Covariant conserved currents for scalar-tensor Horndeski theory
标量-张量理论最近特别流行于解释宇宙当前的加速膨胀,但它们很久以前就被认为是广义相对论的自然延伸。Horndeski标量张量理论涉及四个不变定义的拉格朗日量是一个自然的选择,因为它意味着场方程涉及最多的二阶导数。根据标准广义相对论中定义协变整体量和时空微扰守恒律的方法,我们将这些方法推广到广义Horndeski理论,并找到了所有四个拉格朗日量的协变守恒流。电流也构造在涉及度量场和标量场的线性扰动的情况下。作为一个具体的例子,我们导出了一个超势,它导致了Branse-Dicke理论中的协变守恒电流。
2018-04-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Covariant Symplectic Structure and Conserved Charges of Topologically Massive Gravity
我们提出了拓扑大质量引力的协变辛结构,并找到了具有Killing对称性的一般时空的守恒荷的紧致表达式。
2011-06-07 gr-qc hep-th math-ph
Vector order parameter in general relativity. Covariant equations
在多维广义相对论中考虑了具有自发对称性破缺和矢量序参量的相变。导出了描述拓扑亏损引力性质的协变方程。根据矢量序参量的协变导数的对称性对拓扑缺陷进行分类。推导出的方程的能力证明在应用膜世界的概念。给出了具有横向矢量序参量的爱因斯坦方程的新解。在相变附近的解决方案被发现解析。
2010-09-24 gr-qc hep-th
A General Definition of "Conserved Quantities" in General Relativity and Other Theories of Gravity
在广义相对论中,在空间无穷远处的质量和其他守恒量的概念可以通过哈密顿框架以自然的方式定义:每个守恒量与渐近对称性相关联,守恒量的值被定义为哈密顿量的值,该哈密顿量在相空间上产生对应于该对称性的正则变换。然而,在辛电流可以被辐射出去的情况下(例如在广义相对论中的零无穷大),这种方法不能用来定义“守恒量”,因为一般来说,不存在产生给定的渐近对称性的哈密顿量。(This这一事实与所希望的“守恒量”一般不守恒的事实密切相关!)在本文中,我们给出了一个处方定义'保守量'提出了一个修改的方程,必须满足的哈密顿量。我们的处方是一个非常普遍的,是适用于一个非常普遍的类的渐近条件,在任意的自同构协变引力理论推导出拉格朗日,虽然我们还没有调查的存在性和唯一性问题,在最一般的情况下。在具有零无穷远处标准渐近条件的广义相对论的情况下,我们的处方与Dray和Streubel从完全不同的考虑提出的处方一致。
1999-11-24 gr-qc hep-th
Conserved currents in the Palatini formulation of general relativity
我们推导出的本地,壳封闭的余维2形式的Palatini制定的广义相对论的表达式,并明确显示其壳等价的度量制定。与其他一阶公式相比,在构造过程中必须解决两个微妙之处:离壳非度量性和无穷小同构下的连接变换涉及相关向量场的二阶导数。
2020-04-30 gr-qc hep-th
Conserved non-Noether charge in general relativity: Physical definition vs. Noether's 2nd theorem
在本文中,我们密切比较的协变定义的能量/熵在广义相对论,最近提出的合作,包括本作者,与现有的定义的能量,如一个从伪张量和准局域能量。我们表明,现有的定义能量在广义相对论是保守的收费从诺特的第二定理的一般坐标变换,其保守性仅仅是身份暗示的局部对称性,并始终保持不使用运动方程。因此,广义相对论中现有的定义都不能反映系统的动力学性质,需要一个能量的物理定义。相比之下,我们的新定义的能量/熵在广义相对论一般是一个保守的非诺特电荷,并给出物理上合理的结果,各种情况下,如黑洞质量,引力坍缩,和膨胀的宇宙,而现有的定义有时会导致非物理的,包括零和无穷大。我们的结论是,我们的建议是更物理比现有的能量定义。我们的建议使得在广义相对论中几乎唯一地定义协变和守恒能量/熵成为可能,这对未来的研究带来了一些启示。
2022-01-24 gr-qc hep-th
Chern-Simons Modified General Relativity: Conserved charges
在渐近平坦和Anti-de Sitter(AdS)时空中构造了Chern-Simons修正的广义相对论的守恒荷(质量和角动量).我们的定义是基于背景Killing对称性,并减少到适当的限制,已知的表达式。
