Surface gravity in dynamical spherically symmetric spacetimes
提出了动态球对称时空视视界表面引力的定义。它是基于一个独特的叶理，通过引入零超曲面。参数化超曲面的函数可以被解释为由某个遥远的静态观察者均匀发射的光波的相位。该定义由于其非局部性质，在静态情况下给出了可接受的表面重力值。虽然这个定义是由出射的零射线的行为所激发的，但事实证明，广义表面引力、任何径向移动的观察者的加速度和所观察到的入射光信号的频率变化之间存在简单的联系。特别是，这给出了一个实用而简单的方法，任何测地线观测者都可以通过测量下落光波的红移来确定表面引力。地表重力场可以表示为沿入射零线的物质场量的积分，这表明它是沿视视界的连续函数。提出了视地平面积变化的公式，并讨论了解释的可能性。最后给出了一些四维和二维黑洞解的表面引力的具体表达式。
1996-03-22 gr-qc
Physically adequate proper reference system of a test observer and relativistic description of the GAIA attitude
在PPN形式主义的框架内，提出了测试观测者物理上适当的真参考系的相对论定义。根据GAIA项目中接受的命名法，该参考系被称为质心参考系（CoMRS）。阐述了CoMRS的建议定义与国际天文学联合会（IAU）2000年关于相对论的决议之间的相互关系。本文还解释了CoMRS起源时的四分体表象。本文介绍了如何利用这种四分体表示来计算观测到的光线方向与IAU重心天体参考系中相应坐标方向之间的关系。有人认为，运动学上的非旋转CoMRS是自然选择的参考系的观察员（如GAIA卫星）的态度应该建模。简要讨论了卫星相对于其CoMRS的相对论性转动运动方程。提出了一种简单的卫星姿态描述算法。
2004-03-11 astro-ph gr-qc
Spacetime and observer space symmetries in the language of Cartan geometry
我们引入了一个对称生成向量场的定义，该向量场在流形上具有一阶约化Cartan几何。我们应用这个定义的物理动机的一些例子，并表明，我们新引入的对称性的概念与通常的对称性概念的仿射，黎曼-嘉当，黎曼和Weizenböck几何，这是传统上被用作时空模型。此外，我们讨论的情况下，嘉当几何，可用于模拟观察者空间，而不是时空。我们展示了观察者空间上的哪些向量场可以被解释为底层时空流形的对称生成器，因此可以被称为“时空”。最后，我们将这种结构应用到芬斯勒时空，并表明芬斯勒时空上的对称生成向量场确实与其观察者空间上的时空向量场一一对应。
2016-08-20 gr-qc hep-th math-ph
Observers with constant proper acceleration, constant proper jerk, and beyond
本文在闵可夫斯基时空中讨论了常固有$n$加速度概念和消失$(n+1)$加速度概念之间的区别。通过$n$ -加速度，我们本质上是指一个点粒子的轨迹的位置矢量的高阶时间导数，适用于闵可夫斯基时空或最终弯曲时空。$2$ -加速被称为Jerk，$3$ -加速作为Snap，等等。至于{ \sl适当} $n$ -加速的概念，我们给出了一个具体的定义，涉及瞬时comoving框架的观察员，我们讨论，在这样的框架中，在寻找一个表征这一概念的困难作为一个洛伦兹不变的声明。我们展示了如何Frenet-Serret形式主义有助于解决这个问题。特别是，我们发现，我们的定义的观察者与恒定的固有加速度对应的第三曲率不变$κ_3$消失（因此，运动是三维闵可夫斯基时空）连同恒定的第一和第二曲率不变量和限制$κ_2 < κ_1$，特定的情况下$κ_2=0$是一个通常提到的文献。我们将这些概念推广到弯曲时空，其中平面中的轨迹的概念被第二曲率不变量$κ_2$的消失所取代。在此条件下，常固有$n$ -加速度的概念与$(n+1)$ -加速度的消失的概念相一致，其特征在于第一曲率不变的$κ_1$是固有时间的$(n-1)$ -次多项式。我们说明了我们的一些结果与闵可夫斯基，德西特和史瓦西时空的例子。
2019-03-13 gr-qc
Considerations of particle definitions in the functional Schroedinger formalism
