Unitarity of Maxwell theory on curved spacetimes in the covariant formalism
弯曲时空中的量子场论可以通过显幺正正则方法或显协变路径积分形式来定义。对于规范理论,这两种方法产生了相互矛盾的结果,导致了正则方法是否协变,以及路径积分方法是否酉的问题。我们展示了协变的U(1)麦克斯韦理论的么正性,它通过欧几里得路径积分的威克旋转定义。我们从规范固定的路径积分开始,注意零模、大规范变换和非平凡丛。我们在配分函数中发现了一个在以前的工作中被忽略的额外的几何因子,它来自于规范对称性的零模,它影响了熵和应力-能量张量。有了这个额外的因子,协变计算与超静态流形的正则结果一致,并且在D = 2。最后,我们认为,如果存在一个单一的(但不一定协变)规范制定,那么协变制定也必须是单一的,即使这两种方法不一致。
2013-03-08 gr-qc hep-th
Maxwell equations in curved spacetime
本文推导了弯曲时空中的麦克斯韦方程组,指出非协变定义的电磁场和电荷电流密度不具物理意义,并证明齐次部分修改不可避免,法向参考系适用于欧拉观测者。
2023-12-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantization of Maxwell's equations on curved backgrounds and general local covariance
本文发展了任意四维整体双曲时空中麦克斯韦方程组的无源量子化方案。场强度张量是关键的动力学对象,并且没有先验地假设它从矢量势下降。它表明,在一般情况下,相关联的域代数可以包含一个非平凡的中心,并考虑到这一点,这样的理论不能在一般的局部协方差的框架内描述,除非进一步限制性的假设的拓扑结构的时空。
2012-05-08 gr-qc hep-th math-ph
No local Maxwell duality invariance
在平坦空间Maxwell理论的正则表述中,证明了它的对偶旋转不变性必须具有常数参数,不能通过增加补偿场而提升为局部不变性,并且这些结论在弯曲空间Maxwell-Einstein推广中成立。
2011-03-24 gr-qc hep-th
Renormalization of vector fields with mass-like coupling in curved spacetime
利用协变符号法计算了具有非最小质量项的Proca场有效作用量的发散部分。特别是一个量子阿贝尔向量场的非导数耦合到一个外部张量场在弯曲的四维时空被认为是。得到了相对显式的表达式,这些表达式在外场中具有明显的局部性,但不是多项式。我们的结果表明,再现现有的在所有特定情况下考虑。验证了与Weyl不变性的内在一致性。
2019-04-12 gr-qc hep-th
String Theory In Curved Space-Time
研究了弯曲时空背景下弦世界片的内禀和外禀几何性质。在我们的公式中,弦的唯一动力学自由度是它的浸入坐标。得到了弦的经典运动方程和时空能量动量张量。外曲率作用量的运动方程对于世界片的标量平均曲率是二阶的。1-使用背景场方法计算回路发散项。建立了非本征曲率耦合的渐近自由度。
1996-08-02 gr-qc hep-th
Chiral String in a Curved Space: Gravitational Self-Action
我们分析了弯曲时空中经典超导弦的线性化引力自作用的有效作用量。结果表明,对于Nambu-Goto和手征超导弦,有效作用量的发散部分都等于零。
2001-01-12 gr-qc
Propagation of light in the presence of gravity generated by static and spherically symmetric curved space-times using Maxwell equations
本文提出了计算广义相对论和广义引力理论中广义静力各向同性方程中零测地线的另一种方法。通过应用保角变换,我们能够考虑模拟重力模型,其中曲率被编码在介质的介电和磁特性中。换句话说,我们从弯曲的时空过渡到平坦的时空,在那里,我们求解的不是爱因斯坦场方程,而是麦克斯韦方程组。在此几何背景下,光子测地线计算。然后,给定不同的黑洞和虫洞的度量,我们应用这种方法获得一个很好的协议,在原来的重力框架下的精确解,通过提交角偏差低于$3^\circ$。最后,我们提供了一个被薄吸积盘包围的Schwarzschild黑洞的图像,以及在$4^\circ$以下的角度差异内的Morris & Thorne状虫洞的表观图像。