2007-11-21 astro-ph gr-qc hep-th
Generalized Field Theoretical Approach to General Relativity and Conserved Quantities in Anti-de Sitter Spacetimes
提出了一个计算渐近$(d+1)$维反德西特时空总能量和角动量的新公式。该方法是基于一个扩展的领域理论的方法,广义相对论的情况下,有一个有效的宇宙学常数。一个$(d-1)$形式的$Ω$展示,当集成渐近$(d-1)$维边界表面,产生这些保守量的值。一旦渐近条件不被违反,计算是规范无关的。计算了一些已知的四维和五维解的总能量和角动量,与标准结果一致。
2000-05-23 gr-qc hep-th
ADM Pseudotensors, Conserved Quantities and Covariant Conservation Laws in General Relativity
对ADM的形式主义进行了回顾,并给出了度量、联络和曲率的分解技术。这些技术将被证明是足够的分解不仅爱因斯坦方程,但也协变守恒定律。然后考虑了一些独立的假设集,这些假设集足以(虽然不是必要的)从协变守恒律获得标准ADM量(和哈密顿量)。这明确地决定了标准技术等价于协变守恒量的范围。史瓦西度量在不同的坐标,然后被认为是如何标准的ADM数量急剧下降,在非笛卡尔坐标,甚至更糟时,渐近平坦性是不明显的,而鉴于他们的协方差,协变守恒律给出正确的结果在所有情况下。
2010-07-23 gr-qc
How General Relativity and Lorentz Covariance Arise from the Spatially Covariant Effective Field Theory of the Transverse, Traceless Graviton
传统的广义相对论从引力子自由度的推导假定时空洛仑兹协变性为公理。在这篇文章中,我们调查最近的证据表明,广义相对论是唯一的空间协变有效场论的横向,无痕引力子自由度。广义相对论的洛伦兹协变性,在我们的分析中没有假定,因此可以合理地解释为引力扇区的偶然或突现对称性。从这个角度来看,洛伦兹协变性是低能引力子动力学的一个必要特征,而不是时空的性质。这一结果对基础物理学具有革命性的意义。
2014-05-20 gr-qc hep-th
Two-fluid stellar objects in General Relativity: the covariant formulation
本文应用1+1+2协变方法描述了一个含有两种相互作用流体的静态球对称相对论恒星。然后,我们使用的1+1+2方程推导出相应的Tolman-Oppenheimer-Schmidoff(TOV)方程的协变形式的各向同性,非相互作用的情况下。这些方程被用来获得新的精确解,通过直接分辨率和重建技术。最后,我们表明,单流体的情况下已知的生成定理也可以用来从单流体的两个流体的解决方案。
2021-05-26 gr-qc hep-th
Covariant formulation of the post-1-Newtonian approximation to General Relativity
我们推导出一个坐标无关的后1-牛顿近似的广义相对论的制定。这个公式是牛顿引力的牛顿-嘉当几何公式的推广。它涉及几个场和一个连接,但没有基本水平的时空度量。我们发现,通常的坐标依赖后牛顿引力方程恢复时,专门渐近平坦的时空和适当的类的坐标。
2011-08-09 gr-qc hep-th
The Noether formalism for constructing conserved quantities in teleparallel equivalents of general relativity
本文提出一个基于Noether方法的统一形式体系,用于在TEGR和STEGR中构造守恒量,引入“规范”概念并讨论其选择对守恒量的影响。
2025-05-23 gr-qc hep-th
Covariant entropy bound beyond general relativity
本文用Wald-Jacobson-Myers熵代替Bekenstein-Hawking熵,提出了超越广义相对论(GR)的引力理论中的协变熵界.我们首先将四维广义相对论中已知的界的证明推广到D维广义相对论、f(R)引力和正则标量张量理论。然后,我们考虑Einstein-Gauss-Bonnet(EGB)引力作为一个更不平凡的例子,并在一组合理的假设下,证明了球对称配置的GR分支中的界。作为推论,证明了在零能和主能条件下,广义第二定律在球对称位形的GR分支中在完全非线性水平上成立.
