Compact sources and cosmological horizons in lower dimensional bootstrapped Newtonian gravity

On the mass of bootstrapped Newtonian sources

We show that the bootstrapped Newtonian potential generated by a uniform and isotropic source does not depend on the one-loop correction for the matter coupling to gravity. The latter however affects the relation between the proper mass and the ADM mass and, consequently, the pressure needed to keep the configuration stable.

Bootstrapped Newtonian quantum gravity

We compute quantum corrections for the gravitational potential obtained by including a derivative self-coupling in its classical dynamics as a toy model for analysing quantum gravity in the strong field regime. In particular, we focus on quantum corrections to the classical solutions in the vacuum outside localised matter sources.

Effective metric outside bootstrapped Newtonian sources

We determine the complete space-time metric from the bootstrapped Newtonian potential generated by a static spherically symmetric source in the surrounding vacuum. This metric contains post-Newtonian parameters which can be further used to constrain the complete underlying dynamical theory. For values of the post-Newtonian parameters within experimental bounds, the reconstructed metric appears very close to the Schwarzschild solution of General Relativity in the whole region outside the event horizon. The latter is however larger in size for the same value of the mass compared to the Schwarzsc…

Bootstrapped Newtonian stars and black holes

We study equilibrium configurations of a homogenous ball of matter in a bootstrapped description of gravity which includes a gravitational self-interaction term beyond the Newtonian coupling. Both matter density and pressure are accounted for as sources of the gravitational potential for test particles. Unlike the general relativistic case, no Buchdahl limit is found and the pressure can in principle support a star of arbitrarily large compactness. By defining the horizon as the location where the escape velocity of test particles equals the speed of light, like in Newtonian gravity, we find a…

Quantum black holes in bootstrapped Newtonian gravity

We analyse the classical configurations of a bootstrapped Newtonian potential generated by homogeneous spherically symmetric sources in terms of a quantum coherent state. We first compute how the mass and mean wavelength of these solutions scale in terms of the number of quanta in the coherent state. We then note that the classical relation between the ADM mass and the proper mass of the source naturally gives rise to a Generalised Uncertainty Principle for the size of the gravitational radius in the quantum theory. Consistency of the mass and wavelength scalings with this GUP requires the com…

星体平衡：从BNG到TOV

Star equilibrium: from BNG to TOV

通过在自举牛顿引力（BNG）平衡方程中引入TOV方程后牛顿展开项，研究均匀星体的近似解，发现BNG星体无Buchdahl极限，但特定附加项可致低致密度星体内部出现负压。

双黑洞旋进的Post-Newtonian模板：horizon fluxes及黑洞质量与自旋的长期变化效应

Post-Newtonian templates for binary black-hole inspirals: the effect of the horizon fluxes and the secular change in the black-hole masses and spins

本文提出包含视界通量及质量自旋长期变化修正的3.5PN双黑洞旋进模板，发现视界通量对LIGO和LISA观测系统的模板失配影响显著，而质量自旋长期变化的影响可忽略。

20次后牛顿阶Kerr黑洞轨道粒子的引力波通量：一种数值方法

Gravitational-wave flux for a particle orbiting a Kerr black hole to 20th post-Newtonian order: a numerical approach

在这篇文章中，我们提出的后牛顿（pN）系数的能量通量（和角动量通量）在无穷远处和事件视界的圆形，赤道轨道上的粒子约克尔黑洞（质量$M$和自旋参数$a$）到20 pN的顺序。当pN项不是$a/M$中的多项式并且包含无理函数（如polygamma函数）时，它被写为$a/M$的幂级数。这是通过以大于$10^{600}$中的1部分的精度数值计算通量来实现的。如此高的精度使我们能够提取pN系数的分析值，这些系数是超越量的线性组合，如欧拉常数、素数的幂和$π$的幂。我们还提出了22 pN展开（自旋无关的pN展开）的入射能流在事件视界的圆形轨道上的粒子围绕史瓦西黑洞。

On a Nonlinear Newtonian Gravity and Charging a Black Hole

A scalar field gravitational analog of the Reissner-Nordstrom solution is investigated. The nonlinear Newtonian model has an upper-limit of charge for a central mass which agrees with the general relativistic condition required for the existence of the black hole horizon. The maximum limit for accumulation by bombardment of charged particles is found. The aim is to investigate the resulting physics after severing the effects of curvature from the effects of energy-mass equivalence.

