Minimal Einstein-Aether Theory
提出最小爱因斯坦-以太理论,通过设定三个耦合常数为零并保持膨胀耦合非零,使场方程简化为带理想流体的爱因斯坦方程,以膨胀平方移动宇宙学常数,调和暗能量与理论预言,且不改变广义相对论已验证的预测。
2024-09-19 gr-qc hep-th
Spherical Solutions in Einstein-Aether Theory: Static Aether and Stars
研究了与动力学单位类时向量耦合的广义相对论(GR)的时间无关球对称解。我们发现有一个三参数家庭的解决方案,这种对称性。强加渐近平坦性限制到两个参数,并且要求以太与类时基灵场对齐进一步限制到一个参数,即总质量。这些“静态以太”的解决方案给出了解析解的超越方程。正质量的解决方案具有空间几何与最小面积2-球,其中该区域内发散的曲率奇点发生在一个极值Killing地平线,位于沿径向零测地线的有限仿射参数。规则完美流体星的解决方案被证明是存在的静态以太的外部,和恒定密度星的稳定范围被确定。
2009-12-06 astro-ph gr-qc hep-th
Exact solutions of Einstein-aether gravity in Bianchi Type V Cosmology
本文给出了真空Bianchi V型时空中Einstein-aether理论中场方程的解空间。我们还发现,有部分的初始参数空间,没有解决方案是承认的约化方程。只要解决方案确实存在,他们的物理解释是检查通过行为的里奇和/或Kretsmann标量,以及与识别的有效能量动量张量在一个完美的流体。在某些情况下,没有奇点出现,而在另一些情况下,有效流体是各向同性的。
2019-11-09 gr-qc
A Modified Gravity Theory: Null Aether
一般的量子引力理论预言,洛仑兹对称性在自然界中可能并不完全成立。这激发了人们对洛伦兹破缺引力理论的兴趣。在这些模型中,有一种是向量张量理论,它通过一个固定范数的向量场在时空的每一点上建立了优先方向。以这种方式定义的动力学向量场称为\textquotedblleft以太。本文提出了\textit{null}以太场的概念,并首次介绍了矢量张量理论-以太理论(NAT)。我们首先研究了该理论的牛顿极限,然后构造了该理论中四维球对称黑洞解,其中包括Vaidya型非静态解和静态Schwarzschild-(A)dS型解、Reissner-Nordström-(A)dS型解以及共形引力解.然后,我们研究了NAT中的宇宙学解:对于空间平坦的FLRW度规和沿$x$方向传播的零以太,我们找到了一些具有理想流体分布的精确解。我们观察到存在宇宙具有大爆炸奇点且零场渐近减小的解。我们还研究了精确的引力波解-AdS平面波和$pp$波-在这个理论中的任何维度$D\geq3$。假设克尔-Schild-Kundt类的度量这样的解决方案,我们表明,全场方程的理论减少到两个,在一般耦合,微分方程时,背景度量假设最大对称形式。这些计算的主要结论是:自旋为0的以太场获得了一个由背景时空的宇宙学常数和理论中给出的拉格朗日乘子决定的"\textquotedblleft质量"。
2019-03-10 gr-qc hep-th
Reconstruction of aether scalar tensor theory for various cosmological scenarios
本文在弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克背景下重构了以太标量张量理论,发现仅爱因斯坦-希尔伯特拉格朗日量能精确复现ΛCDM膨胀历史,但AeST理论也可用其他流体或无物质场复现该时期,并涵盖幂律与德西特解。
2024-03-14 astro-ph.CO gr-qc
Static Spherically Symmetric Einstein-aether models II: Integrability and the Modified Tolman-Oppenheimer-Volkoff approach
本文研究了静态球对称时空Einstein-æther理论中场方程解析解的存在性,并给出了场方程的详细动力系统分析。特别地,我们研究了静态球对称时空中Einstein-æther模型中的引力场方程是否具有Painlevè性质,从而可以进行解析的显式积分.我们发现,只有当物质源是一个理想流体的线性状态方程(EoS)$μ=μ_{0}+\left( \texttt{h} -1\right) p,~\texttt{h} >1$时,解析解才能用Laurent展开表示。为了研究场方程,我们应用托尔曼-奥本海默-托洛霍夫(TOV)方法和其他方法。我们发现相对论性TOV方程在Einstein-æther理论中有很大的变化,并探讨了这种变化的物理意义。研究了具有指数势的标量场的理想流体模型。我们讨论了所有的平衡点,并讨论了它们的物理性质。
2019-08-24 gr-qc hep-th math-ph
Generation of magnetic fields in Einstein-Aether gravity
