Quasinormal modes of charged squashed Kaluza-Klein black holes in the Gödel Universe
研究了哥德尔宇宙中具有压缩视界的五维带电Kaluza-Klein黑洞背景中标量微扰的准正规模.除了额外维度的紧致性的影响外,我们还揭示了波动力学中的宇宙转动效应。哥德尔参数影响的波的行为提供了一个有趣的洞察哥德尔宇宙。
2009-03-22 gr-qc hep-th
Kaluza-Klein black holes with squashed horizons and $d=4$ superposed monopoles
我们提出了新的解决方案的$d=5$爱因斯坦-杨-米尔斯理论描述黑洞与压扁视界。这些配置是渐近局部平坦的,并具有纤维丛$R\times S^1 \hookrightarrow S^{2}$的边界拓扑。在$d=4$图像中,他们描述了具有非阿贝尔磁荷和U(1)磁荷的黑洞解。
2006-06-23 gr-qc hep-th
Hawking radiation of scalar particles and fermions from squashed Kaluza-Klein black holes based on a generalized uncertainty principle
利用带电标量粒子和带电费米子的隧穿效应研究了五维带电静态压缩Kaluza-Klein黑洞的霍金辐射。与以往对压缩Kaluza-Klein黑洞霍金辐射的研究不同,我们考虑了由最小可测长度的广义不确定原理预言的唯象量子引力效应.我们导出了霍金温度对广义相对论的修正,这些修正与发射粒子的能量、紧致额外维的大小、黑洞的电荷以及压缩Kaluza-Klein几何中极小长度的存在有关.通过对修正的温度取极限,我们得到了五维和四维黑洞时空中已知的Hawking温度。研究表明,广义不确定原理可以减缓辐射引起的Hawking温度的升高,从而导致被压缩的Kaluza-Klein黑洞蒸发后产生普朗克质量量级的热力学稳定的残余.我们还发现,当被压缩的Kaluza-Klein黑洞的质量接近其剩余质量时,经广义不确定原理修正的霍金辐射的稀疏性可能变为无穷大.
2022-03-01 gr-qc hep-th
Strong gravitational lensing in a squashed Kaluza-Klein black hole spacetime
研究了具有压缩视界的Kaluza-Klein黑洞中的强引力透镜.我们发现额外维度印记的大小与光子球的半径、相对论图像的偏转角、角位置和放大率有关。假设银河系中心超大质量天体的引力场可以用这个度规描述,我们估计了强场极限下的引力透镜系数和观测量的数值。
2010-06-08 gr-qc hep-th
Mass and Free energy in Thermodynamics of Squashed Kaluza-Klein Black Holes
具有压缩视界的5维Kaluza-Klein黑洞的Abbott-Deser质量、Hamiltonian和Komar质量取不同的值。引入一对新的热力学变量的Komar质量,我们表明,每个质量可以被解释为一个热力学势与自己的自然变量,即所有的质量是相互关联的勒让德变换。发现新变量和引力张力代表了外视界的挤压。
2007-08-01 gr-qc hep-th
Kaluza-Klein Black Holes with Squashed Horizons
在五维Einstein-Maxwell理论下研究了带电静态黑洞的几何结构。我们所研究的黑洞具有压缩的$ {\rm S}^3$形式的视界,它们的渐近结构由四维平坦时空上空间无穷远处的扭曲的${\rm S}^1$丛组成。我们考虑的时空在黑洞附近是完全五维的,在无穷远处是四维的,有一个紧凑的额外维度。
2006-08-08 gr-qc hep-th
Tunnelling of scalar and Dirac particles from squashed charged rotating Kaluza-Klein black holes
研究了压缩带电旋转五维黑洞中标量粒子和狄拉克费米子的热辐射。为了获得黑洞的温度,我们使用隧道方法。在标量粒子的情况下,我们使用哈密顿-雅可比方程。为了考虑费米子的隧穿,研究了狄拉克方程。研究表明,在视界附近准经典极限下,标量粒子和费米子作用量的径向部分几乎相同,从而得到了两种情况下相同的温度表达式。
