On a foliation-covariant elliptic operator on null hypersurfaces
我们在四维洛伦兹流形的零超曲面上引入了一个新的椭圆算子。该算子依赖于零超曲面的叶理截面的第一和第二基本形式,其新颖性来源于叶理变化下的协变变换。因此,它在任何一点上都提供了一个与零超曲面的几何形状密切相关的椭圆结构,而与通过该点的特定截面的选择无关。没有分析或代数对称性或其他条件强加于度量。这个椭圆算子的谱性质与波动方程的演化有关,特别是与沿零超曲面的守恒律的存在性有关。
2013-10-04 gr-qc math.AP math.DG
Symmetries and charges of general relativity at null boundaries
本研究利用协变相空间形式研究零边界广义相对论的对称性,推导了零边界对称代数、局域荷与整体荷,证明超平移在所有零边界均有重要作用,为黑洞信息丢失问题研究提供支撑。
2023-07-13 gr-qc hep-th
Thermodynamic structure of a generic null surface and the zeroth law in scalar-tensor theory
我们表明,运动方程的标量张量理论获得热力学身份时,投影到一个通用的零表面。相应的投影由$E_{ab}l^ak^b$给出,其中$E_{ab} =8πT_{ab}^{(m)}$表示存在外物质时引力场的运动方程,$l^a$是零面的生成元,$k^a$是相应的辅助零矢量。我们的分析完全是以协变的方式进行的。因此,所有的热力学量都是协变形式,因此可以用于任何适合于零曲面的特定形式的度规。我们表明,这两个在爱因斯坦和约旦框架,并发现这两个框架提供等效的热力学量。这与先前对杀戮视界的发现是一致的。当零曲面由Killing向量定义时,给出了标量张量理论中零定律的一个具体证明。
2021-12-20 gr-qc hep-th
Kinematics and dynamics of null hypersurfaces in the Einstein-Cartan spacetime and related thermodynamic interpretation
在时空(黎曼-嘉当背景)中存在挠率的情况下,由零矢量$l^a$产生的一般零超曲面的一般几何构造正在这里得到发展。然后,我们明确定义和结构的各种相应的运动学量。零面的动力学,特别是由$\hat{G}_{ab}k^al^b$,也进行了讨论。后者是在{ \it测地线约束}条件下构造的。这产生了对应于辅助零矢量$k^a$的膨胀标量的变化率与零表面上的各种运动学实体之间的关系。使用这种关系,我们表明,爱因斯坦-Cartan-Kibble-Sciama方程(它提供了动力学的度量和扭转张量)在这个零超曲面获得热力学解释。热力学实体,如温度,熵密度,能量和压力被正确识别。在整个分析中,我们采用了挠率的几何场解释,所有的讨论都是以协变的方式进行的。
2022-10-18 gr-qc hep-th
Explicit and covariant formula for thermodynamic volume in extended black hole thermodynamics
Hebei University(河北大学);University of Edinburgh(爱丁堡大学);Lanzhou University(兰州大学);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);Beijing Normal University(北京师范大学)
本文提出了一种显式且协变的公式,用于扩展黑洞热力学中的热力学体积,通过分解拉格朗日量的显式耦合依赖性和基本动力学场的响应,澄清了热力学体积的物理意义。
2026-05-20 gr-qc hep-th
Lightsheets, Branes and the Covariant Entropy Bound
我们研究了膜附近由零测地线组成的光片的几何结构。开始平行于距离为d的膜的测地线通常被引力束缚在膜上,因此从测地线到膜的最大距离永远不会超过d。由此产生的光片的几何形状类似于膜的几何形状,如果一个粗糙的颗粒在d阶距离上。我们讨论的协变熵界适用于膜世界的影响。
2004-07-28 gr-qc hep-ph hep-th
Gravitational field equations near an arbitrary null surface expressed as a thermodynamic identity
以往的工作已经证明,在静态时空中,所有Lanczos-Lovelock模型中的引力场方程在近视界极限都隐含着热力学恒等式TdS=dE+PdV(其中的变化被解释为沿仿射参数的虚位移引起的变化)。在这里,我们推广这一结果到任意时空中的任意零曲面,并表明爱因斯坦方程的某些组成部分可以用上述热力学恒等式的形式表示。我们还得到了一个明确的表达与零表面的热力学能量。在适当的限制下,我们的表达式减少到以前在文献中推导出的。用于获得当前结果的场方程的分量与先前用于获得另一个相关结果的分量正交,即场方程的某些分量在任何时空中的任何零表面上简化为纳维-斯托克斯方程。我们还描述了结构的爱因斯坦方程的零表面附近的三个定义良好的投影,并显示如何不同的结果相互补充。
