Asymptotic structure of spacetime and the Newman-Penrose formalism: a brief review
对Newman-Penrose形式和时空的渐近结构作了简要的回顾。本文的目的是描述这些主题的最新发展，并对纽曼及其合作者发表的最重要的文章进行总结。此外，我们讨论了这种方法的某些方面，我们计算的自旋系数和Weyl标量的一般固定的轴对称时空在四分之一的基础上不同的主要零测地线方向所定义的。
2017-11-30 gr-qc
Collisional Penrose Process in Rotating Wormhole Spacetime
在碰撞彭罗斯过程中，来自渐近平坦区域的两个粒子在致密物体的能层中碰撞。碰撞产生两个新粒子，一个具有正能量，一个具有负能量。当具有正能量的粒子逃逸到无穷远时，该过程从致密物体中提取能量。本文研究了旋转虫洞时空中的碰撞彭罗斯过程。我们考虑一个简单的情况下，迎面相撞的喉咙Teo虫洞。我们发现从Teo虫洞中提取能量的过程比Kerr黑洞时空中的碰撞Penrose过程要有效得多。
2015-05-29 gr-qc
Complexity factor for black holes in the framework of the Newman-Penrose formalism
在这项工作中，我们引入{ \it复杂性因子}的背景下，自引力流体分布的情况下，黑洞采用Newman-Penrose形式主义。特别是，通过与球对称和静态的AdS黑洞，我们表明，复杂性因素可以解释在事件视界的自然方式。具体而言，热力学解释上述复杂性因素的压力部分支持范德华状态方程。
2022-08-18 gr-qc
Newman-Penrose scalars and black hole equations of state
在这项工作中，我们探讨了纽曼-彭罗斯标量之间的联系，包括彭罗斯-林德勒$\mathcal{K}$ -曲率，与渐近反德西特Reissner-Nordström黑洞的状态方程。本文从扩展相空间和视界热力学方法的观点简要地回顾了这些黑洞的状态方程，然后用定义视界处$\mathcal{K}$ -曲率的非零Newman-Penrose标量给出了这样一个方程的几何分裂。从这种分裂，一个可能的标量的解释是开发的背景下，最初讨论的黑洞热力学方法。然后，利用Bel-Robinson张量的平方根，提出了用压力或能量密度表示的视界条件，这些条件可以被理解为这些表面的另一种物理定义。
2020-04-06 gr-qc
A new approach to the Newman-Penrose formalism
本文研究了横四分体，即四分体中的Newman-Penrose形式。特别是它表明，在这种形式主义的动力学方程可以重铸在一个特别紧凑的方式，从而更好地理解形式主义本身。四分体的特殊选择不仅允许获得作为曲率不变量的简单函数的Weyl标量的表达式，而且自旋系数可以部分地以不变的方式确定，通过Bianchi恒等式的新表达式，以更直观和直接的方式显示各种自由度。我们希望这种方法是非常有前途的更好地理解所有的方程的纽曼-彭罗斯形式主义。这样一个新的洞察力的方程也可以证明是有用的推广纽曼-彭罗斯形式主义的更高的维度，从而允许更好地分析各种自由度，鉴于扩展到这种情况下的结果已经知道在四维。
2011-09-20 gr-qc
Spin coefficients and gauge fixing in the Newman-Penrose formalism
自1962年引入以来，纽曼-彭罗斯形式主义已被广泛用于爱因斯坦方程的分析和数值研究，例如Teukolsky主方程，或作为数值相对论中强大的波提取工具。尽管有许多应用，但牛顿-彭罗斯形式主义中的爱因斯坦方程看起来很复杂，不容易应用于时空的一般研究，主要是因为物理自由度和规范自由度以非平凡的方式混合在一起。在本文中，我们接近整个形式主义的目标表示的自旋系数作为四分体不变量的函数，一旦一个特定的四分体被选中。我们表明，这是有可能做到这一点，并首次给出了一个通用的任务，以及所需的数量和身份的指示。
2017-03-09 gr-qc
Einstein-Schrodinger theory using Newman-Penrose tetrad formalism
爱因斯坦-薛定谔理论被修正为包含一个由零点涨落引起的大宇宙学常数。这个乘上对称度规的"外"宇宙学常数被假定几乎被乘上非对称基本张量的薛定谔"裸"宇宙学常数所抵消，这样总的宇宙学常数就与测量一致了。这个修正的爱因斯坦-薛定谔理论以纽曼-彭罗斯的形式表示，并使用四元组方法来证实它非常接近普通的广义相对论和电磁学。的解决方案的连接的基本张量的四分体框架中导出。一个精确的电偶极子解的四元组形式被证明是近似的Reissner-Nordstrom解决方案和彼得罗夫D型。
2005-07-10 gr-qc
A complete correspondence between the Newman-Penrose and 1+1+2 formalisms
Institute of Mathematics, Henan Academy of Sciences（河南省科学院数学研究所）；University of Cape Town（开普敦大学）；North-West University（西北大学）；South African Astronomical Observatory（南非天文台）
