Scalar field and electromagnetic perturbations on Locally Rotationally Symmetric spacetimes
利用最近发展起来的协变和规范不变的微扰理论,研究了局部旋转对称(LRS)II类时空中的标量场和电磁微扰。从克莱因-戈登方程和麦克斯韦方程组,分别,我们推导出协变和规范不变的波动方程的扰动变量,从而找到这些LRS II类时空扰动的广义Regge-Wheeler方程。作为说明性的例子,详细讨论了史瓦西和Vaidya时空的结果,并简要地为一些类别的尘埃宇宙。
2004-11-17 gr-qc
Conformal Symmetries of Locally Rotationally Symmetric Spacetimes
在本文中,我们研究了共形对称的局部旋转对称(LRS)时空中使用的半四合协变形式主义。我们证明了一个一般的LRS时空旋转和空间扭曲的同时具有固有的位似对称的平面上跨越的流体流线和首选的空间方向。我们讨论的性质和后果,这种位似对称性表明,一个零的杀死地平线时,热通量有一个极值。我们还考虑了理想流体的特殊情况和共形几何的限制。
2018-05-15 gr-qc
Repulsive effect for the unbound high energy particles along the rotation axis in the Kerr-Taub-NUT spacetime
我们研究了Kerr-Taub-NUT时空中沿旋转轴运动的未束缚高能粒子的加速度,进而研究了时空中粒子的排斥效应对NUT荷的依赖性. NUT电荷的排斥效应是否变强取决于卡特常数,粒子本身的位置和速度。数值计算了Kerr-Taub-NUT时空中未束缚粒子的速度和加速度随NUT荷的变化。
2017-11-25 gr-qc
Cosmic String Spacetime in Dilaton Gravity and Flat Rotation Curves
在Einstein引力理论中,我们考虑了早期宇宙U(1)规范对称性破缺相变中形成的类弦拓扑缺陷,在远离宇宙弦的地方,我们得到了广义Einstein方程的真空解。我们将讨论它们是如何与银河系自转曲线的平坦度相关的。
2004-12-29 gr-qc
Hypersurface homogeneous locally rotationally symmetric spacetimes admitting conformal symmetries
确定了所有允许共形对称的超曲面齐性局部旋转对称时空,并明确给出了对称向量。它表明,这些时空必须考虑在两个集合。一个集合包含Ellis Class II,另一个包含Ellis Class I,III LRS时空。第一个集合中的共形代数的确定是通过系统化和完善2+2可分解时空中的CKV的确定结果来实现的。在第二组中,开发了新的方法。结果应用于获得的分类的共形代数的所有静态LRS时空的几何变量。进而确定了所有具有适当共形对称性的理想流体非倾斜LRS时空,并讨论了其中一些时空的物理性质。
2003-06-14 gr-qc
Gravoelectromagnetic approach to the gravitational Faraday rotation in stationary spacetimes
利用定态时空的1+3公式,我们在重力电磁学的背景下证明了,靠近黑洞的光线的偏振面发生了旋转。我们证明了这种旋转具有与通常的法拉第效应相同的积分形式,即它与重磁场沿传播路径的分量的积分成正比,并利用真空爱因斯坦方程的准Maxwell形式计算了Kerr和NUT空间诱导的法拉第旋转.
