Geodesic Structure of the Schwarzschild Black Hole in Rainbow Gravity
本文研究了彩虹引力中史瓦西黑洞的测地线结构,分析了零测地线和类时测地线的行为。我们发现,结构的测地线基本上不会改变时,半经典效应。然而,如果我们考虑到彩虹引力的影响,我们可以区分不同的场景。根据所考虑的彩虹函数的类型,惯性和外部观察者在测试粒子的径向和非径向运动中看到非常不同的情况。
2008-12-09 gr-qc
The geodesic structure of the Schwarzschild Anti-de Sitter black hole
在目前的工作中,我们发现了AdS黑洞的测地线结构。通过对粒子和光子相应的有效势的详细分析,我们找到了能级所允许的所有可能的运动。径向和非径向的轨迹进行了准确的评价为两个测地线。绘制了发现的轨道,以便直接可视化允许的运动。我们证明了这个黑洞的测地线结构呈现出史瓦西时空所不允许的新型运动。
2004-08-05 gr-qc
Geodesic Motion in the 5D Magnetized Schwarzschild-Like Solutions
通过将问题简化为测试粒子在有效势中的运动,分析了5D磁化Schwarzschild类解的测地线。在没有磁场的情况下,与史瓦西几何建立比较。嵌入图的构造,以可视化的几何度量。在忽略电磁相互作用的情况下,本文的研究对于低能超弦理论和Brans-Dicke理论也是有效的。
1994-03-10 gr-qc
Time domain calculation of the electromagnetic self-force on eccentric geodesics in Schwarzschild spacetime
我计算了作用在一个带电荷q的粒子上的自作用力,该粒子在史瓦西黑洞周围的一般测地线上运动。使用类似的方法开发的标量场的情况下,在以前的文件中讨论,我调查的保守(半先进加半延迟)和耗散(半先进减半延迟)件的自我力量的相对大小。我还显示了在模式和正则化方案中使用的正则化参数。
2011-12-16 gr-qc
Space and Space-Time geodesics in Schwarzschild geometry
广义相对论的史瓦西几何中的测地轨道方程在非相对论极限下简化为牛顿力学和物质粒子引力的普通圆锥截面。相反,史瓦西度规的空间子流形的测地轨道方程在任何给定的坐标时间对应于非物理的引力排斥在非相对论极限。这在一个基本的层次上证明了相对论时间的中心地位和关键作用,以及它与空间的密切的伪黎曼联系。相应地,一种普遍流行的描述,认为行星的测地线轨道是由太阳产生的空间曲率产生的,被表示为一个橡胶片,由于这个大质量物体的重量而浸入中间,即使在非相对论的极限下,也是错误的,误导了相对论的本质。
2018-04-01 gr-qc
Motion of a Vector Particle in a Curved Spacetime. II First Order Correction to a Geodesic in a Schwarzschild Background
研究了自旋对史瓦西和FRW时空中光子运动的影响。发现了对测地线运动的一阶修正,表明光子的世界线不像无自旋粒子的世界线那样位于一个平面内。
2005-10-18 gr-qc
SHORTCUT METHOD OF SOLUTION OF GEODESIC EQUATIONS FOR SCHWARZSCHILD BLACK HOLE
它示出如何使用的克尔-Schild坐标系可以大大简化的史瓦西解的测地线方程的制定。应用这一提法的数值计算方面的一个非旋转黑洞。同时给出了对Kerr解的推广。
1995-05-10 gr-qc
Solution for "geodesic" motion of a Schwarzschild black hole along a magnetic field in AdS2 x S2 space-time
给出了Bertotti-Robinson磁宇宙中静态空间均匀AdS ${}^2\times\mathbb{S}^2$时空中Schwarzschild黑洞的Einstein -麦克斯韦方程组组的精确解.在这个解中,黑洞在磁场的方向上具有有限的初始推动力,并与背景引力场和电磁场相互作用,进行“测地线”振荡运动。