修正的爱因斯坦场方程的Schwarzschild解

Schwarzschild solution of the modified Einstein field equations

本文导出了后黎曼芬斯勒时空中线性化爱因斯坦场方程的史瓦西解的一个新形式。解的构造分为三个阶段：外部解、事件视界解和内部解。结果表明，外解是渐近相似的牛顿引力在大的距离，这意味着牛顿引力是一个低能量近似的解决方案。应用Eddington-Finklestein坐标再现了在事件视界上从标准广义相对论得到的结果。进一步应用Kruskal-Szekeres坐标揭示了内部解包含极大可扩测地线。

弗里德曼方程的马赫推导

Machian derivation of the Friedmann equation

尽管在宇宙学中存在着对牛顿概念的所有基本反对意见，但弗里德曼方程通过在无限宇宙中应用壳定理和牛顿能量守恒，以一种令人惊讶的简单方式从这些概念中推导出来。然而，弗里德曼宇宙在一般情况下是一个有限的引力视界，其结果是壳定理的应用失败，牛顿推导崩溃。我们表明，在引力视界的存在下，弗里德曼方程可以从一个马赫定义的动能，而不调用壳定理。而在牛顿的情况下，总能量转化为曲率能量密度，在马赫的情况下，总能量采取不同的身份，这取决于视界的演化;我们表明，在德西特宇宙马赫的总能量密度是恒定的，即表现为宇宙学常数。

黑洞双星中的熵力及其牛顿极限

Entropic force in black hole binaries and its Newtonian limits

本文给出了两个黑洞在双星运动转折点处的静力的精确解。结果是由吉布斯原理和Bekenstein-Hawking熵应用于时间对称初始数据下的视视界面导出的。新的幂律导出的熵跳跃合并，而牛顿定律是来自一个新的绝热变分原理的希尔伯特行动中存在的视视界面。在这种方法中，熵是严格单调的，使得引力对包括合并在内的所有分离都是有吸引力的，并且在任意大的分离处也满足贝肯斯坦熵界，其中引力减少到牛顿定律。后者是广义的点粒子在牛顿极限应用吉布斯原理的世界线交叉光锥。

零压宇宙学介质的二阶微扰：相对论-牛顿对应的证明

Second order perturbations of a zero-pressure cosmological medium: Proofs of the relativistic-Newtonian correspondence

动态世界模型及其线性扰动首先在爱因斯坦的引力中被研究。在没有压力的系统中，相对论方程与后来已知的牛顿引力方程完全一致。在这里，我们证明了，除了引力波的贡献，甚至二阶扰动，方程的相对论性无旋零压流体在平坦的弗里德曼背景完全符合以前已知的牛顿方程。因此，到第二阶，我们正确地识别相对论密度和速度扰动变量，我们扩大的适用范围的牛顿介质没有压力的所有宇宙尺度，包括超视界尺度。然而，在相对论分析中，我们没有一个相对论变量对应于二级牛顿势。混合使用不同的规范条件是有用的，使这样的证明和检查的结果与透视。我们还提出了二阶的引力波方程。由于我们的对应关系包括了宇宙学常数，我们的结果与当前流行的宇宙学有关。我们的结果具有重要的实际意义，人们可以更可靠地使用大规模牛顿数值模拟，即使模拟规模接近地平线。

相对论性宇宙学扰动的牛顿极限

Newtonian Limits of the Relativistic Cosmological Perturbations

相对论性宇宙学扰动分析可以根据几种不同的基本规范条件进行。在无压极限下，变量在一定规范条件下表现出正确的牛顿行为。我们考虑了背景介质中的一般曲率和宇宙学常数。在一般尺度下，同动规范中的扰动密度、零剪切规范中的扰动速度和扰动势表现出与牛顿规范相同的行为。在视界内部，除了均匀密度规范外，所有基本规范条件下的密度微扰都表现出正确的牛顿行为。在本文中，我们阐述这些牛顿对应。我们也给出了考虑背景和微扰的相对论结果。

具有不可忽略压力的Lemaittre模型的扰动牛顿描述

Perturbed Newtonian description of the Lemaître model with non-negligible pressure

我们研究的有效性牛顿描述的宇宙学扰动使用勒梅特模型，爱因斯坦方程的精确球对称解。这个问题在过去已经针对粉尘流体的情况进行了研究。在这里，我们将前面的分析扩展到具有不可忽略压力的流体的更一般的情况，并且对于数值示例，我们考虑辐射的情况（P = ρ/3）。我们发现，即使当密度对比度有一个非线性的振幅，牛顿描述的宇宙学扰动使用的引力势和曲率势是有效的，只要我们考虑亚视界的不均匀性。然而，在尘埃流体中成立的关系式+={\cal O}（^2）在相对论流体中不成立，并且产生了有效的各向异性应力。这证明了Lemaitre模型的有用性，它使我们能够以精确的非线性方式研究具有不可忽略压力的流体中各向异性应力的发生。我们表明，这种情况发生时，不均匀性的特征尺度小于声音地平线和偏差是由流体的快速运动的非线性效应造成的。对于特征尺度小于声速的密度对比度δ的不均匀体，除非w接近-1，否则我们还发现：ω + ω = \max [{\cal O}（ω ^2），{\cal O}（c_s^2 ω\，δ）]，其中w和cs分别是流体的状态方程参数和声速。另一方面，我们期望对于特征尺度大于声视界的不均匀性，满足n + n ={\cal O}（n ^2），除非不均匀性的幅度很大，并且w接近-1。

