Critical Parameterisation of the Brill Wave Initial Value Problem
一个数值框架，探索布里尔波初值问题，提出了一些理论预测有关的布里尔波一起审查。它表明，有一个协议之间的数值观察到的现象和理论，即IVP参数化的度量函数$q$有一个最小和最大的幅度，其中的解决方案的哈密顿量的度量函数$ϕ$存在，和一个关键的制度在中间，有和没有明显的地平线存在。
2018-09-13 gr-qc
Asymptotically Flat Initial Data for Gravitational Wave Spacetimes, Conformal Compactification and Conformal Symmetry
我们研究了利用保角紧化的保角方法解决广义相对论的约束条件的渐近平坦的初始数据。经过一般性的讨论的框架，特别注意的简化时产生的限制到一类初始数据，有一定的$U(1)\times U(1)$共形对称。
1998-11-02 gr-qc
Black hole puncture initial data with realistic gravitational wave content
我们提出了改进的后牛顿启发的初始数据的非自旋黑洞双星，适合于数值演化与穿刺。我们回顾了Tichy et al. [W.蒂希湾Bruegmann，M. Campanelli和P.Diener，Phys.Rev.D67，064008（2003）]，显式地计算剩余的积分项。这些术语提高了远区的精度，并首次在初始数据中包括了现实的引力波。我们研究了这些数据在质心和远区的行为，证明了新度量的横向无痕部分与四极近似波形的一致性。这些数据可用于数值演化，使合并波形和后牛顿inspiral波形之间的直接连接。
2007-08-02 gr-qc
The initial value problem for gravitational waves in conformal gravity
在某些共形引力模型中，引力波的传播由一个四阶标量偏微分方程控制。我们研究了这个方程的推广的初值问题，并推导出一个Kirchhoff样的显式解的字段和它的前三个时间导数的初始超曲面上评估，以及二阶空间导数的初始数据。在共形引力的情况下，我们建立，如果初始数据是无特征的尺度小于共形对称破缺的长度尺度，那么我们恢复广义相对论中的引力波的普通行为。我们还证实，有效的弱场引力在这样的模型中施加的静态球体成为常数在小尺度上，即共形引力是有效的2维高能量。
2020-01-15 gr-qc
Initial data sets with vanishing mass are contained in pp-wave spacetimes
本文证明在广义相对论中，总质量为零的初始数据集必包含于pp波时空，结合旋量方法与时空调和函数，并给出衰减阈值及临界情形的非真空构造，从而完全解决了自旋流形上时空正质量定理的刚性问题。
2025-09-23 gr-qc math.AP math.DG
Polarized initial states of primordial gravitational waves
当在修正引力中考虑暴胀宇宙或当物质场在暴胀期间存活时，原始引力波的极化可能是相关的。这种极化已经在Bunch-Davies真空中讨论过了。本文不考虑引力波极化的动力学产生，而是考虑由$SU(2)$相干态构造的极化初态。然后，我们评估的原始引力波的功率谱的状态。
2020-03-31 astro-ph.CO gr-qc
Collision of plane gravitational and electromagnetic waves in a Minkowski background: solution of the characteristic initial value problem
本文研究了在闵可夫斯基背景下具有不同波阵面和任意极化的平面引力波和电磁波的碰撞。我们首先提出了一个新的，完全几何制定的特征初始值问题的解决方案，在波的相互作用区域的初始数据是那些与接近波。我们还提出了一个一般的方法来解决这个问题，使我们能够在原则上构造的解决方案，在指定的初始数据。这是通过重新制定的非线性动力学方程的波在一个相关的线性问题的频谱平面。一个系统的线性积分的“进化”方程，解决这个谱问题的指定的初始数据被构造。然后，它明确地证明了如何从给定的特征初始数据可以构建各种碰撞平面波时空。
2004-10-11 gr-qc hep-th nlin.SI
Wave packets and initial conditions in quantum cosmology
