Classic tests of General Relativity described by brane-based spherically symmetric solutions
我们讨论了一种方法，通过研究基于膜的球对称解决方案，从观测中获得有关高维的信息。详细分析了广义相对论的三个经典检验：水星的近日点移动、太阳对光线的偏转和原子谱线的引力红移。这些测试的膜世界版本展示了与第五坐标相关的附加参数$b$。这个常数$b$可以通过与有质量和无质量粒子的观测数据进行比较来加以限制。
2014-09-03 gr-qc
General relativity and quintessence explain the Pioneer anomaly
在先驱者10/11、伽利略和伽利略等航天器的射电测量数据中发现的异常时变蓝移，即所谓的“先驱者异常”，可能不是由真实的速度变化引起的。在广义相对论的框架内，先锋异常可以被理解为一种依赖于时间的引力频移，当暗能量被认为是精华时，它解释了暗能量密度的时间依赖性。因此，主要的先锋反常并不与爱因斯坦等效原理相冲突，而只是作为广义相对论在弱场和低速极限下的新验证出现。
2004-07-06 astro-ph gr-qc physics.space-ph
On the effective actions for the spherical charged dust shell in General Relativity
本文从广义相对论的运动方程出发，导出了球形带电尘埃壳层的变分原理和有效作用量，并给出了一种简捷的方法。这个原理是基于相对论版本的达朗贝尔原理的虚位移，并导致有效的行动，从外部或内部固定的观察者的角度来描述壳的壳。因此，在壳体的内部或外部区域的坐标中，壳体的侧面被独立地考虑。建立了带电尘埃壳层的正则变量。结果表明，等距的壳的两侧的条件导致这些内部和外部动力系统的哈密顿约束。特别情况下的<$hollow <$和<$screening <$壳被简要考虑，以及家庭的同心带电尘埃壳。
2013-05-07 gr-qc
Spherical trapped surfaces in n-dimensional general relativity
本文研究n维广义相对论中含尘埃、理想流体及黏性物质的引力坍缩，通过调整能量-动量张量参数确定陷俘区域与球形临界陷俘面，揭示初始数据影响奇点形成并支持宇宙监督意义下的视界覆盖。
2025-05-15 gr-qc
Spherically symmetric sector of self dual Ashtekar gravity coupled to matter: Anomaly-free algebra of constraints with holonomy corrections
利用自对偶Ashtekar变量，在有效能级上研究了真空中和耦合到标量场的圈量子引力的球对称约化模型.在实Ashtekar-Barbero公式中，耦合到球对称引力场的系统标量场一旦引入完整性修正就具有非封闭的（量子）约束代数，这就禁止了模型的圈量子化。此外，真空的情况下，而不是异常的，引入修改，通常被解释为一个有效的签名变化的度量在深量子区域。在本文中，我们表明，这两个并发症消失时，工作与自对偶Ashtekar变量，无论是在真空的情况下，并在重力的情况下，最低限度地耦合到一个标量场。在此框架下，完整性校正约束的代数是异常自由的，并再现了经典的超曲面变形代数没有任何变形。一个可能的路径对这个模型的量化进行了简要讨论。
2016-10-24 gr-qc
Spherical Gravitating Condensers in General Relativity
我们所说的球形引力电容器是指由理想流体构成的两个同心带电壳层，这两个壳层之间的电场不为零。假设内壳内部是平坦的空间。利用Israel的形式主义，我们首先分析了一般的N壳层系统，然后集中于双壳层冷凝器。考虑了能量条件;物理上有趣的情况总结在两个表格中，但也考虑了更奇异的情况，例如，内壳层可能发生在相应的Reissner-Nordström几何的内视界之下，或者时空只在凝聚器内部弯曲。经典的限制被提及。
2011-06-10 gr-qc
Numerical Relativity in Spherical Polar Coordinates: Off-center Simulations
我们最近提出了一种新的方法，在球极坐标系中的数值相对论模拟，真空和相对论流体力学。我们的方法是基于BSSN方程的参考度量公式，所有张量分量的因子分解，以及部分隐式龙格库塔方法，并且不依赖于方程的正则化，也不对原点的对称性做任何假设。为了证明这一特点，我们在这里提出了几个偏心模拟，包括模拟的单个黑洞和中子星的中心被放置远离原点的坐标系，以及不对称的两个黑洞正面碰撞。我们还重新审视我们的相对论流体力学的实现，并证明了一个参考度量制定的流体力学与所有张量分量的因式分解，避免了有关的问题，坐标奇点在原点和轴上。作为一个特别苛刻的测试，我们目前的冲击波传播通过球极坐标系的起源的结果。
2015-06-03 gr-qc
On a recently proposed scalar-tensor-vector metric extension of general relativity to explain the Pioneer anomaly
