Higher dimensional generalization of Buchdahl-Vaidya-Tikekar model for super compact star
我们得到了超紧致星的Buchdahl-Vaidya-Tikekar度规的高维解。特别地,Vaidya和Tikekar通过与密度梯度的符号相关的参数$K$来表征$3$ -几何。结果表明,关键的压力各向同性方程继续具有相同的高斯形式,因此$4$维解可以被带到更高的维度,$K$满足关系式$K_n = (K_4-n+4)/(n-3)$,其中下标是指时空的维度。此外,还需要$K\geq0$,否则密度将具有不希望的随半径增加的特征,并且等式指示由史瓦西内部解描述的恒定密度星。这意味着对于给定的$K_4$,最大维数只能是$n=K_4+4$,否则$K_n$将变为负值。
2016-03-23 gr-qc
Buchdahl limit of compact stars in presence of Weyl anomaly
The British University in Egypt(埃及英国大学)
本研究构建含Weyl迹反常的各向异性致密星模型,推导内部解并引入参数β表征反常贡献,结合观测约束修正Buchdahl极限并约束β,分析质量-半径关系。
2025-09-25 gr-qc hep-ph hep-th
Compactness bounds in General Relativity
布赫达尔的一个基本定理指出,在广义相对论(GR)中,一个静态的、球对称的、质量为$M$、半径为$R$的理想流体物体的最大紧致性$\mathcal{C}\equiv GM/(Rc^2)$是$\mathcal{C}=4/9$。作为一个推论,在完美流体星和黑洞之间存在一个紧密性间隙(其中$\mathcal{C}=1/2$)。本文推广了Buchdahl的结果,引入了最一般的弹性物质常纵波速度状态方程,并将其应用于计算GR中规则自引力物体的最大紧性,证明了:(i)最大紧性随纵波速度单调增长,(ii)弹性物质可以连续地超过Buchdahl的界并达到黑洞紧性$\mathcal{C}=1/2$;(iii)然而,施加亚光速波传播降低了最大的紧凑性约束$\mathcal{C}\approx0.462$,我们推测这是最大的紧凑性\emph{any}静态弹性对象满足因果关系;(iv)施加径向稳定性进一步降低了最大的紧凑性$\mathcal{C}\approx 0.389$。因此,虽然各向异性经常被调用作为一种机制,支持horizonless ultraccompact对象,我们认为,黑洞的紧凑性不能达到物理合理的物质内GR和真正的黑洞mimickers需要要么外来物质或超越GR的影响。
2022-07-14 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Maximum mass of an anisotropic compact object admitting the modified Chaplygin equation of state in Buchdahl-I metric
该研究在广义相对论中结合 Buchdahl-I 度规与修正 Chaplygin 状态方程求解 TOV 方程,获得各向异性致密天体精确解,并通过稳定性与能量条件验证其物理可行性。
2023-10-11 gr-qc
Most general isotropic charged fluid solution for Buchdahl model in $\mathscr{F}(Q)$ gravity
本研究首次在 $\mathscr{F}(Q)$ 引力框架下通过两步法求解 Buchdahl 模型的最一般各向同性带电流体解,验证其物理可行性并预测致密星最大质量极限。
2024-06-20 gr-qc
Horava Stars Revisited: New Phases of Incompressible Stars and Black Holes, and Buchdahl's Theorem
Center for Quantum Spacetime, Sogang University(中央量子时空中心,西江大学)
研究四维非投影霍拉瓦引力中静态恒星精确解,考虑z = 3霍拉瓦引力中黑洞解为恒星外部时空,得到不可压缩恒星精确解及相关结果,发现UCOs和负质量恒星,还证明了布赫达尔定理。
2026-07-28 gr-qc hep-th
Maximum Force in Modified Gravity Theories
研究了视界接触的两个黑洞之间经典最大力束缚的存在性和性质。除了广义相对论,最大力界与黑洞质量无关的只有莫法特理论、Brans Dicke理论(与爱因斯坦的真空理论相同)和爱因斯坦理论的高维推广,即纯Lovelock引力,其特征在于Lovelock多项式中只有一个$n$阶项,作用量中没有低阶项之和。此外,如果这个边界存在于更高的维度中,并且完全取决于光速和引力常量,那么它必须是唯一的纯洛夫洛克引力。在纯洛夫洛克引力中,最大力界存在于所有的$3n$ -空间维度中,其值为$c^4/4G_n$,其中$G_n$是相应的引力常量.在最大力界中没有质量依赖性可能与裸奇点的形成有关。
