Effect of an arbitrary spin orientation on the quadrupolar structure of an extended body in a Schwarzschild spacetime
研究了任意自旋取向对在史瓦西时空中运动的扩展体的四极结构的影响。体动力学由Mathisson-Papapetrou-Dixon模型描述,对运动没有任何限制,也没有对相关的自旋矢量和四极张量进行简化假设,推广了以前的工作。的运动方程解析求解的限制与自旋和四极变量的特征长度尺度的小值相对于背景曲率的特征长度。该解决方案提供了所有的修正,以赤道平面上的圆形测地线作为参考轨迹,由于偶极和四极结构的身体,以及条件的四极张量的非零分量必须满足,以便问题是自洽的。
2015-09-16 gr-qc
Gravitational perturbations of the Hayward spacetime and testing the correspondence between quasinormal modes and grey-body factors
本文针对Hayward黑洞的轴向引力微扰,采用6阶WKB方法计算灰体因子并与准简正模预测对比,验证了透射系数与准简正谱的对应性,同时明确了γ参数化量子修正的影响及对应性精度。
2025-11-15 gr-qc
What does Birkhoff's theorem really tell us?
Birkhoff定理是描述爱因斯坦方程局部球对称解的经典结果。在真空和正宇宙学常数的情况下,我们说明了它的定域性的结果。我们构造了几个例子的初始数据的球对称时空柯西曲面不同的拓扑结构比最大解析扩展的史瓦西和史瓦西-德西特时空。由这些初始数据集演化而成的时空也具有非常不同的物理性质;特别是它们不需要包含静态区域或渐近平坦或渐近de Sitter。我们还提出了局部球对称初始数据集的德西特时空,不包括由德西特时空本身的最大解析扩展。最后,我们说明的效用Birkhoff定理在确定与两个球对称的初始数据集的时空;一个被证明存在,但没有明确展出,其中一个具有负ADM质量。
2009-10-27 gr-qc
Tidal invariants along the world line of an extended body in the Kerr spacetime
围绕致密天体运行的伸展天体在背景引力场的作用下会发生潮汐形变。由黎曼张量及其沿物体世界线的导数建立的潮汐不变量是研究潮汐相互作用的几何和物理性质的重要工具。例如,我们可以通过构造一个物体固定坐标系来确定物体附近的潮汐势,这需要将费米型坐标系附加到物体本身,而费米型坐标又与时空度规和沿着所考虑的世界线的曲率有关。同样,在有效场论描述的扩展机构有限尺寸的影响被考虑到通过添加到质点行动某些非最小的耦合,其中涉及积分的潮汐不变量沿轨道的身体。在这两种情况下,都需要进行这样的潮汐张量计算。在这里,我们考虑的情况下,自旋体也赋予了非零的四极矩在克尔时空。根据Mathisson-Papapetrou-Dixon模型,在四极阶截断,通过围绕“质心线”的多极展开来模拟身体的结构。四极张量被假定为二次自旋,占旋转变形。当物体沿圆形轨道运动时以及在任意(赤道)运动的情况下,根据规范不变量讨论了电和磁类型的潮汐不变量的行为。通过检查潮汐张量的相关特征值和特征向量完成分析。史瓦西解的极限情况也探讨了在强场制度和弱场限制。
2018-06-20 gr-qc
Bardeen spacetime as quantum corrected black hole: Grey-body factors and quasinormal modes of gravitational perturbations
University of Hradec Králové(赫拉德茨克拉洛韦大学);Tashkent International University of Education(塔什干国际教育学院);University of Tashkent for Applied Sciences(塔什干应用科学大学);National University of Uzbekistan(乌兹别克斯坦国立大学);New Uzbekistan University(新乌兹别克斯坦大学);Tashkent State Technical University(塔什干国立技术大学);Kimyo International University in Tashkent(塔什干化学国际大学);Mamun University(马蒙大学)
研究巴deen时空的轴向引力扰动,探讨量子修正对黑洞环状衰减和散射特性的影响,通过高阶WKB-Padé和时域方法计算quasi-normal模式,发现量子修正尺度影响屏障位置和频率特性。
2026-05-12 gr-qc
Correspondence between quasinormal modes and grey-body factors for massive fields in Schwarzschild-de Sitter spacetime
本研究证明在渐近de Sitter黑洞背景下,当有质量场的质量不是非常小时,即使多极数最低,似正规模与灰体因子的对应关系也能高精度成立,并填补了相关灰体因子研究的空白。
2024-12-27 gr-qc
Causal structure of acoustic spacetimes
所谓的“广义相对论的模拟模型”提供了许多特定的物理系统,这些系统远远超出了传统的广义相对论的范围,但却可以用弯曲时空的微分几何来很好地描述。具体来说,在移动的流体中的声扰动的传播是由“有效度量”来描述的,这些度量携带着由声音信号的交换确定的“因果结构”的概念。这些声学因果结构可以作为在洛伦兹度规存在的情况下不求助于广义相对论的爱因斯坦方程而可以做的事情的具体例子。(毕竟,基本的流体力学是由传统流体力学方程而不是爱因斯坦方程所支配的。)在本文中,我们仔细研究了声学时空的因果结构,重点关注那些包含声点或视界的时空,既为了了解与标准广义相对论的不同之处,也为了了解可能存在的相似之处。
2004-09-01 gr-qc
What are the numbers in which spacetime?
