Rigorous Comparison of Gravimetry Employing Atom Interferometers and the Measurement of Gravitational Time Dilation
我们提出了一个严格的引力和明确的答案，在否定的问题，是否重力与原子干涉仪是等价的测量的相对引力时间膨胀的两个时钟在空间中分离。虽然物质和光波，量子态和振荡器时钟通过普朗克-爱因斯坦-德布罗意关系和等效原理是量子同义词，但在引力理论的测试背景下存在关键差异。
2011-06-30 gr-qc quant-ph
Time dilation of quantum clocks in a relativistic gravitational potential
本文通过 Page 和 Wootters 量子时间形式，研究了相对论引力势中两个量子时钟的动力学演化，发现其时间膨胀效应与广义相对论 Schwarzschild 解一致，并探讨了引力红移。
2025-04-24 gr-qc quant-ph
De Broglie relations, Gravitational time dilation and weak equivalence principle
量子物理和引力之间的相互作用长期以来激发了令人兴奋的研究，这些研究揭示了量子定律和弯曲时空的一般概念之间的微妙联系。一个重要的例子是量子物理学和引力物理学中自由落体运动的独特性。在这项工作中，我们重新研究量子测试波包，分布在弱弯曲时空背景的自由落体运动。除德布罗意关系外，没有任何先验给定的哈密顿量或量子系统满足的最小作用量的假设。我们发现，量子测试波包的平均运动可以从德布罗意关系中自然地导出，并对量子波的引力时间膨胀进行了广义处理。量子测试质量在引力场中的这种平均运动与它们的质量和成分无关，并且精确地恢复了经典测试质量在弯曲时空中的自由下落或测地线运动。这提出了一个新的观点，即弱等效原理，它陈述了自由落体的普遍性，可能深深植根于量子物理学，并且是量子世界中出现的一种现象。
2018-12-10 gr-qc quant-ph
Emergence of Gravitational Potential and Time Dilation from Non-interacting Systems Coupled to a Global Quantum Clock
本研究在Page-Wootters框架中将时间视为量子自由度，通过Wheeler-DeWitt型约束耦合质能与坐标时间，自然涌现出引力时间膨胀和牛顿引力势，并揭示重整化特征及叠加态粒子的量子修正。
2025-10-16 gr-qc quant-ph
Universal decoherence due to gravitational time dilation
低能量子系统的物理学研究通常没有明确考虑背景时空。弯曲时空的量子理论所固有的现象，如霍金辐射，通常被认为只在极端的物理条件下才相关：在高能量和强引力场中。在这里，我们考虑低能量子力学在引力时间膨胀的存在下，并表明，后者导致量子叠加的退相干。时间膨胀导致复合粒子内部自由度和质心之间的普遍耦合。由此产生的相关性导致粒子位置的退相干，即使没有任何外部环境。我们还表明，地球上的弱时间膨胀已经足以使微米级的物体退相干。因此，引力可以解释经典性的出现，而这种效应原则上可以在未来的物质波实验中得到检验。
2015-06-23 gr-qc quant-ph
A unified treatment of the redshift, the Doppler effect, and the time dilation in general relativity
本文在广义相对论框架下统一处理引力/宇宙学红移、多普勒效应和时间膨胀，扩展了Narlikar方法，并推导了狭义相对论效应。
2023-10-12 gr-qc
Gravitational time dilation in extended quantum systems: the case of light clocks in Schwarzschild spacetime
光学原子钟的精确度正在接近一种机制，即它们在比它们自己的扩展更小的尺度上解决引力时间膨胀。因此，量子钟的准确描述必须考虑其空间扩展。在这篇文章中，作为扩展量子时钟的完全相对论描述的第一步，我们研究了爱因斯坦光钟的量子化版本，它固定在距离地球这样的大质量物体恒定的距离上。该模型由史瓦西时空中的一维腔中的量子光场组成，其中镜之间的距离由刚性棒固定。通过比较垂直和水平时钟，我们提出了一种操作方法来定义时钟的时间时，时钟解决引力时间膨胀的尺度小于其扩展。特别是，我们表明，垂直光钟测量的时间是等同于在其中心定义的适当的时间。我们还推导出这些时钟的测量正确的时间和史瓦西半径的精度上的基本界限。
