Newman-Penrose formalism and exact vacuum solutions to conformal Weyl gravity
该研究将Newman-Penrose形式体系用于Weyl共形引力的静态球对称源外部解研究，简化了两类已知解的推导，验证了其在Petrov D型时空共形引力解讨论中的便利性，并拓展了双参数虫洞解等相关研究。
2024-12-12 gr-qc hep-th math-ph
Newman-Penrose Formalism for Gravitational Shock Waves
讨论了自旋场对引力激波背景度规的一阶微扰。应用Newman-Penrose形式，得到了扰动方程的精确解.对于粒子物理学来说，这将是解决普朗克能量下散射粒子问题的一种方法。
1995-10-23 gr-qc
On Newman-Penrose constants of stationary space-times
我们考虑平稳时空的一般渐近表达式。利用Killing方程，将爱因斯坦方程的动力学自由度约化为入射引力波$Ψ_0$。得到了该函数的一般形式。借助于渐近代数特殊条件，证明了Newman-Penrose常数为零。
2006-12-18 gr-qc
The Gravitational Perturbation of a Morris-Thorne Wormhole and The Newman-Penrose Formalism
本文利用Newman-Penrose形式导出了Morris-Thorne虫孔的引力摄动。将Teukolsky方程应用于虫孔时空，计算了扰动Weyl标量$Ψ_{4}^{(1)}$，得到了它的主方程，并将其分解为自旋权为$-2$的自旋权球谐函数.为了简单起见，我们考虑由无压尘埃物质的单个高斯脉冲引起的扰动。
2019-10-17 gr-qc
A Newman-Penrose Calculator for Instanton Metrics
我们提出了一个Maple 11 +GRTensorII基于符号计算器的瞬子度量使用纽曼-彭罗斯形式主义。引力瞬子是爱因斯坦真空场方程的欧几里德签名的精确解。Newman-Penrose形式主义，它提供了一个工具箱，用于研究爱因斯坦场方程的精确解，被采用到瞬子的情况下，我们的代码将其转换为计算使用。
2017-10-12 gr-qc physics.comp-ph
Asymptotic structure of spacetime and the Newman-Penrose formalism: a brief review
对Newman-Penrose形式和时空的渐近结构作了简要的回顾。本文的目的是描述这些主题的最新发展，并对纽曼及其合作者发表的最重要的文章进行总结。此外，我们讨论了这种方法的某些方面，我们计算的自旋系数和Weyl标量的一般固定的轴对称时空在四分之一的基础上不同的主要零测地线方向所定义的。
2017-11-30 gr-qc
Asymptotic Weyl double copy in Newman-Penrose formalism
本文在Newman-Penrose形式中系统研究渐近Weyl双重拷贝，发现Newman-Unti规范下两个透明约束解可给出线性化与Einstein引力的Petrov类型N或D截断解。
2024-02-22 gr-qc hep-th
Complexity factor for black holes in the framework of the Newman-Penrose formalism
在这项工作中，我们引入{ \it复杂性因子}的背景下，自引力流体分布的情况下，黑洞采用Newman-Penrose形式主义。特别是，通过与球对称和静态的AdS黑洞，我们表明，复杂性因素可以解释在事件视界的自然方式。具体而言，热力学解释上述复杂性因素的压力部分支持范德华状态方程。
2022-08-18 gr-qc
Einstein-Maxwell-dilaton theory in Newman-Penrose formalism
本文研究了Newman-Penrose（NP）形式下的四维Einstein-Maxwell-Elementon（EMD）理论。我们将运动方程转化为NP形式，得到了渐近于平坦时空的解空间。然后，我们调查的引力和电磁记忆效应。我们发现，电子对位移和反冲记忆效应都没有贡献，但对延时记忆效应有贡献。
2020-08-29 gr-qc hep-th
Newman-Penrose scalars and black hole equations of state
