A domain of spacetime intervals in general relativity
仅仅从一个可数稠密事件集和因果关系出发,就有可能用纯序论的方式重建一个全局双曲时空。其最终原因是,全局双曲时空属于一个等价于称为区间域的特殊域类别的范畴。
2004-07-26 gr-qc
Thermodynamics of Spacetime and Unimodular Relativity
在文献中,应用于每一时空点的局部Rindler视界的黑洞熵公式,导出了作为时空系统状态方程的爱因斯坦场方程。在本文中,我们认为,由于因果结构和离散时空的关键作用,在这种方法的自然框架是单模相对论,而不是广义相对论。结果表明,该状态方程是无迹单模相对论场方程,它唯一地确定了无迹应力张量。最近推广到非平衡态热力学被证明是等价的共形相关的时空度规,并满足能量动量守恒,而不调用熵产生。我们认为,宇宙学常数应该具有量子涨落,在更深的层次上,度规可能具有统计起源。
2007-02-03 gr-qc
On the relation between mathematical and numerical relativity
数值相对论中大尺度双星黑洞的研究工作使得数值相对论和数学相对论之间的区别越来越大。本文讨论了这种情况,并给出了广义相对论中数值方法和数学方法成功相互作用的一些例子。
2006-07-17 gr-qc
Semiconformal symmetry- A new symmetry of the spacetime manifold of the general relativity
本文提出时空的一种新对称性——半共形曲率共线,建立其与已知对称性的联系,并在非零与零电磁场中研究了该性质。
2019-01-10 gr-qc
On the principle of relativity and electrostatics in a flat spacetime with a compact spatial dimension
我们研究了一个具有紧凑空间维度的平坦时空,并对Bansal、Laing和Sriharan关于局部实验可以确定惯性观测者在这个时空中是否具有“特权”的主张提出了异议。
2007-12-23 gr-qc
Relationship of gauge gravitation theory in Riemann-Cartan spacetime and general relativity theory
研究了黎曼-嘉当时空中规范引力理论的最简单变形,它导致宇宙学奇点问题和暗能量问题的解决。结果表明,在一般引力系统的情况下,通过对引力拉格朗日量的不定参数作一定的限制,该理论导出了具有有效宇宙学常数的爱因斯坦引力方程。
2017-04-19 gr-qc
An Einstein-Bianchi system for Smooth Lattice General Relativity. II. 3+1 vacuum spacetimes
我们将以爱因斯坦-比安奇系统的形式给出一组完整的方程,描述时空中一般光滑晶格的演化。所有20个独立的黎曼曲率将与晶格的腿长平行地演化。我们将证明曲率的演化方程形成了一个双曲系统,并且相关的约束被保留。这项工作是我们以前的论文arXiv:1101.3171的爱因斯坦-比安奇系统的史瓦西时空一般3+1真空时空的推广。
2011-04-07 gr-qc
A2: Mathematical relativity and other progress in classical gravity theory - a session report
我们报告了在华沙举行的第20届广义相对论和引力国际会议(GR 20)的A2会议“数学相对论和经典引力理论的其他进展”的选定口头贡献。
2014-03-20 gr-qc
An Einstein-Bianchi system for Smooth Lattice General Relativity. I. The Schwarzschild spacetime
第二个比安基恒等式可以被改写为黎曼曲率的演化方程。在这里,我们将报告这样一个真空静态球对称时空系统。这是两篇论文中的第一篇。在下面的文章中,我们将把这里发展的思想推广到一般的真空时空。在本文中,我们将展示我们的想法在史瓦西时空,并给出详细的数值结果。通过适当选择失效函数,我们发现该系统具有长期稳定性的优异结果。
2011-04-07 gr-qc
