Temperature of free gravitational field: A geometrical perspective
University of KwaZulu-Natal(夸祖鲁-纳塔尔大学)
通过几何方法将自由引力场的热力学温度与Newman-Penrose标架中实零测地线的非仿射性联系起来,在适当极限下统一了多种温度函数,并推导了温度函数的几何和因果输运方程。
2026-06-23 gr-qc
Gravitational waves during Higgs inflation from complex geometrical scalar-tensor theory of gravity
本研究在复几何标量-张量引力理论下探究希格斯暴胀末期的度规张量涨落,考虑希格斯场相关真空项的额外贡献与对称群修正的非正则函数对标度的影响,得到符合PLANCK 2018结果的近标度不变谱和标量张量比。
2023-06-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Chrono'Geometrical Structure of Special and General Relativity: Towards a Background-Independent Description of the Gravitational Field and Elementary Particles
由于当代物理学的主要开放问题是找到一个统一的描述的四个相互作用,我们提出了一个可能的方案,到目前为止,只有在经典的水平,是能够englobe实验,从实验空间引力到原子和粒子物理。在考虑到闵可夫斯基时空的非动力学时-几何结构(参数化闵可夫斯基理论和静止坐标系瞬时形式),特别是非线性的约定性(重新表述为规范自由)的形式下,对狭义相对论物理进行了重新表述,在一类可以去参数化为闵可夫斯基时空的时空中提出了正则度规和四元引力模型。在它们中,有可能给出对引力场和物质的后闵可夫斯基背景无关的描述。对这些时空的动力学时间几何结构的研究可以面对解释性的问题,如点事件的物理识别(黑洞论证),惯性(规范)和潮汐(狄拉克观测量)效应之间的区别,广义相对论中的动力学性质,以及发现背景独立的引力波。这些发展是可能的,在哈密顿水平,由于系统地使用Dirac-Bergmann理论的约束。最后,提出了一个新的坐标和背景无关的引力量子化方案。
2004-04-29 astro-ph gr-qc hep-th
Gravitational Effects on Quantum Coherence in Neutrino Oscillation
本文研究了在Schwarzschild度规中传播的两味中微子的量子相干性。事实上,我们通过计算Leggett-Garg不等式(LGI)中的参数$K_{3}$和计算$l_{1}$ -范数${\cal C}(ρ)$,对这个问题进行了定性和定量的研究.利用弱场近似,我们证明了引力效应在一定的能量区间上使$K_{3}$的最大值减小,使得没有破坏,而保持量子相干性的最大值${\cal C}(ρ)$不变。
2022-05-04 gr-qc hep-ph quant-ph
Critique of an Experiment Regarding Quantum States in a Gravitational Field and Possible Geometrical Explanations
我们讨论了Nesvizhevsky等人进行的一个实验。由于这是第一个声称观测到引力量子态的实验,因此有必要研究结果的所有替代解释。在应用量子力学的学生专题课程中,我们考虑了由于形成的“空腔”而引起的实验装置的几何形状的量子力学效应的可能性。我们试图重现实验结果仅使用几何参数。由于几个未知参数的影响,我们的结果仍然是不确定的。
2002-06-06 astro-ph gr-qc quant-ph
Quantum Memory in Scalar-Induced Gravitational Waves
Center for Fundamental Physics and School of Artificial Intelligence, Hubei Polytechnic University(湖北理工学院基础物理中心与人工智能学院)
本文揭示标量诱导引力波可保留残余量子信息,通过导出标量反常相干性与张量协方差矩阵的传递关系,提出连接协方差和相位敏感应变关联作为探测原初量子相干性的探针。
2026-06-23 gr-qc hep-ph hep-th
Conformal Gauge Relativity - On the Geometrical Unification of Gravitation and Gauge Fields
给出了一个依赖于几何变量(度规、仿射联络、规范群生成元)的拉格朗日量,它与广义相对论相容。它产生了电磁学和其他规范场以及引力的动力学,同时它为连续物质的应力-能量张量提供了几何基础。揭示了这种积分下的几何不变原理,并得到了相应的场方程。该理论是在四维实流形的切空间上发展的,生成元成为齐次洛伦兹群的生成元。
2010-08-13 gr-qc physics.gen-ph