在这项工作中，我们探讨了纽曼-彭罗斯标量之间的联系，包括彭罗斯-林德勒$\mathcal{K}$ -曲率，与渐近反德西特Reissner-Nordström黑洞的状态方程。本文从扩展相空间和视界热力学方法的观点简要地回顾了这些黑洞的状态方程，然后用定义视界处$\mathcal{K}$ -曲率的非零Newman-Penrose标量给出了这样一个方程的几何分裂。从这种分裂，一个可能的标量的解释是开发的背景下，最初讨论的黑洞热力学方法。然后，利用Bel-Robinson张量的平方根，提出了用压力或能量密度表示的视界条件，这些条件可以被理解为这些表面的另一种物理定义。
2020-04-06 gr-qc
A note on the Newman-Unti group and the BMS charge algebra in terms of Newman-Penrose coefficients
在Newman和Unti的意义下，重新讨论了四维零无穷远处渐近平坦时空的对称代数。在Bondi-Metzner-Sachs规范中，它被证明同构于无穷小共形重标度的交换代数的直和，bms为4。后一个代数是无穷小超平移与黎曼球面的共形Killing向量的半直和。无穷小的局部共形变换可以一致地被包含在内。我们求出了相应的Newman-Penrose系数的局部共形性质，构造了表面电荷并导出了它们的代数。
2013-01-23 gr-qc hep-th
A new approach to the Newman-Penrose formalism
本文研究了横四分体，即四分体中的Newman-Penrose形式。特别是它表明，在这种形式主义的动力学方程可以重铸在一个特别紧凑的方式，从而更好地理解形式主义本身。四分体的特殊选择不仅允许获得作为曲率不变量的简单函数的Weyl标量的表达式，而且自旋系数可以部分地以不变的方式确定，通过Bianchi恒等式的新表达式，以更直观和直接的方式显示各种自由度。我们希望这种方法是非常有前途的更好地理解所有的方程的纽曼-彭罗斯形式主义。这样一个新的洞察力的方程也可以证明是有用的推广纽曼-彭罗斯形式主义的更高的维度，从而允许更好地分析各种自由度，鉴于扩展到这种情况下的结果已经知道在四维。
2011-09-20 gr-qc
Double Kerr-Schild spacetimes and the Newman-Penrose map
本文将Newman-Penrose映射推广到更广泛的时空类别，并以Kerr-Taub-NUT-(A)dS时空为例构造自对偶规范场，验证其与经典双重拷贝结果一致，同时揭示场强具有不同于霍奇自对偶的离散电磁对偶性。
2023-09-18 gr-qc hep-ph hep-th
Spin coefficients and gauge fixing in the Newman-Penrose formalism
自1962年引入以来，纽曼-彭罗斯形式主义已被广泛用于爱因斯坦方程的分析和数值研究，例如Teukolsky主方程，或作为数值相对论中强大的波提取工具。尽管有许多应用，但牛顿-彭罗斯形式主义中的爱因斯坦方程看起来很复杂，不容易应用于时空的一般研究，主要是因为物理自由度和规范自由度以非平凡的方式混合在一起。在本文中，我们接近整个形式主义的目标表示的自旋系数作为四分体不变量的函数，一旦一个特定的四分体被选中。我们表明，这是有可能做到这一点，并首次给出了一个通用的任务，以及所需的数量和身份的指示。
2017-03-09 gr-qc
General relation between Aretakis charge and Newman-Penrose charge
本文重新研究了极值黑洞时空的Aretakis荷与弱渐近平坦时空的Newman-Penrose荷之间的关系。建立在最近的工作Godazgar，Godazgar和教皇，我们提出了一个明确的一般关系，这些数量之间的电荷密度是如何映射的。作为一个非平凡的例子，我们提供了这两个量的计算和它们的显式关系的极值克尔时空。
2018-11-25 gr-qc hep-th
BMS current algebra in the context of the Newman-Penrose formalism
从一个行动的原则，适应纽曼彭罗斯形式主义，我们提供了一个自包含的推导BMS电流代数，其中包括推广的邦迪质量损失公式的所有BMS发电机。在纽曼-彭罗斯方法的精神下，无穷小的超同态用四个标量而不是向量场来表示。在此框架下，从一个标准的算法构造了与背景的Killing向量相关的线性化理论的在壳闭余维两种形式。给出了用剩余规范变换代替精确Killing矢量时出现的破缺的显式表达式，并将其与前辛通量联系起来。
2020-02-25 gr-qc hep-th