2022-05-12 gr-qc
Quantum time dilation in a gravitational field
本文研究量子叠加原理对引力时间膨胀的影响，通过处于位置叠加态的两能级原子，揭示其自发辐射速率与经典混合态原子不同，从而产生量子引力时间膨胀效应，并证明该效应可通过原子内能分数频率移动被当前原子钟观测到。
2024-05-03 gr-qc quant-ph
Universality of quantum time dilation
University of Warsaw（华沙大学）；Austrian Academy of Sciences（奥地利科学院）；University of Innsbruck（因斯布鲁克大学）；Polish Academy of Sciences（波兰科学院）；National University of Singapore（新加坡国立大学）
该研究揭示了量子时间膨胀的普遍性，指出动能量子时间膨胀对任何钟机制都适用，而引力量子时间膨胀则不具有普遍性，并提出了一个无经典类比的额外量子时间膨胀效应。
2022-11-04 gr-qc quant-ph
Bootstrapping Time Dilation Decoherence
本文提出了一个广义相对论性的球壳物质模型，球壳物质表面有一个理想流体，球壳物质与一个内振子耦合，它推广了作者最近提出的一个模型，用于构造一个自引力干涉仪[1]。内部振子的演化是相对于壳层的本地固有时间来定义的，允许振子作为本地时钟，根据壳层的位置和动量以不同的方式滴答作响。对系统进行了哈密顿约化，并对约化后的相空间给出了近似的量子描述。如果我们只关注外部动力学，我们必须追踪时钟的自由度，这将导致一种内禀退相干的形式，这种退相干与引力时间膨胀引起的“普遍”退相干机制有一些共同的特征[2]。我们注意到，在平坦时空的（无引力）极限中，退相干仍然存在，强调这种效应可以完全归因于适当的时间差，因此不一定与引力有关。虽然[2]中描述的效应在没有外部引力场的情况下消失，但我们的方法通过包括自相互作用来引导引力对时间膨胀退相干的贡献，从而产生根本上的引力内禀退相干效应。
2015-07-07 gr-qc hep-th quant-ph
Measuring gravitational time dilation with delocalized quantum superpositions
原子钟可以测量广义相对论预测的引力红移，精度很高，高度差只有1厘米。然而，所有现有的实验都涉及在不同位置的两个独立时钟的比较，而不是在离域量子叠加中的单个时钟。在这里，我们提出了一个干涉方案，采用第二族类型的原子，如Sr或Yb，能够测量的引力时间膨胀的原子波包的相干叠加在两个不同的高度。与其他最近的建议相反，不需要可以有效地抑制两种内部状态的脉冲。相反，该方案依赖于非常简单的原子光学，可以实现高衍射效率，对激光功率的要求相当温和。此外，振动噪声的影响被减去采用同步Rb干涉仪作为惯性参考。值得注意的是，最近在汉诺威投入使用的VLBAI设施，一个10米的原子喷泉，可以同时操作Yb和Rb原子，并实现高达2.8秒的自由演化时间，满足了成功实验实施的所有要求。
2020-10-21 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
Tight constraints on Einstein-dilation-Gauss-Bonnet gravity from GW190412 and GW190814
引力波（GW）数据可以用来检验广义相对论的高度非线性和强场制度。修改后的引力理论，如爱因斯坦膨胀-高斯-博内和动力学陈-西蒙斯可以测试与先进的LIGO/处女座的第三次观测运行的上半年检测到的额外的GW信号。具体来说，我们分析了GW 190412和GW 190814的引力波数据，以限制这两个理论的参数。我们的结果表明动力学Chern-Simons引力仍然是不受约束的。对于Einstein-dilation-Gauss-Bonnet引力，在考虑GW 190814的数据时，假设它是一个黑洞双星，我们发现了$\sqrt{α_{\rm EdGB}}\lesssim 0.40\,\rm km$.与第一次引力波瞬变星表事件所设定的约束相比，这样的约束被改进了大约$10$的因子。