最近，Brownstein和Moffat基于他们的标量-张量-矢量（STVG）度规引力理论提出了一种引力机制来解释先锋异常。在本文中，我们表明，他们的模型，适合目前可用的数据异常先锋10/11加速度，是在对比与最近确定的近日点额外率的木星，土星和天王星。
2007-01-08 astro-ph gr-qc hep-ph
Regularization of spherical and axisymmetric evolution codes in numerical relativity
一些有趣的天体物理现象是关于旋转轴对称的，比如致密天体的正面碰撞，各种几何形状的场的坍缩和/或吸积，或者某些形式的引力波。然而，大多数目前的数值相对论代码不能利用这些对称性，因为在适应坐标中的奇点，无论是在原点还是在对称轴上，都会迅速导致模拟崩溃。由于这一规律性问题，它已成为常见的做法，使用成熟的笛卡尔三维代码来模拟轴对称系统。在这项工作中，我们遵循最近的想法的Rinne和Stewart的想法，并提出了一个简单的程序来正则化的方程在球面和轴对称空间。我们明确显示的发展方程的规律性，描述相应的数值代码，并提出了几个例子清楚地表明我们的演变规律。
2007-09-11 gr-qc
Anomaly-induced effective action and Chern-Simons modification of general relativity
最近的研究表明，弯曲时空中无质量手征费米子场的量子真空效应导致宇称破缺的庞特里亚金密度项出现在虚系数迹反常中。在目前的工作中，反常诱导的有效作用与宇称破坏项的推导。这个结果类似于在过去十年中被广泛研究的陈-西蒙斯修正的广义相对论，但是标量的动力学项与文献中以前考虑的不同。宇称破缺项对零级宇宙学没有影响，但它在黑洞解和宇宙学扰动中，特别是在引力波中是相关的。
2015-05-20 gr-qc hep-ph hep-th
Long range gravity tests and the Pioneer anomaly
在太阳系中进行的重力实验测试显示出与广义相对论的良好一致性。然而，后者受到了先锋异常的挑战，它可能指向在太阳系大小的范围内对引力定律的一些修改。由于这个问题可能与"暗物质"或"暗能量“的谜题有关，因此小心地测试它是很重要的。存在着广义相对论的度量扩展，它保留了已得到充分验证的等效原理，同时可能改变太阳系中的度量解。这种扩展有能力保持与现有重力测试的兼容性，同时为先锋异常开放自由空间。它们构成了新的飞行任务设计和新的空间技术以及重新审视已进行的实验数据的论据。
2006-10-31 gr-qc
Impact of eccentricity and mean anomaly in numerical relativity mergers
本文提出精确控制双黑洞模拟偏心率与平均近点角的新方法，通过覆盖二维参数空间的NR模拟揭示并合量对平均近点角的振荡依赖及其幅度与偏心率的近线性关系，偏差可达准圆值约5%，为完整描述偏心并合奠定基础。
2025-07-22 gr-qc
On the electromagnetic field of a charged collapsing spherical shell in general relativity
给出了一个新的关于已形成黑洞中物质壳层引力坍缩的Einstein-麦克斯韦方程组组的精确解。壳层和黑洞都被赋予了电磁结构，并被假定为球对称的。目前的研究的影响进行了概述。
2002-09-04 astro-ph gr-qc
Electrostatic Equilibrium of Two Spherical Charged Masses in General Relativity
在广义相对论中，两个任意点源的引力-静电平衡的近似解导致了文献中关于平衡条件的相互矛盾的争论。到目前为止，唯一已知的精确解，可以解释为非线性叠加的两个球对称（Reissner-Nordstrom）机构没有干预支柱一直临界带电质量，$M^2_i = Q^2_i$。本文研究了两个任意带电Reissner-Nordstrom体在平衡状态下外场的Einstein-麦克斯韦方程组的静电精确解。每个源的不变物理电荷是通过麦克斯韦方程组的直接积分而得到的。每个源的物理质量是不变的定义在一种类似的方式被发现的电荷。它是通过数值方法表明，没有张力或支柱的平衡可以发生非临界带电体。它表明，其他作者没有确定正确的物理参数的质量和电荷的来源。进一步的解决方案，包括多极结构和与其他参数化的比较，性能进行检查。
1996-11-27 gr-qc
Spherical Evolution of the Generalized Harmonic Gauge Formulation of General Relativity on Compactified Hyperboloidal Slices
本文基于双叶层方法在球对称下用广义调和规范数值演化紧致化双曲初值问题，覆盖规则中心、黑洞切除及标量场坍缩，并验证收敛性与 Schwarzschild 扰动理论结果。
2024-09-04 gr-qc