2020-07-28 gr-qc hep-th
Hamilton's equations in the covariant teleparallel equivalent of general relativity
我们提出了广义相对论(TEGR),这是一个重新制定的广义相对论的基础上的无曲率,度量兼容,和扭曲的连接远程平行的汉密尔顿方程。为此,我们考虑通过向量,反对称,对称和无迹,和跟踪不可约的相空间变量的分解得到的TEGR的哈密顿量。我们提出的哈密顿TEGR在协变形式主义的文献中的第一次,通过考虑依赖于洛伦兹矩阵的自旋连接。我们介绍的数学形式主义计算汉密尔顿方程在Weitzenbock规范和协变的制定,后者,我们必须引入新的领域:洛伦兹矩阵及其相关的动量。我们还推导出明确的四分体的共轭动量和共轭动量的度量,传统上定义在GR,这是很重要的比较两种形式主义之间的关系。
2023-03-07 gr-qc hep-th
Is energy conserved in general relativity ?
本文探讨了在广义相对论中,由于时空弯曲导致物质能量不守恒,并指出引力场能量无法通过诺特定理恢复守恒定律。
2025-12-29 gr-qc hep-th
Doubly covariant action principle of singular hypersurfaces in general relativity and scalar-tensor theories
本文在不作任何对称性假设的情况下,给出了广义相对论和标量-张量型引力理论中奇异超曲面的作用原理。作用原理显然是双协变的,因为超曲面上和超曲面外的坐标系是不纠缠的,可以独立指定。结果表明,包括度规、超曲面位置和物质场的变分,变分原理给出了正确的运动方程组:超曲面外的爱因斯坦方程、双协变形式的Israel结条件和包括标量场在内的物质场的运动方程.从超曲面的一侧测量的超曲面的位置和从另一侧测量的超曲面的位置可以根据双协方差的要求独立地变化。
2001-10-05 gr-qc hep-th
A modified Belinfante/Rosenfeld Procedure for Testing the Compatibility of General-Covariant Continuum Physics and General Relativity Theory
通过改进的Belinfante/Rosenfeld方法,导出了Mathisson-Papapetrou类方程,从而使广义协变连续统物理与广义相对论的比较成为可能。
2016-11-04 gr-qc
On the Covariant Hamilton-Jacobi Equation for the Teleparallel Equivalent of General Relativity
根据Kanatchikov提出的约束算法,分析了De Donder-Weyl协变哈密顿理论中的第二类约束,导出了广义相对论遥平行等价的协变哈密顿-雅可比方程.
2022-01-04 gr-qc
Covariant Charges in Chern-Simons AdS_3 Gravity
本文试图对陈-西蒙斯理论中有关守恒量定义的一些公开问题,特别是对陈-西蒙斯AdS_3引力理论中有关守恒量定义的一些公开问题,给出一个解答。我们的注意力集中在Noether电荷变化的整体协变性和规范不变性问题上。从规范不变的Chern-Simons拉格朗日量出发,使用gr-qc/0110104和gr-qc/0107074中提出的方法计算守恒量的变化,建立了一个在其每一步构造中都满足协方差原理的理论。指出了如何给出对称性的无穷小生成元的数学定义式的问题,并指出当解对应于BTZ黑洞时,时空矢量场的广义Kosmann提升导致守恒量的期望数值.证明了BTZ解的黑洞力学第一定律,并详细分析了Chern-Simons AdS_3引力理论中守恒量的变分与广义相对论中守恒量的变分之间的过渡。
2002-12-04 gr-qc hep-th
On the definition of mass in general relativity: Noether charges and conserved quantities in diffeomorphism invariant theories
几何上,力学系统的相空间包含位形空间的余切丛。相对论性场论的相空间是无限维的,可以赋予以完美协变方式定义的辛结构,这对于讨论系统的对称性和守恒量是非常有用的。在广义相对论的辛结构采取达布形式,它是在这项工作中,一个宇宙学常数的存在并没有改变这一结论。对于允许类时Killing矢量的时空,该形式可以用来定义广义相对论中的质量,并且已知对于渐近平坦的黑洞,该质量与通常的Arnowitt-Desner-Misner质量相同,而对于渐近反德西特克尔度规,它与Henneaux-Teitelboim质量相同。我们表明,同样的形式主义也可以用来推导布朗约克质量和邦迪质量的静止时空,特别是布朗约克质量有一个自然的解释,在空间上的微分形式的解决方案的理论。
