Rigid elastic solids in relativity
在简要回顾了相对论弹性理论之后,我们将一般弹性拉格朗日量扩展到二次阶,并计算相对论固体的线性弹性的主要参数:纵向和横向声速,泊松比,体积模量,剪切模量和杨氏模量。利用这些,我们讨论的拉格朗日是最好的选择,以模拟相对论刚性弹性固体。
2020-04-19 gr-qc
Coarse-graining of inhomogeneous dust flow in General Relativity via isometric embeddings
我们提出了一种新的方法来粗粒化的变量描述粉尘流在GR。它是基于分配准本地剪切,扭曲和膨胀的2维表面的等距嵌入到3维欧氏空间的帮助下,并推导出它们的时间演化方程。与流行的Buchert的计划相比,它允许以坐标独立的方式粗粒度张量。该框架可用于估计非均匀宇宙学模型中的反反应。
2010-01-13 gr-qc
Measuring the gravitational field in General Relativity: From deviation equations and the gravitational compass to relativistic clock gradiometry
如何测量引力场?我们给出明确的答案,这个基本问题,并显示如何所有组件的曲率张量,这代表了引力场在爱因斯坦的广义相对论,可以通过两种不同的方法得到。第一种方法依赖于测量一组适当准备的测试体相对于观察者的加速度。第二种方法利用一组适当准备的时钟。这里讨论的方法形成相对论(时钟)梯度测量的基础,并在大地测量中的应用直接业务相关。
2018-11-21 gr-qc
The Embedding of General Relativity in Five-Dimensional Canonical Space: A Short History and a Review of Recent Physical Progress
爱因斯坦理论可以嵌入到卡鲁扎-克莱因理论中,特别是所有的四维真空解可以嵌入到5D(纯)正则空间中,其中时空与额外坐标无关。5D正则空间的唯一性很快被重新证明,并简要回顾了它的历史和含义。对于4D反deSitter空间,5D空间涉及一个围绕时空运行的波,伴随着一个具有与质量平方成比例的宇宙学“常数”的局部值的粒子。
2010-10-31 gr-qc
Averaging Problem in Cosmology and Macroscopic Gravity
讨论了广义相对论和宇宙学中的平均问题。提出了解决这一问题的宏观引力方法。给出了宏观引力方程的一个精确宇宙学解,并讨论了它的性质。内容:1.广义相对论导论2.广义相对论->相对论宇宙学3.相对论宇宙学导论4.第五章宇宙学的意义相对论宇宙学中的平均问题6.第七章平均问题的历史平均和FLRW宇宙学8.广义相对论中的平均问题9.宏观引力与广义相对论10.宏观引力与宇宙学11宏观重力方程组12.宇宙学的精确解
2007-01-22 gr-qc
Elasticity Theory in General Relativity
广义相对论弹性理论是从拉格朗日,而不是欧拉,角度进行审查。从规范不变作用量原理出发,导出了超弹性体的运动方程和应力-能量-动量张量方程。这个作用量是单个相对论粒子作用量的自然延伸。拉格朗日处理的中心对象是朗道-利夫希茨雷达度规,它是右柯西-格林变形张量的相对论版本。我们还介绍了相对论定义的变形梯度,格林应变,第一和第二Piola-Kirchhoff应力张量。给出了相对论性超弹性的规范固定描述,并在光速无限大的极限下导出了非相对论性理论。
2021-02-02 gr-qc
A linear response relation in general relativity with applications to dense matter relativistic stars
本文提出受扰 Einstein 张量与应力-能量张量间的线性响应形式体系,借统计物理与随机过程研究相对论性恒星的介观尺度扰动,为星震学及极端条件观测提供新基础。
2025-07-26 gr-qc
Embeddings for General Relativity
我们提出了一个系统的方法来嵌入$n$维真空广义相对论的$(n + 1)$维伪黎曼时空的源是一个(非)零宇宙学常数或标量场最小耦合到爱因斯坦引力。我们的方法使我们能够推广文献中讨论的一些结果。我们构造{ \it all}爱因斯坦空间中可能的(物理上不同的)嵌入,包括文献中广泛讨论的Ricci平坦嵌入。我们详细研究他们的推广,这-在考虑的框架-是高维时空的标量场与平坦(恒定$\neq 0$)的潜力来源。我们使用的Kretschmann曲率标量表明,许多嵌入空间有一个物理奇点在一些有限的额外的坐标值。我们开发了几个类的嵌入是免费的奇点,有不同的非零自相互作用的潜力,并不断连接(在各种限制)爱因斯坦嵌入。我们指出,诱导度规具有标度对称性,因此,有效的物理参数(例如,质量、角动量、宇宙学常数)可以解释为额外坐标的函数。