1999-04-28 gr-qc
Variations on spacetimes with boost-rotation symmetry
本文总结了关于两个反向加速旋转带电体的助推-旋转对称时空的一些新结果。特别注意的是(a)牛顿极限分析使用埃勒斯框架理论和(b)的C-度规的特殊相对论极限。从新的,更简单的形式的旋转带电C-度规,我们还展示了如何消除节点奇点,并获得一个旋转带电黑洞自由下落在外部电磁场。
2012-10-22 gr-qc
Absence of the non-uniqueness problem of the Dirac theory in a curved spacetime. Spin-rotation coupling is not physically relevant
与Arminjon的陈述相反,在这项工作中,我们再次断言在弯曲和平坦的时空中不存在狄拉克理论的非唯一性问题,并用一些例子来说明这一点。狄拉克哈密顿量在任意的,包括时间相关的,引力场唯一地确定量子力学系统的物理特性,而不管选择的四元组场。直接自旋-旋转耦合发生在四分体的特定选择中,并不表现在系统的最终物理特性中,因此不代表物理相关效应。
2013-03-05 gr-qc
Inertial Frame Dragging and Relative Rotation of ZAMOs in Axistationary Asymptotically Flat Spacetimes
在轴定态渐近平坦时空中,零角动量观测者(ZAMOs)定义了一个局部非旋转的绝对标准,这可以通过这些观测者不存在任何Sagnac效应来验证。然而,我们认为,在全球范围内,唯一有物理意义的概念是相对旋转。这个论点是通过解决爱因斯坦方程的近似薄壳模型,我们保持一个自由度放松自然假设的消失旋转在渐近无穷大的分析开始。解表明爱因斯坦方程只决定了ZAMOs旋转速率的差异,从而建立了全局相对旋转的概念。在全球范围内的相对旋转的解释是固有的联系到自由之间的转换坐标系旋转相对于彼此,这意味着一个任意ZAMO位于任何半径可以声称是一个谁是非旋转的全球范围内,一个渐近洛伦兹框架的概念,相对于它可以测量绝对旋转是没有任何意义的。在克尔时空的旋转概念,然后简要讨论了这种解释的背景下。
2023-03-08 gr-qc
An Analytical Formula for Gravitational Faraday Rotation in the ADM Split of Spacetime
Colorado School of Mines(科罗拉多矿业学院)
本文推导出引力法拉第旋转率的分析表达式,基于ADM分割和几何光学方法,提供闭合形式的GFR公式,验证其与数值预测一致,并为实验测量极化holonomy提供分析视角。
2026-03-20 gr-qc
Wick Rotation in the Tangent Space
灯芯旋转通常通过将时间坐标旋转到虚值来执行。在一般的弯曲时空中,时间坐标的概念是模糊的。我们在这里注意到,在广义相对论的四分体形式中,可以使用相当少的结构直接在切空间中进行威克旋转:一个类时的、指向未来的向量场,它不需要是基灵或超曲面正交的。这种方法的优点是产生真正的欧几里德度量,即使在时空不是静态的。当应用于黑洞外部时,事件视界的零生成元可化为欧几里德时空中的点。要求的威克旋转holonomy的零发电机是平凡的,确保了没有一个'圆锥奇点'在欧几里德空间。为了说明这一基本思想,我们利用切空间的Wick旋转,在包括Kerr黑洞在内的几个时空中,用欧氏方法计算了Hawking温度。
2015-10-26 gr-qc
Charged Particles and the Electro-Magnetic Field in Non-Inertial Frames of Minkowski Spacetime: II. Applications: Rotating Frames, Sagnac Effect, Faraday Rotation, Wrap-up Effect
我们应用闵可夫斯基时空中的非惯性系理论,在前面的文章中,各种相关的物理系统。我们给出的3 + 1描述没有坐标奇点的旋转盘和Sagnac效应,补充评论脉冲星磁层和地球固定的坐标系的相对论扩展。然后,我们研究了非惯性系中麦克斯韦方程组的性质,如天体物理中的包裹效应和法拉第旋转。
2009-08-03 gr-qc
The Newtonian limit of spacetimes for accelerated particles and black holes
描述匀加速粒子或黑洞的真空爱因斯坦场方程的解属于助推旋转对称时空类。它们是已知的唯一表示移动有限物体的显式解。利用Ehlers标架理论分析了它们的牛顿极限。首先从牛顿力学的角度研究了具有轴对称性和boost对称性的一般时空。结果,然后说明了具体的例子,如C-度规,Bonnor-Swaminarayan解决方案,自加速的“偶极粒子”,广义助推旋转对称的解决方案,描述自由落体粒子在外场。与以前的一些讨论相反,我们的结果在物理上是合理的,因为牛顿极限对应于经典力学中均匀加速的经典点质量的场。这证实了助推旋转对称时空的物理意义。