Junction Conditions and local Spacetimes in General Relativity
在目前的工作中,一个理论框架,重点是局部几何变形,以应付如何加入时空与不同的几何形状和物理性质的问题。使用这个框架,它表明,两个洛伦兹流形可以匹配的协议与著名的Darmois-Israel交界处的条件,通过局部变形相关联的时空度量彼此。基于这样的洞察力,度量可以适当地匹配,它表明,基本的几何方法允许本地时空的表征在广义相对论。此外,它表明,这种方法可以处理的问题,不能通过使用标准的胶合技术。
2020-12-18 gr-qc
Doubly special relativity in de Sitter spacetime
本文讨论了双狭义相对论在弯曲de Sitter背景下的推广。该模型具有三个与时间无关的尺度,即光速$c$、几何曲率半径$α$和普朗克能量$κ$,并且可以在非对易位置空间中实现。可以构建一个模型,该模型表现出位置和动量的互换以及$α$和$κ$的互换的对偶性。
2008-02-08 gr-qc
Affine sphere spacetimes which satisfy the relativity principle
在洛伦兹-芬斯勒时空理论的背景下,如果指标(观察者空间)是均匀的,则相对性原理在时空点上成立。我们指出,在四维时空中,只有三种运动学模型,它们遵循相对性原理的精确形式,并且所有观察者都同意它们的时空体积。它们必然有仿射球面指标。对他们来说,每一个观察者看到一个点发出的闪光时,会分别观察到一个以该点为重心的膨胀的(a)球体、(b)四面体或(c)圆锥体。第一个模型对应于洛伦兹相对论,第二个模型已经被几位作者研究过,尽管与仿射球的关系没有被注意到,最后一个模型以前没有被认识到,这里对它进行了一些详细的研究。对称群分别为$O^+(3,1)$、$R^3$、$O^+(2,1) \times R$。在第二部分中,致力于广义相对论理论,我们表明,场方程可以通过测量芬斯勒拉格朗日对称性,同时避免直接使用芬斯勒曲率。我们构造了一些著名的仿射球时空,它们在适当的速度极限下分别返回史瓦西时空、克尔-席德时空、克尔-德西特时空、克尔-纽曼时空、陶伯时空和FLRW时空。
2017-02-22 gr-qc
Isolated horizons in numerical relativity: constructing the excised Kerr spacetime in Dirac gauge
利用Dirac规范下Einstein方程的约束形式,我们提出了在完全广义相对论下计算黑洞时空的切去准定态初值的方法。真空时空设置的数值构造使用孤立视界形式主义,我们特别处理我们的方程的共形度规部分,假设全球平稳。我们表明,一个无边界处理可以使用的地平线上的方程有关的共形度规。我们将这一发现与文献中以前的建议,并使用我们的结果来评估广泛使用的共形平坦近似计算黑洞初始数据。
2010-02-25 gr-qc
The intrinsic derivative and centrifugal forces in general relativity: II. Applications to circular orbits in some familiar stationary axisymmetric spacetimes
在前一篇文章中,我们用所有可能的时空分裂方法解释了时空几何,并将这些方法应用于一些常见的静止轴对称时空中的圆轨道。这有助于更直观地描述它们的旋转特征,包括自旋进动效应,并将Abramowicz,de Felice和其他人关于黑洞时空中圆形轨道的相关工作置于更一般的背景下。
2001-06-05 gr-qc
Center of mass in special and general relativity and its role in an effective description of spacetime
在这方面的贡献,我们建议的方法,几何概念应该被定义在涉及量子物质的物理操作。通过这种方式,我们可以预期,某些深藏在时空概念根源中的(可能是有害的)理想化可能会被排除在外。特别是,我们认为时空只能用物理(因此也是扩展的)粒子来探测,这些粒子可以有效地用坐标来描述,而这些坐标不能用与粒子自旋成正比的项来对易。
2009-01-21 gr-qc