2023-03-10 gr-qc hep-th math-ph
The effective Tolman temperature in curved spacetimes
我们回顾了最近提出的有效托尔曼温度,并介绍了它在各种引力系统中的应用。在Unruh态下,蒸发黑洞的自由下落能量密度在视界处是负发散的,这与Kruskal坐标下的传统计算结果相反.我们通过调用Kruskcal坐标可能不再是地平线上的适当坐标来解决这个冲突。在Hartle-Hawking-Israel态中,尽管视界处的固有能量密度为负,但由于Hawking温度的无限蓝移,Tolman温度在那里是发散的。然而,与霍金辐射一致的斯蒂芬-玻尔兹曼定律表明,有效托尔曼温度最终在各处都是有限的,等效原理在视界处令人惊讶地恢复。然后,我们还表明,防火墙必然出现的Unruh真空,所以在蒸发黑洞的托尔曼温度是自然发散的,由于无限蓝移的负进入通量穿过视界,而外向霍金辐射的有效托尔曼温度的特点确实起源于量子大气,而不仅仅是在视界。因此,一旦我们忽略了Unruh态的霍金辐射源自视界处无限蓝移的外射激发这一事实,那么霍金辐射的防火墙和大气层就变得相容了。最后,作为一个宇宙学的应用,在暖暴胀情景中的初始辐射能量密度被假设为在暴胀开始时是有限的。我们利用有效托尔曼温度成功地找到了暖暴胀中非零初始辐射能量密度的来源。
2017-09-08 gr-qc hep-th
Covariant theory of Bose-Einstein condensates in curved spacetimes with electromagnetic interactions: the hydrodynamic approach
我们开发了一个流体动力学表示的Klein-Gordon-Maxwell-Einstein方程。这些方程结合了量子力学、电磁学和广义相对论。我们考虑任意弯曲时空的情形,静态或膨胀背景中弱引力场的情形,以及非相对论性(牛顿)极限。克莱因-戈登-麦克斯韦-爱因斯坦方程控制着复杂标量场的演化,可能描述了耦合到电磁场的自引力玻色-爱因斯坦凝聚体。他们可能会在暗物质、玻色子星和具有超流核的中子星的背景下找到应用。
2016-06-22 gr-qc
Light Propagation on Quantum Curved Spacetime and Back reaction effects
研究了圈量子引力半经典近似下任意量子弯曲背景下的电磁场方程。得到了Maxwell场和引力场的有效相互作用哈密顿量,并导出了相应的场方程,它可以表示为Maxwell势的修正波动方程。我们利用这些结果分析了电磁波在量子Robertson-Walker时空中的传播,并证明了洛伦兹不变性是不保持的。开发的形式主义可以应用到的情况下,由于电磁场的度量上的反作用的影响被考虑在内,导致非协变场方程。
2007-04-25 gr-qc
A correspondence between Maxwell--Einstein theory and superfluidity
本文统一了超流体的电磁与引力类比,构建平面麦克斯韦方程与共形弯曲时空耦合的理论,揭示涡旋电动力学与量子流体动力学的对应关系,并研究挠率涡旋度规的影响。
2024-05-28 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-th
Quantization of the minimal and non-minimal vector field in curved space
利用局域动量空间方法研究了可能加入非极小项的量子化质量矢量场(Proca场)。热核系数的计算和使用来评估的发散部分的一个回路的有效作用。它表明,天真的有效行动,人们会写下来的基础上最小的耦合情况下的表达式需要修改。我们采用Faddeev-Jackiw量子化方法,并考虑超静态时空的情况下,为简单起见。出现的非最小耦合曲率的运营商被证明是非最小的意义上的Barvinsky和Vilkovisky。它表明,当一般的非最小项被添加到理论的结果是不可重正化与添加一个本地拉格朗日反项。
2015-09-20 gr-qc hep-th
Compact-like vortices in isotropic curved spacetime
我们在$(3+1)$各向同性时空中引入了广义Maxwell-Higgs模型,并在弯曲时空中用BPS方法求出了它们的定态解.为了研究类紧涡,我们假设一个特定的选择的推广项。该模型是由一个潜在的驱动一个单一的实参数,可以用来改变涡的解决方案,因为他们接近他们的边界值。类似于一些平坦的时空涡旋解,当参数$l$增加时,我们的模型倾向于压缩涡旋。通过数值分析,我们还显示了该模型的能量行为和磁场。
