Resumming Spinning Black Hole Dynamics at Third Post-Minkowskian Order
Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所）；Niels Bohr International Academy, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所尼尔斯·玻尔国际学院）
该研究在第三闵可夫斯基阶上重新求和自旋黑洞的动力学，通过有效场论方法计算了引力振幅和相位，并验证了克尔度规的环奇点特征。
2026-09-17 gr-qc hep-th
Dissipative scattering of spinning black holes at fourth post-Minkowskian order
本研究利用$\u0001=1$超对称世界线量子场论，在4PM阶下计算自旋大质量天体散射的辐射反冲量与散射角，拓展了无自旋结果至含自旋-轨道效应的情形，并确定了次领头阶完整辐射通量。
2023-08-22 gr-qc hep-th
Post-Minkowskian Effective Field Theory for Conservative Binary Dynamics
我们发展了一个有效场论（EFT）的形式主义解决的保守动力学的二元系统的重力后闵可夫斯基（PM）散射数据。我们的框架结合了系统的EFT方法来计算PM扩展中的偏转角，以及[1910.03008，1911.09130]中介绍的“边界到边界”（B2B）字典。由于散射过程的性质，显着减少的复杂性发生在费曼图的数量和类型的积分，相比PM计划中的潜在的直接EFT计算。我们提供两个说明性的例子。首先，我们计算了所有的保守引力观测值的束缚轨道到2PM，这是遵循只有一个拓扑超过领导秩序。结果与[1910.03008，1911.09130]中的结果一致，这些结果是通过Cheung等人[1808.02489]中应用于单圈振幅经典极限的“推动力公式”获得的。为了比较，我们重建了2PM阶的保守哈密顿量，这与[1808.02489]中通过匹配计算得出的哈密顿量等价。其次，我们计算的散射角，由于潮汐效应的电和磁型的爱数在领先PM订单。使用B2B字典，我们然后得到的潮汐贡献的近星点前进。我们还构造了一个包含潮汐效应的哈密顿量。虽然依赖于（相对论）费曼图，这里发展的EFT形式主义不涉及量子振幅的经典极限，既不涉及内部质量场的积分，也不涉及额外的匹配计算，也不涉及虚假的（“超经典”）红外奇点。通过构造，EFT方法可以自动化到所有PM订单。
2020-06-01 gr-qc hep-th
Gravitational bremsstrahlung from spinning binaries in the post-Minkowskian expansion
本文提出了一种新的计算方法，计算了两个任意自旋物体散射时辐射成引力波的四动量。我们的结果，这是准确的领导秩序在$G$，二次阶的自旋，并在速度的所有订单，来自使用Routhian为基础的世界线有效场论形式主义与电池的分析技术评估回路积分。虽然nonspinning二进制辐射动量只沿其相对速度的方向，我们表明，列入自旋一般允许在所有三个空间方向的动量损失。我们还验证了我们的辐射能量的表达式与后牛顿理论中最先进的计算中的重叠项一致。
2022-08-04 gr-qc hep-th
Gravitational Bremsstrahlung Waveform at the fourth Post-Minkowskian order and the second Post-Newtonian level
本文利用多极后闵可夫斯基形式理论计算了两个无自旋天体引力散射在第四后闵可夫斯基阶和第二后牛顿精度下的频域轫致辐射波形，将辐射多极矩表达为含贝塞尔函数和Meijer G函数的主积分，并补全了$O(G^3)$辐射能量与动量谱密度。
2024-07-02 gr-qc hep-th
Classical Observables from the Exponential Representation of the Gravitational S-Matrix