Spherical Isentropic Protostars in General Relativity
在原恒星形成的过程中，天体物理气体云经历了不可逆的过程，并向周围释放热量和辐射。由于这种能量的发射，人们可以设想一种理想化的情况，在这种情况下，气体熵几乎保持不变。在这种情况下，本文导出了等熵气体球的广义相对论爱因斯坦方程的内部解。为了实现这一目标，我们得出一个单一的方程的累积质量分布在原恒星。从这个方程的解可以很容易地推出度规张量的系数。本文给出了等熵自引力气体结构的解析解和数值解。特别是，我们寻找的解决方案中的质量分布表明存在的壳，一个可能的前兆太阳系的形成。这项研究的另一个可能的物理动机来自于观察到的伽马射线暴伴随着大量的相对论速度的放射活性气体的喷射。在这些条件下，自然要用广义相对论的方程来研究喷射物质的结构。
2016-11-21 gr-qc
Anomaly In 2d-Gravity Coupled To Matter Fields
在1+1维中，惠勒-德威特方程不能被强加，因为它的交换子中有一个反常的反同态约束。类似的障碍也阻碍了WKB局部时的半经典定义。(Talk 1994年7月28日在斯坦福大学举行的第七届马塞尔·格罗斯曼广义相对论会议上发表。
1994-09-19 gr-qc
Asymptotically null slices in numerical relativity: mathematical analysis and spherical wave equation tests
我们研究使用渐近零切片结合拉伸或紧化的径向坐标的数值模拟渐近平坦时空。我们考虑一个1参数家庭的坐标特征的渐近关系$r\sim R^{1-n}$之间的物理半径$R$和坐标半径$r$，和渐近关系$K\sim R^{n/2-1}$的外在曲率的切片。这些切片是渐近零的意义上说，他们的洛伦兹因子相对于固定的观察者发散为$Γ\sim R^{n/2}$。当$1<n\le 2$切片与$\scri$相交时，$0< n\le 1$切片在$i^0$处结束。我们在闵可夫斯基和史瓦西时空上用球面波方程进行了数值试验。使用我们的坐标与$0<n\le 2$的模拟实现了更高的精度在较低的计算成本以下传出波非常大的半径比使用标准的$n=0$切片没有紧化。史瓦西的幂律尾也被正确地表示。
2006-06-28 gr-qc
Static spherical perfect fluid stars with finite radius in general relativity: a review
在本文中，我们对托尔曼-奥本海默-沃尔科夫（TOV）方程及其解进行了教学回顾，该方程及其解描述了广义相对论中的静态球对称气态恒星。我们的讨论开始于从爱因斯坦场方程和相对论欧拉方程系统地推导TOV方程。其次，我们给出了一个证明的存在性和唯一性的TOV方程描述一个恒星的有限半径，假设适当的条件下的状态方程描述的气体。我们还证明了在原点为中心的球体内所含气体的紧致性满足著名的Buchdahl界，与球体的半径无关。此外，我们从统计力学的考虑，推导出一个理想的，经典的单原子相对论气体的状态方程，并表明它满足我们的假设存在一个唯一的解决方案描述一个有限半径的明星。虽然这篇文章中讨论的结果都不是新的，他们通常是分散在不同的文章和书籍中的文献，因此，我们希望这篇文章将提供一个独立的和有用的介绍相对论恒星模型的主题。
2021-06-12 gr-qc
Numerical relativity in spherical coordinates with the Einstein Toolkit
不对空间对称性做假设的数值相对论代码最常采用笛卡尔坐标。虽然这些坐标有许多吸引人的特点，但球坐标更适合利用一些天体物理物体的近似对称性，包括单星、黑洞和吸积盘。虽然坐标奇异性的出现经常破坏球坐标系中的数值相对论模拟，特别是在没有任何对称性假设的情况下，但最近已经证明，如果解析地处理坐标奇异性，这些问题可以避免。这是可能的帮助下，一个参考度量版本的鲍姆加特-夏皮罗-柴田-中村制定连同适当的重新缩放张量。在本文中，我们报告在爱因斯坦工具包中实现这种形式主义。我们适应爱因斯坦工具包的基础设施，最初设计的笛卡尔坐标，处理球坐标，提供适当的边界条件，在内部和外部边界。我们进行数值模拟的扰动克尔黑洞，提取的引力波信号，并证明，这些信号中的噪声是在球面网格，而不是笛卡尔网格计算时的数量级小。随着我们新的爱因斯坦工具包刺的公开发布，我们在球坐标系中的数值相对论方法将可用于整个数值相对论社区。
2018-05-02 astro-ph.HE gr-qc
Numerical Relativity in Spherical Polar Coordinates: Evolution Calculations with the BSSN Formulation