2015-09-01 gr-qc
Oscillon Preheating in Full General Relativity
振荡子是一种密度很高的物体,在暴胀后的预热期可能会大量产生,在此期间,广义相对论可能扮演的角色在很大程度上是未知的。我们研究了完全广义相对论中的介子预热情况,并将广义相对论模拟与FLRW背景下的传统模拟进行了比较。我们发现,在某些参数区域的广义相对论修正是显着的,产生更多和更密集的介子,并可以强大到足以崩溃的介子黑洞。
2020-12-06 gr-qc
Yang-Mills Inspired Solutions for General Relativity
给出了爱因斯坦真空方程的几个精确的圆柱对称解。这些解是利用杨-米尔斯理论和广义相对论之间的联系找到的。利用杨-米尔斯方程的已知解(例如拓扑BPS解),可以构造广义相对论场方程的精确解。虽然广义相对论解是从杨-米尔斯理论的已知解出发得到的,但它们具有不同的物理特性。
1996-03-21 gr-qc
The quantum modes of the (1+1)-dimensional oscillators in general relativity
利用适用于(1+1)维相对论系统的超对称性和形状不变性,研究了一族新的相对论振子的量子模。这样就得到了离散谱的归一化能量本征函数和相应的升降算子的Rodrigues公式。pac:04.62.+ v,03.65.Ge
2000-03-24 gr-qc
Relativistic kinematics beyond Special Relativity
在偏离狭义相对论的情况下,写为一个动量功率膨胀的紫外线能量标度M的倒数,我们推导出的约束条件,相对性原理之间的变形组成定律,色散关系,和变换定律的系数,在一阶的功率膨胀。特别是,我们发现,在该顺序,修改的能量动量合成定律的一致性固定在色散关系的修改。因此,我们得到了狭义相对论的最一般的修正,它在1/M中保持了相对性原理的最高阶。
2012-09-28 gr-qc hep-th
Embedding General Relativity with varying cosmological constant term in five-dimensional Brans-Dicke theory of gravity in vacuum
我们调查的可能性,恢复四维(4D)广义相对论,嵌入在一个5D时空的引力是由一个五维(5D)布朗-迪克(BD)引力理论。利用Gauss-Codazzi-Ricci方程和诱导物质理论的一些思想,我们得到当5D BD标量场只依赖于额外坐标时,在每一个一般的4D超曲面上恢复通常的爱因斯坦场方程加上一个宇宙学常数项是可能的,其中物质源由诱导物质的能量-动量张量描述,并且其中宇宙学常数在某些条件下可以随时间变化。最后给出了一个例子,在这个例子中,我们从翘曲的乘积空间中导出了一个宇宙学常数。
2009-02-27 gr-qc
The Relativistic Generalization of the Gravitational Force for Arbitrary Spacetimes
有人建议,重新表达相对论的力量可以提供新的见解。为此目的而发展的形式主义只适用于静态的或共形静态的时空。在这里,我们将其扩展到任意时空。人们希望这种形式主义可以导致相对论中质量和能量的可行定义。
2007-01-12 gr-qc
General Relativity and Spatial Flows: I. Absolute Relativistic Dynamics
两个互补的和同样重要的相对论物理学的方法进行了解释。一种是标准的方法,另一种是基于对底层物质流动的研究。以前的结果有关的底层流方法进行了审查,扩大,更密切相关的形式主义的广义相对论。一个绝对的相对论动力学推导出的能量和动量的绝对意义相对于底层。对卫星可能产生的新影响进行了说明。
2000-06-08 astro-ph gr-qc physics.class-ph
Attempt to obtain the general relativistic planet's motion by special relativity techniques
本文试图用狭义相对论(SR)方法导出行星的广义相对论(GR)运动方程及其解。利用天体力学中的微扰理论,在狭义相对论框架下,独立求解了行星相对于太阳的运动和太阳相对于行星的运动。该解揭示了太阳引力作用下时空结构的本质,并考察了它对行星运动的影响。当把这样得到的运动与用PN近似的广义相对论得到的运动相比较时,两者在平均运动和轨道半径方面是不同的,但在近日点进动方面是完全相同的。
2022-08-19 astro-ph.EP gr-qc
A relativistic center of mass in general relativity