本文建立了 Newman--Penrose 形式与 1+1+2 半四维协变形式之间的完整对应关系，通过将 Newman--Penrose 旋量系数、Ricci 标量和 Weyl 标量用 1+1+2 分解的标量、矢量和张量变量表示，为广义相对论的两种广泛使用的方法提供了直接词典，并给出了 Newman--Penrose 量的几何解释。作为应用，推导了局部旋转对称 II 类时空中未来外俘获视界存在的必要条件，用 Ricci 和 Weyl Newman--Penrose 标量及宇宙常数表示。
2026-08-06 gr-qc
Newman-Janis Ansatz for rotating wormholes
广义相对论的一个中心问题是如何求解Kerr黑洞的内部对应源。此外，确定一种方法来匹配的内部和外部解决方案，通过一个表面自由的预定义的坐标仍然是一个悬而未决的问题。在这项工作中，我们提出了由Newman-Janis制定的生成爱因斯坦场方程的解决方案，上述问题的启发。我们提出了一个收集的独立类的精确内部解决方案的爱因斯坦方程描述旋转流体各向异性压力。此外，我们将详细说明一些获得的解决方案，提到旋转虫洞。
2021-07-22 gr-qc
Force-free Currents and the Newman-Penrose Tetrad of a Kerr Black Hole: Exact Local Solutions
在前一篇文章中，我们推导了一类在克尔背景下无力磁层的解。这里，由电磁矢量势$A$的环面分量的常数值定义的流动表面由$θ$的常数值产生。电磁流矢量沿着几何学的落原理零测地线矢量流动。随后，我们推广了这一点，得到了一个外向的原则零测地向量。在这篇文章中，我们得到的解决方案是互补的上述标准。也就是说，这里的溶液具有由恒定径向坐标$r$的球体产生的流动表面，并且电流矢量由$m$和$m^\star$的线性组合产生，$m$和$m^\star$是Newman-Penrose无效四分体中的剩余基矢量。
2015-05-29 gr-qc
On Killing vector fields and Newman-Penrose constants
研究了具有一个Killing向量场的渐近平坦时空。使用多齐次展开（即1/r和ln r的幂级数）渐近求解Killing方程，并逐阶求解。这些展开式的首项的解产生了Killing向量场的渐近形式。通过分析Killing场在零无穷远点上的轨道，讨论了Killing场的可能类。利用Killing方程的可积性条件，得到了对Weyl张量分量（σ_0，σ_1，σ_2）和剪切力（σ）的约束。约束方程的解的行为进行了研究。结果表明，对于非超平动的Killing场，约束方程的特征是Killing场约束到零无穷远的轨道。作为一个应用，助推旋转对称时空被考虑。如果时空是非多均匀的，那么对N_0的约束被用来研究产生纽曼-彭罗斯常数的系数的行为，如果时空是多均匀的，那么产生对数纽曼-彭罗斯常数。
1999-03-25 gr-qc
A Newman-Penrose Calculator for Instanton Metrics
我们提出了一个Maple 11 +GRTensorII基于符号计算器的瞬子度量使用纽曼-彭罗斯形式主义。引力瞬子是爱因斯坦真空场方程的欧几里德签名的精确解。Newman-Penrose形式主义，它提供了一个工具箱，用于研究爱因斯坦场方程的精确解，被采用到瞬子的情况下，我们的代码将其转换为计算使用。
2017-10-12 gr-qc physics.comp-ph
The non-linear perturbation of a black hole by gravitational waves. III. Newman-Penrose constants
本文通过计算Newman-Penrose（NP）常数，继续研究Schwarzschild黑洞对入射引力波的非线性响应。NP常数是定义在零无限$\mathscr{I}^+$上的五个复的、叠加不变的量，尽管在60年代提出，但它们从未在非平稳设置中计算过。我们通过数值实现弗里德里希的广义共形场方程，其半全球的演变产生直接访问$\mathscr{I}+$。NP常数的积分表达式的推广，使他们的计算在一个更一般的规范，更适合输出的数值演变。讨论了在定义中固定固有自由度的规范方法。NP常数，然后计算各种不同的入射波剖面轴对称，然后在3+1的所有五个非零的对称性假设。
2023-01-12 gr-qc
Asymptotic Weyl double copy in Newman-Penrose formalism
本文在Newman-Penrose形式中系统研究渐近Weyl双重拷贝，发现Newman-Unti规范下两个透明约束解可给出线性化与Einstein引力的Petrov类型N或D截断解。
2024-02-22 gr-qc hep-th
Einstein-Maxwell-dilaton theory in Newman-Penrose formalism
本文研究了Newman-Penrose（NP）形式下的四维Einstein-Maxwell-Elementon（EMD）理论。我们将运动方程转化为NP形式，得到了渐近于平坦时空的解空间。然后，我们调查的引力和电磁记忆效应。我们发现，电子对位移和反冲记忆效应都没有贡献，但对延时记忆效应有贡献。