Newman-Penrose quantities as valuable tools in astrophysical relativity
在这次演讲中，我将简要概述在天体物理相对论的两个不同背景下正在进行的工作，即旋转恒星时空的研究和在数值相对论中可靠地提取引力波模板的问题。在这两种情况下使用外尔标量和曲率不变量有助于澄清重要的问题。
2004-11-03 astro-ph gr-qc
Linear Newman-Penrose charges as subleading BMS and dual BMS charges
本文将渐近平直时空中次领头阶 BMS 与对偶 BMS 荷推广至 r^{-1} 所有阶，阐明线性 Newman-Penrose 荷无限层级的渐近对称性起源及其守恒性与超平移不变性的缺失。
2023-04-25 gr-qc hep-th
The Newman-Penrose formalism in quadratic gravity
二次重力约束根据Newman-Penrose类量重新表述。在这样的框架语言中，场方程表示Ricci张量分量的线性代数系统。原则上，将Ricci分量与标准几何恒等式结合起来的过程可以用类似于广义相对论的方法来应用。这些结果可用于各种后续的分析和物理解释承认的解决方案，二次引力。在这里，我们证明了这种方法的实用性，明确证明一般命题限制时空几何的假设下，一个特定的代数类型的曲率张量。
2022-09-29 gr-qc hep-th
Einstein-Schrodinger theory using Newman-Penrose tetrad formalism
爱因斯坦-薛定谔理论被修正为包含一个由零点涨落引起的大宇宙学常数。这个乘上对称度规的"外"宇宙学常数被假定几乎被乘上非对称基本张量的薛定谔"裸"宇宙学常数所抵消，这样总的宇宙学常数就与测量一致了。这个修正的爱因斯坦-薛定谔理论以纽曼-彭罗斯的形式表示，并使用四元组方法来证实它非常接近普通的广义相对论和电磁学。的解决方案的连接的基本张量的四分体框架中导出。一个精确的电偶极子解的四元组形式被证明是近似的Reissner-Nordstrom解决方案和彼得罗夫D型。
2005-07-10 gr-qc
A numerical study of Penrose-like inequalities in a family of axially symmetric initial data
我们目前对黑洞引力坍缩的描述依赖于两个假设：i）由此产生的奇点隐藏在事件视界后面--弱宇宙审查猜想--ii）时空最终会稳定下来，进入一个稳态。在这种情况下，包含视视界的最小面积由ADM总质量的平方所限定（彭罗斯不等式猜想）。根据Dain等人2002年的研究，我们用数值方法构造了一个或几个边缘捕获面的轴对称初始数据族。对这些数据讨论了Penrose和相关的几何不等式。作为一个副产品，它示出了如何彭罗斯不等式可以用作一个明显的地平线探测器数值例程的诊断。
2007-12-11 gr-qc
A complete correspondence between the Newman-Penrose and 1+1+2 formalisms
Institute of Mathematics, Henan Academy of Sciences（河南省科学院数学研究所）；University of Cape Town（开普敦大学）；North-West University（西北大学）；South African Astronomical Observatory（南非天文台）
本文建立了 Newman--Penrose 形式与 1+1+2 半四维协变形式之间的完整对应关系，通过将 Newman--Penrose 旋量系数、Ricci 标量和 Weyl 标量用 1+1+2 分解的标量、矢量和张量变量表示，为广义相对论的两种广泛使用的方法提供了直接词典，并给出了 Newman--Penrose 量的几何解释。作为应用，推导了局部旋转对称 II 类时空中未来外俘获视界存在的必要条件，用 Ricci 和 Weyl Newman--Penrose 标量及宇宙常数表示。
2026-08-06 gr-qc
Gravitational perturbations in the Newman-Penrose formalism: Applications to wormholes
在这项工作中，我们研究了静止和球对称虫洞中引力扰动的线性稳定性问题。为了这个目的，我们采用纽曼-彭罗斯形式主义，这是非常适合于处理引力辐射在广义相对论，以及这个理论的几何方面。用这种方法我们得到了描述Regge-Wheeler规范中奇宇称引力微扰行为的“主方程”。这个方程后来被应用到一类特定的莫里斯-索恩虫洞，也到度量的渐近平坦的标量场虫洞。这些时空产生的方程的分析表明，没有不稳定的振动模式所产生的类型的扰动在这里研究。
