GEMS embeddings and freely falling temperatures of Schwarzschild(-AdS) black holes in massive gravity
我们将（3+1）维Schwarzschild和Schwarzschild-AdS黑洞整体嵌入到（5+2）维平坦时空中。利用嵌入坐标，我们直接得到了史瓦西和史瓦西AdS黑洞中由于大质量引力子效应而自由下降的广义霍金温度、安鲁温度和温度。
2019-11-27 gr-qc hep-th
Atom interferometer as a freely falling clock for time-dilation measurements
提出利用单光子跃迁原子干涉仪作为自由下落时钟，直接测量相对论时间膨胀，可在MAGIS-100或10米原型机实现，突破原子钟极限。
2024-02-16 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
Quantum Incompressibility of a Freely Falling Hydrogen Atom in a Circular Rydberg State, and a Gravitationally-Induced Charge Separation Effect in Superconducting Systems
自由下落的点状物体向地球中心汇聚。因此，地球的引力场是不均匀的，并具有潮汐分量。一个扩展的量子力学物体，如一个氢原子，在一个高主量子数状态，即一个圆形的里德伯原子，自由降落预计下降速度比一个经典的点状物体，当两个物体从地球表面以上的相同高度下降。这表明，除了量子态之间的跃迁，原子在像地球那样的非均匀潮汐引力场中自由降落时，表现出一种量子力学的不可压缩性。一个有持续电流环绕的超导环状系统，在自由降落时，其行为类似于圆形里德伯原子。与自由下落原子的电子波函数一样，库珀对波函数是量子力学不可压缩的。然而，超导体晶格中的离子不是不可压缩的，因为它们不具有全局相干的量子相位。由此产生的差异在自由降落过程中的非定域库珀对电子和定域离子的响应不均匀的引力场的预测，导致电荷分离效应，这反过来又导致一个大的库仑力，反对的超导系统上的潮汐引力引起的收敛。本文提出了一个观测超导电路中非均匀引力场引起的电荷分离效应的“类卡文迪许”实验。的电荷分离效应被确定为是有限的对断裂过程中发生的低频引力扰动时，存在。
2010-11-02 gr-qc quant-ph
Acceleration radiation of an atom freely falling into a Kerr black hole and near-horizon conformal quantum mechanics
一个原子自由落入类博尔沃真空中的克尔黑洞中，在霍金温度下发出普朗克谱的辐射。对于具有随机初始时间的下落原子云，辐射是热辐射。这种辐射的存在是由于真空场模相对于下落原子的加速。它的性质可以追溯到共形量子力学（CQM）在事件视界附近的主导作用。我们显示这种效果的标量场，虽然加速辐射具有一个普遍的共形行为，表现出的所有领域的背景下的一般黑洞。
2021-06-19 gr-qc hep-th
From freely falling frames to the Lorentz gauge-symmetry group and a Hamiltonian composite theory of gravitation
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）
本文探讨自由下落参考系与洛伦兹规范对称群的关系，提出引力的复合理论，并通过坐标条件获得黑洞解，揭示引力仅具有四个物理自由度，建立哈密顿形式化并推导约束条件。
2026-04-08 gr-qc math-ph math.MP
The energy-momentum tensor of gravitational waves, Wyman spacetime and freely falling observers
在广义相对论（GR）中，引力的能量动量张量（EMTG）的一个好的定义是一个困难的，如果不是不可能的，任务。另一方面，在它的远程并行版本中，被称为广义相对论的远程并行等价物（TEGR），人们可以以一种非常令人满意的方式定义EMTG。本文证明了线性化引力波（GWs）的TEGR的EMTG与文献中通常给出的GR的形式相同。此外，在自由下降帧（FFF）中获得了具有$+$偏振的$pp-$波的EMTG的精确版本。与前面的情况不同，能量密度可以是正的，也可以是负的，这取决于波的细节。在静态坐标系和FFF坐标系下，得到了Wyman时空的引力能量密度。事实证明，观察者在自由降落时可以测量重力的影响。
2018-08-19 gr-qc
Freely Falling Observer and Black Hole Radiation
我们发现辐射在一个下落框架和提出了一个明确的分析证据的失败，没有戏剧条件表明，一个下落的观察者发现一个无穷大的负能量密度在事件视界。负和正能量密度区域由新定义的零能量曲线划分。蒸发的黑洞被负能量所包围，这也可以在下落坐标系中观察到。
2014-04-01 gr-qc hep-th
