一个从过去指向未来的时间箭头(TA),明显的悖论似乎是一个错误的默认假设的假象,即相对论坐标TA与物理TA重合。后者应该与热力学TA相一致,因为它是绝对的和无旋的,所以不会导致悖论。
2005-12-13 gr-qc physics.class-ph
Aspects of Relativity in Flat Spacetime
本文探讨狭义相对论的数学方面,重点在于洛伦兹群和相对论变换在力学与电磁学中的性质,包含附加的附录。
2026-05-11 gr-qc math-ph math.MP
Conformal invariance and particle aspects in general relativity
研究了共形不变引力模型中共形对称性的破缺。根据宇宙的大尺度特征定义了一个优选的共形框架,从而引入了对称破缺。在这种情况下,我们表明,局部变化的首选共形框架的结果在描述粒子的可调质量的哈密顿-雅可比方程。在这个方程中,粒子的动力学特性基本上取决于所应用的共形因子和局部几何形状。相关的解释的结果进行了讨论。
2000-02-16 gr-qc hep-th
The Galilean group and the transformation of shadows in special relativity
这篇论文已经被作者撤回,因为它现在是“类光降维的经典方面”的一部分,Class.Quant.Grav.23:7085-7110,2006,gr-qc/0610011
2007-04-23 gr-qc
Some Aspects of Holst and Nieh-Yan Terms in General Relativity with Torsion
我们探讨的Holst项与Nieh-Yan项的度量变量的关系。我们表明,霍尔斯特项确实影响的经典运动方程中存在的物质与自旋。因此,正确的项添加到爱因斯坦-希尔伯特作用量,使运动方程不受影响,是Nieh-Yan项。然后,我们计算的扭转费用,由于这一项的背景下,一个完美的流体球扭转,并表明,它消失,一旦形成的地平线,但不是否则。我们还表明,增加扭转的广义相对论的爱因斯坦方程不再是全息的扭转,虽然他们继续这样的度规。
2010-05-18 gr-qc hep-th
Is backreaction in cosmology a relativistic effect? On the need for an extension of Newton's theory to non-Euclidean topologies
宇宙学反反应对应于结构的不均匀性对宇宙整体膨胀的影响。围绕这一现象的主要问题是,它是否足够重要,足以导致对标度因子演化的可测量影响,最终解释其加速或哈勃张力。关于这个问题的最重要的结果之一是Buchert-Ehlers定理(Buchert \& Ehlers,1997),它指出当使用牛顿引力理论计算时,反作用正好为零,这在广义相对论中可能不是这种情况。一般认为,这个结果意味着逆反应是一个纯粹的相对论效应。我们将证明,这是不一定的情况下,在这个意义上说,这一含义并不适用于宇宙仍然很好地描述了牛顿的理论在小尺度上,但有一个非欧几里德拓扑。因此,该定理应该被推广到这种情况。在一个启发式计算中,我们构建了一个局部牛顿但定义在非欧几里德拓扑上的理论,我们证明了逆反应是非零的,这意味着它可能是非相对论性的,这取决于我们宇宙的拓扑类。然而,这种结构并不是唯一的,仍然需要从广义相对论的非相对论性限制中得到证明。
2022-01-25 astro-ph.CO gr-qc
Thin-shell wormholes in d-dimensional general relativity: Solutions, properties, and stability
我们在d维广义相对论中构造了具有宇宙学常数的薄壳带电虫洞。所构造的虫孔可以具有不同的喉道几何形状,即球形、平面和双曲线。与球面几何不同,平面几何和双曲几何允许不同的拓扑结构,并且可以被解释为连接两个宇宙的高维域壁或膜。在构造中,我们使用剪切粘贴程序,将两个相同的真空时空解连接在一起。性质,如零能量条件和测地线进行了研究。围绕静态解进行线性稳定性分析。稳定性的一般结果得到恢复以前的结果。