2018-04-27 gr-qc hep-th
Covariant theory of asymptotic symmetries, conservation laws and central charges
在适当的边界条件假设下,证明了在拉格朗日规范理论的背景下,渐近约化参数的等价类与渐近守恒的n-2形式之间存在双射对应.渐近约化参数可以解释为背景的渐近Killing向量场,其渐近行为由一个新的动力学条件决定。导出了渐近守恒n-2型关于约化参数的普适公式。给出了渐近守恒n-2形式的有限性和渐近约化参数等价类中存在李代数g的充分条件。g在电荷方面的表示可以集中扩展。构造了中心荷的显式协变公式。证明了它们是李代数g上的2-上圈。一般的考虑和公式适用于电动力学,杨米尔斯理论和爱因斯坦引力。
2002-02-04 gr-qc hep-th
Covariant Energy-Momentum Conservation In General Relativity
将Noethers定理直接应用于经典广义相对论的Einstein-Hilbert作用量,导出了能量流、动量流和角动量流的协变公式.作为一个特例,讨论了闭合大爆炸宇宙学中的能量守恒。特别注意区分运动学和动力学表达式。
1997-01-17 gr-qc
Conserved charges in gravitational theories: contribution from scalar fields
为了说明最近推导出的用于计算规范理论中的渐进对称性和渐进保守超势的协变形式,考虑了具有最小耦合标量场的引力情况,并计算了物质对渐进保守超势的贡献。
2002-11-10 gr-qc hep-th
Covariant BSSN formulation in bimetric relativity
对双度规相对论中的场方程进行数值积分是获得描述实际系统的解所必需的。因此,将这些方程改写为适定问题至关重要。在广义相对论中,在一定的假设下,协变的BSSN形式是爱因斯坦方程的强双曲形式,因此它的Cauchy问题是适定的。本文建立了双度量场方程的协变BSSN形式。它与广义相对论中的相应公式有许多共同的特征,但它们之间也有一些根本的区别。其中一些差异取决于规范的选择,并改变了与广义相对论相比偏微分方程系统的双曲结构。因此,在与广义相对论相同的假设下,还不能声称该系统具有强双曲性。本文着重讨论了数值双度量相对论与广义相对论的区别,并指出了今后应解决的主要问题,为实现数值双度量相对论画出了路线图。
2020-03-06 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Invariant conserved currents in gravity theories with local Lorentz and diffeomorphism symmetry
讨论了引力理论在一般坐标和局部洛伦兹变换下的守恒律。我们证明了制定这些守恒律在许多协变和noncovariant(ly期待)的方式的可能性。一个有趣的数学事实的基础上这样的多样性:有一定的模糊性的定义(洛伦兹)协变推广的通常李导数。利用这种自由,我们开发了一个通用的方法来建设的任意矢量场的时空所产生的不变的守恒电流。这是在任何维度,任何拉格朗日的引力场和(最小或非最小)耦合的物质场。发展的“正则化通过relocalization”计划是用来获得有限的守恒量的渐近非平坦的解决方案。我们说明了我们的形式主义是如何工作的一些明确的例子。
2006-08-30 gr-qc hep-th
Quasi-local conserved charges and holography
在物质场存在的情况下,我们构造了引力理论中守恒荷的准定域形式,该物质场在渐近无穷远处可能具有慢衰减行为。这种构造只依赖于运动方程,因此与拉格朗日量的总导数的模糊性无关。通过使用相同的保守电流,我们表明,这种形式主义导致相同的表达式的保守电荷的协变相空间的方法。在渐近AdS空间的边界上,我们还引入了一个同守恒的边界电流,它具有与体电流相同的结构,并证明了这个边界电流给出的全息守恒电荷与边界应力张量法的结果相同.在我们的准本地形式主义,我们提出了一个一般性的证明,保守的电荷从体电位是相同的,从边界电流。我们的结果可以看作是现有的结果的守恒电荷的等价性的协变相空间方法和边界应力张量方法的推广。
2014-10-16 gr-qc hep-th
Generalized Off-Shell ADT Conserved Charges in the Presence of Matter Chern-Simons Term
