Gravitational Interaction of Spinning Bodies, Center-of-Mass Coordinate and Radiation of Compact Binary Systems
引力相互作用中的自旋-轨道和自旋-自旋效应与原子中的精细和超精细相互作用密切类似。讨论了质心坐标的正确定义。然后将所发展的技术应用于致密双星的引力辐射。我们的自旋轨道修正的结果不同于其他作者得到的。指出了自旋粒子在引力场中运动可能产生的新效应。相应的自旋非线性修正，原则上与普通的自旋-自旋相互作用具有相同的数量级。
1996-02-01 gr-qc
Classical potential for general spinning bodies
本文计算了在主导牛顿常数$G$和自旋各阶下一般自旋物体的引力势的自旋相关项。我们利用壳层方法，它直接从散射振幅中提取经典势。对于自旋粒子，由于每个粒子的自旋空间是独立的，因此需要格外小心。一旦应用了适当的匹配程序，取经典自旋极限，我们就得到了一般自旋物体的势能。当威尔逊系数设置为1时，我们成功地再现了克尔黑洞的势。有趣的是，对于有限自旋，我们发现从Kerr Wilson系数的有限自旋偏差抵消与匹配过程中，再现克尔势，而不需要采取经典的自旋限制。最后，我们发现，当投入手征基础，自旋依赖的最小耦合表现出因式分解，使我们能够采取的经典自旋限制直接向前。
2020-09-25 gr-qc hep-th
Precisely computing bound orbits of spinning bodies around black holes I: General framework and results for nearly equatorial orbits
超大质量比的双黑洞系统是广义相对论中两体问题的一个干净的极限，也是低频引力波的重要来源。在最低阶，较小的物体沿着较大黑洞时空的测地线运动。后测地线效应包括引力自作用力（包含引力波发射的反作用）和自旋曲率力（由小天体的自旋与黑洞的时空曲率耦合而产生）。本文描述了一种精确计算自旋体绕黑洞的束缚轨道的方法。我们的分析建立在Witzany的开创性工作的基础上，该工作演示了如何描述旋转体在小天体旋转中的线性顺序运动。利用大质量比极限旋转体轨道接近测地线的事实，并使用van de Meent描述小天体旋转沿黑洞轨道的岁差的封闭形式结果，我们建立了可以非常精确求解的运动频域公式。我们研究了一系列的轨道与此公式，重点在本文的轨道是偏心和近赤道（即，轨道的运动是$\mathcal{O}(S)$离开赤道平面），但是对于它，小天体的自旋是任意定向的。我们讨论一般轨道一般小体自旋取向的配套文件。我们描述了这些轨道的行为，并展示了小天体的自旋如何改变影响轨道运动的频率$Ω_r$和$Ω_ϕ$。这些频移改变了作为直接引力波观测量的累积相位，说明了精确表征这些量对引力波观测的重要性。（节录）
2022-03-22 astro-ph.HE gr-qc
Hamiltonian of two spinning compact bodies with next-to-leading order gravitational spin-orbit coupling
本文给出了两个次主导级自旋致密体（$G/c^4$和$G^2/c^4$）在自旋轨道相互作用下的引力动力学哈密顿公式。我们使用一种新的方法（有效的线性顺序的自旋），它从第二后牛顿度规（ADM坐标）产生的两个无自旋机构，并计算次到领先的顺序进动，在这个度量，适当重新定义的"恒幅“的三维自旋矢量${\bf S}_1$，${\bf S}_2$。我们证明了庞加莱不变性的哈密顿显式构造10个相空间生成器实现庞加莱代数。我们的方法的一个显着特点是，它允许一个得到的{ \it轨道}运动方程的自旋双星的次主导阶的自旋轨道耦合，而不必解决爱因斯坦的场方程与自旋相关的应力张量。我们表明，我们的哈密顿（轨道和自旋）动力学是等效的动态最近获得的法耶，Blanchet和Buonanno，通过解决爱因斯坦的方程在调和坐标。
2008-04-16 gr-qc
Conservative and radiative dynamics of spinning bodies at third post-Minkowskian order using worldline quantum field theory
利用自旋世界线量子场论方法，我们计算了两个任意取向的自旋质量体（黑洞或中子星）在弱引力背景下散射的二次自旋动量脉冲$Δp_i^μ$和自旋反冲$Δa_i^μ$，最高可达三阶后闵可夫斯基（PM）（$G^3$）.在势区进行双环费曼积分，得到保守的结果。对于自旋对齐的轨道角动量，我们发现一个保守的散射角，是完全符合国家的最先进的后牛顿的结果。使用Plefka，Steinhoff和本作者先前获得的2PM辐射角动量，我们将角度推广到包括辐射反应效应，在这种情况下，它避免了高能量极限的发散。
2022-04-08 gr-qc hep-th