2015-12-19 gr-qc
Timelike and null geodesics in the Schwarzschild space-time: Analytical solutions
本文重新探讨 Schwarzschild 测地线理论,基于 Weierstrass 和 Biermann 定理推导出用 Weierstrass 椭圆函数表示所有类时与零轨迹的解析公式,并引入 Mino 时间的类比。
2023-04-25 gr-qc
Complete analytic solution of the geodesic equation in Schwarzschild--(anti) de Sitter space--times
给出了Schwarzschild-de Sitter时空中测地线方程的完整解析解。的解决方案来自Jacobi反演问题限制的θ-因子。在它的最终形式的解决方案可以表示在克莱因西格玛函数的衍生物。这些解完全由特征多项式的零点结构来分类,该特征多项式依赖于能量、角动量和宇宙学常数。
2015-05-29 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
Geodesic equation in Schwarzschild--(anti-)de Sitter space--times: Analytical solutions and applications
给出了Schwarzschild-de Sitter时空中测地线方程的完整解析解。的解决方案是来自Jacobi反演问题限制到一组零的θ函数,称为θ因子。在它的最终形式的解决方案可以表示在克莱因西格玛函数的衍生物。不同类型的轨道的特点是在保守的能量和角动量以及宇宙学常数。利用解析解,讨论了宇宙学常数是否是先驱者反常的原因。导出了近星点位移及其后史瓦西极限。所发展的方法也可应用于高维Schwarzschild时空中的测地线方程。
2015-05-29 gr-qc
A new approximation of photon geodesics in Schwarzschild spacetime
在这篇研究笔记中,我们介绍了史瓦西时空中光子测地线的一种新近似,这种近似对于描述高度弯曲的轨迹特别有用,对于这种轨迹,初始发射位置和观察者视线之间的角度接近$π$:这对应于史瓦西度规相对于观察者的中心质量后面的点。近似值总体上保持了非常好的精度,从$1\%$以下的精确数值结果到位于$6~GM/c^2$的最内稳定圆轨道(ISCO)都有偏差。
2019-07-25 gr-qc
Matching Radial Geodesics in Two Schwarzschild Spacetimes (e.g. Black-to-White Hole Transition) or Schwarzschild and de Sitter Spacetimes (e.g. Interior of a Non-singular Black Hole)
本文通过薄壳形式研究了Schwarzschild和de Sitter时空等转换中的有界径向测地线轨迹,发现事件视界处测地线简并导致全局共形坐标图通常不存在。
2023-04-04 gr-qc
Integrating the geodesic equations in the Schwarzschild and Kerr space-times using Beltrami's "geometrical" method
我们重新审视一个鲜为人知的定理由于贝尔特拉米,通过它的整合的测地线方程的弯曲流形是由一种方法,即使受到启发的汉密尔顿-雅可比方法,是纯粹的几何。应用这一定理的史瓦西和克尔度量直接导致其测地线方程的一般解决方案。在我们看来,这种处理问题的方法非常符合广义相对论的几何精神。事实上,由于这个定理,我们可以通过几何方法积分测地线方程,然后验证经典守恒定律从这些方程中得出。
2008-04-03 gr-qc
Slice Stretching at the Event Horizon when Geodesically Slicing the Schwarzschild Spacetime with Excision