2009-01-26 gr-qc
Classical and quantum aspects of electric-magnetic duality rotations in curved spacetimes
众所周知,无源麦克斯韦方程组在电磁对偶旋转下是不变的,F --> Fcos θ + * Fsin θ。这些变换确实是诺特意义上的理论的对称性。相关的运动常数是电磁场的自对偶分量和反自对偶分量之间的强度差,或者等效地,是右圆偏振分量和左圆偏振分量之间的差。这个守恒定律即使在电磁场与任意经典引力背景相互作用时也成立。在重新检查这些结果后,我们讨论是否保持这种对称性时,电磁场是量子化的。在没有引力的情况下,答案是肯定的,但在其他情况下,答案不一定是肯定的。因此,量子电磁场的净极化在弯曲时空中不能守恒。这是一种量子效应,可以理解为费米子手征反常在自旋为1的场中的推广。
2018-10-18 gr-qc
Perturbations of Spacetime around a Stationary Rotating Cosmic String
考虑闵可夫斯基时空中静止旋转的Nambu-Goto弦周围的度规扰动。通过求解线性化的Einstein方程,我们研究了绕旋转轴的方位角标架拖曳和沿旋转轴的线性标架拖曳、牛顿对数势以及作为势模的弦周围的角亏损的影响。我们还研究了引力波在弦外传播和沿弦传播的情况,并证明了静止旋转弦向与旋转轴成离散角度的方向发射引力波。波形,偏振,和振幅取决于方向明确示出。
2009-02-25 gr-qc
Frame Rotation in the Szekeres Spacetimes
Szekeres度规是一个没有任何对称性的非均匀宇宙学模型。标准的黎曼型坐标可以转换成球面型坐标,但度量不再是对角的,并且已知恒定“半径”的2-球面、2-双曲面或2-平面是“非同心的”。由于转换成球型坐标是“半径”相关的,我们的问题是否这些坐标有相同的方向上的每个2-表面。为了回答这个问题,我们建立了一个正交四分体(ONT),并研究了它的变化。我们发现四分体的相对旋转是普遍的,并且在限制性不强的条件下可以系统地增加。我们寻找四分体恒定的路径,发现它们只存在于非常严格的条件下。在这个过程中,我们创建了一个系统的方法来定义一个ONT从一个给定的度量选择的属性。
2017-06-26 gr-qc
Boost-rotation symmetric type D radiative metrics in Bondi coordinates
研究了具有增强旋转对称性和Petrov型D的Einstein-麦克斯韦方程组解的渐近性质。我们发现一系列的解决方案,适用于后期的时间描述的坐标系中的相关方程组,这是非常适合的描述时空的辐射特性(邦迪坐标)。通过计算时空的总电荷、Bondi质量、NUT质量和Newman-Penrose常数,给出了解的自由参数的物理解释。通过这种方式,讨论了所考虑的时空的渐近性和辐射性质的其他相关方面,例如引力场和电磁场的可能偏振态。
2000-03-13 gr-qc
Symmetries of asymptotically flat electrovacuum spacetimes and radiation
利用Bondi-Sachs-van der Burg形式研究了与渐近平坦性相容并允许引力和电磁辐射的对称性。它表明,在轴对称的电真空时空中,其中至少局部存在一个光滑的零无穷在彭罗斯的意义上,唯一的第二个允许的对称性是平移对称或助推对称。平移不变的时空,通常沿着对称轴有一个直的“宇宙弦”,是无辐射的,尽管它们可以有一个非零的新闻功能。助推旋转对称时空是辐射性的。它们描述了"均匀加速的带电粒子"或黑洞,它们通常也可以旋转-轴向和额外的Killing矢量不假设是超曲面正交的。得到了引力和电磁新闻函数的一般泛函形式,以及零无穷远处渐近平坦boost-rotation对称时空的质量和总质量的一般泛函形式.即使在超曲面正交Killing矢量的真空助推旋转对称时空中,质量的表达式也是新的。在附录中出现的一些错误在以前的作品进行了更正。
1998-08-25 gr-qc
The Newtonian limit of spacetimes describing uniformly accelerated particles
利用Ehler标架理论讨论了升旋对称时空的牛顿极限。给出了这样一个极限存在的条件,特别是,我们证明了渐近平坦性是这样一个极限存在的基本要求。因此,描述粒子在均匀场中运动的广义助推旋转对称时空将不具有牛顿极限。在助推-旋转对称时空是渐近平坦的且存在牛顿极限的情况下,它仅在时间对称的瞬间是非零的,其值由泊松积分给出。讨论了这一结果与弱场近似所建议的牛顿引力势的关系。我们通过一些例子来说明我们的分析:两个单极子的解决方案,Curzon-Chazy粒子解决方案,广义Bonnor-Swaminarayan解决方案,和C度规。
2003-05-28 gr-qc
Rotation in vacuum and scalar background: are there alternatives to Newman-Janis algorithm?