关于超大尺度N体模拟的精度

On the accuracy of N-body simulations at very large scales

我们研究的偏差冷暗物质粒子的轨迹从牛顿的结果作为研究中的区域的大小变得可比或超过粒子视界。对于引力势的一阶，广义相对论的结果与泽尔多维奇近似一致，因此在所有尺度上都与牛顿预言一致。在二阶，广义相对论预测的修正超过相应的二阶牛顿项以上的哈勃半径的数量级的一定规模。然而，由于二阶修正在这样的尺度上被抑制得很厉害，我们得出结论，超过粒子视界但使用牛顿方程来演化粒子的模拟可以很好地再现正确的轨迹。在接近视界的尺度上，功率谱的主要相对论修正在$z=49$处最多为$\sim 10^{-5}$，在$z=0$处最多为$\sim 10^{-3}$。实空间特征的位置差异在两种红移下都受到低于$10^{-6}$的影响。我们的分析还澄清了N体结果的相对论考虑的关系。

引力的度规理论及其Condensed Matter解释

A Metric Theory of Gravity with Condensed Matter Interpretation

本文定义了一个具有优先牛顿坐标系（X^i（x），T（x））的引力度规理论：L = L_{GR} + μ g^{mn}δ ij}X^ i_{,m} X^ j_{,n} -μ g^{mn} T_{,m} T_{,n}。三项影响宇宙的年龄。θ>0允许避免大爆炸奇点和黑洞视界的形成。这解决了地平线问题，而没有通货膨胀。原子假设通过显式正则化解决了紫外线问题。我们给出了一个关于截止长度的预测。

Horizon Surface Gravity in Corotating Black Hole Binaries

For binary systems of corotating black holes, the zeroth law of black hole mechanics states that the surface gravity is constant over each component of the horizon. Using the approximation of a conformally flat spatial metric, we compute sequences of quasi-equilibrium initial data for corotating black hole binaries with irreducible mass ratios in the range 10:1-1:1. For orbits outside the innermost stable one, the surface gravity is found to be constant on each component of the apparent horizon at the sub-percent level. We compare those numerical results to the analytical predictions from post…

相对论宇宙学：从超视界到小尺度

Relativistic Cosmology: from super--horizon to small scales

本文在同步坐标系和共动坐标系（即{ \em Lagrangian}坐标系）中研究了涡量为零的自引力无碰撞流体的广义相对论非线性动力学。用与流体流动正交的空间截面的度量张量来写方程，可以明确地扩展光速的倒数幂。本文导出了拉格朗日形式的牛顿和后牛顿近似，并简要讨论了系统在超视界尺度上的非线性演化，从而导致所谓的“沉默宇宙”。本文给出了宇宙学扰动非线性演化产生引力波的一般公式：非线性宇宙结构产生随机引力波背景，现今闭合密度$Ω_{gw} \sim 10^{-5}$ -- $10^{-6}$在1 - 10 Mpc尺度上。

牛顿模拟与广义相对论的联系

Connection between Newtonian simulations and general relativity

在大尺度上，与视界相比，星系的可观测成团性质受到各种广义相对论效应的影响。为了计算这些效应，需要在特定的坐标系或规范中一致地求解度量、密度和速度。模拟大尺度结构的方法是在牛顿极限下进行的数值N体模拟。即使有人可能会担心，使用牛顿近似会使它不可能使用这些模拟计算非常大的尺度上的属性，我们表明，模拟仍然正确地解决了动力学，即使是长模式，我们给出的公式，以获得粒子的位置在共形牛顿规范给定的位置计算在模拟中。我们还给出了公式，从N体模拟的输出坐标转换到粒子的可观测坐标。