讨论了当使用奇异性切除对扩展史瓦西黑洞时空进行测地切片时,在事件视界出现的切片拉伸效应。特别是,对于诺维科夫和各向同性的空间坐标的向外运动的事件视界("切片吸“)和无界增长的径向度量分量("切片包装”)进行了分析。对于整个切片拉伸,当与最大切片比较时,发现非常相似的后期行为。因此,将切片拉伸归因于奇点避免的直观论点是不正确的。
2004-08-25 gr-qc
Spin-geodesic deviations in the Schwarzschild spacetime
通过对测地线偏差概念的推广,研究了史瓦西时空中自旋粒子的轨迹对圆测地线的偏差。在Mathisson-Papapetrou-Dixon模型中,假设自旋参数足够小,使得在自旋变量以及测地线偏差中线性化运动方程是有意义的,自旋曲率力向附近测地线所满足的线性常微分方程的二阶系统添加了额外的驱动项。选择测地线运动的初始条件导致的解决方案的偏差完全是由于自旋曲率力,人们发现,自旋粒子的位置为一个给定的固定的总自旋振荡大致在一个椭圆内的平面垂直于运动,而方位角运动经历类似的振荡加上一个额外的长期漂移随自旋方向而变化。
2014-08-21 gr-qc
Null Geodesics and Red-Blue Shifts of Photons Emitted from Geodesic Particles Around a Non-Commutative Black Hole Spacetime
本文研究了在非对易几何的Schwarzschild黑洞背景下无质量测试粒子的测地线运动。本文分析了赤道平面内有效势的行为,并相应地讨论了无质量粒子(即光子)在不同碰撞参量值下的可能运动。我们还计算了光子在这个时空中的频移。进一步,利用沿赤道面圆测地线运动的大质量粒子所发射的光子的可测红移,计算了非对易Schwarzschild黑洞的质量参数.观察到非对易Schwarzschild黑洞的引力场比广义相对论中的Schwarzschild黑洞更吸引.
2017-03-26 gr-qc
Rindler Modified Schwarzschild Geodesics
神秘的吸引力恒定的径向力在过去的先驱者航天器上-所谓的先驱者异常-被认为是在林德勒加速的背景下。作为一个想法,这是诱人的,因为它让人想起宇宙学常数。幸运的是,反常力的作用方向是径向朝向太阳的,因此它不同于宇宙学常数的使命。不求助于负责这样一个长期的物理来源,我们调查修改史瓦西测地线。林德勒加速度自然会影响所有有质量/无质量的粒子轨道。稳定的轨道可能会变得不稳定,反之亦然,加速度参数微调。额外项的总体作用,鉴于其吸引人的特点,是提供约束在径向测地线。
2013-12-19 gr-qc
Curved Space, curved Time, and curved Space-Time in Schwarzschild geodetic geometry
我们调查测地轨道和流形的度量与史瓦西几何,分别考虑空间和时间曲率。对于“a-temporal”空间,我们解决了椭圆积分方面的中心测地线轨道方程。双面赤道面的内在几何形状与完整的弗兰姆抛物面的内在几何形状相对应。出现了两种测地线。这两种类型可以或可以不环绕孔区域任何次数,相应地穿过它们自己。规则测地线到达一个比$r_S$史瓦西半径大的近星点,因此仍然局限于弗拉姆抛物面的一半。奇异或$s$ -测地线切向到达$r_S$圆。这些$s$ -测地线则必须被视为通过整个弗莱姆抛物面的“带”的函数。在任意两点之间可以画出无数的测地线,但它们必须是特定的正则型或奇异型。可以根据碰撞参量进行精确的分类。测地线的结构和完整性是由计算机生成的数字描绘史瓦西赤道面或弗拉姆抛物面。对于没有任何空间曲率的“弯曲时间”度规,测地线轨道具有与史瓦西时空相同的拱点。我们特别关注零测地线。对于掠日光的极限,渐近的“空间弯曲”和“时间弯曲”变得基本相等,加起来就是广义相对论预测的1.75弧秒的总光偏转。然而,对于一个更接近$r_S$的近星点,“时间弯曲”大大超过了光的“空间弯曲”,而它们的总和仍然大大低于史瓦西时空。
2018-12-08 gr-qc
Turning points of massive particles in Schwarzschild geometry
Schwarzschild几何中的稳定测地线不可能比光子球半径(3/2倍Schwarzschild半径)更接近中心。换句话说,沿着测地线穿过光子球的大质量粒子不会逃逸,它们会落入黑洞。