在缺乏对称性假设的情况下，大多数相对论数值模拟都采用笛卡尔坐标。虽然笛卡尔坐标有一些理想的属性，球极坐标似乎更适合某些应用，包括引力坍缩和超新星模拟。球极坐标系中数值相对论代码的开发受到了需要处理原点和轴上坐标奇异性的阻碍，例如通过仔细正则化适当的变量。假设球对称并采用BSSN方程的协变形式，Barcelo和Cordero-Carrión最近证明，当部分隐式Runge-Kutta（PIRK）方法用于引力场的时间演化时，这种正则化是不必要的。在这里，我们报告的BSSN方程在球极坐标没有任何对称性假设的实施。使用PIRK方法，我们获得稳定的模拟在三维空间中，而不需要正则化的原点或轴。我们执行和讨论了一些测试，以评估的稳定性，准确性和收敛性的代码，即弱引力波，“水没有水”的球形和旋转的相对论性恒星在平衡的演变，和单个黑洞。
2012-11-28 astro-ph.SR gr-qc
Gravity tests and the Pioneer anomaly
在太阳系中进行的重力实验测试显示出与广义相对论的良好一致性。然而，后者受到了先锋异常的挑战，它可能指向在太阳系大小的范围内对引力定律的一些修改。我们介绍了一个度量的扩展广义相对论，同时保持等效原理，修改曲率和应力张量之间的耦合，因此，在太阳系的度量解决方案。"后爱因斯坦延拓“用两个连续的耦合常数代替牛顿引力常数，这两个耦合常数取决于尺度，并且在无迹张量和有迹张量的扇区中不同，因此度规解具有两个引力势的特征。扩展的理论有能力保持与重力测试的兼容性，同时考虑到先锋异常。它也可以通过新的实验来测试，或者，也许，通过重新审视已经进行的实验的数据。
2005-11-04 gr-qc
Rotating metrics admitting non-perfect fluids in General Relativity
利用球对称度量中的Newman-Janis算法，给出了一类场方程的嵌入旋转解.这些解决方案允许非完美流体
2004-03-24 gr-qc
Constraint preserving boundary conditions for the Z4c formulation of general relativity
本文讨论了运动穿刺规范族与广义相对论的Z4 c方程的高阶吸收约束保持边界条件。我们主要关心的是这些条件的约束保持和吸收特性。在冻结系数近似下，通过适当的一阶伪微分约化，我们证明了约束子系统在四维紧致流形上是边界稳定的。我们分析了剩余的初始边值问题的球形减少Z4C制定一个特定的选择穿刺计。数值证据的有效性的条件是在球对称。
2011-02-09 gr-qc
The eth formalism in numerical relativity
我们提出了一个有限差分版本的eth形式主义，它允许使用张量场在球坐标系中的方式，避免极奇点。该方法采用两个重叠的赤平投影坐标片，在重叠区域的片之间进行插值。它提供了一个新的和有效的计算工具，用于处理各种各样的系统，其中球坐标是自然的，如从一个孤立的源产生的辐射。我们测试的形式主义与波在三维空间中的演化和任意弯曲的几何拓扑球面流形上的曲率标量的计算。将该方法应用于Robinson-Trautman方程的求解，揭示了非线性区域引力波形的一些新特征。
1997-01-31 gr-qc
Spherical gravitational waves and quasi-spherical waves scattered from black string in massive gravity
在广义相对论的框架下，由Birkhoff定理可知，球形引力波在真空空间中是被严格禁止的。证明了在非线性质量引力场中存在球形引力波，并求出了精确解。进一步，通过对常见方程的细致研究，我们找到了具有奇异弦的引力波的精确解，其中视界变得非紧。我们分析了这些波解的引力子线汇的性质。在线性微扰的大质量引力场中，我们澄清了色散关系、引力子的速度和质量的微妙之处。通过考虑大质量引力波对度规的完全反作用，我们发现在大质量引力场中引力子射线可以为零。我们证明了无论引力子的质量如何微小，大质量引力理论都与广义相对论有着深刻而根本的差异。
2021-11-30 gr-qc
Trace anomaly and evaporation of spherical black holes
在弯曲时空和半经典引力场的量子场论框架下研究了四维球对称黑洞的蒸发。讨论了蒸发过程如何来源于黑洞视视界外无质量共形耦合标量场的迹线异常。
2021-11-29 gr-qc hep-th math-ph
Nonstandard general relativity II
本文研究了最近在真空情况下研究的非标准规范下物质处于流体静力平衡的爱因斯坦方程。我们得到球对称的解决方案，任何给定的旋转曲线。这些解可以用来描述星系的膨胀，而不需要假设有暗物质。
2012-12-01 gr-qc
Droplets in General Relativity: Exact Self-Consistent Solutions to the Interacting Scalar and Electromagnetic Field Equations
本文证明，对于广义相对论中的标量场、电磁场和引力场的自洽系统，其运动方程存在一类特殊的球对称或柱对称解。对于这些解，物理场消失，时空在临界球或临界柱外是平坦的。因此，这些构型的质量和电荷为零。建立了球对称液滴解与圆柱对称液滴解的主要区别。在第一种情况下，存在着液滴状结构连续变换为孤子的可能性，而在第二种情况下，则不存在这种可能性。
1996-03-21 gr-qc