本文结合 KMOC 形式体系与 S 矩阵指数表示，证明保守扇区中两体散射角可由指数矩阵元给出，并系统展开动量冲激，首次基于散射振幅完整算至第四后 Minkowskian 阶。
2023-08-20 gr-qc hep-th
Conservative scattering of spinning black holes at fourth post-Minkowskian order
基于${\mathcal N}=1$超对称旋转世界线量子场论，计算了双星散射至4PM阶的保守自旋-轨道可观测量，将最先进水平从3PM扩展至4PM，结果与后牛顿及测试体极限吻合。
2023-10-20 gr-qc hep-th
Open topological strings and integrable hierarchies: Remodeling the A-model
我们建立了，纯粹在A-模型条款，一个新的形式主义的整体解决方案的开放和封闭的拓扑A-模型的复曲面Calabi-Yau三倍。出发点是建立在最近的进展，在数学理论的开放Gromov-Witten不变量的orbifolds，我们解释的本地化公式有关D-膜振幅封闭弦振幅扰动扭曲的群众通过模拟的“循环插入运营商”的矩阵模型。我们首先将这种形式的开/闭弦对偶推广到弦Kaehler模空间的所有腔室中的一般环面背景;其次，我们展示了（规范的）闭弦侧与1+1 Hamilton可积族的tau函数的整洁连接，并利用它提供了开弦振幅的有效计算。在这样做的时候，我们也提供了一个系统的治疗引起的相变在封闭的模空间的平坦开放模量的变化。我们通过提供大量的检查来详细测试我们的建议。我们还使用我们的形式主义，给一个本地化为基础的推导Hori-Vafa光谱曲线作为来自一个remmation的A-模型盘瞬子。
2012-05-04 hep-th math-ph math.AG
Spin Effects in the Effective Field Theory Approach to Post-Minkowskian Conservative Dynamics
世界线有效场论（EFT）的形式主义后牛顿政权的旋转机构的基础上，我们推广的EFT方法后闵可夫斯基（PM）动力学，包括旋转自由度在一个明显的协变框架。我们介绍了一个系统的程序来计算的总变化的动量和自旋的引力散射的紧凑的对象。对于自旋与轨道角动量对齐的特殊情况，我们展示了如何使用边界到边界对应来构造类椭圆轨道的径向作用量。作为一个典型的例子，我们解决了散射问题的下一个领先的PM为了线性和双线性自旋效应和任意的初始条件，第一次有限尺寸的修正。我们从所得的散射数据中得到了对准自旋径向作用量，并导出了圆轨道的近星点推进和结合能。我们还提供了（平方）质心动量${\cal O}(G^2)$，这可能是用来重建一个哈密尔顿。我们的结果与已有的文献完全一致，同时扩展了自旋二次紧双星PM动力学的知识。
2022-05-27 gr-qc hep-th
Post-Minkowskian Theory Meets the Spinning Effective-One-Body Approach for Bound-Orbit Waveforms
本文提出SEOBNR-PM波形模型，通过将后闵可夫斯基散射角匹配到有效单体哈密顿量，为非进动自旋黑洞构建完整旋进-并合-铃宕波形，在数值相对论对比中表现优于SEOBNRv5。
2024-11-20 gr-qc hep-th
On an Exponential Representation of the Gravitational S-Matrix
S矩阵的指数表示为理解散射振幅的半经典极限提供了一个自然的框架。虽然与程函形式主义有一些相似之处，但在细节上有所不同。在计算上，规则是简单的，因为必须减去的部分是由幺正性切割的组合给出的。分析经典的引力散射到第三后闵可夫斯基阶在最大超引力和爱因斯坦引力，我们发现协议与其他方法，包括辐射反应项的贡献。在各向同性坐标系中的两体问题的运动学关系紧接着这个过程，再次包括辐射反应件到第三后闵可夫斯基阶。
2021-11-30 gr-qc hep-th
Observables and amplitudes for spinning particles and black holes