2010-08-19 gr-qc hep-th
On the Energy Problem in General Relativity
在广义相对论公理不一致的背景下分析了广义相对论的能量问题。EP根据其局部和全局方面进行分类。EP的局部性质包括引力场的能量-动量赝张量(EMPT)的非协方差性、EMPT的非唯一性、EMPT的不对称性和消失的度规能量-动量张量。全球方面的EP涉及到缺乏积分守恒定律,由于一般困难,在确定不变的积分张量在非欧几里德空间。这些困难与GR中的参考系缺乏精确定义有关。这里将参考系定义为具有仿射联络的微分流形。由此产生的唯一分解列维-奇维塔连接到其仿射和非度量的部分允许一个协变定义的引力能量动量张量。指出拉格朗日量(或作用泛函)的不变性是保证拉格朗日-欧拉场论协变性的必要但非充分条件。给出了微分流形上拉格朗日场结构的严格定义。本文得到了线性空间系统Noether第一定理的协变推广。讨论了EP的不同方法。
2004-03-25 gr-qc
Galactic dark matter effects from purely geometrical aspects of General Relativity
我们在广义相对论的框架下研究盘星系,重点关注的可能性,即使在低能量极限,有相关的修正相对于纯牛顿的方法。我们的分析包括考虑低能膨胀和精确解的模型,明确了这些不同方法之间的联系。特别是,我们专注于两个不同的限制:众所周知的重力磁类比和一个新的限制,称为强重力磁,其中有修正c的相同顺序的牛顿条款。我们表明,这两个限制的一般类的解决方案可以解释所观察到的平坦的速度分布,相反,使用牛顿模型,其中需要一个暗物质的贡献。因此,我们提出了一定数量的暗物质效应的几何起源。
2022-08-29 astro-ph.GA gr-qc
Phenomenological aspects of black holes beyond general relativity
虽然奇点在广义相对论的经典理论中是不可避免的,但人们普遍认为,当量子引力效应在一个一致的框架中被考虑时,它们将不会出现。特别是,黑洞的结构应该在广义相对论之外的框架中进行修改,目的是正则化奇点。作为不可知论的性质,这样的理论,在本文中,我们分类可能的替代品,经典黑洞,并提供了一个最小的一组描述其特征的唯象参数。这些参数的引入,使我们能够研究,在很大程度上模型独立的方式,并考虑到所有相关的物理,与这些量子修改的黑洞的现象。我们进行了广泛的分析,不同的观测渠道,并获得最准确的表征的可行的约束,可以放置使用当前的数据。除了促进对以前工作的批判性修订外,这种分析还使我们能够强调不同的通道如何能够探测某些特征,但却忽略了其他特征,并指出为了加强这些测试应该解决的理论方面。
2018-12-11 astro-ph.HE gr-qc
Classical and quantum general relativity: a new paradigm
我们认为,最近的发展离散化的经典和量子引力意味着一个新的范式做研究在这些领域。该范式包括离散化的理论,以这样一种方式,所产生的离散理论没有约束。这解决了量子引力的许多概念难题。它也似乎是一个有用的工具,在一些感兴趣的经典相对论的数值模拟。我们概述了这个新框架的一些突出方面和结果。
2005-05-11 gr-qc
Probing Gravity -- Fundamental Aspects of Metric Theories and their Implications for Tests of General Relativity
本文基于爱因斯坦等效原理探讨度规引力理论,推广Isaacson方法至物理微扰主导阶场方程,将引力波能量-动量流对背景时空的反作用识别为位移记忆效应,为零记忆和普通记忆效应提供了统一理解,并为一大类别规理论一致推导记忆公式以指导未来测量。
2025-05-30 gr-qc
Causal Cones, Cone Preserving Transformations and Causal Structure in Special and General Theory of Relativity