2014-10-08 gr-qc hep-th
Mass and Thermodynamics of Kaluza-Klein Black Holes with Squashed Horizons
最近在hep-th/0510094中发现了一个具有压缩视界的五维Kaluza-Klein黑洞解.黑洞时空是渐近局部平坦的,并且具有空间无穷大$S^1 \hookrightarrow S^{2}$。利用“边界反项”方法和推广的Abbott-Deser方法计算了该黑洞的质量。当选择适当的背景时,广义Abbott-Deser方法给出了与“边界反项”方法相同的质量。发现质量满足黑洞热力学第一定律。讨论了卡鲁扎-克莱因黑洞的热力学性质,并与未变形的五维Reissner-Nordström黑洞进行了比较。
2006-06-15 gr-qc hep-th
Kaluza-Klein Spectrometry beyond Consistent Truncations: The Squashed $S^7$
本研究利用Exceptional Field Theory计算超出一致截断范围的10、11维超引力Kaluza-Klein谱,并以压扁$S^7$为例验证了共形维数可由含Casimir算符的普适公式描述。
2023-02-23 gr-qc hep-th
Strong gravitational lensing in a squashed Kaluza-Klein Gödel black hole
本文研究了在具有整体转动的哥德尔宇宙中的一个压缩Kaluza-Klein黑洞的强引力透镜.结果表明,在压缩的Kaluza-Klein Gödel黑洞时空中,强引力透镜具有与Kerr情形不同的行为.在压缩的卡鲁扎-克莱因哥德尔黑洞时空中,光子球半径、最小碰撞参数、系数$\bar{a}$、$\bar{b}$和在$ϕ$方向上的偏转角$α(θ)$与光子是顺哥德尔宇宙的整体旋转还是逆哥德尔宇宙的整体旋转无关。而在Kerr黑洞中,逆行光子和逆行光子的这些量的值是不同的。此外,在压缩的Kaluza-Klein Gödel黑洞中,$\bar{b}$的系数随$j$的增大而增大,而在Kerr黑洞中,$\bar{b}$的系数随$a$的增大而减小.我们还探讨了挤压效应对该黑洞中强引力透镜的影响,发现在极度挤压的情况下$ρ_0=0$,系数$\bar{a}$为常数1,并且与哥德尔宇宙的全球旋转无关。进一步,我们假设银河系中心超大质量天体的引力场可以用这个度规来描述,并估计了强引力透镜中的系数和主要观测量的数值。
2011-05-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Improved generating technique for D=5 supergravities and squashed Kaluza-Klein Black Holes
最近,我们提出了一种基于三维约化理论的隐藏SO(4,4)对称性的三维阿贝尔向量场的五维超引力解生成技术。这种技术推广了早先为最小5维超引力而发展的$G_{2(2)}$产生技术(A. Bouchareb,G. Clément,C-M. Chen,中国粘蝇D. V. Gal'tsov,N. G. Scherbluk和Th. Wolf,Phys. Rev. D { \bf 76},104032(2007)),并且提供了用于在两种情况下形成对应的σ模型的陪集的新矩阵表示。在这里,我们进一步改进这些方法引入矩阵值的对偶过程,这有助于避免与解决的对偶方程的组件形式的困难。用这种新方法生成了一个五参数旋转带电Kaluza-Klein黑洞,在Tomizawa,Yasui和Morisawa用以前版本的$G_{2(2)}$生成技术构造的最近解的基础上,增加了一个参数。
2008-12-12 gr-qc hep-th
Strong Gravitational Lensing in a Charged Squashed Kaluza- Klein Gödel Black hole
本文研究带电压缩Kaluza-Klein Gödel黑洞中的强引力lansing。利用Bozza等人提出的对数项来考虑偏转角,研究了偏转角及其参数$\bar{a}$和$\bar{b}$的变化规律。我们假设星系中心的超大质量黑洞可以看作是Gödel背景下的带电压缩的Kaluza-Klein黑洞,利用透镜参数与观测量的关系,估计了不同电荷、额外维数和Gödel参数值下的观测量。