我们开发了一个一般的形式主义计算经典的自旋粒子的相对论散射观测值，直接从壳层振幅。然后，我们应用这种形式主义的最小耦合爱因斯坦引力振幅的大规模自旋1/2和自旋1粒子的散射与一个大规模的标量，使用双副本。在这样做的时候，我们再现最近的结果在第一次后闵可夫斯基为了自旋黑洞的散射，通过四极为了在自旋多极展开。
2019-08-30 gr-qc hep-th
The Relation Between KMOC and Worldline Formalisms for Classical Gravity
本文证明了经典引力中KMOC与世界线形式的等价性，并指出Keldysh-Schwinger in-in形式蕴含于两者之中，详细展示了第二后闵可夫斯基阶的动量冲量关系。
2023-09-03 gr-qc hep-ph hep-th
Binary dynamics at the fifth and fifth-and-a-half post-Newtonian orders
使用最近的一封信中介绍的新方法[物理学]。修订版本\ Lett. { \bf 123}，231104（2019）]，我们提出了在第五后牛顿（5 PN）水平上计算引力相互作用二元系统保守动力学的细节，以及在第五半后牛顿（5.5PN）水平上的扩展。我们还提出了第六后牛顿（6PN）的第三后闵可夫斯基（3 PM）动力学的贡献。我们的策略结合了几种理论形式：后牛顿，后闵可夫斯基，多极后闵可夫斯基，引力自作用力，有效的一体化，和德劳内平均。我们确定的5 PN哈密顿量（其中涉及95个非零数值系数）的完整功能结构，除了两个待定系数的对称质量比的立方成比例，和第五和第六次幂的引力常量，$G$。我们不仅提出了5 PN-准确的，3 PM的散射角的贡献，但它的6PN-准确的推广。这两个结果与Bern等人最近的3 PM结果的相应截断一致。修订版本\ Lett. { \bf 122}，201603（2019）]。我们还计算了5 PN精确的，第四后闵可夫斯基（4PM）的散射角的贡献，包括其非本地的贡献，从而为未来的4PM计算提供检查。我们指出了一个显着的隐藏的简单的规范不变的径向作用和有效的单体能量和角动量之间的函数关系。
2020-03-26 gr-qc hep-th
Scalar-Graviton Amplitudes
使用CHY-形式主义和它的扩展到一个双重覆盖，我们提供了树级振幅与两个大规模的标量腿和任意数量的引力子在D维的协变表达式。使用么正性方法，这样的振幅是经典广义相对论中后牛顿和后闵可夫斯基展开式计算所需要的输入。
2019-08-26 gr-qc hep-th
Conservative Scattering of Reissner-Nordström Black Holes at Third Post-Minkowskian Order
基于极端质量比有效场论形式体系，计算了三阶后闵可夫斯基展开下任意质量与电荷的带电黑洞保守散射，通过探针与次领头阶贡献完全确定了 $\mathcal{O}(G^{3})$ 阶保守物理。
2024-05-30 hep-th
Conservative Black Hole Scattering at Fifth Post-Minkowskian and First Self-Force Order
本研究利用世界线量子场论完成保守黑洞散射5PM阶与1SF阶的四圈计算，得到仅含权重≤3多重对数的散射角结果，并通过多项内部与外部检验。
2024-05-15 gr-qc hep-ph hep-th
Post-Minkowskian Theory Meets the Spinning Effective-One-Body Approach for Two-Body Scattering
本文推导了首个包含最高至三圈阶后闵可夫斯基结果的自旋有效单体哈密顿量（SEOB-PM模型），该模型考虑了完整的双曲运动和时间非局域尾效应，与数值相对论数据高度吻合，并可用于生成准圆轨道自旋黑洞的波形模型。
2024-08-27 gr-qc hep-th
Post-Minkowskian Gravity: Dark Matter as a Relativistic Inertial Effect?