2020-08-29 gr-qc hep-th
A note on the Newman-Unti group and the BMS charge algebra in terms of Newman-Penrose coefficients
在Newman和Unti的意义下，重新讨论了四维零无穷远处渐近平坦时空的对称代数。在Bondi-Metzner-Sachs规范中，它被证明同构于无穷小共形重标度的交换代数的直和，bms为4。后一个代数是无穷小超平移与黎曼球面的共形Killing向量的半直和。无穷小的局部共形变换可以一致地被包含在内。我们求出了相应的Newman-Penrose系数的局部共形性质，构造了表面电荷并导出了它们的代数。
2013-01-23 gr-qc hep-th
Polyhomogeneity and zero-rest-mass fields with applications to Newman-Penrose constants
本文讨论了零静质量场和引力的多齐性（用$1/r$和$\ln r$表示的渐近展开）及其与Newman-Penrose（NP）常数的关系。本文证明了在闵可夫斯基时空中传播的自旋- $s$零静止质量场，如果不服从“剥离定理”，则渐近展开式中的对数项自然出现.引起缓慢下降的术语，在高级领域中有一种自然的解释。讨论了这些场与NP常数之间的关系。当背景时空是弯曲的和多均匀（一般）的情况下被认为是。自由场必须是多齐次的，但由于连接而产生的对数项出现在$1/r$的更高次幂上。在重力的情况下，它表明，它是可能的，以定义一个新的辅助领域，经常在零无穷大，并包含一些有关信息的渐近行为的时空。这个辅助的零静止质量场“在未来无穷远处求值（$i^+$）”产生对数NP常数。
1999-07-28 gr-qc
General relation between Aretakis charge and Newman-Penrose charge
本文重新研究了极值黑洞时空的Aretakis荷与弱渐近平坦时空的Newman-Penrose荷之间的关系。建立在最近的工作Godazgar，Godazgar和教皇，我们提出了一个明确的一般关系，这些数量之间的电荷密度是如何映射的。作为一个非平凡的例子，我们提供了这两个量的计算和它们的显式关系的极值克尔时空。
2018-11-25 gr-qc hep-th
BMS current algebra in the context of the Newman-Penrose formalism
从一个行动的原则，适应纽曼彭罗斯形式主义，我们提供了一个自包含的推导BMS电流代数，其中包括推广的邦迪质量损失公式的所有BMS发电机。在纽曼-彭罗斯方法的精神下，无穷小的超同态用四个标量而不是向量场来表示。在此框架下，从一个标准的算法构造了与背景的Killing向量相关的线性化理论的在壳闭余维两种形式。给出了用剩余规范变换代替精确Killing矢量时出现的破缺的显式表达式，并将其与前辛通量联系起来。
2020-02-25 gr-qc hep-th
Newman-Penrose quantities as valuable tools in astrophysical relativity
在这次演讲中，我将简要概述在天体物理相对论的两个不同背景下正在进行的工作，即旋转恒星时空的研究和在数值相对论中可靠地提取引力波模板的问题。在这两种情况下使用外尔标量和曲率不变量有助于澄清重要的问题。
2004-11-03 astro-ph gr-qc
Linear Newman-Penrose charges as subleading BMS and dual BMS charges
本文将渐近平直时空中次领头阶 BMS 与对偶 BMS 荷推广至 r^{-1} 所有阶，阐明线性 Newman-Penrose 荷无限层级的渐近对称性起源及其守恒性与超平移不变性的缺失。
2023-04-25 gr-qc hep-th
The Newman-Penrose formalism in quadratic gravity
二次重力约束根据Newman-Penrose类量重新表述。在这样的框架语言中，场方程表示Ricci张量分量的线性代数系统。原则上，将Ricci分量与标准几何恒等式结合起来的过程可以用类似于广义相对论的方法来应用。这些结果可用于各种后续的分析和物理解释承认的解决方案，二次引力。在这里，我们证明了这种方法的实用性，明确证明一般命题限制时空几何的假设下，一个特定的代数类型的曲率张量。
2022-09-29 gr-qc hep-th
Double Kerr-Schild spacetimes and the Newman-Penrose map
本文将Newman-Penrose映射推广到更广泛的时空类别，并以Kerr-Taub-NUT-(A)dS时空为例构造自对偶规范场，验证其与经典双重拷贝结果一致，同时揭示场强具有不同于霍奇自对偶的离散电磁对偶性。
2023-09-18 gr-qc hep-ph hep-th