该研究探讨广义相对论中旋转时空的构建问题,分析Newman-Janis算法应用于标量背景时的不足,提出基于Schwarzschild时空局部旋转坐标变换的精确解作为替代,指出Lense-Thirring效应或为坐标效应。
2023-01-19 gr-qc
On the behavior of causal geodesics on a Kerr-de Sitter spacetime
我们分析了因果测地线的克尔德西特时空的行为,特别强调其完整性。我们建立了一个初始值问题(IVP),其解决方案导致这些时空因果测地线的全球性理解。除了遇到环状曲率奇点的因果测地线和遇到环状奇点的因果测地线是必要的赤道测地线之外,避开旋转轴的因果测地线是完整的。我们还表明存在的测地线交叉或躺在旋转轴上。控制后一族的方程显示了环奇异性的排斥性质。这项工作的结果表明,就因果测地线的性质而言,克尔-德西特时空的行为与克尔时空族类似。
2017-04-28 gr-qc
Rotation intrinsic spin coupling--the parallelism description
对于转动系统中的Dirac粒子,转动引起的惯性效应被类比地看作是对平坦时空中Dirac方程的“自旋联系”的修正,它由等效四分体决定。从时空平行性描述的角度来看,所得到的扭转轴矢量就是旋转的角速度,它包含在“自旋联系”中。轴矢量自旋耦合引起的自旋旋进正是Mashhoon预言的转动-自旋(1/2)相互作用。我们的推导处理在几何意义和物理概念上都是直接和简化的,但所得结论与前人的工作是一致的。
2001-11-22 gr-qc
Geodesic Congruences in 5D Warped Ellis-Bronnikov Spacetimes
本文研究了广义Ellis-Bronnikov时空(4D-GEB)和最近提出的5D-WGEB模型中的类时测地线同余,并进行了比较研究. ESR变量(4D几何形状)的解析表达式被发现,揭示了虫洞参数的作用。在更一般的4D和5D场景中,对测地线方程、测地线偏差方程和Raychaudhury方程进行了数值求解。的类时测地线(正交的测地线流线)投影在2D表面上的同余的横截面积的演变产生一个有趣的观点,并显示虫洞参数和增长/衰减翘曲因子的影响。翘曲因子的存在触发旋转或吸积,即使在没有初始同余旋转。存在的旋转的一致性也被发现发挥着至关重要的作用,我们详细讨论。
2022-08-12 gr-qc
Trapping of null geodesics in slowly rotating spacetimes
由于中微子的捕获对冷却过程或引力波的捕获产生影响,包含被捕获的零测地线区域的极其紧凑的物体可能与天体物理学相关。这些物体以前曾在球对称的假设下进行过研究。在本文中,我们考虑了一个简单的推广,通过研究零测地线的捕获的Hartle-Thorne慢旋转近似的框架下采取的一阶在角速度,并考虑一个均匀的发射率为零测地线的均匀密度的对象。我们计算有效的潜力和逃逸锥的零测地线,以及它们如何依赖于时空的参数,并计算了“本地”和“全球”的效率系数的捕获。我们表明,由于旋转的捕获效率是不同的同向旋转和逆行零测地线,捕获甚至可以发生$R>3GM/c^2$,相反,在没有旋转的情况下发生的。
2020-11-27 gr-qc
Geometric aspects of covariant Wick rotation
讨论了由Lorentz度量$g_{ab}$和无处消失的超曲面正交类时向量场$u^a$构造的度量$\widehat {g}_{ab}$的一般几何性质.度量${\widehat g}_{ab}$在某个域上具有欧几里德签名,在与$u^a$正交的某个超曲面$Σ$上发生向洛伦兹签名的转变。与${\widehat g}_{ab}$相关的几何最近被证明对经典和量子引力产生了引人注目的新见解。在这项工作中,我们证明了几个一般结果适用于物理相关的时空的同余$u^i$与非零加速度$a^i$。作为例子,我们提出了动态球对称时空和最大对称时空的情况。我们还调查这种形式主义的背景下,在弯曲的时空视界的热效应。具体地说,我们讨论:(一)完整的循环躺在部分或全部在欧几里德政权。证明了欧氏区域对完整性的贡献完全由$Σ$的外曲率$K_{ab}$和加速度$a^i$决定. (ii)我们还计算熵使用这种形式主义简单的场论,并获得叶理相关的修正的Lanczos-Lovelock引力,贝肯斯坦-霍金熵关系在四维时空。
2021-07-01 gr-qc
Strong gravitational lensing for the photons coupled to Weyl tensor in a Kerr black hole spacetime