2021-04-26 gr-qc
Angular diameter distances reconsidered in the Newman and Penrose formalism
利用Newman和Penrose自旋系数（NP）形式，我们推导了宇宙时空中的角直径距离的Dyer-Roeder方程。我们证明了NP形式的测地偏差方程是一般Friedman-Robertson-Walker（FRW）时空的Dyer-Roeder方程，并在平坦FRW度规受引力势扰动的情况下考察了角直径距离与红移的关系.我们研究的情况下，引力势表现出薄的引力透镜的属性的扰动，演示如何弱透镜剪切和收敛作为扰动的Dyer-Roeder方程的源项。
2016-01-11 astro-ph.CO gr-qc
Force-free Currents and the Newman-Penrose Tetrad of a Kerr Black Hole: Exact Local Solutions
在前一篇文章中，我们推导了一类在克尔背景下无力磁层的解。这里，由电磁矢量势$A$的环面分量的常数值定义的流动表面由$θ$的常数值产生。电磁流矢量沿着几何学的落原理零测地线矢量流动。随后，我们推广了这一点，得到了一个外向的原则零测地向量。在这篇文章中，我们得到的解决方案是互补的上述标准。也就是说，这里的溶液具有由恒定径向坐标$r$的球体产生的流动表面，并且电流矢量由$m$和$m^\star$的线性组合产生，$m$和$m^\star$是Newman-Penrose无效四分体中的剩余基矢量。
2015-05-29 gr-qc
Gravitational vacua in the Newman-Penrose formalism
本文在Newman-Unti规范下求解了曲率张量消失的Newman-Penrose方程，得到引力真空解，并证明其超平移荷在含Holst、Pontryagin和Gauss-Bonnet项时仍严格为零。
2024-09-03 gr-qc hep-th
A Penrose-Type Inequality with Angular Momentum and Charge for Axisymmetric Initial Data
ADM质量的下限建立在角动量，电荷，和视界面积的上下文中的最大，轴对称的初始数据的爱因斯坦-麦克斯韦方程组，满足弱能量条件。如果在视界上，给定的数据在一定程度上与相关模型的Kerr-Newman数据一致，则该不等式退化为带角动量和电荷的修正的Penrose不等式.此外，还证明了一个刚性的声明，从而实现平等的当且仅当数据集产生的规范片的克尔-纽曼时空。
2021-01-17 gr-qc math-ph math.DG
Einstein-Cartan-Dirac equations in the Newman-Penrose formalism
我们制定的Einstein-Cartan-Dirac方程的Newman-Penrose（NP）形式主义，从而提出了一个更准确和明确的分析以前这样的研究。这些方程以透明的方式显示了爱因斯坦-狄拉克方程是如何通过引入挠率而得到修正的。特别地，Hehl-Datta方程以NP符号表示。然后，我们描述了Minkowski时空中Hehl-Datta方程的几种解，特别是一种孤立子解，它消除了相应Dirac解的非物理行为。目前的工作作为一个前奏，类似的研究非简并庞加莱规范重力。
2018-06-28 gr-qc hep-th quant-ph
On Killing vector fields and Newman-Penrose constants
研究了具有一个Killing向量场的渐近平坦时空。使用多齐次展开（即1/r和ln r的幂级数）渐近求解Killing方程，并逐阶求解。这些展开式的首项的解产生了Killing向量场的渐近形式。通过分析Killing场在零无穷远点上的轨道，讨论了Killing场的可能类。利用Killing方程的可积性条件，得到了对Weyl张量分量（σ_0，σ_1，σ_2）和剪切力（σ）的约束。约束方程的解的行为进行了研究。结果表明，对于非超平动的Killing场，约束方程的特征是Killing场约束到零无穷远的轨道。作为一个应用，助推旋转对称时空被考虑。如果时空是非多均匀的，那么对N_0的约束被用来研究产生纽曼-彭罗斯常数的系数的行为，如果时空是多均匀的，那么产生对数纽曼-彭罗斯常数。
1999-03-25 gr-qc
The Newman-Penrose Map and the Classical Double Copy