在文献中经常提到，弯曲时空中QFT中的粒子类似于广义相对论中的坐标，因此在物理上是没有意义的。通过给出场论相空间坐标与粒子数的对应关系，明确地证明了这一点。通常，粒子定义中的模糊性只是随着时空上可能的观测者集合而变化。然而，相空间上的坐标有更大的选择，特别是对于具有无限自由度的场系统。因此，对于时空上的一组坐标（一类共运动观测者），在相空间上有许多不同的坐标可供选择。这证明了当定义为谐振子的能级时，粒子概念的真正空洞。为了给粒子下一个定义，我们必须指明探测它们的仪器。安鲁-德威特探测器就是这样一种仪器，所以我们发现它给出了一个有物理意义的粒子定义并不感到惊讶。我们给出了一个明确的例子德西特时空和解释如何粒子的定义为能级的谐振子是毫无意义的，即使在简单的情况下。这首先通过将Unruh-Dewitt检测器的响应与数字运算符的期望进行比较来完成。其次，我们证明了通过选择相空间上的坐标，可以将具有平坦空间截面的FRW上的自由Klein-Gordon场的哈密顿量变成具有与时间无关的质量和频率的谐振子集合。此外，我们展示了一个新的方法来确定波泛函的已知状态，如共形真空。
2011-06-23 gr-qc
The energy-momentum tensor of gravitational waves, Wyman spacetime and freely falling observers
在广义相对论（GR）中，引力的能量动量张量（EMTG）的一个好的定义是一个困难的，如果不是不可能的，任务。另一方面，在它的远程并行版本中，被称为广义相对论的远程并行等价物（TEGR），人们可以以一种非常令人满意的方式定义EMTG。本文证明了线性化引力波（GWs）的TEGR的EMTG与文献中通常给出的GR的形式相同。此外，在自由下降帧（FFF）中获得了具有$+$偏振的$pp-$波的EMTG的精确版本。与前面的情况不同，能量密度可以是正的，也可以是负的，这取决于波的细节。在静态坐标系和FFF坐标系下，得到了Wyman时空的引力能量密度。事实证明，观察者在自由降落时可以测量重力的影响。
2018-08-19 gr-qc
New Approach to Quantum Field Theory for Arbitrary Observers in Electromagnetic Backgrounds
提出了一种电磁背景下的量子场论的新形式，它采用了与传统多粒子量子力学类似的方法。重点放在系统的（薛定谔图像）态上，用狄拉克态的斯莱特行列式来描述，而不是场算符$\hatψ(x)$（这在这种方法中是多余的）。真空状态“在时间$τ$”被定义为斯莱特行列式的基础上的跨度的负频谱的“第一次量化的”哈密尔顿$\hat{H}(τ)$，从而提供了一个具体的实现狄拉克海。一般的S-矩阵元素的理论推导出的时间依赖的Bogoliubov系数，表明S-矩阵如下直接从斯莱特行列式之间的内积的定义。直接从传统的多粒子量子力学继承的“厄米延拓”过程，允许在不诉诸于一套完整的正交模式的情况下定义第二量子化算子，并提供了理论的一般期望值的极其直接的推导。“雷达时间”的概念，主张邦迪在他的工作中的k-演算，是用来概括粒子的解释，以一个任意移动的观察员。粒子结果的定义，它{ \it only}取决于观察者的运动和存在的背景，而不取决于任何坐标或量规或粒子探测器的选择。我们将这种方法与传统的方法进行比较和对比各种衍生。我们的粒子定义可以被看作是对吉本斯方法的任意观察者的概括。
2001-03-27 gr-qc hep-th quant-ph
Counterintuitive properties of relativistic relative motion for accelerated observers
本文针对狭义相对论教学中经典直觉与理论效应的矛盾，提出加速观测者情境下相对论性相对运动的两个反直觉性质，其推广可助力理解广义相对论中的静态引力场与视界本质。
2024-11-21 gr-qc
Ponzano-Regge model revisited II: Equivalence with Chern-Simons
我们提供了一个数学定义的规范固定Ponzano-Regge模型表明，它给出了一个衡量的空间上的平坦的连接，其体积是明确的。然后，我们证明了Ponzano-Regge模型可以等价地表示为基于D（SU（2））的色链的Reshetikhin-Turaev求值：一个非紧量子群是SU（2）的Drinfeld双和Poincare代数的变形.这证明了自旋泡沫量子化与没有宇宙学常数的三维引力的Chern-Simons量子化是等价的。我们将这种对应推广到物理观测量期望值的计算和粒子的插入。
2005-02-14 gr-qc hep-th math.QA
Two observers calculate the trace anomaly
我们采用Massacand和Schmid的计算方法，将时间和真空的坐标独立定义与Capri和Roy的定义相结合，计算了1+1维弯曲时空中无质量标量场的迹反常。计算只需要一个简单的调节器和正常的顺序产生众所周知的结果$\frac{R}{24π}$在一个简单的方式。
1996-01-25 gr-qc hep-th
On the accelerated observer's proper coordinates and the rigid motion problem in Minkowski spacetime