定义了以相对论速度运动的孤立引力辐射源的质心和自旋。作为第一步,我们也提出了这些定义在平坦空间。这与教科书中的一些普遍观点相矛盾,这些观点认为这些定义不是协变的,因此没有物理意义。然后,我们推广的定义渐近平坦的时空给出他们的运动方程时,引力辐射发射的孤立源。由此产生的结构与描述粒子在外场中运动的Mathisson-Papapetrou方程有一些相似之处。我们分析了质心速度和Bondi线动量之间的关系,并表明它们彼此不成比例。当Bondi动量为零时,在总角动量和内禀角动量之间也会发生类似的情况。我们认为,在其他方法中应该加入额外的项,以充分描述孤立的引力辐射源的时间演化。
2019-11-20 gr-qc
Asymptotic approach to Special Relativity compatible with a relativistic principle
我们提出了一个通用的框架来描述普朗克偏离狭义相对论(SR)兼容的相对论原则。它们被引入作为领先的校正在一个渐进的方法SR超越能量功率扩展的有效场论。我们讨论的条件下,这些普朗克效应可能在不久的将来实验观察到的,连同这种渐近方法的适用性的非平凡的限制,这种情况下会产生,无论是在非常高的(紫外)和非常低的(红外)能量制度。
2010-07-19 gr-qc hep-th
Classical tests of general relativity in the Newtonian limit of Schwarzschild-de Sitter spacetime
最近的研究表明,尽管以前有人声称宇宙学常数会影响光的弯曲。在本文中,我们研究的背景下,牛顿极限的Schwarzschild-de Sitter时空采用的质量和能量的特殊相对论等价的光弯曲和水星的近日点的进步。在这两种情况下,直到一个常数因子,我们发现相同的结果在完全广义相对论处理相同的现象。这些近似和直观的论证清楚地表明,在广义相对论处理这些现象时,$Λ$的存在会产生什么样的效应。
2009-07-04 gr-qc
Mathisson-Papapetrou Equations as Conditions for Compatibility of General Relativity and Continuum Physics
在连续介质物理学中,假定广义相对论平衡方程是有效的,它是通过应用等效原理从洛伦兹协变方程中创建的。因此,问题出现了,如何使这些一般协变平衡与爱因斯坦的场方程兼容。通过对非对称和非发散自由的广义相对论能量动量张量进行修正的Belinfante-Rosenfeld对称化,导出了相容性条件。该程序的结果在Mathisson-Papapetrou方程。
2013-04-14 gr-qc
Galilean first-order formulation for the non-relativistic expansion of general relativity
我们重新制定的Palatini行动的广义相对论(GR)在移动帧表现出当地的伽利略协方差在一个大的光速膨胀。为此,我们表示的行动中的变量,适应伽利略子群的$GL(n,\mathbb{R})$结构群的一般帧束。这导致了一种新的Palatini型配方的GR,提供了一个自然的起点,一阶非相对论性的扩展。在这样做的时候,我们展示了如何比较洛伦兹和牛顿-嘉当度规相容性解释了非相对论膨胀中出现的扭转。
2021-07-15 gr-qc hep-th
Embeddings in Spacetimes Sourced by Scalar Fields
将Campbell-Magaard嵌入定理推广到具有最小耦合标量场的广义相对论,并给出了证明.结果被应用到一个自相互作用的标量场的情况下,新的嵌入被发现,并Brans-Dicke理论。概述了Campbell-Magaard定理与广义相对论、柯西问题和初值问题的关系。
2003-09-25 gr-qc
Relativistic Thermodynamics, a Lagrangian Field Theory for general flows including rotation
广义相对论的动力学理论,包括物质,被视为一个耦合爱因斯坦的纯引力理论,制定为一个作用原理,一个独立选择和良好定义的场论的问题。众所周知,当物质理论被表述为相对论的拉格朗日场论时,这是以最自然的方式实现的。这种类型的特殊物质模型已经可用;这里使用的是允许一般流动的物理模型。一个更古老的问题,一个由19世纪的主要科学家们积极追求的问题,是使流体力学和热力学服从一个作用原理。这个问题的解决方案已经有一段时间了,但只是在对潜在流量的严格限制下。一般流动的变分原理现在已经可用了。本文将这一理论提升到相对论语境中,即狭义相对论和广义相对论。能量动量张量的结构比托尔曼的假设更一般,也不同于其他的一般化;它似乎很适合于表示广义相对论中的旋转流。它包含了一个守恒的质量流,流体力学连续性连续性方程的相对论模拟。
