The Wald-Zoupas prescription for asymptotic charges at null infinity in general relativity
我们使用Wald和Zoupas发展的形式主义，在真空广义相对论中的渐近平坦时空中，在零无穷远处导出与Bondi-Metzner-Sachs对称性相关的电荷和通量的显式协变表达式。我们的表达式在零无限的非平稳区域，是本地和协变的，保形不变的，是独立的选择叶的零无限和选择的扩展的对称远离零无限。虽然类似的表达式已经出现在以前的文献中Bondi-Sachs坐标（我们比较我们自己的），这样的坐标选择掩盖了这些属性。我们的协变表达式可以用来获得电荷公式在任何选择的坐标在零无穷大。我们还包括详细的比较与其他表达式的费用和通量，已出现在文献中：Ashtekar-Streubel通量公式，Komar公式，以及链接和扭量收费公式。这样的比较更容易执行使用我们的明确的表达，而不是那些出现在原来的工作Wald和Zoupas。
2022-03-31 gr-qc hep-th
Non-singular quantum gravitational dynamics of an LTB dust shell model: the role of quantization prescriptions
我们研究了具有均匀尘埃密度的Lemaintre-Tolman-Bondi时空中最外层尘埃壳层在圈量子引力激励下采用不同量子化策略时圈量子化的一些结果。先前的工作已经处理了循环量子化这个模型，采用holonomies和三元组，以下的标准循环量子宇宙学的程序。在这项工作中，我们比较这种量子化与其中使用的完整性和规范协变通量。虽然这两种量子化方案解决了中心奇点，但它们导致了不同的质量间隙，在该质量间隙处形成了捕获表面。当尘埃壳层的密度处于普朗克区域时，这个与外部广义Vaidya时空相匹配的捕获面消失了。我们发现，量子化的基础上的完整性和规范协变通量一般的结果在一个不对称的演化的尘埃壳层中，与白洞的有效质量所看到的外部观察者是$2/π$的一个黑洞。这种有效的质量差异的结果，在两个量子化的前和后反弹制度的经典极限的差异。这个独特的特征排除了在规范协变通量修正的情况下任何黑洞-白洞孪生的形成，这与使用完整性和三元组的量子化相反，其中引力坍缩总是导致黑洞-白洞孪生。另一个显著的区别是，对于基于完整性和规范协变通量的量子化，在非奇异坍缩过程中，可能会出现只有黑洞而没有白洞的情况。
2021-07-13 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological evolution of the gravitational entropy of the large-scale structure
我们考虑与线性区域中宇宙的大尺度结构相关的熵，在线性区域中，宇宙可以用扰动的弗里德曼-勒梅特时空来描述。特别是，我们比较了文献中提出的两种不同的定义的熵使用空间平均处方。对于一个定义，对于CDM和$Λ$ CDM模型，对于给定的共动体积，大尺度结构的熵总是随时间增长。特别是，虽然它发散的CDM模型，它饱和到一个恒定的值存在的宇宙学常数。使用光锥平均处方的熵的评价的上下文中也进行了讨论。
2015-09-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Averaged universe confronted with cosmological observations: A fully covariant approach
广义相对论宇宙学中的一个突出问题是平均化问题。也就是说，我们在小尺度上观察到的明亮宇宙是如何平均到一个光滑的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克（FLRW）模型的。问题的根源在于，平均化不能与控制模型动力学的爱因斯坦方程交换。这就引出了宇宙学中众所周知的逆反应问题。在这项工作中，我们使用宏观引力（MG）的协变框架来处理这个问题。我们使用它的宇宙学解决方案与平坦FLRW宏观背景的平均宇宙不均匀性的结果已被封装到一个表示为$Ω_\mathcal{A}$的反反应密度参数。我们使用现有的宇宙学膨胀和增长数据集来约束这个平均宇宙，这些数据集包括第一次从普朗克温度各向异性和偏振数据中进行的完整CMB分析，来自Union 2.1的超新星数据，来自WiggleZ的星系功率谱，来自CFHTLenS调查的弱透镜层析剪切交叉相关和来自6Df的重子声学振荡数据，SDSS DR 7和BOSS DR 9。我们发现，$-0.0155 \le Ω_\mathcal{A} \le 0$（在68\% CL），从而提供了一个严格的上限上的反作用项。我们还发现，该术语是强烈相关的宇宙学参数，如$Ω_Λ$，$σ_8$和$H_0$。虽然小，几个百分点的反反应密度参数应该与其他系统学一起考虑精确的宇宙学。
