An exact solution describing a scalar counterpart to the Schwarzschild-Melvin Universe
本文构建了Schwarzschild-Melvin时空的标量对应物，即一个具有渐近对齐z轴的规则标量场的非渐近平坦黑洞精确解。
2025-10-08 gr-qc
Klein-Gordon oscillator subject to a Coulomb-type potential in Bonnor-Melvin universe with a cosmological constant
本文在含宇宙常数的 Bonnor-Melvin 宇宙框架下，求解受均匀磁场与 Coulomb 型矢势及标势影响的 Klein-Gordon 振子方程，得出了自旋为 0 粒子的能谱。
2024-12-17 gr-qc
Melvin's "magnetic universe", the role of the magnetic tension and the implications for gravitational collapse
电磁学似乎有可能改变相对论引力坍缩的命运。例如，库仑力原则上可以防止带电物质最终坍缩成奇点。同样，半个世纪前，梅尔·梅尔文注意到磁力不会在自己的引力下坍缩，不管后者有多强。相反，磁场似乎能够稳定自身，对抗重力自收缩。梅尔文对此很感兴趣，他想知道磁性是否也能抵抗带电物质的实际坍缩。在这里，我们通过两个互补的情景来回顾这些问题。第一个重新考虑梅尔文高度理想化的“磁宇宙”，并得出相同的结论，即磁场不自引力。第二种是真实的坍缩场景，就像磁化的大质量致密恒星那样。寻找梅尔文问题的答案，我们发现磁场确实显示出一种普遍的倾向，以支持反对相对论引力坍缩。这里讨论的磁效应涉及到宿主空间的曲率，随着坍缩的进行，它会变得更强，而触发因素是场的张力。换句话说，原因在于磁力线的弹性，以及它们对任何使它们偏离平衡的东西作出反应的内在倾向。在这种情况下，扭曲的媒介是坍缩的主空间不断增加的曲率。
2021-09-16 gr-qc
Scalar bosons in Bonnor-Melvin-$Λ$ universe: Exact solution, Landau levels and Coulomb-like potential
本文在含宇宙学常数的 Bonnor-Melvin 时空中求解 Klein-Gordon 方程，得到标量玻色子的精确解和朗道能级，并分析了标量势、矢量势及理论参数对可观测效应和恒星模型物理的影响。
2025-01-22 gr-qc
The Melvin Universe in Born-Infeld Theory and other Theories of Non-Linear Electrodynamics
我们推导出一个Melvin宇宙型解，它描述了一个磁场在重力作用下渗透到整个宇宙中，与任何非线性电磁理论（包括Born-Infeld理论）的最小耦合。对于大量的非线性电动力学理论，只要磁场是亚临界的，我们的解是完整的和非奇异的。我们研究的解决方案的一些属性，特别是有一个移动的对称轴和非标准周期沿轨道的U（1）对称，以避免一个圆锥奇点。我们表明，这些是符合通常的狄拉克量子化条件的磁通量。我们发现精确的解决方案描述波的传播在“广义梅尔文宇宙”沿主要零方向的电磁场，在Boillat和爱因斯坦光锥接触。通过电磁对偶性，我们表明，类似的梅尔文电和双子宇宙可以得到。
2001-01-31 gr-qc hep-th
Charged scalar boson in Melvin universe
本文研究 Melvin 宇宙中带电标量玻色子的动力学，通过求解 Klein-Gordon 方程，发现磁场和非惯性效应共同修正能级，并给出两种磁场尺度下的数值解。
2025-06-09 gr-qc
Melvin Universe in Born-Infeld gravity
本文考虑了在Palatini方法下的广义相对论的Born-Infeld型扩展中，轴对称时空（Melvin宇宙）中指向$z$方向的磁通量.早期宇宙中可能产生了巨大的磁场，并引发了关于虫洞和黑洞遗迹的有趣现象。我们找到了一个正式的分析解决这个问题，恢复GR结果在适当的限制。我们的研究结果为进一步的扩展奠定了基础，这些扩展可以允许在具有强磁场的几何形状中嵌入成对的黑洞残余物。
2015-04-08 gr-qc hep-th
