Relativistic Fluid Dynamics in Curved Spacetime: a Novel Effective Hamiltonian Approach
本文在弯曲时空中构建了以坐标时间为演化参数的相对论流体欧拉-哈密顿框架，通过推广泊松代数得到相对论连续性与欧拉方程，并在史瓦西几何中获得稳态解、稳定性分析及广义涡量效应。
2025-07-22 gr-qc hep-th
Relativistic quantum dynamics of spin-0 massive charged particle in the presence of external fields in 4D curved space-time with a cosmic string
在这项工作中，我们研究了四维弯曲时空中自旋为0的大质量带电粒子的相对论量子动力学，这是宇宙弦时空的推广。我们调查的Klein-Gordon方程中存在的外部领域中考虑的框架。我们还研究了弯曲背景时空中存在外场时，由Klein-Gordon振子描述的量子粒子。我们看到，与在宇宙弦时空中得到的结果相比，能量本征值得到了修改。
2019-10-25 gr-qc hep-th quant-ph
General Relativistic Quantum Optics: Finite-size particle detector models in curved spacetimes
我们提出了弯曲时空中量子场论中的涂抹粒子探测器的全协变模型。我们展示了如何影响有关的加速运动的检测器和时空的曲率的影响方式不同的观察者分配的检测器和字段之间的相互作用哈密顿量。完全协变公式明确地使理论的物理预测在一般坐标变换下不变，因此提供了粒子探测器模型的描述（例如，Unruh-DeWitt探测器，光-物质相互作用模型等），适用于一般时空背景中的任意轨迹。
2020-06-24 gr-qc hep-th quant-ph
Boundedness of the total energy of relativistic membranes evolving in a curved spacetime
当时空度规是闵可夫斯基度规的微扰时，我们建立了一个全局存在性理论来描述Lorentzian流形（可能是弯曲的）中相对论性膜的演化方程.依靠LeFloch和Ma在2014年引入的双曲叶方法，我们重新审视了Lindblad（他处理了平坦闵可夫斯基时空中的膜）早期建立的定理，并提供了一个更简单的存在性证明，这在弯曲时空中也是有效的，最重要的是，导致了膜的总能量在时间上全局有界的重要性质。
2016-10-08 gr-qc math.AP
Group Theoretical Examination of the Relativistic Wave Equations on Curved Spaces. I.Basic Principles
研究了弯曲空间上相对论波动方程群论方法推广的基本原理。本文叙述了从对称弯曲空间的已知对称群确定波动方程的一般方法。说明了在平坦空间（不一定是实空间）上获得对称空间的方法，在对称空间中，不变波动方程允许相对论波动方程的极限通道。从无质量粒子方程和Minkowski空间中的Dirac方程出发，建立了可容许的实对称空间。上述过程也适用于复空间。以平坦复空间上的波动方程为基本点。它表明，通常的狄拉克方程写下来的复变量不导致任何弯曲的空间。通过对上述形式的Dirac方程的“分解”，构造了一个通向空间${\Bbb C}{\Bbb P}^{n}$的方程，它可替代${\Bbb C}^{n}$上的通常Dirac方程.
1998-07-24 gr-qc
Localized non-relativistic quantum systems in curved spacetimes: a general characterization of particle detector models
本研究利用费米法向坐标构建弯曲时空中沿类时轨迹运动的局域非相对论量子系统的自洽描述框架，给出粒子探测器模型的通用定义并明确其适用范围。
2024-03-06 gr-qc hep-th quant-ph
Numerical calculation of the relativistic acceleration of an electron in curved spacetime using the Dirac equation
将Dirac方程推广到弯曲时空，数值计算了均匀引力场中电子的相对论加速度。等效的结果也得到了分析使用的迭代方法，是不是基于WKB近似，这在过去已被广泛使用。使用史瓦西坐标，发现加速度与$(1-3v^2/c^2)$的因子成比例，这与粒子的经典测地线是一致的。这些技术可能有助于解决常用近似之间的差异。
2016-02-08 gr-qc quant-ph