讨论了Robertson-Walker型宇宙学中一类Wheeler-DeWitt方程解所产生的波包的构造。我们提出了一个初始条件，导致一个独特的确定的膨胀系数的概率分布的波包的建设，在一个有趣的对比，一些早期的作品，同意以及与所有可能的经典路径。在经典宇宙学的背景下，这些初始条件和签名跃迁之间的可能关系进行了讨论。
2000-06-27 gr-qc hep-th
Suppression of long-wavelength CMB spectrum from the no-boundary initial condition
宇宙微波背景光谱在长波长尺度上缺乏相关性是一个长期存在的难题，它在最新的普朗克数据中仍然存在。通过将Hartle-Hawking无边界波函数作为暴胀宇宙的初始条件，我们提出了能量压制可能是一个大质量暴胀子的结果，其初始真空是紧致流形中的欧几里得瞬子.我们计算了扰动的原始功率谱，发现只要标量场具有中等质量，其功率谱在长波尺度上受到抑制。
2018-11-21 gr-qc hep-th
Initial Kaluza-Klein fluctuations and inflationary gravitational waves in braneworld cosmology
我们研究了Randall-Sundrum膜世界中暴胀产生的引力波的频谱。由于暴胀引力波是量子力学起源的，所以体扰动的初始组态包括卡鲁扎-克莱因量子涨落以及零模涨落。然而，我们发现，在Kaluza-Klein模式的初始波动没有显着的影响，在后期的时间谱，无论在暴胀后阶段的能量尺度和状态方程参数。这是用数值方法，使用朗斯基公式。
2006-02-17 astro-ph gr-qc hep-th
Initial-data contribution to the error budget of gravitational waves from neutron-star binaries
随着对螺旋形中子星双星的数值计算达到与双星黑洞相当的精度，对各种误差来源的精细预算变得越来越重要。在这些来源中，初始数据通常不被考虑，其理由是初始类空超曲面上的误差总是远远小于演化过程中获得的误差。在这里，我们认真考虑这个假设，并进行比较分析的重力波形相对于基本上相同的物理二进制配置时，计算两个不同的初始数据代码，然后演变与相同的演变代码。更具体地说，我们认为，无论是与伪谱代码\lorene{}，或与新开发的有限差分代码\cocal{}计算的无旋中子星二进制的演变，这两组初始数据随后演变的高阶演化代码\whiskythc{}。通过这种方式，我们发现，尽管初始数据显示的全球（局部）差异是$\lesssim 0.02\%\ (1\%)$，引力波相位在合并时间相差$\sim 0.5$弧度后，$\sim 3$轨道，一个令人惊讶的大值。我们的结果强调了初始数据中的错误可能对后续演变产生的高度非线性影响，以及在进行比较研究时使用完全相同的初始数据的重要性。
2016-05-23 gr-qc
Spherically symmetric Einstein-scalar-field equations for wave-like decaying null infinity
我们证明了在零无穷远处的波动衰减初始数据的球对称爱因斯坦标量场方程在小初始数据下具有唯一的局部解和唯一的整体解。我们还推广了Christodoulou的整体广义解的波动衰减的初始数据。我们要强调的是，这种衰退状态是急剧的。
2022-09-02 gr-qc math.AP math.DG
Solving the characteristic initial value problem for colliding plane gravitational and electromagnetic waves
本文提出了一种求解Minkowski背景下平面引力波或引力波与电磁波碰撞及其非线性相互作用的特征初值问题的方法。该方法将单值变换方法推广到具有不同波前的波的固有特性的非解析行为的场。该方法的关键是在一个主要的非线性对称约化场方程的线性积分方程，其解决方案是由广义（"动态“）monodromy数据，从指定的初始特性（波前）的数据演变确定的重新制定。
2001-05-08 gr-qc hep-th math-ph
Detectability of Gravitational Waves from the Coalescence of Massive Primordial Black Holes with Initial Clustering
我们发现初始非高斯聚集效应可以显著提高原初黑洞（PBH）合并的事件率。这种集群的影响进行了研究，在一个特定的情况下，多流通货膨胀。初始聚类使得有可能通过LISA和DECIGO/BBO等天基引力波干涉仪探测大规模PBH合并。地基探测器探测PBH合并的参数制度也得到了扩展。