2021-10-03 gr-qc hep-th
High-temperature expansion of the one-loop free energy of a scalar field on a curved background
导出了稳态引力背景下标量场自由能单圈贡献的高温展开式的完整形式。得到了三维无边界空间中高温膨胀的发散部分和有限部分的显式表达式。这些公式推广了已知的定态时空的公式。特别是,我们确认,对于一个无质量的共形标量场的主导修正普朗克定律成比例的温度平方原来是非零,由于非静态性质的度量。找到了所谓能量-时间异常的显式表达式,并建立了这种异常与共形(迹)异常之间的相互关系。给出了“Killing向量场”的自然最简拉格朗日量。
2013-03-30 gr-qc hep-th
First-order symmetries of Dirac equation in curved background: a unified dynamical symmetry condition
结果表明,对于所有的维数和特征,在弯曲背景下,包括与Maxwell场相互作用的Dirac方程的最一般的一阶线性对称算子都以Killing-Yano(KY)形式给出.作为一般的规范不变条件,我们发现在所有的(伪)黎曼流形的KY-形式中,只有Clifford与Maxwell场可交换的形式才参与对称算符.它还证明了,与每个KY-形式参加的对称算子,可以定义一个二次函数的速度,这是一个测地线不变,以及一个常数的经典轨迹的运动。一些几何和物理意义的存在的KY-形式也阐明。
2009-03-03 gr-qc hep-th math-ph
Torsion and Gauge Invariance in Maxwell-Dirac Electrodynamics
长期以来,人们已经知道,如果麦克斯韦场通过协变导数极小耦合到弯曲的引力空间,挠率的存在与弯曲的Riemann-Cartan空间中电磁场的规范不变性相冲突。为了寻找一个可能的解,本文考虑Riemann-Cartan空间中的Maxwell-Dirac电动力学系统。通过考察场方程的相容性,并从系统的标度不变性出发,得到了耦合Maxwell-Dirac系统中满足规范不变性而又不需要扭转的解.这是通过修改出现在麦克斯韦场的协变导数中的连接来实现的。修正后的联络是外尔联络的形式,挠率迹矢量起外尔规范场的有效作用。有了这种修改后的对称连接,光子场的洛伦兹自旋流就消失了。此外,除了狄拉克质量项,该系统表现出局部尺度不变性。同样的考虑也适用于粒子物理学标准模型中的所有规范理论,无论是阿贝尔规范理论还是非阿贝尔规范理论。
2017-01-28 gr-qc
Schwarzschild's Curved Spacetime Lagrangian with Its Quantum Equations
从弯曲时空的拉格朗日量出发,遵循正则形式,得到了一阶近似标量粒子量子方程。这个方程的根在史瓦西赝平坦空间中找到了,而在更一般的弯曲时空中,方程的根是很繁琐的。考虑了无质量粒子的极限情况。麦克斯韦方程组推广到史瓦西空间被复制。
2013-02-06 gr-qc physics.gen-ph
Magnetofluid Dynamics in curved spacetime
从麦克斯韦场张量和适当修改的流场构造了一个大统一场$\mathcal{M}^{μν}$,两者都与引力非极小耦合,用于分析弯曲背景时空中带电流体的动力学.通过适当的$3+1$分解,将这种新的热流体形式用于研究系统的涡动力学。最后,研究了等离子体通过Ricci标量$R$与引力非线性耦合的平衡态,导出了弯曲时空中的双Beltrami方程。
2015-03-05 gr-qc physics.plasm-ph
Generating Solutions to the Einstein - Maxwell Equations
本文从一个适合对称性的拉格朗日密度出发,导出了至少含有一个Killing矢量的弯曲时空中的Einstein-Maxwell方程。在这种情况下,引入了一个辅助空间的潜力,其中,一组相关的潜在的原始(种子)解决方案的E-M方程被转换成一个新的集合,无论是通过连续变换或离散变换。在这篇文章中,考虑连续变换。相应地,从所谓的$γ_A$度量出发,恢复并讨论了E-M方程的其他精确解。
2015-08-07 gr-qc
Electromagnetic duality anomaly in curved spacetimes