Gravitational Bremsstrahlung and Hidden Supersymmetry of Spinning Bodies
最近建立的形式主义的世界线量子场论，它描述了经典散射的爱因斯坦引力的大规模机构，推广到二次阶自旋-一对克尔黑洞揭示了一个隐藏的${\mathcal N}=2$超对称性。在这种自旋相遇中产生的引力波的远场时域波形是在后闵可夫斯基（弱场，但一般速度）展开中的前导级计算的，并表现出这种超对称性。从波形中，我们提取的领先阶总辐射角动量在一个通用的参考系，和总辐射能量的质心框架中的领先阶在低速近似。
2021-12-05 gr-qc hep-th
Post-Newtonian gravitational radiation and equations of motion via direct integration of the relaxed Einstein equations. III. Radiation reaction for binary systems with spinning bodies
利用包含2.5和3.5后牛顿（PN）阶辐射反应项（超出牛顿阶的辐射反应项为O[（v/c）^5]和O[（v/c）^7]）的流体的后牛顿运动方程，我们导出了具有自旋体的二元系统的运动方程。特别是，我们确定的辐射反应耦合到自旋轨道效应的两体运动方程的影响，并对自旋的演变。对于自旋的一个合适的定义，我们再现的标准方程的运动和自旋旋进在第一后牛顿秩序。在3.5PN阶，我们确定了自旋-轨道诱导反应对轨道运动的影响，但我们发现辐射阻尼对自旋的大小和方向都没有影响。利用该运动方程，我们发现自旋-轨道效应引起的总能量和总角动量的损失精确地平衡了Kidder等人计算的这些量的辐射通量。该运动方程可能对发展紧密自旋双星的螺旋轨道是有用的。
2005-04-29 gr-qc
Radiation Reaction for Non-Spinning Bodies at 4.5PN in the Effective Field Theory Approach
本文利用有效场论方法计算非自旋双星辐射反作用加速度的4.5PN阶修正，详细处理质心修正并通过一致性检验及文献比对验证结果。
2023-02-21 gr-qc hep-th
Post-Newtonian corrections to the motion of spinning bodies in NRGR
在本文中，我们包括自旋和多极矩效应的形式主义，用于描述最近在hep-th/0409156中介绍的扩展对象的运动。发展了自旋体的适当描述，并在首阶得到了自旋-轨道、自旋-自旋和四极-自旋哈密顿量。潮汐的存在，以及自我诱导的有限尺寸的影响，并计算在后者的哈密顿量的贡献。结果表明，对于最大旋转的一般天体和紧致天体，潮汐形变分别从O（v^6）和O（v^10）开始，而自诱导效应则可以在首阶出现.协议的情况下，结果是已知的。
2006-04-20 astro-ph gr-qc
Gyroscopes orbiting black holes: A frequency-domain approach to precession and spin-curvature coupling for spinning bodies on generic Kerr orbits
一个围绕黑洞运行的小天体所遵循的轨道，在首阶，是黑洞时空的测地线。人们花了很多精力来计算这种运动的“自作用力”修正，这种修正是由小天体自身对系统时空的贡献引起的。另一个对运动的修正来自于小天体的自旋与黑洞时空曲率的耦合。自旋-曲率耦合驱动了小天体的进动，并引入了一个“力”（相对于测地线）来移动小天体的世界线。这些效应与小天体的自旋成比例。在本文中，我们表明，支配自旋-曲率耦合的方程可以用频域分解进行分析，至少在小天体的自旋的领先顺序。我们展示了如何计算一般轨道上的进动频率，以及如何在频域中描述小天体的进动和运动。我们用一些例子来说明这种方法。这种方法可能是有用的理解自旋耦合效应的极端质量比限制，并可能提供洞察建模自旋效应在强磁场中的非极端质量比。
2016-08-03 astro-ph.HE gr-qc
The Ricci Rotation Coefficients in the description of trajectories of spinning test particles off-equatorial planes in a rotational gravitational field
本文利用含Ricci旋转系数的Mathisson-Papapetrou-Dixon方程，描述旋转天体周围赤道及非赤道平面内自旋测试粒子的圆形轨道，兼顾时空曲率与粒子自转。
2022-08-18 gr-qc
Spherical inspirals of spinning bodies into Kerr black holes
本文研究了 Kerr 黑洞中自转次体的球形进动，通过建模引力波辐射通量并评估自转对信号的影响，发现忽略自转会导致LISA可检测的不匹配。
