Gravitational memory in the bulk
提出了一种检测引力记忆的方法。它利用了输入零测地线,而不是Christodoulou原始公式中的类时测地线。有人认为,该方法是适用于大部分的时空。此外,它表明,BMS对称生成元在纽曼-Unti规范有一个解释的记忆效应。这将Strominger和Zhiboedov在零无穷大发现的BMS超平移和引力记忆之间的联系推广到了整体。
2019-08-20 gr-qc hep-th
Detecting the gravitational wave memory effect with TianQin
引力波记忆效应是广义相对论的一个预言。引力波信号中记忆效应的存在不仅为检验广义相对论的一个重要方面提供了机会,而且对某些引力波事件的波形也有潜在的不可忽视的贡献。本文研究了利用计划中的天基引力波探测器--天琴直接探测引力波记忆效应的前景。在天琴探测器运行的5年时间里,发现在天琴探测器所能探测到的引力波信号中,约有信噪比大于3的$0.5\sim2.0$信号可能含有位移记忆效应。这表明天琴直接检测到位移记忆效应的机会很低,但并非完全可以忽略。相比之下,检测到自旋记忆的机会可以忽略不计。我们还研究了在何种参数空间中,记忆效应在波形建模中是显著的。
2023-02-16 gr-qc hep-th
Geodesic congruences, impulsive gravitational waves and gravitational memory
本文介绍了一种新的方法来研究包含物质源和引力波的混合脉冲波对穿过它的测地线汇的影响,我们发现脉冲波对测地线汇的影响是汇的B张量的不连续性。因此,我们的研究结果提供了一个检测器独立和协变的引力记忆的表征。
2019-01-11 gr-qc hep-th
More on gravitational memory
本文给出了引力记忆效应的两个新结果。我们首先扩展的记忆效应的解决方案与任意两个表面边界拓扑的公式。Robinson-Trautman解的记忆效应以其标准形式给出。然后我们提出了一个新的自旋记忆观测效应。它是类时间自由落体观察者的时间延迟。
2019-10-10 gr-qc hep-th
Gravitational Memory in Higher Dimensions
结果表明,在偶时空维度$d\geq 4$中存在一种可由惯性探测器测量的普适引力记忆效应。在大半径$r$处,效果减弱为$r^{3-d}$。此外,这种记忆效应位于红外三角形的一个角上,另外两个角由温伯格的软引力子定理和无限维渐近对称占据。
2017-12-04 gr-qc hep-th
Memory, Penrose Limits and the Geometry of Gravitational Shockwaves and Gyratons
发展了强引力波的引力记忆的几何描述,特别着重于冲击波和它们的自旋类似物回转子。存储器可以是位置或速度编码型的,其特征在于引力波爆发通过后相邻“探测器”测地线的剩余分离,并保留关于波源性质的信息。在这里,它是如何存储器编码在彭罗斯极限的原始引力波时空和一个新的“类时彭罗斯极限”被引入到补充原平面波极限适当的零同余。详细分析了Aichelburg-Sexl型脉冲和扩展引力冲击波中类时和零测地线同余以及回旋子的记忆性。简要介绍了它在引力波天文学和量子引力中的应用,特别是在红外结构和超高能散射中的应用。
2018-12-19 gr-qc hep-th
Gravitational wave memory and its tail in cosmology
研究了具有物质和宇宙学常数的FRW宇宙学模型中的引力波记忆效应。由于背景是弯曲的,引力辐射在沿着观察者过去的光锥传播的主信号之后形成了一个尾部。首先我们讨论了双星系统中的一阶引力波,发现其尾部的记忆可以忽略不计,这与前人的结果一致。然后,我们研究了在宇宙学距离上传播的一阶引力辐射所产生的感生引力辐射的非线性记忆效应。在感生引力波的光锥部分,我们发现了一个在以往的宇宙记忆效应研究中遗漏的新项。此外,我们表明,诱导的引力波有一个尾巴的一部分,慢慢积累后,光锥部分已经通过,并增长到一个相当大的幅度在宇宙学的时间尺度。这种尾部的记忆效应将是随机引力波背景中的一个新成分。
2022-11-01 gr-qc hep-th
Memory effect, conformal symmetry and gravitational plane waves