Newman-Penrose formalism in higher dimensions: vacuum spacetimes with a non-twisting geodetic multiple Weyl aligned null direction
利用最近发展起来的高维Newman-Penrose（NP）形式，分析了任意维中存在非扭曲测地多重Weyl零向（WAND）的真空时空.我们确定依赖的度规和Weyl张量的仿射参数r沿零测地线产生的WAND为III型和N型时空和一类特殊的II型和D型时空，包含例如Schwarzschild-Tangherlini黑洞和黑弦和膜。对于类型III和N，所有度量分量至多是r的二次多项式，而对于类型II和D，度量以及Weyl张量的r依赖性由对应于展开矩阵S_{ij}的秩的整数m确定。结果表明，对于非零膨胀，所有这些时空包含一个曲率奇点。作为一个说明性的例子，剪切扩展型N五维真空解也重新推导使用高维NP形式。然而，这个解可以用一个已知的四维N型度量与一个额外维度的直积来确定。
2008-11-03 gr-qc
Super-Penrose process and rotating wormholes
我们考虑粒子在虫洞喉部附近的碰撞。粒子从相反的嘴。如果失效函数在那里足够小，那么碎片在无穷远处的能量$E$将无限增长，因此我们面临着所谓的超级彭罗斯过程。这需要能区的存在，所以虫洞应该是旋转的。
2018-11-14 astro-ph.HE gr-qc hep-th
A Conserved Energy for Axially Symmetric Newman-Penrose-Maxwell Scalars on Kerr Black Holes
本文证明了在Kerr黑洞外部的极大类空超曲面上，轴对称Newman-Penrose-Maxwell标量存在1参数族的正定守恒能量泛函，且该族能量内的Poisson括号消失。
2018-06-24 gr-qc math-ph math.MP
Angular diameter distances reconsidered in the Newman and Penrose formalism
利用Newman和Penrose自旋系数（NP）形式，我们推导了宇宙时空中的角直径距离的Dyer-Roeder方程。我们证明了NP形式的测地偏差方程是一般Friedman-Robertson-Walker（FRW）时空的Dyer-Roeder方程，并在平坦FRW度规受引力势扰动的情况下考察了角直径距离与红移的关系.我们研究的情况下，引力势表现出薄的引力透镜的属性的扰动，演示如何弱透镜剪切和收敛作为扰动的Dyer-Roeder方程的源项。
2016-01-11 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational vacua in the Newman-Penrose formalism
本文在Newman-Unti规范下求解了曲率张量消失的Newman-Penrose方程，得到引力真空解，并证明其超平移荷在含Holst、Pontryagin和Gauss-Bonnet项时仍严格为零。
2024-09-03 gr-qc hep-th
Kruskal-Penrose Formalism for Lightlike Thin-Shell Wormholes
爱因斯坦和罗森（1935年）的经典论文中的“爱因斯坦-罗森桥”的原始公式是历史上静态球对称虫洞解决方案的第一个例子。它不等同于动态且不可穿越的史瓦西虫洞的概念，在现代广义相对论教科书中也称为“爱因斯坦-罗森桥”。在我们以前的论文中，我们已经提供了一个数学上正确的处理原始的“爱因斯坦-罗森桥”作为一个可穿越的虫洞，通过表明它需要存在一种特殊的“外来物质”位于虫洞的喉咙-一个类似光的膜（后者被忽略在原来的1935年的论文）。在本说明中，我们继续我们的深入研究原来的“爱因斯坦-罗森桥”作为一个最简单的例子，一个光薄壳虫孔明确推导其描述的Kruskal-Penrose形式主义的最大解析扩展的基础虫孔时空流形。此外，我们推广的Kruskal-Penrose描述的情况下，更复杂的类光薄壳虫孔与两个喉咙表现出显着的性质的QCD电荷约束。
2016-10-22 gr-qc hep-th
On quasi-local charges and Newman--Penrose type quantities in Yang--Mills theories
本文将P. Tod对具有酉群的杨-米尔斯场引入的准定域荷概念推广到具有任意规范群的非阿贝尔规范理论，并计算了它在空间无穷远和零无穷远的小球极限和大球极限.我们表明，半简单的规范群没有合理的定义产生守恒的总电荷和纽曼-彭罗斯（NP）型量在零无限的一般，辐射配置。阐明了它们在场组态和规范群结构方面的守恒条件。我们还计算了NP数量的固定，渐近解的场方程与消失的磁荷，并说明这些明确的解决方案与各种规范组。
2011-05-30 gr-qc hep-th
Einstein-Cartan-Dirac equations in the Newman-Penrose formalism