本文综述了闵可夫斯基时空中的非惯性系理论（包括惯性效应和非相对论极限的研究）、参数化闵可夫斯基理论和接受拉格朗日描述的孤立系的静止系动力学的瞬时形式。的相关性和规范等价的时钟同步公约的识别瞬时3-空间（欧几里德只在惯性系）进行了说明。然后，这种形式主义适用于四重引力的全球双曲，渐近闵可夫斯基时空没有超平移，其中的等效原理意味着缺乏全球惯性框架。最近发现的约克正则基，对角化约克-李希内洛维奇方法，允许识别规范变量（广义相对论中的惯性效应）和潮汐变量（线性化理论中的引力波），并澄清汉密尔顿方程的含义。规范变量${}^3K$的作用，非欧三维空间（约克时间不存在于牛顿理论）的外在曲率的痕迹，作为一个来源的惯性效应被强调。在介绍了自由值为${}^3K$的非调和3-正交规范族中四分引力线性化的初步结果之后，我们定义了在非欧3-空间中传播的后闵可夫斯基引力波（没有对物质源的后牛顿近似），强调了引力的非引力子方面。我们认为，暗物质可以解释为由${}^3K$引起的相对论惯性效应：它将模拟选择一个与描述物质的观测约定有关的特权规范的需要。
2009-12-15 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Conservative Black Hole Scattering at Fifth Post-Minkowskian and Second Self-Force Order
Humboldt-Universität zu Berlin（柏林洪堡大学）；Max Planck Institut für Gravitationsphysik (Albert Einstein Institut)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））；Queen Mary University of London（伦敦玛丽女王大学）；Technische Universität München（慕尼黑工业大学）
该研究利用世界线量子场论形式，在五阶后闵可夫斯基和二阶自力作用下计算经典黑洞散射的保守贡献，通过四环计算求解主积分，针对虚假速度发散提出保守处方，结果符合后牛顿文献低速检验。
2026-07-15 gr-qc hep-ph hep-th
(2+1)-Gravity on Riemann Surfaces in Conformal Gauge
我们推导出一个一阶形式的解决$(2+1)$引力黎曼曲面，类似于最近发现的经典解决方案$N$移动粒子。我们选择York时间规范和共形规范作为空间度规。我们表明，Moncrief的运动方程一般可以解决的解决方案f的$O(2,1$）σ模型。我们建立了一个从正规坐标系到闵可夫斯基多值坐标系的映射。多值性对应于表示黎曼曲面的复平面上的分支割。庞加莱完整性定义了黎曼曲面与引力的耦合，简单地描述了分支点的闵可夫斯基自由运动。通过求解f，我们可以找到物理坐标系中分支点的动力学。我们检查这种形式主义在某些情况下，即环面和每一个黎曼表面与$SO(2,1)$ holonomies。
1996-11-04 hep-th
A novel Lagrange-multiplier approach to the effective-one-body dynamics of binary systems in post-Minkowskian gravity
Institut des Hautes Etudes Scientifiques（高等科学研究所）；INFN Sezione di Torino（都灵国家核物理研究所）；Dipartimento di Fisica e Geologia, Università di Perugia（佩鲁贾大学物理与地质学系）；INFN Sezione di Perugia（佩鲁贾国家核物理研究所）
本文提出了一种基于拉格朗日乘数的二体系统有效一身体动力学新方法，通过结合4PM和4PN贡献，构建了高精度的LEOB-PM波形模型，实现了对非自转和自转情况的高精度模拟。
2026-02-02 gr-qc hep-th
Double copy, Kerr-Schild gauges and the Effective-One-Body formalism
该研究在有效单体框架中利用Kerr-Schild规范比较点质量与点电荷散射，揭示第三阶经典双重复制在可比质量和电荷情形下由线性关系转为非线性普适高能关系。
2023-12-10 gr-qc hep-th
Dust in the York Canonical Basis of ADM Tetrad Gravity: the Problem of Vorticity