相对论流体动力学宇宙学扰动

Relativistic Hydrodynamic Cosmological Perturbations

相对论性宇宙学扰动分析可以根据几种不同的基本规范条件进行。在无压极限下，变量在一定规范条件下表现出正确的牛顿行为。考虑背景介质中的广义曲率（$K$）和宇宙学常数（$Λ$），共动规范中的扰动密度、零剪切规范中的扰动速度和扰动势都表现出与一般尺度下牛顿规范相同的行为。在第一部分中，我们阐述了这些牛顿对应。在第二部分中，我们利用所确定的规范不变变量和正确的牛顿对应，给出了背景中有一般压力和微扰的相对论结果。我们给出了上述变量的一般超声视界尺度解，适用于一般的$K$、$Λ$和一般的演化状态方程。我们表明，消失的$K$，超声波视界尺度演化的特点是由一个保守的变量，这是扰动的三个空间曲率的共动规范。我们还提出了多分量流体动力学的情况下，为旋转和引力波方程。

Einstein-Gauss-Bonnet引力的膜范式

Membrane paradigm for Einstein-Gauss-Bonnet gravity

我们在时空维度$ \ge 5$中构造了爱因斯坦-高斯-邦纳引力中黑色物体的膜范式。就像在广义相对论中一样，视界可以被模拟成一个具有流体性质的膜。我们推导了这种膜流体的应力张量，并研究了在具有常曲率视界截面的静态背景下的扰动，对于这种膜流体，应力张量可以用通常的红移因子正则化，并以具有压力、剪切粘度和体粘滞的牛顿粘性流体的形式表示.我们计算了具有常曲率视界和负或零宇宙学常数的黑洞的输运系数。对于黑膜几何，我们得到的剪切粘度与熵密度之比与以前在不同框架下得到的结果一致。

任意质量比自旋致密双星的 innermost stable circular orbit (ISCO，最内稳定圆轨道)：四阶后牛顿（4PN）阶精度

Innermost stable circular orbit (ISCO) of arbitrary-mass compact binaries with spins at the fourth post-Newtonian order

该研究在4PN阶精度下，通过摄动分析结合EFT哈密顿量形式，计算了任意质量比自旋致密双星的ISCO稳定性判据，结果与GSF计算吻合良好，还对比了MPD方程预测并讨论共旋黑洞双星的ISCO。

动态黑洞的局部Hawking温度

Local Hawking temperature for dynamical black holes

使用Parikh-Wilczek隧道方法的Hamilton-Jacobi变体，推导出未来球对称外俘获视界的局部霍金温度。它是由一个动态的表面重力几何定义。温度的实际意义是，在视界外的儿玉观测者测量到不变的红移温度，在视界本身发散。在静态渐近平坦的情况下，通常由基灵矢量定义的霍金温度在标准情况下是一致的，但通常在视界和无穷远之间有一个相对红移因子，即静态观测者在无穷远测量到的温度。同样地，几何表面重力在牛顿极限下简化为牛顿表面重力，而Killing定义则反映了无穷远处的测量。这可能解决一个长期存在的关于带电弦状黑洞极限霍金温度的难题，即是局部温度消失了。总的来说，这证实了黑洞蒸发在早期阶段的准静态图像。然而，几何表面引力一般不是具有相同参数的静态黑洞的表面引力。

引力场中中子的量子态和1微米~ 10微米范围内非牛顿相互作用的极限

Quantum states of neutrons in the gravitational field and limits for non-Newtonian interaction in the range between 1 micron and 10 microns

当超冷中子在重力作用下下落时，可以观察到地球引力场中的量子态。在格勒诺布尔劳厄-朗之万研究所的一项实验中，中子被反射并被捕获在水平镜子上方的引力腔中。基态和最低态的布居一步一步地遵循量子力学的预测。一个有效的中子吸收体可以去除更高的、不需要的状态。量子态在微米尺度上探测牛顿引力，我们将类引力力的极限限制在1微米到10微米之间。

The momentum constraint equation in Parameterised Post-Newtonian Cosmology

We derive a theory-independent version of the momentum constraint equation for use in cosmology, as a part of the Parameterised Post-Newtonian Cosmology (PPNC) framework. Our equations are constructed by adapting the corresponding quantities from formalisms devised for testing and constraining gravity in isolated astrophysical systems, thereby extending the domain of applicability of these approaches up to cosmological scales. Our parameterised equations include both scalar and divergenceless-vector gravitational potentials, and can be applied to both conservative and non-conservative theories…

零压宇宙学介质的三阶微扰：纯广义相对论非线性效应

Third order perturbations of a zero-pressure cosmological medium: Pure general relativistic nonlinear effects