在一个公理化的框架内,我们研究了不同相对论中数(作为物理量)的可能结构。
2012-04-05 gr-qc math-ph math.LO
Why Does Quantum Field Theory In Curved Spacetime Make Sense? And What Happens To The Algebra of Observables In The Thermodynamic Limit?
本文旨在解释标题中提出的问题的一些基本事实,而没有文献中提供的技术细节。本文介绍了弯曲时空中量子场论的一些经典结果和量子统计力学的热力学极限。我们还简要地解释了这些结果在规范理论的大N极限下具有类似性。
2022-07-22 gr-qc hep-th
Radiation Memory, Boosted Schwarzschild Spacetimes and Supertranslations
我们研究了引力辐射记忆及其对外部为提升史瓦西时空的物体的渐近对称性的相应影响。首先,在线性化理论的背景下,我们考虑这样一个史瓦西体,它最初是静止的,然后经过一个辐射阶段,最后作为一个助推史瓦西体出现。我们表明,适当的延迟解决方案的外部史瓦西时空的这个过程中可以描述的传入克尔-Schild形式的史瓦西度规的初始和最终状态。一个输出的Kerr-Schild或时间对称度量不能给出正确的解。Kerr-Schild度量的线性化和非线性形式相同的特殊性质使我们能够将这一结果扩展到非线性区域的过程。然后,我们讨论了如何非线性记忆效应,及其相关的超平移,影响角动量守恒。我们的方法为研究记忆效应的非线性方面提供了一个新的框架。
2017-05-19 gr-qc
Dynamics of extended bodies in a Kerr spacetime with spin-induced quadrupole tensor
在Mathisson-Papapetrou-Dixon模型框架下研究了Kerr时空中扩展体的赤道运动特征。假设物体处于准平衡状态,并对外界扰动立即作出反应。除了质量,它完全由自旋决定,多极展开在四极阶被截断,带有自旋诱导的四极张量。径向有效势的研究允许解析地确定由于自旋和最后一个圆形轨道的相关频率引起的ISCO位移。
2015-07-27 gr-qc
Swimming in spacetime: the view from a Fermi observer
一个在弯曲时空中运动的扩展测试体通常不遵循测地线,因为它的多极矩和环境曲率之间的耦合会产生力。智慧提供了这一事实的一个例证,他表明,在弯曲时空中经历周期性形状变化的准刚体的运动一般偏离测地线。然而,Wisdom的分析最近受到了挑战,理由是物体的运动应该由Mathisson-Papapetrou-Dixon方程描述,并且这些方程预测了Wisdom所考虑的物体的测地线运动。我们试图通过研究史瓦西时空中内部运动的三脚架的运动来阐明这一问题,正如费米观察者在类时测地线上运动所看到的那样。我们发现,运动的描述敏感地依赖于三脚架内部运动的周期选择,但也依赖于三脚架“质心“的选择;对这个“质心“的合理(尽管不是唯一的)规定产生了一个符合智慧预测的运动:即使在给定相同的初始条件下,三脚架也会远离观察者。我们建议的途径之间的和解,这一结论和空的结果,显然遵循Mathisson-Papapetrou-Dixon方程的运动。
2017-12-18 gr-qc
Testing the nonclassicality of spacetime: what can we learn from Bell-Bose et al.-Marletto-Vedral experiments?