Noether charges in the geometrical trinity of gravity
在一般的度规-仿射引力理论中导出了诺特流,阐明了引力熵和能量动量的全息性质。主要结果是验证了能量-动量问题在Noether形式中的正则解。
2022-01-12 gr-qc hep-th
Gravitational quantum dynamics: a geometrical perspective
我们提出了一个引力量子动力学理论,结合量子场论的粒子动力学的时空与经典爱因斯坦的广义相对论在非黎曼Finsler空间。该方法基于文献[1]中提出的量子力学的几何化,将量子效应和引力效应结合到由与物质量子场相关的量子势引起的Finsler空间的整体曲率中。为了使这一理论与广义相对论相容,量子效应在量子场论的框架中描述,其中通过定义合适的时空叶理引入了多体系统的“一致性”的协变定义。在爱因斯坦的引力理论中,粒子动力学最终是通过弯曲时空流形中的测地线方程来描述的。
2021-01-02 gr-qc quant-ph
Geometrical Aspects of non-gravitational interactions
在这项工作中,我们寻找非引力的几何描述。提出了研究点状粒子与电磁外场相互作用的基本思路。为此,我们引入了真时空的概念,它使我们能够以类似于广义相对论描述引力的方式来描述这种相互作用。定义这种几何的场方程类似于爱因斯坦方程,一般来说,能量-动量张量包含粒子和外场的信息。在这种形式主义中,我们认为粒子路径是弯曲时空中的测地线,因此,电磁力是以纯粹的几何方式理解的。
2016-03-10 gr-qc physics.class-ph
Geometrical optics for scalar, electromagnetic and gravitational waves in curved spacetime
几何光学展开将求解波动方程的问题简化为求解沿射线的输运方程。在这里,我们考虑标量,电磁波和引力波传播的弯曲时空在广义相对论。我们表明,每一个是由一个波动方程具有相同的主要部分。因此:每个波以光速沿着射线传播(恒定相位的超曲面的零发生器);波振幅的平方与光束的截面成反比地变化;并且偏振沿着射线平行传播(Skrotskii/Rytov效应)。我们表明,光学标量的光束,和各种纽曼-彭罗斯标量描述一个平行传播的零四,可以通过求解输运方程的二阶制剂。与萨克斯方程不同的是,这个公式使得在一个同余的第一个共轭点之外找到这样的标量变得简单,在那里相邻的射线交叉,标量发散。我们讨论了微分进动的光束,导致修改后的相位的几何光学展开。
2018-06-22 gr-qc
Geometrical features of (4+d) gravity
我们得到了(4+d)维Kaluza-Klein理论引力扇区的真空球对称解.在参数空间的不同区域,解可以描述裸奇点或黑洞或虫洞。我们还推导出,通过执行共形重新标度,在四维时空中的相应图片。
1998-06-18 gr-qc hep-th
Coherence as witness for quantumness of gravity
我们提出了一种干涉设置,利用量子相干性的概念,提供量子签名的重力。由于在将非相干态转变为相干态的设置中存在额外的质量,引力开始发挥重要作用。这个推论利用了这样一个事实,即在某个位置的量子相干性不能被在一个单独位置的局部作用所改变。在存在引力场的情况下,非相干态转变为相干态的能力提供了引力量子化的特征。我们还观察到,结果保持不变的存在下的非平凡量的去极化噪声。
2020-04-04 gr-qc hep-th quant-ph
A Geometrical Approach to Strong Gravitational Lensing in f(R) Gravity
我们提出了一个框架内的f(R)引力的球对称时空中的透镜的研究。对于任意的f(R)理论,我们导出了零测地线的传播方程,以及弯曲角的表达式,然后将其应用于R^n引力的精确球对称解。我们发现,在这种情况下,与GR相比,R^n引力理论预期会有更多的弯曲,并且依赖于n的值和入射零测地线的最近接近距离的值。
2010-02-10 astro-ph.CO gr-qc
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
Quantum gravitational optics: the induced phase
考虑了弯曲时空中包含真空极化效应引起的相互作用的扩展麦克斯韦方程的几何近似。考虑到这些QED相互作用,利用几何光学中的程函方程与描述粒子运动的Hamilton-Jacobi方程的相似性,我们研究了修正理论的相结构。存在着一个复杂的、局域的诱导相位,它被认为是导致经典光线图像改变的原因。通过对这一诱导相的研究,可以得到QGO的主要特征。我们讨论了传统和修正的几何光学的初始原理,并比较了结果。
2007-03-26 gr-qc
Gravitation and Electromagnetism as Geometrical Objects of a Riemann-Cartan Spacetime Structure