2021-07-08 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Centre of mass decoherence due to time dilation: paradoxical frame-dependence
最近提出的由于引力时间膨胀引起的复合物体的质心消相干[Pikovski等人，自然物理学15. June（2015）; arXiv：1311.1095]面临着重力和观测者加速度之间的等效原理。在实验室框架中，位置叠加$\vert x_1\rangle+\vert x_2\rangle$可以快速退相干，而在自由落体框架中，正如我所论证的，叠加可以存活几乎任意长的时间。矛盾的结果是解释到目前为止不赞赏的功能所提出的模型：质量中心的典型子系统是模糊的，它是不同的，在实验室和自由落体帧，分别。只要复合物体的质心运动是非相对论性的，一个简单的伽利略协变哈密顿量就可以代表具有完全相同物理预言的Pikovski { \it et al}理论。我们强调的权力，这哈密顿理解的Pikovski { \it等}理论的基本特征，并缓和一些不同的声明在最近的作品。
2017-03-10 gr-qc quant-ph
Quantum statistical gravity: time dilation due to local information in many-body quantum systems
我们提出了一个通用的机制出现的引力势，在量子系统中的所有经典对象的行为。我们的猜想是基于对多体量子系统中互信息的分析。由于量子系统中的测量通过纠缠影响周围环境，因此在一个位置的测量会减少其附近的熵。这种熵的减少可以用局部温度来描述，它与引力势直接相关。在我们的论证中，一个至关重要的因素是理想的经典力学运动以恒定的概率发生。这个定义是由经典系统中熵力的分析所激发的，它可以用引力势来正式重写。
2016-02-18 cond-mat.stat-mech gr-qc quant-ph
The Duality of Time Dilation and Velocity
在狭义相对论中，时间膨胀$\frac{1}{\sqrt{1-v^2}}$和相对速度$v$在观测上是不可区分的，这是一种对偶性，在费米坐标下沿着曲线（用与坐标无关的语言来说，在沿着曲线的切线闵可夫斯基空间中）延续到广义相对论中。例如，在一个以$r$为半径静止的时钟上，远处的观察者在史瓦西度规下看到$\frac{1}{\sqrt{1-v^2}}=\frac{1}{\sqrt{1-2M/r}}$的时间膨胀，在Painlev{é}-Gullstrand自由降落度规下看到时钟以$v=\sqrt{2M/r}$的相对速度后退。对偶性意味着在引力坍缩期间，在恒星中心从固定半径$r>0$观测到的时间膨胀的增强与从任何方向观察到的中心后退的相对速度的增加是不可区分的（沿着曲线），这意味着局部膨胀。
2006-03-24 astro-ph gr-qc math.DG
Four Metrics
广义相对论的一个中心思想是物理学不应该依赖于所使用的时空坐标\cite{einstein}。但是，从表面上看，对各种现象的定性描述可能会有很大的不同。在这里，我们考虑落入一个经典的黑洞使用四个不同的，但等效的度量。第一个是Schwarzchild案例，在视界处有极端的时间膨胀。第二，重新调整膨胀允许在有限的适当时间内落入孔中。第三，时间和空间被重新缩放为彭罗斯动机的图片，其中光轨迹都有单位斜率。第四，第二度规的白洞变体允许通过视界，禁止再进入。
2020-05-15 gr-qc
Quantum Time and the Time-Dilation induced Interaction Transfer mechanism
本文提出时间膨胀诱导的相互作用转移（TiDIT）机制，通过非微扰方法将Page-Wootters机制推广到有限维系统，用有效相互作用描述量子时间膨胀效应，为在量子技术中探索引力提供新工具。
2024-10-15 gr-qc quant-ph
Force-Free Gravitational Redshift: Proposed Gravitational Aharonov-Bohm experiment
我们提出了一个可行的实验室干涉实验与物质波在引力势所造成的一对人工场产生的质量。它将证明这些质量的存在（以及对于运动的原子，时间膨胀）会引起相移，即使它不会引起任何经典力。相移与原子康普顿频率时钟的引力红移（或时间膨胀）产生的相移相同。与电磁学中的阿哈罗诺夫-玻姆效应类似，量子力学相位是引力势的函数，而不是经典力的函数。
2012-06-07 cond-mat.quant-gas gr-qc physics.atom-ph