The Bose et al.- Marletto-Vedral(BMV)实验[S. Bose等人,物理修订版信函119,240401(2017); C. Marletto和V. Vedral,Phys. Rev. Lett. 119,240402(2017)]旨在通过观察引力产生的纠缠来证明时空是非经典的。然而,局域隐变量理论(LHVT)可以模拟纠缠关联。我们建议将BMV实验产生的纠缠扩展到Bell实验中的遥远量子粒子。违反贝尔不等式将排除LHVTs,这比BMV提议提供了更强的时空非经典性证明。
2022-01-02 gr-qc quant-ph
What are extremal Kerr Killing vectors up to?
在极值克尔时空中,视界基灵向量场在一个以固定纬度穿过视界的类时超曲面上为零,而在赤道平面内视界的两侧为类空。我们详细解释了这种行为是如何与视界外处处存在的类时基灵向量相一致的,以及它是如何在克尔时空的极限中产生的,在克尔时空中,视界外有一个类似的超曲面。
2012-06-27 gr-qc
The emergence of spacetime: what role for functionalism?
本文探讨量子引力研究中功能主义解释时空涌现的可行性与价值,指出其虽具可行性,但重要性仍未明确。
2024-04-17 gr-qc physics.hist-ph
Motion of spinning test bodies in Kerr spacetime
本文研究了广义相对论中自旋物体的运动。本文用多极近似方法导出了扩展试验体的运动方程,并对极-偶极试验体在Kerr几何赤道面上的轨道运动进行了分类。本文给出了自旋试验体近星点位移的精确表达式。研究了试验体自旋修正的影响,并与其它近似方案的结果进行了比较。
2014-09-23 gr-qc
Constraining spacetime torsion with LAGEOS
我们计算的修正轨道透镜Thirring效应(或框架拖曳)的存在下的时空扭转。利用Mao,Tegmark,Guth和Cabi的参数化框架,导出了旋转轴对称质量体的引力场中试验体的运动方程。我们计算的长期变化的交点和近心的。我们还展示了如何激光地球动力学卫星(LAGEOS)可以用来约束扭转参数。我们报告的实验约束获得使用的节点和近地点测量的轨道透镜Thirring效应。这使得LAGEOS和重力探测器B(GPB)互补的框架拖曳和扭转实验,因为它们限制了三种不同的扭转参数组合。
2011-07-12 gr-qc
What drives the time evolution of the spacetime geometry?
我表明,在一个一般的,不断发展的时空中,引力动量的变化率是有关的自由度的数量之间的差异,在散装和边界的区域。如果引力是一种突现现象,这就用热力学语言表达了引力场方程,这是一种自然的描述。在所有静态时空中,边界中的自由度的数量等于主体中的自由度的数量;即,这些时空维持着全息均分。正是对全息均分的背离驱动了时空的时间演化。这个结果相当于爱因斯坦的方程,提供了一个优雅的、全息的时空动力学描述。
2014-05-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Extended bodies with spin induced quadrupoles on circular equatorial orbits in Kerr spacetime
本文研究Kerr时空中自旋诱导四极矩的扩展测试体在圆赤道轨道上的运动,基于MPD方程,采用两种自旋补充条件,给出了轨道频率并建立了四速度-四动量关系。
2023-06-20 gr-qc
Observables of a test-mass along an inclined orbit in a post-Newtonian approximated Kerr spacetime to leading-order-quadratic-in-spin
本文导出了非自旋试验质量在旋转变形物体的相对论性引力场中的轨道运动,该物体不限于赤道平面或球形轨道。中心体的引力场由克尔度规表示,扩展到后牛顿二阶,包括线性和二次自旋项。借助新颖的正则变量和基于作用的方法,导出了轨道周期、内禀近星点推进和轨道面岁差。
2013-06-17 gr-qc
Kerr-Sen-Taub-NUT spacetime and circular geodesics
在杂化弦论的低能极限下,我们给出了一个服从经典运动方程的新解。该解表示一个带有电荷和重力磁矩的旋转质量。讨论了相应的守恒电荷。我们还研究了试验体在时空中的圆赤道运动。
2020-05-23 gr-qc
Dependence of the Black-body Force on Spacetime Geometry and Topology
在本文中,我们计算的修正黑体力(BBF)势由于时空几何和拓扑。最近发现的中性原子上的吸引力是由黑体发射的热辐射引起的,在这里,我们在具有球对称和柱对称的相对论引力系统中研究它。对于某些天体,我们发现修正后的黑体势大于平坦的情况,这表明当考虑弯曲空间时,这种修正是非常相关的。然后,我们考虑了四种情况:史瓦西时空,整体宇宙,非相对论无限圆柱和静态宇宙弦。对于球对称的大质量物体,我们发现出现了两种修正:一种是由于温度的引力修正,另一种是由于原子对向的立体角的修正。我们将所得结果应用于典型的中子星和太阳。对于整体黑洞,黑体势的改变是拓扑性质的,它是由于在该物体产生的时空中发生的中心立体角亏损。在局部平坦的圆柱形情况下,不存在对温度的引力修正,就像在全球的情况下一样。然而,我们发现了一个奇怪的事实,即BBF依赖于时空的拓扑结构,通过修改方位角,从而立体角。对于静态的宇宙弦,我们发现在厚度为零的情况下,力为零。
2017-12-15 gr-qc hep-th
Quantum spacetime: what do we know?