On a recently proposed metric linear extension of general relativity to explain the Pioneer anomaly
最近，Jaekel和Eschaud提出了广义相对论的度量线性扩展，按照其支持者的意图，它能够提供一种引力机制来解释先锋异常，而不与等效原理或我们对行星运动的了解相矛盾。在本文中，我们对这样一个假设进行了独立的检验，表明行星的轨道实际上也受到了所提出的机制的影响，并将由此产生的影响与最新的观测结果进行了比较。事实证明，预测的近日点进动，用一个可调的自由参数zeta_P来表示，该参数等于用来再现先驱者异常加速度大小的值，与观测上确定的内行星开普勒元素的额外推进是完全不同的。相反地，从内行星近日点的额外速率得到的zeta_P值与适应先驱者异常所需的值不一致。因此，基于zeta_P在整个太阳系中是恒定的假设，对先锋异常的引力起源的解释应该被拒绝，至少以目前的形式。
2006-09-25 astro-ph gr-qc hep-ph
Spherical dust collapse in bimetric relativity: Bimetric polytropes
本研究提出求解Hassan-Rosen双度量理论约束方程的方法，确定球对称尘埃坍缩初始数据，得到类似广义相对论多方流体的广义Lane-Emden方程，通过3+1形式数值模拟显示早期坍缩与广义相对论类似且无不稳定。
2019-04-18 gr-qc hep-th
The quasi-classical model of the spherical configuration in general relativity
本文在广义相对论中自引力球壳尘埃的基础上，考虑了无自旋组态的准经典模型。为了根据准经典量子化规则确定定态的能谱，需要对系统进行某种正则化。它是通过将初始系统嵌入到具有旋转的扩展系统中来实现的。然后，球壳的定态是具有内禀动量的系统的S-态。准经典处理的稳定性的配置是与兰格修改平方的量子力学的固有动量。它给出了决定稳定性阈值的壳体临界裸质量值。对于裸质量小于或等于Planck质量的壳层，求出了束缚态的能谱，得到了壳层隧穿几率的表达式，建立了壳层对产生和湮灭的准经典模型。
2000-12-08 gr-qc hep-th
Quadratic and cubic spherically symmetric black holes in the modified teleparallel equivalent of general relativity: Energy and thermodynamics
在\cite{Bahamonde:2019zea}中，球对称黑洞（BH）是由$f(T)$的二次型导出的。在这里，我们推导出相关的能量，曲率不变量，和扭曲的BH和证明，高阶贡献的扭曲呈现的奇异性弱相比，广义相对论（GR）的史瓦西BH。此外，我们计算了热力学量，揭示了高阶贡献对这些量的影响。因此，我们从$f(T)=T+ε\Big[\frac{1}{2}αT^2+\frac{1}{3}βT^3\Big]$的立方形式导出一个新的球对称BH，其中$ε<<1$，$α$和$β$是常数。新BH的特征在于除了$ε$之外还有两个常数$α$和$β$。在$ε=0$，我们回到GR。我们研究这些新的BH解决方案的物理通过相同的程序，适用于二次BH。此外，我们还证明了高阶扭转的贡献，$\frac{1}{2}αT^2+\frac{1}{3}βT^3$，可以提供一个有趣的物理。
2021-05-08 gr-qc hep-th
Revisiting the classical electron model in general relativity
电子被建模为一个球对称的带电理想流体物质的分布。现有的模型是扩展假设的物质来源，其特征在于二次EoS的广义相对论的背景下。由于参数的合理选择，我们的带电流体模型基本上满足了电子的物理性质。
2010-07-01 gr-qc
Geometrodynamics of spherically symmetric Lovelock gravity
在四维广义相对论的背景下，利用Kuchasyness开创的几何动力学方法，导出了球对称Lovelock引力的哈密顿量。当用面积半径、广义Misner-Sharp质量和它们的共轭动量来表示时，普适的洛夫洛克作用量和哈密顿量呈现出与广义相对论完全相同的简单形式。这一结果支持洛夫洛克引力是广义相对论自然的高维扩展的解释。它也为研究量子力学、哈密顿热力学和一般Lovelock黑洞的形成迈出了重要的第一步。
2012-03-24 gr-qc hep-th
Approximations of the quasi-local Bartnik mass in general relativity
本研究利用 eth 算子和自旋加权球谐函数表达 ADM 质量，并将其推广至准局部 Bartnik 质量，进而提出一种深度学习方法以数值构造具有指定 Bartnik 质量的静态度量。
2024-03-17 gr-qc
Deformed General Relativity and Quantum Black Holes Interior