The origin of the spacetime metric: Bell's `Lorentzian pedagogy' and its significance in general relativity
本文的目的是评价J. S.贝尔在他的论文《如何教授狭义相对论》中,探讨了狭义相对论与爱因斯坦1905年至1952年思想的一致性。一些言论也在这方面外尔的哲学相对论和他1918年的规范理论。最后,有人认为,洛伦兹教学法-它强调运动学和动力学之间的重要联系-澄清杆和时钟在广义相对论的作用。
1999-10-19 gr-qc
Categorical Geometry and the Mathematical Foundations of Quantum General Relativity
我们探讨了用更高范畴理论和拓扑理论取代点集拓扑作为量子广义相对论基础的可能性。我们讨论BC模型及其解释问题,并与因果网站的建设。
2006-03-01 gr-qc
Energy and Momentum of a Stationary Beam of Light in the New General Relativity
给出了新广义相对论中引力场的精确解。这个解创造了Bonnor时空。这个时空描述了静止光束的引力场。这个解的能量和动量是在Weitzenb{ \rm $\ddot{o}$ }ck时空的框架下,使用Møller在(1978)中给出的能量-动量复形计算的。
2006-10-16 gr-qc
Quantum Interference to Measure Spacetime Curvature: A Proposed Experiment at the Intersection of Quantum Mechanics and General Relativity
提出了在近地轨道(LEO)上利用原子干涉测量黎曼曲率张量分量的实验方案。我们表明,在量子相位$Δϕ$的原子,可以沿着两个相交的测地线的差异是由$mR_{0i0j}/\hbar$倍的时空体积包含在测地线。我们对$Δϕ$的表达式也适用于长波长极限的引力波。
2003-04-07 gr-qc
A lattice worldsheet sum for 4-d Euclidean general relativity
提出了一个四维欧氏量子广义相对论的格点模型。它显示了如何这个模型可以表示在自旋网络的世界表的总和,并解释这些世界表作为时空几何给出,基于正则圈量子化GR中自旋网络所定义的几何,时空几何具有普朗克尺度的离散性,这种离散性“自然地”产生于SU(2)表象自旋的离散谱(而不是使用时空晶格)。动力学的晶格模型是\cite{Rei97a}的经典晶格模型的形式量子化,它在连续极限下再现了欧几里得广义相对论。
1997-11-17 gr-qc
Dual geometries and spacetime singularities
几何对偶性的概念在Brans-Dicke理论和广义相对论的背景下讨论。它表明,在某些特定的解决方案,时空奇点,出现在通常的黎曼广义相对论可能会避免在其对偶表示(Weyl型广义相对论)。这种对偶表象提供了一个无奇点的世界图景,它在物理上等价于经典的广义相对论图景。
2000-02-21 gr-qc
$κ$-General-Relativity I: a Non-Commutative GR Theory with the $κ$-Minkowski Spacetime as its Flat Limit
针对DSR模型中$κ$-闵可夫斯基时空的引力理论构建难题,通过扭变形扩展IGL(3,1)群构建了以其为平坦极限的自洽非对易广义相对论,解决了经典极限对应问题,为DSR动力学和唯象研究奠定基础。
2025-10-03 gr-qc
Relaxations of perturbations of spacetimes in general relativity coupled to nonlinear electrodynamics
考虑了广义相对论(GR)与非线性电动力学(NED)耦合的三种著名的正则精确解,即Maxwell正则时空、Barthel正则时空和Hayward正则时空,它们既可以描述正则黑洞,也可以描述无视界几何.通过与Schwarzschild时空和Reissner-Nordström时空的弛豫时间的比较,估计了黑洞和无视界时空的标量、电磁和引力微扰的弛豫时间.它已被证明,所考虑的几何在GR耦合到NED从来没有消失的圆形光子轨道,并考虑到这一事实,这些时空总是振荡的电磁扰动与准正规频率(QNF)。此外,我们已经表明,在程函制度的电磁扰动可以是一个强大的工具,以确认(i)光线不遵循零测地线在NED的弛豫率;(ii)如果底层的解决方案有一个正确的弱场限制麦克斯韦电动力学(LED)的圆形光子轨道的角速度。