这是对一本关于量子引力和哲学的书的贡献。我讨论了量子引力问题的本质和起源。我检查的知识,可以指导我们解决这个问题,以及这种知识的可靠性。特别是,我将讨论由广义相对论产生的空间和时间概念的微妙变化,以及这些概念如何融入量子理论。本文还对量子引力研究所提出的方法论问题以及与之相关的科学哲学中的一些一般性问题进行了反思。
1999-03-12 gr-qc hep-th
Spacetime as a quantum many-body system
量子引力已经成为引力物理学和量子多体物理学之间的一个丰富的界面,它的双重目标是识别宇宙的微观组成及其基本动力学,并理解它们的集体性质以及时空和几何本身如何在宏观尺度上从它们中出现。在这篇简短的文章中,我们从这个突现时空的角度概述了量子引力的问题,并讨论了量子多体系统的思想和方法在量子引力研究中发挥核心作用的一些例子。
2017-10-08 cond-mat.other gr-qc hep-th
Application of Sturm's theorem to marginal stable circular orbits of a test body in spherically symmetric and static spacetimes
根据Sturm定理,我们重新研究了一个边缘稳定圆轨道(MSCO),如最内层稳定圆轨道(ISCO)的类时测地线在任何球对称和静态时空。本文讨论了爱因斯坦方程某些精确解的最小自相关函数。斯特鲁姆定理被明确地应用于科特勒(通常称为史瓦西-德西特)时空。此外,我们分析MSCO的球对称,静态和真空的解决方案外尔共形引力。
2015-08-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Revisiting the dynamics of a charged spinning body in curved spacetime
本文重新审视弯曲时空中带电自转体的运动,提出一种新的自旋条件,得到动量与速度平行的简化动力学模型,并证明其可由有效哈密顿形式导出,为带电Dirac粒子的经典描述提供新视角。
2025-02-26 gr-qc hep-th
Time transfer functions without enhanced terms in stationary spacetime -- Application to an isolated, axisymmetric spinning body
我们开发了一种新的微扰方法,用于确定一类时间传递函数在一个固定的时空时,它的度量是一个小变形的背景度量的时间传递函数是已知的封闭形式。扰动项表示为沿背景度量的零测地线路径的线积分。与迄今为止提出的其他程序不同,以这种方式获得的时间传递函数完全没有无界项,并且不会产生任何光旅行时间的增强。当背景度量是线性化的Schwarzschild度量时,我们的方法被证明是非常有效的。将它应用于绕对称轴缓慢旋转的孤立体,可得到可用任何符号计算机程序计算的积分。明确的表达式获得的质量偶极子和四极矩和主导的重力磁项所引起的自旋的身体。给出了2002年卡西尼实验的一个简单的数值讨论。
2022-12-13 astro-ph.EP gr-qc
Curved Spacetimes and Curved Graphene: a status report of the Weyl-symmetry approach
这是一份关于在弯曲的石墨烯时空上利用外尔对称性实现量子场论的正在进行的工作的状态报告。该方案从许多不同的角度积极实施。在此,我们指出已经做了什么,以及需要做什么。
2014-12-15 gr-qc hep-th
What does Quantum Field Theory in Curved Spacetime Have to Say about the Dark Energy?