Pathways to relativistic curved momentum spaces: de Sitter case study
有几个论点认为普朗克尺度可能是动量空间曲率的特征尺度。与其他最近的研究一样，我们假设动量空间的度规决定了在壳性的条件，而动量空间的仿射联系决定了动量合成定律的形式。我们证明了动量合成定律的可能选择比动量空间上仿射联络的可能选择更多。这促使我们提出一个新的处方相关联的仿射连接的动量成分，我们比较，在最近的文献中最常用的。我们发现这两个处方导致了所谓的$κ$ -动量空间的相同图像，具有de Sitter度量和$κ$ -Poincaré连接。我们也比以往任何时候都更详细地研究了$κ$ -动量空间的DSR相对论性质，特别是与其动量组成的非对易定律有关。然后，我们证明了在“适当的de Sitter动量空间”的情况下，与de Sitter度量和它的Levi-Civita连接，这两个规定是不等价的。我们的新处方导致正确的德西特动量空间的图片，这是DSR相对论性的，其特征在于由一个交换法的组成的动量，一种可能性，其中没有明确的弯曲的动量空间图片已被发现。我们认为，我们的建设提供了一个自然的测试情况下的动量空间的研究与交换，但变形，法律的组成的动量。此外，它可以作为实验室的DSR-相对论理论的性质，不连接到群流形动量空间和Hopf代数的探索。
2013-07-30 gr-qc hep-th
Relativistic location algorithm in curved spacetime
在这篇文章中，我们描述并数值实现了一种方法，在轻微弯曲，但否则一般时空相对论性的位置。对于全球导航卫星系统的背景下，地面定位，我们的算法采用了重力以及对流层和电离层的戈登度量模型的影响。该算法在\textsc{squirrel.jl}代码中实现，该代码采用拟牛顿Broyden算法结合数值测地线的自动微分。我们的工作提供了一个实用的解决方案，在一个通用的时空相对论位置问题，并巩固在一个单一的框架相对论和大气的影响。虽然优化不是我们的主要重点，我们的实现已经足够快的实际使用，建立一个位置从五个发射点在$< 1~{\rm s}$在台式计算机上合理简单的时空几何。在真空中，我们的实现可以实现亚毫米级精度考虑克尔度量与地面参数和亚米级精度，包括对流层和电离层的影响。
2022-08-17 gr-qc
Noncommutative Particles in Curved Spaces
我们提出了一个非对易力学的弯曲背景下的制定，其中的对象的非对易性$θ^{μν}$被认为是一个独立的量具有典型的共轭动量。在D=10弯曲时空中引入一个非对易的一阶作用量，并计算了协变运动方程。这个模型，不变下的同态，推广了最近的相对论性结果。
2010-11-17 gr-qc hep-th
Group Theoretical Examination of the Relativistic Wave Equations on Curved Spaces. II. De Sitter and Anti-de Sitter Spaces
本文讨论了在de Sitter和Anti-de Sitter空间中自旋为0和1/2质量粒子的相对论波动方程的群论方法。构造了确定合适的不可约表示的不变波动方程。在不使用分离变量法的情况下，得到了这些方程的显式解，具有简单性和物理透明性。建立了与弯曲空间中波动方程的广义协变方法的联系。证明了Anti-de Sitter空间是Einstein-Dirac方程的解。给出了反德西特空间中质量量子化和德西特空间中粒子生成的几何意义。
2000-01-12 gr-qc
Investigation on Finsler geometry as a generalization to curved spacetime of Planck-scale-deformed relativity in the de Sitter case
近年来，粒子色散关系的普朗克尺度修正被广泛研究，以寻求在天体物理和宇宙学框架下表述普朗克效应的可能性。有一些迹象[arXiv：gr-qc/0611024]表明芬斯勒几何可以提供黎曼几何的一些推广，这可能允许解释相对论性粒子的位形空间的非平凡（普朗克）结构。我们调查的可能性，形式化普朗克尺度变形弯曲时空的相对论模型，在芬斯勒几何的框架内。我们考虑了在[arXiv：1507.02056]中提出的弯曲时空中色散关系修改分析的一般策略，将[arXiv：1407.8143]中获得的结果推广到de Sitter情况，使用Finsler形式主义在平坦时空中变形相对论粒子运动学。
2017-02-23 gr-qc hep-ph hep-th
Operator-Level Quantum-Classical Correspondence in Relativistic Quantum Theory and Curved Spacetime
Vellore Institute of Technology（维洛尔理工学院）；Banaras Hindu University（贝拿勒斯印度教大学）
