Ergoregion instabilities in rotating two-dimensional Bose--Einstein condensates: new perspectives on the stability of quantized vortices
本文研究了二维玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋的稳定性。在类比旋转时空和仔细考虑边界条件，我们表明，动力学不稳定性的多重量子化的旋涡被困凝聚体中持续在未被困，空间均匀的几何形状，并具有ergoregion性质与一些修改由于特殊的分散体的Bogoliubov声音。我们的研究结果打开了新的视角，在被困凝聚体中的涡旋物理，其中多重量子化的涡旋可以稳定的干扰效应和单电荷的涡旋可以变得不稳定，在适当设计的陷阱电位。我们展示了如何超辐射散射也可以观察到在动态不稳定系统的短时间动态，提供了一个替代的观点在空间有限系统的动态（在）稳定现象。
2020-06-27 cond-mat.quant-gas gr-qc
Ergoregion instabilities in rotating two-dimensional Bose--Einstein condensates: new perspectives on the stability of quantized vortices
本文研究了二维玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋的稳定性。在类比旋转时空和仔细考虑边界条件，我们表明，动力学不稳定性的多重量子化的旋涡被困凝聚体中持续在未被困，空间均匀的几何形状，并具有ergoregion性质与一些修改由于特殊的分散体的Bogoliubov声音。我们的研究结果打开了新的视角，在被困凝聚体中的涡旋物理，其中多重量子化的涡旋可以稳定的干扰效应和单电荷的涡旋可以变得不稳定，在适当设计的陷阱电位。我们展示了如何超辐射散射也可以观察到在动态不稳定系统的短时间动态，提供了一个替代的观点在空间有限系统的动态（在）稳定现象。
2020-06-30 cond-mat.quant-gas gr-qc
A Riemannian geometrical method to classify tearing instabilities in plasmas
黎曼几何工具，如Ricci collineations和Killing对称性，所以经常使用在爱因斯坦引力的一般理论在这里被应用到等离子体物理，建立磁表面从爱因斯坦等离子体度规中使用的托卡马克设备。结果表明，Killing对称性约束在Einstein磁面上，而Killing矢量则由环面的位移建立。通过将这些约束应用于托卡马克中的压力方程来计算压力。本文提出了一种基于唯一的非平凡常数黎曼曲率分量的符号来对撕裂不稳定性进行分类的方法。在整个计算过程中，考虑了两个近似：第一个是小的环面，另一个是爱因斯坦空间的磁表面的小位移。
2007-02-23 gr-qc math.DG physics.flu-dyn
Inflationary Instabilities of Einstein-Aether Cosmology
我们研究了慢卷膨胀过程中洛伦兹违反的后果。我们考虑一个正则标量暴胀子，通过它的势，耦合到一个固定范数的类时向量场的发散，或“以太”。“这个矢量由爱因斯坦-以太理论描述，这是一个引力洛伦兹破坏的矢量张量模型。我们推导并分析了度规、暴胀子和以太的宇宙学扰动方程。如果洛仑兹破坏的尺度与普朗克质量相比足够小，并且标量-以太耦合的强度适当大，那么自旋0和自旋1的微扰将呈指数增长，破坏暴胀背景。这种耦合对CMB的影响太小，以至于目前或不久的将来的CMB实验都看不到;不寻常的是，在以太范数周围的微扰膨胀中，一阶不会产生等曲率模式。这些结果进行了讨论的一般潜力和一个工作的例子，$m^2 ϕ^2$通货膨胀与二次标量乙醚耦合项。
2013-11-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stable radiation-controlling boundary conditions for the generalized harmonic Einstein equations