本文较详细地讨论了经典粒子与引力平面波脉冲的相互作用,包括散射和记忆效应。关键是引力平面波的共形对称性。特别地,在短脉冲极限下,我们得到了脉冲引力波的一些结果。此外,在一般情况下,我们给出了某些条件,使我们能够完全描述的奇异Baldwin-Jeffery-Rosen坐标的相互作用。
2018-05-16 gr-qc hep-th
Gravitational wave memory in wormhole spacetimes
本文在某一类膜世界虫洞的背景下研究了引力波存储。与其他虫洞几何形状不同,这种新型的虫洞不需要任何奇异的物质场来实现其可穿越性。首先,我们研究了在这个虫洞时空中,在一个引力波脉冲的存在测地线。由此产生的测地线分离的演变表明位移和速度记忆效应的存在。出于同样的动机,我们研究的记忆效应,在零无穷大使用的Bondi-Sachs形式主义,适用于膜世界虫洞。我们的分析提供了一个非平凡的变化后,通过的引力辐射的爆发,从而体现了记忆效应在零无穷大。在这两个实验中,额外维度的存在和时空几何的虫洞性质都在记忆效应中留下了印记。由于未来的引力波探测器将能够探测记忆效应,目前的工作提供了另一种途径,以寻找紧凑的对象以外的黑洞。
2022-11-30 gr-qc hep-th
Gravitational memory and soft theorems: The local perspective
本文从局域同步坐标视角建立引力记忆与 BMS 变换、残余微分同胚及软定理的联系,并导出等时关联函数的新软定理。
2025-06-16 gr-qc hep-th
Testing Gravitational Memory Generation with Compact Binary Mergers
引力记忆是经典广义相对论的一个重要预言,它与零无穷远处的渐近对称性和温伯格首先提出的软引力子定理密切相关。对于给定的瞬变天文事件,能量和角动量通量的角分布唯一地决定了天空中的位移和自旋记忆效应。我们调查的可能性,使用先进的LIGO/Virgo探测到的双黑洞合并事件来测试源能量排放和引力记忆之间的关系,在地球上测量,如广义相对论预测。我们发现,虽然先进的LIGO/Virgo很难,但第三代探测器网络的一年探测将很容易排除假设各向同性内存分布的假设。此外,我们还建立了一个双中子星合并的记忆波形的唯象模型,并使用它来解决这些事件的记忆在第三代探测器时代的可探测性。我们发现,测量引力记忆从中子星合并是一种可能的方式来区分不同的中子星状态方程。
2018-03-06 gr-qc hep-th
Gravitational wave memory in conformally flat spacetimes
本文研究共形平坦时空中的引力波记忆效应,推导一般公式并应用于所有空间曲率的FRW度规,发现空间曲率产生的新项可能在未来的引力波测量中被探测到。
2023-05-10 gr-qc hep-th
Gravitational Memory, BMS Supertranslations and Soft Theorems
本文考虑了引力辐射脉冲在真空中通过位于近未来零无限远的探测器阵列的过境问题。它示出的相对位置和时钟时间的检测器之前和之后的辐射过境不同的BMS超平移。给出了用辐射能流矩表示的超平移的显式表达式。附近一对探测器的相对空间位移再现了众所周知的和潜在的可测量的引力记忆效应。位移记忆公式被证明是等价的温伯格公式的软引力子的产生。
2014-11-21 gr-qc hep-th
Approximate Models for Gravitational Memory
Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS(杭州高等研究院,中国科学院大学);Sun Yat-sen University(中山大学);Istanbul Bilgi University(伊斯坦布尔比尔吉大学);Institut Denis-Poisson CNRS/UMR 7013 - Université de Tours - Université d’Orléans(德尼·普瓦松研究所,法国国家科学研究中心/联合研究单位7013-图尔大学-奥尔良大学)
通过连续但非光滑轮廓近似夹层引力波,利用Pöschl-Teller轮廓等模型分析粒子运动,并通过微调振幅获得位移记忆,强调Sturm-Liouville方程第二解的作用,结果与Carroll对称性一致。
2026-05-24 gr-qc hep-th