2025-12-15 gr-qc
Spinning bodies and the Poynting-Robertson effect in the Schwarzschild spacetime
史瓦西时空中的自旋粒子由于其自旋而偏离测地线行为。当测试辐射场叠加在史瓦西背景上时，无自旋粒子也偏离测地线行为：实际上与辐射场的相互作用，即，辐射的吸收和再发射导致了一种类似摩擦的阻力，这种阻力是牛顿引力中已经存在的众所周知的效应，即坡印廷-罗伯逊效应。在这里，坡印廷-罗伯逊效应扩展到自旋粒子的情况下，通过修改Mathisson-Papapetrou模型描述的自旋测试粒子的运动，占辐射力的贡献。所得方程的数值积分和一些典型的轨道与无自旋的情况下进行了比较。此外，自旋和辐射力之间的相互作用进行了讨论，通过分析偏离圆测地线运动的赤道平面上的贡献时，由于辐射也可以被视为一个小扰动。最后，从测地半径的径向变化量的估计被证明是可测量的原则。
2011-07-14 gr-qc
Spinning bodies in general relativity from bosonic worldline oscillators
本文开发了一种包含玻色振子的新世界线作用量，使世界线量子场论能够描述任意自旋阶的大质量致密物体，并完成了 1PM 和 2PM 阶的微扰计算以恢复文献结果。
2024-11-12 gr-qc hep-th
Dynamics of test bodies with spin in de Sitter spacetime
研究了常正曲率德西特时空中自旋试验体的运动。借助于这10个Killing矢量，我们导出了在时空坐标下的自旋4-动量和自旋张量。然而，为了找到实际的轨迹，需要施加所谓的补充条件。我们讨论的情况下的Frenkel和Tulczyjew条件的旋转测试机构的动力学。
2011-02-14 astro-ph.CO gr-qc
Radiation reaction for spinning bodies in effective field theory I: Spin-orbit effects
我们计算领先的后牛顿（PN）的贡献，在线性顺序的自旋辐射反应加速和自旋演化的二元系统，进入第四PN顺序。从第一性原理出发，在牛顿-维格纳和协变自旋补充条件下，使用自旋致密物体的有效场论框架进行计算。对我们的结果进行了非平凡的一致性检验，结果表明，由辐射-反作用力引起的能量损失相当于远区的总发射功率，直到所谓的“肖特项”。“我们还发现，在这个顺序下，辐射反应对自旋的演化没有净效应。自旋-自旋对辐射反应的贡献在一篇配套论文中报道。
2017-10-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitomagnetic Effects in the Propagation of Electromagnetic Waves in Variable Gravitational Fields of Arbitrary-Moving and Spinning Bodies
本文讨论了光在自引力自旋物体以任意速度运动的引力场中的传播。假设引力场在任何地方都是“弱”的。光线的运动方程在第一后闵可夫斯基近似中求解，该近似相对于万有引力常量$G$是线性的。我们不受引力透镜近似的限制，因此光测地线的解适用于光源和观测者的任意位置。应用该方法研究了脉冲星及其伴星自转对双星夏皮罗时延的修正。我们还推导了太阳系中引力体（太阳、行星）或引力透镜的旋转引起的光偏转角的修正。分析了由于光线偏转体的平移和旋转运动引起的引力频移。本文给出了描述电磁波偏振面相对论旋转（Skrotskii效应）的公式的一般推导。该公式适用于引力物体的任意平动和转动，大大推广了前人的结果。最后，我们讨论了由定域源（如双星系统）发射的引力波的Skrotskii效应。本文的理论结果可用于研究微弧秒空间天体测量中的各种相对论效应，并为FAME、SIM和GAIA等空间天体测量任务的数据处理开发相应的算法。
2001-10-25 astro-ph gr-qc
Radiation reaction for spinning bodies in effective field theory II: Spin-spin effects
我们计算领先的后牛顿（PN）的贡献，在二次订单的自旋辐射反应加速和自旋演化的二进制系统，进入四个半PN订单。我们的计算包括了有限尺寸自旋效应的反作用，这是首次提出。计算进行，从第一原理，使用旋转扩展对象的有效场论框架。在这个顺序下，自旋-自旋扇区中的非保守效应与自旋补充条件无关。一个非平凡的一致性检查，通过显示所产生的辐射反作用力引起的能量损失是相当于在远区的总发射功率。我们发现，在对比的自旋-轨道的贡献（在同伴的文件中报告），辐射反应影响自旋矢量的演变，一旦自旋-自旋效应被纳入。
2017-10-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Spinning particles in de Sitter spacetime