物理学家对加速观测者感兴趣已经有一段时间了。自从狭义相对论问世以来，许多作者试图在闵可夫斯基时空的框架下理解这些观测者。与这些观察者相关的最重要的问题之一是刚性运动的有问题的定义。在本文中，我写的度量的Frenet-Serret曲率和适当的坐标系的一般加速观测器。然后，我用这种方法来创建一个系统的方法来构建一个刚性运动在闵可夫斯基时空。最后，我通过将其应用于两个著名的观察员，即Rindler和旋转的，并通过创建一组观察员，也许，可以被解释为一个刚性的圆柱体旋转，同时加速沿旋转轴的好处。
2013-10-03 gr-qc hep-th
Computation of Lyapunov Exponents in General Relativity
李雅普诺夫指数（LEs）是动力系统混沌的重要指标。在广义相对论中，LE的经典定义遇到了困难，因为它不是坐标不变的，时空坐标失去了它们在牛顿动力学中的物理意义。本文提出了相对论性LE的新定义，并给出了它在任意坐标系中的算法，它代表了观测到的两个相邻粒子（一个“观察者”和一个“邻居”）之间空间距离的变化规律，在弯曲时空中是真正的坐标不变性。
2003-06-21 gr-qc
Observer dependent geometries
从广义相对论中，我们学到了广义协变性和定域洛伦兹不变性的原理，这些原理是从这样一个事实得出的：我们把可观测量看作时空流形上的张量，而时空流形的几何是由洛伦兹度规模拟的。然而，对量子引力的研究暗示着这些对称性的打破，以及更一般的非张量几何结构的可能存在。这些方法的可能影响是不同的观察者之间的非张量变换定律和一个依赖于几何的概念。在这项工作中，我们审查两个不同的框架，观察者依赖的几何，这可能会提供线索的引力量子化和可能的解释，迄今无法解释的现象：芬斯勒时空和嘉当几何观察者空间。我们讨论它们的定义，性质和应用到观察者，场论和重力。
2014-09-11 gr-qc hep-th math-ph
Restoration of matter-antimatter symmetry in the multiverse
在多元宇宙中，宇宙可以与时空纠缠在一起，它们都在内部观察者在粒子物理实验中经历的时间变量方面膨胀。两个宇宙的时间变量通过一种对跖对称性联系在一起，这可能解释了为什么我们的宇宙中没有反物质：根据定义，对于任何观察者来说，反物质都是在观察者的伙伴宇宙中产生的。分隔两个宇宙的时空的欧几里德区域充当了防止物质-反物质坍缩的量子屏障。
2017-06-20 gr-qc hep-th
Work and work-energy theorem in curved spacetime
提出了引力功和总外力对一般时空背景中运动的大质量探测粒子所作的功的定义。这些定义以标量积分的形式给出，因此与坐标选择无关。然而，对观测场的选择的依赖是必不可少的和不可避免的。在闵可夫斯基、史瓦西、赖斯纳-努德斯特龙和克尔-纽曼时空的情况下检查了定义，并在慢运动或远场极限下验证了与牛顿力学定义的一致性。
2021-11-16 gr-qc hep-th
Prescriptions for measuring and transporting local angular momenta in general relativity
对于弯曲时空中的观测者，从观测者的切空间到自身的线性化庞加莱变换的对偶空间的元素可以自然地解释为局部线性和角动量。我们提出了一个操作程序，通过它，观察者可以测量这些量只使用有关的时空曲率在他们的位置。当观察者在静止、真空、渐近平坦的时空中，在类空或零无穷远附近应用时，有一种意义，即这个过程产生了时空的明确定义的线性动量和角动量。我们还描述了一个一般的方法，通过该方法，观察者可以将局部线动量和角动量从一个点传输到另一个点，这改进了以前的处方。这种输运一般不是路径无关的，但在相同的限制范围内，对于测量的动量，这种输运变得与路径无关。输运公式是用微分方程来定义的，但它也可以被解释为在一个特定的直和矢量束中的平行输运。利用这个丛上联络的曲率，我们计算并讨论了输运律的完整性。我们预计，这些测量和输运定义最终可能会被证明对于澄清渐进平坦时空的邦迪-梅茨纳-萨克斯荷的物理解释有用。
2016-02-04 gr-qc
Foundations of Finsler spacetimes from the Observers' Viewpoint
重新审视相对论性时空的物理基础，以检查芬斯勒时空在多大程度上处于它们的框架中。基于惯性观察者的论点（如在狭义相对论和经典力学的基础上）被证明与空间和时间测量中的双线性近似相对应。当广义相对论通过放弃第一个线性化而出现时，芬斯勒时空通过放弃第二个线性化而出现。经典的Ehlers-Pirani-Schild方法进行了仔细的讨论，并证明是兼容的洛伦兹-芬斯勒的情况下。利用{ \em观测空间}讨论了Finsler时空的精确数学定义.特别注意的是在一些问题，如：事实上，洛伦兹-芬斯勒度规将是物理上可测量的因果方向上的锥结构，对时空模型的影响，一些显然无害的假设可微性，或测量的可能性变化的光速。