无源麦克斯韦作用量在任意时空中的电磁对偶旋转下是不变的。这导致了一个保守的经典Noether电荷。我们表明,这个守恒定律是打破在量子水平上的存在下,一个非平凡的Chern-Pontryagin不变量的背景经典引力场,在一个平行的方式手征异常的无质量狄拉克费米子。在这些物理结果中,量子电磁场的净极化是不守恒的。
2017-03-15 gr-qc hep-th math-ph
The decoupling problem of the Proca equation; and treatment of Dirac, Maxwell and Proca fields on the resulting pp-wave spacetimes
在这项工作中,我们采取了正式的方法来解耦Proca方程在弯曲的时空问题。我们使用Newman-Penrose(NP)的两旋量形式主义表示的Proca向量的一个复杂的和两个真正的标量。我们表明,一个解耦的二阶微分方程的实标量之一,可以推导出当且仅当背景时空承认一个协变常数零矢量。因此,背景时空必须是pp波真空。我们评估的分离Proca,麦克斯韦和狄拉克方程产生的PP波背景。
2016-06-23 gr-qc
Electromagnetic potentials in curved spacetimes
电磁势允许麦克斯韦场的另一种描述,其电和磁分量作为矢量和标量势的梯度出现。我们提供了一个广义相对论分析这些潜力,推导出他们的波动方程在任意黎曼时空包含一个广义不完美流体。在由此产生的波公式中,某些驱动因子显然是由于宿主时空的曲率。本文着重讨论非欧几何的意义,研究具有非零空间曲率的弗里德曼宇宙中矢势的线性演化。我们的研究结果揭示了封闭和开放的弗里德曼模型之间的潜力的演变,仅仅由这些时空的不同的空间几何触发的质的差异。然后,我们考虑引力和电磁辐射之间的相互作用,前者对后者的影响。在此过程中,我们将这两种势的波动公式应用到Minkowski背景中,并研究了第二微扰水平下的Weyl-Maxwell耦合。我们的解决方案适用于远离大质量致密恒星的低密度星际环境,允许通过引力波扭曲对电磁势进行共振放大。
2021-09-23 gr-qc
Jacobi-Maupertuis Randers-Finsler metric for curved spaces and the gravitational magnetoelectric effect
在本文中,我们回到雅可比度量的平稳时空中的类时和零geodsics的主题,纠正以前的一些误解。我们证明了不仅零测地线,而且类时测地线都服从Jacobi-Maupertuis型变分原理和Randers-Finsler度量,并给出了明确的公式.详细讨论了Taub-NUT和Kerr时空的情况。最后,我们展示了如何我们的雅可比莫佩屠斯兰德芬斯勒度规可以表示在有效介质描述的行为麦克斯韦方程在弯曲的时空。特别是,我们看到在非常具体的条款如何磁电磁化率进入雅可比-莫佩屠斯-兰德斯-芬斯勒函数。
2019-04-09 gr-qc hep-th math-ph
Effective Field Equations of Brane-Induced Electromagnetism
使用协变嵌入形式主义,我们发现的有效场方程的电磁出现在Dvali-Gabadadze-Porrati(DGP)braneworld场景的背景下膜。我们的处理基本上是几何的。我们从五维空间的麦克斯韦方程组开始,将它们投影到任意的膜上。形式主义是相当普遍的,并允许我们考虑弯曲的体空间和弯曲的膜,其张力不一定为零。通过适当的匹配条件,在DGP模型的膜的世界体积上诱导的动力学电磁项被纳入该公式中。我们也给出了有效场方程的每一项的估计,并确定了四维麦克斯韦方程组在膜中可恢复的区域。
2008-08-14 gr-qc
Spin-1 duality in $D$-dimensions
众所周知,通过引入一个完全反对称的场,可以将$D$维中的麦克斯韦理论写成一阶形式(导数形式),从而得到$(D-3)$形式的对偶理论。值得注意的是,我们可以用一个对称秩二张量($W_{μν}=W_{νμ}$)来代替反对称场。这种主作用建立了麦克斯韦理论与$D$维平坦时空中的四阶高阶模型之间的对偶性。对弯曲空间的一个简单推广表明,最近发现的D=4临界引力与麦克斯韦理论加上一个耦合项到里奇张量($R_{μν}A^μA^ν$)之间存在联系。在反德西特空间附近线性化的D=4临界引力中出现的自旋为1的粒子的质量与由Ricci耦合项得到的质量相同。我们还工作了,在平坦的时空,明确的大规模的情况下(麦克斯韦Proca),这是对偶的二阶理论$W_{μν}$。
2011-09-16 gr-qc hep-th