我们提出了一个简短的回顾因果锥的几何和代数方法,并描述锥保持变换及其与因果结构的关系与狭义和广义相对论。我们描述李群,特别是矩阵李群,齐次和对称空间和因果锥和某些影响,这些概念在狭义和广义相对论的因果结构和拓扑的时空。我们比较和对比的因果关系与文献中的一般时空的结果,并比较这些关系与K-因果映射。我们还描述了因果方向和它们的时空拓扑的影响,并讨论了一些更多的拓扑结构的时空域理论的应用。
2012-07-26 gr-qc math-ph math.MP
A multi-block infrastructure for three-dimensional time-dependent numerical relativity
我们描述了一个通用的基础设施,时间演化模拟数值相对论使用多个网格补丁。在此基础上,讨论了全局张量基和局部张量基的相对优势。我们描述了我们的多补丁的基础设施和我们的时间演化计划,并评论自适应时间积分器和并行化。我们还描述了各种补丁系统的拓扑结构,提供球形外和/或多个内边界。我们采用惩罚补丁间边界条件,我们证明了我们的三维实现的稳定性和准确性。我们解决了一个标量波动方程的一个固定的旋转黑洞的背景和完整的爱因斯坦方程。对于标量波动方程,我们比较了整体和补丁局部张量基,不同的有限差分算子,以及人工耗散对稳定性和精度的影响。我们表明,多补丁系统可以直接与所谓的固定网格细化方法的竞争,但是,也可以结合起来。对于爱因斯坦方程,我们表明,使用多个网格补丁与惩罚边界条件导致一个鲁棒稳定的系统。我们还显示了长期稳定和准确的一维非线性规范波的演变。最后,我们利用网格线的球形形状,在三维空间中演化弱引力波并提取精确的波形。
2006-06-20 gr-qc
Aspects of $C^0$ causal theory
本文是对$C^0$因果理论的介绍。我们专注于那些部分的理论已被证明是有用的建立时空不可扩展性的结果在低的规则性-一个问题,这是由强烈的宇宙审查猜想在广义相对论的动机。本文是独立的;因果理论的先验知识是不假设的。
2020-06-02 gr-qc
Effective Action and Thermodynamics of Radiating Shells in General Relativity
得到了辐射自引力物质薄壳的面积和质量的有效作用量。在遵循一个小超空间方法时,嵌入时空的几何不是动力学的,而是固定的,在壳层内部是闵可夫斯基或史瓦西,在充满辐射的外部空间是Vaidya。欧拉-拉格朗日运动方程进行了讨论,并表明,需要预期的不变性下的时间重新参数化的有效拉格朗日。它们等价于通常的结方程,并建议宏观准静态热力学描述。
1999-09-06 gr-qc
Some aspects of the three dimensional gravity theories with temporal scalar field
本文对三维爱因斯坦广义相对论提出了一种新的解释,它与通常的四维物理学是一致的,没有矛盾。本文讨论了在低维理论中引入时间标量场作为类时额外维的约化而产生的新引力理论的性质。这些想法,我们继续使用3维模拟的约旦,布朗-迪克理论与时间的标量场,其中空间和时间被视为在不同的方式。
2005-06-01 gr-qc
Cheeger-Gromov Theory and Applications to General Relativity
本文调查方面的收敛和退化的黎曼度量在一个给定的流形M -的Cheeger-Gromov理论-和扩展其Ricci曲率的地方全曲率。然后应用这一理论研究了广义相对论数学方面的一系列不同问题。
2004-01-28 gr-qc math.DG
Historical and Philosophical Aspects of the Einstein World
本文简要回顾了爱因斯坦1917年发表的论文《广义相对论中的宇宙学考虑》的历史和哲学观点,这篇具有里程碑意义的论文标志着现代理论宇宙学的起点。我们的演讲包括讨论爱因斯坦早期的观点,如惯性的相对性,空间的曲率和宇宙学常数。特别注意的是鲜为人知的方面爱因斯坦的文件,如他未能测试他的模型对观察,他未能考虑的稳定性模型和轻微的数学混乱有关引进的宇宙学常数长期。结合他后来的宇宙学著作,我们发现爱因斯坦的宇宙学方法的特点是务实地寻找最简单的宇宙模型,这种模型与相对论原理和当时的天文观测相一致。