最近,银河系际磁场$10^{-16} \sim 10^{-20}$高斯的下限是由伽马射线观测确定的,而通过天体物理过程不太可能产生如此大规模的磁场。我们已经知道,如果原始等离子体中存在宇宙学矢量模扰动,就可以产生大尺度的磁场。然而,如果等离子体是由理想流体组成的,那么在广义相对论中矢量模式只有一个衰减解。为了研究原始等离子体中磁生的可能机制,我们考虑了爱因斯坦-以太引力模型中的宇宙学扰动,其中以太场可以作为矢量度规扰动的一个新的来源,从而也可以作为磁场的一个新的来源.在这个模型中,我们估计了宇宙微波背景(CMB)各向异性的温度和B模偏振的角功率谱,并根据最近的观测结果对以太场参数进行了粗略的约束。然后,我们估计功率谱的相关磁场在此限制范围内的复合时代。发现该谱在$k=0.1 h{\rm Mpc^{-1}}$处有一个特征峰,在该尺度下,振幅可达$B\sim 10^{-22}$高斯,其上限来自于CMB温度各向异性。如果有足够的发电机机制,那么具有这种振幅的磁场可能是今天观测到的大尺度磁场的种子。给出了功率谱的解析解释。
2013-06-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Vacuum solutions in the Einstein-Aether Theory
爱因斯坦-以太(EA)理论属于一类修正的引力理论,其特征在于引入了一个类时单位矢量场,称为以太。在这种情况下,一个优选的框架作为洛伦兹不变性被破坏的自然结果而出现。在目前的工作中,我们已经获得并分析了一些精确的解决方案,该理论允许的两个特殊情况下的完美流体,都与Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker(FLRW)对称性:(i)流体与恒定的能量密度($p=-ρ_0$),和(ii)流体与零能量密度($ρ_0=0$),相应的真空解决方案与宇宙学常数($Λ$),分别。我们的解表明,EA和GR理论不能仅通过耦合常数来区分对方。这种差异是清楚地表明,因为存在的奇异性,有没有在GR理论。这个特性出现在$p=-ρ_0$和$ρ_0=0$的解中,后者只依赖于以太场。此外,我们还考虑了Raychaudhuri方程中EA理论的项,讨论了这种情形下强能量条件的意义,发现这依赖于以太场。解决方案允许一个扩展或收缩系统。得到了一个反弹解、一个奇异解、一个常数解和一个加速膨胀解,从坍缩系统或宇宙学模型的动力学角度展示了EA理论的丰富性.考虑有效流体的能量条件的分析表明,在能量密度不变的情况下,乙醚项对系统的加速膨胀有显著的贡献。另一方面,对于真空情况($ρ_0=0$),对于醚流体,能量条件全部满足。
2019-11-15 gr-qc
Neutron Stars and the Cosmological Constant Problem
引力以太理论是广义相对论的修正,它将真空能量从引力中分离出来,因此可以潜在地解决宇宙学常数问题。经典理论与广义相对论的区别仅在于存在相对论压力(或涡量)。由于中子星的内部压力很高,而且它们的质量和半径可以通过观测测量,它们是检验以太理论有效性的完美实验室。本文用两种不同的核物质物态方程的现实方案,求解引力以太理论的恒星结构方程,得到了非旋转中子星的质量-半径关系。在这两种状态方程下,我们发现用以太理论预言的中子星最大质量比用广义相对论预言的中子星最大质量小12% - 16%。我们还证明了以太的作用类似于修改广义相对论中的状态方程。在一个基准密度下,以太理论给出的中子星的有效压力与两个核状态方程给出的值不同,其差异程度可以通过未来对紧凑系统中中子星的引力波观测来限制。如果在将核物质的密度限制在核饱和密度以上方面取得进一步进展,这将是检验以太理论的一个有希望的方法。
2011-09-26 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Conformally Flat Spherically Symmetric Cosmological Models-Revisited
共形平坦的球对称宇宙学模型代表了一个带电的理想流体以及一个整体粘性流体分布已获得。发现宇宙学常数Λ为正值,并且是时间的递减函数,这与最近的超新星观测结果一致。讨论了模型的物理和几何性质。
2002-11-02 gr-qc
A Conformally Flat Generalized Ricci Recurrent Spacetime in F(R)-Gravity
本文研究了具有常Ricci标量的共形平坦广义Ricci循环理想流体时空作为修正的$F(R)$ -引力理论的解。我们证明了一个Robertson-Walker时空是广义Ricci常返的当且仅当它是Ricci对称的。理想流体型物质具有EoS $ω=-1$。用两个流行的$F(R)$ -引力玩具模型,如$F(R)= R+αR^m $(其中$α, m$是常数)和$ F(R)=R+βRlnR $(其中$β$是常数),分析了一些能量条件.与最近对宇宙加速膨胀的观测研究相一致,这两种情况都表明,零、弱和主导能量条件满足了它们的要求,而强能量条件则被违反了。
2021-03-30 gr-qc
Scalar field collapse in a conformally flat spacetime
研究了共形平坦时空中具有理想流体分布的标量场的坍缩情形。利用非谐振子的可积性定理。对于形式为$ϕ^{n+1}$的纯幂律势,我们发现在$n>0$和$n<-3$的表观视界中形成一个中心奇点.对于$ϕ$的两个不同幂的势的组合,也给出了一些数值结果。
2017-02-02 gr-qc
Cosmological perfect-fluids in f(R) gravity
我们证明了具有无发散共形曲率张量的n维广义Robertson-Walker(GRW)时空对任何f(R)引力模型都表现出理想的流体应力-能量张量.此外,我们证明了共形平坦的GRW时空在f(R)和二次引力中仍然是一个完美流体,其中考虑了其他曲率不变量。