Spacetime vacuum as a correlated quantum channel, dual to gravitational memory
本文论证任何规范理论的时空真空可作为关联量子信道且与引力记忆对偶,指出该对偶性有助于解决黑洞信息悖论。
2023-08-03 gr-qc hep-th
New Gravitational Memories
传统的引力记忆效应是由辐射能流引起的两个探测器位置的相对位移。我们发现了一种新型的引力“自旋记忆”,其中顺时针和逆时针轨道上的光束获得辐射角动量通量引起的相对延迟。最近证明了位移记忆公式是温伯格软引力子定理在时间上的傅里叶变换。这里我们看到自旋记忆公式是最近发现的次主导软引力子定理在时间上的傅里叶变换。
2015-02-21 gr-qc hep-th
Spin Dependent Gravitational Tail Memory in $D=4$
我们导出了自旋相关的引力尾记忆,它出现在第二个后闵可夫斯基(2 PM)阶,并且对于大的延迟时间$u$表现为$u^{-2}$.这个结果是由经典的$ω\lnω$阶的软引力子定理作为频率为$ω$的引力波的低频展开式得到的。首先,我们从量子软引力子定理的经典极限出发,在软展开的次-次领先阶下,推导出了一个不涉及软引力子定理的经典散射过程的结果。直接推导得到的重力波形结果与修正结果完全一致。
2021-12-13 gr-qc hep-th
Displacement versus velocity memory effects from a gravitational plane wave
本文证明真空引力平面波除速度记忆效应外还能诱发位移记忆效应,建立了两类效应发生条件的完整分类,并揭示了极化波在Möbius重参数化下的新对称性及测地线偏离方程的解法。
2024-07-24 gr-qc hep-th
Notes on the gravitational, electromagnetic and axion memory effects
我们调查的记忆效应与踢的粒子。最近,记忆效应和软定理之间的等价性已经建立。通过计算辐射解的记忆效应,我们明确地确认,除了领导片,subleading和subsubsubleading软定理是等价的subleading和subsubsubleading记忆效应,分别。已知记忆效应可以通过测试粒子的位移或反冲来探测。我们指出,这些记忆效应也是由自旋方向的永久变化来探测的。我们还表明,轴子记忆效应,最近提出的当前作者,可以检测到的测试粒子的自旋的变化。我们讨论了如果把磁粒子看作外部粒子,则出现奇宇称电磁记忆。
2018-07-07 gr-qc hep-th
A Review of Gravitational Memory and BMS Frame Fixing in Numerical Relativity
本文综述了引力记忆效应与BMS对称性在数值相对论中的应用,强调通过控制BMS自由度改进引力波波形模型,以观测新物理并检验广义相对论。
2024-11-11 gr-qc hep-th
Memory Effect of Gravitational Wave Pulses in PP-Wave Spacetimes
本文研究pp波时空中斜坡形引力波脉冲的记忆效应,通过Brinkmann坐标下测地线方程解析解揭示间距与相对速度的永久变化,验证引力波记忆的普适性。
2024-06-13 gr-qc hep-th
Gravitational memory and Ward identities in the local detector frame
本文在局域探测器坐标系(TT规范)中证明引力记忆等价于大残余微分同胚,并推导出相应的Ward恒等式与软定理,其in-in形式对应暴胀一致性关系的平直空间类比。
2025-03-29 gr-qc hep-th
Gravitational wave memory and geodesic congruence response in generalised Ellis-Bronnikov wormholes
Indian Institute of Technology Bombay(印度理工学院孟买分校);Birla Institute of Technology, Mesra(比拉理工学院梅斯拉校区)
研究广义Ellis-Bronnikov虫洞中引力波脉冲对测地线及测地线汇的响应,发现记忆效应依赖喉半径、陡度参数和脉冲位置,喉处脉冲产生零膨胀但有限剪切响应。
