Approximate axially symmetric solution of the Weyl-Dirac theory of gravitation and the spiral galactic rotation problem
在Poincare-Weyl引力规范理论的基础上,提出了一种新的共形Weyl-Dirac引力理论,即用Dirac标量场表示暗物质模型的Cartan-Weyl时空中的引力理论.得到了真空中场方程的静态近似轴对称解。在牛顿近似下的这个解的基础上,人们考虑了星系螺旋分量的旋转速度问题。
2017-07-13 astro-ph.GA gr-qc
Gravitational lens without asymptotic flatness: Its application to the Weyl gravity
我们讨论,不假设渐近平坦,引力透镜的观察者和源,在一个有限的距离内从透镜对象。所提出的透镜方程与Takizawa等人[Phys. Rev. D 101,104032(2020)]基于高斯-博内定理并使用光学度量为非渐近观测者和光源定义的光偏转角一致。尽管该透镜方程被示出为与Bozza透镜方程[Phys.Rev.D78,103005(2008)]等效,但是该透镜方程在偏转角方面是线性的。因此,所提出的方程更便于进行迭代分析。作为渐近非平坦时空的一个显式例子,我们考虑了Weyl共形引力中的静态球对称解,特别是当Weyl引力模型中的$γ$参数为当前Hubble半径的倒数时.对于这种情况下,我们检查迭代解决方案的有限距离透镜方程的三阶。外尔引力对透镜像位置的影响从三阶开始,与光的碰撞参量成线性关系。当透镜和光源的分离角为$\sim 1$弧分时,透镜像位置与广义相对论像位置的偏差为$\sim 10^{-2}$微弧秒,这里我们考虑一个星系团,其$10^{14} M_{\odot}$为$\sim 1$ Gpc。即使分离角为$\sim 10$弧分,偏差也变为$\sim 10^{-1}$微弧秒。因此,外尔引力模型的影响是可以忽略不计的引力透镜的当前和不久的将来的观测。另一方面,在三阶$\sim 0.1$毫角秒的广义相对论修正可以与VLBI观测相关。
2020-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Strong gravitational lensing for the photons coupled to Weyl tensor in a Schwarzschild black hole spacetime
研究了Schwarzschild黑洞时空中与Weyl张量耦合的光子的强引力透镜。我们发现在四维黑洞时空中,光子的运动方程不仅依赖于光子与Weyl张量之间的耦合,而且依赖于光子的偏振方向。这与通常的光子不与外尔张量耦合时的运动方程与光子的偏振无关的情况有很大的不同。此外,我们还发现耦合和偏振方向改变了光子球的性质、偏转角、强场透镜系数和观测引力透镜变量。结合银河系中的超大质量中心天体,我们估计了与Weyl张量耦合的光子在强引力透镜中的三个观测量。
2015-10-02 gr-qc
Peeling of the Weyl tensor and gravitational radiation in higher dimensions
在渐近平坦的高维时空中,确定了外尔张量在零无穷远附近的剥离行为。结果与4d的剥离性质有质的不同。对于首阶,Weyl张量是N型的。第一个子前导项是类型II。下一项在6维或更多维中是代数一般项,但在5维中,另一个N型项出现在代数一般项之前。邦迪能通量用“纽曼-彭罗斯”外尔分量来表示。
2012-04-22 gr-qc
Gravitational lens on a static optical constant-curvature background: Its application to Weyl gravity model
Graduate School of Science and Technology, Hirosaki University(弘前大学理学院)
本文将基于光学度量的de-Sitter/anti-de Sitter背景方法扩展到静态光学常曲率背景,通过球面或双曲三角函数形式推导出精确的透镜方程,并应用于Mannheim-Kazanas解中解决零质量极限下的光偏转角发散问题。
2023-10-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Weyl Covariant Theories of Gravity in Riemann-Cartan-Weyl Space-times I. Topologically Massive Gravity
我们讨论局部Weyl(规模)协变广义的引力理论使用黎曼-Cartan-Weyl时空在任意维度。我们演示的程序外尔规范的两个例子,特别是:广义相对论,和拓扑大规模的重力在三维空间。
2019-04-17 gr-qc hep-th
Eccentric extreme mass-ratio inspirals: A gateway to probe quantum gravity effects
本研究将圈量子引力启发的旋转黑洞作为极端质量比旋近系统的中心天体,推导轨道演化与引力波形,发现LISA可分辨极小参数的量子引力修正效应并实现高精度参数约束。
2025-05-18 astro-ph.HE gr-qc hep-th
n-dimensional Weyl conformal tensor in a 4-index gravitational field theory
该研究基于变分原理提出含n维外尔张量的4-指标引力场方程,明确新自由度对度规的约束,证明宇宙学常数可作为积分常数自然出现,无需特设引入拉格朗日量。
2025-04-16 gr-qc
Gravitational Contact Interactions and the Physical Equivalence of Weyl Transformations in Effective Field Theory