2018-11-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Perfect Quantum Cosmological Bounce
本文研究了具有共形物质的量子宇宙学,共形物质包括一个理想辐射流体和一些共形耦合的标量场。我们首先关注与均匀各向同性背景相关联的集体坐标(小超空间),从而能够精确地进行量子引力的路径积分。演化描述了一个“完美的反弹”,宇宙平稳地穿过奇点。我们的分析扩展到空间平坦,各向异性的宇宙,严格对待,和一般的非均匀,各向异性扰动处理在线性和非线性顺序。这张图提供了一个自然的,统一的描述量子力学演化跨越宇宙学反弹。我们提供了一个半经典的描述中,所有的领域通过“周围”的宇宙奇点沿复杂的经典路径的证据。
2016-07-06 gr-qc hep-th
EMP and linear Schrodinger models for a conformally Bianchi I cosmology
利用Bianchi I度规的保角形式和理想流体能量动量张量,证明了所得到的爱因斯坦场方程等价于广义Ermakov-Milne-Pinney方程.使用类似于经典EMP和线性薛定谔方程之间已知的对应关系的变换,我们构造了这个宇宙学模型的线性薛定谔公式。此外,一个说明,包括显示额外的条款时,出现的能量动量张量被认为包括第二项除了标量场。
2008-09-28 gr-qc
On a star with static conformally flat geometry inside
本文利用静态共形平坦时空,研究了内部具有恒定正能量密度和负压的恒星,发现其内部引力场为排斥性,曲率不变量有限,除强能量条件外其余能量条件均满足,并计算讨论了Komar质量。
2025-04-06 gr-qc
Impact of symmetry inheritance on conformally flat spacetime
本文研究共形平坦时空中的曲率继承对称性,证明该对称性使时空退化为爱因斯坦时空,并进一步揭示满足爱因斯坦场方程的理想流体时空具有协变常能量-动量张量、满足类真空状态方程,从而对应暗物质,且相关时空为具有共形Killing向量的德西特时空。
2024-07-03 gr-qc math-ph math.MP
Perfect fluids and generic spacelike singularities
我们提出了共形的1+3哈勃归一化场方程与一般的总源方程,然后专门到一个源,由理想流体与一般正压状态方程。激励,制定,并假设一定的结构,我们得出的结果如何流体的性质(状态方程,动量,角动量)和一般的类空奇点相互影响。
2010-01-06 gr-qc
Dynamics of quadratic f(R) cosmology with a perfect fluid: Jordan and Einstein frames
Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa(里斯本大学高等理工学院);Universidade dos Açores(亚速尔大学);Universidade do Minho(米尼奥大学)
本文研究了二次f(R)宇宙学在乔丹和爱因斯坦框架下的全局动力学,通过分析流体的单调性和轨道结构,确定了解的共形映射特性。
2026-03-10 gr-qc
Conformally Schwarzschild cosmological black holes
我们深入研究了不同坐标系下的共形史瓦西时空,以寻求物理上合理的宇宙学黑洞模型。我们假设共形因子只依赖于时间坐标,时空是渐近平坦的Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker宇宙,充满了服从线性方程态$p=wρ$和$w>-1/3$的理想流体.在这类时空中,用各向同性坐标构造的麦克卢尔-戴尔时空和用标准史瓦西坐标构造的塔库尔塔时空是相同的,并且不能描述宇宙学上的黑洞。相反,分别用克尔-席德坐标和潘勒维-古尔斯特兰德坐标构造的Sultana-Dyer和Culetu时空类描述了宇宙学上的黑洞。在Sultana-Dyer的例子中,广义相对论中相应的物质场可以被解释为均匀的完美流体和非均匀的零流体的组合,这在时空中的任何地方都是有效的,不像Sultana和Dyer的解释。在Culetu的情况下,物质场可以被解释为均匀的理想流体和非均匀的各向异性流体的组合。然而,在这两种情况下,总能量-动量张量在径向坐标的有限值上都违反了所有的标准能量条件。因此,Sultana-Dyer和Culetu黑洞的$-1/3<w\le 1$不能描述原始黑洞进入视界后的演化。
2023-03-12 astro-ph.CO gr-qc
Higher Dimensional Static Cosmological Model in Lyra Manifold
在Lyra几何中建立了一个静态共形平坦球对称理想流体宇宙模型。
2001-11-28 gr-qc
Collapsing Perfect Fluid in Higher Dimensional Spherical Spacetimes
给出了N维球对称共形平坦时空的一般度规,求出了理想流体状态方程$p = αρ$的所有齐次解和各向同性解,并利用这些解模拟了紧致球的引力坍缩.发现当坍缩具有连续自相似性时,黑洞的形成总是从零质量开始,而当坍缩不具有连续自相似性时,黑洞的形成总是从质量隙开始.