2026-09-10 gr-qc hep-th
Memory Effect of Plane Gravitational Wave Pulses
本文在 pp 波时空中利用 Brinkmann 坐标求解多种新型引力波脉冲轮廓的测地线方程,揭示其非零位移记忆及速度记忆的饱和特征。
2023-07-12 gr-qc hep-th
Gravitational breathing memory and dual symmetries
Brans-Dicke理论包含一个附加的传播模式,它导致测试物体在横向方向上的均匀膨胀和收缩。除了广义相对论之外,这种“呼吸”模式还与新的记忆效应有关。标准的张量模式存储器与对称性原理有关:它们由对应于BMS对称性的平衡方程确定。在本文中,我们表明,领先和subleading呼吸记忆效应是由平衡方程与领先和“overleading”渐近对称性的对偶制定的标量场的两种形式的规范场。记忆效应引起了双规范理论真空中的跃迁。这些结果突出了双重电荷的意义和压倒性的渐近对称性的物理作用。
2021-03-22 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
Memory Effect in Anti-de Sitter Spacetime
一对试验粒子的测地线偏差是引力记忆效应的一个自然观测量。然而,在弯曲时空中,这个可观测性受到各种问题的困扰,在人们可以提取与引力辐射有关的基本部分之前,需要澄清这些问题。本文以Anti deSitter空间为例,对这一观测量进行了详细的分析。我们表明,通过采用费米正常坐标周围的测地线的粒子,可以优雅地分离出的曲率贡献的背景时空的测地线偏差的贡献的引力波。用这种方法得到的引力波记忆线性地和局部地依赖于由引力波引起的延迟度规扰动,而且值得注意的是,它具有与平面情况完全相同的公式(1)。为了确定记忆,除了标准的尾巴对引力辐射的贡献外,还需要考虑从AdS边界反射的引力波的贡献。对于一般的弯曲时空,我们的分析表明,使用适合于局部测地线的特定坐标系(例如,AdS情况下的费米法向坐标系)将允许人们剖析测试粒子的测地线偏差,并提取相关的贡献来定义引力辐射的记忆。
2019-09-29 gr-qc hep-th
Gravitational lensing, memory and the Penrose limit
本文讨论了超相对论扩展自旋天体的引力场。为此,我们使用在这样的物体处于静止状态的框架中获得的线性化引力方程的解,并将该解提升到接近光速。为了获得非旋转物质的规则极限度量,保持被助推物体的能量固定就足够了。这个过程被称为彭罗斯极限。我们证明,在旋转的存在下,需要一个额外的重新缩放的角动量密度分量的方向正交的助推。作为洛伦兹收缩的结果,物体在助推方向上的厚度收缩。该天体呈薄饼状,其引力场局域在零平面内。我们讨论了光和粒子在这种引力场中的散射,并计算了与引力记忆效应有关的散射参数。我们还表明,通过采取逆的彭罗斯变换,可以使用所获得的散射图来研究的引力透镜效应在静止帧的一个巨大的旋转物体。
2022-08-24 gr-qc hep-th
Memory Effect for deformed gravitational waves
Sun Yat-sen University(中山大学);Istanbul Bilgi University(伊斯坦布尔比尔基大学);Université de Tours, Université d’Orléans, CNRS, IDP, UMR 7013(图尔大学,奥尔良大学,法国国家科学研究中心,IDP,UMR 7013)
研究夹心引力波变形,探讨将有DM参数的波压缩成脉冲波时特性变化,发现可通过增振幅恢复DM,不过p→∞时振幅发散无法得脉冲波,揭示了变形引力波的相关特性。
2026-07-29 gr-qc hep-th
A simple analytic example of the gravitational wave memory effect
本文给出了精确平面波时空中引力波记忆效应的一个解析例子。一个正方形的脉冲轮廓的选择,这使得一个弯曲的波区域夹在两个平面闵可夫斯基时空。在布林克曼坐标系中,我们精确地求解了所有三个区域的测地线方程。在脉冲的边界的解决方案的连续性和可微性有关的问题得到解决。测地线分离的演化揭示了位移和速度记忆效应,并根据初始值和脉冲的幅度、宽度进行了定量估计。然后详细研究了脉冲对颗粒环造成的变形。焦散线的形成被发现在这两种情况下,即一对测地线的分离和粒子环的形状变形的演变-一个功能与以前的工作在这个时空中的测地线同余一致。总之,我们的分析提供了一个有用的说明涉及封闭形式的确切表达式的记忆效应。