我们制定的Einstein-Cartan-Dirac方程的Newman-Penrose（NP）形式主义，从而提出了一个更准确和明确的分析以前这样的研究。这些方程以透明的方式显示了爱因斯坦-狄拉克方程是如何通过引入挠率而得到修正的。特别地，Hehl-Datta方程以NP符号表示。然后，我们描述了Minkowski时空中Hehl-Datta方程的几种解，特别是一种孤立子解，它消除了相应Dirac解的非物理行为。目前的工作作为一个前奏，类似的研究非简并庞加莱规范重力。
2018-06-28 gr-qc hep-th quant-ph
The Newman-Penrose Map and the Classical Double Copy
规范引力对偶性可以说是我们理解量子引力的最大希望。在将某些引力理论中的散射振幅与规范理论中的散射振幅联系起来方面已经取得了相当大的进展--一种被称为“双拷贝”的对应关系。最近，在经典环境中也实现了双重复制，作为规范理论和引力的精确解之间的映射。我们在这里提出了一个新的映射之间的某类真正的，精确的爱因斯坦方程组的解和自对偶的解决方案的平坦空间真空麦克斯韦方程组。这张地图，我们称之为“纽曼-彭罗斯地图”，是很好的定义，即使是非真空，非稳态时空，提供了一个系统的框架，探索重力解决方案的背景下，以前没有研究过的双副本在这种设置。为了说明这一点，我们在这里提出的纽曼彭罗斯地图的史瓦西和克尔黑洞，和Kinnersley的光子火箭。
2020-07-28 gr-qc hep-ph hep-th
Repetitive Penrose process for charged particles in Kerr-Newman black holes
Damghan University（达姆甘大学）
研究极端Kerr-Newman黑洞中带电粒子的重复彭罗斯过程，建立非线性迭代框架，通过三转折点条件解析求解守恒方程，发现两种电磁耦合分别控制过程终止和提取效率，并识别出电荷参数空间中的四区域结构。
2026-07-01 gr-qc
Gravitational lensing by wormholes
我们研究了两个虫洞的引力透镜，Janis-Newman-Winnicour（JNW）虫洞和Ellis虫洞。计算了强场极限下的偏转角，比较了两种虫洞的各种透镜参数。结果表明，JNW虫洞具有相对论性像，而Ellis虫洞由于没有光子球而没有相对论性像。
2008-06-25 gr-qc
Newman-Penrose-Debye formalism for fields of various spins in pp-wave backgrounds
利用Newman-Penrose四分形式和旋量记法，在精确的平面波前引力波度规的背景下，对自旋s=1/2，1，3/2，2的无质量场的波动方程进行了变量分离.然后，应用Wald的伴随算子方法，我们推导出德拜势产生这些领域的方程，并找到逆投影算子表示多分量场的标量势。作为非真空pp波的一种特殊情况，在一定的激波背景下，给出了Debye势的精确解。讨论了推广到大质量场的可能性，特别是狄拉克方程和普罗卡方程的精确解的构造。这些结果可用于pp波背景下的超重力模型。
2021-10-28 gr-qc math-ph math.MP
From the Janis-Newman-Winicour naked singularities to Einstein-Maxwell phantom wormholes
本研究从Janis-Newman-Winicour裸奇点解出发，通过复变换推导虫洞解，结合德西特/反德西特背景下的带电伸缩子黑洞解，明确了解中两个参数的物理意义，最终证明该裸奇点解不具备物理合理性。
2024-08-16 gr-qc hep-th
(Conformal) Killing vectors in the Newman-Penrose formalism
本文提出了一种有效的技术，寻找Killing，位似，甚至适当的共形Killing向量的纽曼-彭罗斯（NP）形式主义。依靠，并延长，以前在GHP形式主义的结果，我们表明，（共形）Killing方程可以被替换为一组方程，涉及到四个NP微分算子应用到四个坐标系的李导数的repetators。至关重要的是，这些运营商指的是一个首选的四分体相对于（共形）Killing矢量，一个概念来定义。然后方程可以很容易地求解坐标的李导数，即（共形）基灵矢量的分量。如果某些坐标被内在地选择（在可能的情况下），即如果它们以某种方式与黎曼张量及其协变导数联系在一起，那么这些方程中的一些就变得微不足道了。如果四分体的一部分，即零方向和规范的一部分，可以内在地定义，那么该部分通常相对于任何基灵矢量是优选的。如果我们对四分体的固有部分作进一步的限制，相对于位似向量或真共形基灵向量，这也是正确的。如果由于零各向同性或规范各向同性，其中部分四元组甚至在原则上不能被内在地定义，四元组仅被定义为（通常）一个零旋转参数和/或规范因子，则NP-李方程变得稍微复杂，并且必须求解零旋转参数和/或规范因子的李导数。然而，一般方法保持不变，并且仍然比传统方法有效得多。给出了几个显式例子来说明该方法。
2001-11-13 gr-qc
A possible correspondence between Ricci identities and Dirac equations in the Newman-Penrose formalism: towards an understanding of gravity induced collapse of the wave-function?