2020-09-28 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Maximum Force and Naked Singularities in Higher Dimensions
我们讨论了3+1维时空中最大力的存在性,并证明了在广义相对论中,在三维以上的空间中不存在与质量无关的最大力。相反,最大的力随着合并物体的质量M的增加而增加,作为M的(N-3)/(N-2)次方,并允许无限的引力发生。这表明裸奇点可以在三维以上的空间中出现,因为它们不受视界表面的最大力的保护。这就为在更高的维度中期望裸奇点创造了一个新的视角。
2020-05-14 gr-qc hep-th
Maximum force conjecture in curved spacetimes of stable self-gravitating matter configurations
本文通过非线性耦合爱因斯坦-物质场方程,严格证明了稳定自引力无 horizon 物质构型中力函数的上界为 c^4/G,从而回应并修正了 Gibbons 和 Schiller 提出的最大力猜想。
2025-01-02 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Maximum force and cosmic censorship
尽管自然界中存在最大力的观点似乎站不住脚,但我们将探讨这个概念在黑洞的限制性背景下是否有意义。我们讨论均匀加速和宇宙学的黑洞,我们发现,虽然最大的力作用在这些黑洞可以在原则上被引入,这个概念是相当同义反复。
2021-05-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Tests For Maximum Force and Maximum Power
给出了广义相对论场方程与最大力原理$c^4/4G$或等效最大功率$c^5/4G$的等价性的两种推导方法。直接从最大力导出引力平方反比的一个简单推论.最近明显的反驳被驳斥。提出了在天文学、宇宙学、电动力学、数值引力和量子引力中对该原理的新检验。
2021-12-28 gr-qc
Maximum force conjecture in Kiselev, $4$D-EGB and Barrow corrected-entropy black holes
广义相对论中的经典最大力界定义在视界接触的两个黑洞之间。我们考虑了Kiselev解的最大力猜想,即黑洞被典型物质$w=-2/3$包围。我们证明了该解的最大力界与黑洞质量无关,并且指出当两个黑洞被静态介质包围时,它们之间的最大力可以趋近于零.接着,我们还研究了$4$ D Einstein-Gauss-Bonnet系统的最大力界($4$ D-EGB)黑洞的引力理论,得到了在该理论中存在最大力界,且该力大于GR中的最大力.最后,我们在熵力理论的框架下考虑了Barrow熵,发现最大力只在修正熵的指数,即$Δ$,变为零,并且对于$Δ$的其它范围,它不成立,其中最大力界中的质量依赖性可能导致裸奇点的形成。
2021-10-30 gr-qc
Comment on "Maximum force and cosmic censorship"
尽管有人提出相反的建议,但迄今为止,还没有人提出反对最大武力原则或最大权力的对等原则的论点。
2021-09-16 gr-qc
A Maximum Force Perspective on Black Hole Thermodynamics, Quantum Pressure, and Near-Extremality
本文从最大力猜想出发重审黑洞热力学第一定律,发现 F=1/4 对应 Q²/M²=8/9 或 a²/M²=8/9,可刻画近极端性;引入量子压力项消除因子二矛盾,并暗示内视界不稳定性。
2023-12-08 gr-qc hep-th
An ideal quantum clock and Principle of maximum force
我们证明了量子钟的时空不确定性关系可以从最大力原理导出。
2016-04-07 gr-qc
The Hookean Law of Black Holes and Fragmentation: Insights from Maximum Force Conjecture and Ruppeiner Geometry
我们表明,“胡克定律”$F=kx$的概念,适当地定义在渐近平坦的单自旋Myers-Perry黑洞时空的尺寸$d\geqslant 5$,是有关的恩帕兰-迈尔斯分裂(分裂的黑洞成两个变得更可取)。具体地说,发生碎裂时的黑洞参数值对应于$F$的最大值。此外,这总是发生在$F$达到普朗克单位的$1/4$之前。这些结果表明,一个版本的“最大力猜想”可能是相关的黑洞热力学。我们还将这些发现与这些黑洞的Ruppeiner热力学几何关系,并推测黑洞视界的潜在微观结构的影响。