标量和引力理论,与非最小的相互作用,$\sim (M_P^2 +F(ϕ) )R +L(ϕ)$,有引力子交换诱导的接触条款。这些项出现在单粒子可约图中,其顶点$\propto q^2$抵消了费曼传播子分母$1/q^2$,并且在各种其他物理环境中是熟悉的。在重力中,这些导致动作中的附加项,例如$\sim F(ϕ) T_μ^μ(ϕ)/M_P^2$和$F(ϕ)\partial^2 F(ϕ)/M_P^2$。接触项等价于通过外尔变换获得的诱导算子,外尔变换去除了非最小的相互作用,留下了最小的爱因斯坦-希尔伯特引力作用。这明确地表明了在Weyl变换下,经典和量子力学上的作用的不同表示的等价性。为了避免这种“隐藏的接触项”,人们不得不去最小的爱因斯坦-希尔伯特表示。
2020-10-12 gr-qc hep-th quant-ph
Strong gravitational field time delay for photons coupled to Weyl tensor in a Schwarzschild black hole
本文分析了Schwarzschild黑洞中耦合到Weyl张量的光子的强引力场时滞。利用强偏转极限的方法,我们发现这种耦合的偏振方向对相对论像之间的时间延迟有很大的影响。本文研究了用观测值确定偏振方向的一个实际问题。研究发现,如果能分辨出第一和第二相对论像,测量时间延迟可以更有效地提高偏振方向的可探测性。
2016-06-09 gr-qc
Dirac's scalar field as dark energy within the frameworks of conformal theory of gravitation in Weyl-Cartan space
导出了Weyl-Cartan时空中Dirac标量场的共形引力理论方程。找到了具有指数递减函数的标量场方程的精确解,从而解释了物理真空(暗能量)能量的显著降低(在暴胀期间),这与狄拉克标量场的能量是一致的。
2010-06-27 gr-qc
The Weyl Curvature Tensor, Cotton-York Tensor and Gravitational Waves: A covariant consideration
宇宙学扰动论的1+3协变方法在描述引力波的唯象过程中,经常采用Weyl张量的电部分($E_{ab}$)、磁部分($H_{ab}$)或剪切张量($σ_{ab}$)。在这种方法中,科顿-约克张量很少与引力波联系起来。在1+3形式的引力波研究中,外尔张量的磁部分是不可忽略的。张量只提到与研究'沉默模型',但即使有联系与引力波没有详尽探讨。在这项研究中,我们证明了Cotton-York张量编码了外尔张量的电、磁部分以及直接来自剪切张量的贡献。在我们看来,这使得Cotton-York张量可以说是1+3协变形式中线性引力波的自然选择。使用张量很麻烦,但这应该否定它的有用性。可以想象,张量在度量方法中同样有用,尽管我们在当前的研究中还没有证明这一点。我们认为,只使用外尔张量或剪切张量中的一个,虽然现象学上是正确的,但会导致信息的丢失。这样的信息是至关重要的,特别是在检查的贡献,引力波的各向异性的一个几乎弗里德曼-拉米特-罗伯逊-沃克(FLRW)宇宙。对这种损失的追索权是使用科顿-约克张量。
2017-10-28 gr-qc
Spherically symmetric solution of the Weyl-Dirac theory of gravitation and possible influence of dark matter on the interplanetary spacecraft motion
从历史的角度讨论了Dirac标量场作用下的后黎曼空间中关于曲率和挠率的二次拉格朗日引力的Poincare和Poincare-Weyl规范理论。考虑了关于暗物质在标量场作用下的模型的各种假设。提出了一种新的共形Weyl-Dirac引力理论,它是在Cartan-Weyl时空中,用Dirac标量场表示暗物质模型的引力理论。在Yilmaz-Rosen度规共形的情况下,得到了中心紧质量真空场方程的静态球对称解.在此解的基础上,我们考虑一个行星际航天器从地球出发的径向运动。使用牛顿近似,可以得到在这种情况下的渐近视线速度取决于解的参数,因此可以根据可观测数据获得这些参数的值。
2016-10-29 gr-qc
Higgs and gravitational scalar fields together induce Weyl gauge
在弯曲时空中的标准模型场的局部尺度对称方法中,考虑了Higgs场$h$和一个附加标量场$ϕ$的共同双二次势,该势与引力非最小耦合.两个标量场存在一个共同的基态,并将两个场耦合到引力,更准确地说,耦合到标量曲率$R$。在爱因斯坦规范($ϕ= const$,通常称为“爱因斯坦框架”)中,$R$也被标度为常数。即使在一般情况下,在外尔几何方法中,这个条件也完全有意义。在那里,它被称为{ \em外尔规范},因为它是外尔在1918年他最初的引力尺度几何理论的不同背景下首次考虑的。现在,它似乎有了新的含义,因为它是电弱理论和引力的综合效应,以及它们对原子频率的共同影响。
2014-07-25 gr-qc hep-th math-ph
The non-Abelian Weyl-Yang-Kaluza-Klein gravity model
在纯高维非阿贝尔Kaluza $-$ Klein背景结构中研究了Weyl $-$ Yang引力规范理论.本文从非完整系中任意弯曲的$internal$空间出发,构造了降维场方程和应力-能量-动量张量以及四维修正的Weyl $-$ Yang $+$ Yang $-$ Mills理论,它们是我们以前的非阿贝尔模型的推广.特别地,陪集空间约化被认为是明确地获得引力场和规范场之间的相互作用。得到的方程不仅是非阿贝尔理论方程的推广,而且包含了迄今文献中不存在的广义引力源项和杨$-$ Mills力密度,该力密度与杨$-$ Mills二次不变量的负梯度完全等价.