本文考虑了三阶微扰下的广义相对论零压无旋宇宙介质。我们假设一个平坦的弗里德曼背景，但包括宇宙学常数。我们忽略了在膨胀相衰减的转动微扰。我们在以前的研究中发现，对于二阶微扰，除了引力波的贡献外，相对论方程与已知的牛顿方程完全一致。由于牛顿二阶方程是完全非线性的，相对论分析中任何不为零的三阶和高阶项都被认为是纯相对论修正。在这项工作中，我们得到这样的修正项出现在第三顺序。继续我们在二阶微扰中的成功，我们采用共动规范。我们发现三阶修正项比二阶修正项高出$ϕ_v$ -阶，其中$ϕ_v$是与同动规范中的三空间曲率微扰有关的规范不变组合，与牛顿势相比，我们得到了线性阶的$δΦ\sim {3 \over 5} ϕ_v$.因此，纯广义相对论效应的$varphi_v$阶比牛顿效应高。修正项与视界尺度无关，只与线性阶引力位扰动强度有关。从宇宙微波背景辐射的温度各向异性，我们得到了${δT \over T} \sim {1 \over 3} δΦ\sim {1 \over 5} ϕ_v \sim 10^{-5}$。因此，我们目前的结果加强了我们以前的重要的实际意义，近当前时代的人可以更可靠地使用大规模牛顿数值模拟，即使模拟规模接近地平线。

平坦空间可压缩流体作为弯曲视界黑洞的全息对偶

Flat space compressible fluid as holographic dual of black hole with curved horizon

考虑了$(d+2)$维真空Einstein方程的流体对偶，讨论了有无宇宙学常数的情况。背景解承认存在黑洞事件视界，视界的空间截面是共形平坦的。因此，一个$d$维平坦的欧氏空间$\mathbb{E}^d$包含在黑洞视界空间截面的共形类中.在这样的黑洞背景下，可以在乘积（牛顿）时空$\mathbb{R}\times\mathbb{E}^d$上构造一个可压缩的、受迫的、定常的、粘性的流体系统作为最低阶的涨落模。这种构造提供了超越体/边界对应类的全息对偶的第一个例子。

耗散潮汐的新视角：致密双星旋近中的一阶后牛顿效应

A New Spin on Dissipative Tides: First-Post-Newtonian Effects in Compact Binary Inspirals

本文发展了自旋致密双星中耗散电四极潮汐的次领头阶后牛顿描述，推导了质心运动方程、广义能量平衡定律及准圆轨道的傅里叶相位修正，发现自旋诱导的潮汐耗散在2.5后牛顿阶进入引力波相位并具有对数频率依赖，为高信噪比时代的精确建模提供了新波形要素。

可行的引力矢量张量理论中的视界

On the horizons in a viable vector-tensor theory of gravitation

在以前的论文中，对引力的矢量张量（VT）理论进行了测试。在背景宇宙中，该理论的矢量场具有一定的能量密度，适宜于起到真空能量（宇宙学常数）的作用。此外，这种背景及其扰动可以解释WMAP（威尔金森地图各向异性探测器）获得的宇宙微波背景（CMB）的温度角功率谱，以及其他观测结果，例如，Ia超新星的光度VT理论的参数化后牛顿极限已被证明与广义相对论（GR）的参数化后牛顿极限相同，不存在量子鬼现象和经典不稳定性。在这里，静态球对称的解决方案，在没有任何物质的内容，推导和研究。这个解的度规在形式上与GR的Reissner-Nordström-de Sitter解相同，但是电荷的作用是由一个特定的量$Γ$起作用，这个量取决于向量场和VT理论的参数。讨论了黑洞和宇宙视界。VT黑洞视界的半径偏离Kottler-Schwarzschild-de Sitter半径。实际相对偏差取决于$Γ$，最大值接近30%。对于足够大的$Γ$值，不存在任何黑洞视界，而只有宇宙学视界。最后一个视界的半径几乎与质量源、矢量场分量和VT参数无关。它本质上取决于宇宙学常数的值，这个值已经通过宇宙学观测数据（CMB各向异性，星系相关性等）得到了固定。

广义Schwarzschild时空的性质与额外维度

Properties of generalized Schwarzschild spacetimes with extra dimensions

研究了具有额外维度的广义Schwarzschild时空的性质，发现其质量特征与视界存在差异，揭示了Kaluza-Klein气泡的奇异性质。

湍流黑洞的分维

On the fractal dimension of turbulent black holes

我们提出了测量的分形维数的湍流渐近反deSitter黑膜重建从模拟边界流体数据在完美的流体秩序使用流体重力对偶。我们认为，作为$E(k)\sim k^{-2}$的边界流体能谱标度比$E(k) \sim k^{-5/3}$的Kraichnan-Kolmogorov标度的流体-重力二元性是一个更自然的设置，但我们得到的分形维数$D$的空间部分的地平线$H\capΣ$在这两种情况下：$D=2.584(1)$和$D=2.645(4)$，分别。这些结果与$D=3$的上限一致，从而解决了与Adams，Chesler，Liu（2014）最近声称的$D=3+1/3$的矛盾。我们提供了一个严格的检查导致他们的结果的计算，并表明他们提出的定义的分形维数表现不佳的分形维数估计$1$维曲线与已知的分形维数。最后，我们描述了如何定义和原则上计算的分形维数的地平线$H\cap Σ$在协变的方式的空间部分，我们推测分配一个“自助”值的分形维数的整个地平线$H$时，它是在一个统计准稳定的湍流状态。