2009-02-22 gr-qc
Scalar self-force on eccentric geodesics in Schwarzschild spacetime: a time-domain computation
本文计算了带标量荷粒子绕史瓦西黑洞在一般测地线上运动时的自作用力。这种计算需要一个精确的计算所产生的移动电荷的延迟标量场,这是在数值上完成的帮助下,在时域中制定的四阶收敛有限差分格式。计算还需要正则化过程,因为延迟场在粒子的世界线上是奇异的;这是通过由巴拉克和奥利首先引入的模式和正则化方案逐模式处理的。本文介绍了数值方法,各种数值试验,并为轻度偏心轨道,以及“缩放”轨道的结果样本。
2007-07-06 gr-qc
Schwarzschild Lensing From Geodesic Deviation
本文利用测地偏离方程研究史瓦西黑洞对光线束的引力透镜效应,在弱偏转和薄透镜极限下得到解析级数解,并修正了以往工作中缺失的二阶修正。
2025-02-09 gr-qc
Observer dependence of the quasi-local energy and momentum in Schwarzschild space-time
说明了Schwarzschild几何中的准局域能量(QLE)和动量对观测者的依赖性。利用Brown-York公式,得到了非测地线和测地线观测器族穿过事件视界的QLE。一个明确的壳建筑过程中提出和计算的结合能的量子平衡测量的静态观测场在视界半径以外的半径。径向测地线观测场从无穷远自由下落的QLE为零。最后,一个简单的关系的准局域动量密度的动态测地线观测场。
2008-09-03 gr-qc
Thermodynamics and Null Geodesics of a Schwarzschild Black Hole Surrounded by a Dehnen Type Dark Matter Halo
本研究推导了被Dehnen-(1,4,0)型暗物质晕包围的Schwarzschild黑洞新解,分析了暗物质参数对该黑洞热力学稳定性、零测地线及圆轨道的影响,还探究了圆形零测地线的稳定性与混沌特性。
2024-10-10 gr-qc
Critical escape velocity for a charged particle moving around a weakly magnetized Schwarzschild black hole
讨论了带电粒子在弱磁化静态非旋转黑洞时空中的运动。研究了在什么条件下,一个原本以圆形轨道围绕黑洞旋转的带电粒子,被另一个粒子或光子踢飞后,可以逃逸到无穷远。我们确定了处于最内层稳定圆轨道的粒子的逃逸速度,并讨论了以近临界速度运动的粒子的性质。我们表明,在一般情况下,这样的运动是混沌的。
2013-01-20 astro-ph.CO gr-qc
Geodesic stability and quasinormal modes of non-commutative Schwarzschild black hole employing Lyapunov exponent
研究了非对易几何Schwarzschild黑洞时空(NCSBH)引力场的试验粒子动力学和圆测地线的稳定性。坐标时间李雅普诺夫指数($λ_{c}$)是研究有质量和无质量试验粒子赤道圆测地线稳定性的关键。通过分析不同非对易参数($α$)下圆轨道的李雅普诺夫指数随半径的变化,讨论了圆轨道的稳定性和不稳定性.在零圆轨道的情况下,计算并给出了不稳定指数,讨论了零圆轨道的不稳定性。此外,通过相关的参数对应于零圆测地线(即角频率和李雅普诺夫指数),准正规模式(QNM)的无质量标量场扰动的程函近似进行评估,并通过相关的实部和虚部也可视化。通过改变非对易参量($α$)和微扰角动量($l$),观察和讨论了标量场势的性质。
2022-04-19 gr-qc
Conformal geodesics in spherically symmetric vacuum spacetimes with Cosmological constant