2015-10-13 gr-qc hep-th
Thermodynamical interpretation of the geometrical variables associated with null surfaces
突现引力范式将引力场方程解释为描述时空微观自由度的基本统计力学的热力学极限。通过将热密度Ts归因于零表面来建立连接,其中T是适当的Davies-Unruh温度,s是熵密度。场方程可以从使所有零面的总热密度极值化的热力学变分原理得到。s的显式形式决定了理论的性质。我们探讨的后果,这种范式的任意零表面,并强调各种几何量的热力学意义。特别是,我们表明:(a)一个保守的电流,与时间的发展矢量在一个自然的方式,有直接的热力学解释在所有的Lanczos-Lovelock引力模型。(b)我们可以将arXiv 1506.03814中引入的引力动量的概念推广到所有的Lanczos-Lovelock引力模型中,这样总动量守恒就导出了相关的场方程。(c)导出引力场方程的热力学变分原理在所有Lanczos-Lovelock模型中也可用引力动量表示。(d)引力动量在时空中任意零面上的三种不同投影导致了三个不同的方程,它们都有热力学解释。第一个简化为横向漂移速度的纳维-斯托克斯方程。第二个可以写为热力学恒等式TdS = dE + PdV。第三个描述的零表面的时间演化方面适当定义的表面和散装自由度。的影响进行了讨论。
2015-11-06 gr-qc hep-th
Manifestly Covariant Approach to Bargmann-Wigner Fields (II): From spin-frames to Bargmann-Wigner spinors
巴格曼-维格纳(BW)标积是由世界向量族参数化的更大一类标积的特殊情况。如果考虑{ \it被动\/}变换,则零和$p$依赖世界向量的选择导致表现为局部$SU(2)$旋量(BW-旋量)的BW幅度。零方向的选择导致了一个简化的形式主义,它允许在庞加莱群的无限维酉表示的背景下应用普通的,显然是协变旋量技术。
1996-02-12 gr-qc hep-th quant-ph
Covariant ${\barμ}$-scheme effective dynamics, mimetic gravity, and non-singular black holes: Applications to spherical symmetric quantum gravity and CGHS model
本文提出了一种新的$\barμ$方案,在圈量子引力(LQG)的球对称扇区中计算哈密顿有效动力学.有效动力学通常是协变的,如从协变拉格朗日量导出的。拉格朗日量属于四维扩展的拟引力拉格朗日量类。我们将有效动力学应用于宇宙学和黑洞。有效动力学再现了非奇异环量子宇宙学(LQC)有效动力学。从有效动力学出发,我们得到了非奇异的黑洞解,它除了球对称性之外还具有killing对称性,并且在无穷远处渐近地约化为Schwarzschild几何。黑洞时空解决了经典奇点,并在未来无穷远处的黑洞内部渐近地接近Nariai几何$\mathrm{dS}_2\times S^2$。由此产生的黑洞时空具有完全的未来零无限$\mathscr{I}^+$。由于广义协方差,有效动力学可以在光锥规范中重新表述。我们将协变的$\barμ$ -方案有效动力学推广到Callan-Giddings-Harvey-Strominger(CGHS)模型,并将光锥公式应用于具有零壳坍缩的CGHS黑洞解.我们专注于沿空壳投射的有效动力学。结果表明,与CGHS模型中的发散相反,该模型中的标量场的曲率和导数都是有限的。
2022-12-08 gr-qc hep-th
Thermodynamics of accelerating AdS$_4$ black holes from the covariant phase space
本文通过改进协变相空间方法,放宽边界条件并追踪宇宙弦诱导的角项,成功推导出加速AdS$_4$双子黑洞的热力学第一定律,并验证其适用于视界截面为纺锤体的非超对称解。
2023-12-04 gr-qc hep-th
The Covariant Entropy Bound, Brane Cosmology, and the Null Energy Condition
在Bousso的协变熵界的讨论中,总是假设能量条件,作为充分的{ \em但不是必要的}条件,其有助于确保任何光片上的熵必然是有限的。然而,强能量条件在宇宙学中的惊人失败,导致许多天体物理学家和宇宙学家考虑违反{ \em all}能量条件的暗能量模型,实际上,目前的数据并没有完全排除这种模型。NEC在膜宇宙学中也有一个值得怀疑的地位:为了获得宇宙学常数的“自调谐”理论,可能有必要在整体上违反NEC。为了研究这些建议,我们通过在$AdS_5$中引入NEC破坏物质来修改Karch-Randall模型,使得膜宇宙学常数弛豫为零。光片上的熵仍然是有限的。然而,我们仍然发现时空与协变熵束缚机制根本不相容,在这个意义上,它不符合Bousso-Randall相容性条件。我们认为,全息可能禁止所有{ \em宇宙学}违反NEC,全息实际上是基本的物理原理背后的宇宙学版本的NEC。
