Anomalous Luttinger equivalence between temperature and curved spacetime: From black hole's atmosphere to thermal quenches
本文重新审视Tolman-Ehrenfest与Luttinger关系,将量子场论引力反常纳入热输运,揭示黑洞量子大气中的反常涨落可在平直时空热导体及量子导线非线性热响应中体现,并提出通过热淬灭和Floquet态识别其热学类比。
2023-10-10 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Anomalous Dispersion in Gravity Theories
波脉冲(无论是引力波还是光波)在偶数维平坦时空中的真空中经历反常色散,即使所有频率都以相同的速度运动。这样的反常色散不会发生在奇数维的时空中。我们研究了各种引力理论,并表明,色散自由传播是可能的,在偶数个空间维度,如果背景不是闵可夫斯基,但德西特时空和引力理论是大质量的引力与调谐质量的宇宙学常数。质量和宇宙学常数合力消除了反常色散,恢复了惠更斯原理。
2022-03-16 gr-qc hep-th math-ph
Boost-rotation symmetric vacuum spacetimes with spinning sources
研究了具有自旋源的升转对称真空时空,它对应于匀加速自旋“粒子”的引力场。正则性条件和渐近性质进行了分析。通过将一般的自旋助推旋转对称真空度规变换到Bondi-Sachs坐标,导出了新闻函数。
2001-07-20 gr-qc
Rotation curves and orbits in the scalar field dark matter halo spacetime
证明了满足星系平曲线条件的时空是具有指数势的玻色子黑洞的零质量极限。我们推导了测地线方程,并通过研究转动曲线和光偏转,发现当距离接近黑洞时,介子的存在总体上增加了引力效应,但减小了中心质量的贡献。此外,膨胀子减小了最里面稳定的圆形类时轨道的尺寸,而光子球的半径可能大于或小于其施拉兹柴尔德对应物,具体取决于膨胀子场的强度。我们还表明,在文献中其他地方考虑的平曲线条件时空的推广并不能解决爱因斯坦方程。
2019-03-05 astro-ph.GA gr-qc
Boost-rotation symmetric spacetimes - review
助推旋转对称时空是唯一局部渐近平坦的轴对称电真空时空,具有辐射对称性。它们是由各种均匀加速的粒子或黑洞实现的。总结了它们的一般性质。研究了麦克斯韦方程和爱因斯坦方程的助推旋转对称解的几个例子:均匀加速的电多极子和磁多极子,Bonnor-Swaminarayan解,C度规和自旋C度规。
2000-03-16 gr-qc
Spacetimes with continuous linear isotropies III: null rotations
它表明,在许多情况下,局部零旋转不变性的曲率和其第一导数是足以确保有一个等距群G的尺寸至少为3的作用(邻域)的时空和包含零旋转各向同性。在彼得罗夫型N爱因斯坦时空、包含“纯辐射”的时空(塞格雷型的里奇张量[(11,2)])和具有塞格雷型里奇张量的共形平坦时空[1(11,1)](“快子流体”)中,还需要二阶导数的不变性来确保这一结论。
2021-06-02 gr-qc
Gravitational potential and galaxy rotation curves in multi-fractional spacetimes
具有整数阶导数的多重分数阶理论是存在于具有可变豪斯多夫维数和谱维数的时空中的引力场和物质场的模型,最初是作为对量子引力中产生的几何的描述而提出的。我们从这些理论的协变修正的爱因斯坦方程出发,导出了它们的泊松方程和牛顿势。特别是,在理论$T_v$与加权导数与小分数修正的情况下,我们发现一个引力势,在大半径时,分数指数采取特殊的值$α=4/3$几何增长。这种行为是与恢复法律的豪斯多夫维时空独立发现在暗能量部门的同一理论。作为一个应用,我们检查是否可以作为替代暗物质的星系NGC 7814,NGC 6503和NGC 3741的星表。我们表明,他们的旋转曲线在中等到大半径确实可以解释由纯粹的几何效应,虽然塔利-费舍尔关系没有再现。我们将讨论如何通过提升一些近似值来修复小半径行为,以及如何用其他观测值和放大的星系样本来测试模型。
2022-08-08 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Classical limits of boost-rotation symmetric spacetimes
助推旋转对称时空是例外的,因为它们是描述空间有界源(“点状”粒子,黑洞)经历非平凡运动(“匀加速”)的爱因斯坦方程的唯一精确渐近平坦解。我们构造了这些时空的牛顿极限:它产生了经典力学中均匀加速源的场。我们还研究了带电旋转C度规的特殊相对论极限,从而发现了加速电磁魔场。
2010-01-21 gr-qc
New class of LRS spacetimes with simultaneous rotation and spatial twist
建立了同时具有非零旋转和空间扭曲的局部旋转对称时空的一类新解的存在性,并给出了其存在性的充分必要条件.我们清楚地表明,这种解决方案的存在性要求非零和有界的热通量,这些解决方案是自相似的。我们提供了一个简短的算法,表明如何解决系统的场方程与给定的柯西数据的初始类空柯西曲面。最后,我们认为,这些解决方案可以用来作为一个第一近似从球对称研究旋转,不均匀,动态和辐射天体物理恒星。
2016-09-12 astro-ph.SR gr-qc hep-th
Beyond Schwarzschild-de Sitter spacetimes: II. An exact non-Schwarzschild metric in pure $R^{2}$ gravity and new anomalous properties of $R^{2}$ spacetimes