黑洞内部的有效模型已经导致了几个关于规则黑洞的建议。在所谓的聚合物模型中，基于真空中球对称广义相对论相空间的有效变形，考虑变形的哈密顿约束，同时保持非变形的矢量约束。在这篇文章中，我们重新审视和进一步研究这些变形重力模型的协方差问题。特别是，我们提出了一个拉格朗日公式，这些变形的重力模型，在对称性降低和勒让德变换之前，在完整的理论水平上引入聚合物变形。这使我们能够测试是否变形协方差的概念中发现球对称真空引力可以扩展到完整的理论，我们表明，在大类的模型，我们正在考虑，变形协方差不能实现超越球对称的意义上说，唯一的变形理论，导致一个封闭的约束代数是广义相对论。因此，我们专注于球对称部门，存在非平凡变形，但封闭的约束代数。我们调查的可能性变形的向量约束，以及我们证明，非平凡变形的向量约束的条件下，约束代数保持封闭不存在。然后，我们计算最一般的变形哈密顿约束，它承认一个封闭的约束代数，从而导致一个定义良好的有效理论与变形协方差的概念。最后，我们研究这些有效的理论的齐次解，值得注意的是，我们明确地和完全一般性地解决了相应的修改后的爱因斯坦方程，即使是不满足封闭条件的有效理论。
2020-03-10 gr-qc
Equivalence principle in the new general relativity
本文研究了四分体引力理论中孤立系统的有效引力质量是否等于总能量的问题。超势是由引力拉格朗日量导出的，它在宇称运算下是不变的，并应用于精确的球对称解。发现其相关能量等于引力质量。在球对称的假设下，真空中的场方程也在远距离上得到了求解。利用球对称平行矢量场的最一般表达式，我们发现，如果理论$a_1$，$a_2$和$a_3$的参数满足条件$(a_1+ a_2) (a_1-4a_3/9)\neq0$，则引力质量和能量之间的等式总是成立的.然而，在$(a_1+a_2)$或$(a_1-4a_3/9)$为零的两种特殊情况下，当平行向量场的某些分量趋于零时，解不满足这个等式，因为对于大的$r$，$1/\sqrt{r}$。
1996-09-26 gr-qc
Effective geometrostatics of spherical stars beyond general relativity
SISSA - International School for Advanced Studies（国际高等研究院）；IFPU - Institute for Fundamental Physics of the Universe（宇宙基础物理研究所）；INFN Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）；Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC)（安达卢西亚天体物理研究所）；School of Mathematics and Statistics, Victoria University of Wellington（惠灵顿维多利亚大学数学与统计学院）
本文提出研究任意引力理论中恒星平衡问题的通用工具，推导了兼容这些基本要求的最一般恒星平衡方程，并讨论了保证对称中心测地完备性的条件，展示了引力减弱带来的普遍特性，如缓解广义相对论中的Buchdahl极限和存在描述具有完美流体核心的静态解的常规黑洞。
2026-07-10 gr-qc hep-th
When does a sphere fall like a point particle? Quadrupole universality and Weyl-driven hexadecapole deviations in vacuum general relativity
Instituto de Física Gleb Wataghin, Universidade Estadual de Campinas（坎皮纳斯州立大学格莱布·瓦塔金物理研究所）；Centro de Ciências Naturais e Humanas, Universidade Federal do ABC（ABC联邦大学自然与人文科学中心）
研究真空广义相对论中无自旋球形扩展测试体何时像点粒子运动，利用迪克森协变多极形式体系得出四极阶数内的普遍性，十六极阶数有外尔驱动的力，计算了史瓦西时空相关力和修正，还发现十六极矩调制产生的影响。
2026-07-27 gr-qc
Equilibrium and stability of thin spherical shells in Newtonian and relativistic gravity
我们考虑薄球壳的物质在牛顿引力和广义相对论，并检查其平衡配置和动力学稳定性。薄壳层模型被公认是现实恒星模型的拙劣替代品。但是，与自引力流体的复杂得多的力学相比，控制其动力学的方程的简单性使我们能够以非常直接和简单的方式提供关于其平衡和稳定性的强大见解。我们探讨，特别是，沿着一系列的平衡配置和动力学不稳定性的发病之间的联系存在的最大质量。在牛顿引力和广义相对论中，这种联系在流体的情况下都得到了很好的证实，但要证明这种联系既微妙又困难。然而，在薄壳的情况下，证明是非常简单的，它只不过是用简单的代数和一点微积分来构造的。
2019-09-13 gr-qc