2016-11-18 astro-ph.CO gr-qc
Covariant Effective Action for Scalar-Tensor Theories of Gravity
利用推广的Schwinger-DeWitt方法计算了与引力极小和非极小耦合的标量场的单圈协变有效作用量的发散部分。我们使用Vilkovisky的处方推导出场空间度量，并获得了在过去的文献中没有的场空间度量的平凡选择的单圈校正的新条款。我们进一步计算协变版本的过去的结果，使用标准的方法，通过应用Barvinsky和Vilkovisky的扩展到普通的Schwinger-DeWitt方法。为了完整性，我们研究了一个扩展的双场Starobinsky模型的单圈引力修正，并与已知的结果进行了比较。
2021-08-27 gr-qc hep-th
Holographic Entanglement and Poincare blocks in three dimensional flat space
本文提出了一种协变公式来计算平坦空间中三维爱因斯坦引力场下的全息纠缠熵和庞加莱块（全局BMS块）。我们首先提出了一个处方的基础上的worldline的方法在探头的限制，最近的模拟计算AdS/CFT的启发。在此基础上，我们提出了一个完整的外推字典，并使用它来计算全息投影仪和块远离探测极限。
2018-02-05 gr-qc hep-th
Gauge-Invariant Average of Einstein Equations for finite Volumes
为了研究宇宙学的反向反应，需要一个渐进的过程。在这项工作中，协变和规范不变的平均形式主义有限体积将开发。这种平均将应用于爱因斯坦方程的标量部分。为此目的，尘埃作为一个物理实验室将被耦合到重力系统。目标是研究从均匀宇宙的偏离以及这种偏离对我们宇宙动力学的影响。物理观测者的领域被包括在所研究的系统中，并用于构建一个参考系，以执行平均没有正式的规范固定。导出的方程解决了反作用是否与规范有关的问题。
2014-10-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Covariant Constraints on Hole-ography
全息照相是一种将AdS块体中的表面面积与对偶CFT中一族区间的微分熵相关联的处方。在（2+1）块尺寸，或在更高的维度时，散装功能有足够的对称度，我们证明，有表面的散装，不能完全重建使用已知的全息方法，即使极端的表面达到他们。这样的表面位于容易识别的区域：全息屏幕的内部。这些屏幕允许在布索约束方面的全息解释。我们推测，这种重建的不完整性是一种粗粒化的形式，丢失的信息与全息屏幕相关。我们评论我们的经典结果的微扰量子扩展。
2015-07-09 gr-qc hep-th
On the non-uniqueness problem of the covariant Dirac theory and the spin-rotation coupling
Gorbatenko & Neznamov [arXiv：1301.7599]最近声称没有标题问题。在本文中，这个问题的原因是重新解释的酉变换和运营商的平均值，调用他们的概念。他们的论点实际上是为了证明解决这个问题的特定处方的独特性。但是这个处方又被证明是非唯一的。证明了闵可夫斯基时空中同一参考系中的两个哈密顿量，其中只有一个包含自旋-转动耦合项，在物理上是不等价的。这证实了耦合的真实性应该通过实验来检验。
2013-06-21 gr-qc math-ph math.MP
A covariant approach to relativistic large-eddy simulations: The fibration picture