The gyraton solutions on generalized Melvin universe with cosmological constant
本文给出并分析了D型广义Melvin宇宙的代数II型新的精确回转子解，其中包含非零宇宙学常数$Λ$ .我们表明，它概括了两个，回转解决方案梅尔文和直积时空。当我们设置$Λ= 0$时，我们得到Melvin时空上的解，而对于$Σ= 1$，我们得到直积时空上的解。我们证明，解决方案是昆特家庭的时空作为它的子情况。我们证明了爱因斯坦方程可化为横二维空间上的一组方程。我们还讨论了直积时空上的多项式标量不变量，这些不变量一般是非常数的，但对于子解是常数。
2016-10-26 gr-qc hep-th
Charged and Rotating Black Holes in a Melvin-swirling Universe
本文通过Ehlers-Harrison变换解析构造了Melvin-旋涡宇宙中的双荷Kerr-Newman黑洞解，分析各子情形的奇点与物理性质，并探讨其在N=2、d=4超引力中的超对称性。
2024-07-15 gr-qc hep-th
Ultrarelativistic black hole in an external electromagnetic field and gravitational waves in the Melvin universe
我们研究了浸没在外部电磁场中的史瓦西黑洞的超相对论性增强，由Ernst发现的爱因斯坦-麦克斯韦方程组的精确解描述（"史瓦西-梅尔文“度量）。根据Aichelburg和Sexl的经典方法，确定了“以光速”运动的黑洞产生的引力场和变换后的电磁场。相应的精确解描述了一个脉冲引力波在静态的、圆柱对称的、Melvin的真空宇宙中传播，对于一个消失的电磁场，它简化为众所周知的Aichelburg-Sexl pp波。在助推过程中，原来的彼得罗夫I型的Schwarzschild-Melvin解决方案简化为II型的冲动，并在其他地方的D型。波前的几何形状进行了研究，特别是它的非常数高斯曲率。此外，在Melvin宇宙中的脉冲波的更一般的类构造通过一个六维嵌入形式主义适应的背景。文中还给出了一个坐标系，在该坐标系中，所有的脉冲度量都是连续的.最后，它表明，这些解决方案是一个家庭的严格引力波与任意的配置文件的极限情况。这个家族与Garfinkle和Melvin以前发现的解决方案一致。因此，我们补充了他们的分析，特别是证明这样的时空是II型的，属于孔特类。
2003-11-27 gr-qc hep-th
Kerr-Newman black hole in a Melvin-swirling universe
本研究提出Melvin涡旋宇宙中带电磁荷旋转Kerr-Newman黑洞的爱因斯坦-麦克斯韦方程新精确解，证明其正则无奇点，分析能层与视界性质，并通过Kerr/CFT对应研究极端近视界几何的熵。
2025-06-16 gr-qc hep-th
Thermodynamics of homogeneous Universes: de Sitter, Bonnor-Melvin and static Einstein
Landau Institute for Theoretical Physics（朗道理论物理研究所）
本文通过将引力场视为物质的一部分，构建了德西特宇宙、邦纳-梅尔文-Λ宇宙和静态爱因斯坦宇宙的热力学，发现它们具有相同的热力学性质，能量密度满足包含物质密度和热力学共轭变量对的同一方程，并在闵可夫斯基真空中自动导致宇宙学常数为零。
2026-09-01 cond-mat.stat-mech gr-qc
Scalar fields in Bonnor-Melvin Universe with potential: A study of dynamics of spin-0 particles-antiparticles
本研究在含宇宙学常数的柱对称Bonnor-Melvin磁宇宙框架下，利用Klein-Gordon方程结合Cornell型标量势推导径向波动方程，得到自旋0量子系统解析本征值解，揭示多参数对能谱与波函数的显著影响。
2024-05-16 gr-qc hep-th
Melvin-Zipoy-Voorhees Spacetime and Circular Orbits
Universitas Katolik Parahyangan（帕希扬甘天主教大学）