2021-09-23 gr-qc hep-th
Gravitational radiation, vorticity and the electric and magnetic part of Weyl tensor
计算了外尔张量的电磁部分以及由此得到的不变量。其中一个不变量完全消失,另一个只表现出包含场的静态部分的外尔张量的贡献。证明了时空是纯电的充要条件是这样的时空是静态的。它还表明,电部分的消失意味着闵可夫斯基时空。与电部分不同,磁部分不包含来自静态场的贡献。最后,推测的世界线的观察员在一个邦迪框架,在休息的涡度和引力辐射之间的联系,提出。
2006-05-15 gr-qc
Gravitational wave extraction in higher dimensional numerical relativity using the Weyl tensor
引力波是强引力动力学分析中最重要的诊断工具之一,随着LIGO对GW 150914的探测,引力波已成为一种观测通道。除了它们在天体物理学中的重要性,黑洞和致密物质分布在物理学的许多其他分支中也扮演着核心角色。这些应用通常涉及具有$D>4$维的时空,其中引力波的计算比四维情况更复杂,但由于$D>4$中广义相对论理论研究的实质性进展,现在已经成为可能。在这里,我们开发了Godazgar和Reall(Ref. [1])--基于类似于纽曼-彭罗斯标量的外尔张量的投影--允许在具有旋转对称性的高维时空中计算引力波。我们应用和测试这种方法在黑洞头碰撞从静止的$D=6$时空维度,并发现一小部分$(8.19\pm 0.05)\times 10^{-4}$的Arnowitt-Deser-Misner质量辐射远离系统,在很好的协议与文献结果的基础上Kodama-Ishibashi微扰技术。这里提出的方法补充了微扰的方法,自动包括所有多极的贡献,而不是计算个别多极的能量含量。
2016-09-05 gr-qc hep-th
Gravitational wave polarization modes and stability analysis in Weyl geometry gravity
Lanzhou University(兰州大学)
研究韦伊尔几何引力中引力波极化模式及稳定性,发现张量部分包含两种标准模式,标量部分存在呼吸和纵向混合模式,且受韦伊尔规范场影响产生超光速传播和振幅衰减,标量部分存在Ostrogradsky鬼不稳定性。
2026-10-30 gr-qc
Anti-Self-Dual Spacetimes, Gravitational Instantons and Knotted Zeros of the Weyl Tensor
本文导出了场线结构为任意环面纽结的零电磁场的超势。这些场对应于一类包含Sparling-Tod度规的反自对偶Kerr-Schild时空的单个副本。该度规是电磁Hopfion的纯Weyl双拷贝,我们证明了Eguchi-Hanson度规是该Hopfion及其共形反转态的混合Weyl双拷贝。我们制定了两个条件的电磁场,概括环面打结的领域和链接的光学涡旋,通过零静止质量方程的自旋1和自旋2,定义的线性化爱因斯坦方程的解决方案,具有一个霍普夫纤维化的曲线,沿没有拉伸,压缩或进动将发生。我们报告的数值结果有关的稳定性的链接和打结的Weyl张量和他们的关系,以链接光学涡旋的零。
2019-04-26 gr-qc hep-th math-ph
Gravitational Lensing in Weyl Gravity
在外尔共形引力下计算了星系团对远源光的偏转角。本文首先用一般的计算方法计算了Schwarzschild-de Sitter(Kottler)时空中的偏转角。在Kottler时空中计算的偏转角包含了宇宙学常数的贡献,在数量上与文献中的一个工作一致,与许多工作不一致。然后我们计算了Mannheim-Kazanas时空在两个共形相关坐标系中的偏转角,发现结果包含了宇宙学常数和Mannheim-Kazanas参数的贡献.外尔引力中光的偏转角在文献中存在着相互矛盾的结果。我们指出了我们的工作和其他人之间的差异的一个可能的原因。
2019-10-17 gr-qc
The phase diagram of Einstein-Weyl gravity
由于它们被解释为高能时广义相对论的一阶修正,二次引力理论在最近得到了广泛的关注。爱因斯坦-外尔理论引起了人们的特别注意,在这个理论中,将外尔张量的平方加入到作用量中,就有可能在这个理论的经典谱中出现非史瓦西黑洞。静态和球对称的解决方案,这一理论已被研究和分类的小尺度行为方面,然而,这些解决方案的渐近引力场的分类仍然缺乏。在本文中,我们解决这一点,并提出了一个相图的理论,其中不同类型的解决方案显示在其质量和强度的汤川一样的修正引力场。特别是,我们将表明,在紧凑型恒星的情况下,不同的状态方程意味着不同的汤川修正的引力势,可能的现象学的影响。
2022-10-25 gr-qc hep-th
Quantum Theory of Weyl Invariant Scalar-tensor Gravity