2016-01-12 gr-qc
Relativistic positioning systems: Perspectives and prospects
相对论定位系统是地球周围和太阳系中令人感兴趣的应用{ \em技术对象}。但最重要的是,它们是基本的{ \em科学对象},允许从它自己的概念发展相对论。一些过去和未来的相对论定位系统的功能,特别注意的发展,他们建议的{ \em认知相对论}(相对论实验方法的物理学),进行了分析。这包括{ \em相对论立体测量学},它与相对论定位系统一起,允许引入(有限){ \em实验室}(能够进行有限大小实验的时空区域)的广义相对论概念。
2013-02-23 gr-qc
Velocity, acceleration and gravity in Einstein's relativity
爱因斯坦的相对论要求所有有意义的物理对象都应该协变地定义,即以坐标独立的方式定义。相对速度,加速度,重力加速度和重力势的概念是牛顿理论的基础,它们印在每个人的物理直觉中。不幸的是,它们的相对论定义并不为人所知或欣赏。时不时地,一些困惑的作者使用错误的、非协变的速度、加速度和重力的定义,这些定义基于他们模糊的牛顿直觉,隐藏在一种肤浅的、往往是纯粹语义的相对论伪装中。这种混淆的最近例子(Gorkavyi & Vasilkov,2016)在本说明的最后讨论。
2016-08-25 gr-qc
Isometric embeddings of 2-spheres by embedding flow for applications in numerical relativity
我们提出了一个数值方法解决Weyl的嵌入问题,其中包括找到一个全球等距嵌入的正弯曲和正定的球面2-度量到欧几里德三空间。该方法基于Weingarten提出的一种构造,并被用于尼伦伯格对Weyl猜想的证明。目标嵌入的结果是从单位球面的嵌入开始的R^3中嵌入流的端点。我们采用谱方法来处理表面上的功能,并解决各种(非)线性椭圆偏微分方程。3+1数值相对论的可能应用范围从准局域质量和动量的措施,以粗粒化的非均匀宇宙学模型。
2011-11-28 gr-qc math-ph math.MP
Gravimetry, Relativity, and the Global Navigation Satellite Systems
相对论是定位系统的一个组成部分,这是考虑到在今天的实践中,通过应用许多“相对论修正”的计算使用的概念借用伽利略物理学。可以开发一种不同的、完全相对论的范例来操作定位系统。这意味着一些根本性的变化。例如,基本坐标是四倍(具有对称意义,而不是三个空间坐标和一个时间坐标),卫星必须具有交叉链路能力。当然,引力必须被考虑在内,但不是用牛顿理论:引力场是,也只是,时空度规。这意味着定位问题和重力测量问题不能分开。一个最优化理论可以发展,因为它是完全相对论的,不包含任何“相对论修正”。我们建议,所有定位卫星系统都应以这种方式运作。这样做的第一个好处是澄清和简化了理论。我们还期望,最终能够以更高的精度运行定位系统。
2009-05-27 gr-qc
Proper-Time Hypersurface of Non-Relativistic Matter Flows: Galaxy Bias in General Relativity
计算了非相对论物质流真时超曲面中的二阶密度涨落,并将其与广义相对论中的星系数密度涨落联系起来。在线性级,它等价于同动同步规范中的密度涨落,其中两个独立的规范条件重合。然而,在二阶时,这些规范条件下的密度涨落是不同的,而这两种规范条件都代表了真时超曲面。与时间共动和空间C规范条件下的密度涨落相比,常用规范条件($N=1$和$N^α=0$)下的密度涨落违反了质量守恒的二阶性质.通过求解测地线方程和非相对论物质的非线性演化方程,给出了它们在各种规范条件下的物理解释。我们将这一发现应用于广义相对论中的二级星系偏置,这补充了Yoo & Zaldarriaga(2014)中星系团的二级相对论描述。
2014-11-12 astro-ph.CO gr-qc
Relativistic anisotropic stars with the polytropic equation of state in general relativity
在广义相对论的背景下,考虑了具有局域压力各向异性的多方状态方程的球对称相对论星。以$Δ$与度量函数$ν$之间的微分关系的形式导出了各向异性参数$Δ$的特殊解析式的修正Lane-Emden方程。所得到的方程的解析解被发现为不可压缩流体星。研究了不可压缩各向异性流体星径向振动的动力学稳定性。
2018-01-24 astro-ph.HE gr-qc
Hamiltonian Constraints and Dirac's Observables: from Relativistic Particles towards Field Theory and General Relativity.