众所周知，在纽曼-彭罗斯形式主义中，黎曼张量可以用12个自旋系数表示为一组18个复一阶方程，称为里奇恒等式。这里的里奇张量是通过爱因斯坦方程确定的。弯曲时空中的狄拉克方程也可以用纽曼-彭罗斯形式表示为一组四个一阶耦合的波函数旋量分量方程。在本文中，我们提出，在适当地确定了具有四个自旋系数的四个狄拉克旋量分量之后，如果在联系中包括挠率，并且在适当地推广了能量动量张量之后，可以将N-P形式的狄拉克方程看作是里奇恒等式的一个特例。我们简要地评论与爱因斯坦-嘉当-西亚马-基布尔理论的相似之处。这项研究的动机是采取一些非常初步的步骤，发展一个严格的描述的假设，量子测量过程中的波函数的动力学崩溃是由重力引起的。
2014-10-15 gr-qc quant-ph
Newman-Penrose formalism and exact vacuum solutions to conformal Weyl gravity
该研究将Newman-Penrose形式体系用于Weyl共形引力的静态球对称源外部解研究，简化了两类已知解的推导，验证了其在Petrov D型时空共形引力解讨论中的便利性，并拓展了双参数虫洞解等相关研究。
2024-12-12 gr-qc hep-th math-ph
Zero rest-mass fields and the Newman-Penrose constants on flat space
研究了自旋为1和自旋为2的零静质量场在平坦空间中传播的过程及其在无穷远附近的Newman-Penrose（NP）常数。这种分析的目的是澄清这些领域的数据之间的对应关系的类空超曲面和相应的NP常数在未来和过去的零无穷大的值。为此，弗里德里希的框架的圆柱体在空间无穷远表明，扩展的初始数据的球面谐波和权力的测地空间距离$ρ$空间无穷远，NP常数对应于数据的第二个最高可能的球面谐波在固定的顺序在$ρ$。此外，它表明，在这篇文章中考虑的类内的通用初始数据，在未来和过去的零无穷大的NP常数之间没有自然的对应关系-为麦克斯韦和自旋2场。然而，如果初始数据是时间对称的，则未来和过去的零无穷大的NP常数具有相同的信息。
2020-10-22 gr-qc hep-th
Twistor Space Origins of the Newman-Penrose Map
最近，我们引入了“Newman-Penrose映射”，这是爱因斯坦方程的某类解与真空麦克斯韦方程组的自对偶解之间的一种新的对应关系，我们表明它与经典的双拷贝密切相关。在这里，我们给出了一个替代的定义，这种对应关系的数量自然定义的扭量空间，和一个剪切自由零测地同余闵可夫斯基空间的twistorial字符是由克尔定理。这种重新表述的优点是它本质上是纯几何的，在扭曲空间上的时空同态和射影变换下都是明显不变的。虽然最初的公式化的地图可能是更方便的大多数明确的计算，twistorial公式，我们在这里提出的可能是更大的理论效用。
2022-07-02 gr-qc hep-ph hep-th
Ricci Coefficients in Covariant Dirac Equation, Symmetry Aspects and Newman-Penrose Approach
本文研究了当存在黎曼时空几何描述的外部引力场时，Ricci旋转系数在Dirac方程中的作用。结果表明，Dirac方程只涉及Ricci系数γ abc（x）的8种不同组合.在具有规范对称性的定域Lorentz群下，它们被组合成两个4矢量B_{a}（x）和C_{a}（x）.在所有正交坐标系中，这些向量之一，“伪向量”C_{a}（x），同样地消失。明确地找到了这两个矢量的规范变换律。建立了这些B_{a}（x）和A_{a}（x）与已知Newman-Penrose系数的联系。对Newman-Penrose形式中的规范对称性进行了一般性研究。将Ricci对象“张量”γ_{abc}（x）分解为两个“旋量”γ（x）和\bar γ（x）。在这里，Ricci旋转系数被分成两组：12个复变函数γ（x）和12个与之共轭的\bar γ（x）。旋量\bar γ（x）的分量与Newman-Penrose的12个自旋系数一致。导出了定域洛仑兹群下自旋系数的规范变换公式。给出了规范问题的两种解：一种是旋量γ（x）和\bar γ（x）的变换律的紧致形式，另一种是后者的12个自旋系数的详细阐述。
2011-09-05 gr-qc math-ph math.MP
Newman-Penrose-like exact and approximate conservation laws: a covariant and conformal formulation