同步与共形牛顿规范中的宇宙学扰动理论

Cosmological Perturbation Theory in the Synchronous vs. Conformal Newtonian Gauge

本文系统地讨论了同步规范和共形牛顿（或纵）规范中标量引力摄动的线性理论。我们首先推导出这两种规范的变换律。然后，我们在两个规范的耦合，线性化玻尔兹曼，爱因斯坦和流体方程，管理的度量扰动和粒子种类的密度波动的演变并行写下来。考虑的粒子种类包括冷暗物质（CDM），重子，光子，无质量中微子和大质量中微子（热暗物质或HDM候选者），其中CDM和重子组件被视为流体，而详细的相空间描述的光子和中微子。所提出的线性演化方程适用于任何含CDM或CDM与HDM混合的$Ω=1$模型。导出了超视界尺度下的等熵初始条件。用$Ω_{\rm cold}=0.65,$、$Ω_{\rm hot}=0.3$和$Ω_{\rm baryon}=0.05$对CDM+HDM模型的两种规范下的方程进行了数值求解。我们讨论了度规和密度微扰的演化，并比较了它们在视界外的不同行为。在配套文件中，我们集成的中微子粒子的测地线方程在这里计算的扰动共形牛顿背景度规。其目的是获得一个准确的采样中微子相空间的HDM初始条件下的$N$体模拟的CDM+HDM模型。

圆形非自旋黑洞双星的视界吸收能流及其有效单体表象

Horizon-absorbed energy flux in circularized, nonspinning black-hole binaries and its effective-one-body representation

我们提出，在有效的一个机构（EOB）的方法，一个新的，图解，解析表示的引力波能量通量吸收的系统的两个圆形（nonspinning）黑洞。这个表达式在强场、快速运动状态下表现良好，特别是在EOB定义的最后一个不稳定轨道。建立概念上的多极渐近能量通量的恢复所采用的程序，我们引入了一个{ \it乘法}分解的多极吸收通量由三个因素：（i）的领先阶的贡献，（ii）一个“有效的源”和（iii）一个新的剩余振幅校正$(\tildeρ_\lm^H)^{2\ell}$。在试验质量的限制，我们使用频域微扰的方法来精确地计算沿一系列的稳定和不稳定的圆形轨道的视界吸收通量，我们从中提取的功能$\tildeρ_\lm^H$。然后通过有理函数拟合这些量。然后将所得的分析表示的测试质量知识与对任何质量比有效的低阶分析信息适当地{ \it杂交}。这产生了一个通用的，圆形的，非自旋的黑洞双星的吸收通量的图形表示。我们的结果为分数5后牛顿阶吸收通量的最新计算提供了新的信息[S。Taylor和E. Poisson，Phys. Rev. D { \bf 78} 084016（2008）]，其通过构造在弱场极限近似中恢复。

相对论巨空宇宙模型中的牛顿自引力系统

Newtonian self-gravitating system in a relativistic huge void universe model

本文考虑通过观测大尺度结构来检验哥白尼原理，并为此目的研究了不引用哥白尼原理的相对论巨空宇宙模型中的自引力系统。在均匀各向同性的背景宇宙模型中，如果我们把注意力集中在空间尺度远小于宇宙视界尺度的弱自引力慢演化系统上，则宇宙学牛顿近似是成立的。同样在巨空宇宙模型中，与宇宙学牛顿近似相同的近似也可用于分析包含在空间尺寸远小于巨空尺度的区域中的微扰：通过使用费米正规坐标以微扰的方式考虑巨空的影响。利用这种近似，我们导出了相对速度远小于光速的弱自引力微扰的运动方程，并指出由于巨大空洞中的各向异性体积膨胀，所导出的方程可能与均匀各向同性宇宙模型中的方程有很大的不同。我们将导出的运动方程线性化并求解。结果表明，线性密度微扰的行为与均匀各向同性宇宙模型中的行为有很大的不同。