2019-06-20 gr-qc physics.hist-ph
Probing global aspects of a geometry by the self-force on a charge: Spherical thin-shell wormholes
用级数展开法计算了由两个完全相同的史瓦西几何构成的薄壳虫孔时空中静态点电荷的自相互作用。对静电自作用力进行了数值计算。它被发现是有吸引力的喉除了一些值的喉半径接近的史瓦西视界的值,该力是排斥或吸引力取决于位置的电荷。这一结果不同于史瓦西黑洞时空中的自作用力,在史瓦西黑洞的时空中,自作用力总是从中心排斥。虽然这些虫洞和黑洞的几何形状是本地无法区分的,这两种背景的不同拓扑结构表现在一个点电荷的静电场。
2013-11-19 gr-qc
Hamiltonian formulation of general relativity in the teleparallel geometry
我们建立了广义相对论的远程平行等价的哈密顿公式,不固定的时间规范条件,通过严格执行勒让德变换。时间规范的条件,以前考虑,限制teleparel几何的三维类空超曲面。在几何学上,远程平行几何学现在被扩展到四维时空。由此得到的哈密顿公式在许多方面不同于标准的ADM公式,主要的一个是动力学现在由哈密顿约束H_0和一组初级约束控制。矢量约束H_i是从哈密顿约束导出的。后者的消失意味着矢量约束的消失。
2001-07-05 gr-qc
On Aspects of Infinite Derivatives Field Theories & Infinite Derivative Gravity
引力无穷导数理论是对广义相对论的修正。这样的修改保持了无质量引力子作为唯一真正的物理自由度,并避免了鬼。此外,这类修正的引力可以解决经典奇点。本文研究了引力无穷导数理论的一些基本问题。也就是说,我们考虑了哈密顿形式,在那里得到了无穷导数标量模型和无穷导数引力的真实物理自由度。进一步得到了引力无穷导数理论的Gibbons-Hawking-York边界项。最后,我们考虑了引力无穷导数理论在不同背景下的物理性质。在整个论文中,我们的方法被应用到广义相对论,高斯-邦纳和f(R)引力理论作为检查和验证。
2018-11-24 gr-qc hep-th
Canonical Relativity and the Dimensionality of the World
相对论的不同方面,主要是在一个典型的公式,有关的问题“时空只不过是一个数学空间(它描述了普通的三维世界的时间演化),还是一个真正的四维世界的数学模型与时间完全给定的第四维?”提出。论证的有效性和清晰度取决于使用的框架,目前可用的框架有狭义相对论、广义相对论和量子引力的一些方案。正则引力提供了分析场方程和可观测量的方法,后者甚至是坐标独立形式的。这使得一个独特的视角对问题的维度,因为时空流形并没有发挥突出的作用。在将闵可夫斯基背景重新引入到形式主义中之后,人们可以看到狭义相对论的独特坐标是如何产生的,其中时间的性质也不同于一般观点中的时间。正如把狭义相对论推广到广义相对论是有利的,广义相对论本身也必须推广到某种量子引力理论。这表明,最终的答案必须等待对时空基本理论的彻底阐述和理解。然而,我们认为,目前对量子引力的认识并没有改变从广义相对论中得到的时间作用的图景。
2008-07-30 gr-qc
Special Relativity in the 21$^{\rm st}$ century
这篇论文是对闵可夫斯基的几何洞察力的致敬,它基于这样一种思想,即在可以忽略引力影响的极限情况下,时空流形所显示的时空均匀性和空间各向同性的基本观测对称性,导致了基于两个普适常数出现的狭义相对论的表述:极限速度$c$和宇宙学常数$Λ$,该宇宙学常数测量宇宙的剩余曲率,该剩余曲率不能归因于物质能量的分布。这些常数的存在是基本对称性的结果,并被实验和观测所证实,这些实验和观测提供了它们的实际值。具体地说,在这些基础上,狭义相对论的运动学群是德西特群$dS(c,Λ)=SO(1,4)$。在此基础上,我们发展了一个基本的经典,并希望,足够的教学水平的狭义相对论的主要方面的基础上SO(1,4)(德西特相对论)。作为一个应用程序,我们适用于形式主义的内在制定的点粒子运动学描述惯性运动和粒子碰撞和衰变。