2020-09-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Canonical wave packets in quantum cosmology
讨论了Robertson-Walker型宇宙学中一类Wheeler-DeWitt方程在任意曲率下解所产生的波包的构造.我们证明了对于一个给定的初始波函数，总是存在一个“正则初始斜率”，它优化了所得到的波包的一些理想性质，最重要的是良好的经典-量子对应。这可以适当地表示为正则波包。我们介绍了一种通用的方法来寻找这些典型的初始斜率，这是我们以前的工作的推广。
2007-08-20 gr-qc
Adiabatic or Non-Adiabatic? Unraveling the Nature of Initial Conditions in the Cosmological Gravitational Wave Background
Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学）；INFN, Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）；INAF - Osservatorio Astronomico di Padova（意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台）；Gran Sasso Science Institute（格兰萨索科学研究所）；Università di Pisa（比萨大学）；INFN, Sezione di Pisa（意大利国家核物理研究所比萨分部）
研究探讨了宇宙学引力波背景初始条件的绝热性问题，指出非绝热初始条件对CGWB各向异性有增强作用，并利用CMB数据构建了不同初始条件的CGWB图谱。
2026-02-18 astro-ph.CO gr-qc
Similarity in the Arnowitt-Deser-Misner Mass from Brill and Teukolsky Initial Data Sets Beyond the Linear Approximation
该研究比较 Brill 与 Teukolsky 轴对称引力波初始数据，发现尽管二者线性结构不同，其 ADM 质量随初始振幅的分布均呈现长程相互作用系统中常见的非广延关系。
2024-09-10 gr-qc
A One-Parameter Family of Time-Symmetric Initial Data for the Radial Infall of a Particle into a Schwarzschild Black Hole
在黑洞微扰理论的框架下，构造了粒子径向落入Schwarzschild黑洞的单参数时间对称初值族。该参数测量初始类空表面上存在的引力辐射量。这些初始数据集，然后通过集成Zerilli-Moncrief波动方程的粒子的存在下演变。重力波形和它们的功率谱的数值结果，我们表明，初始数据的选择强烈影响的波形，无论是在它们的形状和它们的频率内容。我们还计算了由粒子-黑洞系统辐射的总能量，作为粒子和黑洞之间的初始分离的函数，以及作为初始数据的选择的函数。我们的结果证实，对于大的初始分离，一个共形平坦的初始三几何最小化初始引力波的内容，使辐射的总能量也最小化。对于小的初始分离，但是，我们表明，共形平坦的解决方案不再最小化辐射的能量。
2002-12-14 gr-qc
Initial value problems for wave equations on manifolds
本文研究整体双曲Lorentz流形上向量丛截面的线性波动方程的整体理论。我们引入空间的有限能量部分，并显示在这些空间中的柯西问题的适定性。这些空间一般依赖于时间函数的选择，但事实证明，某些有限能量解的空间与这种选择无关，因此是不变定义的。我们还证明了Goursat问题的解的存在性和唯一性，其中一个规定的初始数据的特征部分柯西超曲面。这扩展了由于Hörmander的经典结果。
2014-11-05 gr-qc math-ph math.AP
Conformally covariant systems of wave equations and their equivalence to Einstein's field equations
我们推导出，在3+1时空维，两个替代系统的准线性波动方程，弗里德里希的共形场方程的基础上。当初始数据满足适当的约束方程时，我们分析了它们与爱因斯坦真空场方程的等价性。作为应用，将具有过去零无穷远数据的Einstein方程的特征初值问题化为具有普通光锥数据的波动方程的特征初值问题.