2019-03-09 gr-qc
Modified Special Relativity on a fluctuating spacetime
最近有人提出,相对论对称性的变形,如变形狭义相对论(DSR)中所考虑的那些,可以看作是在不可忽略(尽管很小)的量子引力涨落存在下测量理论的结果[1,2]。在本文中,我们明确考虑的情况下,时空的平坦度规赋予随机波动,并为一个自由粒子,我们表明,DSR的测量和经典动量的空间之间的非线性关系,可以导致平均的随机波动的尺度集是德布罗意波长的粒子。作为说明性的例子,我们明确考虑一些简单的随机过程的平均过程,并讨论我们的结果的物理意义。
2006-07-06 gr-qc
The Mechanics of Spacetime - A Solid Mechanics Perspective on the Theory of General Relativity
我们提出了一个弹性本构模型的重力,我们确定物理空间的弹性超板称为“宇宙织物”和时空织物的世界体积的中间超曲面。使用拉格朗日公式,我们表明,织物的行为来自胡克定律是类似的时空每广义相对论的场方程。该研究是在小应变的极限下进行的,或者类似地,在弱的和接近静态的引力场的极限下进行的。织物的拉格朗日外的夹杂物被证明具有相同的形式作为自由空间的爱因斯坦-希尔伯特拉格朗日。织物的性质如应变、应力、振动和弹性模量与重力和空间的性质有关,如重力势、重力加速度、引力波和自由空间的能量密度。通过引入广义相对论的力学类比,我们使固体力学工具的应用能够解决宇宙学中的问题。
2018-03-15 gr-qc
Killing Vectors in Spacetime of the De Sitter Invariant Special Relativity
本文利用Killing矢量方法建立了de Sitter/Anti-de Sitter不变量狭义相对论(dS/AdS-SR)。通过用$Λ\neq 0$求解Einstein方程,确定了dS/AdS-SR的基本惯性度规为Beltrami度规$B_{μν}(x)$。相应的Killing方程是十个一阶偏微分方程组。得到了它们的最一般解,并求出了所有10个独立的Killing向量。这些结果证实了Beltrami度规具有极大的时空对称性。得到了10个Killing-Noether电荷。它们是SR理论中的能量、动量、洛仑兹助推和角动量,用$Λ\neq 0$。因此,dS/AdS-SR是一致的建立与$Λ\neq 0$通过Killing矢量方法,而不是不流行的经典域理论的真空。
2017-07-08 gr-qc
Classical tests of general relativity in the Newtonian limit of Schwarzschild-de Sitter spacetime
最近的研究表明,尽管以前有人声称宇宙学常数会影响光的弯曲。在本文中,我们研究的背景下,牛顿极限的Schwarzschild-de Sitter时空采用的质量和能量的特殊相对论等价的光弯曲和水星的近日点的进步。在这两种情况下,直到一个常数因子,我们发现相同的结果在完全广义相对论处理相同的现象。这些近似和直观的论证清楚地表明,在广义相对论处理这些现象时,$Λ$的存在会产生什么样的效应。
2009-07-04 gr-qc
Three Dimensional Numerical Relativity with a Hyperbolic Formulation
本文讨论了数值相对论中3+1爱因斯坦演化方程的Bona-Massó双曲形式的一个成功的三维数值实现。数值代码,我们称之为“仙人掌”,提供了一个三维数值相对论的一般框架,并可以包括各种公式的演变方程,初始数据集和分析模块。我们展示了重要的代码测试,包括动态切片平坦空间,波时空和黑洞时空。我们讨论了每个时空的数值收敛性,并将结果与以前测试的代码基于其他形式主义,包括传统的ADM形式主义。这是第一次爱因斯坦方程的双曲型重新表述被证明适用于各种时空中的三维数值相对论。
1998-04-29 gr-qc
Adaptive mesh and geodesically sliced Schwarzschild spacetime in 3+1 dimensions