2020-04-20 gr-qc math.DG
Radar Time and a State-Space Based Approach To Quantum Field Theory In Gravitational and Electromagnetic Backgrounds
在最近的一篇论文（hep-th/0103228）中，提出了一种新的费米子QFT初值公式，它适用于任何电磁背景下的任意观测者。这种方法表明在任何时候都有一个一致的粒子解释，“雷达时间”的概念用于将这种解释推广到任意移动的观察者。在本文中，我们扩展了这种形式主义，使引力背景。依赖于粒子的解释将吉本斯的定义推广到了非定常时空。这允许考虑任何观察者，提供一个粒子解释，该粒子解释{ \it only}取决于观察者的运动和背景，而不取决于任何坐标或规范的选择，或取决于其粒子探测器的细节。与已知的结果的一致性证明了Rindler空间和deSitter空间的情况下。雷达时间也被认为是一个任意运动的观察者在一个任意的1+1维时空，并为一个共同运动的观察者在一个3+1维FRW宇宙与任意的比例因子$a(t)$。有限体积的测量和它们的波动也进行了讨论，允许一个人说，与可定义的精度在哪里和何时观察到的粒子。
2002-07-11 gr-qc hep-th
Radar orthogonality and radar length in Finsler and metric spacetime geometry
雷达实验将时空的几何学与观测者对空间长度的测量联系起来。我们调查芬斯勒时空的雷达实验，导致雷达正交性和雷达长度的一般定义。与观察者正交的方向雷达形成观察者经历的空间等时表面，并且雷达长度是观察者与空间对象相关联的物理长度。我们证明了这些概念上的四阶多项式芬斯勒时空几何可能出现的面积度量或前度规线性电动力学或在量子引力现象。在闵可夫斯基时空几何的显式推广中，我们明确地导出了观察者静止坐标系中欧氏空间长度测度的偏差。
2014-10-07 gr-qc math-ph math.DG
De Sitter Thermodynamics from Diamonds's Temperature
Rovelli [1]提出的热时间假说认为时间流动的物理基础是物理的，并对某些特殊情况下的温度给出了定义。我们通过将德西特时空中的匀加速观测者与闵可夫斯基时空中的钻石联系起来，在德西特时空中验证了这一假设。然后，作为它的应用，我们研究了dS时空中有限寿命均匀加速观测器的热效应，推广了Minkowski时空[2]中的相应结果.此外，注意到一个具有有限寿命的均匀加速dS观测器对应于嵌入Minkowski时空中具有有限寿命的Rindler观测器，我们证明了时空热力学的全局嵌入Minkowski时空（GEMS）图像在这种情况下是有效的。这是对GEMS图像的一个相当重要和出乎意料的概括，也是对热时间假设和GEMS图像的进一步验证。
2005-06-16 gr-qc hep-th
On the metric bundles of axially symmetric spacetimes
给出了轴对称几何中度量丛的定义，并给出了爱因斯坦方程解的具体例子。Pugliese和Quevedo（2019）引入了这些结构来解释黑洞（BH）和裸奇点（NS）的一些性质，通过分析固定观测者的极限频率进行了研究，这是这些黑洞时空的Killing视界定义的基础。在Pugliese和Quevedo（2019）中，我们介绍了NS Killing throats的概念以及与度量捆绑相关并由其解释的瓶颈。特别地，我们证明了视界频率可以指出BH和NS之间的联系。我们详细介绍了这个定义一般和审查的度量丛的一些基本性质，在不同的框架和精确的解决方案。
2019-10-11 astro-ph.HE gr-qc
Rigidly rotating ZAMO surfaces in the Kerr spacetime
如果克尔时空中的一个静止观察者的角速度$ω$有一个特定的值，那么他/她的角动量为零，这个值取决于观察者的位置。具有相同角速度$ω$的零角动量观测者的世界线构成一个三维曲面，该曲面具有产生时间平移和旋转的Killing矢量与之相切的性质，我们称这样的曲面为刚性旋转ZAMO曲面.这个定义可以自然地推广到黑洞内部的表面，在那里ZAMO的轨迹正式成为类空的。这样的表面的一般性质是存在的线性组合的Killing向量与常系数，使他们正交在it. In本文中，我们讨论的性质的刚性旋转ZAMO表面内外的黑洞和这些对象的相关性的一些有趣的物理问题。
2014-08-27 gr-qc hep-th