规范引力对偶性可以说是我们理解量子引力的最大希望。在将某些引力理论中的散射振幅与规范理论中的散射振幅联系起来方面已经取得了相当大的进展--一种被称为“双拷贝”的对应关系。最近，在经典环境中也实现了双重复制，作为规范理论和引力的精确解之间的映射。我们在这里提出了一个新的映射之间的某类真正的，精确的爱因斯坦方程组的解和自对偶的解决方案的平坦空间真空麦克斯韦方程组。这张地图，我们称之为“纽曼-彭罗斯地图”，是很好的定义，即使是非真空，非稳态时空，提供了一个系统的框架，探索重力解决方案的背景下，以前没有研究过的双副本在这种设置。为了说明这一点，我们在这里提出的纽曼彭罗斯地图的史瓦西和克尔黑洞，和Kinnersley的光子火箭。
2020-07-28 gr-qc hep-ph hep-th
On quasi-local charges and Newman--Penrose type quantities in Yang--Mills theories
本文将P. Tod对具有酉群的杨-米尔斯场引入的准定域荷概念推广到具有任意规范群的非阿贝尔规范理论，并计算了它在空间无穷远和零无穷远的小球极限和大球极限.我们表明，半简单的规范群没有合理的定义产生守恒的总电荷和纽曼-彭罗斯（NP）型量在零无限的一般，辐射配置。阐明了它们在场组态和规范群结构方面的守恒条件。我们还计算了NP数量的固定，渐近解的场方程与消失的磁荷，并说明这些明确的解决方案与各种规范组。
2011-05-30 gr-qc hep-th
The non-linear perturbation of a black hole by gravitational waves. III. Newman-Penrose constants
本文通过计算Newman-Penrose（NP）常数，继续研究Schwarzschild黑洞对入射引力波的非线性响应。NP常数是定义在零无限$\mathscr{I}^+$上的五个复的、叠加不变的量，尽管在60年代提出，但它们从未在非平稳设置中计算过。我们通过数值实现弗里德里希的广义共形场方程，其半全球的演变产生直接访问$\mathscr{I}+$。NP常数的积分表达式的推广，使他们的计算在一个更一般的规范，更适合输出的数值演变。讨论了在定义中固定固有自由度的规范方法。NP常数，然后计算各种不同的入射波剖面轴对称，然后在3+1的所有五个非零的对称性假设。
2023-01-12 gr-qc
Twistor Space Origins of the Newman-Penrose Map
最近，我们引入了“Newman-Penrose映射”，这是爱因斯坦方程的某类解与真空麦克斯韦方程组的自对偶解之间的一种新的对应关系，我们表明它与经典的双拷贝密切相关。在这里，我们给出了一个替代的定义，这种对应关系的数量自然定义的扭量空间，和一个剪切自由零测地同余闵可夫斯基空间的twistorial字符是由克尔定理。这种重新表述的优点是它本质上是纯几何的，在扭曲空间上的时空同态和射影变换下都是明显不变的。虽然最初的公式化的地图可能是更方便的大多数明确的计算，twistorial公式，我们在这里提出的可能是更大的理论效用。
2022-07-02 gr-qc hep-ph hep-th
Polyhomogeneity and zero-rest-mass fields with applications to Newman-Penrose constants
本文讨论了零静质量场和引力的多齐性（用$1/r$和$\ln r$表示的渐近展开）及其与Newman-Penrose（NP）常数的关系。本文证明了在闵可夫斯基时空中传播的自旋- $s$零静止质量场，如果不服从“剥离定理”，则渐近展开式中的对数项自然出现.引起缓慢下降的术语，在高级领域中有一种自然的解释。讨论了这些场与NP常数之间的关系。当背景时空是弯曲的和多均匀（一般）的情况下被认为是。自由场必须是多齐次的，但由于连接而产生的对数项出现在$1/r$的更高次幂上。在重力的情况下，它表明，它是可能的，以定义一个新的辅助领域，经常在零无穷大，并包含一些有关信息的渐近行为的时空。这个辅助的零静止质量场“在未来无穷远处求值（$i^+$）”产生对数NP常数。
1999-07-28 gr-qc
A possible correspondence between Ricci identities and Dirac equations in the Newman-Penrose formalism: towards an understanding of gravity induced collapse of the wave-function?