Entropic uncertainty relation in Garfinkle-Horowitz-Strominger dilation black hole
海森伯的不确定原理是量子力学的基本要素。它为我们同时预测两个不相容观测量的测量结果的能力设定了一个界限。在量子信息论中，不确定原理可以用熵测度来表示。通过考虑一个附加粒子作为记忆粒子，可以改进熵测不准关系。记忆粒子和被测粒子之间量子关联的存在降低了不确定性。在弯曲的时空中，霍金辐射的存在可以降低量子关联。因此，考虑到量子关联与熵不确定度下限之间的关系，我们预期霍金辐射会增加熵不确定度下限。本文研究了Garfinkle-Horowitz-Strominger（GHS）膨胀黑洞中的熵不确定关系.我们考虑一个模型，其中记忆粒子位于黑洞外的事件视界附近，而被测粒子是自由落体。为了研究所提出的模型，我们将考虑狄拉克场的例子。我们还研究了霍金辐射对量子密钥速率的影响。
2020-08-24 gr-qc hep-th quant-ph
Outperforming classical estimation of Post-Newtonian parameters of Earth's gravitational field using quantum metrology
Hong-Ou-Mandel（HOM）效应是在一个改进的马赫-曾德尔装置中对光子进行分析的，该装置中的两个粒子经历不同的引力势，随后使用分束器重新组合。结果表明，HOM效应直接依赖于臂间的相对论时间膨胀。这种时间膨胀可用于估计参数化后牛顿形式体系的$γ$和$β$参数。参数$γ$和$β$的不确定性的量级为$ 10^{-8}-10^{-12}$，取决于所采用的量子态。
2021-01-28 gr-qc quant-ph
A Unified Interpretation of Supernova, GRB, and QSO Time Dilation Signals in a Generalized Cosmological Time Framework
Department of Physics, Institute of Basic Science, Sungkyunkwan University（成均馆大学物理系、基础科学研究院）
本文在广义宇宙时间框架下，统一解释了超新星、GRB和QSO的时间膨胀信号，通过区分离散几何时钟与连续热辐射，揭示了不同天体源的行为差异及内在选择效应。
2026-03-26 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Free-fall in a uniform gravitational field in non-commutative quantum mechanics
本文在非对易量子力学（NCQM）的背景下研究量子粒子的自由降落。假设二维位形空间坐标之间的正则型非对易性，我们考虑了一个被困在引力阱中的中性粒子，并精确地求解了能量本征值问题。通过诉诸实验数据从GRANIT实验，其中自由下落的量子超冷中子的第一能级被确定，我们强加了一个上限的非对易性参数。我们还研究了量子粒子在均匀引力场中的飞行时间。这与弱等价原理有关。当我们考虑稳态时，能量本征态，即，在非定域状态下，飞行时间必须由适当耦合到粒子的量子钟测量。通过考虑时钟作为一个小扰动，我们解决了（静态）散射问题，并表明，飞行时间等于经典的结果，当测量远离转折点。这一结果被解释为等价原理的NCQM领域的延伸。
2011-05-23 gr-qc hep-ph hep-th
Does time always slow down as gravity increases?
我们考虑静止的观察者之间的引力时间膨胀和目前的例子，这与“随着引力的增加，时间变慢”的说法相矛盾。我们进一步表明，这种说法不可能是真的，在一般情况下，如果引力的强度被定义在一个观察者独立的方式。我们还提供了一个教学介绍引力时间膨胀，并讨论这一现象的方面，这往往是在广义相对论的教科书省略。
2021-02-24 gr-qc
Quantum Gravity Corrections to the Fall of the Apple
本文研究量子化引力场中自由落体粒子的运动，发现牛顿定律会受到表现为随机噪声的量子引力修正，且噪声统计性质依赖于引力场的量子态。
2023-03-10 gr-qc hep-th
On null geodesically complete spacetimes uder NEC and NGC; is the Gao-Wald "time dilation" a topological effect?