Black hole quantum atmosphere for freely falling observers
我们分析了自由下落的观察者所感知到的霍金辐射，并试图得出一个关于霍金量子起源区域的推论。为此，首先我们从应力能量张量计算能量密度，正如自由下落的观察者所感知的那样。然后，我们比较这与能量密度计算从一个有效的温度功能，这取决于观察者的状态。计算这些量的两种方法显示出在黑洞视界外的光环处的不匹配。为了更好地理解这种模糊性，我们表明，即使考虑到温度泛函的绝热演化的（小）击穿，其在失配的相同区域中具有峰值，是不足以消除它。我们认为，这种差异的外观可以追溯到粒子创造的过程中，显示如何文策尔-克莱默斯-场模的布里渊近似在$3M$和$4M$处的光环之间破裂，在$r=3.3M$处的峰值正好是能量密度失配最大的地方。因此，我们的结论是，这些事实强烈支持这样一种情况，即霍金通量确实起源于位于黑洞视界之外的“量子大气”。
2019-09-24 gr-qc
Analysis of the timing of freely falling antihydrogen
我们评估的准确性，预计测量反氢的自由降落加速度在GBAR实验，占反冲转移的光剥离过程。我们表明，重力测量的不确定性主要来自于离子阱中的初始速度色散，因此光剥离反冲不是精度的限制因素，因为一个天真的分析会建议。这一结果将减轻对光剥离激光参数选择的限制。
2021-11-04 gr-qc physics.atom-ph
Observational Appearance of a Freely-falling Star in an Asymmetric Thin-shell Wormhole
本文研究了恒星落入具有两个光子球的反射不对称虫洞时的观测外观，发现由于缺乏事件视界，其晚期光度衰减或恒定且伴有成对闪光，为区分虫洞与黑洞提供了新工具。
2022-10-20 gr-qc
Freely falling 2-surfaces and the quasi-local energy
本文导出了任意封闭类空2-曲面的有效引力质量的表达式。该有效引力能直接由自由下落的2-曲面的几何量定义，因而很好地适应了引力质量应由试验物体在引力场中自由运动来确定的直观预期。我们发现，在非真空时空中，对于小球体，这个有效引力质量有合理的正值，而在真空时空中，这个有效引力质量可以为负值。此外，这个有效的引力能与准本地能量的基础上的$(2+2)$形式主义的广义相对论。虽然存在一定的规范自由度，但真空情况下的准定域能的解析表达式与有效引力质量相同。特别是，我们看到，从宇宙学常数的贡献是相同的，在一般情况下。
1998-04-16 gr-qc hep-th
Vacuum energy in freely falling frames and spacetime curvature
在引力存在下量子真空的结构，以及相应的真空能量密度$ρ_{v}$，预计取决于紫外尺度$\ell_\mathrm{\textsf{UV}}$和时空曲率之间的耦合。我们确定这种耦合在一个任意的自由落体框架，其特征在于它的测地线切线$U^i(τ)$。我们发现，局部真空模式内的一个小的因果钻石$U^i(τ)$的基础上，其大小是由波长的模式，一般给$ρ_{0}$的贡献$ρ_v$，领先的顺序，规模为：$ρ_{0} = \left( π\hbar c/2 \right) {\mathrm{\textsf R}} \, {\ell_\mathrm{\textsf{UV}}}^{-2}$，其中的曲率项$\mathrm{\textsf R}=αR_{ab} U^a U^b + βR$，和$(α, β) \in \mathbb{R}$是常数。这一结果的一般性源于这样一个事实，即虽然模式可以减少到闵可夫斯基平面波沿$U^i(τ)$，应力-能量张量$T_{ab}$，因为它依赖于模式的衍生物，不减少到它的闵可夫斯基值在$U^i(τ)$。我们讨论了我们的结果的真空过程中的自由落体帧的影响，特别是在某些方面的宇宙学常数和视界熵。
2016-12-24 gr-qc hep-th
On reference frames in spacetime and gravitational energy in freely falling frames
我们考虑将四分体场解释为时空中的参考系。参考系可以由反对称加速度张量表征，其分量被识别为参考系的惯性加速度（参考系的平移加速度和旋转频率）。这个张量与重力电磁场量密切相关。我们构造了适合于在史瓦西时空中自由降落的观测者的四分场集合，并证明了在广义相对论的远程平行等价框架中，由这组四分场构造的引力能-动量消失了。这个结果与等效原理一致，并且可以作为引力能的可行定义的一个条件。
2007-04-07 gr-qc
Freely Falling Finite Frames Near a Black Hole
众所周知，黎曼曲率张量在黑洞视界处没有间断。众所周知，一个自由下落的观察者需要有限的时间才能从外点到达视界。然而，通常的假设是，这样的观察者居住在一个参考系（宇宙飞船）的无穷小的大小。这个假设是合理的，只要坐标是连续的，足以假设观察者的框架是小的相比，从一个局部平坦的度量的变化。当坐标系不仅有不连续性，而且有像视界那样的奇点时，这种假设可能是无效的。因此，在这里，一个有限的框架（宇宙飞船）附近的黑洞视界的特性进行了讨论。结果表明，当前后两端的钟同时到达视界时，即使在极限情况下，前后两端的钟也具有不同的时标。这使得这样的框架在物理上没有意义。人们还认为，使一个真实的框架（如宇宙飞船）保持完整的力在视界附近趋于零。所以，一艘物理宇宙飞船预计会在地平线附近解体。