本文首先证明了任何引力场加自由电磁场的耦合系统都可以用几何方法描述,即以电磁场的能量-动量为源项的麦克斯韦方程组和爱因斯坦方程都可以由一种特殊的Riemann-Cartan时空结构的标量曲率R成正比的几何拉格朗日量导出,其中这些场被识别为结构的几何对象。此外,我们表明,扭曲张量的特定的黎曼-嘉当时空结构,我们的理论编码相同的信息作为一个包含在陈-西蒙斯项是成比例的自旋密度的电磁场。其次,我们证明了通过在几何拉格朗日量中加入一个描述电磁流与一般电磁场加引力场相互作用的项和一个描述电流的物质载体的项,我们得到了具有源项的麦克斯韦方程组和具有电磁和物质项的能量动量张量之和作为源项的爱因斯坦方程。最后用尘埃带电物质模拟电磁流的载体,得到了洛伦兹力方程。此外,我们证明了我们的理论是规范不变的。我们还简要地讨论了我们目前的企业的原因。
2011-12-19 gr-qc math-ph math.MP
Constraints on probing quantum coherence to infer gravitational entanglement
寻找一个可行的方案来检验引力相互作用的量子力学性质已经吸引了越来越多的关注。到目前为止,引力介导的纠缠产生似乎是潜在实验的关键因素。在最近的一项研究中[D]。Carney等人,Phys. Rev. X Quantum 2,030330(2021)]结合原子干涉仪和低频机械振荡器,提出了用于验证这种纠缠产生的相干恢复测试。由于只对原子进行测量,该协议绕过了相关测量的需要。在这里,我们探索这样一个协议的配方,并特别发现,在设想的制度与高热激发,半经典模型,其中没有纠缠的概念,也给出了相同的实验签名。我们阐明在一个完全的量子力学计算,纠缠是不是在相关的参数制度的复兴的来源。我们认为,在其目前的形式,建议的测试是唯一相关的,如果振荡器几乎是在一个纯粹的量子态,在这种制度的影响太小,无法测量。我们进一步讨论了潜在的开放式结局。这些结果突出了在测试物理系统的量子力学性质时,明确考虑量子情况与经典期望的不同的重要性和微妙之处。
2021-11-08 gr-qc hep-th quant-ph
Gravity Equivalent to Teleparallelism: Some Basic Geometrical Aspects
本文回顾了关于Teleparallel Gravity的著作,指出其以挠率和Weintzenböck connection替代General Relativity的曲率来描述引力,并简要讨论了其优势。
2024-05-31 gr-qc
Gravitational waves and geometrical optics in scalar-tensor theories
探测通过宇宙结构传播的引力波(GW)可以提供有关我们宇宙的几何形状和内容以及引力基本理论的宝贵信息。为了检验可能偏离广义相对论的情况,有必要在修正的引力环境中分析引力波如何在扰动的宇宙时空中传播。在几何光学的框架内工作,我们开发工具来解决广泛类别的标量-张量理论的这一主题,包括标量和张量模式之间具有非最小、导数耦合的场景。我们确定了相应的GW振幅和偏振张量的演化方程。前者满足广义演化方程,其中包括可能的影响,由于有效普朗克尺度的变化;后者可能无法平行运输沿GW测地线,除非满足某些条件。我们将我们的一般公式应用于具有单位张量速度的标量张量理论,然后专注于GW在扰动时空中的传播。我们确定的GW光度距离和偏振张量的演变,这取决于修改后的重力和宇宙学扰动的影响的标准公式的校正。我们的研究结果可以构成一个起点,从不同的部门,可以影响GW通过宇宙时空传播的简并之间解开。
2020-09-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
FKWC-bases and geometrical identities for classical and quantum field theories in curved spacetime
Fulling、King、Wybourne和Cummings(FKWC)提出在弯曲时空中的场论中,在群论考虑的标准基础上,系统地展开黎曼多项式。他们还显示了这样的基地标量黎曼多项式的阶数为8或更少的导数的度量张量和张量黎曼多项式的阶数为6或更少。在这里,我们提供了一个略有修改的版本的FKWC基地以及一个重要的列表中的几何关系,我们已经在最近的工作。这些关系与时空的维度无关。在我们看来,它们有助于实现快速和容易地,用手,非常繁琐的计算,以及,当然,提供不可约的表达式所获得的所有结果。它们对从事引力物理工作的人很有帮助,特别是(i)处理经典引力波理论的某些方面,如辐射反应问题,(ii)处理量子场论、随机半经典引力和高阶引力理论的正则化和重整化。
2008-05-12 gr-qc hep-th
Geometrical Expression for the Angular Resolution of a Network of Gravitational-Wave Detectors