本文将任意物质场存在下的离壳Abbott-Deser-Tekin(ADT)守恒荷的形式提升到包含规范场存在下的内规范变换的形式。为此,我们借助于精确对称性,并将对称生成元与内规范变换结合起来。对于普适性,我们考虑一个明显的非协变拉格朗日量,其中包含一个物质陈-西蒙斯项。我们表明,提升的离壳ADT形式主义是等价的协变相空间方法和Barnich-Brandt-Compère(BBC)形式主义。为了检验我们的方法的有效性,我们显式地计算了一般非极值旋转带电哥德尔黑洞在最小五维规范超引力中的守恒电荷,再现了以前已知的结果。
2020-12-09 gr-qc hep-th
Energies and a gravitational charge for massive particles in general relativity
本文通过后牛顿展开研究广义相对论中大质量粒子系统的多种守恒量,证明赝EMT能量与ADM能量在所有阶等价且守恒,并发现一个等于粒子总数的额外守恒荷,将其命名为引力荷。
2023-07-05 gr-qc hep-th
Covariant energy-momentum and an uncertainty principle for general relativity
我们引入一个自然定义的完全不变的时空能量表达式的广义相对论纳入重力的贡献。这种延拓与引力场的作用量积分无缝地联系在一起。在定态有界分布的情况下,任意系统的一般表达式简化为托尔曼积分的要求,导致支持能量局域化假设的能量-动量的物质局域化里奇积分。观察者的作用得到解决,并作为一个特殊的相对论性的情况下,观察者的领域与物质的共同运动被视为计算系统的内在整体能量。新的局部能量支持Bonnor的说法,即Szekeres坍缩尘埃的解决方案是节能的。在强引力的极端情况下,海森伯不确定原理可以用时空能量-动量来推广。
2014-10-07 gr-qc hep-th
Covariant Hamiltonian boundary conditions in General Relativity for spatially bounded spacetime regions
本文研究了具有固定时间流矢量的空间有界时空区域的广义相对论的协变哈密顿辛结构。为使考虑空间边界的哈密顿量变分原理存在,需要对标准Arnowitt-Deser-Misner哈密顿量进行修正,增加一个边界项,其形式取决于引力场的空间边界条件.最一般的数学上允许的边界条件和相应的边界项被证明是通过求解从辛电流拉回到时空区域的超曲面边界获得的某个方程来确定的。主要结果是得到了固定边界超曲面上引力场的Dirichlet、Neumann和混合型边界条件的协变导数,以及相应的Hamilton边界项.此外,我们建立了这些边界条件的唯一性在一定的假设下,由辛流的形式。我们的分析使用了Noether电荷方法,它扩展和统一了广义相对论最近文献中的几个结果。作为一个例子的方法,我们将其应用到麦克斯韦场方程组导出允许的边界条件和边界项存在一个明确的哈密顿变分原理的电磁场在一个固定的空间有界区域的闵可夫斯基时空。
2004-02-24 gr-qc hep-th
Conserved charges in 3D gravity
Nester提出的守恒电荷的协变正则表达式在有无挠率和拓扑质量引力的三维引力中的几个解上进行了测试。在每一种情况下,能量动量和角动量的计算值满足黑洞热力学第一定律。
2010-06-10 gr-qc hep-th
Higher-spin self-dual General Relativity: 6d and 4d pictures, covariant vs. lightcone
研究了带宇宙常数的自对偶GR的高自旋扩展,证明其为6d微分同胚不变理论的规范固定,并提出将协变场简化为标量场的光锥ansatz,揭示了(A)dS时空光锥形式的新视角。
2024-04-29 gr-qc hep-th
Manifestly Lorentz-covariant variables for the phase space of general relativity
我们提出了一个明显的洛伦兹协变描述的相空间的广义相对论与Immirzi参数。这个公式是在解决了霍尔斯特作用的规范分析中产生的第二类约束后出现的。我们表明,新的正则变量引起其他洛伦兹协变参数化的相空间通过正则变换。第一类约束的新变量的结果形式。在时间尺度中,这些变量和约束成为Barbero发现的那些。
2018-01-15 gr-qc hep-th math-ph
Conserved Quasilocal Quantities and General Covariant Theories in Two Dimensions