2008-07-18 gr-qc
Some aspects on the observation of the gravitomagnetic clock effect
引力磁是广义相对论的基本弱场预言,在引力现象中无处不在。引力磁的结果是,当时钟绕着一个旋转的物体沿相同的轨道以相反的方向运动时,它们的固有周期会有差异。这种时移是由源的旋转引起的,可以用来通过轨道时钟来验证地球重力磁场的存在。概述了一种可能的飞行任务设想,重点是这种冒险不可避免地会出现的一些主要困难。
2001-01-23 gr-qc
Testing General Relativity with Low-Frequency, Space-Based Gravitational-Wave Detectors
我们回顾了广义相对论的测试,这将成为可能的空基引力波探测器工作在~ 0.01 mHz-1 Hz的低频带。可以检验的引力的基本方面包括:度规以外的其他引力场的存在;引力波偏振态的数量和张量性质;引力波的传播速度;双星的结合能和引力波辐射,以及由此产生的双星吸气的时间演化;从双星合并和衰荡中发出的引力波的强度和形状;天体物理学上黑洞的真实性质;等等。光是这一科学的力量就要求迅速实现天基探测器;低频引力波波段的天体物理学、天文学和宇宙学的显著丰富性使这种情况更加强烈。
2013-09-13 gr-qc
Extended particle models based on hollow singular hypersurfaces in general relativity: Classical and quantum aspects of charged textures
在本文中,我们建立了一个扩展的带电粒子的经典和量子模型。一个表明,连续建模可以基于空心薄壁带电纹理(在流体动力学方法的完美流体),获得由于爱因斯坦-麦克斯韦相互作用的引力质量。我们证明了这样一个模型有平衡态的半径等于建立的经典半径的带电粒子。我们还考虑了量子方面的理论,并获得(内部)狄拉克海的概念,在一个自然的方式。此外,带电π介子和电子、正电子这两类基本粒子在质量水平上的唯象统一,显然是由于经典引力和量子引力的作用先于标准模型而产生的。最后,在宇宙学的联系中,我们的模型提出了一个重要问题的答案,即纹理物质的真正来源是什么。此外,纹理假说意味着在早期宇宙中,拓扑纹理泡沫相先于轻子-强子泡沫相存在。
1999-10-04 gr-qc hep-ph hep-th
A note on Dirac spinors in a non-flat space-time of general relativity
为了从数学上解释引力场中的P和T操作,对狄拉克旋量的某些方面进行了恢复和研究。
2006-01-11 astro-ph gr-qc hep-th
The use of the algebraic programming in teaching general relativity
本文介绍了计算机在本科生广义相对论教学中的应用,并结合自己的计算机操作经验,提出了一些看法。本文介绍了一些简单的代数编程(在REDUCE+EXCALC软件包中)程序,用于获得和研究爱因斯坦方程的一些精确解,以说服广义相对论的专门学生使用计算机代数系统。
2000-10-22 gr-qc physics.comp-ph physics.ed-ph
Relational structures of fundamental theories
广义相对论和量子力学都揭示了某些以前被认为是绝对的概念的相对性。我澄清了这些理论是关系的确切意义,我认为,关系的各个方面属于物理理论的进展中的同一运动。
2020-12-10 gr-qc physics.hist-ph
Time reversal and negative energies in general relativity