Aspects of the Einstein-Maxwell-Weyl coupling
该论文研究大尺度电磁场与时空曲率的耦合,采用广义相对论框架,并结合度量仿射几何、Weyl-Maxwell耦合与相对论磁流体力学,系统探讨引力-电磁共存现象。
2024-03-03 gr-qc physics.class-ph
Role of matter in gravitation: going beyond the Einstein-Maxwell theory
对于弯曲时空中的场论来说,定义物质如何引力是理论构建过程的一部分。在这封信中,我们采用贝肯斯坦的多重几何的方法,让部分的物质部门遵循一般的伪黎曼几何的测地线,从张量和$U(1)$规范场。这个过程使我们能够生成矢量张量理论的一个以前未知的角落。在约当框架中,矢量场的表观高导数项通过积分出辅助变量来减少,代价是引入新的物质相互作用。作为一个简单的例子,我们考虑不同几何之间的共形关系,并证明了辅助度的存在。最后,我们讨论了应用,特别是早期宇宙。
2020-01-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Geometric scattering of a scalar particle moving on a curved surface in the presence of point defects
一个非相对论标量粒子,被限制在一个渐近平坦的曲面上移动,经历了几何散射,这是敏感的平均和高斯曲率的表面。仔细研究这种现象在典型凝聚态系统中的可能实现,需要处理缺陷的存在。我们研究了三角函数点缺陷驻留在曲面${S}$上的效果。特别是,我们解决了散射问题的多δ函数势在平面上,这需要一个适当的正则化的发散项进入其散射振幅,并包括非平凡几何的${S}$的影响,通过处理它作为一个扰动的平面。这使我们能够获得几何散射振幅的一个或多个高斯凸块组成的表面的解析表达式。一般来说,δ函数缺陷的存在增强了几何散射效应。
2019-05-02 cond-mat.mes-hall gr-qc math-ph
Electromagnetic and gravitational self-force on a relativistic particle from quantum fields in curved space
我们提供了Abraham-Lorentz-Dirac(ALD)方程的量子场论推导,描述了产生电磁场的电点电荷的运动,电磁场作为自作用力对电荷产生反作用,用Mino-Sasaki-Tanaka-Quinn-Wald(MSTQW)方程描述了具有自相关性的质点的运动。力与线性化的度规扰动相互作用,而线性化的度规扰动是由一个原本空洞的弯曲背景时空的质量引起的。我们正规化正式发散的自我力涂抹的直接部分的延迟格林函数,并使用准本地扩展。我们还推导出的ALD Langevin和MSTQW-Langevin方程与经典的随机力占的影响,量子涨落的领域,这会导致小波动的粒子轨迹。这些方程将是有用的研究量子和经典噪声源的影响下的电荷和小质量的随机运动,无论是自洽地推导或手工唯象。我们还表明,历史相关的噪声引起的漂移运动可能会出现从这样的随机源的轨迹,这可能是一个隐藏的功能引力波形式迄今为止未知的。
2006-03-24 gr-qc
Electromagnetic Geometry
我们表明,麦克斯韦的电磁可以映射到玻恩-因菲尔德理论在弯曲的时空,它只依赖于电磁场在一个特定的方式。该映射对两个洛伦兹不变量$F$和$G$的任何值都有效,这证实了我们已经包含了麦克斯韦方程组的所有可能的解。我们的结果似乎表明,指定一个给定理论的动力学和时空结构可以被看作仅仅是描述物理系统的表示的选择。
2011-11-08 gr-qc
Electromagnetic memory in arbitrary curved space-times
本文针对任意弯曲时空中的共动观测者,利用协变方法推导出电磁记忆效应的主方程,并探讨特定时空几何下的记忆特征与几何贡献。
2023-06-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Curved spacetime as a dispersive multiferroic medium for an electromagnetic wave: polarization and magnetization vectors in the Schwarzschild spacetime
本研究在广义相对论框架下,将弯曲的Schwarzschild时空视为电磁波的色散多铁性介质,推导出电磁场解,并发现视界附近的极化率行为类似多铁性材料相变,其居里温度与霍金温度一致。