1+1维的一般无物质理论包括爱因斯坦引力、杨-米尔斯理论以及具有动力学挠率的非爱因斯坦引力和更高次幂引力,甚至还有球对称d = 4的广义相对论模型。它们最近被鉴定为在任意规范中具有简单通解的“泊松-西格玛模型”的特例,从而可以全面讨论在所有这些情况下已知的绝对守恒量与Noether电荷之间的关系。准定域“能量-动量”的概念。与Noether等量相反,准局部能量定义需要某种“渐近性”,以允许解释为(规范独立)可观测。尽管在细节上略有不同,但伸缩子引力与其他情形具有相同的性质。我们还提出了一个简单的推广的绝对守恒定律的情况下,与任何类型的物质的相互作用。
1995-02-15 gr-qc
General-covariant evolution formalism for Numerical Relativity
考虑了爱因斯坦场方程的广义协变推广及其在数值相对论中的应用.基本变量是度量张量和一个附加的四向量$Z_μ$。爱因斯坦的解决方案恢复时,额外的四个矢量消失,使能量和动量的约束量的协变代数条件$Z_μ=0$。扩展的场方程可以通过合适的坐标条件来补充,以提供对称的双曲演化系统:这实际上是调和坐标或具有调和切片的正常坐标的情况。
2003-02-20 gr-qc
Covariant Energy Momentum Tensor in General Relativity by Generalized Canonical Method
Nara Women’s University(奈良女子大学)
针对广义相对论中完整协变能动张量的长期问题,该研究通过将度规高阶微分项纳入引力作用量,提出广义正则形式的引力能动张量协变定义,可在任意坐标系正确获取引力能量。
2026-08-20 gr-qc
$\mathbf{O}(D,D)$ Covariant Noether Currents and Global Charges in Double Field Theory
双场论是弦论无质量模的一种方法,它以明显的$\mathbf{O}(D,D)$协变方式统一和几何化了所有的规范不变性。在这种方法中,我们推导出离壳守恒Noether流和相应的Noether势与统一规范不变性。我们在Noether势中加入Wald型计数器两种形式,并将守恒整体电荷定义为表面积分。我们检查我们的$\mathbf{O}(D,D)$协变公式对各种字符串背景,几何和非几何。在我们检查的所有情况下,我们发现与以前的结果完全一致。我们的公式不仅便于计算普通时空方向上的动量,也便于计算对偶时空方向上的动量。由此,我们证实了最近的断言,零波在双重时空是相同的宏观基本弦在普通时空。
2015-10-21 gr-qc hep-th
A note on the foundation of relativistic mechanics. II: Covariant hamiltonian general relativity
我说明了一个简单的汉密尔顿制定的广义相对论,来自埃斯波西托,Gionti和Stornaiolo,这显然是四维一般协变的工作,并定义在一个有限维空间。时空坐标脱离了形式体系,反映了它们与可观测性无关的事实。该公式可以用Toller的参考系变换来解释,并为自旋网络到自旋网络的跃迁振幅提供了一种物理解释,这种跃迁振幅在环路量子引力和自旋泡沫模型中原则上是可以计算的。
2002-02-21 gr-qc
Manifest Covariant Hamiltonian Theory of General Relativity
通过将所谓的“DeDonder-Weyl”形式主义推广到弯曲时空中经典场的处理,解决了在存在源场的情况下广义相对论的显协变哈密顿理论的问题。该理论是基于同步变分原理的爱因斯坦方程,制定方面的过剩变量。该技术允许一个确定的连续协变哈密顿结构与爱因斯坦方程。相应的连续泊松括号表示也被确定。该理论依赖于第一性原理,在这个意义上,结论是在非微扰协变方法的框架内得出的,该方法允许保留拉格朗日和哈密顿密度的4-标量性质以及理论的规范不变性。
2016-09-14 gr-qc
General-covariant constraint-free evolution system for Numerical Relativity
爱因斯坦场方程的一般协变扩展被认为是以数值相对论的应用。基本变量是度量张量和一个附加的四维向量。扩展的场方程,当补充适当的坐标条件,确定所有这些变量的时间演化没有任何约束。当附加的四矢量消失时,爱因斯坦的解就恢复了,因此能量和动量约束仍然成立。无论是利用调和坐标的自然延拓还是利用法向坐标的调和切片条件,该延拓系统都是适定的
2002-09-23 gr-qc
Torsional Newton-Cartan gravity from the large $c$ expansion of General Relativity