本文将Brown关于Minkowski时空中动力学理想流体的表述推广到全局双曲渐近Minkowski时空中的ADM四元引力。对于尘埃，我们在York正则基下得到了封闭形式的Hamilton描述，在此基础上，我们可以将整体非惯性系的非欧三维空间中的引力场的惯性规范变量与物理潮汐变量分离开来。在写出尘埃的Hamilton方程之后，我们确定了无旋运动的扇区和迫使尘埃三维空间与非惯性系的三维空间重合的规范固定。惯性规范变量约克时间（剩余的时钟同步规范自由）的作用被强调。最后研究了哈密顿的Post-Minkowski线性化。这种形式主义的未来应用将是在约克正则基中研究宇宙学反反应（作为暗能量的替代）。
2011-06-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
First Look at Quartic-in-Spin Binary Dynamics at Third Post-Minkowskian Order
本研究通过双圈振幅与自旋插值法等，首次得到后闵氏三阶、自旋四次方下自旋-无自旋黑洞散射的保守与辐射反作用可观测量，验证了已知结果，推进了自旋二元动力学研究。
2025-07-30 gr-qc hep-ph hep-th
Electromagnetic fields in compact binaries: post-Newtonian wave generation and application to double white dwarfs systems
本研究基于匹配后牛顿与多极后闵可夫斯基展开，提出适用于爱因斯坦-麦克斯韦理论紧支源的波生成形式体系，将其应用于磁偶极子双恒星系统，推导了轨道演化与可观测量并给出实际系统的磁偶极子贡献数值估计。
2023-10-05 gr-qc hep-th
Gravitational Waveform: A Tale of Two Formalisms
本研究重新推导了基于量子振幅的无自旋大质量物体散射引力波形（至牛顿常数三阶），通过无伪极点重组简化后牛顿展开，厘清三个关键细节后验证了其与经典多极后闵可夫斯基结果在小速度五阶展开下的一致性。
2024-06-21 gr-qc hep-th
Effective-one-body formalism for leading-order radiative effects in the post-linear framework
本文针对后线性电磁散射构建含辐射反作用的有效单体形式体系，通过匹配两体散射可观测量确定五个有效参数，并验证束缚轨道结果及提出角动量损失猜想。
2022-12-20 gr-qc hep-th
Higher Topologies in 2+1-Gravity
我认为，最近发现的一阶形式主义来描述经典的2+1-引力与物质，也能够包括更高的拓扑结构。本规范，这是共形的消失约克时间，其特征在于从单值坐标到闵可夫斯基的解析映射。在环面的情况下，这种映射是基于四个平方根分支点，其位置与模相关，这具有明确的时间依赖性。在一般情况下，它与黎曼曲面的超椭圆表示有关。
1996-12-21 hep-th
Compact binary systems in Einstein-Aether gravity: Direct integration of the relaxed field equations to 2.5 post-Newtonian order
本研究首次将后闵可夫斯基理论与DIRE方法应用于爱因斯坦-以太引力，通过超势场重定义消除微扰场线性项，得到平直时空波动方程，并求出近区2.5后牛顿阶度规的显式解，为致密双星运动方程推导奠定基础。
2023-12-11 gr-qc hep-th
Integrability of the N-body problem in (2+1)-AdS gravity
本文导出了一个求解负宇宙学常数的（2+1）引力场中点源散射的一阶形式。我们证明了它们的物理运动可以用多途坐标变换映射成一个平凡的运动，使得点源像时间一样运动（在粒子的情况下）或作为类空测地线（在BTZ黑洞的情况下）浸没在四维闵可夫斯基时空中的三维超曲面，并且两体动力学由两个不变质量求解，其差与系统的总角动量简单相关。
1998-10-12 hep-th
Linear Response, Hamiltonian and Radiative Spinning Two-Body Dynamics
该研究利用自旋超对称世界线量子场论计算3PM阶自旋二阶的两致密天体散射可观测量，通过推广线性响应公式推导部分结果，构建含修正的3PM两体哈密顿量，并给出对齐自旋束缚态动力学的相关验证与结果。
2023-07-19 gr-qc hep-th