2014-05-22 gr-qc
Nonclassical primordial gravitational waves from the initial entangled state
用亚泊松引力子统计描述了原初引力波（PGW）的非经典性。当量子态为压缩相干态时，实现了亚泊松统计。在存在物质场的情况下，宇宙在暴胀期间经历压缩相干态。将实现亚泊松引力子统计的条件转化为引力波的频率范围。当初态为Bunch-Davies真空时，压缩相位与相干参数之间存在另一个必要条件。在这里，我们将初始态扩展到纠缠态。我们考虑$α$ -真空作为初始纠缠态，它是比Bunch-Davies真空更一般的de Sitter不变量真空。我们发现，与Bunch-Davies真空不同，在初始纠缠态中产生的PGW变得亚泊松，而不需要相位之间的条件。
2019-05-16 gr-qc hep-ph hep-th
Initial wave-function of the universe is arbitrary
本文在小超空间近似下研究引力-标量场系统的量子化。结果表明，在规范固定的去参数化理论中，标度因子扮演时间的角色，哈密顿量可以被唯一地定义为自伴算子的平方根，而没有任何排序模糊性。此外，哈密顿量退化为零，薛定谔方程变得很好的表现为比例因子为零。因此，宇宙的初始波函数在希尔伯特空间中是任意的，不存在任何技术或物理上的障碍，这说明了量子宇宙学中初始条件问题的正确性。
2019-04-15 gr-qc hep-th
The Resolution of Ambiguities in Light Perturbation by Gravitational Waves
以前发表的关于引力波对光的扰动的一些表达式在平行传播的极限下表现出病态的行为。我们表明，这是由类似的病理初始或边界数据，因此可以通过实施更好的表现初始条件进行补救。
2021-12-10 gr-qc
Post-Newtonian Initial Data with Waves: Progress in Evolution
在Kelly et al. [Phys. Rev. D，76：024008，2007]中，我们提出了新的适用于数值相对论中穿刺演化的二元黑洞初始数据。这个数据满足约束方程的2.5后牛顿秩序，并包含一个横向无痕的“波浪”度量的贡献，违反了标准的共形平坦性假设。我们报告的进展，在不断发展的数据与现代移动穿刺实施的BSSN方程在几个数字代码。我们讨论了新度规项对垃圾辐射的影响和提取的物理辐射的连续性。
2010-05-11 gr-qc
Collapse of Nonlinear Gravitational Waves in Moving-Puncture Coordinates
研究了非线性引力波在运动穿刺坐标系中的数值演化。我们采用两种不同类型的初始数据-布里尔和Teukolsky波-和发展他们与两个独立的代码产生一致的结果。我们发现，布里尔数据未能产生长期的演变为共同选择的坐标和参数，除非初始振幅小，而Teukolsky波初始数据导致稳定的演变，至少对于振幅足够远的临界。临界振幅将演化留下平坦空间的初始数据与导致黑洞的初始数据区分开来。对于后者，我们遵循波的相互作用，视界的形成，以及沉降成与时间无关的喇叭形几何。我们探讨了布里尔和Teukolsky数据之间的差异，并表明，对于不太常见的选择的参数-特别是负振幅-布里尔数据可以与移动穿刺坐标演变，并表现出类似的Teukolsky波。
2013-09-19 gr-qc
Comparison of linear Brill and Teukolsky waves
出于对真空引力波的引力坍缩中的临界现象的研究，我们在线性水平上比较了两种构造引力波初始数据的常用方法。具体而言，我们构建分析，线性布里尔波的初始数据，并将其与Teukolsky波进行比较，试图了解这两组不同数据的动态（非线性）演变中观察到的不同数值行为。一般来说，布里尔波确实具有比四极Teukolsky波更高的多极矩，这可能为两种波的动力学演化中观察到的差异提供了解释。然而，我们也发现，对于一个共同的选择的布里渊波种子函数，所有高阶矩消失相同，呈现（线性）布里渊初始数据令人惊讶地相似的Teukolsky数据的种子函数的一个类似的共同选择。
2021-11-08 gr-qc
Numerical evolution of multiple black holes with accurate initial data
我们提出了三个等质量黑洞的数值演化使用移动穿刺方法。利用高阶多重网格椭圆型求解器求解约束方程，计算了三个黑洞的穿刺初始数据。利用这些初始数据，我们给出了三个具有六阶波形收敛的黑洞演化的结果。我们比较了BAM和AMSS-NCKU码与以前的结果。在以前的模拟中使用的三个黑洞的哈密顿约束的近似解析解导致不同的动力学和波形。我们提出了一些数值实验，显示四个黑洞的演化和由此产生的引力波形。