首先给出了Kerr黑洞时空中与Weyl张量耦合的光子的运动方程,然后进一步研究了相应的强引力透镜。研究发现,黑洞旋转使耦合光子的传播变得更加复杂,这给光子轨道、偏转角、观测引力透镜变量和相对论图像之间的时间延迟等物理量带来了新的特征。事件视界外存在边圆光子轨道的耦合参数存在一个临界值,该临界值取决于黑洞的旋转参数和光子的偏振方向。当耦合参数接近临界值时,我们发现逆行光子的边缘圆光子轨道随旋转参数的增加而增加,这改变了旋转黑洞时空中边缘圆光子轨道的一个共同特征,即在没有Weyl耦合的情况下,边缘圆光子轨道总是随旋转参数单调减小.结合银河系中的超大质量中心天体,我们估计了强引力透镜中光子耦合到Weyl张量时相对论像之间的时间延迟等观测量。
2017-04-25 gr-qc
Black-bounce spacetime and galactic rotation curves: from singularity resolution to observable gravitational effects
Jadavpur University(贾达普大学);GLA University(GLA大学)
研究通过黑反弹时空修正史瓦西度规,经三个观测窗口研究其物理意义,包括奇点消除、太阳系测试及星系动力学应用,拟合星系旋转曲线得到反弹参数观测约束,证实该度规在星系核心正则化且与暗物质晕一致,是经典黑洞替代方案的测试平台。
2026-07-14 gr-qc
Correspondence between quasinormal modes and the shadow radius in a wormhole spacetime
本文研究了虫孔时空中拟正规模实部与阴影半径的对应关系。首先我们考虑了静态球对称虫孔时空中的上述对应关系,然后通过考虑具有特定红移函数的不同虫孔模型来数值探索这种对应关系。为此,我们将这种对应关系推广到旋转虫洞时空,并计算了从赤道平面观察时旋转虫洞的典型阴影半径。我们认为,由于旋转,并根据具体的模型,典型的阴影半径可以增加或减少,并存在一个反射点。最后,我们讨论了虫洞是否可以模仿黑洞,因为它的阴影。根据EHT数据,我们找到了银河系中心M87的虫洞喉道半径的上限和下限。
2021-09-20 gr-qc
Radiative spacetimes
根据一些新的发展,讨论了一般渐近平坦辐射时空的存在性问题和爱因斯坦场方程的辐射解的显式类的例子。例子有柱面波、罗宾逊-特劳特曼和N型时空,特别是代表均匀加速粒子或黑洞的助推旋转对称时空。
2002-01-03 gr-qc
Higher-dimensional black holes with multiple equal rotations
本文研究了Kerr-(A)dS时空在一般维中的极限,其中任意数量的转动参数是相等的。极限之后的度规形式上分为两部分:第一部分具有类似于整个时空度规的Kerr-NUT-(A)dS度规的形式,但仅限于不受极限约束的方向;第二部分可以解释为凯勒度规。然而,这种分离是不可积的,因此它不会导致独立流形的乘积。我们还重建了与Killing向量和Killing张量相关的显式和隐藏对称性的原始数量。因此,所得到的时空代表了广义Kerr-NUT-(A)dS度量的一个特殊子情形,它保留了完整的Killing塔对称性。在$D=6$,我们提出了一个增强的对称性结构后的限制的证据。也就是说,我们发现额外的Killing向量,并表明,一个Killing张量成为可约的,因为它可以分解成Killing向量。
2022-03-01 gr-qc
Quantum fields without Wick rotation
我们讨论了洛伦兹时空中单圈有效作用量的计算,基于最速下降法对场积分的一个非常简单的应用。我们表明,对于静态时空,这一过程同意解析延续的欧几里德计算。我们还讨论了如何通过积分一个重整化群方程来计算有效作用量。我们表明,结果是独立的任意选择的粗粒化的定义,我们再次看到,洛伦兹和欧几里得计算同意。当应用于静态背景下的量子引力时,我们的过程等价于解析连续时间和共形因子积分。
2019-01-07 gr-qc
Normal Coordinates Describing Coupled Oscillations in the Gravitational Field
研究了在引力场中引起小振荡的局部源的运动,并表明它具有纯转动动能。如果这些缓慢的旋转振荡的净影响导致时空中的大尺度旋转,它肯定会导致异常的天体加速度。当这种时空的角旋转频率被应用于先锋10/11号宇宙飞船的异常加速时,这种相关性是有希望的。