Non perturbative spherical gravitational waves
众所周知，在广义相对论中，真空空间中不存在球面/拓扑球面引力波。我们证明，偏离广义相对论导致精确的真空球形引力波，无论多么微小的这种偏离。我们也讨论了相关的问题，包括$f(R)$引力中的Vaidya类度规。证明了球面引力波的存在是引力的一种非微扰性质。我们研究这种非微扰波携带的能量。我们首先通过对$f(R)$引力场的Vaidya类度规的研究，得到了只有一个经度偏振的波动解。通过直接求解场方程，我们进一步将其推广到具有两个横向极化的度规。
2021-12-10 gr-qc hep-th
Deconstructing scaling virial identities in General Relativity: spherical symmetry and beyond
德里克型维里恒等式，通过伸缩（标度）参数获得，在场论中有各种应用。我们解构了相对论引力中的维里恒等式，展示了它们如何被改写为运动方程的适当组合的不言自明的积分。在球对称中，适当的组合和规范选择保证几何部分可以被积分出来，产生一个维里恒等式的主形式，作为一个非平凡的能量-动量平衡条件，对任何物质模型的渐近平坦黑洞和自引力孤子都有效。通过对物质模型的修正，我们恢复了以前通过标度过程得到的结果。然后，我们讨论了更一般的情况下，静态的，轴对称的，渐近平坦的黑洞或孤子的解决方案，在广义相对论，为他们的维里身份提出了一个主形式，在一个特定的规范，但无论物质的内容。在平坦时空的极限中，球面和轴向情形下的主维里恒等式都简化为主压力的平衡条件，由Deser讨论过。
2022-06-06 gr-qc hep-th math-ph
Numerical viscosity in hydrodynamics simulations in general relativity
我们提出了另一种方法来估计的数值粘性模拟的天体物理对象，这是基于阻尼的流体振荡。我们将该方法应用于球坐标系下的广义相对论流体动力学模拟。我们进行一维球形和二维轴对称模拟的径向振荡的球形系统。我们首先通过添加体粘滞度的模拟来校准该方法，并研究不同数值方案之间的差异。我们应用该方法的径向振荡的中子星，我们得出的结论是，在这种情况下的主要来源的数值粘性是表面的恒星。我们希望这种方法可以是有用的计算分辨率的要求和限制的数值模拟在不同的天体物理场景在未来。
2010-07-23 astro-ph.SR gr-qc
Spherically-symmetric solutions in general relativity
本文提出了一种基于四元数的方法求解球对称系统的爱因斯坦场方程，并将其与广泛使用的LTB模型进行了比较。特别是，我们专注于规范的模糊性和使用与“物理”坐标系的问题。我们还澄清了这两种方法之间的对应关系，并通过将它们应用于史瓦西时空和弗里德曼-罗伯逊-沃克时空的经典例子来说明它们之间的差异。我们证明了基于四元的方法不受LTB模型固有的规范自由度的影响，自然适应非零压力，并具有更透明的物理解释。我们进一步应用我们的基于四元的方法的广义形式的“瑞士奶酪”模型，其中包括一个内部球形区域包围的球形壳的真空，是嵌入在外部背景宇宙。通常，我们允许内部和外部区域中的流体支持压力，并且不要求内部区域被补偿。我们特别注意的形式的解决方案中的干预真空区和验证Birkhoff定理的有效性在度量和四分之一水平。然后，我们批判性地重新考虑原来的理论论点的所谓的$R_h = ct$宇宙模型，这是最近受到了相当大的关注。这些考虑反过来又说明了一些有趣的行为的“地平线”在一般的宇宙学模型。
2016-04-21 astro-ph.CO gr-qc
Stellar core collapse in full general relativity with microphysics - Formulation and Spherical collapse test -
数值相对论中的一个长期存在的问题是使模拟能够考虑微物理过程（例如，弱相互作用和中微子冷却）。我们在完全广义相对论的框架下开发了一个近似和明确的方案，作为微观物理学的第一个实现，以实现更真实和复杂的建模。在本文中，我们详细描述了一个现实的状态方程，电子捕获和中微子冷却的多维，完全广义相对论代码的实现方法。这个过程是基于所谓的中微子泄漏方案。为了检验程序的有效性，我们对球形恒星核坍缩进行了二维模拟。直到对流活动开始，我们的结果大致同意，或至少是一致的，与那些在以前所谓的国家的最先进的模拟。特别是，径向配置文件的量子和中微子光度的时间演化同意定量。对流是由每个重子的熵和电子分数的负梯度驱动的，如在以前的2D牛顿模拟。我们澄清梯度是更负责对流。还计算了对流产生的引力波。我们发现，由于广义相对论效应，引力波谱的特征频率分布比牛顿模拟的频率更高。
2010-09-17 astro-ph.HE gr-qc
Numerical relativity in spherical coordinates: A new dynamical spacetime and general relativistic MHD evolution framework for the Einstein Toolkit