湍流模型需要大范围尺度的分辨率，从大涡旋到与耗散直接相关的小尺度特征。由于所需的分辨率不在大规模数值模拟的范围内，标准策略涉及通过时间平均或空间滤波来平滑流体动力学。这些策略在广义相对论中提出了形式上的问题，在广义相对论中，空间和时间的分裂取决于观察者。为了取得进展，我们开发了一个新的协变框架过滤/平均的基础上与流体元素和费米坐标的使用，以方便有意义的本地分析的时空纤维化。我们推导出解决的运动方程，演示如何“有效”耗散项出现，因为粗粒化，并特别注意解决量的物理解释。最后，作为平滑的流体动力学不可避免地导致一个封闭的问题，我们提出了一个新的封闭方案的灵感来自最近的进展，在建模耗散相对论性流体，至关重要的是，证明了线性稳定性的建议模型。
2021-10-27 astro-ph.HE gr-qc physics.flu-dyn
Brown-York charges with mixed boundary conditions
我们计算的哈密顿表面电荷的重力保守的边界条件，其中包括Dirichlet，Neumann，和约克的混合边界条件，通过保持固定的共形诱导度量和跟踪的外在曲率。我们表明，对于所有的边界条件，规范的方法给出了相同的答案，协变相空间方法改进的边界拉格朗日，最近在文献中开发的处方，从而支持我们的结果。该过程还提出了一个新的可积收费的爱因斯坦-希尔伯特拉格朗日，不同于科马尔收费的非Killing和非切向同态。我们研究了能量如何取决于边界条件的选择，表明准局部和渐近表达式都受到影响。最后，我们将分析推广到非正交角点，确认协变和规范结果之间的匹配，而不需要对处方进行任何更改，并讨论与这种情况相关的微妙之处。
2021-11-21 gr-qc hep-th
Linking covariant and canonical LQG: new solutions to the Euclidean Scalar Constraint
人们经常强调自旋泡沫模型可以实现正则圈量子引力（LQG）在物理希尔伯特空间上的投影。作为第一个测试，我们分析了一个简单的欧几里得自旋泡沫的单顶点扩展。我们发现，当Barbero-Immirzi参数γ=1时，KKL公式中的一个顶点振幅使LQG的欧氏哈密顿约束零化.因为对于γ=1，哈密顿约束的洛伦兹部分没有贡献，这就产生了欧几里得理论的新解。此外，我们发现新的状态只依赖于体积的对角矩阵元素。这似乎是一个通用的属性时，应用自旋泡沫投影仪。
2011-09-06 gr-qc
Space-time Averages of Classical Physical Fields
本文综述了关于平均算符和协调算符的代数和微分性质以及宏观引力时空平均性质的主要结果。分析了利用并行输运平均双向量算子进行协变时空平均的代数和微分性质。本文讨论了用这种方法平均的广义相对论伪黎曼时空流形的结构。给出了这两种程序的比较和物理经典场的时空平均程序的进一步发展的方向。
2004-10-29 gr-qc
Cosmological Observations: Averaging on the Null Cone
宇宙在局部尺度上不是各向同性的或空间均匀的。在广义相对论中，局域非均匀性的平均化会对宇宙的演化和宇宙学数据的解释产生重要的动力学效应。特别是，所有关于宇宙学的推论都是基于光路的;平均可以对光子传播产生重要影响，从而对宇宙学观测产生重要影响。最好是从观测量的角度来描述平均的物理效应，并侧重于光的行为。数据（例如，物质项，如密度或星系数计数，它们已经表示为平均量）在零锥上给出。因此，考虑光锥平均量在观测上是有意义的。原则上，我们希望在零锥上描述宇宙学方程，因此我们需要在零锥上构造平均几何。然而，我们认为，它仍然是必要的平均完整的爱因斯坦场方程，以获得适当的平均方程的零锥。由于它不是几何本身出现在观测关系，我们讨论是否有可能协变“平均”只是一个子集的发展方程的零锥，专注于相关的观测量。我们提出了一个平均版本的标量零Raychaudhuri方程，这可能是一个有用的第一步，在这方面。
2009-05-14 astro-ph.CO gr-qc
A covariant regulator for entanglement entropy: proofs of the Bekenstein bound and QNEC
本文提出基于模交叉积的协变正规化子，在弯曲时空量子场论中严格定义子区域冯·诺依曼熵差，并据此证明贝肯斯坦界和量子零能量条件。
2023-12-12 gr-qc hep-th quant-ph
Cosmological backreaction in higher-derivative gravity expansions