众所周知，在纽曼-彭罗斯形式主义中，黎曼张量可以用12个自旋系数表示为一组18个复一阶方程，称为里奇恒等式。这里的里奇张量是通过爱因斯坦方程确定的。弯曲时空中的狄拉克方程也可以用纽曼-彭罗斯形式表示为一组四个一阶耦合的波函数旋量分量方程。在本文中，我们提出，在适当地确定了具有四个自旋系数的四个狄拉克旋量分量之后，如果在联系中包括挠率，并且在适当地推广了能量动量张量之后，可以将N-P形式的狄拉克方程看作是里奇恒等式的一个特例。我们简要地评论与爱因斯坦-嘉当-西亚马-基布尔理论的相似之处。这项研究的动机是采取一些非常初步的步骤，发展一个严格的描述的假设，量子测量过程中的波函数的动力学崩溃是由重力引起的。
2014-10-15 gr-qc quant-ph
Penrose-like inequality with angular momentum for minimal surfaces
在轴对称时空中，彭罗斯不等式可以被加强到包括角动量。我们证明了这个不等式的一个版本的最小表面，更准确地说，一个下界的ADM质量方面的面积最小的表面，角动量和一个特定的措施的表面尺寸。我们考虑轴对称和渐近平坦的初始数据，并利用Geroch拟局部能量在2-曲面上沿反平均曲率流的单调性。
2018-01-25 gr-qc
Zero rest-mass fields and the Newman-Penrose constants on flat space
研究了自旋为1和自旋为2的零静质量场在平坦空间中传播的过程及其在无穷远附近的Newman-Penrose（NP）常数。这种分析的目的是澄清这些领域的数据之间的对应关系的类空超曲面和相应的NP常数在未来和过去的零无穷大的值。为此，弗里德里希的框架的圆柱体在空间无穷远表明，扩展的初始数据的球面谐波和权力的测地空间距离$ρ$空间无穷远，NP常数对应于数据的第二个最高可能的球面谐波在固定的顺序在$ρ$。此外，它表明，在这篇文章中考虑的类内的通用初始数据，在未来和过去的零无穷大的NP常数之间没有自然的对应关系-为麦克斯韦和自旋2场。然而，如果初始数据是时间对称的，则未来和过去的零无穷大的NP常数具有相同的信息。
2020-10-22 gr-qc hep-th
Newman-Penrose formalism in higher dimensions: vacuum spacetimes with a non-twisting geodetic multiple Weyl aligned null direction
利用最近发展起来的高维Newman-Penrose（NP）形式，分析了任意维中存在非扭曲测地多重Weyl零向（WAND）的真空时空.我们确定依赖的度规和Weyl张量的仿射参数r沿零测地线产生的WAND为III型和N型时空和一类特殊的II型和D型时空，包含例如Schwarzschild-Tangherlini黑洞和黑弦和膜。对于类型III和N，所有度量分量至多是r的二次多项式，而对于类型II和D，度量以及Weyl张量的r依赖性由对应于展开矩阵S_{ij}的秩的整数m确定。结果表明，对于非零膨胀，所有这些时空包含一个曲率奇点。作为一个说明性的例子，剪切扩展型N五维真空解也重新推导使用高维NP形式。然而，这个解可以用一个已知的四维N型度量与一个额外维度的直积来确定。
2008-11-03 gr-qc
Solutions to the Dirac Equation in Kerr-Newman Geometries including the black-hole region
Universität Regensburg（雷根斯堡大学）；Humboldt Universität zu Berlin（柏林洪堡大学）
本文利用能层穿透坐标和新曼-彭罗斯形式主义，研究克尔-新曼时空中的狄拉克方程，并推导了径向解在无穷远和柯西视界处的渐进行为。
2023-02-07 gr-qc math-ph math.AP
Kerr-Newman Solution and Energy in Teleparallel Equivalent of Einstein Theory
在爱因斯坦理论的远平行等价下，导出了引力场和电磁场耦合的带电轴对称精确解。它由三个参数"$ $--引力质量$M$、电荷参数$Q$和转动参数$a$“来表征，与之相关的度规给出了克尔-纽曼时空。平行矢量场和电磁矢势是轴对称的。然后，我们用引力能-动量计算总能量。能量被发现由其内部和外部共享。关掉电荷参数，我们发现没有能量被克尔-纽曼黑洞的外部共享。
2006-09-21 gr-qc
Electrodynamics in Friedmann-Robertson-Walker Universe: Maxwell and Dirac fields in Newman-Penrose formalism