我们提出的第一个结果获得的3+1维自适应网格代码在数值广义相对论。的自适应网格结合使用的一个标准的ADM代码的动态切片史瓦西时空(测地线切片)的演变。我们认为,自适应网格是特别自然的背景下,广义相对论,除了自适应网格细化的数值效率之一,可能要使用内置的灵活性做数值相对坐标补丁。
1996-08-21 gr-qc
Coordinates, observables and symmetry in relativity
我们调查的相互作用和方程的对称性之间的联系,坐标的解释,可观的建设,并在时空理论的物理相对性原理的存在。使用精炼的概念的事件作为一个“点重合”之间的标量场,完全覆盖时空模型,我们还提出了一个自然的概括的关系的本地观测,不需要存在四个处处可逆的标量场。所有点重合的集合在一般情况下形成一个四维流形,它自然地与物理时空相一致。
2009-06-30 gr-qc
General Relativity and Quantum Jumps: The Existence of Nondiffeomorphic Solutions to the Cauchy Problem in Nonempty Spacetime and Quantum Jumps as a Provider of a Canonical Spacetime Structure
它表明,尽管一个普遍接受的概念,存在非空时空中的柯西问题的非纯解,这意味着正则互补条件的必要性。正是非定域量子跃迁提供了时空流形的正则整体结构,同样,也提供了正则互补条件。
2004-03-13 gr-qc quant-ph
Observers and their notion of spacetime beyond special relativity
量子引力效应可能会引导我们超越狭义相对论的框架来描述自然界,这似乎是合理的。在这种情况下,要么相对性原理被打破,要么它被维持。这两种情况(违反或变形的狭义相对论)是非常不同的,无论是概念和现象。我们讨论了它们对不同观测者的事件描述和时空概念的影响。
2018-06-05 gr-qc hep-th
Some mathematical problems in numerical relativity
数值相对论的主要目标是长时间模拟不能用微扰论处理的高度非线性时空。这涉及分析、计算和物理问题。目前,实现物理有用性的全球模拟的主要僵局是分析/计算性质的。我们在这里提出了一些例子,分析的洞察力可以提供有用的指导,改善数值方法。
2004-04-21 gr-qc
Towards a wave--extraction method for numerical relativity: III. Analytical examples for the Beetle--Burko radiation scalar
甲虫和伯克最近介绍了一个背景-独立的标量曲率不变量的广义相对论,携带的信息,只有在一般的时空引力辐射,在这种辐射的情况下是无可争议的定义。在本文中,我们采用了一种形式主义,只使用空间数据,因为它们被用于数值相对论和计算的甲虫-Burko辐射标量的一些分析的例子,特别是线性化的爱因斯坦-罗森圆柱波,线性化的四极波,克尔时空,鲍恩-约克初始数据,和卡斯纳时空。这些例子说明了如何甲虫-伯克辐射标量可以用来检查的引力波的内容的数值生成的时空,以及它如何可以提供一个有用的诊断初始数据集。
2005-11-18 gr-qc
Coherent States for 3d Deformed Special Relativity: semi-classical points in a quantum flat spacetime
我们分析了三维变形狭义相对论(DSR)的量子几何和时空点的概念,在这样的背景下,确定与相干态,最大限度地减少时空坐标算子之间的不确定性关系。我们在黎曼和洛伦兹情形下构造了这个相干态系统,并研究了它们的性质和几何解释。
2005-09-26 gr-qc hep-th
Mathematical Structure of Tetrad Equations for Vacuum Relativity
本文通过计算相应的外微分系统的Cartan特征,证明了Buchman和Barclay关于真空引力的四元偏微分方程是适定的。仪表专业化进行了讨论。对于这个场论,我们发现了一个Cartan 4-形式,以及它的内在形式拉格朗日密度。