本文研究了常正曲率德西特时空中自旋试验体的多极运动方程。在Frenkel和Tulczyjew的两个补充条件下讨论了自旋粒子的动力学。此外，借助德西特时空中的10个基灵矢量，4-动量和自旋可以用时空坐标明确表示。
2012-01-10 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Hamiltonians and canonical coordinates for spinning particles in curved space-time
自旋-曲率耦合是快速旋转的紧凑天体在弯曲背景中运动的有限尺度的首阶效应，它由Mathisson-Papapetrou-Dixon（MPD）方程描述。它也是极端质量比吸气（EMRI）发射的引力波相位中的次领先级效应，预计LISA空间任务将观测到这种效应。此外，探索旋转体的哈密顿形式对于构建所谓的连续一体波形模型非常重要，该模型最终应涵盖所有质量比。MPD方程需要补充条件来确定计算物体力矩的坐标系。我们回顾了这些辅助自旋条件的各种选择及其性质。然后，我们给出了Tulczyoung-Dixon，Mathisson-Pirani和Kyrian-Semerák条件下的适当时间或坐标时间参数化的哈密顿量。最后，我们也给出了参数化自旋张量的正则相空间坐标。我们证明了有用的正则坐标的辛积分构造庞加莱表面的截面旋转体运动在史瓦西时空中的赤道平面。我们观察到的运动基本上是正规的EMRI范围内的自旋，但较大的值的庞加莱表面的截面表现出典型的结构弱混沌系统。数值积分方法的一个可能的未来应用是在满足LISA精度要求的EMRI中包括自旋效应。
2019-01-19 astro-ph.HE gr-qc
Post-Newtonian expansions of extreme mass ratio inspirals of spinning bodies into Schwarzschild black holes
针对LISA探测的自旋体极端质量比旋进，计算偏心轨道至5PN阶的通量，构建混合旋进模型，并验证低偏心率下自旋线性部分PN近似的充分性。
2024-12-18 astro-ph.IM gr-qc
Extreme mass-ratio inspiral of a spinning body into a Kerr black hole I: Evolution along generic trajectories
本文使用密切测地线积分器，结合引力波主导轨道平均耗散反作用与主导阶自旋-曲率力，构建了旋转天体落入Kerr黑洞的通用旋进轨迹，为大质量比波形模型纳入次级自旋奠定基础。
2023-10-20 astro-ph.HE gr-qc
Symplectic mechanics of relativistic spinning compact bodies. I. linear-in-spin integrability under Killing-Yano symmetry
Université de Caen Normandie, ENSICAEN, CNRS/IN2P3, LPC Caen UMR6534（法国卡昂诺曼底大学、ENSICAEN、CNRS/IN2P3、LPC Caen UMR6534）；Department of Physics, National University of Singapore（新加坡国立大学物理系）
研究中性大质量自旋测试体自旋线性阶次的哈密顿动力学，利用马蒂松 - 帕帕佩特鲁 - 图尔齐耶夫 - 狄克逊方程，在特定四维时空通过施加条件和约化相空间，确定五个对合的第一积分，表明基灵 - 矢野对称性是自旋线性可积性的唯一几何来源。
2026-07-21 gr-qc math-ph math.MP
Detweiler's redshift invariant for extended bodies orbiting a Schwarzschild black hole
我们计算一阶自作用力的贡献Detweiler的红移不变量的扩展机构赋予的偶极和四极结构（自旋诱导四极矩）沿圆形轨道上的史瓦西背景。我们的分析包括自旋的二阶效应，推广了以前纯自旋粒子的结果。假设扰动体在赤道平面上运动，相应的自旋矢量与之正交，在辐射规范中用标准引力自力方法得到度规扰动。我们的结果是准确的，通过6.5后牛顿的顺序，并显示再现相应的后牛顿表达式相同的数量计算通过使用可用的哈密顿量从有效场论方法的动态自旋双星。
2020-03-28 gr-qc
Dynamics of spinning test bodies in the Schwarzschild space-time: reduction and circular orbits
Ural Mathematical Center, Udmurt State University（乌拉尔数学中心，乌德穆尔特国立大学）