我们报告的第一次一般几何表达式的任意网络的干涉引力波(GW)探测器的角分辨率时,GW的到达时间是未知的。我们明确地示出了决定GW检测器网络的角分辨率的元素。特别是,我们示出的角分辨率的依赖性对探测器的投影所形成的区域,以及它们是如何加权的灵敏度的个别探测器。数值模拟被用来证明当前GW检测器网络的能力。我们确认,角分辨率是沿着目前的LIGO-Virgo探测器形成的平面差。如果将所提出的新GW检测器LCGT或AIGO添加到网络中,则可以实现角分辨率的几倍到十倍以上的改进。我们还讨论了我们的研究结果的GW探测器网络的设计,最佳定位方法为一个给定的网络,和电磁后续观测的影响。
2010-03-12 astro-ph.CO gr-qc
Relativistic quantum geometry from a 5D geometrical vacuum: gravitational waves from preinflation
在这项工作中,我们通过研究定义在5D(背景)Riemannian流形上的5D真空的扩展Einstein-Hilbert作用量的边界条件,引入了现代卡鲁扎-克莱因理论上的相对论量子几何(RQG)。我们引入了一个描述从背景流形到扩展流形的位移的连接,在这个连接上,包含宇宙学常数的5D真空爱因斯坦方程描述了标量场$σ$的动力学,它负责描述所述位移,并遵守依赖于相对论观测者的相对论量子代数。在我们的形式主义中,额外维被认为是类空的,因此是非紧的。在考虑额外维度上的静态叶理后,我们得到了在4D诱导弯曲黎曼流形上的4D(弯曲)背景上传播的引力波的动力学。最后给出了一个研究早期宇宙的前暴胀模型的例子。我们从普朗克2018年的观测中得到了一些约束。
2019-04-18 gr-qc
The Affine Structure of Gravitational Theories: Symplectic Groups and Geometry
从对称性和仿射结构的观点给出了引力理论的几何描述。我们展示了如何重力,被认为是一个规范理论,可以一致地实现的非线性实现的共形仿射群在一个间接的方式:由于部分同构之间的$CA\left( 3,1\right) $和中心扩展的$Sp\left( 8\right) $,我们执行一个非线性实现的中心扩展(CE)$Sp\left( 8\right) $在其半简单的版本。特别地,我们从引力的丛结构出发,导出了共形仿射李代数,然后通过非线性实现,定义了陪集场变换、Cartan形式和逆Higgs约束。最后,我们讨论了几何拉格朗日函数,其中包含了所有关于物质场及其相互作用的信息。
2014-01-25 gr-qc hep-th
Quantum coherence, radiance, and resistance of gravitational systems
我们开发了一个通用的框架,开放的动力学系综的量子粒子受时空波动的平坦背景。任意数量的相互作用玻色子和费米子粒子被认为是。一个系统的方法来产生的引力波在量子域恢复已知的经典极限的四极辐射公式和反向反应耗散。经典的引力辐射和吸收关系被量子化为量子场论对应的算符和量子系综平均。某些与因子排序有关的一致性问题已经得到处理和解决。使用这里建立的理论公式与数值模拟的量子制度,我们讨论了潜在的新的影响,包括通过引力子的自发发射和集体放大辐射的引力波的相关量子粒子的退相干。
2017-09-27 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
The Geometrical Trinity of Gravity
引力的几何性质来自等效原理所规定的普遍性。在广义相对论的通常表述中,引力相互作用的几何化是根据时空曲率进行的,这是现在对引力的标准解释。然而,这不是唯一的可能性。在这些笔记中,我们讨论了平坦时空中的广义相对论的两种替代的、尽管是等价的表述,在这种表述中,引力完全归因于挠率或非度规性,从而提出了同一基本理论的三种看似无关的表述的存在。基于这三种不同的广义相对论表述,我们讨论了广义相对论的一些扩展。
2019-03-15 gr-qc hep-th
Transformations of units and world's geometry
单位变换的问题主要是在几何的范围内处理的。它表明,Weyl可积几何是一个一致的框架制定的引力定律,因为基本法律上,这种几何休息是不变的单位下的点相关的变换。黎曼几何不满足这个要求。时空奇点,然后被证明是一个错误的选择的后果的几何制定的引力定律。这一结果进行了讨论,特别是施瓦拉兹希尔德黑洞和弗里德曼-罗伯逊-沃克宇宙学。论证了外尔可积几何作为一种隐含着物质的量子效应的几何。提出了几何相对性的概念。这个概念可能代表了广义相对论的一个自然延伸,以包括单位变换群下的不变性。
2000-10-19 gr-qc hep-th
Geometrical origins of the Universe dark sector: string-inspired torsion and anomalies as seeds for inflation and dark matter