2005-01-24 gr-qc
Dyonic Simpson Visser black-bounce spacetime surrounded by an exotic Einstein cluster in general relativity
Universidad Surcolombiana(南哥伦比亚大学);University of Malta(马耳他大学);NASA Goddard Space Flight Center(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心)
本文提出双荷辛普森-维瑟黑洞反弹时空作为广义相对论精确解,由爱因斯坦星团与电磁场共同提供源项,实现正则黑洞时空。
2026-10-30 gr-qc
Energy Contents of Some Non-Vacuum Spacetimes in Teleparallel Gravity
本文在广义相对论的遥平行等价框架下阐述了能量动量问题。为此目的,我们考虑能量动量处方来自的约束方程的积分形式中开发的远程平行等价的广义相对论的哈密顿公式。我们用这种方法来研究稳态轴对称爱因斯坦-麦克斯韦解和宇宙弦时空的能量-动量。这些时空的角动量,引力和物质的能量动量通量也进行了评估。结果表明,遥平行理论的结果与广义相对论的结果是比较相似的。
2009-10-02 gr-qc
Numerical Relativity Beyond Astrophysics
虽然计算机模拟在相对论中的主要应用是天体物理系统,如黑洞和中子星,但数值方法在广义相对论的研究中也有重要的应用,广义相对论是时空本质的基础理论。本文概述了其中的一些应用。特别是,我们涵盖(i)调查的时空奇异性的性质,如那些发生在内部的黑洞和大爆炸宇宙学。(ii)研究了引力坍缩中黑洞形成的临界行为。(iii)弦论启发的研究,特别是在超过4个时空维度的黑洞和引力坍缩与负宇宙学常数时空的类似物。
2016-06-09 gr-qc
Mimicking Black Holes in General Relativity
本论文的中心主题是对黑洞模仿者的研究和分析。介绍了黑洞模仿者的概念,并在经典广义相对论的框架内考察了各种模仿者时空模型。在球对称条件下,这些模拟者被分为规则黑洞和可穿越虫洞。所研究的规则黑洞可以进一步归类为静态时空,然而可穿越的虫洞可以有一个动态(非静态)的喉道。对最近提出的含有Misner-Sharp准局域质量指数抑制的规则黑洞模型计算了天体物理观测量。这个同样的规则黑洞模型然后被用来通过“剪切和粘贴”技术来构建虫洞。由此产生的虫洞,然后分析内的Darmois-以色列薄壳形式主义,和线性化的稳定性分析(动态)虫洞喉进行。又提出了另一个规则黑洞模型时空,扩展了以前的工作,试图通过量子“变形”的史瓦西时空构建一个规则的黑洞。在经典广义相对论的框架内再次分析由此产生的时空。除了黑洞mimickers的研究,我开始与狭义相对论的理论的一个简短的概述,其中一个新的和新颖的结果是在广义方向上使用四元数的相对论速度的组合。这是成功的介绍微分几何的概念需要连续介绍广义相对论。在分析上面讨论的特定黑洞模仿者之前,我们将对时空奇点的概念进行彻底的讨论。
2021-09-30 gr-qc
Generic rotating regular black holes in general relativity coupled to nonlinear electrodynamics
在非线性电动力学和广义相对论的耦合下,基于最近引入的与电荷或磁荷相关的球对称一般规则黑洞时空,构造了规则旋转黑洞和无视界时空,对于特殊的时空参数值,这些时空约化为Barthel时空和Hayward时空.我们发现,弱和强的能量条件违反了这些通用的旋转黑洞的柯西视界内。给出了旋转黑洞与无视界时空的边界,确定了黑洞的视界和能层的边界。我们介绍了分离的卡特方程的测地线运动在这些旋转时空。对于最有趣的新类的规则时空,对应的磁荷的麦克斯韦场在弱场极限的非线性电动力学,我们确定的结构的圆形测地线,并讨论其性质。研究了中性粒子围绕“麦克斯韦”旋转规则黑洞沿稳定圆形轨道运动的周转星运动。我们表明,由遥远的观察者测量的周转频率和有关的中性测试粒子的振荡运动沿着稳定的圆形轨道周围的旋转奇异和定期麦克斯韦黑洞总是小于克尔时空。
2017-04-24 gr-qc