2023-06-22 gr-qc
Exact solution to the homogeneous Maxwell equations in the field of a gravitational wave in linearized theory
本文给出了在受引力波影响的微弯曲时空中线性化麦克斯韦方程组的精确解。我们证明了,在一般情况下,即使在引力场强度下处理一阶理论,解也不能写成平坦时空解与外场引起的弱扰动之和。当引力波的频率相对于电磁场的频率太低或太高时,这种不可能性就会出现。我们还提供了一个应用程序的解决方案的情况下,两个平行的导电平面之间的电磁场反弹。
1998-10-27 astro-ph gr-qc
Electromagnetic Fields in Kerr-Shild Space-Times
利用扭量结构和零测地线同余的Kerr定理,对任意零测地线同余,用纯代数方法得到了在平坦Minkowski和相应的弯曲Kerr-Schild背景下满足齐次麦克斯韦方程组的电磁场的无限族.简单的例子不变的轴对称麦克斯韦场。
2011-05-17 gr-qc hep-th math-ph
On the evolution equations for ideal magnetohydrodynamics in curved spacetime
研究了Einstein-Maxwell-Euler系统的一阶对称双曲发展系统的构造问题。我们的分析是基于一个1+3的四分体形式主义,它利用的组件的外尔张量作为未知数之一。为了保证Bianchi恒等式所隐含的演化方程的对称双曲性,我们引入了一个对应于Faraday张量的协变导数的秩为3的张量。我们的分析包括一个完美的无限导电性(理想磁流体力学)作为一个特定的子情况下的流体的情况。
2012-07-09 astro-ph.HE gr-qc math-ph
Papapetrou field as the gravitoelectromagnetic field tensor in stationary spacetimes
引入著名的Papapetrou场作为引力电磁场张量,我们用微分形式表示了{ \it真空}爱因斯坦场方程的三维准麦克斯韦形式的麦克斯韦型部分,类似于弯曲时空中的电磁对应物.使用相同的形式主义,我们引入的引力电磁4-向量场的非零超曲面的交界条件,并将其应用到范Stockum内部和外部解决方案的情况下。
2015-08-06 gr-qc
Maxwell-Boltzmann, Bose-Einstein, Fermi-Dirac statistical entropies in a D-dimensional stationary axisymmetry space-time
在任意维的一般轴对称时空中,计算了服从Maxwell-Boltzmann、Bose-Einstein和Fermi-Dirac统计的广义相对论性理想气体的统计熵。这种一般形式不仅可以用来讨论平坦时空中量子场的熵,而且可以用来讨论弯曲时空中量子场的熵。它也可以用来比较不同维时空中的熵。给出了热力学势的解析表达式,并讨论了它们在高、低温近似下的行为。仅在高温近似下或零质量情况下,量子场的熵才与光学空间的体积或拖曳光学空间的体积成正比。在黑洞的情况下,量子场在哈特尔-霍金温度下的熵与视界“面积”成正比,当且仅当视界位于光速表面。
1999-07-16 gr-qc
Fiber optics in curved space-times
针对现有弯曲光纤理论模型的局限性,本文提出全面微扰方案求解任意弯曲阶跃折射率光纤在一般稳态时空中的电磁模式,推导出包含引力红移等多种效应的传输方程,为引力相关光纤实验提供更普适的理论基础。
2025-02-14 gr-qc physics.optics
Group Theoretical Examination of the Relativistic Wave Equations on Curved Spaces. III. Real reducible spaces
本文讨论了自旋为~0,1/2和~1的无质量粒子在实可约空间上的相对论波动方程的群论方法。构造了确定适当的不可约表示的不变波动方程。这些方程与相应空间上的广义协变Klein-Gordon方程、Weyl方程和麦克斯韦方程组的一致性得到了证明。这些方程的显式解具有简单性和物理透明性,在所谓的“平面波”的形式,而不使用分离变量的方法。利用$SO(3,1)$群下无自旋粒子的“平面波”的不变性,构造了$H^3$上自旋为0、1/2和1的不变两点函数.其次,构造了${\Bbb R}^{1}\otimes H^{3}$上的量子化自旋~ 0、1/2和~1场,并将它们的传播子表示为上述两点函数,即它们在不同点上的(反)传播子。从这里得出${\Bbb R}^{1}\otimes SO(3,1)$不变性。