本文对量子场的真空能问题作了简要的评述。有人认为,这种能量通常要么太大,要么太小,无法解释暗能量,然而,有一些建议,它将是影响当今宇宙动力学所需的顺序。回顾了反反应模型,并讨论了量子效应是否能与宇宙学常数发生反应的问题。
2002-10-28 astro-ph gr-qc hep-th
Approximate black hole binary spacetime via asymptotic matching
我们构造了一个完全解析的、广义相对论的、非自旋的黑洞二元时空,它近似地求解了空间和时间中任何地方的真空爱因斯坦方程,其中的黑洞是充分分离的。该度规是通过将每个黑洞附近的受扰史瓦西度规与远离它们的两体后牛顿度规和更远的两体后闵可夫斯基度规渐近匹配而构建的。渐近匹配是在不对特定时间片进行线性化的情况下完成的,因此只要二进制文件被足够好地分离,它就在所有时间动态有效。这种近似的全球度量可以用于长期的相对论磁流体动力学,围绕吸入超大质量黑洞的circumbinary磁盘的动力学演化,以研究各种现象。
2014-05-10 gr-qc
The two-body problem in 2+1 spacetime dimensions with negative cosmological constant: two point particles
该研究针对负宇宙学常数的2+1维广义相对论两体问题,限定研究点粒子及无质量等价情形,推导了系统总质量与自旋的解析表达式,推测黑洞形成阈值,并确定了不同全局几何形态的条件。
2024-07-05 gr-qc
The Cauchy Horizon In Black Hole-de Sitter Spacetimes
在过去的七年中,越来越多的证据表明,当宇宙学事件视界的表面引力大于柯西视界的表面引力时,黑洞-de Sitter时空中的柯西视界是经典稳定的。这种稳定性在黑洞的参数空间$(M,Q,J,Λ)$的有限但非零的区域中持续存在,这表明沉浸在德西特空间中的黑洞是强宇宙审查假说的反例。在这篇评论中,我们编年史的证据,并描述了第一步的程序,旨在更好地了解黑洞-德西特时空的内部数值工作。审查结束时对今后工作将发挥的作用作了推测性的说明。
1997-09-11 gr-qc
Vibrating systems in Schwarzschild spacetime: towards new experiments in gravitation?
本文研究了Schwarzschild时空中自由落体两体系统的高频振动效应。作为参考运动的同一系统没有振动的圆形轨道周围的中心体被认为是。振动引起的这种运动的扰动,其周期接近于轨道周期,与希罗科夫效应\cite{Shirokov:1973gr}的简单情况一致。在广义相对论中,微扰的振幅主要由高速效应所控制,高速效应在圆形轨道的半径$r$内线性增长,而在牛顿极限下幸存的主导项则衰减为$1/r$。因此,即使在很大的半径牛顿物理和广义相对论之间的显着差异被发现。我们给出了一个估计的这种影响的一些分子振动的系统绕地球运行。
2009-04-29 gr-qc
Self-force driven motion in curved spacetimes
我们采用弯曲时空中的Dirac-Detweiler-Whiting辐射和正则有效场。由此,我们直接导出了极端质量比两体问题背景测地线的协变形式的一阶微扰修正。修正包含了自作用力的贡献和一个背景度规相关项。
2014-05-16 gr-qc
Simulating Hawking radiation in quantum many-body systems: deviations from the thermal spectrum
本文利用量子场论与多体系统的对应关系,模拟静态时空中的霍金辐射,并展示了隧穿方法预测的热谱偏离可在多体模拟中观测到。
2025-08-07 gr-qc quant-ph
Multipole moments as a tool to infer from gravitational waves the geometry around an axisymmetric body
一个双星系统,由一个围绕一个大质量中心体运行的紧凑物体组成,将发射引力波,这将取决于中心体的时空几何形状。我们期望引力波观测值将以某种方式“编码”有关时空结构的信息。另一方面,人们已经知道了一段时间,围绕一个轴对称体的几何形状可以描述其(Geroch-Hansen)多极矩。因此,可以推测,使用多极矩可以被证明是一个有用的工具,用于提取这些信息。我们将尝试在这次演讲中展示这一点,遵循[F。D. D { \bf 52} 5707(1995)]和[T. P. Sotiriou和T. A. Apostolatos,Phys. Rev. D { \bf 71} 044005(2005)]。
2006-11-06 gr-qc
Self-consistent effective-one-body theory for spinning binaries based on post-Minkowskian approximation
本文将基于后闵可夫斯基近似的无自旋双星自洽有效单体理论推广至自旋黑洞双星,构造了有效旋转度规与改进哈密顿量,求得引力微扰Weyl张量分量的解耦方程与形式解,并给出了辐射反作用力和引力波波形表达式。
2024-09-25 gr-qc
Quadrupole effects on the motion of extended bodies in Kerr spacetime
根据狄克逊模型,在克尔背景下研究了具有偶极和四极结构的物体的运动,扩展了以前在史瓦西背景下所做的分析。在自旋和四极张量的坐标系分量均为常数的简化假设下,在质心沿赤道圆轨道运动,四个总动量与之一致的条件下,求解了整个演化方程,发现由于天体内部结构的原因,天体的运动偏离了测地线,导致了可测量的效应.假设银心是一个克尔超大质量黑洞,讨论了对绕银心运行的密近双星系统轨道周期测地值的修正.