2004-01-11 gr-qc
Nariai metric is the first example of the singularity free model
这只是指出Nariai度规是满足弱能量条件$ρ>0, ρ+p=0$的无奇点膨胀理想流体宇宙学模型的第一个例子。它是一个共形非平坦的爱因斯坦空间。
2001-06-07 astro-ph gr-qc hep-th
A conformal approach for the analysis of the non-linear stability of pure radiation cosmologies
利用共形重标度度规的Levi-Civita联络导出了无迹(辐射)理想流体的共形爱因斯坦方程。这些方程被用来提供de Sitter类无迹(辐射)理想流体Friedman-Lematre-Robertson-Walker宇宙学模型的非线性稳定性结果.这样得到的解是面向未来全局存在的,并且是未来测地线完备的。
2011-11-20 gr-qc
Velocity and Heat Flow in a Composite Two Fluid System
我们用两个理想流体分量来描述具有两个不等应力和热流的流体的应力能。该描述是根据组分的流体速度重叠,并且不对理想流体的状态方程进行假设。该描述适用于共形平坦系统和黑弦的度量。
2011-11-15 gr-qc
A general variational principle for spherically symmetric perturbations in diffeomorphism covariant theories
本文给出了一种分析任意非同态协变拉格朗日场论中球对称扰动的静态球对称解的稳定性的一般方法。我们的方法包括固定规范和解决线性化的引力场方程,以消除度量扰动变量的物质变量。在广泛的情况下-包括f(R)引力,雅各布森和马丁利的爱因斯坦以太理论,以及贝肯斯坦的TeVeS理论-物质场的其余微扰方程在时间上是二阶的。我们展示了如何从原来的拉格朗日所产生的辛电流产生一个对称的双线性形式的变量减少理论。如果这个双线性形式是正定的,它提供了一个内积,使简化理论的运动方程成为自伴形式。这样就可以立即写出一个变分原理,由此可以很容易地检验稳定性。我们说明我们的方法在爱因斯坦方程的情况下,完美的流体物质,从而重新推导,在一个系统的方式,Gracrasekhar的变分原理径向振荡的球对称恒星。在随后的论文中,我们将把我们的分析应用于f(R)引力、爱因斯坦以太理论和贝肯斯坦的TeVeS理论。
2007-03-09 gr-qc
Gravitational Collapse of Perfect Fluid in N-Dimensional Spherically Symmetric Spacetimes
本文研究了N维球对称时空在各种坐标系下的Riemann张量、Ricci张量和Einstein张量,给出了共形平坦时空的一般度规。作为应用,我们找到了理想流体状态方程为$p = k ρ$的所有类Friedmann-Robertson-Walker解,并将这些解沿类时超曲面切割,然后与渐近平坦的Vaidya解连接,模拟了紧致球的引力坍缩.发现当坍缩具有连续自相似性时,黑洞的形成总是从零质量开始,而当坍缩不具有连续自相似性时,黑洞的形成总是从有限的非零质量开始。
1999-11-12 gr-qc
Sufficient conditions for a pseudosymmetric spacetime to be a perfect fluid spacetime
该研究推导伪对称时空成为理想流体时空的条件,证明伪对称广义Robertson-Walker时空是理想流体时空、共形平坦伪对称时空是广义Robertson-Walker时空,得出满足特定条件的伪对称尘埃流体为真空的结论,并构建了非平凡伪对称时空示例。
2021-05-08 gr-qc math.DG
Shearing and geodesic axially symmetric perfect fluids that do not produce gravitational radiation
使用的框架的基础上的1+3形式主义,我们进行了研究的轴对称和反射对称的完美和测地线流体,寻找可能的模型辐射源的引力波。因此,流体必然是剪切的,否则外尔张量的磁性部分消失,导致超坡印廷矢量消失。然而,对于家庭的完美,测地线流体在这里考虑,似乎所有可能的情况下减少共形平坦,剪切-自由,无涡,流体,即弗里德曼-罗伯斯顿-沃克。超坡印廷矢量消失,因此预计不会产生引力辐射。讨论了所得结果的物理意义。
2015-01-09 astro-ph.CO gr-qc
Cosmologies with positive Lambda: Hierarchies of future behaviour
本文探讨正宇宙常数Lambda下爱因斯坦方程解的未来渐近行为,研究带物质(如FLRW解和完美流体)时共形边界性质如何推广,并给出最新结果。