用Newman-Penrose方法研究了Friedmann-Robertson-Walker时空中的Maxwell场和Dirac场。所有变量都是可分离的，由自旋加权球谐函数给出角度依赖性。所有的径向部分减少到障碍的渗透问题，主要是排斥力代表的离心能。光子场的两个螺旋态看到的是相同的势，但狄拉克场的螺旋态看到的是不同的势;其中一个分量甚至在开放宇宙中看到了吸引势。无质量场具有通常的指数时间依赖性;而有质量狄拉克场的时间依赖性则与宇宙尺度因子$a$的演化相耦合。用惠特克函数解决了充满辐射的平坦宇宙的情况。一个正式的系列解决方案，在任何FRW宇宙中有效，也提出了。麦克斯韦场的能量密度被明确地显示为$a^{-4}$。我们发现无质量狄拉克场的同向运动粒子数密度是守恒的，而有质量狄拉克场的同向运动粒子数密度则不守恒。粒子从某些区域流出，进入另一些区域，产生了某些线动量和角动量耗尽的区域，以及其他过剩的区域。这样的带电粒子流将构成一个电流，可以产生宇宙磁场。相比之下，这些大质量粒子的能量密度仍然是$a^{-4}$。
2006-06-23 astro-ph gr-qc
Geometric inequalities for axially symmetric black holes
广义相对论中的一个几何不等式涉及既有物理解释又有几何定义的量。众所周知，表征Kerr-Newman黑洞的参数满足几个重要的几何不等式。值得注意的是，其中一些不等式也适用于动态黑洞。这类不等式在描述引力坍缩中起着重要的作用，它们与宇宙监督猜想密切相关。轴对称黑洞是研究这些不等式的自然候选者，因为它们的准局域角动量是很好定义的。我们回顾最近的结果在这个问题上，我们也描述了背后的证明的主要思想。最后，列出了一系列相关的开放问题。
2012-03-01 gr-qc math-ph math.MP
The Penrose inequality for nonmaximal perturbations of the Schwarzschild initial data
证明了Schwarzschild数据的一类共形平坦轴对称非极大扰动满足Penrose不等式。视界的作用是由一个不一定是最小的边缘外捕获表面发挥的。
2019-12-30 gr-qc
A counter-example to a recent version of the Penrose conjecture
通过考虑合适的轴对称切片的Kruskal时空，我们构造反例的彭罗斯不等式的一个最近的版本在所谓的广义视视界。
2010-02-24 gr-qc math.DG
Efficiency of Penrose process in spacetime of axially symmetric magnetized Reissner-Nordström black hole
本文研究了轴对称磁化Reissner-Nordström黑洞中中性粒子和带电粒子的Penrose过程.我们从研究黑洞的几何形状开始，找到度规张量的$g_{tt}$分量为正的区域（即，$g_{tt}>0$）。有趣的是，发现条件$g_{tt}>0$不仅在被称为能层的事件视界附近满足，而且在远离事件视界的势阱轮廓中也满足。我们还表明，作为无量纲磁场$B$增加的轮廓的势阱$g_{tt}>0$相应地增长，并最终合并时，$B\gtrsim 1.6$的ergoregion。最后，我们研究了轴对称磁化黑洞的Penrose过程的效率，给出了磁场对Penrose过程的影响，并与Kerr黑洞的结果进行了比较.我们表明，当黑洞的电荷$Q$保持恒定时，对于{中性粒子（即，$q/m=0$）随$B$场的增大先增大后减小，而Kerr黑洞的$q/m=0$随旋转参数的增大而增大.然而，对于带电粒子的情况（即，当$q\neq 0$和$q/m$都足够大时（比如说$B\approx1$和$q/m>2.2$）}，效率总是随着$B$场的上升而增加，并且可以超过$100\%$。值得注意的是，$g_{tt}>0$所在的远离视界的区域的存在也有利于能量提取过程远离黑洞的影响。然而，从这些区域提取的能量纯粹是磁场的结果。
2022-07-25 gr-qc
Gravitational decoupling for axially symmetric systems and rotating black holes
我们介绍了一个系统的和直接的程序来产生毛旋转黑洞的球对称种子溶液变形。我们在重力解耦方法的背景下发展我们的分析，而不诉诸纽曼-詹尼斯算法。作为可能的应用的例子，我们研究如何修改克尔黑洞解周围的流体与守恒的能量动量张量。我们发现了Kerr和Kerr-Newman黑洞的非平凡扩展。我们证明了旋转带电黑洞可以具有与Kerr、Schwarzschild或Reissner-Nordström相同的视界，从而揭示了黑洞周围物质的可能观测效应.