2002-12-21 astro-ph gr-qc hep-th
Gravitational null rays: Covariant Quantization and the Dressing Time
Perimeter Institute for Theoretical Physics(Perimeter理论物理研究所)
本文通过将着装时间作为量子参考系,对引力零射线段的自由度进行完全规范不变的量化,引入协变正常排序方法,定义量子着装映射并揭示其与Virasoro交叉积结构的关系,消除规范不变代数中的奇点。
2026-04-27 gr-qc hep-th
Covariant definition of Double Null Data and geometric uniqueness of the characteristic initial value problem
本文以完全微分同胚和规范协变的方式推广了双零数据的定义,证明其完备性,并引入抽象等距概念证明了特征柯西问题的几何唯一性。
2023-05-30 gr-qc math.AP math.DG
Covariant Noether charges for type IIB and 11-dimensional supergravities
瓦尔德及其合作者的协变诺特电荷形式(也称为协变相位方法),包括其上同调扩展,是一种明显的协变哈密顿形式,原则上允许定义和计算引力理论一般解的能量,角动量和化学势。然而,已经观察到,对于某些超重力解,Noether荷的变化是不可积的(至少是明显不可积的),因此不清楚这些解是否存在定义明确的热力学荷。在这项工作中,我们推导出的任何IIB型10维或11维超引力解的协变Noether收费的变化的表达式。虽然这个诺特量是不可积的一般情况下,我们表明,渐近尺度不变的解决方案,它是。特别地,渐近标度不变性允许定义能量密度和共轭化学势,其服从热力学热力学第一定律和Smarr关系。这两个热力学关系可以表明,意味着诺特电荷的变化是可积的,因此,能量和其他热力学电荷可以明确定义。我们通过计算最近构造的两个非平凡超引力解的热力学荷来明确地证明和说明我们的主张:1)Polchinski-Strassler黑膜,它与$\mathcal{N}=1^*$理论的去限制相是对偶的; 2)CGLP黑膜,它渐近于质量变形的Cveti-Gibbons-Lü-Pope(CGLP)解。
2019-12-02 gr-qc hep-th
Brown-York charges at null boundaries
布朗-约克应力张量提供了一种在类时超曲面所限定的子区域中定义准局部引力荷的方法。我们考虑这个应力张量的推广零超曲面。这样的应力张量可以从广义相对论的在壳分区作用量中推导出来,该作用量与Dirichlet变分原理相关联,该变分原理将诱导的Carroll结构固定在零边界上。混合指数张量$T{}^i{}_j$的公式采取了一个非常简单的形式,显然是独立的辅助零矢量的选择在零表面,我们比较这个表达式与以前的建议为零布朗约克应力张量。作为零约束方程的结果,我们得到的应力张量满足关于从超曲面处的索具向量诱导的任何连接的协变守恒方程。对于协变作用于边界结构的变换,布朗-约克电荷与从Wald-Zoupas程序的一个版本构造的正则电荷相吻合。对于异常变换,收费不同的边界几何,我们明确验证一组与有限零超曲面的对称性的内在功能。讨论了零布朗约克应力张量在渐近平坦时空对称性和天体全息中的应用。
2022-04-12 gr-qc hep-th
Covariant Momentum Map Thermodynamics for Parametrized Field Theories
一个能够描述引力场经典涨落的广义协变统计框架是理论物理中一个棘手的开放性问题,但对于理解引力相互作用的本质和量子引力的关键至关重要。受Souriau对李群热力学中Maxwell-Boltzmann-Gibbs平衡的辛推广的启发,我们研究了参数化一阶场论统计力学的时空协变公式,作为一个简化模型,它与正则广义相对论具有基本的广义协变特征.从协变多辛相空间公式出发,定义了广义协变Gibbs态的概念,并将其定义为广义协变Gibbs态的动量映射.我们展示了这样一个协变概念的平衡编码的对称性,规范和动力学的理论进行的整个信息,相关的一个典型的时空叶理,其中的协变选择的参考系反映在一个李代数值的局部温度的概念。我们调查如何物理平衡,因此时间演化,出现这样一个国家和热力学描述中的规范对称性的作用。
2020-08-17 gr-qc hep-th math-ph
Non-relativistic fluids on scale covariant Newton-Cartan backgrounds
将场的非相对论协变框架推广到研究尺度协变弯曲背景下的场和流体。利用非相对论性场的时空对称性在平坦空间中的局部化,构造了尺度协变的牛顿-嘉当背景。在此之后,我们提供了一个Weyl协变形式主义,可用于研究尺度不变流体。以理想流体为例,描述了它的热力学和流体力学性质,并明确证明了它满足局部热力学第二定律。作为进一步的应用,我们考虑了霍尔流体的低能描述。具体地说,我们发现,尺度变换的规范场导致修正的Wen-Zee和Berry相位项中包含的有效作用量。