2016-08-15 gr-qc
Maxwell equations in Schwarzschild spacetime for static and freely falling observers
Universidade Federal do Norte do Tocantins（托坎廷斯联邦北部大学）
基于tetrad框架，推导了史瓦西时空中静态和径向自由下落观测者的麦克斯韦方程组，揭示了引力修正和运动学耦合效应，并通过有效介质类比进行解释。
2026-06-12 gr-qc
Flavor-oscillation clocks, continuous quantum measurements and a violation of Einstein equivalence principle
爱因斯坦等效原理和连续量子测量之间的关系进行了分析的背景下，最近提出的味道振荡时钟，一个想法率先由Ahluwalia和Burgard（将军Rel Grav。Errata 29，681（1997））。我们将计算一个沉浸在引力场的味振荡钟在连续的量子测量下的测量输出。然后，借助于弱等效原理，得到了自由下落参考系中的相应量。最后，将最后的结果与闵可夫斯基时空中出现的测量输出进行比较，会发现它们不一致，换句话说，我们违反了爱因斯坦等效原理。这种违反以两种不同的形式出现，即：（i）自由下落参考系中的振荡频率与广义相对论预测的情况不匹配，这是阿卢瓦利亚先前获得的一个特征;（ii）由观察者在自由下落的参考系中获得的测量输出的概率分布，与闵可夫斯基时空的结果不一致。
1999-11-28 gr-qc quant-ph
A freely falling frame at the interface of gravitational and quantum realms
我简要地论证了在与引力和量子领域的界面相关联的对称性中，除了c和hbar之外，还需要纳入两个基本的长度尺度的逻辑必要性。接下来，为了清除众所周知的灌木丛，我讨论了CPT和不可逆性问题，最近的非线性变形的狭义相对论，并建议为什么代数定义良好的扩展狭义相对论不需要非线性变形。这样做，我建议为什么稳定的斯奈德-杨-门德斯李代数应该被认为是引力和量子领域界面上自由落体框架下的对称性的重要候选者;因此，呼应和补充了最近提出的论点，由Alkosomalakos和Okon。在这个过程中，我得到了具体形式的不确定性关系，其中包括上述长度尺度和一个新的无量纲常数。我提请大家注意这样一个事实：由于超导量子干涉装置可以在单个量子态中携带大约10^{23}个库珀对，普朗克质量量子系统已经存在于实验室中。这些可能被用于引力和量子领域接口的可能探索。
2005-03-17 astro-ph gr-qc hep-th
Acceleration Radiation of Freely Falling Atoms: Nonlinear Electrodynamic Effects
Eastern Mediterranean University（东地中海大学）；Mapúa University（马普阿大学）；Institute for Advanced Studies, New Uzbekistan University（新乌兹别克斯坦大学高级研究所）；Institute of Theoretical Physics, National University of Uzbekistan（乌兹别克斯坦国立大学理论物理研究所）；School of Physics, Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学物理学院）；Tashkent University of Applied Sciences（塔什干应用科学大学）；Tashkent State Technical University（塔什干国立技术大学）
研究自由下落双能级原子在巴尔德恩正则黑洞几何中的加速辐射，揭示逆平方势主导物理，通过几何展开和近视界CQM结构推导原子激发概率，展示辐射谱与巴尔德恩参数及原子跃迁频率的关系。
2026-01-13 gr-qc hep-th
Local symmetries as constraints on the motion of freely-falling extended bodies
本文在牛顿引力和广义相对论中推导了局部对称性对扩展体运动的普遍约束，证明其由潮汐张量代数结构决定，并将运动特征与时空Petrov类型相关联。
2023-09-13 gr-qc
Black hole entanglement entropy regularized in a freely falling frame
我们计算了无质量标量场的黑洞视界纠缠熵S_E，首先采用硬截止，然后采用高频色散，两者都施加在一个自由落在视界上的坐标系中。利用WKB方法，我们发现对于硬截止或超光速色散，S_E是有限的，因为模式振荡在视界处不发散，高横动量的贡献被角动量势垒截断。对于亚光速色散，熵取决于任意高横动量下的行为。在所有情况下，它与地平线面积成比例。对于硬截止，它在截止时是线性的，而不是二次的。这种与我们熟悉的结果的差异是由自由落体系和通常加有截止点的静态系之间的差异引起的。在超光速的情况下，熵与取决于色散关系的指数的截断的分数幂成比例。讨论了正则化纠缠熵与Bekenstein-Hawking熵之间可能存在的关系。