Spacetime from locality of interactions in deformations of special relativity: the example of $κ$-Poincaré Hopf algebra
本文在修正动量合成定律的基础上,提出了一个关于狭义相对论的相对论性推广中的时空概念的新建议。相互作用的定域性是定义粒子质点系的时空结构的原理。基于$κ$ -Poincaré Hopf代数的公式作为一个特殊的例子被证明包含在这个框架中。
2017-11-22 gr-qc hep-th
Applications of, and Extensions to, Selected Exact Solutions in General Relativity
在这篇论文中,我们考虑了广义相对论与爱因斯坦方程精确解有关的几个方面。在第一部分中,引力平面波的罗森形式进行了调查,我们制定了一个形式主义,写下任何任意极化在这种形式。除此之外,我们还将该算法扩展到任意维数,并写出了圆偏振Rosen波的显式解。在第二部分中,我们构造了一个特殊的超局部极限,它沿着任意时空中的任意类时测地线,与著名的类光彭罗斯极限非常相似。这个极限导致了Bianchi I型时空。这些时空的性质,包括爱因斯坦方程,应力能量守恒和Raychaudhuri方程的检查在这个限制的上下文中。进一步明确地给出了Bianchi I型时空是对角时空的条件,并考察了该极限对时空物质含量的影响。
2011-07-28 gr-qc
Berwald spacetimes and very special relativity
在这项工作中,我们研究Berwald时空及其真空动力学,后者是基于Finsler推广的爱因斯坦方程来自单位切丛上的行动。特别地,我们考虑一类特殊的时空,它们是非常狭义相对论(VSR)线元的非平坦推广,我们称之为非常广义相对论(VGR)。我们推导出VGR线元是Berwald型的充要条件。我们提出了两个新的例子与相应的真空场方程:Finslerian推广的消失标量不变(VSI)时空在爱因斯坦的引力,以及最一般的均匀和各向同性的VGR时空。
2018-11-01 gr-qc math.DG
Covariance of the algebra of constraints of 4-D general relativity
我们认为,标准的正则处理GR突破体现时空协变性。我们提出了新的变量进行规范变换和时空的超同态的可约表示。提出了一个建议,旨在实现这些对称性的规范级的行动。
2011-05-05 gr-qc
Linking Covariant and Canonical General Relativity via Local Observers
哈密顿引力依赖于对“空间”的任意选择,可能会模糊时空对称性。我们提出了一个替代方案,显然时空协变的制定,但区分“空间”和“时间”变量。关键是从观察者的角度来观察动力场--一个在局部洛伦兹变换下也会变换的单位类时向量场。一方面,所有的场都是时空场,在时空对称下是协变的。另一方面,当观察者场垂直于空间叶理时,场自动落入哈密顿形式,恢复Ashtekar公式。我们认为,这提供了一个桥梁之间的Ashtekar变量和协变相空间方法。我们还概述了一个框架,其中的“空间的观察者”是根本的,时空几何本身可能是依赖的。
2012-06-04 gr-qc
From Geometry to Numerics: interdisciplinary aspects in mathematical and numerical relativity
本文评述了当前数学和数值广义相对论关系的某些方面。重点放在孤立系的描述上,特别强调黑洞研究的最新进展。根据数值相对论和数学相对论之间的相互作用,讨论了有关渐近平坦性、初值问题、约束方程、演化形式、几何不等式和准定域黑洞视界等问题。
2008-01-30 gr-qc
Implications of Kleinian relativity
受超材料的启发,我们提出了一个协变机制的粒子在克莱因时空,并显示它的一些效果,如时间收缩和长度膨胀。给出了点粒子相对论动量和能量的新表达式。为了说明新的力学,我们描述了均匀牛顿引力场下的粒子运动。我们还重新审视了克莱因时空中的自由自旋半粒子问题,讨论了一些量子意义,如外尔费米子色散关系的约束,并适应超材料模拟系统克莱因时空。
2021-02-25 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