2017-12-15 gr-qc hep-th
Black hole thermodynamics at null infinity. Part 2: Open systems, Markovian dynamics and work extraction from non-rotating black holes
Université de Lorraine(洛林大学);Université de Mons – UMONS(蒙斯大学)
本文探讨了黑洞热力学与开放量子系统热力学的联系,通过马尔可夫动力学揭示了从非旋转黑洞中提取功的机制。
2026-11-02 gr-qc hep-th
Boundary Term in the Gravitational Action is the Heat Content of the Null surfaces
爱因斯坦-希尔伯特拉格朗日量没有关于度规的定义明确的变分导数。这个问题必须通过在作用量中加入一个合适的表面项来解决,这是引力的一个特殊特征。我们还知道时空中的零面具有(依赖于粒子的)热力学特征。这表明一个可能的热力学解释的边界项时,边界是一个零表面。对于类时/类空曲面,构造边界项很容易,但在零曲面的情况下有一些微妙之处。最近从第一性原理出发,得到了零曲面边界项的正确形式。我们表明,这个表面项,以及它的变化,有直接的热力学解释的零表面的热密度。讨论了结果的意义。
2020-03-17 gr-qc hep-th
Null geodesics, quasinormal modes, and thermodynamic phase transition for charged black holes in asymptotically flat and dS spacetimes
数值研究表明,黑洞的准正规模与Davies点之间存在着联系。在本文中,我们分析研究了渐近平坦和dS时空中带电Reissner-Nordström黑洞的这种关系。在程函极限下,由零测地线得到光子球的角速度$Ω$和李雅普诺夫指数$λ$,分别对应于准正规模的实部和虚部.无论是在渐近平坦时空还是在dS时空中,我们都观察到了复准正规模平面上的螺旋状形状。然而,形状的起点与戴维斯点不重合。然而,我们发现了一个新的关系:在$T$ - $Ω$和$T$ - $λ$平面上,Davies点恰好与温度$T$的最大值相交.在高维渐近平坦时空中,即使不存在类螺旋形状,这种关系仍然成立。因此,我们提供了一个新的黑洞热力学和动力学之间的关系。应用这个关系,我们可以用拟正规模检验黑洞的热力学性质。
2019-09-26 gr-qc hep-th
Background subtraction method is not only much simpler, but also as applicable as covariant counterterm method
利用协变相空间形式化简化背景减除法的适用判据,证明其在渐近平直和AdS时空中与协变反项法同样适用于爱因斯坦引力及高阶导数修正,并首次推导出超越爱因斯坦引力的Gibbs自由能普适表达式。
2025-04-15 gr-qc hep-th
Covariant Relativistic Non-Equilibrium Thermodynamics of Multi-Component Systems
利用熵恒等式协变地讨论了相对论多组分系统中相互作用组分的非平衡态和平衡态热力学。相应的自由分量的特殊情况被认为是。讨论了四温体系的平衡条件,特别是多元Killing关系。两个公理表征的混合物:加性的能量动量张量和加性的4熵的成分产生的混合物。由此产生的量的单个组件和作为一个整体的混合物,能量,能量通量,动量通量,应力张量,熵,熵通量,供应和生产。最后,讨论了广义相对论两组分混合物的引力产生的能量动量张量。
2019-09-03 gr-qc
Vaidya Solutions in General Covariant Hořava-Lifshitz Gravity without Projectability: Infrared Limit
本文研究了在无可投射条件和红外极限下的Hoenava-Lifshitz引力的一般协变理论($U(1)$推广)中的非定常辐射球对称时空。假设牛顿预势$φ$为零。我们证明了在HLT理论中不存在Vaidya解的类似物,而在广义相对论理论中则是如此。因此,我们得出结论,规范场$A$应该与Vaidya时空的零辐射场在HLT中相互作用。
2014-01-16 gr-qc
Black hole thermodynamics at null infinity. Part 1: Dual Generalized Second Law
Université de Lorraine(洛林大学);Université de Mons – UMONS(蒙斯大学)
本文从零无穷远处视角提出双广义第二定律,通过分析不同真空态,展示热力学势能取代广义熵作为不可逆演化的量,并与标准GSL结合。
2026-11-02 gr-qc hep-th
Covariant formulation of non-equilibrium thermodynamics in General Relativity