2009-10-15 gr-qc
Marginally stable circular orbit of a test body in spherically symmetric and static spacetimes
我们研究了一个边际稳定的圆形轨道(MSCO),如最内层稳定圆形轨道(ISCO)的类时测地线在任何球对称和静态时空。结果表明,度量分量与沿测地线的运动常数是可分离的。我们还表明,一个度量组件$g_{rr}$与径向坐标$r$不影响MSCO。这表明,作为对引力的测试,任何ISCO测量都可以与引力红移实验归为同一类。还提到了爱因斯坦方程精确解的MSCO。
2015-08-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Generalized Carter constant for quadrupolar test bodies in Kerr spacetime
本文证明在Kerr时空中,具有黑洞自旋诱导四极耦合的自旋试验体存在一个广义Carter常数,该常数在自旋二阶微扰下守恒;但对中子星等一般致密天体的四极耦合,证明此类守恒量不存在。
2023-10-26 gr-qc
Simulating quantum field theory in curved spacetime with quantum many-body systems
本文提出了一个新的一般框架,建立了静态1+1维弯曲时空中的量子场论与量子多体系统之间的一一对应。我们证明了任意二维静态时空中的无质量标量场总是等价于一个依赖于场点的玻色子跳跃模型,而无质量Dirac场则等价于一个依赖于场点的自由哈伯德模型或一个依赖于场点的各向同性XY模型.提出了在囚禁离子系统中实现这种对应关系的一种可能的实验方法。作为模拟引力模型的应用,我们证明了它们可以用来模拟黑洞的霍金辐射,并研究其纠缠。在模拟模型中,我们还证明了黑洞是自然界中最混沌的系统,也是最快的扰乱器。我们还提供了一个具体的例子,说明如何从背洞物理学中获得有关量子多体系统的一些见解。
2020-05-05 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Mapping spacetimes with LISA: inspiral of a test-body in a `quasi-Kerr' field
未来的LISA探测器将成为高精度引力波观测的主要仪器。LISA预计将提供位于星系核中的大质量黑洞附近时空特性的信息。这些黑洞可以捕获恒星质量的致密物体,然后缓慢地螺旋上升,辐射引力波。天体的轨道运动和相关波形携带着关于大质量黑洞时空度量的信息,并且有可能提取该信息并通过实验识别(或不识别!)克尔黑洞。在本文中,我们奠定了一个实用的"时空映射"框架的基础。我们的工作是基于这样的假设,即大质量物体不一定是克尔黑洞,并且真空外部时空是静止的轴对称的,由稍微偏离克尔度规的度规描述。我们首先提供了一个简单的配方,通过添加到克尔度量的四极矩值的偏差,建立这样一个"准克尔"度量。然后,我们研究测地运动在这个度量,重点是赤道轨道。我们继续计算“组装”波形,我们与他们的克尔同行进行比较。我们发现,只要我们固定轨道参数,与克尔度规的适度偏差就足以在波形之间产生显着的不匹配。这一结果表明,试图使用克尔波形模板研究非克尔对象周围的EMRI可能会导致严重的损失信噪比和检测到的事件的总数。波形比较还揭示了一个"混淆"问题,即有可能将真正的非克尔波形与具有不同轨道参数的克尔模板相匹配。
2005-10-11 astro-ph gr-qc
ADM mass in warp drive spacetimes
当曲速气泡有质量时会发生什么?这个看起来很单纯的问题迫使人们仔细地形式化我们所说的曲速泡究竟是什么意思,我们所说的曲速泡相对于恒星“运动”究竟是什么意思,并迫使人们更加仔细地考察曲速驱动时空中的质量概念。这就是本文的目的。在这个过程中,我们将看到,关于“有效载荷”的经常被抛弃的评论甚至比通常假设的更简单,而质量可以以两种进一步的、不同的但微妙的方式出现在与翘曲引擎时空的联系中:一,翘曲气泡(而不是它的有效载荷)具有质量;二,质量是翘曲引擎在其前面移动的背景特征。为了简单起见,我们考虑零涡流场的通用Natário翘曲驱动器。由此产生的时空足够简单,可以精确和完全显式地计算所有的应力-能量分量,并验证(如预期的那样)零能量条件(NEC)被违反。同样,弱、强和主导能量条件(WEC、SEC、DEC)也被违反。事实上,这证实了社区的民间智慧,以及本作者最近(完全普遍,但隐含的)的结果,这些结果填补了以前的论点空白。然而,民间智慧在被相信之前应该被仔细和批判性地检验,并且目前的一般结果的例子将极大地帮助物理直觉。
2022-08-04 gr-qc
Just how long can you live in a black hole and what can be done about it?