2013-10-20 gr-qc
Thin accretion disk around a Kaluza-Klein black hole with squashed horizons
研究了被压缩的Kaluza-Klein黑洞周围薄盘中的吸积过程,并探讨了额外维尺度$ρ_0$对盘的物理性质的影响.结果表明,随着$ρ_0$参数的增大,薄吸积盘的能流、转换效率、辐射温度、光谱光度和光谱截止频率减小,而吸积盘的内边界增大.这意味着额外维度尺度在盘的质量吸积过程中留下了印记。
2011-09-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stability analysis of Squashed Kaluza-Klein Black Holes with Charge
本文研究了带电荷的压缩Kaluza-Klein黑洞周围的引力和电磁扰动。由于本文所研究的黑洞时空具有$SU(2) \times U(1) \simeq U(2)$对称性,我们可以利用对称性的不可约表示Wigner函数$D^{J}_{KM}$来分离扰动方程的变量。本文主要讨论保持$SU(2)$对称性的$J=0$模。我们导出了$J=0$模的主方程,并讨论了这些模的稳定性。我们表明,模式的$J = 0$和$ K=0,\pm 2$和模式的$K = \pm (J + 2)$是稳定的,对小扰动的有效势的积极性。对于$J = 0, K=\pm 1$模,由于存在有效电势为负的区域(除了最大电荷情况),因此很难从总体上证明这些模的稳定性。一般来说,证明$J = 0, K=\pm 1$模式的稳定性是一个悬而未决的问题。然而,我们可以证明$J = 0, K=\pm 1$模在最大电荷情况下的稳定性,其中有效势在视界外为正。
2010-10-08 gr-qc hep-th
Thermodynamics of Squashed Kaluza-Klein Black Holes and Black Strings -- A Comparison of Reference Backgrounds --
研究了五维Einstein-Maxwell系统中压缩Kaluza-Klein(SqKK)黑洞和带电黑弦在不同背景参考时空下的热力学.有两个时空可能是给定有限引力经典作用量的参考时空:一个是四维闵可夫斯基乘以一个圆,另一个是KK π。由于拓扑结构的不同,SqKK黑洞的边界不能与原参考时空的边界完全匹配。然而,由此产生的经典作用量与由反项减法方案计算的作用量相一致。KK黑洞的边界与SqKK黑洞的边界具有相同的拓扑结构,并且可以与黑洞的边界完美匹配.所得的作用量取与用以前的参考时空所给出的结果不同的值。在简要回顾了黑洞解的热力学量之后,我们计算了几种热力学环境下的热力学势。最稳定的状态对于每种环境都是不同的:例如,在具有固定重力张力的等温环境中,KK介子是最稳定的状态。另一方面,当额外维度的大小固定时,Minkowski乘以一个圆是最稳定的。结果表明,这两个时空可以作为五维黑弦的参考时空。
2008-03-04 gr-qc hep-th
Strong gravitational lensing in a rotating Kaluza-Klein black hole with squashed horizons
研究了旋转压缩Kaluza-Klein(KK)黑洞时空中的强引力透镜.结果表明,在旋转压缩KK黑洞时空中的强引力透镜与在四维Kerr黑洞和压缩KK Gödel黑洞背景中的强引力透镜有一些不同的行为.在旋转压缩KK黑洞时空中,与通常的四维Kerr黑洞时空不同的是,边缘圆光子半径$ρ_{ps}$、系数$\bar{a}$、$\bar{b}$、在$ϕ$方向上的偏转角$α(θ)$以及相应的观测变量与光子是顺背景旋转还是逆背景旋转无关.此外,我们还发现,在旋转压缩KK黑洞中,对于固定的旋转参数$b$,随着额外维$ρ_0$尺度的增大,边缘圆光子半径$ρ_{ps}$和相对论像$θ_\infty$的角位置先减小后增大,而在被压缩的KK Gödel黑洞中,当整体转动参数$j$较小时,它们增大,而当整体转动参数$j$较大时,它们减小.在极端压缩情形下,旋转压缩KK黑洞中的系数$ρ_0=0$随旋转参数单调增加,而在压缩KK哥德尔黑洞中,系数$\bar{a}$是一个常数,与哥德尔宇宙的整体旋转无关.