2007-07-09 gr-qc hep-th
Inducing supertranslations: The membrane picture
黑洞的动力学演化可以在膜图象中用微扰的方法来研究。我们研究的情况下，一个机构自由落入一个黑洞，在林德勒近似。动机是看看这个过程是否伴随着非零超翻译的归纳。在前人研究的基础上，首先引入了动力学演化过程中超平移诱导的概念，然后研究了自由落体的情况。
2021-06-08 gr-qc
Quantum incompressibility of a falling Rydberg atom, and a gravitationally-induced charge separation effect in superconducting systems
自由下落的点状物体向地球中心汇聚。因此，地球的引力场是不均匀的，并具有潮汐分量。在高主量子数拉伸状态下制备的诸如氢原子的扩展量子物体的自由降落，即，一个圆形的里德伯原子，当两个物体从地球上方的相同高度落下时，预计会比经典的点状物体下降得更慢。这表明，除了“量子跳跃”，原子在像地球那样的非均匀潮汐引力场中自由降落时，还表现出一种“量子不可压缩性”。一个有持续电流环绕的超导环状系统，在自由降落时，其行为类似于圆形里德伯原子。就像自由下落原子的电子波函数一样，库珀对波函数是“量子不可压缩的”。然而，超导体的离子晶格的离子不是“量子不可压缩的”，因为它们不具有全局相干的量子相。由此产生的差异在自由降落过程中的响应nonlocalizable库珀对电子和localizable离子不均匀的引力场的预测，导致电荷分离效应，这反过来又导致一个大的排斥库仑力，反对的收敛引起的潮汐，吸引力的超导系统。本文提出了一个观测超导电路中非均匀引力场引起的电荷分离效应的“类卡文迪许”实验。这个实验将证明引力和电之间通过宏观相干量子物质的新型耦合的存在。
2010-03-08 gr-qc quant-ph
Proposal of Experimental Test of General Relativity Theory
根据相对论质能概念，我们发现在引力场中，试验粒子的固有质量取决于势能，因此，自由下落的粒子具有变化的固有质量。因此，不能将多个自由下落的参考系视为多个等效惯性参考系。有一类实验，其中内部观察者可以通过检测适当的质量变化的影响来区分引力场中的自由降落状态和自由空间状态。如果是这样，就有可能证明违反了等效原则。研究表明，如果在自由落体实验室中进行，经典的Pound-Rebka-Snider实验的一个变体（关于引力场中的光子频率漂移）就是这样的测试。简称：SRT-狭义相对论，GRT-广义相对论，EP -等效原理，PRS -庞德-雷布卡-斯奈德（实验）
2001-05-17 gr-qc
Geometric phase of two-level atoms and thermal nature of de Sitter spacetime
在开放量子系统的框架下，研究了de Sitter不变真空中自由下落静态二能级原子与量子化共形耦合无质量标量场相互作用系统中的几何相位.我们发现，对于自由下落的原子，几何相位在具有Gibbons-Hawking温度的热浴中得到了修正，从而从不同的物理背景清楚地揭示了de Sitter时空的内禀热性质.对于静态原子，存在来自de Sitter时空的内禀热性质和与原子适当加速相关的Unruh效应的几何相位修正。此外，在一个gedanken实验中，我们估计的几何相位的修正幅度，而不是在一个平坦的时空。我们发现自由下落原子的修正量太小而无法测量，而静态原子的修正量只有在原子几乎位于视界时才能达到可观测的量级。
2013-05-01 gr-qc hep-th quant-ph
The Lamb shift in de Sitter spacetime
研究了在de Sitter不变真空中自由下落和静态两能级原子与量子化共形耦合无质量标量场相互作用系统的兰姆位移。我们发现，自由下落和静态原子的兰姆位移在结构上与浸没在闵可夫斯基时空中的热浴中的惯性原子的兰姆位移相似。对于自由下落的原子，兰姆位移得到了修正，就好像它被浸泡在Gibbons-Hawking温度的热浴中一样，从而清楚地揭示了de Sitter时空的内禀热性质。对于静态原子，Lamb位移受de Sitter时空的固有热性质和与原子的固有加速度相关的Unruh效应的组合影响。
2010-12-18 gr-qc hep-th
Quantum Optics of an Oscillator Falling into a Black Hole
我们提出了一个量子光学处理的近视界行为的量子振荡器自由落入一个预先存在的史瓦西黑洞。我们使用Painleve-Gullstrand坐标来定义全局真空态。与闵可夫斯基真空中的加速振子相反，在闵可夫斯基真空中，除了初始瞬态之外没有辐射，我们发现，当振荡器试图与周围的真空达到平衡时，它将正能量辐射到无穷大，将负能量辐射到黑洞中。我们讨论了该模型与霍金辐射的关系。