该研究通过磁化Harrison变换构造了Zipoy-Voorhees时空的广义形式，分析了磁场对粒子和光子轨道的影响，发现磁场抑制势垒使ISCO向内迁移，而光子环半径向外移动。
2026-01-29 gr-qc
Chaotic motion of particles around a dyonic Kerr-Newman black hole immersed in the Melvin-swirling universe
该研究通过多种方法分析梅尔文旋转宇宙中新型双荷克尔-纽曼黑洞周围粒子的运动，发现旋转参数j和磁场强度B等会影响混沌行为，且j会改变混沌出现时其他参数的范围，丰富了相关物理现象。
2025-11-11 gr-qc hep-th
Rotating Melvin-like universes and wormholes in general relativity
我们找到了旋转圆柱对称分布的理想流体的Einstein-麦克斯韦方程组组的一族精确解，状态方程为$p = wρ$（$|w| < 1$），在角方向上携带圆形电流。该电流沿$z$轴产生磁场。一些解描述的几何形状类似于梅尔文的静态磁宇宙，并包含一个规则的对称轴，而另一些解（在$w > 0$的情况下）描述的是不包含对称轴的可穿越的虫洞几何形状。与梅尔文的解决方案不同，那些旋转和磁场不能是真空，需要电流。虫洞的解决方案承认与喉部两侧的平坦空间区域相匹配，从而形成了一个圆柱形的虫洞结构，对于居住在平坦或弱弯曲空间部分的遥远观察者来说可能是可见的。在适当选择模型的自由参数的情况下，位于内层（虫洞）和外层（平坦）交界处的薄壳层由满足弱能量条件的物质组成，从而得到了广义相对论中无幻体虫洞模型的新例子.在极限$w \to 1$中，磁场趋于零，虫洞模型趋于先前获得的模型，其中重力源是具有状态方程$p = ρ$的刚性物质。
2020-07-02 gr-qc hep-th
Charged scalar bosons in a Bonnor-Melvin-$Λ$ universe at conical approximation
本文在锥形近似下，利用 DKP 形式体系研究 Bonnor-Melvin-$\Lambda$ 宇宙中带电标量玻色子的量子动力学，分析了线性和二次矢量势对运动方程、相移、$S$ 矩阵、能谱及 DKP 旋量的影响。
2024-05-15 gr-qc hep-th math-ph
A more general exact solution for the Schwarzschild black hole in a Bertotti-Robinson-Bonnor-Melvin universe
Università degli Studi dell’Insubria（因苏布里亚大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Milano（意大利国家核物理研究所米兰分部）
该研究为Ovcharenko-Podolský解族引入新参数化，得到Bertotti-Robinson-Bonnor-Melvin宇宙中质量恒正的黑洞解，消除病态并符合黑洞热力学，还明确其与已知真空度规的关系。
2026-08-20 gr-qc hep-th
Shadows and lensing of black holes immersed in strong magnetic fields
我们研究零测地线流，特别是光环（LR），基本光子轨道（FPO）和阴影的黑洞（BH）沉浸在一个强，均匀的磁场，描述的Schwarzschilld-Melvin电真空解决方案。空的梅尔文磁宇宙包含一个平面LR管。包括BH，对于弱磁场，阴影变成扁圆形，而内禀视界几何变成扁长形。对于强磁场（超临界解），BH视界之外没有LR，这一结果用拓扑参数解释。这个特征，加上梅尔文宇宙的光限制结构，产生了\textit{panoramic shadows}，几乎在观测者的天空赤道周围都可以看到。尽管缺少LR，但存在FPO，包括极平面FPO，其定义阴影边缘。我们还观察和讨论了混沌透镜，包括在空的梅尔文宇宙，和多个断开的阴影。
2021-08-13 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Dynamics of Spin-0 (Particles-Antiparticles) in Bonnor-Melvin Cosmological Space-Time Using the Generalized Feshbach-Villars Transformation