讨论了指向后的四矢量和负能量在广义相对论中的意义。能量的符号不是绝对的,而是相对于观察者的四速度,每个粒子/观察者总是测量自己的质量为正。结果表明,在广义相对论中,对指向过去和指向未来的物质相互作用的描述需要两个度规张量来保证自洽性。广义相对论的这一方面可能解释了导致“暗能量“和非重子“暗物质“提议的观测结果。
2010-08-16 astro-ph gr-qc hep-th
Some geometrical aspects of gravitational waves using continuum mechanics analogy: State of the art and potential consequences
本研究利用连续介质力学与广义相对论的类比,从弹性与晶体塑性角度分析LIGO/VIRGO测得的空间变形,将引力波极化与等效弹性介质变形张量关联,并引入几何扭转以重建连贯的3D环境。
2025-08-12 gr-qc math-ph math.MP
Numerical aspects of black hole superradiance
本文提出基于球谐分解与 Čebyšëv 插值的数值方法,计算旋转黑洞中有质量玻色子场准束缚态,并推广至张量微扰及等离子体耦合的标量–张量理论。
2023-09-26 astro-ph.HE gr-qc math-ph
QUANTUM ASPECTS OF 2+1 GRAVITY
我们回顾和系统化最近的尝试规范化广义相对论在2+1维,定义在时空$\R\timesΣ^g$,其中$Σ^g$是一个紧凑的黎曼曲面的属$g$。重点是量子化的经典连接公式,其中使用威尔逊圈作为其基本的可观测量,但也从ADM公式的结果进行了总结。我们评估的进展,并讨论可能的量子(在)各种方法的等价性。
1995-03-27 gr-qc hep-th
Ricci-Determinant Gravity: Dynamical Aspects and Astrophysical Implications
Palatini引力作用量被Ricci张量和度规$X=|\textbf{det}.R|/|\textbf{det}.g|$的行列式的任意函数$f(X)$放大。由此产生的里奇行列式理论显示出与广义相对论的新的偏差。我们研究了一个特殊的实现,其中的扩展是由Ricci行列式的平方根,$f(X)=λ_\text{Edd}\sqrt{X}$,这对应于著名的爱丁顿行动的特点。我们分析得到的方程为一个完美的流体源,并表明,仿射连接可以解决的能量密度和压力的流体通过一个非正式的度量。作为应用,我们推导了相对论性恒星的流体静力平衡方程,并考察了Ricci张量平方根引起的显著效应。我们发现$λ_{\rm Edd}$的一个上界对应于普朗克质量标度和真空质量标度之间的层次,在这个上界上,中子星与广义相对论的预测的偏差变得突出。我们在这里提出的Ricci行列式引力有望在其他宇宙学领域产生有趣的影响。
2021-08-30 gr-qc hep-th
Dynamical and Hamiltonian formulation of General Relativity
这是对《施普林格时空手册》的一章贡献的大幅扩展版本,由Abhay Ashtekar和Vesselin Petkov编辑,由施普林格出版社于2014年出版。这篇文章向读者介绍了爱因斯坦的广义相对论的场方程作为一个受约束的演化系统的哈密顿型,并讨论了它的一些用途,连同一些技术和概念方面。试图保持自我包含的介绍和访问一年级的研究生。这意味着一定程度的明确性和对背景材料的偶尔审查。
2015-05-06 gr-qc math-ph math.MP
Aspects of Duality in Cosmology
本文的第一部分,出于通俗的目的,简要介绍了爱因斯坦的广义相对论、暗物质、暗能量、弦论、量子引力和广义引力理论的基本概念。本研究的核心是选取一类具有标度因子对偶变换的f(R)引力理论。这个理论的出发点是玻色弦论导出的有效引力理论,称为树级有效引力理论。结果表明,该理论可以归结为一类f(R)引力理论(修正的爱因斯坦广义相对论)。将FLRW度规作为这类$f(R)$理论的解,利用Noether对称性方法,发现该宇宙学模型具有类似于Gasperini和Veneziano的Pre-Big Bang宇宙学的标度因子对偶性.