本文研究了Schwarzschild时空中旋转测试体的运动，通过简化分析发现新的圆轨道，并利用Poincare图研究周期解的分支。
2026-07-24 gr-qc math.DS
Quantum point particle approximation of spinning black holes and compact stars
针对致密双星合并的引力波观测站，如LIGO和VIRGO，需要各种理论输入来进行有效检测。其中一个输入是在充分分离的轨道尺度上对双星动力学的分析描述，通常称为后牛顿动力学。确定这种两体有效哈密顿量的一种方法是使用量子散射振幅。本学位论文的目的是在量子散射振幅中提高对自旋体经典物理的理解，并将其应用于有效两体哈密顿量问题。主要的重点将是自旋诱导的高阶多极矩。本文给出了一阶后闵可夫斯基（牛顿常数$G$和相对动量$p^2$的所有阶线性）哈密顿量的结果，该哈密顿量适用于任意紧密自旋体的所有阶自旋。其次，基于一个等效圈阶量子场论的计算，讨论了该公式推广到二阶后闵可夫斯基阶的障碍和前景。本论文是在文献[1-4]的基础上完成的。
2020-07-24 gr-qc hep-th
Spinning particles in Schwarzschild-de Sitter space-time
在考虑了史瓦西时空赤道平面中自旋测试体运动的参考情形后，我们将结果推广到史瓦西-德西特时空赤道平面中自旋粒子运动的情形。具体地说，我们得到了质点在这个平面上的转向点的轨迹。当粒子与黑洞的距离为宇宙学常数的平方根倒数时，我们证明了宇宙学常数对粒子运动的影响.
2009-04-08 gr-qc
Gravitational waveforms for spinning compact binaries
天体的自转和轨道的偏心率对双星的引力辐射有重要影响。本文主要研究自旋致密双星的引力波偏振态。我们认为偏心轨道和自旋轨道相互作用的二进制到1.5后牛顿秩序的方式是独立的参数化的轨道。包括角变量的运动方程。给出了偏振态的形式表达式，其中包括对波形的高阶修正。
2008-06-13 gr-qc
Spinning super-massive objects in galactic nuclei up to $a_* > 1$
现在我们相信，一个典型的星系包含大约$10^7$恒星质量的黑洞和一个超大质量黑洞在其中心。根据广义相对论，这些天体的特征仅在于它们的质量$M$和自旋参数$a_*$。在广义相对论中，黑洞的基本极限是克尔束缚$|a_*| \le 1$，但吸积过程可以将其旋转到$a_* \approx 0.998$。如果一个紧凑的物体不是一个黑洞，克尔界限不成立，在这封信中，我提供了一些证据，表明吸积过程可以旋转的身体$a_* > 1$。虽然这一事实对于恒星质量的物体来说应该是可以忽略的，但星系中心的一些超大质量物体实际上可能是超过克尔界限的超旋转物体。这种可能性可以通过像LISA这样的引力波探测器或亚毫米甚长基线干涉测量设施来测试。
2011-05-21 astro-ph.HE gr-qc
Stability of Orbits around a Spinning Body in a Pseudo-Newtonian Hill Problem
一个伪牛顿希尔问题的基础上提出的潜在的Artemova等人[Astroph. J. 461（1996）565]中描述。该势再现了由于物体的自旋角动量而产生的一些广义相对论效应，例如惯性系的拖曳。利用Poincare映射、李雅普诺夫指数和分形逃逸技术研究了中心体不同自旋时有界和无界轨道的稳定性。
2008-11-25 gr-qc
On some gravitomagnetic spin-spin effects for astronomical bodies
在本文中，我们着眼于宏观天体之间的引力自旋-自旋相互作用。特别地，我们计算了它们的后牛顿轨道效应的顺序$\mathcal{O}(c^{-2})$上的轨道的自旋粒子与适当的角动量${\bf s}$移动在外部重力磁场所产生的中心自旋质量与适当的角动量${\bf J}$。结果表明，在轨道器偏心率的$\mathcal{O}(e)$级，近心点的偏心率和运动粒子的平均异常率受长期谐波效应的影响。如果，一方面，它们在太阳系中是不可探测的，另一方面，也许在像二进制毫秒双星这样的天体物理背景下，将来有希望测量它们。
2002-09-06 astro-ph gr-qc
Symplectic mechanics of relativistic spinning compact bodies. III. quadratic-in-spin integrability in Type-D Einstein spacetimes: persistence and breakdown
Université de Caen Normandie, ENSICAEN, CNRS/IN2P3, LPC Caen UMR6534（卡昂诺曼底大学）；Department of Physics, National University of Singapore（新加坡国立大学物理系）；Université Libre de Bruxelles, International Solvay Institutes（布鲁塞尔自由大学）