本文构造了广义相对论中非平衡态热力学的广义协变公式。我们发现协变熵力所产生的梯度的熵密度,和相应的非保守的能量动量张量在这些部队。我们还提供了一个哈密尔顿制定的广义相对论的背景下,非平衡现象和写的Raychaudhuri方程的一个同余的测地线。我们发现,满足强能量条件的流体可以避免崩溃的积极和足够大的熵力的贡献。然后,我们研究的力量所产生的梯度的体积熵的流体动力学物质,以及熵的边界项的行动,如那些黑洞地平线。最后,我们将非平衡态热力学的协变公式应用到膨胀宇宙中,得到了修正的Friedmann方程,其中增加了一项对应于满足热力学第二定律的熵力。
2021-10-19 astro-ph.CO gr-qc
Adventures in Thermal Duality (II): Towards a Duality-Covariant String Thermodynamics
在最近的一篇姊妹论文中,我们观察到,普通热力学的规则通常不遵守热对偶性,热对偶性是弦论的一种对称性,在这种对称性下,温度为T的物理学与温度为1/T的物理学相关。即使当自由能和内能表现出热对偶对称性时,熵和比热的定义方式也破坏了这种对称性。在本文中,我们提出了这些量的传统定义的修改,产生一个明显的对偶协变热力学。在低温下,这些修正对熵和比热的标准定义产生了“修正”,而这些修正被弦标度的幂所抑制。然而,这些修正对于一致弦热力学的充分发展可能是重要的。例如,我们发现,在高温下,弦修正熵可以比通常的熵小,这表明它可能与全息原理有关。我们还讨论了一些突出的理论问题,提出了我们的方法。
2003-12-18 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-ph
Surface charge algebra in gauge theories and thermodynamic integrability
利用变分方法研究了相互作用拉格朗日规范场理论中的表面电荷及其代数。在精确解和对称性的情况下,表面电荷被解释为Pfaff系统。可积性是由弗罗贝纽斯定理和收费与派生的对称代数消失。在渐近的背景下,我们提供了一个广义协变推导的结果,表示的渐近对称代数通过收费可以集中扩展。最后,我们与哈密尔顿和协变相空间方法进行了接触。
2008-05-18 gr-qc hep-th
The Energy-Momentum-News Complex near Future Null Infinity
University of Edinburgh(爱丁堡大学);University of Oxford(牛津大学);University of Copenhagen(哥本哈根大学);TU Wien(维也纳工业大学)
研究三维和四维广义相对论渐近平直真空解在零无穷附近的几何结构,通过特定规范构建渐近解,定义边界能量-动量-新闻复合体,利用其服从的恒等式得到邦迪损失方程的卡罗尔协变推广。
2026-07-10 gr-qc hep-th
Celestial $Lw_{1+\infty}$ Symmetries and Subleading Phase Space of Null Hypersurfaces
Harvard University(哈佛大学);Perimeter Institute for Theoretical Physics(珀杜姆理论物理研究所);Université Libre de Bruxelles and International Solvay Institutes(布鲁塞尔自由大学与国际索尔维研究所);Collège de France(法兰西学院)
研究通过构建规范生成元和施加自对偶条件,识别出有限距离处次领先相空间中的天体 $Lw_{1+\infty}$ 对称性,揭示了与黑洞或宇宙视界观测者相关的物理量。
2026-03-03 gr-qc hep-th
Von Neumann Algebra Automorphisms and Time-Thermodynamics Relation in General Covariant Quantum Theories
我们考虑了时间概念、引力理论、量子理论和热力学之间的关系所引起的一系列问题;特别是,我们讨论了假设的基本一般协变量子场论的“无时间性”与时间流动的“证据”之间的关系问题。通过使用量子理论的代数公式,我们提出了一个统一的观点对这些问题的基础上的假设,即在一般协变的量子理论的物理时间流是不是一个普遍的性质的力学理论,而是由系统的热态(“热时间假设”)。我们实现这一假设,通过使用冯诺依曼代数的一个关键结构属性:富田竹崎定理,它允许导出一个时间流,即一个参数组的自同构的可观察代数,从一个通用的热物理状态。我们研究这个时间流,它的经典极限,我们把它与各种典型的理论事实联系起来,如安鲁温度和霍金辐射。我们还指出存在一个独立于状态的“时间”的概念,给出了规范的单参数子群的外自同构所提供的循环Radon-Nikodym定理。
1994-06-14 gr-qc
Carroll-Cotton Tensors and Gravitational Radiation at Null Infinity