我们执行外尔不变量的明显协变量化,即,一个局部标度不变,标量张量引力在扩展的de Donder规范条件(或谐波规范条件)的一般坐标不变性和一个新的标量规范Weyl不变性的框架内的BRST形式主义。证明了在Einstein引力作用下的类Poincar ${\rm{\acute{e}}}$超对称性的Choral对称性被推广为类Poincar ${\rm{\acute{e}}}$ $\IOSp(10|10)$超对称性.我们指出在量子引力中存在引力共形对称性,并解释了平坦闵可夫斯基时空中的常规共形对称性与引力共形对称性的关系。此外,我们还研究了自发对称破缺的机制,证明了引力共形对称自发破缺为庞加莱对称,相应的无质量Nambu-Goldstone玻色子是引力子和玻色子.我们还证明了基于BRST四重态机制的物理S矩阵的么正性。
2022-04-24 gr-qc hep-th
General Relativity and Weyl Geometry
我们表明,广义相对论可以制定的语言外尔几何。我们发展了外尔标架的概念,并指出新的数学形式可能导致相同引力现象的不同图像。我们证明了在任意的Weyl框架中,采用标量-张量引力理论形式的广义相对论对于Weyl变换是不变的。形式主义发展中的一个关键点是要建立一个相对于Weyl变换明显不变的动作。当这个作用用黎曼几何表示时,我们发现这个理论与Brans-Dicke引力理论有一些相似之处。在这种情况下,引力场不仅由度规张量描述,而且由度规场和几何标量场的组合描述。为了说明这一点,我们首先讨论了任意坐标系中的牛顿极限,其次考察了同一现象在不同坐标系中的不同几何和物理图像。作为例子,我们讨论了一般外尔标架下的引力谱移。我们进一步探讨了广义相对论与标量张量理论的类比,并展示了一个已知的Brans-Dicke真空解在一个特定的Weyl框架中重新解释时,如何表现为广义相对论的解。最后,我们证明了所谓的WIST引力理论在数学上等价于Brans-Dicke理论。
2012-01-06 gr-qc
Extending Gravitational Wave Extraction Using Weyl Characteristic Fields
我们提出了一个详细的方法,从数值生成的时空中提取完整的纽曼-彭罗斯-外尔标量集,而不需要一个完全正交或完全对齐的主要零方向的四分体。我们还描述了如何实现外推技术计算外尔标量的贡献在渐近零无穷后处理。这些方法已经被用来产生模拟极端时空(SXS)波形目录的$Ψ_4$和$h$波形,现在已经被扩展到产生整个外尔标量集。这些新的波形量是至关重要的未来的引力波天文学,以了解有限振幅规范的差异,可以发生在数值波形。我们还提出了一个新的分析所产生的频谱爱因斯坦代码的波形的准确性。虽然最终我们期望柯西特征提取产生更准确的波形,但这里描述的提取技术更容易实现,并且已经被证明是一种可行的方法来产生可以满足当前引力波探测器需求的生产级波形。
2021-01-21 gr-qc
Strong gravitational lensing for the photons coupled to Weyl tensor in a Kerr black hole spacetime
首先给出了Kerr黑洞时空中与Weyl张量耦合的光子的运动方程,然后进一步研究了相应的强引力透镜。研究发现,黑洞旋转使耦合光子的传播变得更加复杂,这给光子轨道、偏转角、观测引力透镜变量和相对论图像之间的时间延迟等物理量带来了新的特征。事件视界外存在边圆光子轨道的耦合参数存在一个临界值,该临界值取决于黑洞的旋转参数和光子的偏振方向。当耦合参数接近临界值时,我们发现逆行光子的边缘圆光子轨道随旋转参数的增加而增加,这改变了旋转黑洞时空中边缘圆光子轨道的一个共同特征,即在没有Weyl耦合的情况下,边缘圆光子轨道总是随旋转参数单调减小.结合银河系中的超大质量中心天体,我们估计了强引力透镜中光子耦合到Weyl张量时相对论像之间的时间延迟等观测量。
2017-04-25 gr-qc
Exact solutions for Weyl fermions with gravity
我们考虑单手旋量场与其自身引力场的相互作用,这一相互作用由一组场方程描述,这组场方程由外尔场方程给出,外尔场方程用相对于引力联系协变的导数写成,加上由旋量的能量张量产生的爱因斯坦场方程:对于外尔旋量和随之而来的外尔-刘易斯-帕帕佩特鲁结构的时空,我们将找到所有精确解。所获得的度规张量解是PP波时空的解,而旋量场是旗形偶极。
2016-01-26 gr-qc hep-th math-ph
Gravitational Lensing Under the Effect of Weyl and Bumblebee Gravities: Applications of Gauss-Bonnet Theorem