给出了Schwarzschild-de Sitter和Schwarzschild-anti de Sitter时空族中的共形测地线的分析。对于这两个家庭的时空,我们表明,初始数据上的类空超曲面可以给出这样的共形测地线从这个数据所产生的合同覆盖整个最大的扩展规范的共形表示的时空,而不形成焦散点。对于Schwarzschild-de Sitter族,所得到的同余可以用于获得共形表示的全局共形高斯坐标系。在Schwarzschild-anti de Sitter族的情况下,曲线的自然参数仅覆盖有限的时间跨度,使得这些全局共形高斯系统不存在。
2017-12-14 gr-qc
Geodesic motion in the (rotating) black string spacetime
在这篇文章中,我们研究了五维(旋转)黑弦时空中测试粒子和光的测地线运动。如果在四维史瓦西或克尔时空中加入一个紧致维,新的五维度规描述了一个(旋转的)黑弦。史瓦西和克尔时空中的测地线已经被非常详细地研究过了,然而,当增加一个紧凑的维度时,新的行为发生了。我们给出了测地线方程的解析解,并讨论了可能的轨道。我们把普通四维史瓦西和克尔时空中的运动与(旋转的)黑弦时空中的运动进行了比较。
2013-05-27 gr-qc
Geodesic Motions near an improved Schwarzschild black hole
本文研究改进史瓦西黑洞附近类时与类光测地线,通过计算运动方程、有效势及能量角动量分析轨道稳定性,并利用动力系统方法确定相空间轨迹的不动点与稳定性。
2022-11-08 gr-qc
Geodesic motion in Euclidean Schwarzschild geometry
本文对欧氏史瓦西几何中的测地线运动进行了系统的研究,并在赤道平面上进行了研究。利用第一类、第二类和第三类不完全椭圆积分,得到了测地线运动的显式表达式。在欧几里德史瓦西几何中不存在类似椭圆的轨道,这与相应的洛伦兹模式不同。在无界轨道中,只有无界的第一类轨道是允许的,不像广义相对论总是允许无界的第二类轨道。
2022-11-23 gr-qc hep-th
Coordinate families for the Schwarzschild geometry based on radial timelike geodesics
我们探讨了各种坐标系之间的联系与观察员向内移动沿径向测地线在史瓦西几何。Painlevé-Gullstrand(PG)时间适用于从无穷远处从静止状态自由下落的观测者; Lake-Martel-Poisson(LMP)时间坐标适用于从无穷远处以非零初始向内速度开始的观测者; Gautreau-Hoffmann(GH)时间坐标适用于从距离黑洞视界有限距离处从静止状态下落的观测者。我们从这些构造一个LMP家庭和一个适当的时间家庭的时间坐标,其中的交集是PG时间。我们证明,这些坐标家庭是不同的,但相关的,单参数的广义PG时间,并显示链接Lemaittre坐标以及。
2014-12-23 gr-qc
Analytic Electromagnetic Effective Source for Geodesic Orbit in Schwarzschild Spacetime
Ningbo University(宁波大学);Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学)
该研究针对史瓦西时空中测地线运动构建了解析电磁有效源,通过角完备性与标架分解推导耦合系数,抵消点粒子δ贡献,所得源项可用于未来1+1维残余场计算。
2026-10-14 gr-qc
Geodesics in the Generalized Schwarzschild Solution
自从史瓦西发现了爱因斯坦方程的点质量解,以他的名字命名,许多度量的等价形式已经被编目。利用初等坐标变换,我们导出了稳态球对称真空度规的最一般形式,其中包含一个自由函数。函数的不同选择对应于line元素的常用表达式。从一般的度量,我们得到粒子和光子的轨迹,并使用它们来指定几个时间坐标适应物理情况。度规的最一般形式只比史瓦西形式稍微复杂一点,史瓦西形式有效地论证了用一般线元来代替对角度规。
2004-01-06 gr-qc
On the twin paradox in static spacetimes: I. Schwarzschild metric