2023-10-12 gr-qc
Static perfect fluids with Pant-Sah equations of state
我们分析了3参数家庭的精确的,定期的,静态的,球对称的完美流体解决方案的爱因斯坦方程(对应于2参数家庭的状态方程)由于Pant和Sah和“重新发现”Rosquist和本作者。除了Buchdahl解决方案,其中包含作为一个限制的情况下,流体具有有限的半径,并在物理上是现实的适当的参数范围。状态方程的几何特征在于静态切片上的3-度规,与静态Killing向量的范数的任何线性函数的四次幂共形地重新标度,具有常数标量曲率。这种局部性质不需要球对称性;事实上,它简化了我们在这里回顾的Pant-Sah状态方程的渐近平坦解的球对称性的证明。我们还考虑了牛顿理论中的一个模型,具有类似的几何和物理性质,并证明了渐近平坦解的球对称性。
2008-03-31 gr-qc
Collapsing shear-free perfect fluid spheres with heat flow
本文从整体上研究了无剪切理想流体球在热流作用下的坍缩问题。我们应用一个紧凑的形式主义,简化了各向同性条件和共形平坦的条件。这种形式主义也提出了最简单的版本的主要交界处的条件,明确证明共形平坦和测地线的解决方案。它给出了正确的功能解开这个条件到众所周知的微分方程一样,阿贝尔,里卡蒂,伯努利和线性之一。它产生了一个替代的推导功能依赖度量组件的一般解决方案。我们把静态和时间相关模型的结果结合起来,描述了各向同性方程通解的六个生成函数。阐明了它们的共同特征和相互关系。给出了可分解的一般公式,其中包括坍缩到黑洞或裸奇点。
2012-05-06 astro-ph.CO gr-qc
On divergences in a four-derivative scalar field theory
The University of Edinburgh(爱丁堡大学);Perimeter Institute for Theoretical Physics(珀因斯特理论物理研究所)
本文对Holdom提出的四导数标量场理论的重整化进行图论分析,证明其欧氏关联函数红外有限,推导非重整化定理,揭示其β函数与特定φ⁴理论的对应关系,确定相关量至六圈。
2026-08-13 gr-qc hep-th
Future singularities if the universe underwent Starobinsky inflation in the past
研究了量子场和引力拉格朗日量中的$α_0 R^2$项对未来奇点的影响。虽然所有值的$α_0$被认为是,重点放在那些值是兼容的宇宙经历了Starobinsky膨胀在过去。这些值也导致稳定的解决方案,在目前的宇宙中的半经典反反应方程。暗能量被建模为一种完美的流体,重点是I-IV型奇点和小裂缝,当经典爱因斯坦方程与各种类型的暗能量作为一个源求解。首先,我们证明了大质量共形耦合标量场的能量密度接近于共形不变量标量场的第三类奇点。然后,当存在共形不变场和引力拉格朗日量中的$ α_0 R^2$项时,研究了半经典反反应方程的解。给出了解的一般性证明。在具体情况下的分析和数值计算的证明说明。
2017-08-23 gr-qc
Central equation of state in spherical characteristic evolutions
本文研究了一个耦合到标量辐射场的理想流体球的演化。通过保证在中心世界线处作为共形平坦时空的Ricci不变正则性,我们发现耦合到标量场的流体在球心处满足状态方程$ρ_c+3p_c=$常数,其中能量$ρ_c$密度和压力$p_c$不一定包含标量场的贡献。由于标量场的存在,流体可以被解释为各向异性的和辐射的,但是在球体的中心处,流体变得完美和无辐射。这些结果目前正在考虑建立一个数值相对论流体动力学求解器。
2009-09-24 gr-qc
Holonomy groups and spacetimes
研究了能量动量张量对应于零或非零电磁场、理想流体或有质量标量场的时空可能的完整群类型。爱因斯坦空间的情况也包括在内。所开发的技术也适用于真空和共形平坦的时空和对比与已知的结果在这两种情况下。并给出了实例。
2003-10-15 gr-qc
The Cotton tensor in Riemannian spacetimes
近年来,三维空间的研究越来越引起人们的兴趣。在这些维度中,科顿张量作为外尔张量的替代物而突出。它是共形不变的,它的消失等价于共形平坦性。然而,科顿张量是在比安基恒等式的背景下产生的,并且存在于任何维度中。我们提出了一个系统的推导棉花张量。我们进行其不可约分解,并确定其独立分量的数量首次。随后,我们展示了它的特性,并在三维中进行分类的棉花张量。我们研究了三维爱因斯坦场方程和Deser,Jackiw和Templeton的拓扑大质量引力模型的一些解。对于每个类的例子。最后,我们研究了爱因斯坦理论中Cotton张量与能量动量的关系,导出了三维爱因斯坦场方程的共形平坦理想流体解。