本文利用Gauss Bonnet定理,在弱极限近似下得到了熊蜂引力中Schwarzschild黑洞和类Schwarzschild黑洞中光子与Weyl张量耦合的偏转角.为了做到这一点,我们首先计算相应的光学度量,然后我们找到高斯曲率,用于高斯-邦纳定理,这是首先由吉本斯和维尔纳。因此,在首阶项中,我们给出了受光子与Weyl张量耦合影响的偏转角,并与熊蜂引力中的Schwarzschild黑洞和类Schwarzschild黑洞的偏转角进行了比较.此外,我们还研究了Einstein-Rosen型虫洞在Weyl引力和熊蜂引力下的偏转角。有趣的是,在熊蜂引力下的Einstein-Rosen型虫洞的偏转角比在Weyl引力下的Einstein-Rosen型虫洞的偏转角大。
2018-10-15 gr-qc
Strong Gravitational Lensing for Photon Coupled to Weyl Tensor in Kiselev Black Hole
本文的目标是研究Kiselev黑洞中与Weyl张量耦合的光子的强引力透镜和偏转角现象。在这里,我们把Chen和\cite{1}关于Schwarzschild黑洞的工作推广到Kiselev黑洞.为此,我们建立了Kiselev黑洞时空中与Weyl张量耦合的光子运动方程、零测地线和光子球方程。发现光子的运动方程不仅依赖于光子与外尔张量之间的耦合,而且还依赖于光子的偏振方向。在事件视界外存在边缘圆光子轨道时,耦合参数$α$存在一个临界值,该临界值取决于黑洞的参数和光子的偏振方向.此外,耦合光子的偏振方向和耦合参数$α$都改变了Kiselev黑洞时空中强引力透镜的光子球、偏转角和函数$(\bar{a}$和$\bar{b})$的性质.此外,还详细地给出了可观测的引力透镜量和Kiselev黑洞时空的阴影。
2020-05-11 gr-qc
BRST Formalism of Weyl Conformal Gravity
给出了Weyl几何中Weyl共形引力的BRST形式。在广义坐标不变性和Weyl不变性中分别采用推广的de Donder规范固定条件(或调和规范条件)和新的标量规范固定条件,我们发现在黎曼几何中存在Poincar ${\rm{\acute{e}}}$ -like $\IOSp(10|10)$超对称性,就像Weyl不变标量引力张量一样.我们还指出,虽然存在一个质量很大的Weyl规范场,但在量子引力中仍然存在引力共形对称性,这是Weyl规范对称性自发破缺的结果,并解释了引力共形对称性是如何自发破缺为庞加莱对称性的.相应的无质量的南武-戈德斯通玻色子是引力子和玻色子。我们还证明了基于BRST四重态机制的物理S矩阵的么正性。
2022-09-29 gr-qc hep-ph hep-th
Higgs inflation in Weyl-invariant Einstein-Cartan gravity
本文研究Weyl不变爱因斯坦-嘉当引力与标准模型耦合下的暴胀动力学,通过将引力起源的类轴子粒子视为近似无质量,证明希格斯场可以驱动暴胀。
2025-11-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Test of conformal theory of gravity as an alternative paradigm to dark matter hypothesis from gravitational lensing studies
本文重新推导共形引力中的引力偏折角,并通过富星系团 Abell 370 和 Abell 2390 的透镜观测检验外尔理论,发现其在不引入暗物质时无法解释观测,从而质疑其作为暗物质替代方案的有效性。
2023-06-02 gr-qc
Weyl geometry and gauge-invariant gravitation
我们提供了一个规范不变的引力理论的背景下,外尔可积时空。在简要回顾了该理论的基本假设之后,我们仔细地定义了观测者的真时,并指出了它与时空描述的关系。由于这种关系和理论的规范对称性,我们恢复了广义相对论的所有预言。这一特点是更加清晰的一个新的精确的解决方案,我们提供了一个明确的适当的时间揭示了重要性。给出了源场的几何描述,我们观察到,尽管具有规范不变性,但每个几何场都有一定的物理意义。这是由两个例子,其中之一是由一个新的宇宙学常数的解决方案。我们的结论突出了测试粒子的轨迹,适当的时间和时空的描述,也可以适用于任何其他情况下,无论它是否恢复广义相对论的结果,也在没有一个规范对称性之间的密切关系。
2014-09-26 gr-qc
Algebraic classification of the gravitational field in Weyl-Cartan space-times
本研究利用本征值与主零方向方法,完成了Weyl-Cartan几何曲率张量的代数分类,并在度量仿射引力框架下证明慢转稳态轴对称标量平坦时空中动力学挠率场强张量无法与黎曼Weyl张量主零方向双重对齐。
2023-08-23 gr-qc math-ph math.MP
Lanczos potential of Weyl field: interpretations and applications