受Abramowicz和Bajtlik提出的一个猜想的启发,我们重新考虑了静态时空中的孪生子佯谬。根据洛伦兹几何中的一个著名定理,两个给定点之间的最长类时世界线是唯一的测地线,在连接两点的线段上没有与初始点共轭的点。我们计算适当的时间静态双胞胎,双胞胎在一个圆形轨道(如果它是一个测地线)周围的对称中心和双胞胎外出和进入径向类时测地线旅行。我们表明,径向测地线世界线上的双胞胎总是最古老的,我们明确地找到了相关段外的共枕点(如果它们存在)。由于它是自己的数学兴趣,我们发现一般雅可比向量场的测地线正在考虑中。在第一部分的工作,我们调查史瓦西几何。
2012-03-04 gr-qc
Schwarzschild black hole surrounded by quintessence: Null geodesics
本文研究了被精粹物质包围的史瓦西黑洞的零测地线。精粹物质是暗能量的候选者。在这里,我们已经做了详细的分析,测地线和精确的解决方案,提出的雅可比椭圆积分的所有可能的能量和角动量的光子。详细研究了光子的圆轨道。作为零测地线的一个应用,计算了光子的偏转角。
2014-08-15 gr-qc hep-th
On a Schwarzschild-type defect wormhole
本文提出并研究了一类基于三维时空缺陷的史瓦西型虫洞,证明其为真空爱因斯坦方程解,并分析了广义情形的零能量条件、测地线结构及光学可观测特征。
2023-07-10 gr-qc
Particle production, absorption, scattering, and geodesics in a Schwarzschild-Hernquist black hole
Khazar University(哈扎尔大学);Universidade Federal de Campina Grande(坎皮纳格兰德联邦大学);Damghan University(达姆甘大学);Universidade Federal da Paraíba(帕拉伊巴联邦大学);Universidade Federal do Piauí(皮奥伊联邦大学);Universidade Estadual do Maranhão(马拉尼昂州立大学)
研究Schwarzschild黑洞嵌入Hernquist暗物质晕的量子和经典特征,分析粒子产生、吸收、散射及测地线特性。
2026-04-06 gr-qc
On Geodesic Congruences and the Raychaudhuri Equations in $\textrm{SAdS}_4$ Spacetime
在这篇文章中,我们研究了(3+1)维时空中Schwarzschild-Anti-de Sitter度量中的测地线。我们调查类的边际约束测地线(类时和零),同时比较他们的行为与正常的史瓦西度量。使用$\textit{Mathematica}$,我们计算的剪切和旋转张量,以及其他组件的Raychaudhuri方程在这个度量,我们认为,边际约束类时测地线,在赤道平面上,总是有一个转折点,而他们的零类似物有至少一个家庭的测地线是未绑定的。我们还提出了相关的绘图的测地线和测地同余,在赤道平面。
2020-08-12 gr-qc
Real particle geodesics and thermodynamics of a black hole in Regular Schwarzschild-Anti de Sitter space-time
本文数值研究了正则史瓦西-反德西特黑洞周围实粒子测地线随质量分布、角动量和宇宙学常数的变化行为,并利用热力学定律分析了该黑洞的温度、熵、热容和吉布斯自由能。
2024-10-17 gr-qc
Geodesics and Thermodynamics of a Schwarzschild Black Hole with Hernquist Dark Matter
Secretaria da Educação do Ceará (SEDUC), Coordenadoria Regional de Desenvolvimento da Educação (CREDE 9)(塞阿拉州教育部(SEDUC),区域教育发展协调局(CREDE 9));Echahid Cheikh Larbi Tebessi University(埃沙希德谢赫拉里比特贝西大学);Khazar University(哈扎尔大学);Universidade Federal da Paraíba(帕拉伊巴联邦大学);Universidade Federal do ABC (UFABC)(ABC联邦大学(UFABC))