我们回顾了高-瓦尔德关于在NEC和NGC下零测地完备时空中的一种引力“时滞”效应的一个定理，我们观察到它在整个陈述中不再有效，以及一个结论，即如果用一个更精细的（时空-）拓扑代替流形拓扑，存在一类不存在粒子视界的宇宙学模型。由于塞曼-戈贝尔类的拓扑包含了时空的因果、微分和共形结构，并且有严肃的数学论据支持这种拓扑而反对流形拓扑，因此有强有力的证据表明，这类“时间膨胀”定理本质上是拓扑的，而不是具有特定的物理意义。
2019-08-04 gr-qc math-ph math.MP
On the feasibility of detecting quantum delocalization effects on relativistic time dilation in optical clocks
本文推导光学晶格中离域原子钟在量子相对论主导阶的时间膨胀，提出实验与噪声分析，指出²⁴Mg钟有望探测该效应，而现有⁸⁷Sr钟尚不能。
2024-07-01 gr-qc quant-ph
Fall of an Elastic Bar in Central Gravitational Field: I. Newtonian Gravity
在某些合理的近似下，我们计算了落在中心引力场源上的弹性杆的变形。我们考虑了杆件的弹性形变和塑性流动以及杆件的破坏。一些材料的具体计算。
2009-05-16 gr-qc
The irreversibility of relativistic time-dilation
该研究针对相对论纳入涨落关系时存在的问题，通过分析特定类时空探究时间膨胀效应与涨落关系的关联，得出正熵产由狭义相对论和引力时间膨胀效应共同导致的结论。
2023-08-29 gr-qc quant-ph
Gravitational Waves from a Black Hole Falling Radially into a Thin-Shell Traversable Wormhole
Vanderbilt University（范德堡大学）；Sam Houston State University（山荷斯顿州立大学）
研究通过将黑洞建模为测试粒子，推导出径向落入薄壳Schwarzschild可穿越虫洞时的引力波信号，发现其具有特征脉冲-间隙结构，并计算了振幅谱密度，表明此类信号可能在500 Mpc范围内被地面探测器探测到。
2026-05-02 gr-qc hep-ph
Redshift Anomalies with Universal Free-Fall
对于大多数将广义相对论的修正参数化的理论，包括那些违反等效原理的理论，引力红移测试对这些测试参数的约束通常比自由降落（UFF）和局部洛伦兹不变性（LLI）的普适性的精确测量要弱。虽然红移异常通常与UFF或LLI的违反有关，但它们并不一定如此。我们提供了一个简单的模型，其中粒子质量随引力势而变化。这产生了不受现有UFF或LLI测试约束的引力红移异常。我们提出了新的实验来限制这种影响。
2010-08-04 gr-qc hep-ph
Interference of Clocks: A Quantum Twin Paradox
本文提出量子时钟干涉仪，证明闭合光脉冲干涉仪不受引力时间膨胀影响，但能实现量子孪生子悖论，并设计实验隔离该效应。
2023-06-23 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
Free Fall of a Cylindrical Mass Electrically Charged Bodies
引力坡印廷矢量提供了一种将引力能传递给下落物体系统的机制。在下文中，我们将证明引力坡印廷矢量和电磁坡印廷矢量一起提供了一种机制来解释大质量带电物体在自由降落过程中如何获得动能。我们将证明带电物质下落违反了伽利略的宇宙自由降落定律。建议进行实验来证实或不预测的现象。
2001-07-04 gr-qc
Gravitational radiation from collisions at the speed of light: a massless particle falling into a Schwarzschild black hole
本文计算了无质量粒子径向落入Schwarzschild黑洞时所发射的引力辐射的谱、波形、角分布和总的引力能量。我们的完全相对论方法表明，（i）辐射到无穷远的总能量中只有不到50%是由四极波携带的，（ii）光谱是平坦的，（iii）零频率极限与Smarr的预测非常吻合。这个过程可以看作是以接近光速运动的大质量粒子之间碰撞的极限情况，通过用$m_0 γ$确定无质量粒子的能量$E$，$m_0$是测试粒子的质量，$γ$是洛伦兹增强参数。我们讨论了两个黑洞以接近光速碰撞的结果，得到了13.3%的波产生效率，并与D'Eath和Payne的结果进行了比较.
2002-06-15 astro-ph gr-qc hep-ph
Quantum Incompressibility of a Freely Falling Hydrogen Atom in a Circular Rydberg State, and a Gravitationally-Induced Charge Separation Effect in Superconducting Systems