本文试图揭示被认为是外尔场势的Lanczos张量场的物理意义。尽管是任何引力度规理论的基本组成部分,Lanczos张量并没有得到应有的重视。通过在某些特定时空中的推导来阐明张量场,我们试图找到它的适当解释。虽然传统上Lanczos场是作为电磁4-势场的引力模拟引入的,但所进行的研究揭示了它的另一个特征-牛顿引力场的相对论模拟。一个新的域的适用性的Lanczos张量的介绍,证实了这一新的功能的张量。
2021-04-01 astro-ph.CO gr-qc
Born-Oppenheimer meets Wigner-Weyl in Quantum Gravity
从物质-引力系统量子宇宙学的Wheeler-DeWitt方程的Born-Oppenheimer分解出发,进行了Wigner-Weyl变换,得到了包含Wigner函数的标度因子及其共轭动量的方程。这使我们能够比以前更详细地研究引力经典极限的方法以及时间在这种极限中出现的方式。在最低阶,我们再现弗里德曼方程和以前得到的方程的物质演化。我们还得到了半经典极限的高阶修正表达式。
2021-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Coupling matter and curvature in Weyl geometry: conformally invariant $f\left(R,L_m\right)$ gravity
本文研究了共形二次Weyl引力中物质与几何的耦合,通过假设一个形式为$L_m\tilde{R}^2$的耦合项,其中$L_m$是普通物质的拉格朗日量,$\tilde{R}$是Weyl标量.耦合明确满足共形不变性的理论。借助辅助标量场和外尔标量来表示$\tilde{R}^2$,引力作用量可以线性化,从而在黎曼空间中导出共形不变的$f\left(R,L_m\right)$型理论,其中物质拉格朗日量与里奇标量非极小耦合。得到了该理论的引力场方程和能量动量平衡方程。物质的能量-动量张量的发散不会消失,并且产生了一个额外的力,取决于外尔矢量和物质拉格朗日量。本文还讨论了该理论的热力学解释。导出了广义泊松方程,并详细讨论了运动方程的牛顿极限。还考虑了行星在外力作用下的近日点进动,并从水星的观测数据中得到了太阳系外尔矢量大小的限制。该理论的宇宙学意义也被认为是一个平坦的,均匀的和各向同性的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker几何的情况下,它表明,该模型可以给出一个很好的描述观测数据的哈勃函数的红移的顺序为$z\approx 3$。
2022-02-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Weyl Curvature Conjecture
在本文中,我们回顾彭罗斯的外尔曲率猜想,其中指出,引力熵和外尔张量的概念是以某种方式连接,至少在宇宙学的设置。我们给出了一个由外尔张量构造的特定实体的描述,从我们宇宙的早期历史直到今天。暴胀是我们早期宇宙均匀化和各向同性化的重要机制,因此它必然对引力熵的演化产生巨大影响。因此,我们详细研究了暴胀流体和宇宙学常数的影响。
2002-05-07 astro-ph gr-qc
Weyl-invariant Einstein-Cartan gravity with a heavy ALP: Higgs Inflation and $α$-attractors
本文研究Weyl不变Einstein-Cartan引力与标准模型非最小耦合的暴胀动力学,在引力起源的ALP为重粒子的条件下,证明可实现由Higgs场驱动的暴胀。
2025-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Weyl-Cartan-Weitzenböck gravity as a generalization of teleparallel gravity
我们考虑Weyl-Cartan时空中的引力模型,其中也施加了曲率和挠率标量之和为零的Weitzenböck条件。此外,扭转的动力学项也包括在引力作用中。该模型的场方程是由Hilbert-Einstein型变分原理得到的,它们分别用外尔矢量和挠率这两个场来描述引力场.宇宙学应用的模型进行了调查的一个特定的选择的自由参数,其中的扭转矢量是成比例的外尔矢量。根据宇宙学模型参数的数值,可以获得多种动态演化,从暴胀/加速膨胀到非暴胀行为。特别是,我们表明,德西特型后期的时间演化可以自然地从模型的场方程。因此,目前的模型导致的可能性,一个纯粹的几何描述的暗能量,其中宇宙的后期时间加速是由内在的几何时空。
2012-10-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Analytical constraints on gravitational models with a quadratic Weyl tensor
本文研究含 $-αC^2$ 项的二次 Weyl 曲率引力模型,通过物质主导时期的标量增长及矢量、张量稳定性要求,得出耦合参数的解析界限。