本文研究了一阶广义调和形式的爱因斯坦方程的初边值问题。我们施加边界条件，保持约束和控制传入的引力辐射的外尔张量的传入字段的规定数据。利用傅里叶-拉普拉斯方法分析了任意给定时空（包括具有亚光速法向分量的位移矢量）的高频扰动。我们证明了系统是边界稳定的。此外，我们开发了一个标准，可用于检测弱不稳定性与多项式时间的依赖性，我们表明，我们的系统不会遭受这种不稳定性。数值鲁棒稳定性测试支持我们的主张，即初边值问题是最有可能是适定的，即使非零的初始和源数据。
2006-09-06 gr-qc
Constraints on Shadow Radius and Instabilities Arising from Various Perturbations in Spherically Symmetric Black Holes in Einstein-power-Yang-Mills-Gauss-Bonnet Gravity
Fudan University（复旦大学）
本文基于Schwarzschild-Tangherlini度规构建标准化框架，推导高维球对称黑洞的影半径公式，并分析不同扰动的有效势方程，发现Gauss-Bonnet耦合常数α₂对影半径和扰动影响显著，而Yang-Mills磁荷和幂次影响可忽略。
2026-06-15 gr-qc
On the existence of steady-state black hole analogues in finite quasi-one-dimensional Bose-Einstein condensates
我们从理论上提出了一个两端具有相干源和相干漏的有限大小准一维玻色-爱因斯坦凝聚体，它原则上可以维持一个具有单个事件视界的稳态音速黑洞.我们的分析集中在凝聚持续性对量子涨落。我们表明，类似于白洞-黑洞对，动力学不稳定性发生。详细研究了不稳定性对系统参数的依赖关系，我们还确定了形式上无限黑洞寿命的窗口。通过使用凝聚体的量子耗尽作为诊断工具，我们验证了Bogoliubov理论对类似Hawking过程的描述，并在耗尽云中建立了霍金辐射的新特征，包括事件视界内外。
2022-01-21 cond-mat.quant-gas gr-qc
Perturbations of Einstein--Maxwell--phantom spacetime: Instabilities of charged Ellis--Bronnikov wormholes and quasinormal modes of black holes
Nankai University（南开大学）
本文研究了爱因斯坦-麦克斯韦-幽灵理论中虫洞的不稳定性及黑洞的quasinormal模式，探讨了标量电荷对谱的影响。
2025-12-19 gr-qc hep-th
Binary black hole simulation with an adaptive finite element method III: Evolving a single black hole
我们扩展了一个新的有限元程序，爱因斯坦PHG（iPHG），解决一阶GH形式的爱因斯坦方程的演化部分。本文是自适应有限元方法应用于爱因斯坦方程的系统研究的第三篇，特别是对二元致密物体的模拟。这项工作的主要动机是发展黑洞的第一次利用连续Galerkin有限元方法的非结构化（四面体）网格。我们通过演化一个非线性标量波动方程来测试我们的代码。在反射和辐射两种边界条件下，该方法都能很好地工作，运行稳定。然后，我们使用iPHG来模拟单个黑洞的全三维时空。我们发现，用于处理混叠误差的滤波器是数值稳定性的关键因素。为了简单起见，我们在外边界处施加了弱形式的“冻结”特征场条件。我们的仿真结果表明，收敛性和稳定性。
2018-10-17 gr-qc
Einstein Gravity in Almost Kahler Variables and Stability of Gravity with Nonholonomic Distributions and Nonsymmetric Metrics
我们认为，爱因斯坦引力理论可以在几乎Kahler（非对称）变量与有效的辛形式和兼容的线性连接唯一定义的（伪）黎曼度量。分析了一类流形上的非对称引力理论（NGT），使之具有非完整分布。考虑了当基本几何和物理对象由广义相对论中的非完整变形或由Ricci流理论和/或量子引力的贡献确定/修改时的一些条件。我们证明，在这样的NGT，对于某些类的非完整约束，有建模的有效拉格朗日不发展不稳定性。还阐述了非完整NGT模型的线性化形式，并分析了固定椭球解的稳定性，定义了一些非完整和/或非对称变形的史瓦西度规。我们展示了如何构建非完整分布，消除不稳定性NGT。最后，我们得出结论，不稳定性不包括一个一般特征的引力理论与非对称度量，但特定的属性的某些模型和/或类的无约束的解决方案。