研究四维爱因斯坦时空中自旋致密天体动力学在自旋二次项的可积性，在特定框架下建模，对κ = 1建立可积性并构造相关积分，κ≠1时可积性破坏，结果经协变和数值验证，表明可积性可拓展且自旋诱导四极矩是致密天体结构关键探针。
2026-07-21 gr-qc nlin.SI
The Mathematics of the Spinning Particle Problem
我们介绍了一个原始的方法几何微积分中，我们定义的衍生物和积分的功能，依赖于在空间中的扩展机构-也就是说，路径，表面和体积等，虽然这一理论仍有待完全完成，我们提出它在其目前的发展阶段，并讨论它的连接物理研究，特别是它的应用程序在弯曲的空间自旋粒子。
1999-12-08 gr-qc
Extreme mass-ratio inspiral and waveforms for a spinning body into a Kerr black hole via osculating geodesics and near-identity transformations
本研究结合引力波辐射反作用与自旋-曲率力，利用密切测地线积分器和近恒等变换，构建了自旋天体旋近克尔黑洞的首个有效EMRI模型，实现快速计算且具备模块化扩展潜力。
2023-10-12 astro-ph.HE gr-qc
Hyperbolic-like elastic scattering of spinning particles by a Schwarzschild black hole
研究了自旋粒子被Schwarzschild黑洞的散射。根据Mathisson-Papapetrou-Dixon模型，在给定的引力背景场中描述了扩展体的运动。赤道平面被视为轨道平面，自旋矢量以恒定的大小与它正交。的运动方程解析解的封闭形式，以一阶自旋和解决方案是用来计算校正标准测地散射角以及捕获截面的黑洞。
2018-08-17 gr-qc
Conservation laws and covariant equations of motion for spinning particles
我们导出了一般引力模型的Noether恒等式和守恒律，其中物质和引力场具有任意相互作用。这些守恒律被用于建设的协变运动方程的测试机构的最小和非最小耦合。
2015-09-19 gr-qc hep-th
Unraveling gravity beyond Einstein with extended test bodies
试验物体在重力作用下的运动与守恒定律密切相关。在广义相对论的背景下，这个众所周知的事实对于超越爱因斯坦理论的引力理论也是有效的。在这里，我们推导出一个非常大的类的引力理论与物质的一般非最小耦合的测试机构的运动方程。这些方程构成了未来系统检验其他引力理论的基础。我们的治疗是协变的，并概括了经典的Mathisson-Papapetrou-Dixon结果旋转（扩展）测试机构。尽管所考虑的理论具有非常普遍的性质，但无结构试验体的运动方程却出奇地简单。
2013-07-15 gr-qc
Flux-balance laws for spinning bodies under the gravitational self-force
本文在引力自力框架下推导出 Kerr 时空中旋转体精确到自旋线性阶的通量平衡定律，将守恒量平均变化率与视界及无穷远处的守恒流通量直接关联，并为推导广义 Carter 常数的通量平衡定律奠定基础。
2025-04-09 gr-qc math-ph math.MP
Editorial note to Jean-Marie Souriau's " On the motion of spinning particles in general relativity"
本文评论 Souriau 1970年关于广义相对论中自旋粒子动力学辛描述的先驱性短札，阐明其方法特色及其对当前自旋物体引力相互作用研究的潜在意义。
2024-01-18 gr-qc
Bobbing and Kicks in Electromagnetism and Gravity
我们研究系统类似的二元黑洞的自旋，以获得一些洞察的起源和性质的“bobbing”运动和“踢”，发生在这个系统。我们的基本工具是一个一般的形式主义，用于描述扩展的测试机构在弯曲时空的外部电磁场中的运动，并可能受到其他力量。我们首先表明，正是在数值模拟中观察到的类型的双黑洞系统的摆动发生在一个简单的系统，由两个旋转的球连接的弹性带在平坦的时空。这种摆动可以被理解为由旋转体的“实验室坐标系质心”和其真实的质量质心之间的差异引起的，并且纯粹是“运动学的”，在这个意义上，它将出现而不管将两个旋转体保持在轨道上的力如何。接下来，我们发展出精确的规则，将平坦时空中的带电物体在静止外部电磁场中的运动与弱弯曲静止时空中的物体运动联系起来。然后，我们考虑的系统由两个轨道电荷的磁偶极矩和自旋的近似水平对应于1.5后牛顿秩序。在这里我们发现，物体和电磁场之间交换了大量的动量;然而，物体完全将这种动量存储为“隐藏的”机械动量，因此这种交换不会引起任何净波动。发生的净浮动是由于纯粹的运动学自旋效应，因此，我们认为，电磁双星的净浮动是不相关的可能踢。我们相信这个结论在引力的情况下也成立。