2007-07-10 gr-qc
Effects of spacetime anisotropy on the galaxy rotation curves
星系自转曲线的观测结果与牛顿理论有很大的差异。这个问题可以用时空的各向异性效应来解释。相反,时空各向异性也可能受到星系旋转曲线的约束。Finsler几何是一种本质各向异性几何。本文研究了Finsler时空中星系尺度下的时空各向异性效应。发现Finslerian模型与Milgrom的MOND模型有着密切的联系。通过对星系自转曲线进行最佳拟合,我们发现当牛顿加速度\(GM/r^2\)小于临界加速度\(a_0\)时,时空的各向异性效应变得显著.有趣的是,临界加速度\(a_0\)虽然在不同星系之间有所不同,但其数量级为\(cH_0/2π\sim 10^{-10} \rm{m\,\, s^{-2}}\)。
2013-05-26 astro-ph.GA gr-qc
Conformally-rescaled Schwarzschild metrics do not predict flat galaxy rotation curves
对于共形不变的引力理论定义的黎曼时空和史瓦西-德西特(SdS)度规作为一个解决方案中的爱因斯坦规范,我们考虑是否可以共形地重新调整这个解决方案,以获得平坦的旋转曲线,如在星系中观察到的,而不需要暗物质。与最近文献中的说法相反,我们表明,如果一个工程的数量,可以物理测量,然后在任何共形框架的轨迹遵循的“普通”物质粒子仅仅是类时测地线的SdS度量,正如人们所期望的。这解决了物理预测的明显框架依赖性,并明确地产生没有平坦区域的旋转曲线。我们还表明,试图通过拟合的二次项系数的SdS度量单独为每个星系的上升旋转曲线的模型被排除,因为这个系数是最自然的解释为成比例的全球宇宙学常数。我们进一步扩展我们的分析超出静态,球对称系统,以表明粒子动力学的不变性的共形框架的选择,持有任意度量,再次如预期的。此外,我们表明,这一结论仍然有效的共形不变的引力理论定义在更一般的Weyl-Cartan时空,其中包括外尔,黎曼-Cartan和黎曼时空作为特殊情况。
2022-06-16 gr-qc
Velocity rotation curves in the gravimagnetic dipole spacetime
Centre for Cosmology, Particle Physics and Phenomenology (CP3), Institut de Recherche en Mathématique et Physique (IRMP), Université catholique de Louvain (UCLouvain)(天主教鲁汶大学宇宙学、粒子物理与现象学中心(CP3)、数学与物理学研究所(IRMP));University of Abomey-Calavi(阿博米-卡拉维大学);Stellenbosch Institute for Advanced Study (STIAS)(斯特伦博什高等研究院)
研究引力磁偶极子时空中的速度旋转曲线,通过分析黑洞平衡状态下的测地线,确定并计算圆形轨迹的速度。
2026-02-04 gr-qc hep-th
Poynting vector in stationary axisymmetric electrovacuum spacetimes reexamined
在Ernst形式框架下,得到了坡印廷矢量的一个简单公式,该公式在对偶旋转Φ-> exp(iα)Φ下是不变的,并考虑了它对带电重磁偶极子已知精确解的应用.
2006-04-21 gr-qc
Extended-body effects in cosmological spacetimes
我们研究了平坦Friedmann-Robertson-Walker时空中扩展测试体的动力学。它表明,这样的对象通常可以改变其惯性质量,自旋和质心轨迹纯粹通过使用内部变形。这些效应中有许多没有牛顿的类似物,尽管存在与背景的平移和旋转对称性相关的守恒动量,但它们仍然存在。
2007-10-02 gr-qc
The Wigner rotation for photons in an arbitrary gravitational field
我们研究了光子的维格纳旋转,它决定了光子在任意引力场中传播时偏振的变化。我们在史瓦西时空中给出了明确的例子,并与相应的平坦时空的结果进行了比较,这些结果通过等价原理在每个时空点局部成立。我们讨论了弯曲时空中纠缠光子态的维格纳旋转的含义,最后给出了观察者在特殊(Fermi-Walker)坐标系中检测不到维格纳旋转的一个充分条件.