该工作证明量子场算符的海森堡方程无需取经典极限即可重现多种经典场方程，并在弯曲时空及粒子动力学中扩展了算符级量子-经典对应。
2026-09-23 gr-qc hep-th quant-ph
Curved momentum space, locality, and generalized space-time
我们建立了相对论变形运动学的两个表面上无关但实际上互补的方法之间的对应关系：动量空间的几何性质和正则时空中绝对定域性的损失，这可以通过引入广义时空来恢复。这种对应关系明确的情况下，$κ$ -庞加莱运动学，并比较其性质的霍普夫代数框架。
2021-04-15 gr-qc hep-th
Centrifugally driven relativistic dynamics on curved trajectories
被认为是沿旋转曲线轨迹的测试粒子的运动。在实验室和旋转参考系中研究了这个问题。假设系统以恒定角速度$ω= const$旋转。的解决方案被发现和分析的情况下，当轨迹的形式是由阿基米德螺线。发现粒子沿着这些轨迹运动时可以到达无穷远，并给出了它们行为的物理解释。指出了这种理想化研究与脉冲星磁层中粒子沿弯曲旋转磁场线运动的类比。我们讨论进一步的物理发展（守恒的总能量的情况下，当$ω\ne const$）和天体物理应用（在活动星系核粒子的加速）这一理论。
2003-03-27 astro-ph gr-qc
On ``minimally curved spacetimes'' in general relativity
我们考虑一个对应于类似于牛顿势的均匀相对论势的时空作为“极小弯曲时空”的一个例子。我们还考虑了一个径向对称的模拟的Rindler时空的均匀适当的加速度相对于无穷大。
1997-05-12 gr-qc
Covariant linear response theory for a photon gas in curved spacetime
School of Physics, Northwest University（西北大学物理学院）；Shaanxi Key Laboratory for Theoretical Physics Frontiers（陕西省理论物理前沿重点实验室）；Peng Huanwu Center for Fundamental Theory（彭桓武理论物理中心）
该研究针对强引力场中传统统计描述失效问题，从玻尔兹曼方程出发建立弯曲时空中光子气体的协变线性响应理论，推导了输运系数、广义输运定律及辐射扩散方程，为高能天体物理应用提供了协变辐射输运描述。
2026-09-03 gr-qc hep-th
Relativistic stochastic mechanics II: Reduced Fokker-Planck equation in curved spacetime
该研究推导两种协变Langevin方程对应的广义协变Fokker-Planck方程，得到统一的非归一化单粒子分布函数约化方程，厘清分布函数关系与宏观量关联，并导出广义协变Einstein关系。
2023-11-07 cond-mat.stat-mech gr-qc
Planck-scale-deformed relativistic symmetries and diffeomorphisms in momentum space
我们研究了动量空间坐标化的变化对弯曲动量空间理论的影响。当然，我们发现，在一个被动的复同态之后，理论产生了相同的物理预言，正如人们所期望的那样，考虑到简单的重新参数化不应该改变物理学。然而，似乎一般的动量空间协变性（动量空间的主动同构下的不变性）不能被强制执行，并且在一组给定的关于理论应该如何编码动量空间度量和仿射联系的规定中，物理预测确实依赖于动量空间背景。这些结论在一些一般性的论点和我们的定量分析的最大对称（弯曲）的动量空间的玩具模型的支持。
2020-02-07 gr-qc hep-th
Relativistic Superfluids in Curved Spacetime
强引力场下的超流体通常存在于致密的恒星核心中。然而，大多数对这些超流体的处理都是在平坦的时空背景下进行的。本文研究了时空曲率对相对论超流体的影响。首先考虑了典型恒星核背景度规中的标量场超流。发现在致密物体内部形成的超流不可能是球形的。对两个不同边界条件的具体算例进行了超流序参量的引力修正的显式数值计算。研究发现，即使在弱引力极限下，引力也能对超流性产生显著的影响。本文还讨论了由各种费米子配对形成的相对论超流体。在平均场处理中考虑了两种可能的情况：反费米子-费米子配对和费米子-费米子配对。导出了这两种情况下的有效作用量和自洽方程。对于反费米子-费米子配对，给出了超流序参量的一阶引力修正的解析表达式;对于费米子-费米子配对，给出了用于弯曲时空QFT计算的热核算符矩阵元的解析表达式.