本文综述了相对论物理系统的前辛方法及其狄拉克观测量的确定。在相对论力学和Nambu弦的基础上,给出了在无质量矢量玻色子(如QED)情况下,含费米子的Yang-Mills理论的Dirac可观量。通过对经典场论在Dirac-Tomonaga-Schwinger意义下协变化的研究,发现了一个Dirac-Yukawa型内禀紫外截止,并指出了它对解决四粒子引力约束的意义.
1995-01-24 gr-qc hep-th
Approximate solutions in General Relativity via deformation of embeddings
本文系统地研究了高维伪欧氏空间$E^N$中四维爱因斯坦时空的形变。在$E^N$中被视为向量场的无穷小形变可以被分为两部分,与嵌入超曲面相切和与嵌入超曲面正交;只有第二部分是相关的,相切部分等价于嵌入流形中的坐标变换。几何量可以用嵌入函数$z^A$和它们的无穷小变形$v^A z^A \to {\tilde{z}}^A = z^A + εv^A$来表示。如果在$ε$中保持爱因斯坦方程满足给定的阶数,则这种变形称为爱因斯坦变形。特别是在Schwarzschild度规为出发点的情况下,对这样得到的系统进行了分析,得到了爱因斯坦方程的一阶变形的一些解,并讨论了二阶和三阶变形导致的类波解和从球对称向轴对称的偏离(近似Kerr解)
2008-01-31 gr-qc
Physical Reference Frames and Astrometric Measurements of Star Direction in General Relativity \\I. Stellar Aberration
现代空间天体测量的高精度要求使用广义相对论来模拟恒星光通过引力场从一个源到太阳系内给定观测者的传播。在这个意义上,相对论天体测量学是基础物理学的一部分。天体测量的广义相对论定义需要适当使用参考系的概念,然后应将其与确定天体坐标系的IAU决议(2000年)的约定联系起来。在广义相对论的背景下,天体测量观测量的一致定义对于唯一地找到恒星坐标和自行也是必不可少的,这是逆射线追踪问题的主要物理任务。这项工作的目的是设置两个相对论模型,GREM和RAMOD(盖亚,欧空局任务)的相互一致性的水平,以保证一个物理上正确的定义光的方向,一个基本的项目推导出恒星坐标和自行在相同的测量精度水平。
2009-02-17 gr-qc
From the Embedding Theory to General Relativity in a result of inflation
我们研究嵌入理论是引力理论的一个公式,其中自变量是四维时空在平坦环境空间中的嵌入函数。我们不强加额外的约束,这些约束通常用于从理论中去除非爱因斯坦方程解的额外解。为了证明自动去除这些额外的解决方案的可能性,我们分析了理论的方程,假设宇宙膨胀期间的通货膨胀时期。在FRW对称性的框架下,我们研究了暴胀的初始条件,并证明了在暴胀终止后,爱因斯坦方程开始以很高的精度满足。理论方程的性质使我们能够有信心地假设,爱因斯坦方程也将在FRW对称性的框架之外以足够的精度满足。因此,嵌入理论可以被认为是一种引力理论,它解释了观察到的事实,而没有任何额外的修改,我们可以在平坦的空间中使用这个理论,当我们试图发展一个量子理论的引力。
2012-05-31 gr-qc
Thermodynamic equilibrium in relativity: four-temperature, Killing vectors and Lie derivatives
对广义相对论热力学和广义相对论统计力学的主要概念进行了评述。经典热力学定律适当的相对论扩展的主要组成部分是四温度矢量β,它在量子框架中起着重要作用,并定义了一个非常方便的流体动力学框架。广义相对论热力学平衡条件要求β是Killing矢量场。我们表明,一个显着的后果是,所有的李衍生物的所有物理观测沿四温流然后必须消失。
2016-06-21 gr-qc hep-th
The Local Validity of Special Relativity, Part 1: Geometry
本文区分广义相对论局部狭义相对论性的含义,证明每个相对论时空在实质上局部近似闵可夫斯基,且该性质不具特殊性。
2023-05-16 gr-qc physics.hist-ph
Toward a Consistent Theory of Relativistic Rotation. Chapter 6 in Relativity in Rotating Frames