2022-04-04 gr-qc hep-th
Gravitational memory: new results from post-Newtonian and self-force theory
本研究结合后牛顿理论与自作用力理论,计算双黑洞准圆旋进的位移型引力波记忆,拓展近似阶数、解决红外发散问题,所得结果与数值相对论模拟吻合良好。
2025-02-27 gr-qc hep-th
Persistent gravitational wave observables: Curve deviation in asymptotically flat spacetimes
在本系列的第一篇论文中,我们引入了一类推广了引力波记忆效应的观测量,并将其命名为“持续引力波观测量”。“这些可观测量在时间上都是非局域的,在具有引力辐射的时空中是非零的,并且具有在引力波通过后持续存在的可观测效应。在本文中,我们专注于持久的可观测称为“曲线偏差”,我们计算的可观测使用邦迪-萨克斯方法渐近平坦时空的领先,非平凡的顺序在逆邦迪半径。曲线偏差与具有初始分离、初始相对速度和相对加速度的两个观察者的最终分离有关。位移引力波记忆效应是依赖于初始分离的曲线偏差的一部分,并且是初始共动的惯性观测者在大Bondi半径下的全部贡献。自旋和质心记忆效应包含在曲线偏差对初始相对速度的依赖关系中,而曲线偏差对相对加速度的依赖关系包含与这些已知记忆效应不同的可观测量。我们发现,可以观察到的全曲线偏差可以写在辐射(我们称之为“电荷”的贡献)之前和之后的非辐射数据的差异,随着非线性“通量”的贡献,在没有引力辐射消失。这种分裂将位移、自旋和质心引力波记忆效应中存在的“普通”和“零”记忆的概念推广到可观察到的全曲线偏差。
2023-03-20 gr-qc hep-th
Graviton Mass and Memory
引力记忆是有限的引力波脉冲与自由质量相互作用后产生的一种残余变化。我们计算了作为引力子质量$(m_g)$的函数的大质量引力的记忆效应,并表明它与广义相对论的结果是离散不同的:记忆不仅通过通常预期的汤川衰变减少,而且通过一个数值因子,即使在无质量的限制下也存在。对于引力子质量最强的现有边界,位于10 Mpc以上距离的源的记忆基本上被抹去了。另一方面,对于LIGO观测中发现的较弱的边界,对于0.1 Pc以上的距离,记忆减少到零。因此,我们认为,仔细观察引力波记忆效应可以排除引力子质量或显着限制它。我们还表明,增加更高的曲率项减少记忆效应。
2019-02-06 gr-qc hep-th
Higher memory effects and the post-Newtonian calculation of their gravitational-wave signals
本研究在渐近平直时空的更高阶引力波记忆效应框架下,推导了新闻矩的类通量贡献及对应应变部分,揭示其与后牛顿辐射多极矩中非线性项和记忆项的关联,并给出致密双星旋近的领头阶后牛顿结果,为评估新记忆效应的探测前景提供支持。
2024-10-25 gr-qc hep-th
Gravitational Memory Effect for Near-Horizon Asymptotic Symmetries
引力记忆效应是引力波天文学研究的一个新窗口,它与渐近对称性的关系为引力波天文学的研究开辟了新的途径。这方面的最新进展从理论和观测角度引起了相当大的关注。研究表明,这种效应在黑洞视界附近也可以恢复,这可能对理解信息悖论起到至关重要的作用。基于这一动机,我们研究了类似于在渐近零无穷远处所得到的黑洞视界附近的引力记忆效应。我们首先研究了AS如何出现在黑洞的视界附近,以及一旦GW通过设置,它们如何通过一些理想的探测器作为一些永久的配置变化(内存)被检测到。从两个不同的角度研究了AS的出现。第一,当两个黑洞沿着一个共同的零面被粘合时,AS是如何作为焊接自由出现的。其次,以AS的形式,保持了黑洞的近视界度规的渐近形式。我们已经建立了一个类似的形式的位移记忆的视界附近的非极端和极端的黑洞的这两个观点。最后讨论了超翻译记忆或毛发的检测前景。在这个方向上,除了记忆效应,我们已经探索了通过广义相对论的标准测试来检测超平移黑洞的可能性。我们提出了一个方案,在这种配置可以区分从普通的黑洞通过检查附近的视界的光子轨迹。由于我们知道引力记忆还没有被发现,在这个方向上,我们的研究可能会对未来的AS特征的研究做出有益的贡献。