2016-02-11 astro-ph.SR gr-qc
Curved and expanding spacetime geometries in Bose-Einstein condensates
声子具有无质量相对论粒子的特征线性色散关系。它们作为玻色-爱因斯坦凝聚体的低能量激发而产生，并且在非均匀的情况下，由空间和时间相关的声学度量来控制。我们将讨论如何通过实验设计这个度规来实现弯曲的时空几何，特别是扩展的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙学，具有负的，消失的或正的空间曲率。一个非零的哈勃率可以通过一个依赖于时间的散射长度的背景凝聚。对于相对论量子场，这导致了粒子产生的现象，我们将详细描述。我们解释了如何粒子生产和其他有趣的功能，量子场论弯曲的时空可以测试的实验可访问的关联函数。
2022-02-22 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-th
Group Theoretical Examination of the Relativistic Wave Equations on Curved Spaces. III. Real reducible spaces
本文讨论了自旋为~0，1/2和~1的无质量粒子在实可约空间上的相对论波动方程的群论方法。构造了确定适当的不可约表示的不变波动方程。这些方程与相应空间上的广义协变Klein-Gordon方程、Weyl方程和麦克斯韦方程组的一致性得到了证明。这些方程的显式解具有简单性和物理透明性，在所谓的“平面波”的形式，而不使用分离变量的方法。利用$SO(3,1)$群下无自旋粒子的“平面波”的不变性，构造了$H^3$上自旋为0、1/2和1的不变两点函数.其次，构造了${\Bbb R}^{1}\otimes H^{3}$上的量子化自旋~ 0、1/2和~1场，并将它们的传播子表示为上述两点函数，即它们在不同点上的（反）传播子。从这里得出${\Bbb R}^{1}\otimes SO(3,1)$不变性。
1998-09-02 gr-qc
Relativistic Acoustic Geometry
本文从声学几何学的角度研究了声波在非均匀等熵相对论理想流体中的传播。对于在弯曲时空几何中传播的无质量标量场，声波方程被证明等价于运动方程。的几何形状描述的声学度量张量，局部依赖于状态方程和四个速度的流体。对于弯曲时空中的相对论超音速流，能层和声视界可以用类似于非相对论情况的方法来定义。一个广义相对论表达式的声学模拟的表面重力已被发现。
1999-07-31 gr-qc
Canonical Formulation for a Non-relativistic Spinning Particle Coupled to Gravity
本文系统地导出了非相对论性自旋粒子在平坦背景中的作用量，并用拉格朗日和哈密顿方法讨论了它的正则形式。该动作被作为在弯曲背景中导出相应动作的起点。这是通过我们最近开发的局部化平坦空间伽利略对称\cite{BMM1, BMM3, BMM2}的技术来实现的。自旋粒子与牛顿-嘉当背景的耦合是自然得到的。的运动方程被发现不同于测地线方程，在协议与早期的调查结果。结果为平坦的空间极限和无自旋理论（在弯曲的背景下）被再现。特别地，在后一种情况下也得到了测地线方程。
2020-10-31 gr-qc hep-th
Action-angle variables in curved space-time
我们构造了一个相对论性的弯曲空间版本的作用角变量的粒子被困在一个引力和电磁背景与类时等距。作为一个例子，我们考虑一个粒子在AdS背景。此外，我们还得到了它的能级的半经典量子化。
2015-11-24 gr-qc
Dirac Equation on a Curved 2+1 Dimensional Hypersurface
在石墨烯片的新特性实现之后，对2 + 1维电子系统的兴趣大大增加，其中电子的行为有效地由相对论方程描述。考虑到这一事实，在这项工作中研究了以下问题：当自旋1/2粒子被约束在曲面上移动时，是否有可能在不考虑表面外部尺寸的情况下描述该粒子？作为这种情况的一个特例，我们考虑了一个自旋为1/2的相对论粒子，它被约束在3 + 1维Minkowski时空的2 + 1维超曲面上运动，并利用薄层方法导出了该粒子的有效Dirac方程.部分结果与M. Burgess和B.詹森
2011-12-22 cond-mat.other gr-qc hep-th
Geometry of multi-particle systems with a relativistic deformed kinematics and the relative locality principle