在一个温和的尝试,提出潜在的新的范式在宇宙学,包括它的暴胀时代,并发起讨论,我在这篇文章中回顾了一些新的,字符串启发的宇宙模型,这需要一个纯粹的几何起源的黑暗部门的宇宙,但也观察到的物质-反物质不对称。该模型包含引力(弦模型独立,卡尔布-雷蒙(KR))轴子场耦合到原始引力异常通过CP违反相互作用。反常项是格林-施瓦兹反项的四维时空余项,出现在(玻色子)无质量引力弦多重态的自旋1反对称张量场的场强定义中,它也扮演着挠率的完全反对称分量的角色。我如何在这样的宇宙学的存在下,原始的引力波可以导致异常的凝聚和动力学膨胀的“运行真空模型”的类型,没有外部的暴胀,但也leptogenesis在辐射时代由于异常引起的洛伦兹和CPT违反KR轴子背景。我还讨论了如何扭转相关的KR-轴子可以获得质量在QCD时代,从而发挥作用(的一个组成部分)暗物质。对该模型的暴胀和后暴胀(特别是现代)时代的唯象考虑进行了简要讨论,包括其缓解当前时代宇宙学数据中观察到的紧张局势的潜力。
2021-08-04 gr-qc hep-ph hep-th
Entanglement, Discord, and Residual Coherence in Scalar-Induced Gravitational Waves
Hubei Polytechnic University(湖北理工学院)
研究标量诱导引力波中残余量子信息特征,通过协方差矩阵描述退相干双模压缩高斯态,导出反常标量相干性对张量相干性的贡献,并提出可观测的协方差信号。
2026-09-22 gr-qc hep-ph hep-th
A Non-singular Theory of Gravity
我们提出了一个几何引力理论,它减少到爱因斯坦的理论弱引力势,并有一个奇异性自由模拟的史瓦西度规。
1994-03-04 gr-qc hep-th
Energy and entropy in the Geometrical Trinity of gravity
所有的能量都是引力能。这是等效原理的结果,根据等效原理,引力是普遍的相互作用。这种相互作用的物理电荷仍然没有公开,但几何三位一体的降临为这个基础问题开辟了一个新的途径。在这里,它提供了一个背景独立的统一,非协变的方法,伯格曼-汤姆森,库珀斯托克,爱因斯坦,冯弗洛伊德,兰道-Lifshitz,Papapetrou和温伯格。首先,Noether电流推导出一个通用的Palatini引力理论与通用的物质场耦合,然后,典型的,即唯一的费用是稳健的推导和分析,特别是在度量远程平行和对称远程平行版本的广义相对论。这些结果以及它们在黑洞和引力波中的应用都是新的。
2022-05-19 gr-qc
New Possibilities for Observational Distinction Between Geometrical and Field Gravity Theories
本文回顾了引力物理学的重要观测试验。这样的测试能够澄清关于引力相互作用本质的关键问题:引力是空间的曲率吗?还是引力和其他物理力一样是闵可夫斯基平坦空间中的物质场?到目前为止,所有实际进行的实验都不允许在引力物理学中区分这两种选择。Poincare-Feynman方法中定义明确的正能量动量引力场的存在导致了引力物理和宇宙学的根本变化,这一点可以通过实验室实验和天体物理观测来检验。本文讨论了几何广义相对论和场引力理论在观测上区别的新的可能性。其中:标量排斥力对牛顿引力相互作用的贡献,旋转物体的后牛顿平移运动,小质量物体对光的引力偏转,球形脉动恒星的标量引力辐射,大质量物体极限半径、表面、磁场的存在,相对论性致密物体不存在奇点和视界。
2008-09-13 astro-ph gr-qc
Unified prescription for the generation of electroweak and gravitational gauge field Lagrangian on a principal fiber bundle
电弱理论的Glashow-Weinberg-Salam规范场拉格朗日量和引力的Townsend-Zardecki作用量都是从时空主纤维丛上同一类型的Yang-Mills Weil形式获得的,对称群分别为U(2)和SO(2,3)。本文给出的统一几何方法表明,纤维丛约化和对称破缺不仅在电弱理论中是必要的,而且在引力的SO(2,3)规范理论中也是必要的。实际上,在把SO(2,3)规范理论解释为引力理论时必不可少的,电弱理论中对称破缺的过程和反德西特丛的焊接,是相应的几何概念。
2021-10-29 gr-qc
A new geometrical approach to metric-affine gravity
在这里,我们考虑一个度量仿射引力理论,其中引力拉格朗日量是标量曲率。允许物质作用量也依赖于挠率和非度规性,它们与度规一起被视为场变量。我们找到了该理论的场方程,并证明了它们在真空中归结为爱因斯坦方程
2013-07-16 gr-qc
Gravitational waves decohere quantum superpositions
本研究探讨了远处引力波爆发如何使量子叠加态退相干,识别出记忆与振荡分量的贡献,并指出记忆效应占主导,展示了经典引力场导致量子系统相干性丧失的机制。
2025-10-19 gr-qc quant-ph
On an integrable geometrical foundation of gravity
在{ \it Geometrical Foundations of Gravity at Tartu 2017}会议上的一次演讲中,有人提出仿射时空连接可以与纯粹的虚拟力相关联。这导致了引力在一个平坦光滑的几何体中。费米子仍然被发现与计量连接和相位规范场耦合。该理论是审查在这一进程中,在帕拉蒂尼和度量仿射规范制定。