我们研究的问题是在黑洞中的旅行能持续多久。根据我们的观察,我们做了两个假设。首先,对于从渐近区域进入黑洞的观测者,假设时空是全局双曲的,并且满足主能量和非负压条件,我们猜想他们在其中的旅程长度是由黑洞未来渐近“大小”的倍数所限定的。第二,对于具有${\Bbb R}^3$柯西曲面(或其适当的推广)并满足主能量和非负压条件的时空,我们推测在黑洞内任何地方的旅行长度也是有界的,尽管这里的界需要知道柯西曲面上的引力场的初始数据。我们证明了球对称的情况下,这些结构。我们还证明了存在一个上限的观察员躺在“深内”的一个黑洞的寿命,提供的时空满足类时收敛条件,并拥有一个最大的柯西曲面。此外,我们研究是否可以增加已经进入黑洞的观察者的寿命,例如,通过往洞里扔更多的物质最后,在附录中,我们证明了一个黑洞的事件视界的表面积$A$在一个球对称时空ADM质量$M_{\text{ADM}}$总是有界的$A \le 16πM_{\text{ADM}}^2$,如果未来零无穷是完整的,时空是全局双曲的,并满足支配能量条件。
1995-04-20 gr-qc
Relativistic rigid systems and the cosmic expansion
我们分析了在膨胀的宇宙学宇宙中,物体保持刚性的必要条件。首先,我们建立了一般时空中存在刚体的主要定理和定义,以及准局部刚性的新概念。我们将所得结果应用于均匀宇宙,探索与平坦时空的差异。我们讨论了如何刚体的概念有助于理解宇宙学中的空间膨胀。最后,以刚体系统为参考系,计算了引力能,并与文献中的结果进行了比较。
2020-08-26 gr-qc
What gravity waves are telling about quantum spacetime
我们讨论了由量子引力激发的各种修正的色散关系,这些色散关系可能会影响最近观测到的事件GW 150914的引力波信号的传播。我们发现,由特征量子引力质量尺度$M$的数据设置的界限太弱,约束这些情况下,在一般情况下,远远弱于预期的$M> 10^4\,\text{eV}$的色散关系线性修正$1/M$。我们通过给出$M$的下界,加上来自量子能层大小约束的上界来说明这个问题。我们还表明,一个唯象色散关系$ω^2 = k^2(1+αk^n/M^n)$是兼容的观察,并在同一时间,有一个唯象可行的质量$M>10\,\text{TeV}$只有在相当严格的范围$0<n<0.68$。值得注意的是,这是多尺度时空的领域,而不是已知的量子引力模型。
2016-06-28 gr-qc hep-th
Dynamics of extended bodies with spin-induced quadrupole in Kerr spacetime: generic orbits
利用Mathisson-Papapetrou-Dixon方程讨论了Kerr时空中扩展体的运动。我们首先求解了圆轨道的条件,并计算了质量四极子引起的轨道频移。结果表明,对于空间引力波探测器,在极端质量比的螺旋线中不需要考虑自旋诱导四极子。定量地研究了四极子与背景引力场耦合作用下扩展体自转速度随时间的变化。对于一般的轨道,我们数值积分Mathisson-Papapetrou-Dixon方程的演变的扩展体轨道克尔黑洞的运动。通过与经典偶极子近似的比较,揭示了扩展体四极矩对极端质量比系统的轨道运动和混沌动力学的影响。对于具有物理自旋和自旋诱导四极子的扩展体,我们没有发现任何混沌轨道。对引力波探测和脉冲星计时观测的可能影响进行了概述。
2016-11-23 gr-qc
Prolonging The Inevitable: Maximising survival time of an engine-equipped spacecraft between spatial hypersurfaces, as applied to the Schwarzschild spacetime
本文研究史瓦西时空中配备推进装置的航天器在穿过事件视界后的最大生存时间问题,给出椭圆积分形式的解析表达式,证明最优生存策略原理并推广至其他时空,同时给出典型情形下最优控制的定量收益。
2024-05-07 gr-qc
General theory of swimming in curved spacetimes