自由下落的点状物体向地球中心汇聚。因此，地球的引力场是不均匀的，并具有潮汐分量。一个扩展的量子力学物体，如一个氢原子，在一个高主量子数状态，即一个圆形的里德伯原子，自由降落预计下降速度比一个经典的点状物体，当两个物体从地球表面以上的相同高度下降。这表明，除了量子态之间的跃迁，原子在像地球那样的非均匀潮汐引力场中自由降落时，表现出一种量子力学的不可压缩性。一个有持续电流环绕的超导环状系统，在自由降落时，其行为类似于圆形里德伯原子。与自由下落原子的电子波函数一样，库珀对波函数是量子力学不可压缩的。然而，超导体晶格中的离子不是不可压缩的，因为它们不具有全局相干的量子相位。由此产生的差异在自由降落过程中的非定域库珀对电子和定域离子的响应不均匀的引力场的预测，导致电荷分离效应，这反过来又导致一个大的库仑力，反对的超导系统上的潮汐引力引起的收敛。本文提出了一个观测超导电路中非均匀引力场引起的电荷分离效应的“类卡文迪许”实验。的电荷分离效应被确定为是有限的对断裂过程中发生的低频引力扰动时，存在。
2010-11-02 gr-qc quant-ph
The energy-momentum tensor of gravitational waves, Wyman spacetime and freely falling observers
在广义相对论（GR）中，引力的能量动量张量（EMTG）的一个好的定义是一个困难的，如果不是不可能的，任务。另一方面，在它的远程并行版本中，被称为广义相对论的远程并行等价物（TEGR），人们可以以一种非常令人满意的方式定义EMTG。本文证明了线性化引力波（GWs）的TEGR的EMTG与文献中通常给出的GR的形式相同。此外，在自由下降帧（FFF）中获得了具有$+$偏振的$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
Quantum incompressibility of a falling Rydberg atom, and a gravitationally-induced charge separation effect in superconducting systems
自由下落的点状物体向地球中心汇聚。因此，地球的引力场是不均匀的，并具有潮汐分量。在高主量子数拉伸状态下制备的诸如氢原子的扩展量子物体的自由降落，即，一个圆形的里德伯原子，当两个物体从地球上方的相同高度落下时，预计会比经典的点状物体下降得更慢。这表明，除了“量子跳跃”，原子在像地球那样的非均匀潮汐引力场中自由降落时，还表现出一种“量子不可压缩性”。一个有持续电流环绕的超导环状系统，在自由降落时，其行为类似于圆形里德伯原子。就像自由下落原子的电子波函数一样，库珀对波函数是“量子不可压缩的”。然而，超导体的离子晶格的离子不是“量子不可压缩的”，因为它们不具有全局相干的量子相。由此产生的差异在自由降落过程中的响应nonlocalizable库珀对电子和localizable离子不均匀的引力场的预测，导致电荷分离效应，这反过来又导致一个大的排斥库仑力，反对的收敛引起的潮汐，吸引力的超导系统。本文提出了一个观测超导电路中非均匀引力场引起的电荷分离效应的“类卡文迪许”实验。这个实验将证明引力和电之间通过宏观相干量子物质的新型耦合的存在。
2010-03-08 gr-qc quant-ph
Radial fall: the gravitational waveform up to the second-and-half Post-Newtonian order
Istituto per le Applicazioni del Calcolo “M. Picone,” CNR（意大利国家研究委员会计算应用研究所“M·皮科内”）；School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS（中国科学院大学杭州高等研究院基础物理与数学学院）
研究采用多极后闵可夫斯基形式化方法，计算两体系统径向坠落的引力波形，达到2.5后牛顿阶精度，考虑辐射阻尼力的影响，并评估能量、角动量和线动量的辐射。
2026-04-02 gr-qc
Spin vector deviation and the gravitational wave memory effect between two free-falling gyroscopes in the plane wave spacetime
本文研究平面波时空中引力波对两个自由下落陀螺仪自旋进动角偏差的影响，发现该偏差与速度记忆效应相关，极端情况下可达$10^{-14}$弧度，有望被未来探测。
2023-01-29 gr-qc
Jiggled interferometer: Ground-based gravitational wave detector using rapidly-repeated free-falling test masses
Nagoya University（名古屋大学）；Syracuse University（雪城大学）；The University of Tokyo（东京大学）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU), WPI, UTIAS, The University of Tokyo（理化学研究所宇宙粒子天体物理研究所（Kavli IPMU））；Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency（日本宇宙航空研究开发机构宇宙科学研究所）；Institute for Cosmic Ray Research, The University of Tokyo（东京大学宇宙射线研究所）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）