我们计算了一个一般的有效的应力-能量张量引起的宇宙学的不均匀性在有效的引力理论中的作用是泰勒展开的黎曼张量和协变导数的黎曼张量。这是一个有趣的有效流体，可能提供一个替代的宇宙学常数，但它也适用于引力波。我们使用的适应绿色和沃尔德的弱平均框架，平均超过扰动场方程中的扰动长度尺度是小的平均规模相比。在这种适应中，有效理论的长度尺度，$1/M$，与平均尺度相比也被认为是小的。这确保了当宇宙学平均尺度取得很大时，微扰长度尺度与有效理论的长度尺度保持固定的比例。我们发现，从高导数项的有效作用的反作用可以继续在宇宙晚期是重要的，足够高的频率的度量扰动源。这种逆反应也可能为远紫外线的奇异粒子物理学提供一个窗口。
2016-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Weighed scalar averaging in LTB dust models, part II: a formalism of exact perturbations
我们研究了在前一篇文章（第一部分）中应用于Lemaitre-Tolman-Bondi（LTB）模型的q平均形式主义所产生的精确扰动。通过引入一个初始值参数化，我们表明，所有的LTB标量，采取FLRW“看起来像”的形式（经常使用的文献中处理LTB模型）遵循的协变标量的q-平均值是常见的FLRW模型。这些q-标量确定每个平均域一个独特的FLRW背景状态，通过Darmois匹配条件在域边界，虽然这个背景的定义并不需要一个实际的匹配FLRW区域（瑞士奶酪型模型）。局部扰动描述了从FLRW背景状态的偏差，通过协变标量的局部梯度在每个共动域的边界，而非局部扰动这样做的一个直观的概念的“对比度”的局部标量相对于FLRW参考值出现从q平均分配给整个域或整个时间片的渐近极限。我们推导出流体流动的演化方程，完全确定的动力学模型的q标量和两种类型的扰动。一个严格的形式主义的精确球形非线性扰动的定义在FLRW背景状态相关联的q标量，恢复线性微扰理论的标准结果在适当的限制。我们检查的振幅的概念，并说明本地与非本地扰动之间的差异定性图，并通过一个例子的宇宙密度空洞，从演化方程的数值解。
2013-02-15 gr-qc
Holographic description of closed FRW cosmologies and time-dependent ER=EPR
本文将de Sitter空间的全息纠缠熵方案推广到闭合FRW宇宙，基于Bousso协变熵界提出双屏全息方案，论证两屏间外部区域构成Einstein-Rosen桥，并揭示其纠缠随宇宙演化而变化，实现时间依赖的ER=EPR。
2024-03-27 gr-qc hep-th
Backreaction of Cosmological Perturbations in Covariant Macroscopic Gravity
在宇宙学的背景下，由于平均不均匀性（“反反应”）而引起的爱因斯坦方程的修正问题最近得到了相当大的关注。本文给出了在Zalaletdinov完全协变宏观引力框架下分析宇宙学扰动理论的结果。我们表明，这个框架可以适应设置的宇宙学扰动的方式是免费的规范相关的歧义。我们推导出的表达式可以很容易地应用在\emph{any}的情况下（不一定局限于这里考虑的线性扰动），其中的\emph{metric}可以带来扰动FLRW形式的反作用。特别是这些表达式可以用于研究非线性结构形成的玩具模型，也可能用于N体模拟。此外，我们提出的例子计算结果表明，逆反应仍然可以忽略不计，以及到物质主导的时代。
2008-08-14 astro-ph gr-qc
Space-time Averages in Macroscopic Gravity and Volume-preserving Coordinates
定义了对象（张量、几何对象等）的协变时空平均方案。在可微度量流形与体积n-形式，已提出的制定宏观引力，进行了分析。本文概述了闵可夫斯基时空中的时空平均过程，并将其与宏观引力中的时空平均过程进行了比较。一些新的结果有关的代数结构的平均算子的精确制定和证明，主要的是，平均双局部算子是幂等的当且仅当它被分解成一个双局部积的矩阵值函数的流形上，采取在一个点，其逆在另一个点。先前证明的存在性定理的平均和协调双局部算子的相关结果的更详细的证明重新审查。给出了保体积平均算子的结构和真坐标系类的一些新结果。它表明，特别是，这样的运营商被定义在一个任意的n维可微度量流形的体积n-形式的自由度的（n-1）任意函数的n个参数和1个任意函数的（n-1）个参数。本文所给出的所有结果对于包括（伪）-黎曼流形在内的仿射联络流形也是适当的。