2010-04-27 gr-qc physics.class-ph
Covariant equations of motion for test bodies in gravitational theories with general nonminimal coupling
我们提出了一个协变推导的运动方程的测试机构的广泛类的引力理论与非最小耦合，包括一般的相互作用，通过完整的9宇称，甚至曲率不变量。在这种理论中，旋转试验体的运动方程是明确地通过Synge的展开技术导出的。我们的研究结果概括了以前的文献中的结果，并允许一个直接的比较广义相对论运动方程的极-偶极测试机构。
2013-03-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Symplectic mechanics of relativistic spinning compact bodies II.: Canonical formalism in the Schwarzschild spacetime
本文在史瓦西时空中构建了包含线性自旋修正的正则坐标系，推广经典 Andoyer 变量，给出作用量-角度坐标与规范不变频率的显式公式，并验证了圆轨道情形下的有效性。
2024-11-20 gr-qc nlin.SI
Equations for spinning test particles in equatorial orbits when they are orbiting in a weak rotating field
本文利用Mathisson-Papapetrou- Dixon方程组，给出了一个带自旋的测试粒子在弱Kerr度规下的运动方程组。为了将我们的结果与文献的结果进行比较，我们将把自己限制在圆轨道的情况下。特别是，我们解决了一组运动方程的情况下，圆形轨迹的无自旋和自旋的测试粒子在赤道面旋转的机构周围。所得结果对研究旋转引力场中自旋粒子的引力磁效应或引力波效应具有重要指导意义。
2016-09-12 astro-ph.EP gr-qc
Motion of spinning particles in non asymptotically flat spacetimes
孤立天体的渐近平坦性假设可以被认为是一种近似，当我们考虑一个宇宙学背景时，其中存在一个宇宙学常数或真空能量。在这个框架下，我们研究了自旋粒子在静态、球对称和渐近非平坦时空中的运动，该时空具有排斥的宇宙真空能和典型场。由于引力和宇宙排斥的综合作用，允许稳定圆轨道的区域受到最内层和最外层稳定圆轨道的限制。我们表明，考虑到测试粒子的自旋可能会扩大或缩小允许的稳定的圆形轨道的区域取决于自旋是否是同向旋转或反向旋转的粒子的角动量。
2020-07-28 gr-qc
Asymptotic gravitational-wave fluxes from a spinning test body on generic orbits around a Kerr black hole
本工作提供了从克尔时空中一般轨道上运动的自旋体到线性自旋近似的引力波能量和角动量渐近通量。为了实现这一点，我们已经开发了一个新的频域Teukolsky方程求解器，计算渐近振幅从一般的轨道旋转机构与他们的自旋对齐的总轨道角动量。然而，在线性自旋近似下，这些轨道的能量和角动量通量适用于极端质量比吸气的绝热模型，甚至适用于与轨道角动量不对齐的自旋。为了检查新获得的通量，将它们与已知的赤道轨道频域结果进行了比较，并与称为Teukode的赤道外轨道时域Teukolsky方程求解器的结果进行了比较。本文的自旋体框架是基于Mathisson-Papapetrou-Dixon方程在Tulczyand-Dixon自旋补充条件下的。
2023-03-29 gr-qc
Modified geodesic equations of motion for compact bodies in alternative theories gravity
本文推导了替代引力理论中非旋转自引力相互作用体的精确修正测地线方程，采用Eardley方案纳入自引力效应，方程形式与场方程无关，质量恒定时退化为广义相对论测地线方程，可用于推导高后牛顿阶运动方程。
2022-07-27 gr-qc
Analytic Solution for the Motion of Spinning Particles in Plane Gravitational Wave Spacetime
School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理与天文学院）