École polytechnique, Centre National de la Recherche Scientifique – Unité Mixte de Recherche 7644, Institut Polytechnique de Paris(巴黎综合理工学院,法国国家科学研究中心联合研究单位7644,巴黎理工学院);Université Libre de Bruxelles and International Solvay Institutes(布鲁塞尔自由大学和国际索尔维研究所);International School for Advanced Studies (SISSA)(高级国际研究学院(SISSA));Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Trieste(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部);Université de Mons(蒙斯大学)
该研究通过规范共形卡罗尔代数定义卡罗尔-科顿张量,数学上用于量化卡罗尔几何共形平坦偏差,物理上可描述四维渐近平直时空共形边界的引力辐射自由度,是量化引力波发射非稳态偏差的自然几何对象。
2026-09-25 gr-qc hep-th
Lifshitz-like Magnetic Black Branes: Third Law of Thermodynamics and the Null Energy Condition
Steklov Mathematical Institute, Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院列别捷夫数学研究所);Moscow State University(莫斯科国立大学);Peoples Friendship University of Russia(俄罗斯人民友谊大学)
本文通过势重构方法求解Einstein-dilaton-Maxwell模型,分析了不同模型中零能量条件和热力学第三定律的满足情况,发现模型I和II中两者无关联,而模型III中零能量条件的满足意味着第三定律的满足。
2026-05-04 gr-qc hep-th
New boundary variables for classical and quantum gravity on a null surface
研究了具有类光内边界流形上自对偶变量的广义相对论的协变哈密顿公式。在这个内边界,出现了新的正则变量:一个旋量和一个旋量值二形式,它们编码了零曲面的整个内在几何。在一个二维的横截面的边界,准本地表达式的生成器的二维的非线性同态,时间的翻译,和expanations的零正常的介绍和书面方面的新的边界变量。此外,一个概括的黑洞热力学第一定律的任意零表面被发现,非微扰量子引力的框架的相关性被强调和解释。
2017-04-24 gr-qc hep-th
A note on gravity and fluid dynamic correspondence on a null hypersurface
Birla Institute of Technology and Science, Pilani, Dubai Campus(比拉理工学院,Pilani校区迪拜分校);University of Warsaw(华沙大学);Indian Institute of Technology Guwahati(古瓦哈提印度理工学院)
本文在null超曲面上扩展了null foliation formalism,通过引入能量守恒定律和连续方程,完善了流体描述引力动力学的理论框架。
2025-12-23 gr-qc hep-th
Probing the relationship between the null geodesics and thermodynamic phase transition for rotating Kerr-AdS black holes
本文研究了旋转Kerr AdS黑洞的不稳定圆光子轨道与热力学相变之间的关系。一方面,我们简要回顾了Kerr-AdS黑洞的相变。清楚地显示了与相变对应的共存曲线和亚稳曲线。另一方面,通过分析有效势,我们计算了光子不稳定圆轨道的半径和角动量。然后结合这两方面,我们发现以下结果。i)当发生热力学相变时,不稳定圆光子轨道的半径和角动量表现出非单调性。因此,从圆轨道的行为,可以确定是否存在热力学相变。ii)共存的大小黑洞的半径差或角动量差可以作为描述相变的序参量。在临界点附近,它有一个临界指数$\frac{1}{2}$。(3)不稳定圆光子轨道的半径极值点或角动量极值点对应的温度和压力,从热力学角度看,与亚稳曲线的温度和压力完全一致。这些结果证实了Kerr-AdS黑洞的测地线与热力学相变之间的关系。因此,一方面,我们可以从重力的角度来探讨热力学相变。另一方面,从黑洞热力学的角度也可以揭示强引力效应的特征。
2019-02-11 gr-qc hep-th
Revisiting the Aretakis constants and instability in two-dimensional Anti-de Sitter spacetimes