1997-03-02 dg-ga gr-qc math.DG
de Sitter Connectivity from Holographic Entanglement
本文研究de Sitter空间中对径观察者全息屏间的时空连通性，提出包含量子修正的协变全息纠缠熵方案，揭示量子极值面相变导致外部区域编码在全息屏间转移。
2024-03-21 gr-qc hep-th
Expansion and Growth of Structure Observables in a Macroscopic Gravity Averaged Universe
我们研究了平均不均匀性对膨胀和大尺度结构生长观测量的影响，使用宏观引力（MG）的精确和协变框架。众所周知，应用爱因斯坦方程和空间平均并不交换，并导致平均问题。对于应用于Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker（FLRW）度量的MG形式，这给出了一个额外的动力学项，封装为表示为$Ω_A$的平均密度参数。对于平坦FLRW度规，MG的一个精确的各向同性宇宙学解在文献中已经是已知的，我们在这里导出一个各向异性的精确解。使用各向同性的解决方案，我们比较膨胀的历史，目前的数据到超新星的距离，重子声学振荡，CMB最后的散射面，和哈勃常数的测量，并找到$-0.05 \le Ω_A \le 0.07$（在95%CL）。对于平坦度量的情况，这简化为$-0.03 \le Ω_A \le 0.05$。我们还发现，在拟合中包含这一项可以将通常的宇宙学参数的值移动几个到几个常数。接下来，我们推导出MG中大尺度结构的生长速率的方程，该方程包括由于平均而产生的项，并将其与LCDM一致性模型的生长速率进行比较。我们发现，一个$Ω_A$的幅度范围内的界限导致的增长的相对偏差从LCDM的2-4%，在后期。因此，增长的变化幅度可能与宇宙学参数（如暗能量密度参数或其状态方程）的类似变化所引起的变化幅度相当。这种影响的幅度也可以与今后调查考虑的一些系统性影响相媲美。这表明，在未来的精密宇宙学研究…
2015-03-19 astro-ph.CO gr-qc
Generalized entropy of gravitational fluctuations
针对度规量子涨落处理的难题，研究提出反德西特空间中引力子广义熵的规范不变方案，推广量子极值面方案，经计算与部分证明验证其正确性，并发现一类参数上广义熵更大的微扰引力子态。
2025-06-17 gr-qc hep-th
The averaging problem on the past null cone in inhomogeneous dust cosmologies
宇宙学模型通常忽略小尺度下时空流形的复杂性质，以假设理想化的广义相对论解来描述宇宙的平均动力学。虽然这些解决方案在解释数据方面非常成功，但它们在宇宙学中引入了许多难题，因此它们的基本假设很重要。在本文中，我们超越了通常的宇宙学假设，并提出了一个形式主义的平均本地广义相对论时空观察者的过去零锥：我们制定的平均性能的光阵面，因为它们从宇宙发射器传播到观察者。能量-动量张量由一个无旋尘埃源和一个宇宙学常数组成--与晚期宇宙时代的$Λ$ CDM模型中的组件相同--但度规解并不被\emph{a priori}约束为局部均匀或各向同性。这通常使大尺度动力学通过\emph{backreaction}效应偏离简单的Friedmann-Lematre-Robertson-Walker解。我们的形式主义量化这种偏离通过一个完全协变系统的面积平均方程的光阵面传播到一个观察者，它可以直接应用于分析和数值研究的宇宙观测。为此，我们制定了可观测量，包括有效角直径距离和宇宙学红移漂移的光阵面平均值，我们还讨论了这些观测量的反反应效应。
2022-12-28 gr-qc
Proof of a Generalized Ryu-Takayanagi Conjecture
本文推导出任意微分同胚不变场论中纠缠熵的广义Ryu-Takayanagi公式，通过相空间路径加权和框架结合复制技巧，为无全息对偶场论提供纠缠熵计算方案，并在体-边界对应中重现该公式及其推广。
2025-08-20 gr-qc hep-ph hep-th