本文建立弯曲时空中游泳的协变理论,将广义相对论中轻质铰接物体的运动映射为狭义相对论问题,并证明快速周期下的简单几何相位位移仅在特殊条件下成立。
2025-06-10 gr-qc
Self-consistent Effective-one-body theory for spinless binaries based on post-Minkowskian approximation I: Hamiltonian and decoupled equation for $ψ^B_{4}$
本文基于后闵可夫斯基近似构建有效时空,通过将度规微扰按奇偶宇称划分,成功求得了 $ψ^B_{4}$ 的退耦方程,从而为无自旋双星建立了自洽的有效单体模型框架。
2024-09-25 gr-qc
Quasinormal modes for non-minimally coupled scalar fields in regular black hole spacetimes: Grey-body factors, Area spectrum and Shadow radius
黑洞微扰理论是研究黑洞与基本场相互作用的有效方法。由爱因斯坦广义相对论的修正而产生的一类特殊的黑洞解是规则黑洞(RBH),它可以用非线性电动拉格朗日量来构造。由于它们的重要性,我们有兴趣研究三种这样的RBH在外场扰动下的行为。事实上,我们调查的准正规模式(QNM)的大规模标量场附近传播的RBH这是非最小耦合的Ricci标量张量的背景几何。我们将尝试用WKB近似求出扰动的低准正规频率。我们还将研究QNM与黑洞的一些特征性质如灰体因子、面积量子化和阴影半径之间的关系。
2021-10-22 gr-qc hep-th
What is a photon in de Sitter spacetime?
Max Planck Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体研究所);Technische Universität München(慕尼黑工业大学)
研究揭示了德西特时空中的光子状态在无规范场的量子场论中普遍出现,并通过频谱表示建立了晚期时间行为的非微扰界限,挑战了传统红外领域观念。
2025-12-02 gr-qc hep-th
What does the Letelier-Gal'tsov metric describe?
最近,莱特利尔-伽尔佐夫时空的结构成为一个有争议的问题。我证明了在\cite{letgal}中提出的度量只定义在整个流形的一个稠密子集上。在它可以通过连续性在余项上定义的情况下,所得到的时空对应于一个静止w.r.t.的平行宇宙弦系统。对方.
2006-01-13 astro-ph gr-qc
Dynamical locality and covariance: What makes a physical theory the same in all spacetimes?
讨论了一个理论在所有时空(SPAS)上描述同一物理学意味着什么的问题。由于这个问题可能有很多答案,我们隔离了一个必要条件,SPAS属性,任何合理的SPAS概念都应该满足。这就要求,如果两个理论符合SPAS的共同概念,其中一个是另一个的子理论,并且在某个特定时空中同构,那么它们在所有全局双曲时空(给定维数)中应该同构。SPAS性质是在函子环境中制定的,其范围足以描述描述时空过程的一般物理理论,但需要非常小的假设。通过明确的结构,整个类的局部协变理论不满足SPAS属性,建立没有SPAS的概念涵盖所有这样的理论。它还表明,所有的局部协变理论服从时间片属性具有两个局部子结构,一个运动学(直接从函子结构获得)和其他动力学(从自然形式的动力学,称为相对柯西演化)。详细分析了相对柯西演化的协方差性质以及运动学和动力学子结构。调用本地协变理论动态本地,如果他们的运动学和动力学局部子结构相一致,它表明,类动态本地理论满足SPAS属性。作为在量子场论中的一个应用,我们给出了一个模型无关的证明,证明了对于服从动力学定域性的理论和典型假设,在所有时空中不可能协变地选择优选态.
2012-05-08 gr-qc math-ph math.MP