有大量的文献表明变形相对论运动学和弯曲动量空间之间的联系，特别是如何从后者的几何性质获得前者。然而，没有任何关于多粒子系统的几何结构的提及，使得一个粒子的度量由于其他粒子的存在而可能发生变化。在这项工作中，我们将探讨如何弯曲的动量度规取决于参与相互作用的粒子时，考虑一个过程。我们还表明，在双狭义相对论中从作用量获得的相对定域性原理可以在这个几何框架中以直接的方式实现。此外，当时空弯曲以自然的方式存在时，这种形式主义使我们能够推广这一原理。此外，这种几何设置允许我们定义一个新的动量依赖的时空坐标的多粒子系统中的相互作用的局部恢复。
2021-05-24 gr-qc hep-th
Transmission of quantum information through quantum fields in curved spacetimes
本文利用Unruh-DeWitt探测器与代数量子场论，在任意弯曲时空中构建了达到量子容量理论最大值的相对论性量子通信信道，并证明其协变且不依赖背景几何与Hilbert空间表示。
2025-07-01 gr-qc hep-th quant-ph
Electromagnetic and gravitational self-force on a relativistic particle from quantum fields in curved space
我们提供了Abraham-Lorentz-Dirac（ALD）方程的量子场论推导，描述了产生电磁场的电点电荷的运动，电磁场作为自作用力对电荷产生反作用，用Mino-Sasaki-Tanaka-Quinn-Wald（MSTQW）方程描述了具有自相关性的质点的运动。力与线性化的度规扰动相互作用，而线性化的度规扰动是由一个原本空洞的弯曲背景时空的质量引起的。我们正规化正式发散的自我力涂抹的直接部分的延迟格林函数，并使用准本地扩展。我们还推导出的ALD Langevin和MSTQW-Langevin方程与经典的随机力占的影响，量子涨落的领域，这会导致小波动的粒子轨迹。这些方程将是有用的研究量子和经典噪声源的影响下的电荷和小质量的随机运动，无论是自洽地推导或手工唯象。我们还表明，历史相关的噪声引起的漂移运动可能会出现从这样的随机源的轨迹，这可能是一个隐藏的功能引力波形式迄今为止未知的。
2006-03-24 gr-qc
Quantum versus classical instability of scalar fields in curved backgrounds
广义相对论稳定时空在某些非最小耦合自由标量场的存在下可以变得不稳定。本文分析了球对称时空中线性标量场扰动的演化，并将经典稳定性分析与最近讨论的量子场稳定性分析进行了比较。特别是，它表明，真空波动导致自然种子的不稳定相，而在经典的框架中，这种种子在初始条件下的存在下，必须假设。
2014-03-10 gr-qc hep-th
An introduction to the relativistic kinetic theory on curved spacetimes
本文提供了一个独立的教学介绍相对论动力学理论的稀释气体传播弯曲时空流形（M，g）的任意维。特别强调的是几何方面的理论，以实现一个配方，这是明显的相对论相空间的协变。而大多数以前的工作都集中在切丛制定，在这里，我们的余切丛与（M，g），这是更自然地适应哈密顿框架的理论。本文的第一部分讨论了余切丛T*M的相关几何结构，从T*M上的自然辛形式、单粒子哈密顿量和刘维向量场（定义为相应的哈密顿向量场）入手。接下来，我们讨论T*M上的Sasaki度规及其最重要的性质，包括它在单粒子分布函数的物理解释中所起的作用。在这项工作的第二部分，我们描述了广义相对论理论的碰撞气体，从推导的碰撞玻尔兹曼方程的中性简单气体。随后，将这种描述推广到由几种粒子组成的带电气体，并导出了该系统的广义相对论Vlasov-麦克斯韦方程组。本文的最后一部分致力于对碰撞项进行透明的推导，从而得到关于（M，g）的广义相对论玻尔兹曼方程。本文讨论了弯曲时空中全局平衡和局部平衡的意义以及全局平衡存在的严格限制。我们关闭这篇文章的应用程序，我们的形式主义膨胀的均匀和各向同性的宇宙充满了碰撞简单的气体和它的行为在早期和晚期的时代。[简略版本]
2022-03-02 gr-qc math-ph math.MP
Curved non-relativistic spacetimes, Newtonian gravitation and massive matter
最近有重要的工作耦合物质的牛顿-嘉当时空的目的是调查某些凝聚态的现象。为了达到这个目的，我们需要有一个与支持大质量物质场的局部非相对论对称性相一致的完全广义时空。特别是，如果要分析物质对扰动几何的响应，就不能对几何数据施加先验限制。在本文中，我们构造这样一个巴格曼时空在完全的一般性，没有任何事先限制的领域指定的几何。由此产生的时空结构包括熟悉的牛顿-卡当结构，以及与质量耦合的额外规范场。我们用几个例子来说明这个问题。我们构造的一般时空还包括作为一个特殊情况的牛顿引力的协变描述，这在以前的作品中已经得到了彻底的研究。我们还展示了巴格曼时空是如何从洛伦兹时空的一个合适的非相对论极限中产生的。在一篇配套论文[arXiv：1503.02680]中，我们使用巴格曼时空结构来研究物质耦合的细节，包括诺特-沃德恒等式，以及非相对论流体的输运现象和热力学。