2008-11-08 gr-qc hep-th math-ph
Understanding superradiant phenomena with synthetic vector potentials in atomic Bose-Einstein condensates
本文提出了一个基于合成矢量势下的玻色-爱因斯坦凝聚体的模拟模型，从理论上研究了弯曲时空中量子场论中的超辐射效应。打破超流体的无旋约束，可以在简单的平面几何中研究超辐射，并获得直观的洞察力在各能面上的放大散射过程。当修改边界条件以允许反射时，会发现动力学不稳定性，类似于旋转时空中的各能区的动力学不稳定性。讨论了它们在黑洞几何中的视界稳定性。所有这些现象都是通过一个精确的映射与一维相对论带电标量场的静电势物理重新解释。我们的研究提供了对超辐射的基本机制的更深入的理解：通过解开不同的成分在发挥作用，它照亮了一些误解的耗散和视界的作用，以及超辐射散射和不稳定性之间的竞争。
2021-04-07 cond-mat.quant-gas gr-qc
Perturbing the Stable Accretion Disk in Kerr and 4-D Einstein-Gauss-Bonnet Gravities: Comprehensive Analysis of Instabilities and Dynamics
本文扰动Kerr与EGB黑洞周围的稳定球形吸积盘，分析螺旋冲击波、混沌动力学及QPO频率，并联系GRS 1915+105的观测。
2024-07-03 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational instabilities and faster evolving density perturbations
通过将爱因斯坦方程展开为径向参数的倒数，研究了球形坍缩模型中不均匀性的演化。在线性状态下，得到了平坦、封闭和开放宇宙的密度对比。除了通常的模式，无限数量的新的增长模式包含在无压开放和封闭宇宙的解决方案。在非线性区域中，我们获得了平坦宇宙的封闭形式的主要生长模式，并且在小时间和大时间的限制下，也获得了开放宇宙的主要生长模式。
1998-11-11 astro-ph gr-qc
Aspects of hairy black holes in spontaneously-broken Einstein-Yang-Mills systems: Stability analysis and Entropy considerations
我们在自发破缺的杨-米尔斯规范理论中分析了（3+1）维黑洞时空，这些规范理论最近被提出来作为逃避标量无毛定理的候选理论。虽然我们表明，在原则上的无毛定理的条件不适用于这种情况下，然而，我们证明了“精神”的定理是不违反的，在这个意义上说，存在不稳定性，在sphaleron和引力部门。本文用变分法对由于拓扑原因而不稳定的弧翼扇进行了不稳定性分析。如图所示，在该扇区中存在对线性扰动不稳定的模式。不稳定性也存在于引力领域。提出了一种利用灾变理论计算引力不稳定模的方法。灾变泛函的作用是由黑洞的质量泛函起的。希格斯真空期望值（v. e. v.）作为一个控制参数，有一个临界值，超过这个临界值就会出现不稳定性。（稳定的）史瓦西解就是从这个角度理解的。灾变论方法极大地促进了非阿贝尔黑洞的普适稳定性研究，它超越了线性扰动。一些基本的熵的考虑也提出.
1995-10-16 gr-qc hep-th
Charged rotating black holes at large D
利用大D展开方法研究了Einstein-Maxwell理论中具有/不具有宇宙学常数的奇维带电等旋黑洞，其中D是时空维.在1/D展开下求解Einstein-麦克斯韦方程组组，得到了带电均匀旋转黑洞的大D有效方程组。有效方程描述了带电等旋黑洞的非线性动力学。特别是对有效方程的微扰分析给出了准正规模频率的解析表达式，从而证明了带电等旋黑洞具有不稳定性。作为不稳定性的一个有趣的特征，我们观察到de Sitter中性等旋黑洞的超自旋不稳定性与de Sitter Reissner-Nordstrom黑洞的不稳定性在解参数空间的一个旋转电荷平面上相联系.因此，这些不稳定性与带电旋转黑洞的动力学性质有着相同的起源。我们也给出了偶维匀速旋转黑洞的小荷扰动分析。
2016-05-28 gr-qc hep-th