1998-09-02 gr-qc
Tensor Potential Description of Matter and Space
本文讨论了描述弯曲空间中物质的统一场论。该描述基于伪欧几里得4D连续统中的标准拉格朗日形式,使用3指数张量作为独立变量。该理论将引力物质定义为一个矢量场,并包含了在静止球对称情况下度量张量的爱因斯坦-史瓦西解。在弯曲空间中推广的麦克斯韦方程组,为红移现象提供了一个膨胀宇宙解释的替代方案。这个理论包含了一个物质守恒的协变定律,并严格支持马赫原理。微扰方法允许自然过渡到狭义相对论,提供解释和基本粒子参数的尺度。
2005-08-10 gr-qc
Solution of Maxwell's equations on a de Sitter background
在静态球坐标系下,对电磁势的麦克斯韦方程组,辅以洛伦兹规范条件,在deSitter时空中进行了解耦和精确求解。除了背景之外,没有其他来源。向量场的一个分量在其径向部分通过满足给定初始条件的四阶常微分方程的解来表示。向量场的其他分量则通过低阶微分算子作用于四阶方程的解而得到(而横向部分则从一开始就被解耦并精确求解)。整个四维势最终用超几何函数和球谐函数表示。对于给定的初始条件的选择,其径向部分被绘制。这样,我们就完全成功地解出了在洛伦兹规范中麦克斯韦理论的齐次矢量波方程,当我们考虑一个德西特时空时,它与暴胀宇宙学和引力波理论都有关。解耦技术和分析公式和图表是完全原创的。这是精确求解德西特时空中张量波方程的重要一步,对弯曲背景下的引力波理论有重要应用。
2009-04-08 gr-qc
Relativistic Algebra of Space-Time and Algebrodynamics
本文考虑了双四元数代数的一个明显的Lorentz不变形式$\mathbb L$及其在曲流形上的推广。给出了$\mathbb L$ -函数的$\mathbb L$ -可微性条件,并将其作为基本场的基本方程.对于平面和曲面的情形,得到了由$\mathbb L$ -可微性方程诱导的有效仿射联络的精确形式。在平坦情况下,后者的可积性条件导致相应曲率的自对偶性,从而确保无源Maxwell和$SL(2,\mathbb C)$ Yang-Mills方程在$\mathbb L$ -可微性方程的解上成立
2016-12-05 gr-qc hep-th math-ph
Unified field theory from Hamilton cotangent bundle geometry - The Einstein-Maxwell system
本文提出通过哈密顿余切丛几何将物理场编码为相空间标量场,推导出标量场方程,并证明其等价于爱因斯坦-麦克斯韦方程,实现引力与电磁学的几何统一。
2025-10-17 gr-qc
On uniform decay of the Maxwell fields on black hole space-times
这是第二次在一系列文件中,我们采取了系统的研究规范域论,如麦克斯韦方程组和杨米尔斯方程,弯曲的时空。本文研究了Schwarzschild黑洞外连通域中的Maxwell方程。我们表明,如果我们假设的中间组件的非稳态解的麦克斯韦方程组验证Morawetz型估计支持周围的捕获表面,那么我们可以证明一致的衰减特性的麦克斯韦场的组件在整个外部的史瓦西黑洞,包括事件视界,仅使用Sobolev不等式结合能量估计直接使用麦克斯韦方程组。这个证明是完全规范无关的,不需要通过史瓦西黑洞上的标量波动方程,也不需要分离麦克斯韦场的中间分量。然而,直接使用麦克斯韦方程组证明Morawetz估计,而不使用标量波动方程,似乎是今天数学界所无法达到的;我在这项工作中还没有解决。如果我们能够直接用麦克斯韦方程组证明莫拉维茨估计,这与目前的工作相结合,将给出史瓦西黑洞上麦克斯韦场衰减的完整概念性证明,并且对于杨-米尔斯方程的非阿贝尔情况特别有用,其中中间分量的分离不能发生。整个手稿是以一种简略的方式写的,我们详细说明了所有的计算。
2014-09-29 gr-qc math.AP math.DG
Solution of Massless Spin One Wave Equation in Robertson-Walker Space-time
将光子的量子旋量波动方程推广到弯曲时空中,讨论了该方程在Robertson-Walker时空中的解,并与麦克斯韦方程组在相同时空中的解进行了比较.