2025-04-21 gr-qc
Sources in the Weyl double copy
外尔双副本将广义相对论中的精确解与用旋量语言表述的规范理论中的精确解联系起来。到目前为止,外尔双拷贝只被理解和应用于真空时空,因此也只应用于真空规范理论。在这封信中,我们提出了一个扩展外尔双副本,提供了一个系统的程序处理引力源。我们表明,这种扩展的Weyl双副本提供了一个新的视角对克尔-纽曼黑洞和一般类彼得罗夫D型电真空时空。
2021-12-08 gr-qc hep-th
On the Significance of the Weyl Curvature in a Relativistic Cosmological Model
外尔曲率包括牛顿场和一个附加场,即所谓的反牛顿场。在本文中,我们使用的Bianchi和Ricci身份提供了一套约束和传播的Weyl字段。传播的时间演化表明了引力波的显式解。我们看到,纯牛顿场模型与相对论模型不一致,并阻碍了合理的解决方案。因此,这两个场对于引力的非定域性质和辐射解都是必要的。
2017-01-17 gr-qc physics.gen-ph
Flat Galactic Rotation Curves from Geometry in Weyl Gravity
我们从几何学的角度来寻找平坦的银河系旋转曲线问题的解决方案,而不是假设暗物质的存在。我们观察到,星系外区自转速度的尺度无关性可能表明局部尺度对称性的存在,因此,星系外区的引力现象应该用唯一的局部尺度对称理论,即Weyl引力理论来描述。我们求解了外尔引力场方程,确定了星系外区的特殊几何。为了理解引力现象的有效描述,我们比较了所谓的Einstein-Weyl理论的各个术语,并得出结论,而星系的外部区域由Weyl项描述,星系的内部区域由Einstein-Hilbert项描述。
2020-04-05 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Note on Invariants of the Weyl Tensor
代数特殊的引力场描述使用代数和微分不变量的外尔张量。一个III型不变量也给出和计算Robinson-Trautman空间。
2001-05-01 gr-qc
The Weyl Geometric Gravity black hole in light of the Solar System tests
本文针对外尔几何引力的球对称真空黑洞解,通过广义相对论六项太阳系经典检验验证其与观测效应的一致性,并实现对解自由参数的观测约束。
2025-10-21 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Supervisor of the Universe
本文考虑了基于Weyl几何的共形不变引力。除了引力和物质作用积分,外尔矢量(进入外尔几何)和矢量之间的相互作用,代表独立观察者的世界线,介绍。结果表明,这种相互作用的存在选择宇宙真空中的指数增长的标度因子的解决方案。
2021-09-28 gr-qc hep-th
Quantum corrections to the Lorentz algebra due to mixed gravitational-$U(1)$-chiral anomalies
本文计算了背景Riemann-Cartan(RC)时空中手征Weyl费米子与外$U(1)$规范场相互作用系统对Lorentz代数的量子修正.这是通过建立手征外尔费米子正则自旋流的等时对易关系(ETCR)实现的。此外,这些量子校正导致阶数敏感的换位子,即,交换交换器中的洛伦兹发生器不仅会导致符号变化,而且会导致洛伦兹代数的完全不同的校正项。因此,洛仑兹的代数是由于与手征粒子有关的异常而改变的。
2021-11-24 gr-qc hep-th
Gravitational Dressing of 3D Conformal Galileon
一个共形的伽利略子能描述一个更广泛的非同态不变量理论的规范模吗?我们通过使用非线性实现的共形对称的陪集构造在3D中肯定地回答了这个问题。特别是,我们表明,共形Galileon出现作为一个Stückelberg场的局部Weyl对称。陪集的建设给我们一个同构和Weyl不变的三维理论包含第一,第二,第三权力的曲率,他们的耦合到某些张量的伽利略及其衍生物,和共形伽利略条款。在有边界的理论中,边界外尔异常的消除需要附加的表面项。当引力被关闭时,理论简化为共形伽利略加一个边界项。另一方面,它又归结为A.辛哈,如果外尔对称是规范固定在一个特定的方式。最后但并非最不重要的是,存在一个参数空间,该理论没有传播鬼。因此,我们通过一个明确的结构表明,“新质量引力”(及其推广)是一个独特的标量鬼自由低能有效场论非线性实现共形对称的3D。
2019-05-30 gr-qc hep-th
Weyl-Invariant Gravity and the Nature of Dark Matter