本文提出了一种新型地面引力波探测器Jiggled Interferometer，通过低频噪声抑制技术，利用快速重复自由下落测试质量消除地震和悬架热噪声，实现了在0.1-0.3 Hz频段内比宇宙探测器的地震和悬架噪声提升四量级的灵敏度。
2026-04-09 gr-qc
Free fall in KvN mechanics and Einstein's principle of equivalence
讨论了爱因斯坦等效原理在KovN力学中的实现。其实现与量子力学中该原理的实现非常相似。这并不奇怪，因为KvN力学提供了一个经典力学的希尔伯特空间公式，与量子力学的形式非常相似。在KvN力学和量子力学中，均匀引力场中的传播子都与自由传播子简单相关。因此，在自由下落的参考系中，均匀引力场中的波函数与自由波函数仅在相位上不同。费歇尔信息量化了我们从坐标测量中估计质量的能力，它不依赖于均匀引力场的大小，这一事实构成了爱因斯坦等效原理的公式，该原理在量子力学和KvN力学中都有效。
2020-09-07 gr-qc hep-th
Effect of a moving mirror on the free fall of a quantum particle in a homogeneous gravitational field
我们研究了含时边界条件对量子弹跳器动力学的影响--一个粒子落在运动的镜面上的均匀引力场中。我们更具体地研究了移动的镜子改变下落粒子的整个波函数的性质的方式。我们发现一些效应，例如量子粒子撞击移动的镜子可能会比镜子固定时反弹得更高，这与经典直觉一致。其他效应，如相对相位的变化或在任意远离镜子的空间区域中的电流密度的变化，都是量子的。我们进一步讨论了如何与当前的实验，特别是与冷中子的联系，可以观察到的效果由一个移动的镜子。
2022-10-20 gr-qc quant-ph
Prospects for studies of the free fall and gravitational quantum states of antimatter
不同的实验正在进行中，以测量重力对冷中性反物质原子，如正电子素，μ素和反氢原子的影响。其中，CERN的GBAR项目旨在精确测量超冷反氢原子的引力下落。在超冷状态下，反氢原子与表面的相互作用受量子反射现象控制，这导致反氢原子在物质表面上反弹。这允许应用滤波方案来增加自由降落测量的精度。在最小垂直速度的极限下，反氢原子处于引力量子态，与超冷中子（UCN）非常相似。电子偶素是另一个涉及反物质的中性系统，目前UCL正在研究反物质在重力作用下的自由降落。基于正在开发的自由降落测量实验技术，也可以在电子偶素中观察到引力量子态。在这篇文章中，我们回顾了正在进行的实验的现状，并讨论了观测反物质引力量子态的前景及其意义。
2014-09-01 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
Universality of free fall in Planck-scale deformed Newtonian gravity
本研究在普朗克尺度变形牛顿引力框架下，通过双狭义相对论的牛顿极限得到变形伽利略相对性，分析试验粒子与地球引力源的相互作用，发现一般情况下自由落体普遍性被破坏，但存在满足该原理且预言牛顿势特定修正的特殊模型。
2025-10-02 gr-qc hep-th
Planetary g(t) for which resistive atmospheric falling is rising
对于具有大气层的物体，经达布变换后的常重力加速度表面重力加速度使具有二次阻力的大气自由降落转向相反的运动，即，自由崛起虽然这样一个天体的大气层看起来完全正常，但正是它的引力场的时间依赖性产生了这种运动。这个结果是数学物理中一般的单参数依赖的达布变换的结果
2001-08-23 gr-qc
Quantum Mechanics of Gravitational Waves
为了分析观察到的现象，把引力看作是经典物理学的决定性原理的对象，引力场服从牛顿定律或爱因斯坦方程，这是很方便的，而且到目前为止也是足够的。在这里，我们把引力场作为一个量子场，并确定这种处理的实验观测值的影响。我们发现，在重力下落的物体受到随机波动（“噪音”），其特性取决于量子态的引力场。我们推导出两个下落粒子分离的随机方程。这种基本噪声可以在引力波探测器上测量到，探测到这种基本噪声将证明引力的量子化是正确的，并揭示其源的重要性质。
2020-10-16 gr-qc hep-th
On free fall of fermions and antifermions
本研究在量子场论框架下提出基于等效原理和广义协变性的弯曲时空自旋1/2粒子模型，发现自旋进动、引力势能不受波包扩散影响、费米子与反费米子引力不可区分等结果，为引力谱仪实验提供新途径。
2023-07-01 gr-qc hep-th quant-ph
Conformal Einstein equation and symplectic flux with a positive cosmological constant
本文分析了带正宇宙常数的共形Einstein方程以提取引力场渐落条件，证明其允许de Sitter边界存在非零引力通量，并通过规范无关计算表明边界项、抵消项与渐落条件对重现有限辛通量至关重要。
2025-10-14 gr-qc hep-th
Does Gravity Fall Down? Evidence for Gravitational Wave Deflection Along the Line of Sight to GW 170817