2020-06-05 gr-qc
Approaching the event horizon of a black hole
有人认为，一个自由下落的试验粒子到达经典黑洞的事件视界需要无限长的外部时间（这发生在有限的下落时间内），在这段时间内，黑洞会由于霍金辐射而蒸发;所以自由下落的试验粒子本身会在事件视界蒸发，因此不会穿过。
2012-09-10 gr-qc physics.gen-ph
Semiclassical approach for the evaporating black hole revisited
最近的一个计算表明，如果观察者在视界外的任何正距离处从静止状态释放出来，那么由自由下落的观察者看到的未来事件视界的Unruh态的观测能量密度是有限的;然而，它变得越来越大，以至于它在视界处是负发散的，在观察者开始从视界处的静止状态下降的极限，这对应于相对于在离地平线有限距离处自由下落的观察者的无限助推。为了解决现有计算方法与文献中传统计算方法之间的矛盾，重新讨论了自由落体能量密度的计算方法，并指出了一些不同之处。
2016-01-28 gr-qc hep-th
Gravitational memory effects and higher derivative actions
研究表明，含高导数边界项的作用量中，内部 Lorentz 对称性对应的 Gauss-Bonnet 与 Pontryagin 荷可分别描述陀螺仪进动和测试质量相对径向加速度等引力波记忆效应。
2023-04-25 gr-qc hep-th
Atom falling into a quantum corrected charged black hole and HBAR entropy
本文研究了原子落入量子修正带电黑洞事件视界时的加速辐射，计算了二能级原子的激发概率，发现温度存在电荷参数的二阶贡献，并分析了HBAR熵及Wien位移定律的有效性。
2024-07-29 gr-qc hep-th
Radiations From Geometries Using Painlevé-Gullstrand Coordinates
等价原理被用来研究量子现象的协变描述的整体外部的几何描述使用Painlevé- Gullstrand坐标，这是无处不在的非奇异远离他们的中心。在曲线几何中静止的观察者的描述和那些在一个局部平坦的自由落体系统，是暂时处于静止状态之间的差异被发现只依赖于当地的固有加速度，变得越来越遥远的观察者消失的小。在远离视界的地方，自由下落观测者的基态的无质量辐射的局部探测结果与平坦时空中加速的Rindler观测者的一致。
2019-06-04 gr-qc hep-th
Semiclassical bremsstrahlung from a charge radially falling into a Schwarzschild black hole
该研究采用树图阶量子场论，半经典分析史瓦西时空中径向自由下落带电粒子的电磁辐射，对比不同初始位置、动能粒子的能谱与总辐射能，并与径向延伸下落带电弦的结果对比。
2024-04-17 astro-ph.HE gr-qc
Hilbert repulsion in the Reissner-Nordström and Schwarzschild spacetimes
从不同观测者的角度研究粒子在黑洞的引力场中的运动，对于从物理现象中分离出坐标伪影具有重要意义。在本文中，我们表明，一个自由下落的测试粒子表现出引力排斥黑洞所看到的渐近观察者，而没有发生的那种记录由一个自由下落的观察者或由一个观察者位于一个有限的距离从事件视界。这种分析是对一般Reissner-Nordström、极端Reissner-Nordström和Schwarzschild黑洞进行的。我们得出结论，这些奇怪的结果的起源在于这样一个事实，即由不同的观察者测量的量既不是洛伦兹标量，也不是规范不变的。
2017-07-21 gr-qc
Similarities Between Classical Timelike Geodesics in a Naked Reissner-Nordstrom Singularity Background and the Behaviour of Electrons in Quantum Theory
一般认为裸奇点必须在物理上被排除，否则它们可能会在未来的零锥中引入不可预测的影响。考虑裸Reissner-Nordstrom奇点的测地线，我们发现奇点被它的排斥性质有效地覆盖。把电子看作裸奇点，对于一个从无穷远自由下落的、最初静止的观察者来说，穿有衣服的奇点（电子）的大小就是电子的经典电磁半径。当观察者以正的初速度从无穷远自由下落时，其尺寸会缩小。对于对应于负能量的大地参数，存在陷获测地线。讨论了这一图象与量子理论中出现的图象的相似性。
2006-02-15 gr-qc
What Hawking Radiation Looks Like as You Fall into a Black Hole
本研究通过自由下落探测器测量，发现视界附近霍金辐射无法直接探测，并提出了有效温度定义，其从霍金温度平滑增至视界处的两倍，与高维嵌入预测吻合。
2025-10-26 gr-qc
Can spacetime curvature be used in future navigation systems?