通常被视为暗物质证据的星系和星系团中明显缺失的质量可能源自引力耦合参数$G$和活动引力质量$M_{act}$的梯度,而不是假设的超标准模型粒子。我们认为,在(弱场极限)的Weyl不变广义相对论的扩展,人们可以简单地影响的变化$Φ_{b}(x)\rightarrowΦ_{b}(x) + Φ_{DM}(x)$,其中$Φ_{b}$是重子源的潜力和$Φ_{DM}$是“过剩”的潜力。这是由$GM_{act}$的梯度和$O(-4Φ_{DM}(x))$的重子密度的分数增加,远低于目前的检测阈值在所有相关的尺度补偿。
2022-04-04 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
New Actions for Modified Gravity and Supergravity
通过引入对Weyl张量的一般依赖性,我们推广了f(R)引力作用量,并利用N=1手征弯曲超空间中的超曲率(R)和超Weyl(W)手征超场将其推广到超引力.我们认为我们的(超)引力作用量是唯象f(R)引力及其局部超对称推广的有意义的扩展,它们朝向UV完备化和嵌入超弦理论。所提出的作用量可用于引力和超引力中由非零Weyl张量引起的宇宙学扰动和引力不稳定性的研究。
2013-07-23 gr-qc hep-th
Geodesics around Weyl-Bach's Ring Solution
我们在牛顿势理论和广义相对论中探讨了均匀环的一些引力性质。我们使用一个时空与外尔静态解的真空爱因斯坦方程的环状奇点。研究了试验粒子在环的引力场中的牛顿运动,并与给定时空中相应的测地线运动进行了比较。我们发现了一种相对论性的特殊吸引力:自由下落的粒子测地线被引向内环,但永远不会碰到环。
2005-08-18 gr-qc
Equivalence principles in Weyl transverse gravity
Humboldt-Universität zu Berlin(柏林洪堡大学);Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut)(马克斯·普朗克引力物理研究所(爱因斯坦研究所));Universidad Complutense de Madrid(马德里康普顿斯大学);Dublin Institute for Advanced Studies(都柏林高等研究院);Charles University(查理大学)
本文证明广义相对论和韦伊尔横引力是唯一遵守等价原理的四维引力度量描述,并分析了其在弱形式等价原理下的实现。
2026-01-13 gr-qc hep-th
Emergence of Einstein Gravity from Weyl Gravity
结果表明,在基于Weyl共形几何的二次引力中,不仅Einstein-Hilbert作用量出现,而且Weyl规范场在Weyl规范条件$\tilde R = k$下也成为有质量的,在BRST形式框架下,对于Weyl规范对称性.我们还考虑了一个更一般的引力理论与标量场的外尔几何和看到的爱因斯坦-希尔伯特行动可以引起自发对称性破坏的外尔规范对称性。这样,我们就证明了外尔共形引力在量子力学上等价于爱因斯坦的广义相对论加上一个有质量的外尔规范场,并且外尔几何在量子体系中不存在臭名昭著的"秒钟问题“。
2020-03-03 gr-qc hep-ph hep-th
Electrically charged fluids with pressure in Newtonian gravitation and general relativity in d spacetime dimensions: theorems and results for Weyl type systems
本文从两个方面推广了以往关于Weyl型系统(包括Majumdar-Papapetrou系统)的定理,即把这些定理推广到d维时空(${\rm d}\geq4$)中,并考虑了非常有趣的Weyl-Guilfoyle系统,即:具有非零压力的广义相对论带电流体。特别是在荷电引力流体的牛顿-库仑理论中,Bonnor(1980)在三维空间中的一个定理被推广到任意$({\rm d}-1)>3$空间维度。然后,我们证明了带电引力流体系统的一个新的定理,找到了电荷密度和物质密度应满足的条件。在耦合到带电尘埃流体的广义相对论中,德和雷乔杜里(1968)在四维时空中的一个定理可以转化为任意${\rm d}>4$维。在${\rm d}=4$和${\rm d}>4$维数下,提出并证明了Weyl-Guilfoyle系统的一个新定理,得到了电荷密度、物质密度、压力和电磁能量密度应满足的条件。这个定理包括Gautreau和Hoffman(1973)的一个定理和Guilfoyle(1999)的四维结果。在将内部带电溶液连接到外部Tangherlini溶液(即,(d维Reissner-Nordström解),人们能够给出这类相对论系统的引力质量的一般定义,并找到与内部解的几个量的质量关系。它还表明,有限程度的源的质量是相同的托尔曼质量。
2009-05-21 gr-qc