部分1.旋转标架传统分析中的难题。部分2.解决难题:微分几何和非时间正交性。部分3.实验和非时间正交分析。第三部分包含了自1887年以来为检验狭义相对论而进行的实验的列表历史。它指出,1978年的Brillet和Hall实验是唯一一个真正的,足够准确的,在旋转框架中测试光速的实验。来自该实验的异常数据(当时被认为是"虚假的")支持本文得出的结论。
2004-04-06 gr-qc physics.class-ph
Torsional Newton-Cartan gravity from the large $c$ expansion of General Relativity
我们重新审视广义相对论的明显协变的大$c$展开式,其中$c$是光速。假设相对论性联系在$c^{-2}$中没有极点,这种展开可以再现牛顿-Cartan引力和协变的后牛顿修正,我们证明了放松这一假设会导致在有效的非相对论性理论中包含无扭挠率.我们认为,由此产生的TTNC理论是一个有效的描述非相对论制度的广义相对论,扩展牛顿物理学,包括强引力时间膨胀。
2019-03-27 gr-qc hep-th
RELXILL_NK: A Black Hole Relativistic Reflection Model for Testing General Relativity
本文简要介绍了黑洞吸积盘的相对论反射谱的第一个也是目前唯一可用的模型--XHILL_NK,它包含了黑洞时空的非Kerr解,从而允许检验Kerr假设和GR。XHILL_NK利用广义相对论射线追踪程序计算了任何行为良好的、静止的、轴对称的、和渐近平坦的黑洞时空,而磁盘物理是通过非相对论性的X射线反射代码XILLVER处理。许多不同的口味是可在XHILL_NK,我们总结和比较这些口味使用的黑洞时空的约翰森度量。
2019-08-27 astro-ph.HE gr-qc
A map between Galilean relativity and special relativity
一个地图的讨论,连接,在1+1维,伽利略的相对论爱因斯坦的狭义相对论。通过这个映射,可以从相应的伽利略公式导出特殊的相对论公式。除了本身有趣之外,这张地图对于最近关于将相对论对称性扩展到普朗克尺度的争论也很重要(特别是在所谓的双重狭义相对论的框架内)。事实上,这张图提供了一个明确的例子,说明如何将两个相对论方案之间的数学对应解释为支持它们物理等价的论点。
2013-12-28 gr-qc physics.class-ph
"Gauge" in General Relativity: Second-order general relativistic gauge-invariant perturbation theory
和其他规范场一样,在广义相对论中也有所谓的“规范”。这个“尺度”是非物质的自由度。在广义相对论中有两种“规范”。这两种压力计分别称为第一类和第二类压力计。第一类规范就是单个流形上的坐标系。另一方面,第二类规范产生于广义相对论微扰。通过精确区分这两个“规范”概念,我们发展了二阶规范不变的广义相对论微扰理论。
2007-11-07 astro-ph gr-qc hep-th
The physical foundations for the geometric structure of relativistic theories of gravitation. From General Relativity to Extended Theories of Gravity through Ehlers-Pirani-Schild approach
本文用所谓的Ehlers-Pirani-Schild形式主义批判地讨论了相对论引力理论几何结构的物理基础。这种方法提供了一个自然的解释,显示如何将它们与广义相对论和一个大类的引力扩展理论。特别是,我们表明,在这样的形式主义,测地线和因果结构的时空可以安全地解开允许正确的分析,鉴于观察和实验。作为特殊情况,我们考虑f(R)引力的情况。
2012-02-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Evolution of flat universe with a cosmological term in modified Relativistic Theory of Gravitation as a scalar-tensor extension of General Relativity
本文考虑了相对论引力理论中张量和标量引力场的动力学,并将其推广到无质量引力子。在明确的物理动机下,确定了存在宇宙项时标量场的势。我们发现宇宙膨胀的解决方案,并分析提供过渡到热膨胀宇宙制度的条件。