2014-02-26 gr-qc
Shadow of a rotating squashed Kaluza-Klein black hole
研究了旋转压缩Kaluza-Klein(KK)黑洞的阴影,发现它具有不同于一般旋转黑洞的性质.结果表明,旋转压缩KK黑洞的阴影受第五维光子的比角动量的影响很大。特别是当参数在一定的范围内时,一般的黑洞不会出现阴影,而黑洞则不会出现阴影。在存在黑洞阴影的情况下,阴影的形状是一个完美的黑色圆盘,其半径随着黑洞的旋转参数而减小。另外,阴影半径随额外维数参数的变化也依赖于黑洞的旋转参数。最后,利用最新的观测资料,我们估计了银河系中心的超大质量黑洞Sgr $A^{*}$和$M87$中的超大质量黑洞的阴影角半径。
2019-09-30 gr-qc
Squashed black holes at large $D$
利用大$D$有效理论方法,我们构造了一个带/不带电荷的非极值和压缩黑洞的静态解,它描述了一个具有紧致维数的Kaluza-Klein时空中的球形黑洞.用$1/D$展开法解析求解了具有紧维和近视界几何的渐近背景。特别地,我们的工作表明,大的$D$限制可以应用于解决非平凡的背景与紧致化的方向,这导致一阶流动方程。此外,我们证明了极值极限一致地再现了已知的极值结果。
2021-12-29 gr-qc hep-th
Thermodynamics of five-dimensional static three-charge STU black holes with squashed horizons
我们给出了具有压缩$S^3$视界和三个不同电荷参数的五维静态Kaluza-Klein黑洞解的一个新的表达式.这个黑洞解属于$D = 5$ $N = 2$超引力理论,它的时空是局部渐近平坦的,并且具有空间无穷大$R \times S^1 \hookrightarrow S^2$。该解的形式非常简单,并能很方便地用反项法计算其守恒电荷。进一步表明,如果紧致额外维的长度可以看作是一个物理变量,那么我们的物理量完全服从黑洞热力学的微分第一定律和积分第一定律.
2013-11-28 gr-qc hep-th
Charged Black Holes in a Five-dimensional Kaluza-Klein Universe
在五维Einstein-Maxwell理论中,我们研究了Kaluza-Klein宇宙中带电黑洞的精确解.这个时空接近于五维卡斯纳解,它描述了在远区膨胀三维并收缩额外的维。度规在黑洞视界是连续的但不光滑。出现了一个轻微的曲率奇点,一个自由落体观察者可以穿越视界。视界是一个被压扁的三球,其大小是恒定的,度规在视界附近近似是静态的。
2014-08-20 gr-qc hep-th
Static four-charge squashed black hole in five-dimensional $STU-W^2U$ supergravity and its thermodynamics
School of Physics and Astronomy, China West Normal University(西华师范大学物理与天文学院)
本文提出了一种五维N=2超引力与三个向量多重体耦合的精确解的简洁表达式,该解代表一个具有挤压S³ horizon和四个独立电荷的静态Kaluza-Klein黑洞,并通过反常项方法计算了守恒电荷,证明了热力学量满足第一定律和Bekenstein-Smarr质量公式。
2026-05-18 gr-qc hep-th
A note on Klein-Gordon equation in a generalized Kaluza-Klein monopole background
本文研究了Klein-Gordon方程在一类五维几何中的解,它们具有与Gross-Perry-Sorkin解相同的对称性和渐近结构.除了全球正规度规,我们还考虑压扁卡鲁扎-克莱因黑洞的背景。
2007-06-21 gr-qc
A Correspondence between Ricci-flat Kerr and Kaluza-Klein AdS Black Hole
我们建立了$\mathbb{CP}^m$上的$U(1)$丛的压缩球上的Einstein引力与环面上的Kaluza-Klein AdS引力的显式对应。这使我们能够将奇维中所有角动量相等的Ricci平坦Kerr度规映射到带电的Kaluza-Klein AdS黑洞,这些黑洞可以被提升成为单旋转的M膜和D3膜。此外,我们发现的Ricci平坦的引力瞬子的AdS域壁之间的映射。特别地,超对称的螺栓瞬子对应于可以被解释为分布式M-膜和D3-膜的畴壁,而非超对称的陶布-NUT解产生了新的畴壁,可以被提升成为M-理论或IIB型超引力的解。这种对应也启发我们在四维Kaluza-Klein AdS引力中获得一个新的超势。