Momentum density of spacetime and the gravitational dynamics
本文引入了一个协变的四维矢量$\mathcal{G}^a[v]$，它可以被解释为具有速度$v^a$的观测者对时空几何的动量密度，并描述了它的性质：（a）要求物质加几何的总动量对所有观测者是守恒的，导出了引力场方程。因此，物质如何弯曲时空完全取决于动量守恒原理。(b)$\mathcal{G}^a[v]$可以以类似于经典力学中哈密顿量的通常定义的方式与引力拉格朗日量相关联。(c)在时空中的测地线观测者会发现守恒的总动量在壳层上为零。(d)由同向运动的观测者测量的空间区域中的壳层上的守恒总能量将等于边界表面的总热能。(e)一个区域的离壳引力能等于本体的ADM能加上边界的热能之和。这些结果表明，$\mathcal{G}^a[v]$可以作为一个有用的物理量来探索引力理论。
2015-06-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quasi-black holes: definition and general properties
处于极端黑洞边缘但实际上在许多方面截然不同的物体被称为准黑洞。本文定义了准黑洞，并通过展示它们的性质，统一地处理了它们。主要的是（i）有无限的红移整个区域，（ii）时空表现出退化，几乎奇异的特征，但它们的曲率不变量在任何地方都保持完全正则，（iii）在所讨论的极限中，外部和内部区域变得相互不可穿透和不相交，尽管与通常的黑洞相反，这种分离是动力学性质的，而不是纯粹的因果关系，（iv）对于外部的遥远观测者，时空实际上与极端黑洞的时空是不可区分的。此外，还证明了准黑洞一定是极值的.与黑洞和虫洞物理学的连接也被绘制出来。
2007-10-06 astro-ph gr-qc hep-th
Gauged motion in general relativity and in Kaluza-Klein theories
在最近的一篇论文[1]中，我们对定常时空引入了Killing运动的一个新的推广，即{ \it规范运动}，它表明这种时空的物理对称性可以通过这种新的对称性得到很好的描述。本文在对定常情形作了更详细的研究之后，给出了一般时空规范运动的定义。该定义是基于一个线程家庭的观察员和相关的reparametrization不变性引起的规范李导数。我们还将规范运动推广到Kaluza-Klein理论的情形。
2003-04-20 gr-qc hep-th
Definition of electric and magnetic fields in curved spacetime
针对弯曲时空中电场和磁场定义的参考系选择问题，本文指出将$F_{ab}$视为狭义相对论形式的流行方法无法定义外部电荷与电流密度，提出正交参考系为恰当选择，并证明该参考系下弱引力修正表现为Maxwell方程中的有效极化和磁化。
2023-05-06 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Finsler geometric extension of Einstein gravity
我们构造引力动力学芬斯勒时空的作用积分的单位切丛。这些时空是满足必要因果性质的洛伦兹度量流形的推广。将物质场与芬斯勒引力耦合的过程完成了我们的新理论，在度量几何的极限下，它始终等价于爱因斯坦引力。我们提供了一个精确的几何定义的观察员和他们的测量，并表明，通过不同的观察员通信的变换形式的广群，一般化通常的洛伦兹群。此外，我们还讨论了Finsler时空对称性的实现。我们使用我们的结果来分析一个特定的时空模型，导致Finsler几何细化的线性化史瓦西解。
2012-03-09 gr-qc math-ph math.MP
Modifications to Lorentz invariant dispersion in relatively boosted frames
我们从不同参考系观测的角度研究了光子速度的能量依赖性的含义，这是量子引力理论中最近研究最多的候选效应之一。我们研究如何同时爆发的光子将被测量的两个观察者与相对速度，建立一些相关的条件的理论的一致性。对于洛伦兹变换仍然有效的情况下，这些一致性条件使我们能够通过明确描述提升框架中的量子引力尺度相对于其在优选框架中的定义的修改来表征洛伦兹对称性的违反。当应用到相对论性的情况下与变形的洛伦兹不变性，保持惯性观察者的等价性，我们发现一个有见地的表征的必要性，在这样的框架中采用时空几何的非经典功能，例如，事件是在同一时空点的一个观察者不能被认为是在同一时空点的其他观察者。我们的研究结果还表明，至少在原则上（甚至可能有一天在实践中），在相对增强的帧中测量光子的色散对于测试这些场景的目的特别有价值。
2010-09-21 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