我们认为，由引力场产生的曲率可以用来计算相应的度规，它决定了自由下落的测试粒子的轨迹。为此，我们提出了一种方法来计算度量从一个给定的曲率张量。我们使用彼得罗夫的分类来处理的曲率张量的结构和性质，和Cartan的结构方程在一个正交四分体调查的微分方程，曲率与度量。对第二个结构方程进行积分，得到连接$1-$形式的显式表达式，并利用第一个结构方程从该表达式中得到正交四分体的各分量。这就有可能利用地球等天体的曲率来确定现代导航系统中使用的自由落体卫星的位置。
2017-05-03 gr-qc
The role of observers in the measurement of the Teleparallel Gravitoelectromagnetic fields in different geometries
在广义相对论的远程平行等价（Teleparallel Equivalent of General Relativity，TEGR）的背景下，我们研究了与四分体场相联系的局域观测者在描述引力相互作用中的作用，通过引力电场（GE）和引力磁场（GM）的概念。我们首先分析引力电磁场（GEM）从一个观察者自由下降的史瓦西时空。然后，我们研究了是否有可能区分这种情况和在闵可夫斯基时空中静止。我们的结论是，虽然有非零组件的情况下获得的自由降落的领域，其动力学效应，测量的引力洛伦兹力，是零。此外，对于在史瓦西时空中自由下落的观测者，从GEM场得到的引力场能量为零。这些结果与等效原理完全一致。
2011-11-08 gr-qc
Tidal effects cannot be absent in a vacuum
它表明，有没有真空时空（有或没有宇宙学常数）的外尔张量是纯粹的重力磁相对于一个自由落体的观察者的同余。
2003-03-17 gr-qc
Testing the Gravitational Redshift with Atomic Gravimeters?
原子干涉仪可以测量自由下落的原子相对于静止在地球表面的实验平台的加速度。这种实验被用来通过比较原子的加速度与经典的自由落体的加速度来测试自由降落的普遍性。在最近的一篇论文中，Müller，Peters和Chu [Nature { \bf 463}，926-929（2010）]认为原子干涉仪也提供了一个非常精确的引力红移测试（或时钟频率的普遍性）。考虑到原子是一个时钟，工作在与静止质量相关的康普顿频率上，他们声称干涉仪测量了在不同引力势值下干涉仪两条路径上原子钟之间的引力红移。本文在广义相对论和其他不同理论的框架内分析了这一主张，并得出结论，认为用原子干涉仪测试康普顿频率下的引力红移是不合理的。目前的工作是我们广泛的论文[沃尔夫等人，arXiv：1012.1194，类。定量重力28，145017，（2011）]，读者可参考该文献了解更多细节。
2011-06-17 gr-qc quant-ph
Dynamics and quantum entanglement of two-level atoms in de Sitter spacetime
在开放量子系统的框架下，研究了de Sitter时空中自由下落和静态两能级原子与量子化共形耦合无质量标量场相互作用系统的内部动力学.我们发现，原子跃迁速率既依赖于de Sitter时空的性质，又依赖于原子的运动，有趣的是，无论原子的初始状态如何，这两种情况下的稳态总是被驱动为纯热态.这种热化现象在结构上类似于沉浸在热场中的基本量子系统，从而揭示了德西特时空的热性质。此外，我们还发现热浴会使自由下落的原子（静止原子）和它的辅助伙伴（与外场隔离的二能级原子）之间的纠缠突然消失，并计算了纠缠消失的适当时间.我们还分析了这种热化和退纠缠现象，在原则上，可以从桌面模拟实验的角度来理解。
2014-07-18 gr-qc hep-th quant-ph
Thermal nature of de Sitter spacetime and spontaneous excitation of atoms