2016-11-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Geometric Aspects of Gauge and Spacetime Symmetries
我们研究了相对论和粒子物理学中的几个问题,对称性在其中起着核心作用;在所有情况下,李群的几何性质及其等价物都与物理效应有关。第一部分是关于引力的对称性。我们将李群变形理论应用于广义相对论中精确解的等距群,将这些群的代数性质与时空的物理性质联系起来。然后,我们通过将引力描述为德西特群的规范理论,使群变形局部化,从而推广变形狭义相对论(DSR)。我们发现在我们的构造中闵可夫斯基空间与挠有联系;挠的物理效应似乎排除了所提出的框架作为一个可行的理论。第三章讨论了引力作为一个拓扑BF理论的公式,它增加了线性约束,将拓扑理论的对称性降低到广义相对论的对称性。我们离散我们的建设和比较Plebanski使用二次约束的类似建设。在第二部分中,我们研究了标准模型及其某些扩展模型的电弱区中的CP破坏,通过确定CKM矩阵空间上的自然测度,SU(3)的双商,引入不同的可能选择并比较它们对CP破坏的预测,我们量化了观测到的CP破坏量级的微调。一般来说,人们会面临一个微调的问题,而在标准模型中,这个问题被一个结合了观测到的夸克质量的措施所解决,这表明质量等级和CP破坏的抑制之间有着密切的关系。在标准模型之外添加左右对称性会破坏结果,让我们得出这样的结论:这种额外的对称性看起来不那么自然。
2011-03-03 gr-qc hep-ph hep-th
DSR transformations with zero time delay
本文找到了在普朗克长度一阶上具有零时间延迟的一般DSR变换,表明零时间延迟并非狭义相对论独有,并指出观测量子引力效应时需综合考量所有效应。
2024-05-31 gr-qc hep-th
Structural stability and general relativity
本文综述了结构稳定性在广义相对论中的应用,利用分岔理论通过“versal unfolding”对Einstein方程对称约化导出的非线性动力系统进行稳定扰动分类,并通过宇宙学和黑洞模型等实例说明,最后探讨了开放问题与新兴方向。
2025-06-26 gr-qc hep-th
Lattice Universe: examples and problems
我们考虑具有空间拓扑$T\times T\times T$、$\; T\times T\times R\; $和$\; T\times R\times R$的格宇宙。在广义相对论的牛顿极限下,我们求解了枚举模型中引力势的泊松方程。在$T\times T\times T$模型中点状大质量源的情况下,我们证明了引力势在连接邻近单元中相同质量的直线上(即在不存在质量的点)没有确定的值。显然,这是一个非物理的结果,因为宇宙天体的动力学在这种情况下是不确定的。避免这个问题并在胞元的任何一点上得到正规解的唯一方法是在某些区域上涂抹这些质量。因此,在$N$ -体模拟中,引力体的涂抹不仅是一种技术方法,而且是一种物理证实的过程。在$\; T\times T\times R\; $和$\; T\times R\times R$拓扑的情况下,没有办法得到任何物理上合理和非平凡的解决方案。我们在这里得到的唯一解决方案是将这些拓扑简化为$T\times T\times T$拓扑。
2015-05-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
TransverseDiff gravity is to scalar-tensor as unimodular gravity is to General Relativity
横向微分同胚(TDiff)理论是从量子角度来看的有充分动机的引力理论,它基于规范对称性原理。这项工作的主要贡献是牢固地建立了TransverseDiff和更著名的标量张量引力之间的对应关系-以其更一般的形式-,这种关系完全类似于单模引力和广义相对论之间的关系。然后,我们评论TDiff的观测方面。结合这个证明,我们导出了一个非常普遍的规则,它决定了在什么条件下,固定规范对称性的过程可以等价地应用于导致运动方程的变分原理之前,而不是标准过程,后者发生在之后;这个规则适用于没有导数的规范固定项。
2012-05-22 gr-qc hep-th math-ph
Recent Improvements in Testing General Relativity with Satellite Laser Ranging
在这项工作中,某些方面的检测在地球的弱引力场通过激光测距数据到一些现有的或拟议的大地测量卫星的某些广义相对论效应进行了审查。重点是测试机构的轨道的透镜Thirring阻力,重力磁钟效应和重力电近地点移动。研究了某些系统误差源的影响。介绍了一个实验,其目标是用LAGEOS卫星在10^(-3)级测量地面场的PPN参数β和γ。一个修改后的版本,拟议的LARES任务进行审查。
2002-05-22 astro-ph gr-qc physics.geo-ph
$BF$ gravity
$BF$重力包括所有基于$BF$理论变形的重力公式。这样的变形由拓扑$BF$作用量的约束或势项组成,这些作用量将一些规范自由度转变为物理自由度,特别是产生了广义相对论。$BF$公式为引力场的许多经典和量子方面提供了新的和深入的见解,为被称为自旋泡沫模型的量子引力方法奠定了基础。本文对$D$维广义相对论及其他相关模型的$BF$公式作了一个独立的统一的处理,着重于它们的经典方面,并包括一些新的结果。
2016-10-06 gr-qc hep-th math-ph