Classical worldlines from scattering amplitudes
本文通过KMOC形式系统研究量子场论散射振幅的经典极限，利用Schwinger参数化实现了积分级别发散的抵消，证明了散射振幅与世界线形式间的等价性，并展示了经典因果流的涌现。
2025-06-30 hep-ph hep-th
Absorptive Effects and Classical Black Hole Scattering
本文提出用无间隙不可见自由度和谱密度匹配描述黑洞视界吸收，并借助 KMO in-in 散射振幅形式计算两体散射中的冲量与静质量修正。
2024-03-03 gr-qc hep-th
Bootstrapping the relativistic two-body problem
本文提出结合有效场理论与对撞机物理工具，利用微分方程和区域展开方法解决多圈积分问题，从而在 Post-Minkowskian 展开中从近静态边界数据自举二体相对论动力学，并推导出非自旋体散射至 4PM 阶的总时空冲量。
2023-04-03 gr-qc hep-ph hep-th
Violation of the Equivalence Principle in Modified Theories of Gravity
我们研究修正的引力理论的f（R）型Palatini形式主义。对于一般的f（R）拉格朗日量，我们证明了度量可以作为标量函数乘以秩2张量（或辅助度量）的乘积来求解。标量函数对局域能量动量密度很敏感。辅助度规满足一组非常类似于爱因斯坦方程的方程，对于弱源，它可以近似为闵可夫斯基度规。根据这一点，耦合到物质的度规在任何微观物理系统附近都强烈偏离闵可夫斯基度规。因此，新的引力诱导的相互作用出现，并导致在微观和宏观尺度上可观察到的效果。特别是，测试体轨迹经历取决于身体的内部结构和组成的自加速度。这些事实使得旨在改变晚期宇宙演化的Palatini f（R）模型的可行性变得非常不可能。
2007-01-09 astro-ph gr-qc hep-th
A Runway to Dissipation of Angular Momentum via Worldline Quantum Field Theory
Institut für Physik und IRIS Adlershof, Humboldt-Universität zu Berlin（柏林洪堡大学物理与IRIS阿德勒斯霍夫研究所）
本文通过世界线量子场论方法计算黑洞散射事件中角动量总通量，引入静态相关子处理静态贡献，并应用于电磁学领域，得到高阶修正结果。
2026-06-15 gr-qc hep-th
Gravitational Bremsstrahlung in Black-Hole Scattering at $\mathcal{O}(G^3)$: Quadratic-in-Spin Effects
本文利用超对称世界线量子场论首次计算了自旋黑洞散射在$\u000cmathcal{O}(G^3\u000cmathcal{S}^2)$阶的引力波形，并首次给出三体散射领头阶波形，结果与散射振幅经典极限一致。
2025-06-05 gr-qc hep-th
Emergence of Calabi-Yau manifolds in high-precision black hole scattering
本文采用世界线量子场论在 5PM-1SF 阶完成黑洞或中子星散射的四圈辐射计算，发现 Calabi-Yau 三重周期进入辐射能量与反冲观测量。
2025-03-19 gr-qc hep-ph hep-th
High Precision Black Hole Scattering: Tutti Frutti vs Worldline Effective Field Theory
本文对比了高达5PM阶的黑洞散射中Tutti Frutti形式论与世界线有效场论的预测，验证了两者在G^4阶和6PN精度下的完全一致性，并预测了两个独立的规范不变可观测量。
2025-04-28 gr-qc hep-th
Black Hole Dynamics at Fifth Post-Newtonian Order
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器）；Columbia University（哥伦比亚大学）
本文基于世界线作用推导了第五后牛顿阶的偶次速度冲击、散射角和时间延迟，结合辐射反应和记忆贡献，提出了一种各向同性描述以确定系统演化。通过Feynman的i0+预设分离保守成分，揭示了记忆贡献的非局部特性，并统一了有效一身体系数。
2026-11-02 gr-qc hep-th