我们讨论了二维Anti-de Sitter时空($AdS_2$)中大质量Klein-Gordon场的动力学,特别是在未来庞加莱视界上的守恒量和非模态不稳定性,分别称为Aretakis常数和Aretakis不稳定性。我们发现了沿零测地线平行输运系中的阿雷塔基斯常数和不稳定性的几何意义,即,平行传输帧中场的高阶协变导数的某些分量在后期分别是常数或无界的。由于$AdS_2$是极大对称的,所以任何零超曲面都具有相同的几何性质。因此,如果我们沿着任何零超曲面准备平行输运标架,我们可以证明,不仅在未来的庞加莱视界上,而且在任何零超曲面上都出现同样的不稳定性。这意味着$AdS_2$中的阿雷塔基斯不稳定性是场的高阶协变导数在整个$AdS$无穷远空间上奇异行为的结果,而不是在特定零超曲面上的爆破。本文还讨论了共形Killing张量与Aretakis常数和不稳定性的关系。我们进一步明确地证明,阿瑞塔基斯常数可以从时空共形对称构造的梯形算子。
2021-02-17 gr-qc hep-th
Covariant phase space analysis of Lanczos-Lovelock gravity with boundaries
本研究针对带边界的Lanczos-Lovelock引力,提出基于协变相空间形式的热力学势构建新方案,无需背景参考,通过纳入边界和角项放宽可积性条件,并应用于黑洞热力学得到相关公式。
2024-05-14 gr-qc hep-th
From Unruh temperature to generalized Bousso bound
在一个满足爱因斯坦方程和零收敛条件的经典时空中,导致黑洞具有温度的量子力学效应,如果与熵的宏观性质结合起来,就意味着广义形式的协变熵。这是从热力学中得到的,应用于通过零超曲面L的每个点p的局部林德勒因果视界,协变熵界指的是,在零测地线生成L的方向上。
2007-11-28 gr-qc
Thermodynamics and Null Geodesics of a Schwarzschild Black Hole Surrounded by a Dehnen Type Dark Matter Halo
本研究推导了被Dehnen-(1,4,0)型暗物质晕包围的Schwarzschild黑洞新解,分析了暗物质参数对该黑洞热力学稳定性、零测地线及圆轨道的影响,还探究了圆形零测地线的稳定性与混沌特性。
2024-10-10 gr-qc
Null Geodesics and Thermodynamic Phase Transition of Four-Dimensional Gauss-Bonnet AdS Black Hole
修正引力理论在观测和理论研究中都有着重要的意义。本文研究了四维Einstein-Maxwell-Gauss-Bonnet AdS黑洞背景中零测地线与其热力学相变之间的关联。我们利用共存曲线和旋节曲线研究黑洞的相结构,以理解在扩展相空间中的相变。光子轨道半径和最小碰撞参量随霍金温度和压力的变化反映了这种相变特征。这两个量在相变期间的变化用作表征临界行为的序参量。关联式表明,热力学相变可以通过观察强引力场的影响来研究,反之亦然。
2020-07-20 gr-qc
A note on the connection between the universal relaxation bound and the covariant entropy bound
最近提出的一个普遍的下限扰动热力学系统的特征弛豫时间,来自量子信息理论和(经典)热力学和已知的饱和(某些)黑洞,在重力/热力学连接的光进行了研究。一个与引力无关的热力学-力学性质,对于广义协变熵界的有效性是必不可少的,即热力学系统大小的下限值l* 的存在,被发现提供了一种理解普适松弛界的方法,从而与热力学-力学描述的基础类型(即,无论是传统的还是基于信息的)无关。作为一个副产品的一个例子,一个传统的系统(即不是一个黑洞)似乎饱和的普遍松弛界限提供。
2009-06-24 cond-mat.stat-mech gr-qc
Covariant Carrollian Electric and Magnetic Limits of General Relativity
Indian Institute of Technology Bombay(印度理工学院孟买分校)
该研究通过分析广义相对论的卡罗尔极限,推导出电和磁极限框架,揭示了引力波在超相对论范围内的动态行为。
2025-11-28 gr-qc hep-th
Charges in General Relativity and Black Hole Thermodynamics
本文通过允许时空边界任意涨落的协变相空间形式,揭示广义相对论中荷的非协变性与背景无关性的破坏,并推广 Iyer-Wald 黑洞热力学第一定律推导及给出 Smarr 关系的第一性原理推导。
2025-01-03 gr-qc hep-th
Covariant variation for point-particle Lagrangians
School of Mathematical and Physical Sciences, Macquarie University(麦考瑞大学数理科学学院);Faculty of Mathematics and Physics, Charles University(查理大学数学与物理学院)