我们重新审视广义相对论的明显协变的大$c$展开式,其中$c$是光速。假设相对论性联系在$c^{-2}$中没有极点,这种展开可以再现牛顿-Cartan引力和协变的后牛顿修正,我们证明了放松这一假设会导致在有效的非相对论性理论中包含无扭挠率.我们认为,由此产生的TTNC理论是一个有效的描述非相对论制度的广义相对论,扩展牛顿物理学,包括强引力时间膨胀。
2019-03-27 gr-qc hep-th
Conserved Currents and Superpotentials in Teleparallel Equivalent of General Relativity
我们研究了广义相对论的远程平行等价(TEGR)与拉格朗日,其中包括平坦的(惯性)自旋连接,这是明显的相对于本地洛伦兹旋转不变。直接应用Noether定理,我们构造了守恒流和相关超势的新表达式。它们在坐标变换和局部洛伦兹旋转下都是协变的,并且允许我们构建定义良好的守恒电荷,这与早期的方法不同。的优点是实现了一个明确存在的位移矢量在新的表达式,可以被解释为一个Killing矢量,作为一个适当的矢量的观察员,等新的表达式被用来引入一个原则的定义的惯性自旋连接,是一个未定的在TEGR从一开始。理论结果被应用于计算Schwarzschild黑洞的质量和自由落体观测者在所有三个曲率符号的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker世界和(反)de Sitter空间中的守恒量密度。
2021-04-18 gr-qc
Boundary Conditions, Energies and Gravitational Heat in General Relativity (a Classical Analysis)
引力系统的能量变化是由广义相对论的哈密顿场方程直接定义的。当能量的变化以协变形式表示时,它分成两个(协变)贡献:其中一个是科马尔能量,而另一个是所谓的协变ADM校正项。当分析特定的边界条件时,可以看到Komar能量与引力热有关,而ADM校正项则起着Helmholtz自由能的作用。这些性质允许建立,在一个经典的几何框架内,引力和热力学系统的演化规律之间的正式类比。这个类比适用于容许多个因果视界的定态时空,也适用于AdS陶伯-博尔特解。
2004-05-25 gr-qc hep-th
Knot points of double--covariant system of elliptic equations and preferred frames in general relativity
研究了广义协变和局部SU(2)协变的椭圆型方程组。得到了该方程组Dirichlet问题可解的新条件和解的无零点条件,特别是在Sen-Witten方程的情形下.在此基础上,证明了广义超曲面类的存在性,在这类超曲面类的所有点上,Sen-Witten旋量场与三标架之间存在对应关系,从而推广了Nester正交标架。Nester特殊正交框架也存在于不仅包含极大超曲面的某个子类上。
2004-08-18 gr-qc
Covariant virtual work and the d'Alembert-Lagrange formulation of general relativity
Unidad Académica de Física, Universidad Autónoma de Zacatecas(萨卡特卡斯自治大学物理学术单位)
本文发展了时空几何的协变虚功结构和达朗贝尔-拉格朗日原理,将广义相对论作为该原理的一个特例,从总协变虚功为零导出爱因斯坦场方程,并分析了约束引起的理想与非理想反应,其中等周约束导致宇宙学常数作为全局参数出现。
2026-06-23 gr-qc
Null Cones in Lorentz-Covariant General Relativity
常被忽视的问题的因果结构在平坦的时空方法爱因斯坦的引力理论被认为是。一致性要求遵守平坦度量的零锥,但这不会自动发生。在回顾了这个问题的历史之后,我们引入了一个广义特征向量形式主义,给出了两个零锥之间的关系的运动学描述,基于Segre'分类对称秩2张量相对于洛伦兹度量。然后,我们提出了一种方法来加强特殊相对论因果关系,通过使用朴素规范自由适当限制的位形空间。一组新的变量正好覆盖了这个较小的位形空间,并自动遵守平坦度量的零锥。在这个较小的空间中,规范变换不形成群,而只是一个广群。考虑平坦度规的零锥保证了时空是全局双曲的,这表明霍金黑洞信息损失悖论不会出现。
2002-08-09 gr-qc hep-th
The issue of time in generally covariant theories and the Komar-Bergmann approach to observables in general relativity