本文利用共形 GHP 形式体系给出 NP 常数的协变共形表达，将其推广到任意自旋无质量场，并证明极值 Killing 视界上存在守恒 Aretakis 荷，同时在渐近平坦时空中建立近似守恒律。
2025-07-03 gr-qc math-ph math.MP
Generalization of the Geroch-Held-Penrose formalism to higher dimensions
Geroch，Held和Penrose发明了一种研究时空的形式主义，允许一个或两个首选零方向。这种方法对于研究代数特殊时空及其扰动是非常有用的。在本文中，形式主义推广到高维时空。这种新的形式主义导致的方程是相当简单的比那些更高的维纽曼-彭罗斯形式主义以前采用。利用新的形式化方法分析了p-型测试场的动力学性质，并证明了一些关于代数特殊p-型场的结果。
2010-02-25 gr-qc
Gravitational deflection of relativistic massive particles by wormholes
本文在弱场极限下研究了静态球对称虫洞对二阶后闵可夫斯基粒子的引力偏转。这些虫洞包括Janis-Newman-Winicour虫洞，一类零Ricci标量张量虫洞，以及一类带电的Einstein-Maxwell-Maxwell虫洞。在雅可比度规的基础上，利用高斯-博内定理研究了引力偏转问题。在该方案中，考虑了作为拓扑效应的偏转角。此外，我们还分析了时空参数对结果的影响。
2020-01-28 gr-qc
Electrodynamics in Friedmann-Robertson-Walker Universe: Maxwell and Dirac fields in Newman-Penrose formalism
用Newman-Penrose方法研究了Friedmann-Robertson-Walker时空中的Maxwell场和Dirac场。所有变量都是可分离的，由自旋加权球谐函数给出角度依赖性。所有的径向部分减少到障碍的渗透问题，主要是排斥力代表的离心能。光子场的两个螺旋态看到的是相同的势，但狄拉克场的螺旋态看到的是不同的势;其中一个分量甚至在开放宇宙中看到了吸引势。无质量场具有通常的指数时间依赖性;而有质量狄拉克场的时间依赖性则与宇宙尺度因子$a$的演化相耦合。用惠特克函数解决了充满辐射的平坦宇宙的情况。一个正式的系列解决方案，在任何FRW宇宙中有效，也提出了。麦克斯韦场的能量密度被明确地显示为$a^{-4}$。我们发现无质量狄拉克场的同向运动粒子数密度是守恒的，而有质量狄拉克场的同向运动粒子数密度则不守恒。粒子从某些区域流出，进入另一些区域，产生了某些线动量和角动量耗尽的区域，以及其他过剩的区域。这样的带电粒子流将构成一个电流，可以产生宇宙磁场。相比之下，这些大质量粒子的能量密度仍然是$a^{-4}$。
2006-06-23 astro-ph gr-qc
Gravitational-wave parameter inference with the Newman-Penrose scalar $ψ_4$
针对数值相对论输出的$\psi_4$积分得到应变模板存在伪影的问题，提出直接用$\psi_4$模板结合探测器数据二阶差分的引力波分析框架，验证了有效性并修正了大质量事件分析偏差。
2023-10-16 gr-qc
Revisiting the characteristic initial value problem for the vacuum Einstein field equations
利用Newman-Penrose形式研究真空广义相对论中的特征初值问题。我们的工作在一个规范建议斯图尔特，并按照在工作中采取的策略，卢克，证明当地存在的解决方案在附近的一组数据。这些数据是在相交的零超曲面上给出的。在它们的交叉点附近的存在性是通过结合观察到的场方程是对称双曲在这个规范与伦德尔的结果。为了获得存在性的所有方式沿零超曲面本身，涉及纽曼-彭罗斯变量的引导参数进行。
2019-10-31 gr-qc
Rotating traversable wormholes in Einstein-Maxwell theory
众所周知，爱因斯坦方程的可穿越虫洞解需要存在一个违反零能量条件的奇异物质源。一个明显的例外是爱因斯坦-麦克斯韦方程组的超荷克尔-纽曼-努特解，它具有测地线完备的、可穿越的虫洞时空的所有性质。我们表明，这包括在两个反向旋转的无张力的直宇宙弦-米斯纳-狄拉克弦-这，正如预期的那样，违反零能量条件的外来物质源。虫洞有一个能区，但没有超辐射。简要讨论了在这个时空中的测地线运动，并证明了封闭的圆形零测地线的存在。
2023-01-22 gr-qc