2010-12-20 gr-qc
On the initial value problem for the electromagnetic wave equation in Friedmann-Robertson-Walker space-times
本文在Friedmann-Robertson-Walker时空中求解了曲率$K=0$和$K=-1$的无源电磁波方程。推导出球平均形式的解表达式，我们推导并比较了麦克斯韦传播子的两个性质，即衰减率，以及通过空间-时间奇异性的连续性与Abbasi和Craig [1]提出的标量波动方程的连续性。
2019-10-15 gr-qc math-ph math.AP
Higher order analysis of the gravitational wave velocity memory effect between two free-falling gyroscopes in the plane wave spacetime
该研究分析了平面波时空中两个自由下落陀螺仪间的引力波速度记忆效应，发现一阶项无贡献，二阶项起主要作用，并在特定条件下角度达10^-16弧度。
2025-01-27 gr-qc
Unconstrained degrees of freedom for gravitational waves, $β$--foliations and spherically symmetric initial data
经典和量子引力{ \bf 11}，1055-1068（1994）中所用的引力场无约束自由度的一种新的参数化，已被推广到依赖于实参数$β\in [0,2]$的单参数族。在CQG 11，1055中引入的描述对应于特殊选择$β=0$。该方法与Phys. Rev. D { \bf 36}，1041-1044（1987）中提出的能量正性的证明密切相关，其中引入了$β$ -叶理（也可参见经典和量子引力中黑洞动力学的应用{ \bf 6}，1535-1539（1989）和物理学报B { \bf 25}，1413-17（1994））。球对称的初始数据对应于平凡的自由度沿这些线进行分析。特别是，准本地的史瓦西初始数据的能量含量进行了分析，不同的选择的$β$规范。
2005-01-25 gr-qc
The stability of Killing-Cauchy horizons in colliding plane wave space-times
严格地证实，有时出现在时空中的Killing-Cauchy视界，代表了Minkowski背景中的平面引力波的碰撞和随后的相互作用，至少对于初始波具有恒定排列的偏振的情况，Killing-Cauchy视界相对于初始波的有界扰动是不稳定的。
2005-01-05 gr-qc
Dynamical Initial Conditions in Quantum Cosmology
圈量子宇宙学通过一个离散的演化方程给出了宇宙波函数的动力学规律和初始条件。伴随着在大体积下获得半经典行为的条件，预言了唯一的波函数。
2001-04-23 gr-qc hep-th
Gravitational lensing by gravitational waves
本文研究了引力波引起的引力透镜效应。我们注意到，尽管光子的最终和初始方向一致，但最终和初始轨迹之间会发生位移。对于平面引力波脉冲，这种位移是解析计算的。估计的意见进行了讨论。
2008-09-05 astro-ph gr-qc
A Time Independent Energy Estimate for Outgoing Scalar Waves in the Kerr Geometry
考虑Kerr几何中标量波动方程的Cauchy问题，初值光滑且紧支撑在事件视界外。获得了出射波的与时间无关的能量估计。作为一个应用，我们估计输出能量的波包初始数据，一致的支持初始数据被转移到无穷大。主要的数学工具是我们以前导出的波传播算子的积分表示。
2008-03-03 gr-qc math-ph math.MP
Nonlinear Collapse in the Semilinear Wave Equation in AdS
Minkowski空间中半线性波动方程的先前研究已经表明了一种临界行为，其中大的初始数据由于非线性而崩溃到奇异性形成，而小的初始数据则不会。球对称反德西特（AdS）的数值解在这里提出的建议，相比之下，即使是小的初始数据最终崩溃。这种行为似乎类似于参考文献[1]最近的结果，该结果发现即使是弱的标量初始数据也会通过弱湍流不稳定性引力坍缩成黑洞。此外，强加的反射边界条件，在散装引入了一个截止，低于初始数据无法崩溃。这个阈值出现，因为边界条件引入的分散。