2021-01-21 gr-qc
Repetitive Penrose process for charged particles in Kerr-Newman black holes
Damghan University（达姆甘大学）
研究极端Kerr-Newman黑洞中带电粒子的重复彭罗斯过程，建立非线性迭代框架，通过三转折点条件解析求解守恒方程，发现两种电磁耦合分别控制过程终止和提取效率，并识别出电荷参数空间中的四区域结构。
2026-07-01 gr-qc
On Stationary Axially Symmetric Solutions in Brans-Dicke Theory
在Brans-Dicke（BD）理论的框架下重新研究了稳态的轴对称Brans-Dicke-Maxwell解。我们看到，采用标准轴对称度规的特定参数化简化了获得该理论的轴对称电真空时空的恩斯特方程的过程。这种分析也使我们能够构建一个两个参数的扩展在约旦和爱因斯坦框架的老的解决方案生成技术经常用于构建轴对称的解决方案，BD理论的种子解决方案的广义相对论。作为该技术的应用，我们构造了几个已知的和新的解，包括宇宙学常数为零的普列班斯基-德米安斯基的一般轴对称BD-Maxwell解，即Kinnersley解和一般磁化的Kerr-Newman型解. Kinnersley溶液的一个特殊子类的一些物理性质和测试粒子的圆周运动，即，一个Kerr-Newman-NUT-型解的BD理论，也进行了一些详细的研究。
2015-11-26 gr-qc hep-th
Boundedness and Decay for the Teukolsky System in Kerr-Newman Spacetime II: The Case $|a| \ll M$, $|Q| <M$ in Axial Symmetry
本研究针对亚极端Kerr-Newman黑洞外时空的轴对称Teukolsky系统，通过推导无需球谐分解的广义Regge-Wheeler系统物理空间Morawetz估计，建立了其有界性与多项式衰减结果。
2024-07-15 gr-qc math-ph math.AP
Geometrothermodynamics of a gravitating system with axially symmetric metric
提出了接触统计流形中的一级相变理论来描述界面系统。该理论不受范德瓦尔斯类相变理论的限制。在此基础上，研究了具有轴对称度规的引力系统的几何热力学。在Newman-Unti-Tamburino度规下，这种几何热力学在空间ti，e中发生。
2017-05-12 gr-qc
Penrose Inequality for Gravitational Waves
研究了轴对称渐近平坦真空自引力系统。数值构造了一类具有视水平线的初始数据。所检验的解满足Penrose不等式。对大质量系统的分析和本文的结果表明，无论是大质量组态还是无源组态都满足Penrose不等式。
1993-12-02 gr-qc
(Conformal) Killing vectors in the Newman-Penrose formalism
本文提出了一种有效的技术，寻找Killing，位似，甚至适当的共形Killing向量的纽曼-彭罗斯（NP）形式主义。依靠，并延长，以前在GHP形式主义的结果，我们表明，（共形）Killing方程可以被替换为一组方程，涉及到四个NP微分算子应用到四个坐标系的李导数的repetators。至关重要的是，这些运营商指的是一个首选的四分体相对于（共形）Killing矢量，一个概念来定义。然后方程可以很容易地求解坐标的李导数，即（共形）基灵矢量的分量。如果某些坐标被内在地选择（在可能的情况下），即如果它们以某种方式与黎曼张量及其协变导数联系在一起，那么这些方程中的一些就变得微不足道了。如果四分体的一部分，即零方向和规范的一部分，可以内在地定义，那么该部分通常相对于任何基灵矢量是优选的。如果我们对四分体的固有部分作进一步的限制，相对于位似向量或真共形基灵向量，这也是正确的。如果由于零各向同性或规范各向同性，其中部分四元组甚至在原则上不能被内在地定义，四元组仅被定义为（通常）一个零旋转参数和/或规范因子，则NP-李方程变得稍微复杂，并且必须求解零旋转参数和/或规范因子的李导数。然而，一般方法保持不变，并且仍然比传统方法有效得多。给出了几个显式例子来说明该方法。
2001-11-13 gr-qc
Intrinsic Spectral Geometry of the Kerr-Newman Event Horizon
我们从Kerr-Newman事件视界的Laplacian谱中唯一地、明确地重建了它的瞬时内禀度规。在这个过程中，我们发现角动量参数，半径，面积，以及在不带电的情况下，质量，可以用这些本征值来写。在不带电的情况下，这立即导致克尔度规的唯一和明确的确定方面的频谱的事件视界。罗宾逊的"无毛”定理现在产生了一个推论：人们可以通过只听其事件视界的振动频率来“听到”不带电的静止轴对称黑洞时空的“形状”。
2006-03-16 gr-qc math-ph math.DG
Twisting asymptotic symmetries and algebraically special vacuum solutions
本文在Newman-Penrose形式下，通过移除Newman-Unti规范中的超曲面正交条件，获得了包含新边界自由度的通用渐近解空间，并推导出了最一般的代数特殊解空间。
2025-03-06 gr-qc hep-th