2005-04-08 gr-qc
Maxwell field with gauge fixing term in de Sitter space: exact solution and stress tensor
具有一般规范固定(GF)项的Maxwell场是非平凡的,不仅场方程中的纵模和时间模混淆了,而且GF项可能引起不必要的结果。我们在de Sitter空间中导出了完整的解集,并实现了协变正则量子化,它将剩余规范变换限制为量子剩余规范变换。然后,在Gupta-Bleeland(GB)物理状态下,我们计算了应力张量,它与规范固定常数无关,并且在量子剩余规范变换下也是不变的。横向分量与闵可夫斯基时空中的横向分量完全相同,并且横向真空应力张量只有一个UV发散项($\propto k^4$),通过0阶绝热正则化,该项变为零。在GB状态的时空应力张量是零,由于纵向和时间部分之间的取消。更有趣的是GF项的应力张量。它的粒子贡献是零,由于在GB状态的取消,它的真空贡献是最小耦合无质量标量场的两倍,包含$k^4$和$k^2$发散。经过二阶绝热正则化后,GF真空应力张量也变为零,因此不需要引入鬼场,零GF真空应力张量也不可能成为宇宙学常数的候选者.因此,麦克斯韦场在有GF项的情况下所预言的所有物理性质将与没有GF项的情况下相同。在闵可夫斯基时空中也进行了类似的计算,得到的应力张量与de Sitter空间中的应力张量类似,但比de Sitter空间中的应力张量简单。
2022-09-07 gr-qc
Bopp-Podolsky black holes and the no-hair theorem
将波普-波多尔斯基电动力学推广到弯曲时空。本文给出了静态球对称黑洞的运动方程,并用Bekenstein方法分析了它们的外解。它示出的解决方案分裂成两个部分,即非均匀(渐近无质量)制度和均匀(渐近大规模)部门是零以外的事件视界。此外,在Bopp-Podolsky黑洞的最简单的方法中,非齐次解被发现是导致Reissner-Nordström黑洞的Maxwell解。它也表明,唯一的外部解决方案符合弱和零能量条件是麦克斯韦的。因此,根据能量条件,我们得出结论,只有麦克斯韦模式传播的视界外,因此,无毛定理是满足的情况下,波普-波多尔斯基场在球对称时空。
2018-02-05 gr-qc
Four-form field versus fundamental scalar field
本文考虑了一个具有四种形式场强$F$、可变引力耦合参数$G(F)$和标准物质作用量的修正引力理论。麦克斯韦和爱因斯坦方程现在推导时,包括行动也衍生的$F$。四维场的能量动量张量既包含基本(赝)标量的典型部分,又包含抵消量子场零点能量对真空能量的发散贡献从而导致闵可夫斯基真空中宇宙学常数自然无效的部分。
2017-02-08 gr-qc
How current loops and solenoids curve space-time
通过对圆柱对称耦合Einstein-麦克斯韦方程组的数值求解,得到了任意大稳态电流的电流回路和电流环周围的弯曲时空.与产生磁场相关的人造引力场产生光子的引力红移和光的偏离。给出了弯曲时空中电流回路和电流环的测地线。最后,我们提出了一个实验装置,实现与当前的超导线圈技术,产生的光的相移相同的数量级比天体物理信号在地面引力波天文台。
2015-12-14 cond-mat.supr-con gr-qc hep-ex
Flat Information Geometries in Black Hole Thermodynamics
熵或能量函数的Hessian可以被视为吉布斯曲面上的度量。对于任意维渐近平坦黑洞的两个参数族,这些度量中的一个或另一个是平坦的,并且状态空间是平坦的楔形。其数学原因可以追溯到爱因斯坦-麦克斯韦方程组的标度不变性。我们得到的状态空间图象使比热发散的出现等性质变得透明。
2006-01-27 gr-qc
A method of incorporating general relativity in electromagnetic particle-in-cell code
提出了一种算法,将张量形式的麦克斯韦方程组的广义相对论电磁粒子在细胞的代码。该代码简化为非旋转中心质量的史瓦西时空。粒子推进程序使用四阶龙格-库塔算法来积分洛伦兹力的四速度形式。电流密度是使用度规的弯曲时空计算的。
2009-04-01 gr-qc physics.comp-ph