2004-02-09 gr-qc
Self-gravitating spheres of anisotropic fluid in geodesic flow
对文中所提到的流体模型进行了分类。流体的所有特性都通过一个主势来表示,它满足一个二阶常微分方程。不同的约束施加在这个核心的关系,寻找新的解决方案,并得出经典的结果,完美的流体和灰尘的特殊情况。得到了许多不带电和带电的各向异性解、共形平坦解和一些均匀密度解,并导出了一系列在两种压力之间具有线性方程的解,包括切向压力为零的情况。
2011-03-27 astro-ph.CO gr-qc
Spontaneous Symmetry Breaking To GR in SO(4,2) Gravitational Yang-Mills Theory
该研究提出基于SO(4,2)共形群的杨-米尔斯型引力理论,通过共形对称性自发破缺生成牛顿常数和宇宙学常数,在长波极限下恢复为带宇宙学常数的Einstein引力,并给出球对称宇宙学解。
2024-11-07 gr-qc hep-th
Vortex Dynamics in Superfluids
超流凝聚物被认为存在于从实验室液氦到中子星的环境中,也可能存在于宇宙学现象中,如轴子场。在零温度极限下,这种凝聚体可以用简单的相对论性理想流体模型的无旋结构在介观水平上描述。这种模型的一般机械性能在这里介绍的介绍性审查给予特别注意的动态涡通量2-表面和行动的原则,管理两个单独的流trajetories和系统的演变作为一个整体。这种凝聚体的宏观旋转需要量子化涡旋缺陷的晶格的存在,其平均张力违反了完美的流体各向同性。结果表明,对于任何状态方程(有关的质量密度$ρ$的压力$P$)介观完美的流体模型可以扩展到一个相应的宏观模型(共形协变类),代表的涡旋纤维化各向异性的影响,在一个独特的简单和自然的方式。一个单独的涡流缺陷的极限情况下,被证明是可描述的(“全球”)字符串类型的模型与可变张力${\cal T}$(作为背景流体密度的函数获得),其“vorton”(即闭环平衡)状态作为练习。
1999-07-09 gr-qc
Field redefinitions, Weyl invariance, and nature of mavericks
在具有非最小耦合标量场的引力理论中,存在“特立独行”--具有奇怪性质的意想不到的解,例如,在标量势自下而上的理论中,带有标量毛发的黑洞。最著名的例子可能是在一个标量场与引力共形耦合且势为零的理论中的Bocharova-Bronnikov-Melnikov-Bekenstein(BBMB)黑洞解。由于标量场在视界处的奇异性,它的存在天真地违反了无毛猜想,而没有违反无毛定理。尽管在40多年前被发现,BBMB解决方案的性质仍然是研究和辩论的主题。我们认为理解奇异解的本质的关键是正确选择正则解的域重定义方案。看来,在这样的“规则”方案中,特立独行者有不同的物理解释,特别是他们不是基本的,而是复合对象。例如,BBMB解不是一个极值黑洞,而是一个虫洞和一个裸奇点的集合。在这个过程中,我们表明,Weyl不变的重力公式是一个完美的工具,这样的分析。
2014-05-08 gr-qc hep-th
Conformal Solutions of Static Plane Symmetric Cosmological Models in Cases of a Perfect Fluid and a Cosmic String Cloud
本文研究静态平面对称宇宙学模型的共形运动,分别在理想流体和宇宙弦云情形下求得了 Einstein 场方程精确解,并分析其暗能量状态方程、密度演化及 anti-De Sitter 退化等性质。
2025-01-05 gr-qc math-ph math.MP
Open Universe Model: Description by Mathieu Functions
本文讨论了由共形平坦4度规描述的开放宇宙模型。以理想Pascal流体为源的引力方程被简化为非线性振动方程。我们建议把这个方程看作包含某些宇宙学模型的Mathieu方程。结果表明,宇宙态函数的行为与大爆炸的情况定性一致。
2012-01-21 gr-qc math-ph math.MP
Evolving spheres of shear-free anisotropic fluid
在标题中提到的流体模型进行了研究,在一个修改的方法,基于两个公式的质量函数。流体的所有特性都通过一个主势来表示,它满足一个二阶常微分方程。不同的约束施加在这个核心的关系,寻找新的解决方案,并推导出经典的结果作为特殊情况下的完美流体。得到了该问题的所有荷电各向异性解、所有共形平坦解和所有均匀密度解,并导出了一大类两个压力之间具有线性方程的解,包括切向压力为零的情况。阐明了状态方程出现的机理。
2011-03-22 astro-ph.CO gr-qc
Einstein Static Universe in Rastall Theory of Gravity