本研究利用广义Feshbach-Villars变换，探究Bonnor-Melvin宇宙时空中自旋0标量粒子的相对论量子动力学，推导Klein-Gordon方程径向方程并得到解析解，明确了时空几何参数对本征值解的显著影响。
2024-04-13 gr-qc hep-th
Black holes in scalar multipolar Universes
本文证明Schwarzschild-Melvin宇宙的标量对应物是标量多极宇宙中黑洞的特例，并基于广义Weyl构造分析其多极行为、奇异性及与无标量毛发定理的一致性，同时建立与五维纯引力的Kaluza-Klein对应。
2024-11-25 gr-qc hep-th
Energy Associated with Schwarzschild Black Hole in a Magnetic Universe
本文给出了爱因斯坦公式中Ernst时空（描述Melvin磁宇宙中Schwarzschild黑洞的几何）的能量分布。第一项是史瓦西黑洞的静止质量能量，第二项是均匀磁场能量的经典值，表达式中的其余项是由于广义相对论效应。发现磁场的存在增加了系统的能量。
2000-01-29 gr-qc
Relativistic spin-0 Duffin-Kemmer-Petiau equation in Bonnor-Melvin-Lambda solution
本文在Bonnor-Melvin-Lambda磁时空中求解自旋-0 DKP方程及其振子形式，发现几何拓扑与宇宙学常数会显著影响本征值解。
2024-04-01 gr-qc hep-th
Magnetic Fields in an Expanding Universe
我们找到了一个解$4D$爱因斯坦-麦克斯韦理论耦合到一个无质量的介子场描述一个梅尔文磁场在一个膨胀的宇宙与“刚性物质”状态方程参数$w=+1$。随着宇宙的膨胀，磁通量变得更加集中在对称轴周围的介子耦合$a<1/\sqrt{3}$和更分散的$a>1/\sqrt{3}$。一个电场沿由楞次定律确定的方向绕对称轴循环。对于$a=0$，通过具有固定随动半径的圆盘的磁通量与圆盘的固有面积成比例。这个结果不同意通常的期望的基础上测试磁场，这个通量应该是恒定的，我们为什么会出现这种差异。我们还发现了一个梅尔文解决方案，在加速宇宙与$w=-7/9$的一个介子场具有一定的指数势。我们的主要工具是简单的操作在$5D$卡鲁扎-克莱因理论和相关的解决方案生成技术。我们还讨论了一些可能的扩展这项工作的方向。
2014-01-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Electric/magnetic universe with a cosmological constant
在存在宇宙学常数$Λ$的情况下，由平行电场/磁场组成的时空被自身引力束缚在一起，作为de Sitter/anti-de Sitter C度规的一个极限.限制过程类似于$Λ=0$的情况，其中Melvin宇宙是从C-度量导出的。在适当的坐标变换下，我们证明了该解与Astorino的解是等价的。研究了该解的一些物理和几何性质以及测地线。对于$Λ<0$，解是渐近局部反德西特的，并且可以导出为具有平面视界的带电反德西特黑洞的双威克旋转。
2018-10-16 gr-qc
C-metric with a conformally coupled scalar field in a magnetic universe
在具有共形耦合标量场的爱因斯坦-麦克斯韦引力中，由Bocharova、Bronnikov、Melnikov和Bekenstein发现的黑洞在嵌入Melvin宇宙的外部磁场时破裂。这种情况在加速度的存在下得到改善，允许人们用薄膜构建磁化和加速的BBMB黑洞。但是为了克服BBMB时空的这一点和其他缺点，我们提出了一种新的黑洞，包括旋转的情况，用于考虑共形物质耦合。
2013-11-27 gr-qc hep-th
Properties of the magnetic universe with positive cosmological constant
本文研究 d 维 Einstein–Maxwell 引力中带正 Λ 的 Melvin 型时空，用 ℓ 与 β 参数化并分析锥形奇点、极限情形、通量及测地线。
2025-09-01 gr-qc hep-th
Embedding hairy black holes in a magnetic universe