2018-02-02 gr-qc
A geometrical interpretation of parity violation in gravity with torsion
在具有挠率的时空中,引力场的作用量可以用宇称破坏部分来扩展。我们展示了如何从几何本身获得这样一个片段,通过适当修改仿射连接,以便包括一个伪张量的一部分。因此,一个一致的方法,建议纳入宇称破缺的所有物质场的扭转时空背景中的拉格朗日。
1998-11-02 gr-qc hep-ph hep-th
Interpreting quantum coherence of neutrinos in asymptotically flat spacetimes via effective distances: Solution to the paradoxes of the Leggett-Garg inequality and quantum information quantities
GLUT(桂林理工大学)
提出有效距离概念,证明渐近平直时空中中微子量子相干性独立于背景时空,解决LG不等式悖论,并排除黑洞对量子信息量的引力放大或阻尼效应。
2026-09-18 gr-qc hep-ph
Infinite Deformed Groups and Their Geometrical and Physical Applications
本文在无限变形群的框架下,给出了任意变曲率几何结构(黎曼空间和具有联络的纤维丛)的Klein程序的实现.这些群利用群变形的思想将规范群推广到了在丛的底空间上的非平凡作用的情形。我们还表明,无限变形群给出了一个群论描述的规范场(引力场与其度量或vierbein部分类似于规范场的内部对称),这是替代他们的几何解释。
2005-08-14 gr-qc hep-th math.DG
Loss of coherence and coherence protection from a graviton bath
本文研究了量子谐振子与引力子浴耦合导致的相干性丢失,通过量子场论框架推导出主方程,发现退相干率与陷俘频率立方成正比,且数态叠加态永不退相干,揭示了引力子相互作用下的相干性保护机制。
2024-01-08 gr-qc quant-ph
A mathematicians' view of geometrical unification of classical physics in high-dimensional space-time
本文提出了一个数学家对卡鲁扎-克莱因的五维时空统一引力和电磁的观点,并将其推广到高维时空。通过考虑正爱因斯坦曲率张量的分类和广义相对论中经典的Cauchy-Choquet-Bruhat定理,我们引入了类型和刚性的概念。然后,放弃通常的里奇平坦五维时空的要求,我们证明可以为引力和电磁力建立统一的几何框架,通过在经典四维时空上的投影,给出已知的爱因斯坦-麦克斯韦-洛伦兹带电流体方程。因此,尽管至少在现阶段没有引入新物理学,但我们在广义相对论的精神下得到了经典物理学的一种非常美学的呈现。通常的物理概念,如质量、能量、电荷、轨道、麦克斯韦-洛伦兹定律,被证明只是几何的各个方面,例如曲率,时空被认为是洛伦兹流形;也就是说,没有物理对象被引入时空,没有定律被给出,一切都只是几何。然后,我们将把这种设置扩展到5维以上,为可能的额外物理效应提供精确的数学框架,保持引力和电磁力。
2013-04-22 gr-qc
Gravitational redshift of broadband relativistic quantum photons
Institute for Quantum Computing Analytics (PGI-12), Forschungszentrum Jülich(朱利希研究中心量子计算分析研究所);Theoretical Physics, Universität des Saarlandes(萨尔兰大学理论物理系);Scuola Superiore Meridionale(南方高等学院);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli(意大利国家核物理研究所那不勒斯分部);Center for Quantum Computing, RIKEN(理研量子计算中心);Division of Light-Matter-Interaction, Johannes Kepler Universität Linz(林茨约翰内斯开普勒大学光与物质相互作用学部)
研究揭示在平坦时空背景下,量子场相互作用导致引力频移,并挑战了广义相对论预测的鲁棒性,表明低能条件下可通过非经典光子态观测理论偏差。
2026-10-14 gr-qc quant-ph
The York map as a Shanmugadhasan canonical transformation in tetrad gravity and the role of non-inertial frames in the geometrical view of the gravitational field