在Rastall引力理论的背景下,我们研究了Einstein静态解对齐次标量、矢量和张量扰动的稳定性。我们表明,这种解决方案中存在的完美的流体和真空能量源自共形不变的领域是稳定的。利用不动点方法,在线性齐次微扰下,我们发现对于闭合变形的各向同性、齐次FLRW宇宙,Einstein静态宇宙的标度因子依赖于能量动量张量与Ricci标量梯度之间的耦合参数$λ$.因此,在本模型中,在真空能量存在的情况下,我们的宇宙可以过去-永远地处于爱因斯坦静态,这意味着在Rastall理论的爱因斯坦静态宇宙背景下,大爆炸奇点可能被成功地解决。
2017-10-28 gr-qc
Self-gravitating fluid solutions of Shape Dynamics
形状动力学是一种三维共形不变的引力理论,它与广义相对论一样,拥有大量的解。当仔细观察,这些解决方案被发现在令人惊讶的方式表现,因此,为了探索的健身形状动力学作为一个可行的替代广义相对论的人必须找到和理解越来越复杂,不对称的精确解,微扰研究和数值分析的基础上,以比较它们与数据。球对称的精确解已经被研究过,但只是在静态真空装置中。在这项工作中,我们构造了一类依赖于时间的形状动力学的第一性原理的精确解,代表了一个中心的不均匀性在不断发展的宇宙学环境。通过假设只有一个完美的流体源在球对称的几何形状,我们表明,这个完全动态的非真空解决方案满足在所有的一般性的形状动力学的哈密顿结构。最简单的选择的解决方案被证明是一个成员的McVittie家庭。
2016-06-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Quantum Cosmological Model With Static and Dynamic Wormholes
对一个充满共形不变标量场和状态方程为$p=αρ$的理想流体的Friedmann-Robertson-Walker宇宙进行量子化。一个众所周知的离散集的静态量子虫洞存在的辐射($α=1/3$),和一个新的连续集被发现宇宙弦($α= -1/3$),后者的状态具有喉半径的任何大小。在这两种情况下,惠勒-德威特方程的波包解得到的所有性能的演变量子虫洞。在辐射流体的情况下,量子动力学的详细分析的背景下,玻姆德布罗意解释。它示出了一个排斥量子力成反比的立方的比例因子,防止在量子域中的奇异性。对于所考虑的状态,也没有粒子视界。
2002-10-17 gr-qc
Spinning massive test particles in cosmological and general static spherically symmetric spacetimes
拉格朗日形式主义被用来研究弗里德曼-罗伯逊-沃克和哥德尔时空中自旋大质量粒子的运动,以及在一般的Schwarzschild时空和静态球对称共形平坦时空中的运动。粒子运动的精确解和动量和速度的一般精确表达式显示为不同的情况下。特别是,球对称度量的运动的解决方案是在赤道平面。精确解是用粒子的运动常数找到的,即它的质量,它的自旋,它的角动量和第四个常数,当度规与时间无关时是它的能量,否则是一个不同的常数。这些常数与Killing矢量有关。在Friedmann-Robertson-Walker度规运动的情况下,发现了一个新的运动常数,这是第四个常数,它推广了以前已知的无自旋粒子的结果。在一般的Schwarzschild时空的情况下,我们的结果允许的Reissner-Nordstrom-(反)德西特度规的情况下的探索。最后,对于共形平坦时空的情况下,解决方案明确评估不同的度量张量充满静态完美流体和电磁辐射的宇宙。对于运动常数值的某种组合,粒子轨迹在轨迹的某些部分可能表现出类空速度矢量。
2014-02-06 gr-qc math-ph math.MP
Conformal Fourth-Rank Gravity
我们考虑通过四次线元$ds^4=G_{μνλρ}dx^μdx^νdx^λdx^ρ$描述时空的度量性质的结果.相关的“度量”是四阶张量$G_{μνλρ}$。我们建立了一个理论的基础上的四阶度规$G_{μνλρ}$,这是共形不变的四维引力场。在没有物质的情况下,四阶度规的形式变成$G_{μνλρ}=g_{(μν}g_{λρ)}$,因此我们恢复了几何的黎曼行为;此外,该理论与广义相对论相吻合。在物质存在的情况下,我们可以保持黎曼性,但是现在引力以一种与广义相对论不同的方式与物质耦合。我们开发了一个简单的宇宙学模型的基础上FRW度规与物质描述的完美流体。我们的场方程预言熵是时间的增函数。对于$k_{obs}=0$,场方程预测$Ω\approx 4y$,其中$y={p\overρ}$ ;对于$Ω_{small}=0.01$,我们得到$y_{pred}=2.5\times 10^{-3}$。$y$可以从典型星系的平均随机速度估计为$y_{random}=1\times10^{-5}$。对于早期宇宙来说,$t>t_{class}\approx10^{19}t_{Planck}\approx 10^{-24}s$没有违反因果关系。