研究嵌入Hernquist暗物质晕的Schwarzschild黑洞的几何、光子动力学、热力学和标量扰动,发现暗物质参数对光学、热力学和扰动性质产生非平凡修正。
2026-05-21 gr-qc
Schwarzschild-Finsler-Randers spacetime: Dynamical analysis, Geodesics and Deflection Angle
在这项工作中,我们扩展了Schwarzschild-Finsler-Randers(SFR)时空的研究,这些研究以前由本作者的一个子集进行了研究(Triantafyllopoulos et al. in Eur Phys J C 80(12):1200,2020; Kapsabelis et al. in Eur Phys J C 81(11):990,2021)。我们将研究测地线的动力学分析,它提供了沿SFR时空测地线运动的粒子的能量和角动量的推导。这项研究使我们能够比较我们的模型与相应的广义相对论(GR)。此外,还对SFR模型的有效势进行了研究,并与GR模型的有效势进行了比较,同时对这两种有效势所产生的相图进行了比较。最后,我们讨论了SFR时空的偏转角的推导,发现GR的偏转角对SFR时空的偏转角有一个很小的扰动,并且得到了SFR模型的偏转角与Shapiro等人(Phys Rev Lett 92(12):121101,2004)的相应结果之间的一个有趣关系.这些小的差异归因于模型的各向异性度量结构,特别是Randers项,它提供了一个小的偏离GR。
2022-12-25 gr-qc
Schwarzschild geodesics from Scattering Amplitudes to all orders in $G_N$
本研究首次利用平直空间散射振幅方法,结合曾用于推导Schwarzschild黑洞度规的广义相对论三次方表述与点粒子有效世界线作用量,明确推导出对应轻体在重体精确背景中测地线运动的领头自力阶动力学。
2024-07-12 gr-qc hep-th
Light escape cones in local reference frames of Kerr-de Sitter black hole spacetimes and related black hole shadows
我们构造了位于KdS黑洞时空中特殊类参考系中的各向同性点辐射源的光逃逸锥,即在基本类“非测地”局部非旋转参考系(LNRFs)和两类“测地”参考系(RGFs)中的光逃逸锥,以及与圆测地轨道(CGF)相关的坐标系。我们比较了LNRF,RGF和CGF在给定位置构建的锥体。我们证明了相对于具有正的碰撞参量和协变能量为负的LNRFs局域反转的光子被限制在能层区域。最后,我们证明了光逃逸锥管的阴影黑洞位于前面的辐射屏幕,所看到的观察者在考虑帧。对于与远距离静态观察者相关的阴影,LNRF是相关的。
2018-10-31 gr-qc
A note on the geodesic deviation equation for null geodesics in the Schwarzschild black-hole
本文利用史瓦西时空测地线方程的哈密顿表述和Morales-Ramis定理,建立了测地线可积性与变分方程微分伽罗瓦可积性之间的联系,并具体展示了零测地线及其变分方程的特例。
2023-08-14 gr-qc math-ph math.MP
Integration of the geodesic equations via Noether Symmetries
通过这篇文章,我将概述使用诺特对称性方法在讨论时空的测地拉格朗日方程的测地积分。我也将给出一些例子来揭示效率的Noether对称性的方法,通过找到第一积分有关的测地拉格朗日的哥德尔型,史瓦西,Reissner-Nordström和克尔时空。在得到Schwarzschild、Reissner-Nordström和Kerr时空的近似Noether对称性后,对每种近似Noether对称性的第一积分进行积分,得到了测地线方程关于弧长$s$的一般解.