2022-04-12 gr-qc hep-th
GUP-Corrected Black Hole Thermodynamics and the Maximum Force Conjecture
我们表明,热力学渐近平坦的史瓦西黑洞导致的大小为$c^4/(2G)$的力。如果考虑由广义不确定原理引起的最简单的修正形式,这仍然是正确的。我们评论的最大力猜想,所涉及的微妙之处,以及与文献中以前的结果的差异。
2018-09-15 gr-qc
Counterexamples to the maximum force conjecture
量纲分析表明,光速和牛顿引力常数可以结合起来定义一个具有力(相当于张力)量纲的量$F_* = {c^4\over G_N}$。那么在任何物理情况下,我们都必须有$F_{physical} = f \; F_*$,其中量$f$是无量纲参数的某个无量纲函数。在许多物理情况下,显式计算产生$f= O(1)$,并且经常产生$f \leq {1\over4}$。这导致多位作者提出了(弱或强)最大力/最大张力猜想。在标准广义相对论的框架内工作,我们将专注于这个猜想的反例,特别注意反例在物理上合理的程度。我们将探讨的各种反例强烈表明,人们不应过于相信任何普遍的最大力/最大张力猜想。具体来说,处于引力坍缩边缘的流体球一般会违反弱(和强)最大力定理。如果一个人希望保留“最大武力”的任何一般概念,那么他就必须非常仔细地精确地规定哪些力量可以被允许出现在话语的范围内。
2021-03-02 gr-qc
A proposal for Heisenberg uncertainty principle and STUR for curved backgrounds: an application to white dwarf, neutron stars and black holes
在对应用于紧致物体的广义不确定原理(GUP)进行了批判性的概述之后,我们提出了弯曲时空中的海森堡不确定原理(CHUP)的纹理。CHUP允许写下来的物理动机STUR(时空不确定性关系)在一个通用的背景下,一个非交换时空的四分体变量。为了研究白矮星、中子星和黑洞等致密天体可能的量子效应,给出了量子涨落的表达式。结果,与基于GUP的声明相反,我们没有发现白矮星和中子星的平衡方程和临界质量$M_c$的量子效应的证据。相反,我们的表达式CHUP证实,广义相对论效应强烈降低了非常紧凑的天体物理对象的中子星的奥本海默-牛顿极限。特别是,我们发现,对于一个简并的相对论费米气体,最大质量减少的最小临界质量$M_c\simeq 0.59 M_{\odot}$在Buchdahl极限的恒星的紧凑性增加。最后,我们研究了黑洞事件视界附近可能的非对易效应。
2020-12-18 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Gravitational wave echoes as probes of the maximum mass of strange stars in quadratic curvature-matter coupled gravity
IUCAA Centre for Astronomy Research and Development (ICARD), Department of Physics, Cooch Behar Panchanan Barma University(印度大学天体物理联盟天文研究与发展中心(ICARD),库奇比哈尔潘查南巴玛大学物理系);Faculty of Symbiotic Systems Science, Fukushima University(福岛大学共生系统科学学院)
研究利用引力波天文学,在二次曲率引力与非最小物质耦合框架下,通过求解修正方程探讨奇异星产生引力波回声的可能性,得到质量-半径关系及相关限制,凸显奇异星作为回声源潜力,证明回声对修正引力等的探测作用。
2026-10-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Principle of maximum force and holographic principle: two principles or one?
我们展示了如何从全息原理推导出最大力原理,反之亦然,从而证明了这两个原理的等价性。
2015-09-01 cs.IT gr-qc math.IT
Maximum Tension: with and without a cosmological constant
我们讨论了广义相对论系统中存在最大力(或张力)的猜想的各种例子和衍生物。我们将这种情况与牛顿引力中的情况进行对比,牛顿引力中不存在最大力,并将其与由自然常数定义的自然单位的存在以及力和功率的普朗克单位不依赖于普朗克常数的事实联系起来。我们将讨论这些结果如何在更高的维度中变化,其中普朗克力单位不再是非量子的。讨论了当存在正的宇宙学常数时,该猜想可能发生的变化,并利用Kottler-Schwarzschild-de Sitter黑洞导出了最大力的界.