一个新的参数化的3度规允许找到明确的约克地图规范ADM四分体重力,两对物理潮汐自由度和14个规范变量。这些规范量(广义惯性效应)除了非惯性系的瞬时三维空间$Σ_τ$(时钟同步约定)的非本征曲率的迹线${}^3K(τ,\vec σ)$之外,都是构形的。狄拉克哈密顿量是弱ADM能量$E_{ADM} = \int d^3σ{\cal E}_{ADM}(τ,\vec σ)$(由于惯性势,其密度与坐标有关)和第一类约束的总和。然后又道:i)任意规范中两个潮汐自由度的Hamilton方程的显式形式:确定性演化只能在完全固定的规范中定义,即在具有惯性力模式的非惯性系中定义。ii)超动量约束的一般解,它表明存在与3-双态同构规范群相关的广义Gribov模糊性。它影响:a)弱ADM能量和超动量约束的显式形式,b)位移函数的确定和时滞函数的确定。iii)两对动力学引力自由度(广义潮汐效应)的哈密顿方程,以及写在一个完全固定的3-正交施温格时间规范中的哈密顿方程对规范变量${}^3K(τ,\vec σ)$的依赖性,决定了时钟同步的约定。因此,应该有可能(例如在弱场极限但具有相对论运动)尝试检查爱因斯坦理论中的{ \it暗物质}是否是由${}^3K(τ,\vec σ)$引起的规范相对论惯性效应。
2007-08-03 astro-ph gr-qc hep-th
Gravity of Two Photon Decay and its Quantum Coherence
导出了质量为$M$的粒子衰变为一对零粒子时产生的引力激波的线性解析解。所得到的时空被证明是未扰动和各向同性的,除了一个不连续的扰动球零壳。公式推导出作为极角的函数的扰动,作为测量的观察员在原点观察距离$R$的球体上的时钟。冲击的影响在物理上被解释为冲击通过时钟时在时间和速度上的瞬时位移。的时间位移被证明是各向异性的,占主导地位的四极谐波对齐的粒子衰变轴,与幅度$δτ\sim GM/c^3$,独立的$R$。速度位移是各向同性的。该解被用来导出一个量子态的引力效应,该量子态由大量随机取向的、统计各向同性的粒子衰变叠加而成。这种方法被证明是提供一个良好的控制近似估计系统的引力波动的幅度由点粒子到普朗克能量的因果菱形的持续时间$τ= 2R/c$,以及量子引力波动的黑洞和宇宙学视野。相干大角度量子扭曲的宏观几何从波动到普朗克尺度的增长与持续时间呈线性关系,与方差$\langle δτ^2\rangle\sim τt_P$远远大于模型中产生的因果量子相干性。
2022-01-14 gr-qc
Dilaton gravity can enhance quantum coherence and reduce entanglement
Changzhi University(长治大学);Liaoning Normal University(辽宁师范大学)
本研究探讨GHS dilaton黑洞对Dirac场量子资源的影响,发现增加dilaton参数抑制纠缠但增强相干性,且非最大纠缠态在特定条件下可保持更强纠缠,为弯曲时空量子信息处理提供新见解。
2026-09-11 gr-qc
The R.I. Pimenov unified gravitation and electromagnetism field theory as semi-Riemannian geometry
四十多年前,R。皮门诺夫介绍了一种新的几何--半黎曼几何--作为一组与一个抽象的$ pr: M_n \to M_m.$相一致的几何对象。被几何建模为不被自同构叠加的空间坐标。由于黎曼几何中只有一种坐标,伪黎曼几何中只有三种坐标,因此多纤维半黎曼几何是最适合于处理三个以上不同物理量的统一几何场论。以一维纤维$x^5$和四维闵可夫斯基时空为基础的半欧几何$^{3}R_5^4$自然被解释为经典电动力学。半黎曼几何$^{3}V_5^4$与广义相对论伪黎曼时空$^{3}V^4,$和一维纤维$x^5,$共同负责电磁学,提供了引力和电磁学的统一场论。与Kaluza-Klein理论不同,第五坐标出现在非退化黎曼几何或伪黎曼几何中,基于半黎曼几何的理论没有前者的缺陷。特别地,不会出现标量场。PACS:04.50.Cd,02.40.- k,11.10.Kk
2008-10-02 gr-qc
Neutrino current in a gravitational plane wave collision background
在Newman-Penrose形式下讨论了无质量狄拉克场在一般时空背景下的行为,该背景代表两个碰撞的引力平面波。分析了中微子流的几何性质,给出了特殊的Ferrari-Ibanez解的显式结果。
2003-12-24 gr-qc
The local and global geometrical aspects of the twin paradox in static spacetimes: II. Reissner--Nordström and ultrastatic metrics