2002-04-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Electrical Conductivity in General Relativity
将考虑定常引力场效应的广义相对论动力学理论应用于导体中的电磁输运过程。然后应用它导出了包含重磁项的广义相对论欧姆定律。考虑了相对论情况下导体内部的总电荷量和电荷分布。广义相对论的欧姆定律适用于预测新的重磁和陀螺效应,可以在原则上,被用来检测Lense-Thirring和旋转场。
2006-08-11 astro-ph cond-mat.other gr-qc
Relativistic Quantum Metrology: Exploiting relativity to improve quantum measurement technologies
我们提出了一个相对论量子精密测量的框架,这是有用的地球和空间为基础的技术。量子精密测量迄今已成功地应用于设计精密仪器,如时钟和传感器,这些仪器通过利用量子特性而优于经典器件。有一些先进的计划可以在太空中实施这些和其他量子技术,例如Space-QUEST和Space Optical Clock项目旨在在相对论开始发挥作用的情况下实施量子通信和量子时钟。然而,典型的设置不考虑相对论对量子特性的影响。为了包括和利用这些影响,我们介绍了计量学应用于量子场论的技术。量子场论适当地结合了量子理论和相对论,特别是在天基实验发生的情况下。该框架允许对出现在量子场论中的参数进行高精度估计,包括适当的时间和加速度。事实上,这些技术可以应用于开发新一代的相对论量子技术,用于重力仪,时钟和传感器。作为一个例子,我们提出了一个高精度的设备,在原则上提高了国家的最先进的量子加速度计,利用相对论效应。
2014-04-29 cond-mat.quant-gas gr-qc quant-ph
Relation between quantum effects in General Relativity and embedding theory
我们提出的结果有关的量子效应之间的关系在黎曼空间和表面上出现的等距嵌入在一个平坦的空间中的一个更高的维度。本文讨论了具有视界的黎曼空间中观测者固定的Hawking效应与周围空间中观测者加速运动的Unruh效应之间的映射。我们提出的例子,这种映射的情况下,没有映射的例子。本文给出了度量的双曲嵌入的一般形式,并证明了这种嵌入存在Hawking到Unruh映射。我们还讨论了两点函数在黎曼空间和它所嵌入的周围空间中的可能性。我们得到的几何参数的嵌入,这样的关系是已知的限制。
2015-12-29 gr-qc hep-th
Inhomogeneous Cosmology using General Relativistic Smoothed Particle Hydrodynamics coupled to Numerical Relativity
本研究耦合数值相对论与光滑粒子流体动力学代码进行三维宇宙学模拟,验证了其在 FLRW 时空演化及度规非线性微扰中的高精度,证明该方法可用于理解宇宙学非线性效应及暗物质晕形成。
2023-07-27 astro-ph.CO gr-qc
Equilibrium Configurations of Homogeneous Fluids in General Relativity
利用高精度、多区域、拟谱方法,研究了均匀旋转、均匀和轴对称相对论性流体的解空间。事实证明,这个空间可以划分为解决方案的类别。本文提出了两类新的相对论性核环解和双环解。结合我们的知识的前四个类后牛顿的结果和牛顿部分的前十个类,我们提出了整个相对论解空间的定性行为。牛顿圆盘极限只能通过无穷多个上述类来达到。只有当这个限制过程完成后,我们才能再次进入相对论性状态,并得到分析上已知的相对论性尘埃盘。
2004-08-23 astro-ph gr-qc
Magnetohydrodynamics in full general relativity: Formulation and tests
提出了一种新的磁流体动力学(MHD)模拟方法,该方法在全广义相对论(包括动力学时空)中进行。在我们的实现中,爱因斯坦的演化方程的BSSN形式主义,MHD方程的高分辨率中心计划,和感应方程的约束输运方法。我们对相对论磁流体力学的标准测试问题进行了数值模拟,包括狭义相对论磁化激波、静止时空中广义相对论磁化Bondi流以及完全广义相对论下中子星和磁化圆盘组成的自引力系统的长期演化.在最后的测试中,我们说明,我们的实现可以遵循绕组的磁场线的磁化和差分旋转吸积盘周围的紧凑的对象,直到饱和,之后,磁驱动的风和角动量运输内的磁盘打开。