2014-12-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
From maximum force to the field equations of general relativity -- and implications
从最大力原理$c^4/4G$或从最大功率等效原理$c^5/4G$推导爱因斯坦场方程至少有两种方法。在引力波天文学、宇宙学和数值引力学中的检验证实了这两个原理。关于极限的明显矛盾都可以得到解决。出现了几个相关的界限。极限从一个不寻常的角度阐明了广义相对论的美丽、一致和简单。
2022-05-12 gr-qc
Uncertainty Principles and Maximum Entropic Force
Loyola Marymount University(洛约拉马利蒙特大学);Kuwait University(科威特大学)
本文研究了不同不确定性原理对最大熵力的修正,探讨了熵力与量子引力理论参数及普朗克面积的关系。
2026-05-08 gr-qc
Influence of three parameters on maximum mass and stability of strange star under linear $f(Q)-$action
本研究通过引力解耦和CGD技术,在$f(Q)$引力中模拟奇异星,分析三个参数对最大质量与稳定性的影响,并与观测数据比较,发现可调出质量间隙成分,模型稳定且无坍缩。
2023-09-16 gr-qc hep-th
Exploring the Impact of Extra Dimensions on Neutron Star Structure and Equation of State
该研究首次将密度相关相对论强子场论修正后用于高维时空中子星研究,推导D维场方程与度规,发现4-6维下维度升高会提升中子星中心密度、压强、刚度与最大质量,且结果满足稳定性、因果性与修正Buchdahl极限条件。
2024-03-11 astro-ph.HE gr-qc
The Pseudo-Newtonian Force and Potential of the Stringy Black Holes
本文研究弦黑洞的赝牛顿力和势的结构。我们讨论了力的性质从吸引力到排斥力的条件。研究还发现,在一定条件下,该力将达到最大值。此外,质量和电荷的比率被评估为最大力。
2011-06-13 gr-qc
A study of anisotropic compact star with MIT bag EoS in f(R,T) modified theory
在修正的f(R,T)引力背景下,选取f(R,T)= R+2 <$T,研究了一个各向异性奇异星特别是Her X-1的特殊模型,其中R是Ricci标量,T是能量动量张量的迹,<$T是耦合常数.为了得到修正场方程的解,我们将Buchdahl度规应用于我们的方程。我们考虑的情况是,当物质由MIT袋模型状态方程Pr =1/3(ρ -4B)控制时,其中B是袋常数。我们使用史瓦西内部时空计算未知参数的值,然后选择适当的参数ε,K,β的值,并列出不同ε的袋常数的不同值。我们检查我们的模型的物理有效性进行测试,如能量条件,平衡的力量,绝热指数,红移和一些更多。观测结果表明,所提出的f(R,T)模型满足所有这些检验,是可以接受的。
2022-02-15 astro-ph.GA gr-qc
From maximum force to physics in 9 lines and towards relativistic quantum gravity
本文对当前基础物理学作了简要的总结和评价。它的9条线精确地描述了所有的观测结果,包含了粒子物理学的广义相对论和标准模型。它们与实验的精确吻合,加上它们的极端简单性和内在一致性,表明除了这两个理论之外,没有实验效应。这9条谱线的综合性质也暗示了完整的相对论性量子引力理论中微观成分的具体建议。它表明,微观成分不能描述的拉格朗日或运动方程。最后,这9行指定了唯一的决定性检验,允许检查任何特定的建议,这样一个理论。
2022-11-27 gr-qc
Physical properties and the maximum compactness bound of a class of compact stars in $f(Q)$ gravity
IUCAA Centre for Astronomy Research and Development ICARD), Department of Physics, Cooch Behar Panchanan Barma University(印度天体物理与宇宙学研究中心(IUCAA)天文研究与开发中心(ICARD),古奇比哈尔潘查南·巴尔马大学物理系)
本文研究了线性$f(Q)$引力框架下致密恒星的结构与物理性质,通过调整参数获得最大紧致性界限,并展示了该模型对低质量恒星的支持能力。
2026-02-17 gr-qc
Where is Love? Tidal deformability in the black hole compactness limit
引力的宏观可测量效应之一是天体的潮汐变形性,它可以通过它们的潮汐勒夫数来量化。对于行星和恒星,这些数字测量了它们的物质对潮汐力的阻力,以及由此产生的对引力多极矩的贡献。根据广义相对论,非旋转变形黑洞的引力多极矩没有增加,它们所有的勒夫数都是零。本文探讨了非旋转致密星和超致密星的不同构型,以弥补黑洞和中子星之间的致密性差距,并计算了它们的Love数$k_2$。本文首次计算了质量为$M$、半径为$R$且超过Buchdahl极限的均匀密度超紧恒星的$M/R > 4/9$,发现$k_2 \to 0^+$为$M/R \to 1/2$,即,史瓦西黑洞极限我们的研究结果提供了洞察力的零潮汐变形能力的限制,我们使用目前的限制从GW 170817(和未来的上限从二进制黑洞合并)的二进制潮汐变形$\tildeΛ$提出替代模型的测试。
2020-08-21 gr-qc
Are Black Holes Springy?