2015-11-01 gr-qc hep-th math-ph
General relativistic particle trajectories via quantum mechanical weak values and the Schwarzschild-Alcubierre spacetime
该研究发现史瓦西时空中相对论量子粒子的弱测量平均轨迹、弯曲时空量子理论概率流流线与混合史瓦西-阿库别瑞时空经典类光测地线三者等价，为弯曲时空量子理论的构建与确定性诠释提供了新路径。
2025-01-16 gr-qc hep-th quant-ph
General Relativistic Center-of-Mass Coordinates for Composite Quantum Particles
本文从弯曲时空多粒子特性出发，推广狭义相对论质心与相对坐标，推导出广义相对论质心坐标，并得到自然包含狭义与广义相对论效应的双粒子原子全单量子化哈密顿量。
2025-03-04 gr-qc quant-ph
Entanglement on curved hypersurfaces: A field-discretizer approach
提出了一种测量相对论量子场论中一般超曲面上纠缠的协变方案。为此，我们引入了一个辅助相对论性场，“离散器”，通过局部与场沿超曲面相互作用，完全交换场和离散器的状态。它示出，离散化可以用来有效地切断字段的无穷大，在一个协变的方式，而不必引入一个空间晶格。这反过来又为我们提供了一种有效的方法来评估任何超曲面上任意区域之间的纠缠。作为例子，我们研究了1+1维中互补区域和分离区域之间的纠缠，对于Minkowski空间中的平坦超曲面，对于Milne空间中的弯曲超曲面，以及对于超曲面上接近零曲面的区域.我们的结果表明，在1+1维任意超曲面上，区域之间的纠缠只依赖于区域的时空端点，而不依赖于内部的形状。我们的结果证实和推广了以前的结果平坦超曲面。
2021-02-01 gr-qc hep-th quant-ph
Realization of DSR-relativistic symmetries in Finsler geometries
芬斯勒几何是黎曼几何的一个众所周知的推广，它可以解释相对论性粒子的空间构型的可能非平凡结构。在这里，我们建立了芬斯勒几何和弯曲的动量空间和DSR相对论对称性，最近在量子引力文献的兴趣的模型之间的联系。我们使用的情况下研究的启发，这是由$κ$ -庞加莱量子群的方案，并表明，相对论对称性的相关变形可以在芬斯勒几何实现。
2014-07-30 gr-qc hep-th
A Wavefunction Description for a Localized Quantum Particle in Curved Spacetimes
我们减少狄拉克的旋量形式主义的自旋1/2粒子的复杂波函数描述弯曲时空。我们考虑弯曲时空中的定域费米子粒子，并根据围绕系统质心的加速度和曲率进行展开，推广了[Phys.Rev.D22，1922]的结果。在非相对论近似下，人们得到了在希尔伯特空间中定义在系统的其余空间中的复波函数的量子描述。然后粒子的波函数根据与对称哈密顿量相关联的修改的薛定谔方程演化。当与波函数的标准薛定谔方程相比时，我们得到了系统质心加速度和沿其轨迹的时空曲率的修正。总之，我们提供了一个形式主义的使用复杂的波函数来描述一个本地化的量子粒子在弯曲的时空。
2022-06-03 gr-qc hep-th
Free massive particles with total energy E < mc^2 in curved spacetimes
我们分析自由基本粒子的静止质量$m$和总能量$E < m c^2$在Rindler楔，外部Reissner-Nordstrom黑洞和相对论（和非相对论）的恒星的时空，并使用Unruh-DeWitt-like探测器计算在每种情况下的相关粒子探测率。（平均）粒子的位置与探测器的激发概率的空间平均值，这是应该覆盖整个空间。我们的结果与广义相对论的经典预言是一致的。最后，我们将我们的结论与地球上的实验相一致，这些实验与$E \geq m c^2$的结果非常一致。
2002-01-30 gr-qc
Anisotropic Weyl invariance
本文考虑具有各向异性标度不变性的非相对论自由标量场理论，其中“像时间一样标度”的坐标数一般大于1。我们提出了两个弯曲空间的笛卡尔乘积，每个空间的度量被其他空间参数化，作为弯曲背景的概念，该理论可以扩展。我们研究这种类型的几何形状，并找到一个家庭的扩展的理论弯曲的背景中，各向异性的尺度不变性被提升到一个本地的，Weyl型对称。
2018-05-29 gr-qc hep-th
Causality and momentum conservation from relative locality