Canonical General Relativity on a Null Surface with Coordinate and Gauge Fixing
本文用与David Robinson共同发展的正则形式研究了零曲面上的爱因斯坦方程。引入坐标和规范条件=来固定空间坐标轴和零曲面上的坐标。与先前找到的约束一起，这些约束形成足够数量的第二类约束，使得相空间被减少到一对正则共轭变量：$\Ac_2\and\Sc^2$。这种形式与研究零无穷远处引力场的Bondi-Sachs和Newman-Penrose方法有关。零无穷大附近的渐近解不包括对数行为，需要连接像$1/r^3$一样在Minkowski极限之后脱落。当然，这给出了Bondi-Sachs和Newman-Penrose以前的结果。引入衰减更慢的项会导致对数行为，从而使零无穷大保持不变，允许有意义的引力辐射，但剥离定理并不扩展到纽曼-彭罗斯术语中的$Ψ_1$。所得结论与Chrusciel、MacCallum和Singleton的结论一致。这项工作开始作为一个初步的研究减少相空间的量化广义相对论。
1995-04-28 gr-qc
Twisting asymptotic symmetries and algebraically special vacuum solutions
本文在Newman-Penrose形式下，通过移除Newman-Unti规范中的超曲面正交条件，获得了包含新边界自由度的通用渐近解空间，并推导出了最一般的代数特殊解空间。
2025-03-06 gr-qc hep-th
Perturbation theory of spherically symmetric self-similar black holes
本文用Newman-Penrose形式给出了球对称自相似黑洞的微扰理论。它表明，引力波，电磁波和标量波的波动方程是可分离的，但不解耦。给出了Teukolsky方程的推广。单极和偶极子模式进行了处理。研究了控制极向和轴向自旋0扰动的Newman-Penrose波动方程。
2007-06-22 astro-ph gr-qc
Finding integrals and identities in the Newman Penrose formalism: a comment on Class. Quantum Grav. 26 (2009) 105022 and on Gen. Relativ. Gravit. (2014)46:1703
在1969年金纳斯利，使用NP形式主义，发现所有的彼得罗夫型D，利玛窦单位，解决了爱因斯坦的场方程。然而，在这样做-因为它似乎-他忽略了两个基本身份（或约束）的四个NP变量和嘉当不变量以及，即$τ\barτ-π\barπ=0$和$ρ\barμ-μ\barρ=0$。从那时起，这些身份一直被忽视或证明在特殊情况下（如electrovac解决方案）。直到2009年，埃德加等人通过扩展使用GHP形式主义和计算机代数系统，才成功地证明了这些恒等式。在这篇参考文献中，它是-而间接地-暗示，正在考虑的结果是证明只有在GHP形式主义，因此后者是最佳的工具，对不变的分类和研究类的解决方案的EFE。2014年，J.J. Ferrando & J.A.赛斯使用张量代数（2-形式），没有援助的CAS，作者证明了所需的结果，他们提供了一个更精细和扩展的分类彼得罗夫型D，里奇平坦，解决方案。当有人读到第三部作品时，尽管它很美，概念也很简单，但人们会觉得作者事先就知道他们想证明什么，而事实并非总是如此。本短篇作品的目的是通过具体的例子（即，类的Ricci平坦，彼得罗夫D型几何），原来的NP形式主义，视为外部微分系统足以提供所需的结果-因此评论第二次引用的文件-不仅没有（原则上）的援助，一个CAS，但也获得一个新的进一步（未知至今）积分的EDS -因此评论第三次引用的文件。
2017-07-28 gr-qc
Kerr-Newman black hole in the formalism of isolated horizons
平衡状态下一般黑洞的近视界几何可以方便地用弱孤立视界的形式主义以类邦迪展开式（Krishnan B，Class.\量子引力29，205006，2012）。虽然Kerr-Newman黑洞的内禀几何在弱孤立视界框架下得到了广泛的研究，但Krishnan所采用的Bondi类系统的视界外描述还没有被研究。我们扩展Krishnan的工作，明确的，非微扰建设的邦迪四分体在完整的Kerr-Newman时空。也就是说，我们构造了Bondi型四分体，它沿着一个横截于视界的无扭零测地线汇传播，并提供了与这个四分体相关的所有Newman-Penrose标量。这项工作完成了对弱孤立视界形式的克尔-纽曼时空的描述，是研究变形黑洞的起点。
2017-09-26 gr-qc