2022-03-20 gr-qc hep-th
The sky pattern of the linearized gravitational memory effect
重力记忆效应导致测试粒子相对位置的净位移。这种记忆与无限过去和无限未来延迟时间之间引力辐射场应变的变化有关。记忆效应有三个已知的来源:(i)无质量场或粒子将能量损失到未来的零无穷大,(ii)有质量粒子从束缚系统喷射到无穷大,以及(iii)均匀的、无源的引力波。在线性化理论的背景下,我们表明,渐近条件控制这些已知的引力记忆效应的来源排除了任何其他可能的来源与物理上合理的应力-能量张量。除无源引力波外,其他两个已知的源都产生E模辐射应变的引力记忆,其特征是它们的偏振具有一定的无旋天空模式。因此,我们的结果表明,B模式引力记忆的唯一已知来源是原始起源,对应于线性化理论中的均匀波进入过去的零无限。
2016-08-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational wave memory for a class of static and spherically symmetric spacetimes
本文比较了Schwarzschild时空与其他静态球对称致密天体的引力波记忆效应,通过分析引力波脉冲下测试测地线的相对演化,提出了一种区分不同致密天体几何结构的程序,并全面考察了位移与速度记忆效应。
2023-09-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
From Shockwaves to the Gravitational Memory Effect
本文研究了四维渐近平坦时空中激波几何与引力记忆效应的关系,证明激波算符的't Hooft对易关系等价于软模与Goldstone模的对易关系,为利用引力记忆效应探索激波几何的观测意义开辟了新方向。
2023-12-18 gr-qc hep-ph hep-th
Velocity Memory Effect for Polarized Gravitational Waves
圆偏振引力夹层波和线偏振引力夹层波一样,都具有速度记忆效应:在平坦后区中自由下落的测试粒子以恒定速度沿直线飞离。在内部区域,它们的轨迹以复杂的方式结合了振荡和旋转运动。对于圆极化周期性引力波,一些轨道保持有界,而另一些则向外螺旋。这些波允许一个额外的“螺旋”等距超出通常的五。这种额外的对称性的后果进行了探讨。
2018-04-28 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Gravitational memory effects in Brans-Dicke theory
Brans-Dicke理论中存在引力记忆效应。它们与孤立系中存在于零无限远的Bondi-Metzner-Sachs对称性密切相关。通过研究Brans-Dicke理论中的渐近平坦时空和渐近对称性,发现在张量扇区中的位移记忆效应是由穿过零无穷远的零能流引起的真空跃迁引起的,而在标量扇区中,真空跃迁是由角动量流引起的.与自旋和质心记忆效应一起,位移记忆受到各种通量平衡定律的约束。
2021-01-22 gr-qc hep-ph hep-th
Subleading non linear gravitational memory effect
我们应用基于零测地线的新方法检测引力记忆,发现了共形紧致时空边界附近Newman-Unti规范中的体记忆。我们展示了我们如何使用新发现的保守的费用在subleading订单的大- $r$扩展的BMS收费定义在每个订单的非线性引力理论的引力记忆。我们还发现了引力在$r$方向的移动。结果表明,$1/r$阶的纵向位移是由Strominger和Zhiboedov导出的两个探测器之间的相对半径变化。
2020-11-11 hep-th
Soft Gravitons & the Memory Effect for Plane Gravitational Waves
精确平面波的“引力记忆效应”为我们提供了与软引力子相关的非同态的基本描述。它解释了如何通过观察自由下落粒子的运动或其他形式的引力波检测来检测后者的存在。数值计算证实了前面指出的黎曼张量的第一、第二和第三次积分的相关性。构造了各种轮廓的解决方案。本文还介绍了如何将我们的处理推广到爱因斯坦-麦克斯韦平面波,并给出了一个中超空间量子化。