Nonlinear phenomena in general relativity

The perturbation theory plays an important role in studying structure formation in cosmology and post-Newtonian physics, but not all phenomena can be described by the linear perturbation theory. Thus, It is necessary to study exact solutions or higher order perturbations. Specifically, we study black hole (apparent) horizons and the cosmological event horizon formation in the perturbation theory. We emphasize that in the perturbative regime of the gravitational potential these horizons cannot form in the lower order. Studying the infinite plane metric, we show that to capture the cosmological …

f（R）引力中的黑洞膜范式

The Black Hole Membrane Paradigm in f(R) Gravity

对于外部观察者来说，黑洞的事件视界看起来就像一个动态的流体膜。我们将这种膜范式推广到一般$f(R)$引力理论中的黑洞。我们导出了流体的应力张量和各种输运系数，发现除了爱因斯坦引力的特殊情况外，膜表现为非牛顿流体。利用欧氏方法，我们研究了膜的热力学。我们推测什么样的引力理论承认具有流体性质的视界。

乘积Einstein流形上的可压缩强迫viscous fluid

Compressible forced viscous fluid from product Einstein manifolds

考虑了$(d+2)$维乘积Einstein流形中超曲面$Σ_c$周围的涨落模，其中$Σ_c$取在视界附近或视界的某个有限截断处.通过映射的方程，支配的波动模式的最低非平凡阶到一个系统的偏微分方程的平坦的牛顿时空，可压缩的，被迫粘性流体的系统实现。这一结果将我们最近建立的非体/边界全息对偶推广到了不同背景几何的情况。

关于黑洞事件视界的缺失：De Sitter Yang-Mills理论的检验

On the absence of black hole event horizons: a test of De Sitter Yang-Mills Theory

德西特量子引力是基于德西特或SO（4，1）群的杨-米尔斯理论，是引力的量子理论的一个有希望的候选者。本文导出了经典方程的一个精确的静态球对称解。我表明，当Schwarzchild半径距离比是在后牛顿秩序的理论同意广义相对论的所有参数，但一旦比例变得更接近统一，他们不同。在黑洞奇点的Schwarzchild半径处，广义相对论预言了一个事件视界，由于信息保存问题，这已经成为量子引力中一个有争议的话题。然而，在德西特理论中，我表明，在到达奇点之前，任何质量黑洞都存在类时逃逸路径。由于事件视界从未被直接观测到，目前也没有两个理论不一致的观测结果，这为德西特理论提供了一个强有力的检验。

原始黑洞大小的上限

Upper limits on the size of a primordial black hole

我们提供了精确的限制任何黑洞的大小形成在早期宇宙的各种形成方案。特别地，我们证明了在平坦的Friedmann宇宙中由因果过程形成的原初黑洞的视视界的大小远小于状态方程$p=kρ$（$1/3<k<1$）的宇宙学视视界大小.这也适用于刚性状态方程（$k=1$）或无质量的标量场。通过流体动力学过程形成的原始黑洞的视视界也比$0<k\le 1$的宇宙学视视界小得多。我们导出了一个表达式，表示一个过密区域在不成为一个独立的封闭宇宙而不是我们自己的一部分的情况下所能具有的最大尺寸。牛顿的论证表明，一个比宇宙视界小的黑洞永远不会吸积太多。

标量挠率理论中的超标度破坏黑洞

Hyperscaling violating black holes in scalar-torsion theories

我们研究的引力理论中的标量场与潜在的，超过其最小耦合，也通过非最小的导数耦合与扭转标量，这是爱因斯坦引力的远程平行等效耦合。该理论提供了二阶运动方程，我们发现大距离非微扰静态球对称四维解决方案。其中，我们发现了一类一般的黑洞解，它们在参数/积分常数的一定范围内具有超标度违反Lifshitz时空球视界拓扑形式的渐近性.虽然标量场在视界处发散，但它的能量密度和压强在那里是有限的。从天体物理学的角度来看，与牛顿偏转相比，这种解决方案提供了额外的光偏转。

从超视界到小尺度宇宙学扰动的统一处理

Unified treatment of cosmological perturbations from super-horizon to small scales

我们研究了宇宙学扰动的演化，使用一个混合近似方案，该方案升级了爱因斯坦场方程的弱场极限，以考虑后牛顿标量和矢量度规扰动以及引力波的领先阶源项，同时还包括一阶和二阶微扰近似。我们的方程，这是来自泊松规范，提供了一个统一的描述物质的不均匀性，在一个充满了无压和无旋流体和宇宙学常数，从线性到高度非线性制度。导出的标量，矢量和张量模式的表达式可以有广泛的宇宙学应用，从二次CMB各向异性和偏振效应，宇宙学关系在一个不均匀的宇宙，引力透镜效应和随机引力波背景产生的非线性宇宙结构。

无鬼引力理论中超相对论粒子的Head-on collision

Head-on collision of ultrarelativistic particles in ghost-free theories of gravity