2005-07-16 astro-ph gr-qc
General relativity and relativistic astrophysics
爱因斯坦在1915年建立了广义相对论和相应的场方程,而史瓦西和克尔分别在1916年和1963年得到了静态和旋转黑洞的真空解。然而,即使在它们最初被发现100年之后,它们仍然在解释高能天体物理现象方面发挥着不可或缺的作用。应用爱因斯坦方程的解来解决天体物理现象已形成一个重要分支,即相对论天体物理学。我致力于这篇文章的启发当前的一些天体物理问题的基础上广义相对论。然而,仅根据爱因斯坦的理论来解释某些天体物理现象似乎存在一些问题。我表明,爱因斯坦的理论及其修改后的形式,都是必要的,以解释现代天体物理过程,特别是那些与紧凑的对象。
2016-09-07 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Introducing Relativity in Global Navigation Satellite Systems
今天,用作全球定位系统的全球导航卫星系统是GPS和GLONASS。它们基于牛顿模型,因此只有在考虑到几种相对论效应时才有效。最重要的相对论效应(1/c^2量级)是:卫星时钟频率的爱因斯坦引力蓝移效应(广义相对论的等效原理)和卫星运动引起的二阶多普勒红移(狭义相对论)。另一方面,几年后伽利略系统将建成,除非设计出替代项目,否则将复制GPS系统。在这项工作中,它也将表明,SYPOR项目,使用完全相对论的概念,是一个替代的GPS系统的副本。根据这一计划,伽利略系统将是精确的,不需要相对论修正。
2006-12-13 gr-qc physics.class-ph
Approximating General Relativity in Core-Collapse Supernova Simulations
National Center for Computational Sciences, Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室国家计算科学中心);Physics Division, Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室物理部);Department of Physics and Astronomy, University of Tennessee, Knoxville(田纳西大学诺克斯维尔分校物理与天文学系)
本文提出了一种有效势的公式,用于在牛顿模拟中近似广义相对论效应,通过欧拉和拉格朗日投影求解爱因斯坦方程,验证了新势在中子星爆发模拟中的有效性。
2026-04-22 astro-ph.HE gr-qc
Buchdahl-Bondi limit in modified gravity: Packing extra effective mass in relativistic compact stars
我们概括的Buchdahl-Bondi极限的情况下,静态的,球对称的,相对论性致密恒星沉浸在史瓦西真空中的f(R)-引力理论,受到非常通用的规律性,热力学稳定性和匹配条件。类似于广义相对论的情况,我们的结果是模型无关的,并保持真实的任何物理现实的状态方程的标准恒星物质。我们证明了在这些理论中可以存在超大质量的稳定恒星,其表面红移大于2,这在广义相对论中是不允许的。这一结果为广义相对论的有效性提供了一个新颖而有趣的观测检验,也为暗物质问题提供了一个可能的解决方案。
2015-06-12 astro-ph.SR gr-qc
The Boltzmann equation in special and general relativity
气体在狭义和广义相对论中的相对论场方程由玻尔兹曼方程确定。本构方程是由Chapman-Enskog方法应用到Anderson和Witting提出的相对论模型方程中得到的。考虑了广义相对论中的两个应用:一个是指在均匀和各向同性宇宙中的气体,在其演化过程中存在不可逆过程;另一个是分析在球对称非旋转和不带电的引力场源的影响下的气体。
2012-12-21 cond-mat.stat-mech gr-qc
The Non-Relativistic Geometric Trinity of Gravity
本文通过取STEGR的非相对论极限并证明其与牛顿-嘉当理论及远平行等价理论等价,完成了由曲率、挠率和非度规性三种表述构成的非相对论引力几何三位一体。
2024-09-25 gr-qc hep-th