2017-09-29 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Gravitational memory effects in Chern-Simons modified gravity
在渐近平坦时空中考虑了Chern-Simons修正引力的引力记忆效应。如果Chern-Simons标量不直接与普通物质场耦合,那么就像在广义相对论中一样,还存在位移、自旋和质心记忆效应。这是因为违反宇称不变性的作用量项在标量场中是线性的,但在曲率张量中是二次的。这就导致了在反光度半径的高阶处出现宇称破坏。该标量场不会引起任何新的记忆效应,可以检测到的干涉仪或脉冲星定时阵列。群的渐近对称性也是推广的Bondi-Metzner-Sachs群。得到了张量模激发记忆效应的约束条件。
2022-01-02 gr-qc hep-ph hep-th
Nonlinear Gravitational Memory in the Post-Minkowskian Expansion
首次计算了广义相对论中两致密物体散射的非线性引力记忆波形,基于散射振幅表示和逆幺正性方法获得精确预测,完善了$\mathcal{O}(G^3)$多极波形知识。
2025-06-25 gr-qc hep-ph hep-th
Memory Effect and BMS-like Symmetries for Impulsive Gravitational Waves
灾难性的天体物理现象可以产生脉冲引力波,未来可能会被现代探测器的先进版本探测到。两个时空在零表面上的粘合产生脉冲引力波(在彭罗斯[1]的措辞中),其具有沿表面的狄拉克δ函数类型的脉冲轮廓。我们知道,当我们把两个时空粘在一个零曲面上时,类BMS对称性表现为焊接自由。本文研究了这种脉冲引力波对测试粒子(探测器)或测地线的影响。我们明确显示了一些可测量的影响,依赖于BMS的类时和零测地线的变换参数。由引力波携带的类BMS对称参数在通过测试测地线时会在测地线上留下一些“记忆”。
2019-09-17 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The general property of the tensor gravitational memory effect in theories of gravity
本文基于线性分析证明,满足微分同胚不变且张量自由度无色散传播的引力理论,其孤立系统渐近对称群包含Bondi-Metzner-Sachs群,张量引力波引起的位移、自旋和质心记忆效应均依赖渐近剪切张量,且该结论在洛伦兹对称性被破坏时依然成立。
2024-11-26 gr-qc hep-ph hep-th
Outlook for detecting the gravitational wave displacement and spin memory effects with current and future gravitational wave detectors
本文预测了当前和未来引力波探测器探测双黑洞并合群体中位移和自旋记忆效应所需的运行时间,发现二代网络运行约2.5年可探测位移记忆,Cosmic Explorer可在2年内探测自旋记忆。
2024-04-28 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Gravitational Memory Charges of Supertranslation and Superrotation on Rindler Horizons
在黑洞视界外的Rindler型坐标系中,对于静止的黑洞,我们在视界上有非零的经典全息荷作为软毛。取一个大的黑洞质量极限,用渐近Rindler度规来描述带电荷的时空。在Minkowski背景下,对具有Rindler视界的(1+3)维线性化引力场构造了引力全息荷的一般理论。虽然物质穿过林德勒视界会引起视界变形和与时间相关的坐标移动,即引力记忆,但视界上的超平移和超旋转电荷可以在穿过视界期间和之后定义。一般证明视界上的全息态不能存储任何关于被吸收的微扰引力波的信息。然而,穿越视界的物质确实激发了全息态。利用由全息电荷算符组成的引力记忆算符,从量子测量的上下文性出发,解决了落入视界的物质与视界上的全息电荷之间的量子信息不可克隆悖论.