我们研究了四维和更高维时空中无鬼引力的线性化方程。我们考虑这样一个理论的版本中的非局部修改的$\Box$运营商的形式$\Box \exp[(-\Box/μ^2)^N]$，其中$N=1$或$N=2n$。我们首先得到了这种模型的质点的牛顿引力势，并证明了它是有限的，在任何数量的空间维度$d\ge 3$的规则。本文的第二个结果是计算了超相对论粒子在这类理论中的引力场。最后，我们研究了两个超相对论粒子的正面碰撞。我们提出了视视界形成的条件，并证明了在无鬼引力理论中存在一个产生微型黑洞的质量间隙。在质心能量足以形成视视界的情况下，视视界有两个分支，外分支和内分支。当能量增加时，外视界趋向于Schwarzschild-Tangherlini极限，而内视界则趋向于$r=0$。

n-DBI引力中的PPN展开和FRW标量扰动

PPN expansion and FRW scalar perturbations in n-DBI gravity

n-DBI引力通过引入单位时间类向量场明确地打破了洛伦兹不变性，从而产生了额外的（标量）自由度。我们在两个设置中寻找这种模式的观测结果。首先，我们计算了度规的参数化后牛顿（PPN）展开到一阶后牛顿。令人惊讶的是，我们发现，PPN参数是完全相同的广义相对论（GR），并没有产生首选帧效应。特别是，这意味着n-DBI重力与所有GR太阳系实验测试一致。我们讨论了n-DBI引力和GR之间的这种简并的起源，并建议它也可能在更高的后牛顿秩序。其次，我们研究了具有宇宙学常数$Λ\geq 0$的Friedmann-Robertson-Walker时空的引力标量扰动。在德西特空间的情况下，我们表明，标量模式的增长，宇宙膨胀，并在与正则标量场耦合到GR相比，它不冻结在超视界尺度。

dS和AdS中等温球的重力热力学不稳定性

Gravitational-thermodynamic instabilities of isothermal spheres in dS and AdS

在牛顿极限和广义相对论中研究了存在宇宙学常数的流体球的热力学稳定性。在所有情况下，宇宙学常数的增加倾向于稳定系统，使得在纯经典水平上，德西特空间比反德西特空间更渐近稳定。此外，在牛顿的情况下，观察到一个积极的宇宙学常数，由于它的排斥性质，在这种情况下的再入相变。在广义相对论中研究了辐射的情况，发现不稳定性发生的临界半径总是大于系统的黑洞半径，而且在宇宙学常数的某个值处，这个临界半径到达宇宙学视界。

广义相对论中的物质状态方程

Matter Equation of State in General Relativity

我们研究强引力如何影响物质的状态方程。为此，我们采用经典单原子理想气体的正则系综在Rindler时空的盒子里。总能量随着表示吸引力的外引力的增大而单调减小。然而，它是有界的，这与牛顿引力的情况不同。在牛顿体系中，熵随外引力的增大而减小。然而，在强引力或超相对论高温下，熵随引力增大而增大。这一结果可以作为牛顿引力下理想气体负熵问题的一个解决方案。在强引力的存在下，盒子的底部非常接近模仿黑洞的林德勒时空的事件视界，气体的行为就好像它是在位于盒子底部的有效二维表面上一样。在强引力区研究物态方程，发现系统的温度不是一个自由参数，而是接近一个与外界引力成正比的固定值，这让人想起Unruh温度。

第四后牛顿阶圆轨道致密双星结合能中的Schott项

Schott term in the binding energy for compact binaries on circular orbits at fourth post-Newtonian order

本研究发现4PN阶圆轨道致密双星的结合能含伪Schott项，验证了此前4.5PN阶相位计算的正确性，推广了庞加莱不变量结果并给出含视界吸收的轨道频率啁啾与相位。

高维流体的平衡位形及其稳定性

Equilibrium configurations of fluids and their stability in higher dimensions

我们研究平衡的形状，稳定性和可能的分歧图的流体在更高的维度，一起举行的表面张力或自引力。我们考虑了自引力椭球的平衡形状和稳定性问题，建立了将MacLaurin序列推广到高维的形式。我们表明，这种简单的模型，对自己的利益，也提供了准确的描述，他们的广义相对论亲属与事件视界。这里给出的例子暗示了一些与模型无关的动力学，因此也暗示了一些普遍性：光滑的物体似乎总是可以用两种“复制”（自引力或表面张力）来很好地描述。作为一个例子，我们表现出一个不稳定的困扰自引力（牛顿）流体圆柱。这种不稳定性在牛顿引力中与广义相对论中的格雷戈里-拉弗拉姆不稳定性完全相似。另一个例子考虑的是一个自引力牛顿环面的均匀不可压缩流体。我们在广义相对论中恢复了黑环的特征。