一个$(3+1)$维渐近平坦克尔黑洞角速度$Ω_+$可以用来定义一个有效弹性常数$k=mΩ_+^2$ .它的最大值是史瓦西表面引力,$k = κ$,随着黑洞自旋下降和温度升高,它迅速减弱。霍金温度用弹性常数表示:$2πT = κ- k$。胡克定律在极值极限下提供了力$F = 1/4$,这与广义相对论中的最大力猜想是一致的。
2014-12-25 gr-qc hep-th
The Structure of the Pseudo-Newtonian Force and Potential about a Five Dimensional Rotating Black Hole
本文研究了五维旋转黑洞的伪牛顿力和势的结构。考虑了力的性质从吸引力变为排斥力的条件。研究还发现,在一定条件下,该力将达到最大值。
2006-02-16 gr-qc
Black-Hole mimickers in GR and $f(R)$ gravity
Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学);Universitat de les Illes Balears(巴利阿里群岛大学)
本文研究了广义相对论和f(R)引力中黑洞模仿体的特性及稳定性,探讨了超致密物体的构造与极限。
2026-02-18 gr-qc
The Pseudo-Newtonian Force and Potential about a Higher Dimensional Rotating Black Hole
本文研究了高维旋转黑洞中赝牛顿力和赝牛顿势的行为。我们得到了力的性质从吸引力到排斥力的条件。我们还找到了力达到最大值的条件。本文的结果推广了已有的关于五维旋转黑洞的力势结构。有趣的是,我们在一个特殊情况下恢复了五维结果。
2007-06-13 gr-qc
Charged polytropic compact stars
在这项工作中,我们分析了电荷的影响,在紧凑型恒星考虑的限制,他们可以容纳的最大量的电荷。我们发现,全球平衡的力量允许一个巨大的电荷(~10 ^{20}库仑),目前在中子星产生非常高的电场(~10 ^{21} V/m)。我们研究了多方状态方程的特殊情况,并假定电荷分布与质量密度成正比。由于库仑力的排斥作用,带电恒星的质量和半径都很大,M/R比随着电荷的增加而增加。在最大电荷的极限,质量上升到~10 M_sun,这远远高于中性致密星的最大质量。然而,单个带电粒子所经历的力的局部效应使其快速放电。这就造成了一个全球力量的不平衡,系统坍缩成一个带电的黑洞。
2004-03-19 astro-ph gr-qc nucl-th
Quark stars in regularized 4D Einstein-Gauss-Bonnet gravity: A perturbative QCD equation of state
GLA University(GLA大学);King Faisal University(费萨尔国王大学);Amity University Patna(阿密蒂大学巴特那分校)
本研究在正则化4DEGB引力中,用微扰QCD状态方程求解夸克星结构,发现高曲率修正提升最大质量,硬分支超观测上限,软分支需大耦合。
2026-09-15 gr-qc
Effects of Strong Magnetic Fields on Neutron Star Structure
我们研究了具有极向磁场和一类简单的符合定态性要求的电流分布的静态中子星。对于这类电流分布,我们发现,当磁力推动足够量的质量偏离中心,引力指向赤道面原点附近时,磁场太大,静态配置不存在。(In我们的向外引力坐标对应于$\partial\ln g_{tt}/\partial r>0$,其中$t$和$r$分别是时间和径向坐标,$g_{tt}$是线元素中$dt^2$的系数。)对于在以前的工作中采用的状态方程(EOSs),我们得到的配置更高的质量比已报道的,我们也提出了与最近的EOSs的结果。对于所有的EOS研究,我们发现,这些静态配置之间的最大质量与磁场是明显大于最大质量可达到的均匀旋转,并为固定值的重子数的最大质量配置的特点是偏心的密度最大值。
2000-11-07 astro-ph gr-qc hep-ph