弯曲动量空间的理论最近在量子引力文献中引起了人们的兴趣，它通常会违反我们目前对物理定律的描述的许多明显可靠的方面，包括相对论不变性，局部性，因果关系和整体动量守恒。在这里，我们探讨了一些方面的特别严重的病理所产生的一般理论与弯曲的动量空间的因果关系和动量守恒。然而，我们也报告的结果表明，当动量空间是最大对称的，和理论制定（DSR-）相对论，与相关的相对性的时空局域性，动量是全球守恒的，没有违反因果关系。
2014-04-17 gr-qc hep-th
Semiclassical scalar propagators in curved backgrounds: formalism and ambiguities
弯曲时空中量子系统的现象学是物理学中最吸引人的领域之一，它允许--通常是在实验水平上--对量子引力的试探性理论进行约束。然而，确定弯曲背景中的场的动力学仍然是一项复杂的任务，因为涉及到高度复杂的偏微分方程，特别是当空间度规没有对称性时。在这篇文章中，我们提供-在教学的方式-一般形式主义，以确定这种动态的半经典秩序。为此，计算了半经典传播子的一般表达式，并导出了概率四流的运动方程。这些结果强调了广义相对论量子力学中传播子的计算与非相对论量子力学中定态系统传播子的计算之间的直接类比。这种形式主义的曲率引起的量子干涉的一个可能的应用进行了讨论。
2007-10-12 astro-ph gr-qc hep-ph
Anatomy of a deformed symmetry: field quantization on curved momentum space
在与非对易场论相关的变形相对论对称性的某些场景中，粒子表现出由非阿贝尔群流形描述的动量空间。从这样的粒子，它允许一个概括，包括群值动量相空间的制定，我们讨论了相应的场论的量子化。专注于特定情况下的卡帕变形相空间，我们构建的单粒子希尔伯特空间，并显示如何在动量空间曲率导致的模糊性的量化过程中，让人想起的模糊性时，发现在弯曲的时空量子化领域。在量子化的讨论中收集的工具允许一个明确的定义的基本变形场模算符和两点函数的κ-量子场。
2011-01-13 gr-qc hep-th
Wave Phenomena In General Relativistic Magnetohydrodynamics
本文研究了弯曲时空中广义相对论无阻耗散二阶磁流体动力学方程的波传播和稳定性。我们解决了一个质点系和反粒子使用弛豫时间近似和Chapman-Enskog-like梯度展开的非平衡分布函数，截断超过二阶弯曲的时空在电磁场的玻尔兹曼方程。与全息计算~ \cite{Baier:2007ix}不同，我们证明了粘性演化方程不显式依赖于时空曲率。此外，我们已经测试的因果关系和稳定性的二阶理论在弯曲的时空中存在的线性度规微扰和导出的色散关系的各种模式。有趣的是，我们发现引力模与通常的磁声模在小波数极限的耦合。此外，我们显示额外的非流体动力学模式出现由于重力的大体积粘性流体。
2022-05-06 gr-qc nucl-th physics.flu-dyn
Classical roots of the Unruh and Hawking effects
虽然Unruh和霍金现象通常与“加速”坐标或弯曲时空中的场量子化有关，但我们认为它们深深植根于经典水平。我们特别坚持认为，要理解这些效应，最好的办法是考虑到“粒子”的特殊相对论概念在包括加速观察者在内的理论或广义相对论理论中是如何变得模糊的，这种模糊是当等效原理被用来推广经典或量子特殊时产生的更普遍行为的实例-弯曲时空或加速观测者的相对论理论。一个经典的类似的Unruh效应，源于非不变的概念，“电磁辐射”所看到的惯性和加速观察者，是说明了通过四个gedanken-experimente。还简要讨论了各种情况下的能量平衡问题。
1999-07-08 gr-qc hep-th
Klein-Gordon equation in curved space-time
我们解决了相对论性Klein-Gordon方程的一个轻粒子引力束缚到一个沉重的中心质量，与规定的球对称时空的度量的引力相互作用。考虑了不可穿透的球体、均匀密度的软球体和从恒定密度线性过渡到零密度的软球体;在每种情况下，选择中心质量的半径足以避免任何事件视界。通过数值计算得到了这些解，并与非相对论库仑型解进行了比较，研究了广义相对论修正对$1/r$势量子解的影响.选择具有线性过渡的密度分布，以避免波动方程中可能由密度的不连续导数引起的奇异性。
2017-10-31 gr-qc
Relativistic Algebra of Space-Time and Algebrodynamics
本文考虑了双四元数代数的一个明显的Lorentz不变形式$\mathbb L$及其在曲流形上的推广。给出了$\mathbb L$ -函数的$\mathbb L$ -可微性条件，并将其作为基本场的基本方程.对于平面和曲面的情形，得到了由$\mathbb L$ -可微性方程诱导的有效仿射联络的精确形式。在平坦情况下，后者的可积性条件导致相应曲率的自对偶性，从而确保无源Maxwell和$SL(2,\mathbb C)$ Yang-Mills方程在$\mathbb L$ -可微性方程的解上成立