2009-02-09 gr-qc quant-ph
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
Stationary cylindrical anisotropic fluid and new purely magnetic GR solutions
本文分析研究了静止圆柱形各向异性流体的非刚性和刚性旋转的内部时空性质。至于非刚性旋转,这是,据我们所知,第一个工作致力于这样的研究。我们在这里给出一个完整的方程组描述这些时空属性。特别是,我们把我们的注意力集中在非刚性和刚性旋转引力电磁的功能,从而导致显示强烈的暗示,有利于在这个框架中证明纯电外尔张量的存在。我们还能够描述新的纯磁物理一致的时空,并找到了新的严格旋转的精确解类的五个爱因斯坦场方程有关的问题和两个纯磁约束,我们已经推导出了这一目的。这应该被认为是一个突出的结果,因为在文献中几乎没有纯磁精确解。
2020-08-14 gr-qc
Efficiency of magnetic Penrose process in higher dimensional Myers-Perry black hole spacetimes
本文研究高维Myers-Perry黑洞中磁彭罗斯过程对能量提取效率的影响,发现MPP可显著增强具有n个旋转的黑洞的效率,使其超过100%,尤其在D=7,8维度中效率更高。
2024-07-18 gr-qc
Rotation curves and orbits in the scalar field dark matter halo spacetime
证明了满足星系平曲线条件的时空是具有指数势的玻色子黑洞的零质量极限。我们推导了测地线方程,并通过研究转动曲线和光偏转,发现当距离接近黑洞时,介子的存在总体上增加了引力效应,但减小了中心质量的贡献。此外,膨胀子减小了最里面稳定的圆形类时轨道的尺寸,而光子球的半径可能大于或小于其施拉兹柴尔德对应物,具体取决于膨胀子场的强度。我们还表明,在文献中其他地方考虑的平曲线条件时空的推广并不能解决爱因斯坦方程。
2019-03-05 astro-ph.GA gr-qc
The intrinsic derivative and centrifugal forces in general relativity: II. Applications to circular orbits in some familiar stationary axisymmetric spacetimes
在前一篇文章中,我们用所有可能的时空分裂方法解释了时空几何,并将这些方法应用于一些常见的静止轴对称时空中的圆轨道。这有助于更直观地描述它们的旋转特征,包括自旋进动效应,并将Abramowicz,de Felice和其他人关于黑洞时空中圆形轨道的相关工作置于更一般的背景下。
2001-06-05 gr-qc
Wigner rotation via Fermi-Walker transport and relativistic EPR correlations in the Schwarzschild spacetime
通过旋量的费米-沃克输运,得到了史瓦西时空中作圆周运动的粒子的维格纳旋转角。然后,应用WKB近似,讨论了旋量的Fermi-Walker输运在相对论EPR关联中的一个可能的应用,表明关联粒子的自旋以类似于Terashima和Ueda [H. Terashima和M. Ueda,Phys.Rev.A { \bf 69},032113(2004)]通过应用连续的无穷小洛伦兹变换。此外,从WKB方法,它也表明,违反的贝尔不等式的程度依赖于通过费米-沃克运输获得的维格纳旋转角。最后,在非相对论极限下讨论了时空几何和关联粒子加速运动的相对论效应。
2015-04-28 gr-qc quant-ph
The role of Wigner rotation in estimating the specific angular momentum of a Kerr spacetime
Universidad de Concepción(康塞普西翁大学);Instituto Milenio de Investigación en Óptica, Universidad de Concepción(康塞普西翁大学光学研究千年研究所)
研究 Kerr 空间时间引力场中偏振旋转及通过地质干涉仪估计特定角动量的方法,利用单光子在干涉仪中的传播,通过干涉可见度表征相对论效应,获得特定角动量估计及不确定性。
2026-05-15 gr-qc quant-ph
Topological and rotating effects on the Dirac field in the spiral dislocation spacetime
通过考虑具有螺旋位错的时空,我们分析了狄拉克场在硬壁限制势作用下的行为。在寻找相对论束缚态解的过程中,我们讨论了螺旋位错时空的拓扑结构对能级的影响。进一步,我们分析了旋转对螺旋位错时空中狄拉克场的影响。我们表明,旋转和拓扑的时空施加限制的径向坐标的值。因此,我们分析的旋转和拓扑结构的螺旋位错时空的狄拉克场受到硬壁限制的潜力,通过搜索相对论束缚态的解决方案。
2019-06-26 gr-qc quant-ph
An explanation for galaxy rotation curves using a Clifford multivector spacetime framework