2016-10-11 gr-qc hep-th quant-ph
The Memory of Primordial Gravitational Waves
本文揭示原初引力波在衰减后留下残余位移(记忆效应),其不依赖宇宙演化而仅由原初值决定,并与CMB B模式及大尺度结构相关,还包含次领先的陀螺仪旋转效应。
2024-12-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Spin memory effect for compact binaries in the post-Newtonian approximation
自旋记忆效应是最近预测的渐近平坦时空中的相对论现象,在过去和未来变得无限远。在这些早期和晚期之间,引力波应变的时间积分的磁宇称部分可以经历非零的变化;这种差异就是自旋记忆效应。原则上,围绕孤立源自由下落的观察者家庭可以测量这种效应,每单位立体角的角动量通量(或超自旋电荷的变化)产生这种效应。对于天体物理学上的引力波源,如致密双星,自旋记忆效应还没有被明确地计算出来。在本文中,我们计算的自旋记忆引力波应变的辐射多极矩的集合。计算结果使我们建立了关于自旋记忆的下列结果:(1)我们发现,在后牛顿近似下,非自旋准圆致密双星的自旋记忆的积累与位移记忆效应的积累有着质的不同:自旋记忆在内旋期间经历大的长期增长,而对于位移效应,这种增长很小。(ii)自旋记忆增长的速率相当于非线性的,但非振荡和非遗传效应的引力波形,以前已经计算出非自旋,准圆致密双星。(iii)这种自旋记忆的积累速度可能会被未来的引力波探测器探测到,只要仔细组合数百次引力波探测到的致密双星的测量波形。
2017-04-27 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Signatures of asymmetry: Gravitational wave memory and the parity violation
本文提出利用引力波积分宇宙学记忆(ICM)放大宇宙学距离上的微弱偏振振幅差异,从而探测引力宇称破缺并约束引力理论。
2025-07-24 gr-qc hep-ph hep-th
Gravitationally induced entanglement at finite temperature: A memory-driven time-crystalline phase?
本文研究热效应对引力诱导纠缠的影响,发现热效应虽不直接产生纠缠但可催化引力波印记,并诱导量子记忆效应与预热时间晶体相。
2025-07-18 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum ballet by gravitational waves: Generating entanglement's dance of revival-collapse and memory within the quantum system
本文利用 LIGO 臂作为与引力波相互作用的简谐振子,研究在两个正交模式间生成量子纠缠,发现周期性坍缩-复苏和量子记忆效应,为经典引力波性质的理论探测与实验验证提供新途径。
2024-05-06 gr-qc hep-th quant-ph
Coherent Gravitational Waveforms and Memory from Cosmic String Loops
我们首次在完全广义相对论下,从强引力阿贝尔希格斯宇宙弦环的坍缩中构造了时域引力波应变波形。我们发现,应变表现出大的记忆效应,在合并过程中,以爆发结束,并形成一个黑洞的特征振铃。此外,我们调查的波形和能量作为弦的宽度,环半径和弦张力$Gμ$的函数发射。我们发现,质量归一化的引力波能量显示出强烈的依赖于弦张力$E_{\mathrm{GW}}/M_0\propto 1/Gμ$的倒数,与$E_{\mathrm{GW}}/M_0 \sim {\cal O}(1)\%$在百分比水平,为$Gμ\gtrsim10^{-3}$的制度。相反,我们表明,效率仅弱依赖于初始弦宽度和初始环半径。利用这些结果,我们认为引力波的产生是由运动学而不是几何因素决定的。
2020-09-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th