2016-12-05 gr-qc hep-th math-ph
Fermions with Electric Dipole Moment in curved spacetime
本文研究螺旋位错弯曲时空中具有电偶极矩的自旋半粒子的相对论动力学，通过建立旋量场与外部电场的作用量框架，求解出修正能谱，并将结果应用于几何相位和热力学验证。
2024-08-02 gr-qc hep-th
The Entropic Dynamics of Relativistic Quantum Fields in Curved Space-time
在历史上，物理定律经常被用作理解和实现信息处理的框架。默认的假设是，物理定律是基本的，信息的概念是从这些定律中派生出来的。在这里，我们采取相反的观点：物理定律是处理信息的规则的应用。本文应用熵动力学（ED）框架，构造了时空中标量场的量子动力学。我们首先考虑一个由许多相互作用的粒子组成的玩具模型，得到了我们熟悉的非相对论性粒子的薛定谔方程。使用类似的方法，我们在平坦时空中建立了一个量子标量场理论，它是相对论性的，但并不明显。在这里，我们还讨论了一种新的方式，其中的ED的量子标量场似乎逃避所谓的瓦尔斯特伦反对。为了进一步构造弯曲时空上的场的显协变量子ED，无论是固定的还是动态的，我们借用了P. Weiss，P. Dirac，K. Kuchar和C.泰特尔博伊姆对于一个固定的背景，结果是标量场的一个明显的协变ED，这符合S。Tomonaga和J. Schwinger。然而，形式主义是足够灵活的，以允许建模的量子物质场的反反应的可能性在一个完全动态的经典背景。这种经典-量子相互作用的最简单实现与半经典引力模型，特别是半经典爱因斯坦方程，有着某种形式上的相似性。我们考虑这样一个理论，并讨论它作为量子引力理论的候选者的可扩展性。
2021-05-14 gr-qc quant-ph
Temperatures of renormalizable quantum field theories in curved spacetime
在本文中，我们计算的温度登记的Unruh-DeWitt检测器耦合到阿达玛重整化量子场在任意状态下，沿着加速轨道在弯曲的时空。对于无质量和共形不变场，温度的广义表达式由4-加速度、Raychaudhuri标量和重整化场极化的平方和给出。我们可以进一步找到一个新的约束重整化量子场极化的相对论系统，在全球热平衡。
2018-10-31 gr-qc
Refined Algebraic Quantization and Quantum Field Theory in Curved Space-Time
将约束系统的所谓精细代数量子化方案应用于相对论粒子，提供了一个内积，它定义了弯曲时空中标量场的唯一Fock表示。对于一般的全局双曲时空，这种构造是严格的，但是这样得到的准自由态一般来说是非物理的。我们展示了一个密切相关的一对福克表示，也是一般定义，并符合在这些情况下，由外部场的粒子创建的概念和传出状态。
1997-09-08 gr-qc
Atom interferometers in weakly curved spacetimes using Bragg diffraction and Bloch oscillations
本文提出一种基于参数化后牛顿形式的系统方法，自动推导弱弯曲时空中基于布拉格衍射和布洛赫振荡的原子干涉仪的所有相对论相位，并针对多种干涉仪构型及不同基线长度进行了案例验证与比较。
2024-02-07 gr-qc quant-ph
Global solutions for the relativistic Boltzmann equation in the homogeneous case on the Minkowski space-time
在闵可夫斯基时空上，我们证明了相对论性玻尔兹曼方程在齐次情形下的整体时间存在唯一性定理。我们开发的方法扩展到一些弯曲的时空，如平坦的罗伯逊-沃克时空和一些比安奇I型时空的情况下。
2003-07-14 gr-qc
Swimming in curved space or The Baron and the cat
研究了非相对论性变形体在（空的）静态弯曲空间中的游动。我们专注于环境几何允许刚体运动的情况。在这种情况下，游泳方程变成几何方程。对于一个小的游泳者，一次划水的游泳距离由黎曼曲率乘以游泳者的某些力矩确定。
2006-02-22 gr-qc math-ph math.MP
Schrödinger equation in a general curved space-time geometry
我们考虑在一般弯曲时空几何中存在外部电势的相对论性量子场论。我们利用适合于类时测地线的费米坐标来描述实验室中的低能物理，并计算由于时空几何曲率对薛定谔方程的主要修正。然后，我们计算了一个氢原子落入或散射的一般史瓦西黑洞的激发的非零概率。通过自发发射从激发态发射的光子从黑洞提取能量，增加了黑洞的衰减速率，并增加了信息悖论。
2021-11-30 gr-qc hep-th quant-ph