我们探讨的后果,空间和时间内的Clifford多向量的三维$ Cl_{3,0}$,其中空间由三个向量和时间描述的三个双向量的空间。当描述大质量天体周围的曲率时,我们表明,这种时空模型在包含哈勃膨胀时,自然会产生正确的星系旋转曲线,而不需要暗物质。
2012-11-15 gr-qc math-ph math.MP
Faraday rotation and primordial magnetic field constraints on Ultraviolet Lorentz violation with spacetime torsion
最近,Kahniashivili等人(2006)提出了一种统一的处理紫外洛伦兹破坏(LV)测试通过电磁波在磁化等离子体中的传播,基于色散和旋转测量数据。基于Kostelecky等人(2008)最近发现的LV可以对时空挠率施加约束的事实,本文证明了在甚低频挠率波的极限下,法拉第旋转和CMB的挠率可以以类似于Minkowski时空加挠率的方式受到约束。这里的Maxwells修正方程是由de Sabbata和Gasperini(1981)引入的微扰方法得到的。挠率是对$Q_{CMB}\approx{10^{-18}GeV}$的约束,它不像Kostelecky等人得到的$10^{-31}GeV$那样严格。然而,伽马射线暴(GBR)可能导致Kostelecky等人得到的更多弦值。另一个有趣的挠率约束被证明是由银河发电机种子磁场放置的。对于与银河发电机种子相容的扭转效应,人们得到了$10^{-33}GeV$的扭转约束,它比上述Kostelecky等人的限制严格两个数量级。
2011-05-09 astro-ph.CO gr-qc
New class of LRS spacetimes with simultaneous rotation and spatial twist
建立了同时具有非零旋转和空间扭曲的局部旋转对称时空的一类新解的存在性,并给出了其存在性的充分必要条件.我们清楚地表明,这种解决方案的存在性要求非零和有界的热通量,这些解决方案是自相似的。我们提供了一个简短的算法,表明如何解决系统的场方程与给定的柯西数据的初始类空柯西曲面。最后,我们认为,这些解决方案可以用来作为一个第一近似从球对称研究旋转,不均匀,动态和辐射天体物理恒星。
2016-09-12 astro-ph.SR gr-qc hep-th
Spacetime rotation-induced Landau quantization
研究了电磁场中量子态的非惯性效应和引力效应,给出了包含非惯性效应、引力效应和电磁效应的薛定谔方程的能量本征态解析解.我们发现,除了朗道量子化外,时空本身的旋转也导致了额外的量子化,并且在引力修正的水平上,电子的能级与质子的能级是不同的。
2012-01-25 astro-ph.HE cond-mat.supr-con gr-qc
Encoding curved spacetime into initial condition
我们证明了共形弯曲时空可以被编码到初始波函数中,并且弯曲传播可以在具有有限组齐次酉算子的二维正则格点上模拟。我们推广了文[1]中的结果,在文[1]中,作者通过非幺正旋转变换了弯曲静态时空中的平坦时空。特别地,由于实现方案的效率和简单性,经由幺正局部旋转在初始量子态中编码度量自然可以用于量子模拟器。我们验证了我们的模型,证明连续极限收敛到狄拉克方程。在弯曲的时空中
2017-03-16 gr-qc quant-ph
Double Wick rotations between symmetries of Taub-NUT, near-horizon extreme Kerr, and swirling spacetimes
Institute of Theoretical Physics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University(查理大学数学物理学院理论物理研究所);Institute of Mathematics of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院数学研究所)
通过复分析延拓坐标,将 Taub-NUT 的对称性映射到 NHEK 或漩涡宇宙的对称性,揭示了不同时空类别的对称性关系。
2025-10-03 gr-qc hep-th
Does rotation generate a massive string ?
研究了具有内禀角动量的静止质量弦的性质。时空是由“不适当的”时间平移与均匀旋转相结合而产生的。弦的单位长度的质量与角速度$ω$成正比。时空在几何上是闵可夫斯基的,但由于事件视界位于表面$r = 0$(类似于林德勒的时空)和旋转产生的亏损角,拓扑是不平凡的。计算了Sagnac时间延迟。由于弦的固有自旋,即使当$ω= 0$时,它也被证明是非零的。
2007-06-06 gr-qc hep-th
How to Wick rotate generic curved spacetime
有一种民间传说认为,欧几里得量子引力的集合可以通过威克旋转的过程从普通的洛伦兹签名引力中推导出来。本说明将试图阐明这一相对不太清楚的程序。我认为,它被证明是不适当的和无益的,把威克旋转的时间坐标的复杂变形。相反,威克旋转可以更有效地被视为时空度规的复杂变形。这种对威克旋转过程的简单重新表述,虽然不影响平坦空间物理学,但对量子引力有着深远的影响。
2017-02-26 gr-qc hep-th