2021-04-07 gr-qc hep-th
Stable circular orbits in Kaluza-Klein black hole spacetimes
将粒子的运动归结为二维势问题,我们证明了在五维空间中,具有球视界的压缩Kaluza-Klein黑洞和具有两个球视界的多Kaluza-Klein黑洞存在稳定的圆轨道.对于一个单一的地平线,我们分析表明,最内层的稳定圆轨道的半径单调依赖于额外的维度的大小。对于两个视界,最内层稳定圆轨道的半径除了取决于额外维度的大小外,还取决于两个黑洞之间的距离。更确切地说,势的驻点集合由两个分支组成。对于大的分离,稳定的圆轨道存在于两个分支上,而不管额外维度的大小,特别是在一个分支上,稳定的圆轨道的集合对于小额外维度是连接的,但对于大额外维度有两个不连接的部分。对于小的分离,它只存在于一个分支上,并且最内层稳定圆轨道的半径随着额外维数的增加而单调增加。
2021-03-15 gr-qc hep-th
Godel metric as a squashed anti-de Sitter geometry
我们表明,非平坦因子的哥德尔度量属于一个单参数家庭的2+1维几何,也包括反德西特度量。这个家庭的元素允许一个一般化一个拉卡鲁扎-克莱因通常的3+1维哥德尔度量。它们的光锥可以被看作是反德西特光锥的变形,包括倾斜和挤压。这为这些时空的因果结构提供了一个简单的几何图像,反德西特几何作为因果安全空间和因果病态空间之间的边界出现。此外,我们构造了这些度量在4+3或3+4维平坦空间中的全局代数等距嵌入,从而以另一种方式说明了封闭类时曲线的出现。
1998-06-30 gr-qc
A black hole solution of higher-dimensional Weyl-Yang-Kaluza-Klein theory
在非阿贝尔卡鲁扎$-$ Klein理论的情形下,考虑了$(4+3)$维弯曲时空中的Weyl $-$ Yang引力规范理论.通过已知的降维方法得到了通常四维中含有新的自旋流项和能量动量张量的场方程的显式形式。在此极限下,当分别包含与圆形和压扁三球$S^{3}$相关的额外维数时,在广义Wu $-$-杨变换和某些特定翘曲函数的存在下,这些场方程允许(反)双子解和磁(反)爱因斯坦解以及非爱因斯坦解.(反)双子解具有与爱因斯坦$-$ Yang $-$ Mills系统的Reissner $-$ Nordström $-$ de Sitter黑洞相似的性质。然而,宇宙学常数自然地出现在这种方法中,它与常数翘曲函数以及三球半径有关。结果表明,挤压参数$\ell$不仅表现为常数电荷,而且它的符号可以决定溶液是双子/反双子还是反双子/反双子.利用幂级数方法还证明了在所考虑的模型中,非常数翘曲函数的存在对于寻找新的精确Schwarzschild类解是必不可少的。
2021-09-23 gr-qc hep-th
Classical tests of multidimensional gravity: negative result
在具有环形额外维的Kaluza-Klein模型中,我们得到了δ形物质源在弱场近似下的度规系数。这些度量系数被应用于计算频率偏移,近日点偏移,光偏转和参数化后牛顿(PPN)参数的公式。在最优近似下,频移公式与著名的广义相对论表达式一致。然而,对于近日点位移,光偏转和PPN参数$γ$,我们得到的公式$Dπr_g/[(D-2)a(1-e^2)]$,$(D-1)r_g/[(D-2)ρ]$和$1/(D-2)$分别,其中$D$是空间维数的总数。这些表达式仅在普通三维$(D=3)$空间的情况下与实验数据吻合良好。这个结果与额外维度的大小无关。因此,在所考虑的多维Kaluza-Klein模型中,点状质量不能产生与经典引力检验相对应的引力场。
2010-10-28 gr-qc hep-ph hep-th
Kaluza-Klein multidimensional models with Ricci-flat internal spaces: the absence of the KK particles
在本文中,我们考虑了一个多维Kaluza-Klein(KK)模型与Ricci平坦的内部空间,例如,卡-丘流形我们通过一个引力质量系统来扰动这个背景度量,例如,像太阳这样的天体。我们假设这些物质在外部空间是无压的,但它们在内部空间有相对论压力。我们表明,度规扰动不依赖于内部空间的坐标和引力质量应均匀涂抹在内部空间。这意味着,第一,对应于度规涨落的KK模不存在,第二,粒子相对于内部空间应该只处于量子态。在我们看来,这些结果看起来非常不自然。根据统计物理学,任何非零的温度都会导致波动,即KK模式。我们还得到了度量修正项的公式,这些修正项能够计算引力测试:光的偏转,雷达回波的时间延迟和近日点推进。