这是一篇关于静态球对称时空的类时测地线结构的连续论文。首先,我们表明,对于一个稳定的圆形轨道(如果它存在),在任何这些时空中,所有无限小地接近它的类时测地线与一般测地线偏差向量的帮助下构建有相同的长度之间的一对共轭点。在Reissner-Nordström黑洞度规中,我们明确地找到了径向测地线上的Jacobi场,并证明了它们是外视界外任何一对点之间的局部(和全局)极大曲线。若R-N度量中的径向测地线与圆测地线有公共端点,则径向测地线较长。如果一个静态球对称时空是超静态的,它的引力场不会对一个可能保持静止的自由粒子施加力;运动中的自由粒子具有恒定的速度(在这个意义上,运动是均匀的),它的总能量总是超过静止能量,即。e.~它没有引力能。此前,人们只知道全球Barriola-Vilenkin磁单极不存在引力。在时空中,我们明确地发现所有的类时测地线,雅可比场,他们和条件下,一般测地线可能有共枕点。
2014-04-23 gr-qc
Geometry of transient gravitational waves and estimation of efficiencies of different detector configurations
Facultad de Matemática Astronomía, Física y Computación (FaMAF)(数学、天文学、物理与计算学院);Universidad Nacional de Córdoba(科尔多瓦国立大学);Instituto de Física Enrique Gaviola (IFEG)(恩里克·加维亚拉物理研究所)
本文提出了一种几何方法来分析干涉仪观测站记录的暂态引力波,旨在评估下一代探测器配置如宇宙探测器、爱因斯坦望远镜和南美引力波观测站的性能和灵敏度。
2026-04-27 gr-qc
Propagation of scalar and tensor gravitational waves in Horndeski theory
针对几何光学近似在波长接近背景曲率半径时精度降低的问题,本文提出Horndeski理论中引力波几何光学展开的高阶修正公式,推导振幅演化方程,还为广义布兰斯-迪克理论给出有效度规描述。
2023-03-04 astro-ph.CO gr-qc
Quantization of the Universe as a Dirac Particle: Geometrical Unification of Gravitation, Dark Energy and Multiverses
本文研究了一个含有暗能量分量的Friedmann-Robertson-Walker宇宙。拉格朗日为这个系统,以下称为弗里德曼-罗伯逊-沃克-quintessence(FRWq)系统,提出。它表明,经典拉格朗日再现通常的两个(二阶)动力学方程的半径的宇宙和quintessence标量场以及(一阶)约束方程。值得注意的是,经典场(暗能量)与tlaplon场(出现在时空扭曲的动力学理论中)有关。我们的方法自然地统一了引力和暗能量,因为它得到的拉格朗日量和运动方程是一个相对论性粒子运动的二维共形平坦的时空,而共形度规因子是有关的暗能量标量场的潜力。我们继续在三个不同的方案中对系统进行优化。首先,我们假设宇宙是一个无自旋的粒子(因为它在文献中很常见),得到一个由克莱因-戈登方程描述的宇宙的量子理论。第二,我们进一步推进量子化方案,假设宇宙是一个狄拉克粒子,从而构建相应的狄拉克和马约拉纳理论。我们用不同的理论计算宇宙尺度因子的期望值。它们取决于所使用的量化方案的类型。狄拉克和马约拉纳计划之间的差异突出。不同的量化程序的影响进行了讨论。最后,对狄拉克和马约拉纳量子化宇宙的多重宇宙理论的可能后果进行了简要的考虑。
2017-08-22 gr-qc
Geometrical formulation of classical electromagnetism
一般的仿射联络有足够的自由度来描述引力的度量仿射公式中的经典引力场和电磁场。引力场在拉格朗日量中由里奇张量的对称部分表示,而经典电磁场则由位似曲率张量几何表示。我们引入的四速度场的运动学约束,其中的拉格朗日乘子代表的能量密度的问题。四速度和非度规张量的迹之间的耦合表示电荷密度。我们表明,最简单的度量仿射拉格朗日依赖于Ricci张量和位似曲率张量产生的爱因斯坦-麦克斯韦场方程,而Bianchi恒等式给出洛伦兹运动方程。如果四速度耦合到挠率矢量,爱因斯坦方程就被一个在普朗克尺度下很重要的项所修正,这可能会阻止时空奇点的形成。
2008-02-29 gr-qc math-ph math.MP
Non--Newtonian gravity and coherence properties of light
本文分析了利用光的一阶和二阶相干性来探测引力势的非牛顿贡献的可能性。将证明,在原则上,第五种力对电磁辐射的关联函数的影响可以用来检测新的力的存在。还将推导出实验参数的一些约束条件。
2001-07-16 gr-qc quant-ph
Some Plane Symmetric Inhomogeneous Cosmological Models in the Scalar-Tensor Theory of Gravitation
本文研究了标量-张量引力理论中的非均匀平面对称模型.利用对称群分析方法对场方程进行了解析求解。通过考虑度量势的非齐次性质,得到了一类新的相似解。导出的模型的物理行为和几何方面进行了讨论。
2013-07-31 gr-qc