General Relativity, Time and Determinism
爱因斯坦的广义相对论使用满足爱因斯坦引力场方程的时空来模拟物理宇宙。到目前为止,爱因斯坦的理论在天体物理和宇宙学层面上都非常成功地模拟了观测到的引力现象。爱因斯坦方程的时空解的集合已经被有效地用于模拟物理宇宙,这是一个非常小的子集的完整的解决方案。在这个更大的集合中,有许多时空存在与时间有关的奇怪现象:有一些解包含了决定论和实验结果的可预测性崩溃的区域(陶布-努特时空),还有一些解包含了决定论崩溃的区域(哥德尔宇宙)。这些奇怪的解的存在是否会导致我们质疑爱因斯坦理论在模拟物理现象中的有用性?相反,它是否应该引导我们认真寻找物理学中奇怪的时间现象?或者我们应该简单地把这些解决方案当作我们可以忽略的异常(如果令人尴尬的)分心?在这篇文章中,在介绍了狭义和广义相对论的一些基本思想,并讨论了时空是爱因斯坦方程的解意味着什么之后,我们探索了时空解在模拟天体物理事件和宇宙学中的应用。然后,我们研究了一些时空的解决方案,其中决定论和因果关系打破,我们将这种现象与彭罗斯的“强宇宙审查猜想”,最后我们讨论上述问题。
2016-10-20 gr-qc
The warp drive: hyper-fast travel within general relativity
它显示了如何,在广义相对论的框架内,没有虫洞的引入,它是可能的修改时空的方式,允许宇宙飞船以任意大的速度旅行。通过宇宙飞船后面的时空的纯粹局部膨胀和宇宙飞船前面的时空的相反收缩,在扰动区域之外的观察者所看到的比光速更快的运动是可能的。由此产生的扭曲让人想起科幻小说中的“曲速驱动”。然而,正如虫洞所发生的那样,为了产生像这里讨论的时空扭曲,需要奇异物质。
2000-09-05 gr-qc
On Proper Time in General Relativity
本文给出了在广义相对论中,固有距离$s$与固有时间$τ$之间的关系$ds=cdτ$.给出了弯曲时空中$dτ$和$dt$之间的一般关系。对于平坦的时空,这个关系可以简化为狭义相对论的关系。
2019-12-09 gr-qc
Dirac spinors for Doubly Special Relativity and $κ$-Minkowski noncommutative spacetime
我们构造了一个狄拉克方程,它与最近提出的“双重狭义相对论“的一个方案相一致,这种相对论既有一个与速度无关的速度标度(仍然自然地与光速常数相一致),又有一个与长度/动量无关的长度/动量标度(可能由普朗克长度/动量给出)。我们发现,第二个非线性标度的引入只会引起狄拉克旋量结构的轻微变形。我们还表明,我们的修改后的狄拉克方程自然出现在构建一个狄拉克方程的kappa-Minkowski非对易时空。以前的一些启发性的研究已经论证了双重狭义相对论在卡帕-闵可夫斯基中的可能作用,但对于为了确保两个尺度的相对独立性而应该实现的一致性要求的性质仍然模糊不清。我们发现,一个关键的作用是由选择的微分在卡帕-闵可夫斯基。一个被广泛研究的微分选择确实导致了我们的双重狭义相对论狄拉克方程,但是另一个流行的微分选择遇到了不同的情况。
2003-12-09 gr-qc
Modified General Relativity and quantum theory in curved spacetime
通过适当的修改,量子场论的多自旋Klein-Gordon(KG)方程可以适用于自旋为0,1,1/2的弯曲时空。微观世界中的相关粒子在所有时空坐标上都以波的形式运动。从洛伦兹时空中存在的线元场$(X^β,-X^β) $出发,由包含$X^β $和协变导数的作用泛函导出自旋为1的KG方程$\nabla_μ\nabla^μX^β=k^{2}X^β $.构造了自旋为0的KG方程和自旋为1/2的Dirac旋量与其厄米共轭的外积的KG方程。因此,$ X^β $充当基本量子矢量场。自旋为1的KG方程的对称部分$ \tilde{\varPsi}_{αβ}$是度规的李导数。这通过引力场的能量-动量张量将多自旋克莱因-戈登方程与修正的广义相对论(MGR)联系起来。由于作用泛函在同构群Diff(M)下的不变性,不限于Lorentz群,$ \tilde{\varPsi}_{αβ}$可以沿$ X^β $瞬时传递信息.这在洛伦兹形式主义中建立了纠缠的概念。MGR和量子理论各自的定域/非定域特性不再是统一理论的不可逾越的问题。
2021-11-23 gr-qc