1993-03-03 gr-qc
Gravity induced from quantum spacetime
我们证明了在二维双交叉积模型量子时空代数[x,t]= λ x中非对易黎曼几何中的张量约束极大地减少了可能度量g的模,直到归一化为一个单一的实参数,我们将其解释为所有类时测地线出现的过去时间和它们全部收敛的未来相应时间。我们的分析还意味着减少模量在n维,我们研究了建议的球对称经典几何n = 4的详细,确定两个1参数的子情况下,爱因斯坦张量匹配的理想流体(a)正压,零密度和(b)负压和正密度的比例w_Q =-{1 \over 2}。经典几何是共形平坦的,它的测地线激发新的坐标,我们扩展到量子的情况下作为一个新的描述量子时空模型作为一个二次代数。非对易黎曼几何完全解出了$n=2$,它包括量子列维-奇维塔联络和第二个非微扰的列维-奇维塔联络,这个联络爆破为λ \to 0。我们还提出了一个"量子爱因斯坦张量",这是相同的零的主要部分的模空间的连接(经典的二维)。然而,当量子Ricci张量和度规被看作是它们的经典对应物的变形时,对经典爱因斯坦张量的修正将是O(λ ^2),对经典度规的修正将是O(λ)。
2013-10-21 gr-qc hep-th math.QA
Conformal Symmetry and Non-Singular Scalar field Collapse
School of Advanced Sciences, Vellore Institute of Technology(高级科学学院,维洛尔理工学院)
研究广义相对论中共形平坦球对称时空中大质量标量场的引力坍缩,通过共形平坦条件和自相似演化构造精确解,证明坍缩在有限固有时内不形成壳聚焦奇点。
2026-05-27 gr-qc math-ph math.MP
Exploring Accelerating Hairy Black Holes in $2+1$ Dimensions: The Asymptotically Locally Anti-de Sitter Class and its Holography
本文通过添加共形耦合标量场,构造了渐近局部AdS的三维加速毛状BTZ黑洞,并利用重整化作用量建立良定变分原理,计算了全息应力张量,为二维量子黑洞和全息研究提供了新模型。
2023-11-13 gr-qc hep-th
Modified equations in the theory of induced gravity. Solution to the cosmological constant problem
本研究是作者的文章\cite{zar}的扩展,其中共形不变推广的弦论提出了更高的维对象。所提出的理论的特例是爱因斯坦的引力理论和弦论。这项工作是致力于形成的自洽方程的理论诱导引力\cite{zar},\cite{zari}在存在的物质的形式与标量场相互作用的完美流体。研究是为了解决这些方程的宇宙模型的情况下。在这个模型中,时间演化的引力和宇宙学“常数”由标量场的平方决定。其值可与观测数据相匹配。描述这个理论的方程的解既可以与标准引力理论的解相匹配,也可以与之不同,这是因为这个理论的基本“常数”,如引力和宇宙学常数,可以随着时间的推移而变化,也取决于坐标。因此,在一个相当普遍的情况下,理论描述了两个系统(阶段):爱因斯坦和“进化”或“重组”(作者建议的名称)。这个过程类似于相变现象,不同的相(爱因斯坦引力系统,但具有不同的常数)相互过渡。
2014-10-10 gr-qc
Evolution of scalar fields surrounding black holes on compactified constant mean curvature hypersurfaces
受高精度模拟孤立系引力辐射的目标的启发,最近,数值网格外边界为零无穷远的爱因斯坦场方程双曲初值问题的数值解又引起了人们的兴趣。在这篇文章中,我们在数值上实现了[J.M.巴尔岛Sarbach和L.T. Buchman,Phys.Rev.D83,104045(2011)],用于球对称、最小耦合、自引力标量场。当这个领域是无质量的,演化系统减少到一个经常的,一阶对称双曲方程组的共形重新标度的标量场耦合到一组奇异椭圆约束的度量系数。我们展示了如何解决这个系统的数值有限差分近似的基础上,获得稳定的数值演化的初始黑洞配置所包围的球壳的标量场,其中一部分分散到无穷大,其中一部分是吸积的黑洞。作为一个非平凡的测试,我们研究的尾部衰减的标量场沿不同的曲线,包括一个沿边缘捕获管,一个描述的世界线的类时观察者在视界外的有限半径,和一个对应的零无穷大的发电机。我们的结果是在完美的协议与通常的幂律衰减在以前的工作中讨论。本文还详细地分析了在常平均曲率切片上的延度、共形因子、外曲率和Misner-Sharp质量函数的渐近性态和正则性。
2017-01-24 gr-qc