2022-09-24 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
Radial geodesics as a microscopic origin of black hole entropy. I: Confined under the Schwarzschild horizon
在史瓦西度规中具有正间隔的因果径向测地线包括完全被限制在视界下的轨迹子集,其与霍金-吉本斯温度组成热统计系综。贝肯斯坦-霍金熵是在大质量极限下,总质量等于黑洞质量的粒子在相应测地线上的作用量。
2005-02-03 astro-ph gr-qc hep-th
Temperature oscillations of a gas in circular geodesic motion in the Schwarzschild field
本文研究了在史瓦西场中质心沿圆测地线运动的平衡玻尔兹曼气体。作为托尔曼定律的结果,我们发现,一个中央comoving观察员措施振荡的温度和其他热力学量的两倍的频率是已知的测试粒子运动。我们将这个方案应用于太阳系行星的引力场中的气体动力学以及中子星和黑洞的强场组态。
2015-01-09 astro-ph.HE gr-qc
Metamorphoses of a photon sphere
在质量为$M$的Schwarzschild黑洞周围,在$r=3M$处存在圆平面零测地线.这些测地线形成光子球。史瓦西时空中不形成光子球的非测地线要么逃逸到零无穷大,要么被黑洞捕获。因此,从动力学的角度来看,光子球代表了一个光滑的盆边界,它将控制零测地线的动力系统的逃逸盆和捕获盆分开。在这里,我们考虑一个史瓦西黑洞扭曲的外部,静态和轴对称的四极引力场。我们研究了这样一个黑洞周围的零测地线,并表明光子球转化为分形盆地边界,表明零测地线的混沌行为。我们计算了盆地边界的盒维数和相关的不确定性指数,这取决于四极矩的值。
2017-11-02 gr-qc
Conditional escape of gravitons from the brane
在本文中,我们考虑一个宇宙学的FriedmannRobertsonWalker膜世界嵌入在一个5维anti-de Sitter Schwarzschild块。我们表明,使用潜在的图表,反德西特散装的零测地线永远不会返回膜。然而,当我们包括类史瓦西质量时,k=+1时,复测地线确实返回,并且返回的条件是从相应的有效势中获得的。接下来,我们得到的条件,引力信号被发射的FRW膜与各向同性分布的物质。我们使用这些结果来调查的条件下,通过批量快捷方式是可能的。
2014-10-04 gr-qc
Null geodesic of Schwarzschild AdS with Gaussian matter distribution
研究反德西特时空中规则黑洞的零测地线是理解大质量物体引力的最好方法之一,我们研究了正态物质分布下规则黑洞的零测地线。讨论了不同能级下光子的有效势和可能的运动。有效势的性质意味着光子被阻止到达黑洞的中心。不同类型的可能的轨道被认为是。一个具有负能量的光子被困在一个势孔中,并在度规的两个视界之间来回运动。然而,对于特定的正能量值,被捕获的光子仍然有一个来回的运动;然而,它在每个方向上穿过视界。有效势在视界外有一个不稳定点,这表明光子可能作圆周运动。研究了光子的最接近和弯曲角。
2021-09-20 gr-qc
Position determination and strong field parallax effects for photon emitters in the Schwarzschild spacetime
利用相对论光学方法研究了光子轨道被限制在Schwarzschild时空赤道平面内时,光子发射体的位置确定和强场视差效应.我们假设发射器在一个固定的空间位置,接收器沿圆形测地线轨道运动。这项研究需要解决的逆问题,确定(空间)交点的两个零测地线的初始数据的问题,作为一个简化的模型,在相对论天体测量以及在雷达和卫星通信的应用。
2017-07-04 gr-qc
Acceleration of particles in Schwarzschild and Kerr geometries
时空的朗道-利夫希茨分解(Landau-Lifshitz decomposition)或(1+3)-分裂(split)决定了静态观测者所测量的三维速度和加速度。我们使用这些量来分析史瓦西和克尔时空中的测地线粒子。我们表明,在这两种情况下,没有空间的一个积极的加速度(排斥)。我们还计算了逃逸速度和终端速度。静态黑洞的逃逸速度与牛顿的结果一致。对于克尔时空,逃逸速度取决于极角,表明粒子在接近极轴的方向逃逸需要较少的能量。史瓦西视界和克尔能层的终端速度等于光速。对于一个在克尔时空的赤道面上作测地线运动的大质量粒子附近的定域静止观测者,速度分析表明这样的粒子永远不会到达能层。在史瓦西时空的情况下,我们发现测地线轨道垂直地到达视界。
2019-03-05 gr-qc hep-th