我们提出了一种新的广义相对论（GR）的测试：测量由于引力透镜的时间延迟的几何分量。GR预测光子和引力波遵循相同的测地线路径，因此经历相同的几何时间延迟。我们表明，对于典型的系统，时间延迟是几十秒，因此可以支配天体物理延迟的光子发射的时间。对于GW 170817的情况下，我们使用多平面透镜代码来评估由于沿着视线的四个大规模的光晕的时间延迟。从这些晕的文献质量和距离测量，我们建立在高置信度（显着大于5西格玛），引力波的GW 170817经历了引力偏转到达光子在1.7秒内。
2020-01-06 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Black Holes Arise When The Inflaton Falls
原始黑洞（PBH）由于其在从引力波到暗物质到星系形成等现象中的潜在作用，已经进入了理论宇宙学的前沿。虽然天真地从暴胀波动产生PBH似乎需要暴胀子从其速度在CMB尺度的视界出口处大幅减速，但在这项工作中，我们证明了从远小于e倍的电势中相对较小的向下步骤的加速也会放大波动。根据台阶的位置，这些PBH可以解释暗物质或引力波干涉仪探测到的黑洞。扰动增强有一个自然的解释为粒子生产由于非绝热过渡与步骤。
2021-04-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Remarks on singular hypersurfaces and thin shells in general relativity
在本文中，我们给出了W.推导了以色列薄壳的运动方程。我们回顾了以色列的开创性论文的主要成果。Israel运动方程在总能量E<0、E=0和E>0的三种状态下求解。这类解类似于Lemaitre-Tolman-Bondi方程的三类解。我们还导出了引力质量总是正的约束条件。本文的主要结果是给出了壳层内、外度量关于真时的表达式。在这些坐标系中，时间膨胀公式很容易导出。我们还通过直接的几何分析导出了时间膨胀公式。特别是，我们表明，有一个差分时间膨胀的时钟在休息内的腔和休息外的腔。
2021-03-30 gr-qc
How does Casimir energy fall? II. Gravitational acceleration of quantum vacuum energy
已经证明，量子真空能量的引力根据等效原理，至少对于有限的卡西米尔能量与完美的导电平行板。在这里，我们通过考虑作用于无质量标量场的平行双透明板，即δ函数势，在由Rindler坐标（tau，x，y，xi）定义的时空中，进一步支持这一结论。在这样的时空中，固定的xi代表均匀加速度。我们计算由一个或两个这样的板组成的系统在固定的xi值上的力。在大Rindler坐标xi的极限下，（小加速度），我们恢复（通过等效原理）弱引力的情况，发现系统所受的引力为Mg，其中g为引力加速度，M为系统的总质量，由各板块的质量分别由各板块的Casimir能量重整化而成，加上板块间卡西米尔相互作用的能量这再现了前面的结果在极限的耦合到δ函数潜力接近无穷大。
2007-07-07 gr-qc hep-th quant-ph
Higher order analysis of the gravitational wave velocity memory effect between two free-falling gyroscopes in the plane wave spacetime
该研究分析了平面波时空中两个自由下落陀螺仪间的引力波速度记忆效应，发现一阶项无贡献，二阶项起主要作用，并在特定条件下角度达10^-16弧度。
2025-01-27 gr-qc
Matters of Gravity, The Newsletter of the Topical Group on Gravitation of the American Physical Society, Volume 40, Fall 2012
GGR新闻：我们听说...，由大卫Garfinkle 100年前，由大卫Garfinkle新出版商和新书，由Vesselin Petkov研究简报：暗物质新闻，由凯蒂Freese LARES卫星，由理查德Matzner会议报告：研讨会上引力波爆发，由巴勃罗拉古纳JoshFest，由埃德玻璃电磁和引力波天文学，由肖恩麦克威廉姆斯比特，膜，和黑洞，由特德雅各布森和唐Marolf
2012-09-06 gr-qc
Atom-interferometric test of the universality of gravitational redshift and free fall
光脉冲原子干涉仪构成了强大的惯性力量子传感器。它们是基于离域空间叠加和内部跃迁的组合，直接将它们与原子钟联系起来。由于经典的引力红移测试是基于两个时钟在引力下定位在不同位置的比较，这是有希望的探索是否上述干涉仪构成一个有竞争力的替代测试广义相对论。在这里，我们提出了一个特定的几何形状，连同状态转换导致一个计划，是同时敏感的违反自由降落和引力红移的普遍性，广义相对论的两个前提。所提出的干涉仪不依赖于内部状态的叠加，而仅仅依赖于它们之间的跃迁，因此概括了物理原子钟和量子时钟干涉测量的概念。一个实验性的实现似乎是可行的，在国家的最先进的设施已经证明了技术。
2020-11-17 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