在de Sitter时空中，考虑了在de Sitter不变真空中自由下落和静止的二能级原子与共形耦合无质量标量场相互作用，分别计算了真空涨落和辐射反应对原子自发激发率的贡献.我们发现，自发激发发生，即使是自由落体的原子，如果有一个热浴辐射在Gibbons-Hawking温度，我们因此恢复，在不同的物理背景下，结果揭示了德西特时空的热性质的Gibbons和Hawking。同样，对于静态原子的情况下，我们的结果表明，原子也感觉到一个热浴，现在出现的结果，德西特时空的固有热性质和昂鲁效应与原子的固有加速度。
2008-02-14 gr-qc hep-th
Gravitational time dilation as a resource in quantum sensing
原子钟干涉仪是检验量子理论和引力之间接口的一种有价值的工具，特别是通过测量量子区域中的引力时间膨胀。在这里，我们研究引力时间膨胀是否也可以作为量子信息理论中的一种资源。特别是，我们表明，对于一个自由落体干涉仪和马赫-曾德尔干涉仪，重力时间膨胀可能会提高精度，在很长的干涉时间估计的重力加速度。为此，干涉测量应在路径和时钟自由度上进行。
2023-02-22 gr-qc quant-ph
On the Gravitational Precession Memory Effect for an Ensemble of Gyroscopes
本文研究了弱引力波通过后自由下落陀螺仪系综的热力学性质，发现由于进动记忆效应，热力学量会因时空扰动发生变化，并指出该引力热记忆效应有望用于引力波探测。
2023-11-21 gr-qc
Does an atom interferometer test the gravitational redshift at the Compton frequency ?
原子干涉仪可以测量自由下落的原子相对于静止在地球表面的实验平台的加速度。这种实验被用来通过比较原子的加速度与经典的自由落体的加速度来测试自由降落的普遍性。在最近的一篇论文中，Müller，Peters和Chu [Nature { \bf 463}，926-929（2010）]认为，当将原子视为在与静止质量相关的康普顿频率下运行的时钟时，原子干涉仪也提供了对引力红移的非常精确的测试。我们在广义相对论和不同的替代理论的框架中分析这一主张。我们证明了在包括广义相对论、所有引力的度规理论、大多数非度规理论和大多数用来解释违反等效原理的理论框架在内的一大类理论中，干涉仪两条路径之间的“康普顿相位”之差实际上为零。因此，在大多数合理的理论框架中，没有红移效应，原子干涉仪只是测试自由降落的普遍性。我们还表明，原子干涉仪将测试红移的框架构成了严重的问题，如（i）违反希夫猜想，（ii）违反费曼路径积分公式的量子力学和最小作用量的原则，物质波，（iii）违反能量守恒，更普遍的（iv）违反粒子波的对偶性在量子力学。标准的量子力学在这样的框架中不再有效，因此对实验的一致解释需要另一种量子力学的表述。由于迄今为止还没有提出这样的替代方案，我们得出结论，原子干涉仪作为测试引力红移的解释是不合理的。
2011-05-12 gr-qc quant-ph
Acceleration radiation and HBAR thermodynamics for atoms falling into a BTZ black hole: A CQM quantum-optics approach
University of San Francisco（旧金山大学）；University of Waterloo（滑铁卢大学）；University of Houston（休斯顿大学）；Texas A&M University（德克萨斯农工大学）
研究落入BTZ黑洞的原子，利用量子光学方法，表明原子会发射霍金温度下的普朗克谱辐射，与相对等效原理有关，此辐射特性由近视界共形量子力学支配，还产生模仿贝肯斯坦 - 霍金熵的ħ熵。
2026-07-17 gr-qc hep-th
Can quantum probes satisfy the weak equivalence principle?