2014-01-09 gr-qc hep-ph hep-th
Observational appearance of Kaluza-Klein black holes
本文利用广义相对论光线追踪代码研究了Kaluza-Klein黑洞的光学性质,发现基于EHT对M87*的现有观测精度,其阴影无法与Kerr黑洞区分,需更高精度才能约束修正引力理论。
2023-09-10 gr-qc
Latent solitons, black strings, black branes, and equations of state in Kaluza-Klein models
在具有任意数量环形内部空间的Kaluza-Klein模型中,我们研究了描述致密大质量天体引力场的孤子解.我们挑选出物理上有趣的解决方案,对应于一个点状的质量。对于一般的解决方案,我们得到的状态方程的外部和内部空间。这些方程表明,点状质量孤子在所有空间都具有尘埃状的状态方程。我们还得到了PPN参数,从而给出了获得近日点位移、光偏转和雷达回波时间延迟公式的可能性。另外,引力实验对模型参数$τ= -(2.1\pm 2.3)\times 10^{-5}$有很强的限制。点状质量解与这个限制相矛盾。条件$τ=0$满足实验的限制,并定义了一类新的解决方案,这是无法区分的广义相对论。我们称这种解为隐孤子。黑弦和黑膜属于这一类。此外,内部空间的稳定性条件从潜在的孤子中挑出黑弦/膜,并导致唯一的黑弦/膜状态方程$p_i=-ε/2$,在内部空间和外部维数$d_0=3$的数量。外空间中具有尘埃状态方程的多维静态球对称理想流体的研究证实了上述结果。
2011-07-19 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Weak-field limit of Kaluza-Klein model with non-linear perfect fluid
本文的主要目的是构造一个可行的Kaluza-Klein模型满足可观测约束。为此,我们研究了内部空间具有球面紧化的六维模型。背景物质被认为是一个完美的流体的形式与非线性状态方程在外部/我们和内部空间和模型被设置为包括一个额外的裸宇宙学常数$Λ_6$。在弱场近似下,背景受到无压引力质量的扰动,引力质量是静态的点状粒子。理想流体状态方程的非线性使得同时求解许多问题成为可能。在这种配置中,参数化后牛顿参数$γ$等于1的要求首先确保了与太阳系中的重力测试(光的偏转和雷达回波的时间延迟)的兼容性,其精度水平与广义相对论相同。其次,它转化为不存在内部空间变化,因此引力势与牛顿引力势完全一致,从而确保不存在第五种力。第三,引力质量在外部空间保持无压,就像对待非相对论天体的标准方法一样,同时,在内部空间获得有效张力。
2019-07-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Weak-field limit of Kaluza-Klein models with spherical compactification: experimental constraints
研究了具有球面(半径为$a$)紧化的六维Kaluza-Klein模型的经典引力检验.该模型还包含一个裸多维宇宙学常数$Λ_6$。对应于这种近似的物质可以用理想流体来模拟,在外部空间用真空状态方程,在内部空间用任意的状态方程,参数为$ω_1$。例如,$ω_1=1$和$ω_1=2$分别对应于双态和卡西米尔效应。在特殊情况$Λ_6=0$下,参数$ω_1$也不存在:$ω_1=0$。在弱场近似下,我们用一个点状质量扰动背景辐射。我们证明了在$ω_1>0$情形下,扰动度规系数对通常的牛顿引力势具有Yukawa型修正。平方反比定律实验限制了模型的参数:$a/\sqrt{ω_1}\lesssim 6\times10^{-3}\ {cm}$。因此,在太阳系中,参数化的后牛顿参数$γ$以非常高的精度等于1。因此,我们的模型在与广义相对论相同的精度水平上满足引力实验(光的偏转和雷达回波的时间延迟)。我们还证明,我们的背景物质提供了稳定的紧化的内部空间的情况下$ω_1>0$。然而,如果$ω_1=0$,则参数化后牛顿参数$γ=1/3$,这与观察结果强烈矛盾。
2012-02-09 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Kaluza-Klein models: can we construct a viable example?