Einstein Equation with Quantum Corrections Reduced to Second Order
我们考虑具有一阶（半经典）量子修正的爱因斯坦方程。虽然量子校正包含度规的四阶导数，但物理相关的解满足包含不高于二阶导数的简化方程。我们得到了一系列应力-能量张量的简化方程。这些简化的方程适合于数值求解，预计比原始的四阶方程包含更少的数值不稳定性，并且仅产生物理相关的解。我们给出了解析和数值解或简化方程的特定的例子，包括弗里德曼-勒梅特宇宙与宇宙学常数，一个球体的恒定密度，更一般的共形平坦的度量。
1992-11-03 gr-qc
Instabilities in field theories: Lecture notes with a view into modified gravity
修正后的引力理论通常会出现新的自由度、高阶导数、某些项的错误符号和复杂的耦合，这些都是拉格朗日量从一开始就存在的，或者是由达到爱因斯坦坐标系所需的场重新定义所产生的。因此，它们很容易出现动态不稳定性，这可能会破坏在这些框架内构建可行模型的任何尝试。在这三堂课中，我们将介绍在场论中出现的最常见的不稳定性类型，以及一些检测它们的技术，并通过几个例子补充这些内容。我们的目标是理解具有这种病理行为的含义，以及这些概念在修正的引力理论中的应用。
2022-07-27 gr-qc hep-th
Dynamical control of the constraints growth in free evolutions of Einstein's equations
我提出了一个新的，简单的方法来动态控制增长的离散约束在爱因斯坦方程的自由演化。在进化过程中，任何给定的配方家族被调整的约束表面的方式，这样，对于任何选择的数值方法和任意的，但固定的分辨率，约束增长可以最小化相对于自由所允许的配方。特别是，如果有足够的自由度，离散化的约束可以保持接近其初始截断值的所有时间，或衰减，没有先验知识的解决方案是必要的，该方法可以应用于任何制定爱因斯坦方程，而不影响双曲性。这种方法是独立的数值算法和帐户的约束违反模式的连续不稳定性的制定和数值方法。
2003-04-17 gr-qc
Black hole evolution by spectral methods
目前演化包含一个或多个黑洞的时空的方法受到阻碍长期演化的不稳定性的困扰。这些不稳定性中的一些可能是由于所使用的数值方法，传统的有限差分。在本文中，我们探讨使用伪谱配置（PSC）方法的演化的球对称黑洞时空在一维使用双曲爱因斯坦方程。我们证明，我们的PSC方法是能够发展一个球对称的黑洞时空永远没有强制约束，即使我们通过克莱因-戈登标量场添加动力学。我们发现，在对比有限差分方法，黑洞切除是一个平凡的操作，使用PSC应用到爱因斯坦方程的双曲制定。我们讨论了这种方法的扩展到三个空间维度。
2000-05-15 gr-qc
Induced quantum metric fluctuations and the validity of semiclassical gravity
我们提出了一个半经典引力（SCG）有效性的判据，该判据基于SCG解相对于量子度规涨落的稳定性。我们特别注意的两点量子关联函数的度规微扰，其中包含的内在和诱导的波动。这些涨落可以用在随机引力框架下得到的爱因斯坦-朗之万方程来描述。具体地说，爱因斯坦-朗之万方程产生的随机相关函数的度规扰动同意，以领先的顺序在大$N$限制，量子关联函数的引力理论与$N$物质场的相互作用。爱因斯坦-朗之万方程的齐次解等价于扰动半经典方程的解，描述了量子度规扰动期望值的演化。与度规扰动的初始涨落有关的内禀涨落的信息也可以完全从齐次解中得到。然而，诱导度规波动成正比的噪声核只能从爱因斯坦-朗之万方程（非齐次项）。这些方程表现出指数不稳定的失控解。详细讨论了处理这些不稳定性的不同方法。我们说明我们的标准，明确表明，平坦的空间是稳定的，在这种情况下，基于SCG的描述是一个有效的近似。
2004-02-04 gr-qc
Stability properties of a formulation of Einstein's equations
本文从连续介质和数值计算的角度研究了平坦时空中弱引力波爱因斯坦方程的KST多参数形式的稳定性。在连续统中，对平坦时空的方程进行线性化分析，结果表明它们基本上没有非主项。因此，在弱场限制下，该公式的稳定性仅取决于系统的双曲性水平。在离散水平上，我们提出了一些简单的一维模拟使用KST家庭。我们的目标是分析不稳定性的类型，出现在一个改变参数值的配方。在这一分析中吸取的经验教训可以应用于具有类似性质的其他制剂。