2013-04-05 gr-qc hep-th
Constraining initial orbital eccentricity of inspiral-dominated gravitational-wave events with an analytic approximant
The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）；Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）；Nikhef—National Institute for Subatomic Physics（NIKHEF-国家亚原子物理研究所）；KU Leuven（荷语鲁汶大学）；The Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics（大学间天文学与天体物理学中心）
研究利用TaylorF2Ecck对以螺旋为主的引力波事件进行参数估计，以约束初始轨道偏心率，通过对GW170817和GW190425的研究发现20Hz时初始偏心率可忽略，揭示了纳入至少3.5PN阶初始偏心率贡献的重要性。
2026-09-10 astro-ph.HE gr-qc
Solutions of wave equations in the radiation regime
我们研究Minkowski时空上线性和半线性波动方程的“双曲柯西问题”，初始数据在加权索伯列夫空间中，允许在边界处有奇异行为，或者初始数据为多齐次。具体来说，我们考虑非线性对称双曲系统的形式，其中包括标量场与$λϕ^p$非线性，以及波映射，与初始数据上的双曲面;几个结果证明适用于一般时空承认共形完成零无穷大，以及一大类方程具有类似的非线性结构。我们证明了具有受控渐近行为的解的存在性，以及当初始数据具有这种展开式时解的渐近展开。特别是，我们证明了多齐次初始数据（满足相容性条件）导致的解决方案是多齐次的共形边界Scri的闵可夫斯基时空。
2003-07-13 gr-qc math.AP
New Relativistic Effects in the Dynamics of Nonlinear Hydrodynamical Waves
在牛顿流体力学和相对论流体力学中，黎曼问题包括计算流体的演化，该流体的初始特征在于具有不同的静止质量密度、压力和速度值的两个状态。当允许流体松弛时，产生三种可能的波型之一，对应于两个非线性流体动力学波在相反方向上的传播。新的影响出现在一个特殊的相对论黎曼问题时，切向速度的初始不连续表面。我们表明，可以通过改变初始切向速度，同时保持初始状态不变，产生从一个波型到另一个波型的平滑过渡。这些特殊的相对论效应是通过相对论性洛伦兹因子的耦合产生的，并且没有牛顿的对应物。
2002-04-23 astro-ph gr-qc physics.flu-dyn
Swampland, Trans-Planckian Censorship and Fine-Tuning Problem for Inflation: Tunnelling Wavefunction to the Rescue
反普朗克审查猜想意味着，由于暴胀的尺度非常低，单场暴胀模型需要对初始条件进行极端微调。在这项工作中，我们展示了量子宇宙学的建议-即隧道波函数-自然地提供了必要的初始条件，而不需要这样的微调。更一般地说，我们展示了如何隧道波函数可以提供合适的初始条件山顶通货膨胀模型，后者通常是首选的沼泽地的限制。
2020-02-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nondispersive decay for the cubic wave equation
本文考虑三次聚焦波方程的双曲初值问题。在没有对称性假设的情况下，我们证明了存在一个余维4 Lipschitz流形的初始数据，导致全球解决方案，在向前的时间，不散射到自由波。
2013-04-15 gr-qc math-ph math.AP
Scalar-induced gravitational waves from coherent initial states
Raman Research Institute（拉曼研究所）
该研究探讨了相干初始态下标量扰动对引力波的影响，揭示了统计不均匀性和各向异性如何导致引力波相关函数的尺度依赖特征及偏振模式相关性。
2026-01-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