Ernst的解生成技术适用于与标量场共形（和最小）耦合的Einstein-Maxwell理论。这个可积系统具有SU（2，1）对称性，通过Kinnersley变换，它可以在轴对称和静止的解空间中移动，建立一个物理上不等价的解的无限塔。作为一个具体的应用，与标量多毛黑洞相关的度量，例如Bocharova，Bronnikov，Melnikov和Bekenstein发现的那些，嵌入在Melvin宇宙的外部磁场中。
2013-03-28 gr-qc hep-th nlin.SI
The symmetries of magnetized horizons
我们研究了存在外部强磁场的稳态黑洞。在考虑了磁场的引力反作用的情况下，爱因斯坦-麦克斯韦场方程的恩斯特-怀尔德解很好地描述了这种情况，它代表了一个沉浸在梅尔文磁宇宙中的带电的静止黑洞。然而，这个解只描述了靠近黑洞区域的物理情况。这是由于以下两个原因：第一，Melvin时空不是渐近局部平坦的;第二，非静态Ernst-Wild解由于其遍历区域的无限扩展甚至不是渐近Melvin的。所有这些似乎都是解决这种情况的障碍;例如，它似乎是计算守恒电荷的障碍，因为这通常需要明确的渐近线概念。在这里，我们绕过这个障碍，通过提供一种方法来计算这样一个黑洞的保守费用限制在视界附近的区域的分析。我们计算Wald熵，质量，电荷，和角动量的静态黑洞在高磁化环境中从视界的角度来看，发现与其他形式的结果完全一致。
2021-06-10 gr-qc hep-th
A Brane model with two asymptotic regions
一些膜模型依赖于梅尔文磁宇宙的概括，包括一个复杂的标量场的来源。我们认为，Kip.S.Thorne对这种几何的几何解释限制了复标量场为保持相同的渐近行为所能显示的势的类型。虽然在这种解释中，墨西哥帽势没有得到有限的能量，但对于显示破缺相和不破缺相的势来说，情况就是这样。为了技术上的简单性和说明的目的，我们使用一个特设的潜力，但共享一些功能，在一些超重力模型中获得的。我们构造了一个六维圆柱对称解，它有两个渐近区域：一边是Melvin度量，另一边是一个显示圆锥奇点的平坦空间。的因果结构的配置进行了讨论。不幸的是，引力并不局限于膜上。
2005-02-07 gr-qc hep-th
Motion of charged particles around a magnetized/electrified black hole
研究了恩斯特度规中类时和零荷电粒子的测地方程。我们考虑两种不同形式的恩斯特解决方案，麦克斯韦势表示一个均匀的电场或磁场。在各种配置的圆形轨道被认为是，以及他们的扰动和稳定性。我们发现，电场强度必须低于一定的电荷依赖的临界值，这些轨道是稳定的。磁性恩斯特度规的情况包含一个极限，它可以简化为梅尔文磁性宇宙。在这种情况下，运动方程的求解揭示了摆线或余摆线运动，类似于Frolov和Shoom发现的黑洞周围沉浸在测试磁场。
2015-02-03 gr-qc hep-th
Detection of cosmic superstrings by geodesic test particle motion
（p，q）-弦是p个F-弦和q个D-弦的束缚态，并且被预测在膜膨胀的末端形成。因此，这些宇宙超弦在宇宙中应该是可以探测到的。在本文中，我们认为，它们可以检测的方式，大质量和无质量的测试粒子在这些宇宙超弦的时空中移动，特别是我们研究的解决方案的测地线方程的时空场论（p，q）弦。测地线可以根据测试粒子的能量、角动量和弦轴方向上的动量进行分类。我们讨论了如何改变的磁通量，对称性破缺尺度和普朗克质量之间的比率，希格斯玻色子的质量比和F-和D-弦之间的绑定，分别影响测试粒子的运动。虽然无质量的测试粒子只能在逃逸轨道上运动，但与无限细的弦极限相比，一个新的特征是存在有质量的测试粒子的束缚轨道。特别是，我们观察到--与单个阿贝尔-希格斯弦的时空相反--如果希格斯玻色子玻色子的质量大于规范玻色子的质量，那么（p，q）弦时空中的大质量测试粒子的束缚轨道是可能的。我们还计算了p弦和q弦之间的结合对观测量的影响，如光偏转和近日点位移。虽然光偏转也可以由其他物质分布引起，但负近日点偏移的可能性似乎是有限宽度宇宙弦的一个特征，可以导致这种物体的明确识别。在渐近非圆锥的梅尔文时空中，有质量的测试粒子必须在束缚轨道上运动，而无质量的测试粒子只有在角动量为零时才能逃逸到无穷远。
2011-01-27 gr-qc hep-th