2002-05-16 gr-qc
A spectral approach to numerical simulations of the ADM equations
为了模拟引力场的动力学过程，我们根据Arnowitt-Deser-Misner（ADM）形式对爱因斯坦方程进行了数值研究.我们考虑了原始的$3+1$分解的ADM方程，在真空条件下，在简化的几何形状。数字代码基于频谱方法，利用滤波（去混叠）技术。该算法已经稳定通过自适应时间细化的基础上，检查自我一致的解决方案的规律性的程序。我们的数值模型的准确性已通过一系列标准测试进行了验证。最后，我们还提出了一种新的初始数据，可用于测试数字代码。
2019-09-06 gr-qc
Thermodynamical instabilities of perfect fluid spheres in General Relativity
对于具有一般状态方程的静态理想流体球，我们得到了作为微正则系综和正则系综的热力学平衡的相对论性流体静力平衡方程，即Tolman-Oppenheimer-Volkov方程。我们发现由熵的第二变分确定的稳定性条件与由动力学爱因斯坦方程的一阶变分导出的动力学稳定性条件相一致。因此，我们证明了广义相对论中静态球对称场的微正则稳定性与线性动力学稳定性的等价性。我们计算了牛顿极限，发现了一个有趣的性质，即广义相对论中的微正则系综转化为非相对论尘埃粒子的正则系综。最后，对于特定的系统，我们研究了宇宙学常数对流体球微正则稳定性的影响。
2013-05-13 gr-qc hep-th
Elastic instability of black rings at large D
利用逆维数展开方法研究了最近在完全非线性动力学演化的数值分析中发现的黑环的弹性不稳定性。在我们的分析中，我们应该对爱因斯坦方程进行1/D^1/2展开，而不是通常的1/D展开，以捕捉D维黑环的这种弹性不稳定性。通过求解大D下的Einstein方程，得到了黑环的有效方程，并对大D下的有效方程进行了1/D^1/2展开的微扰分析，得到了准正规模频率的计算公式.从这个公式，我们发现，黑环实际上遭受弹性和格雷戈里-拉弗拉姆一样的不稳定性。这些不稳定性是耦合的，并在数值分析中观察到的同时出现。弹性不稳定性在环半径的无穷大极限处消失，这意味着（提升的）黑弦对弹性扰动是稳定的。此外，我们观察到，格雷戈里Laflamme一样的不稳定性变得更有效的弹性不稳定性，即使在足够高的维度某些薄黑环。
2016-05-26 gr-qc hep-th
Detecting Collective Excitations in Self-Gravitating Bose-Einstein Condensates via Faraday Waves
该研究提出以法拉第波为探针探测自引力玻色-爱因斯坦凝聚体的集体激发，通过半经典方法推导阻尼Mathieu方程分析两类不稳定性特征，结合数值模拟验证理论框架并提供实验指导。
2025-11-19 cond-mat.quant-gas gr-qc nlin.PS
Stability analysis of sonic horizons in Bose-Einstein condensates
我们研究了具有声速视界的玻色-爱因斯坦凝聚体中各种组态的线性稳定性。这些配置的选择与具有黑洞视界、白洞视界以及两者结合的引力系统类似。我们讨论了不同的边界条件在这种稳定性分析中的作用，特别注意它们在引力方面的意义。我们强调，一个给定的配置的稳定性，不仅取决于其特定的几何形状，但特别是在这些边界条件。在由标准广义相对论直接外推的边界条件下，我们证明了黑洞组态、白洞组态以及两者组合成的黑洞-白洞组态是稳定的.然而，我们发现，在其他（不太严格）的边界条件下，配置与一个单一的黑洞地平线保持稳定，而白洞和黑洞-白洞配置开发相关的存在的声波地平线的不稳定性。
2006-03-22 cond-mat.other gr-qc
Charged scalar fields on Reissner--Nordström spacetimes II: late-time tails and instabilities
Universität Leipzig（莱比锡大学）
本文研究了近极值Reissner-Nordström时空上带电标量场的晚期行为和不稳定性，首次给出了无小性假设下的点衰估计，并证明了辐射场在未来null无穷远处的渐近不稳定性。
2026-03-30 gr-qc math-ph math.AP