我们提出了SphericalNR，一个新的框架，公开可用的爱因斯坦工具包，数值求解耦合到广义相对论磁流体力学（GRMHD）方程的爱因斯坦场方程在3+1分裂的时空在球坐标系中没有对称性假设。时空演化是使用参考度量版本的鲍姆加特-夏皮罗-柴田-中村方程或完全协变和共形Z4系统与约束阻尼。我们已经开发了一个参考度量版本的巴伦西亚制定GRMHD与矢量势的方法，保证没有磁单极子的演变过程中。在我们的框架中，每个动力场（时空和物质）都是使用其分量相对于球形参考度规在标准正交基上演化的。此外，球坐标系的所有几何信息被编码在演化方程中出现的源项中。这使得笛卡尔高分辨率冲击捕获有限体积代码的直接扩展，使用球坐标与我们的框架。为此，我们已经适应GRHydro，笛卡尔有限体积GRMHD代码已经在爱因斯坦工具包，使用球坐标。我们提出了完整的演化方程的框架，以及其实现的细节在爱因斯坦工具包。我们验证SphericalNR证明它通过了各种具有挑战性的代码测试在静态和动态时空。
2020-05-05 astro-ph.HE gr-qc physics.comp-ph
Thin-shell wormholes in d-dimensional general relativity: Solutions, properties, and stability
我们在d维广义相对论中构造了具有宇宙学常数的薄壳带电虫洞。所构造的虫孔可以具有不同的喉道几何形状，即球形、平面和双曲线。与球面几何不同，平面几何和双曲几何允许不同的拓扑结构，并且可以被解释为连接两个宇宙的高维域壁或膜。在构造中，我们使用剪切粘贴程序，将两个相同的真空时空解连接在一起。性质，如零能量条件和测地线进行了研究。围绕静态解进行线性稳定性分析。稳定性的一般结果得到恢复以前的结果。
2010-08-19 gr-qc hep-th
Recovering General Relativity from massive gravity
我们获得了静态的，球对称的，渐近平坦的数值解的大质量引力源。这些解第一次明确地表明，通过所谓的Vainshtein机制恢复了广义相对论的史瓦西解。
2009-12-16 gr-qc hep-th
Comment on: ``Trace anomaly of dilaton coupled scalars in two dimensions''
Bousso和Hawking（hep-th/9705236）在球化约化引力中得到的非最小耦合标量的迹异常是不正确的。我们解释的原因，从我们正确的（出版）的结果，这是支持其他几个最近的论文的偏差。
1998-01-18 gr-qc hep-th
Generalized Virasoro anomaly for dilaton coupled theories
本文导出了耦合到外夸克的二维无质量标量场的量子应力张量的反常变换律。这提供了Virasoro异常的一般化，其结果与迹线异常一致。我们应用这些结果计算了基于等效原理的球形恒星的真空极化。
2003-07-14 gr-qc hep-th
Qualitative Shadow Anomaly as a Smoking-gun Signature of Nonmetricity
Chongqing University（重庆大学）；Lanzhou University（兰州大学）
研究带电黑洞轨道随电荷变化的普遍行为，通过考虑玻色子场与仿射度规耦合，发现非度规性导致的定性异常及对黑洞阴影的影响，以爱丁顿启发的引力为例，指出下一代成像可分辨此特征并探测高能窗口。
2026-07-28 gr-qc hep-th
Spherical accretion in alternative theories of gravity
M87星系中心黑洞的开创性图像在观测天文学和黑洞物理学的交叉点上提出了问题。黑洞阴影的半径能被测量到什么程度？这种测量能用来区分广义相对论和其他引力理论吗？我们探讨这些问题，使用一个简单的球流模型在广义相对论，标量高斯-邦纳引力，Rezzolla和Zhidenko参数化度量。我们假设一个光学薄等离子体的幂律半径发射率。一路上，我们提出了一个广义的邦迪流，以及一个分段分析模型的亮度轮廓的冷流入。我们使用合成图像的二阶矩作为EHT观测量的代理，并计算二阶矩与黑洞阴影半径的比值。我们表明，修正这一比例从修改广义相对论是次主导的修正相比，关键的碰撞参量，并认为这是普遍正确的。我们发现，天体物理模型参数的不确定性在此计算中的主要来源，强调了解天体物理模型的重要性。然而，如果有一个足够精确的天体物理学模型，就有可能利用黑洞阴影的测量来区分广义相对论和其他引力理论。
2021-11-15 astro-ph.HE gr-qc
Classical and quantum evolution of non-isentropic hot singular layers in finite-temperature general relativity
在广义相对论的框架内考虑物质的球对称层。我们执行的情况下，非恒定的表面熵和有限的温度已经知道的理论的推广。我们还提出了确定温度场行为的小超空间模型，并进行了Wheeler-DeWitt量子化。
1999-11-03 gr-qc quant-ph