同形诱导对称变换和时间演化是相空间中一般协变理论的不同操作。时间没有冻结。因此,双态不变量不一定是运动的常数。依赖于时间的不变量是通过选择一个固有时间,或者等价地通过施加依赖于时间的规范固定条件而产生的。这种依赖于时间的规范固定的一个例子是科马尔-伯格曼在广义相对论中使用外尔曲率标量。一个类似的规范固定也施加相对论自由粒子和由此产生的完整的一套时间相关的不变量,这个完全可解的模型显示。与自由粒子的情况相比,我们表明,规范不变量,同时是常数的运动不能存在于广义相对论。它们随固有时间而变化。
2005-03-03 gr-qc
The commutator algebra of covariant derivative as general framework for extended gravity. The Rastall theory case and the role of the torsion
本文从标准的爱因斯坦广义相对论出发,以Rastall理论为重点,讨论了协变导数的交换子代数分析引力理论的方法。然后讨论了挠率在这一数学框架中的重要作用。在本文的附录中,我们分析了新生的引力波天文学作为区分广义相对论和其他引力理论的工具的重要性。
2017-09-13 gr-qc hep-th
Covariant BRST Quantization of Unimodular Gravity II -- Formulation with a vector antighost --
在前一篇文章中,我们提出了单模引力的协变BRST量子化,它可以解释宇宙学常数很小的原因,并证明了该理论中的物理自由度与广义相对论相同。利用秩为2的反对称张量场给出了鬼场和反鬼场的计算公式。在这里,我们给出了一个替代配方使用矢量场的反鬼,但保持相同的结构的鬼。这给出了一个显着更简单的协变量化与更少的鬼和鬼扇区中没有三极模式。我们表明,这也只给出了两个物理横模在广义相对论。
2022-04-27 gr-qc hep-th
Linking Covariant and Canonical General Relativity via Local Observers
哈密顿引力依赖于对“空间”的任意选择,可能会模糊时空对称性。我们提出了一个替代方案,显然时空协变的制定,但区分“空间”和“时间”变量。关键是从观察者的角度来观察动力场--一个在局部洛伦兹变换下也会变换的单位类时向量场。一方面,所有的场都是时空场,在时空对称下是协变的。另一方面,当观察者场垂直于空间叶理时,场自动落入哈密顿形式,恢复Ashtekar公式。我们认为,这提供了一个桥梁之间的Ashtekar变量和协变相空间方法。我们还概述了一个框架,其中的“空间的观察者”是根本的,时空几何本身可能是依赖的。
2012-06-04 gr-qc
Gauge-covariant Hamilton equations for teleparallel equivalents of general relativity
Quantum Gravity Research(量子引力研究);Department of Physics, School of Sciences, IILM University(IILM大学理学院物理系)
本文提出一种广义哈密顿量形式化,通过场强作为速度场,避免了主约束和Legendre退化问题,提出新的非微扰量子引力框架,与广义相对论经典等价。
2026-07-27 gr-qc
Conserved charges in general relativity
我们提出了一个精确的定义,从一个任意的协变守恒电流可在一般弯曲时空与Killing矢量的守恒量。这个定义使我们能够用体积积分来定义物质的能量和动量。因此,我们可以通过δ函数奇点的体积积分计算Schwarzschild和BTZ黑洞的电荷。利用这个定义,我们还计算了静态致密星的总能量。它包含了引力质量和引力结合能。在密度不变的情况下,引力结合能的负贡献最大为引力质量的68%。最后,我们评论与一般弯曲流形上的向量场相关联的生成元的定义。
2021-01-14 gr-qc hep-ph hep-th
Analysis of Hamiltonian formulations of linearized General Relativity
本文讨论了线性化广义相对论/自旋二理论的不同形式的哈密顿公式,以说明它们之间的异同。它表明,在线性模型中,非协变修改的初始协变拉格朗日(类似于在全重力中使用的修改)实际上是不必要的。在这两个公式中,哈密顿量和约束是不同的,但约束代数的结构和由此导出的规范不变性是相同的。结果表明,这些等价的哈密顿公式是相互关联的一个明确给出的正则变换。这些结果的相关性,以充分的广义相对论的简要讨论。
2011-07-11 gr-qc hep-th