本文基于平行传输四维和平面波时空的翻译 Killing 对称性，推导出线性自旋下 Mathisson-Papapetrou-Dixon 方程的解析解，为研究自旋依赖的引力记忆、Penrose 极限几何和高能散射提供统一框架。
2026-05-08 gr-qc
Spin-orbit contribution to radiative losses for spinning binaries with aligned spins
本文计算了自旋对齐双星系统自旋轨道相互作用导致的领头阶辐射损失，并通过与现有后牛顿和后闵可夫斯基结果的一致性检查，给出了能量、角动量和线性动量的精确表达式，为未来交叉检查提供了基础。
2023-09-01 gr-qc
Quadrupole effects on the motion of extended bodies in Schwarzschild spacetime
在史瓦西背景下，在狄克逊模型和某些限制（自旋和四极张量的恒定坐标系分量，质心沿圆形轨道移动等）内，研究了扩展体直到四极结构的运动。我们发现了一些有趣的情况下，从测地线运动的偏差，由于粒子的内部结构，可以产生可测量的效果。然而，标准的时钟效应，为一对共同/反向旋转的机构自旋上/下是不修改的四极结构的粒子。
2009-10-15 gr-qc
Complete Hamiltonian for spinning binary systems at first post-Minkowskian order
基于在壳振幅技术在广义相对论经典观测量中的应用，我们提出了自旋双星系统在1阶后闵可夫斯基（1 PM）阶下的守恒哈密顿量的封闭形式.它适用于具有任意自旋多极矩的一般自旋体。根据定义，该公式在引力常量方面是线性的，但在动量和自旋展开方面对所有阶都是精确的。在每个自旋阶，我们的公式意味着自旋依赖和动量依赖几乎完全分解。我们扩大我们的公式在动量和比较的条款与1PM部分的后牛顿计算在文献中。直到正则变换，我们的结果完全符合所有以前的。我们还比较了黑洞的计算公式和Kerr黑洞附近自旋体的有效单体映射计算公式，发现两者完全一致。
2020-12-19 gr-qc hep-th
ADM canonical formalism for gravitating spinning objects
在广义相对论中，自旋经典粒子系统被实现为Arnowitt，Deser和Misner的正则形式[1]。的实施是一个对称的应力-能量张量的帮助下，而不是一个4维的协变作用泛函。该方法适用于单自旋变量中的线性项和引力自旋相互作用部分中的次领先阶近似。出现在哈密顿量中的自旋粒子的场源项是从它们在具有正则变量的闵可夫斯基空间中的表达式通过3维协变推广以及从弯曲时空应力能量张量的投影的适当移位中获得的，该投影最初在协变自旋补充条件内给出。应用的坐标条件是由Arnowitt，Deser和Misner引入的广义各向同性条件。作为应用，重新推导了Damour，Jaranowski和Schaefer [2]最近得到的具有次领先级引力自旋轨道耦合的两自旋致密体的哈密顿量，并给出了在[3]中首次给出的次领先级引力自旋（1）-自旋（2）哈密顿量的推导.
2009-10-31 gr-qc
Gravitational field and equations of motion of spinning compact binaries to 2.5 post-Newtonian order
我们推导出自旋轨道耦合效应对引力场的影响以及在广义相对论的2.5后牛顿近似下紧双星的运动方程，自旋效应首次出现的地方超出了一个PN阶。我们的方法是基于Blanchet，Faye，和Ponsot，谁使用后牛顿度量有效的一般（连续）流体和代表点状紧凑的对象与δ函数应力能量张量，正则化发散项采取阿达玛有限的一部分。为了获得后牛顿自旋效应，我们使用了贝利和伊斯雷尔引入的不同的δ函数应力-能量张量。在未来的论文中，我们将使用2.5PN运动方程的自旋机构推导引力波光度和相位演化的双inspirals，这将是有用的，在构建匹配滤波器的信号分析。本文导出的引力场可为双黑洞合并的数值演化提供初始数据。
2000-10-04 gr-qc
Relativistic Motion of Stars Near Rotating Black Hole
本文给出了研究快速旋转黑洞附近非零静止质量星体运动特征的拉格朗日方法。讨论了拉格朗日量的结构。将一般方法应用于克尔时空模型中物体运动的描述，过渡到强引力场对弹性体的潮汐扰动问题。
2018-07-28 astro-ph.GA gr-qc
Generalized Carter constant for quadrupolar test bodies in Kerr spacetime
本文证明在Kerr时空中，具有黑洞自旋诱导四极耦合的自旋试验体存在一个广义Carter常数，该常数在自旋二阶微扰下守恒；但对中子星等一般致密天体的四极耦合，证明此类守恒量不存在。
2023-10-26 gr-qc