本文讨论了在引力场中的量子探针是否可以看作是服从弱等效原理的测试粒子。提出了一个制定的WEP也适用于在量子制度，同时保持其经典对应的物理内容。这样的公式需要引入一个引力场，以不改变关于自由下落的探针的质量的Fisher信息，通过测量其位置可提取。我们发现，虽然在一个统一的领域量子探针满足我们的制定的WEP完全，重力梯度可以编码非平凡的信息粒子的质量在其波函数，导致违反WEP。
2017-05-17 gr-qc quant-ph
Quantum limits to mass sensing in a gravitational field
我们解决的问题，估计质量的量子粒子在引力场，并寻求最终的界限，以精确的量子有限的检测方案。特别是，我们研究的字段上实现的灵敏度和解决的问题，量子化的探测状态是否可以提供一个精确的增强。最终的精度界限量化的相应的量子费舍尔信息。我们的结果表明，没有经典极限的状态比半经典的表现更好，并存在一个非平凡的相互作用之间的外场和统计模型。更强的磁场通常导致更好的精度，除了在自由下落系统的情况下的位置测量。
2016-12-19 gr-qc quant-ph
Surface gravity and Hawking temperature from entropic force viewpoint
我们考虑了史瓦西和Reissner-Nordström黑洞的自由下落全息屏，并计算了Verlinde的熵力。当屏幕穿过事件视界时，屏幕的温度与霍金温度一致，熵力引起两个黑洞的表面引力。
2010-04-02 gr-qc hep-th
The kinematics of particles moving in rainbow spacetime
研究了彩虹时空中粒子运动的运动学。特别地，在考虑了大质量粒子自身能量对背景的半经典效应后，得到了彩虹平坦时空中大质量粒子的测地线。我们表明，在一般情况下，一个自由落体粒子的轨迹保持不变，这仍然是一条直线，在平坦的时空。讨论了彩虹平坦时空中的Unruh效应。
2006-09-28 gr-qc
The Dynamics of Test Particles and Pointlike Gyroscopes in the Brane World and Other 5D Models
我们研究了测试粒子和点状陀螺仪在5D流形中的动力学，就像在Randall-Sundrum膜世界和非紧卡鲁扎-克莱因模型中使用的那样。我们的分析是基于一个协变叶理的流形使用3+1维时空切片正交的额外的维度，因此类似于ADM 3+1分裂在普通的广义相对论。我们推导出在5D和4D仿射参数化的自由下落的测试粒子的规范不变的运动方程，并将这些结果与以前的工作有关的所谓的“第五种力”。受物质场在3-膜上的约束局部化的启发，我们导出了将粒子限制在4D超曲面上所需的经典非引力的形式，并证明了由此产生的轨迹与爱因斯坦理论的时空测地线在几何上是相同的。然后讨论了在点偶极近似下确定无力矩自旋体的5D动力学问题，并对自由落体和超曲面约束点陀螺的情况下的相关公式（即5D Fermi-Walker输运方程）进行了协变（3+1）+1分解.在这两种情况下，4D自旋张量被认为是受到一个反常的扭矩。我们解决了自旋方程的陀螺仪局限于一个简单的5D宇宙学模型中的一个单一的时空部分，并观察宇宙学的变化的幅度和方向的4D自旋。
2002-04-08 gr-qc
Unruh response functions for scalar fields in de Sitter space
本文计算了de Sitter空间中自由下落的Unruh探测器与不同曲率耦合的标量场耦合时的响应函数，包括最小耦合无质量情形.尽管由于超视界模式的放大，红外线的响应有很大的不同，但探测器的能级是热填充的。
2004-10-09 astro-ph gr-qc hep-th
Open quantum system approach to Gibbons-Hawking effect of de Sitter space-time
在开放量子系统的范式下，我们分析了在德西特不变真空中，具有弱相互作用的德西特时空中自由下落的二能级探测器与涨落量子化共形标量场的约化动力学。我们发现，探测器是渐近驱动到一个热态的Gibbons-Hawking温度，无论其初始状态。因此，我们的讨论表明，德西特时空的Gibbons-Hawking效应可以理解为开放量子系统中涉及退相干和耗散的热化现象的一种表现。
2011-02-14 gr-qc hep-th quant-ph
Casimir Effect and Free Fall in a Schwarzschild Black Hole
在同向运动观测者的参考系中，研究了在史瓦西时空中自由下落的三维Casimir装置中标量场真空能量和粒子的产生。根据施温格的真时方法，从有效作用量计算卡西米尔能量，导致对平坦时空情况的小修正。此外，还发现了从真空中激发出的少量量子，并讨论了这两种效应，引起了人们对潜在时空维度的注意。
2018-07-11 gr-qc
Casimir effect in free-fall towards a Schwarzschild black hole
本文讨论了Schwarzschild黑洞外空间无限远自由落体小腔中的Casimir效应。我们的主要目标是寻找真空能量的可能变化，以及下降的空腔内的粒子产生，相对于一个共同运动的观察者。工作在勒梅特图和假设一个腔的大小$L$远小于史瓦西半径（$L/r_g\ll 1$），我们解决了克莱因-戈登方程的无质量标量场限制在腔中的参考系的共同运动的观察者。我们遵循施温格的适当的时间方法，评估下降腔场的单圈有效作用，从而评估真空能量的修正。我们发现一个小的减少，在卡西米尔能量的绝对值作为腔接近黑洞视界由于时空几何的变化。由于腔的时空几何是动态变化的，我们进一步发现由于动态卡西米尔效应产生的粒子的能量密度。这些动力学贡献正好与静态卡西米尔能量的亏损相匹配。结合起来，观察者测量到当她下落时空腔内能量的净增加。
2019-09-16 gr-qc