本文通过区分不同类型的变分并定义协变变分,简化了广义相对论中扩展体(如自旋粒子)运动方程的变分推导,并给出了光传播零粒子模型的简单拉格朗日量。
2026-06-25 gr-qc
Gauss-Codazzi thermodynamics on the timelike screen
雅各布森的一个已知结果是,通过局部林德勒视界的能量-物质通量与零生成元的膨胀有关,其方式反映了热力学热力学第一定律。我们将这样的结果推广到具有有限加速度的观察者的类时屏幕。由于类时曲线比零测地线有更多的自由度,其构造比雅克布森的更复杂,并且几乎不需要施加几何约束:观察者的加速度必须在时间上恒定,并且在与屏幕正交的任何地方。此外,在任何给定的时间,屏幕的外部曲率必须是平坦的。后一个要求可以通过要求外部曲率(如果在开始时存在)随时间演变(如在圆锥上)并且仅与膨胀成比例地重新缩放来减弱。
2010-10-25 gr-qc hep-th
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
Null Geodesics, Thermodynamics, Weak Gravitational Lensing, and Black Hole Shadow Characteristics of a Frolov Regular Black Hole with Constraints from EHT Observations
本文研究Frolov规则黑洞的零测地线、热力学、弱引力透镜及阴影特性,利用EHT观测约束参数,并与Schwarzschild等黑洞对比,为替代引力理论检验提供新见解。
2025-03-25 gr-qc
Effects of fluctuations in higher-dimensional AdS black holes
本文研究高维AdS黑洞质量涨落对热力学性质与零测地线的影响,发现质量振荡导致视界位置二阶涨落,进而改变霍金温度与熵,并推导了任意维度及大D极限下的扰动零光线方程。
2023-12-26 gr-qc hep-th
Maxwell equations in a curved spacetime: Spin optics approximation
我们研究高频电磁波在弯曲时空中的传播。我们演示了如何修改的标准几何光学允许一个包括螺旋度相关的校正到圆偏振辐射束的运动方程。结果,偏振光射线仍然为零,但不是测地线曲线。为了实现这些结果,我们构建了一组(非测地线)零射线相关的零帧,并使用这些帧的高频波传播的描述。我们称这种方法为自旋光学近似。它是完全协变的,可以用于任意时间相关的引力场。
2020-07-07 gr-qc hep-th
Thermodynamics of Asymptotically Locally AdS Spacetimes
我们制定的变分问题AdS重力与Dirichlet边界条件,并证明了协变的反项是必要的,使变分问题适定。全息收费与渐近对称性,然后重新通过诺特定理和“协变相空间”技术。这使我们能够证明一般渐近局部AdS黑洞时空的黑洞力学第一定律。我们通过计算四维Kerr-Newman-AdS和五维Kerr-AdS黑洞的守恒电荷和验证第一定律来说明我们的讨论。
2005-09-22 gr-qc hep-th math.DG
Interplay of Null Energy Condition Violations and Thermodynamics in Kiselev Black Hole Evaporation
Herzen state Pedagogical University of Russia(俄罗斯赫尔岑国立师范大学);Khazar University(阿塞拜疆哈萨克斯坦大学)
本文分析了Kiselev黑洞在变化质量与各向异性流体参数下的Hawking温度动力学,揭示了零能量条件破坏直接决定相变、视界合并与温度抑制,从而建立了热力学稳定性、视界动力学与能量条件结构的直接对应关系。
2025-10-31 gr-qc
Entropy Production and Equilibrium Conditions of General-Covariant Spin Systems
在推广的特殊相对论单组分版本的Eckart的连续体热力学的广义相对论时空与黎曼几何或后黎曼几何,我们考虑的熵产生和其他热动力学量,如熵通量和吉布斯基本方程。我们讨论的平衡条件的引力理论是基于这样的几何。特别是,能量动量张量和相关的自旋平衡方程的非对称性的热力学意义进行了研究,也为广义相对论的特殊情况。
2015-08-07 gr-qc
Conformally covariant systems of wave equations and their equivalence to Einstein's field equations
我们推导出,在3+1时空维,两个替代系统的准线性波动方程,弗里德里希的共形场方程的基础上。当初始数据满足适当的约束方程时,我们分析了它们与爱因斯坦真空场方程的等价性。作为应用,将具有过去零无穷远数据的Einstein方程的特征初值问题化为具有普通光锥数据的波动方程的特征初值问题.
2014-05-22 gr-qc