在Kaluza-Klein模型中,研究了Einstein方程的孤子解.给出了近日点位移、光偏转、雷达回波时延和PPN参数的计算公式。我们发现孤子参数k应该很大:|k| \geq 2.3 \times 10 ^4。我们定义了一个孤子解,它对应于一个点状的质量源。在这种情况下,孤子参数k = 2,这显然与此限制相反。类似的问题也发生在静态球对称理想流体的状态方程在所有维度的尘埃。这两个模型的共同点是在我们的三维和额外维度中有相同的状态方程。所有尺寸均同等对待。为了与观察一致,有必要打破外部/我们和内部空间之间的对称性。它发生的黑弦是特殊的例子孤子与k \to \infty。对于这样的k,黑弦与观测是一致的。此外,我们表明,它们是唯一的孤立子,在同一水平的协议与观察,在广义相对论。黑弦可以看作是理想流体,在外部/我们的空间中,状态方程为p_0 = 0,在内部空间中,状态方程为p_1 =-(1/2)ε。后一个方程是由于额外维度中的负张力。我们还证明了三维的外部空间是一个特殊的。只有在这种情况下,我们才得到后一个状态方程。证明了黑弦状态方程满足内空间稳定的必要条件。因此,黑弦是天体物理对象的可行模型的良好候选者(例如,Sun),如果我们能对构成这些物体的粒子的负张力提供满意的解释。
2010-12-07 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Gravitational Lensing and Extra Dimensions
研究了额外时空维n下低能标度引力理论中的引力透镜和光的弯曲。我们发现,由于存在自旋2卡鲁扎-克莱因态的紧化,一个修正的偏转角与光子能量的强二次依赖。与爱因斯坦广义相对论预测的在可见光波段掠过太阳的光子的偏转角没有偏差,准确度为15%(90% c.l.)这意味着尺度M_S必须大于1.4(2/(n-2))^{1/4} TeV,并且对于n=2近似为4 TeV。这个下限与对撞机物理约束的下限相当。使用更高能量光子的引力透镜实验可以提供更强的约束。
1999-08-26 astro-ph gr-qc hep-ph
Solar System Tests of Higher-Dimensional Gravity
广义相对论的经典检验--光偏转、时间延迟和近日点位移--与大地岁差检验一起,被应用于被称为卡鲁扎-克莱因引力的理论的五维扩展,使用四维史瓦西度规的模拟。近日点推进和大地岁差的计算推广的情况下,第一次沿额外的坐标的动量和自旋的分量不为零。使用长基线无线电干涉测量法测量太阳周围的光弯曲、使用海盗号着陆器测量火星以及水星近日点进动的现有数据都限制了与度量的额外部分相关的小参数b在太阳系中小于|b| <0. 07。如果对太阳扁率有更好的限制,从近日点岁差中可以得到一个数量级的灵敏度增加。重力探测器B卫星对大地岁差的测量将显著改善这一点,探测b值的精度为1/10^4或更高。
2000-03-08 gr-qc
Linear perturbations of black holes: stability, quasi-normal modes and tails
黑洞有其固有的振荡,称为准正规模。天体物理学黑洞的固有振荡在不久的将来可以借助引力波探测器观测到。准正规模在测试黑色物体的稳定性、反德西特/共形场论(AdS/CFT)对应以及更高维度理论(例如膜世界场景和弦论)中也非常重要。本论文回顾了大量的工作,这些工作提供了一个广泛的类黑洞在四维和更高维的各种自旋和引力微扰的领域的准正规谱的深入研究。我们用数值方法研究了准正规模对一些因素的依赖性,如时空中存在宇宙学常数、Gauss-Bonnet参数或以太,以及谱对黑洞和场参数的依赖性。通过对拟正规谱的分析,我们研究了高维Reissner-Nordstrom-deSitter黑洞,具有压缩视界的Kaluza-Klein黑洞,Gauss-Bonnet黑洞和黑弦的稳定性.特别注意各种黑洞背景下质量场的演化。我们考虑了它们的准正态振铃和晚时尾。此外,我们提出了两个新的数值技术:一个概括的Nollert改进的Frobenius方法高维问题和一个定性的新方法,它允许计算准正常频率的黑洞,其中的度量是不知道的分析。
2009-05-26 gr-qc