本研究拓展了受Buchdahl启发的纯$R^{2}$引力真空解研究,得到渐近平坦的精确闭合非史瓦西度规,解析构建了对应Kruskal-Szekeres图,发现Buchdahl参数从多方面根本改变$R^{2}$时空结构性质。
2023-05-03 gr-qc hep-th
Rotating and spatially twisting Locally Rotationally Symmetric Spacetimes in f(R)-Gravity: a No-Go theorem
最近,在一系列的论文中,我们在广义相对论中建立了同时旋转和扭曲的局部旋转对称时空的存在性,并找到了一般解,它可以模拟非均匀的动态天体。然而,这些时空必然需要具有熵通量的不完美流体。因此,在本文中,我们研究了这些时空在一般f(R)-引力模型中的存在性,其中熵通量纯粹是由高阶曲率效应产生的,而标准物质仍然是完美流体。然而,我们在这里清楚地表明,这些时空的对称性迫使这个理论成为广义相对论。这是一项新颖的研究,展示了时空的几何性质如何被用来限制引力理论。
2017-09-22 gr-qc hep-th math-ph
Anomalous Lense-Thirring precession in Kerr-Taub-NUT spacetimes
评述了Kerr-Taub-NUT时空中的Lense-Thirring(LT)旋进。结果表明,在Kerr-Taub-NUT时空中,LT进动在强引力区不服从一般的距离立方反比定律。相反,它在视界附近达到最大值,急剧下降,在视界附近变为零。岁差率再次增加,然后下降,服从一般的距离立方反比定律。这种异常在该时空的极区最大,在从极向赤道穿过某个“临界”角后消失。我们强调,这种特殊的“异常”也出现在LT效应在内部时空的Pendiars和这样的签名可以用来确定的作用,陶布-NUT解决方案中的天体物理观测或等效的,签名的存在NUT收费的Pendiars。此外,我们还证明了当Kerr-Taub-NUT时空以角动量$J=Mn$(质量$\times$对偶质量)旋转时,内视界在$r=0$处到达,在距离$r=2M$处只存在{ \it事件视界}.
2015-11-07 astro-ph.HE gr-qc
Repulsive effect for the unbound high energy particles along the rotation axis in the Kerr-Taub-NUT spacetime
我们研究了Kerr-Taub-NUT时空中沿旋转轴运动的未束缚高能粒子的加速度,进而研究了时空中粒子的排斥效应对NUT荷的依赖性. NUT电荷的排斥效应是否变强取决于卡特常数,粒子本身的位置和速度。数值计算了Kerr-Taub-NUT时空中未束缚粒子的速度和加速度随NUT荷的变化。
2017-11-25 gr-qc
Cosmic String Spacetime in Dilaton Gravity and Flat Rotation Curves
在Einstein引力理论中,我们考虑了早期宇宙U(1)规范对称性破缺相变中形成的类弦拓扑缺陷,在远离宇宙弦的地方,我们得到了广义Einstein方程的真空解。我们将讨论它们是如何与银河系自转曲线的平坦度相关的。
2004-12-29 gr-qc
Spacetimes with continuous linear isotropies I: spatial rotations
彼得罗夫D型时空中局域旋转对称性(LRS)的最弱判据是古德和温赖特(Goode and Wainwright,1986)提出的。在这里,它示出,使用有关的方法的Cartan-Karlhede程序,相当于局部空间旋转不变性的黎曼张量及其一阶导数。共形平坦的时空进行了类似的研究,它表明,几乎所有的情况下,相同的标准,确保LRS。只有保形平坦加速完美流体是三个曲率导数需要确保LRS,表明埃利斯的原始条件,这种情况下是必要的,以及充分的。
2021-06-01 gr-qc
Gravitational analog of Faraday rotation in the magnetized Kerr and Reissner-Nordström spacetimes
众所周知,法拉第旋转的引力类比是在旋转时空中由于非零重力磁场而产生的。在本文中,我们表明,它也出现在“非旋转”Reissner-Nordström时空,如果它是沉浸在一个均匀的磁场。电磁场的非零角动量(由于存在电荷和磁场)作为扭曲势,提高了引力法拉第旋转以及引力Stern-Gerlach效应。即使时空的质量为零,扭曲仍然可以存在。换句话说,浸没在均匀磁场中的无质量带电粒子原则上能够扭曲时空,并负责光的偏振面的旋转。事实上,这可以应用于基础物理学和重力的模拟模型。本文还研究了Kerr时空和Reissner-Nordström时空中的磁场效应,得到了磁化Kerr时空和Reissner-Nordström时空中引力法拉第旋转和引力Stern-Gerlach效应的精确表达式。通过计算由磁场引起的引力法拉第效应的最低阶,我们证明了在引力法拉第旋转和引力Stern-Gerlach效应中,源与观测者距离的对数修正是磁场存在的一个重要结果。从天体物理学的角度,我们的结果可能有助于研究(重力)磁场对坍缩天体强重力区偏振光子传播的影响。
2022-03-31 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Hypersurface homogeneous locally rotationally symmetric spacetimes admitting conformal symmetries
确定了所有允许共形对称的超曲面齐性局部旋转对称时空,并明确给出了对称向量。它表明,这些时空必须考虑在两个集合。一个集合包含Ellis Class II,另一个包含Ellis Class I,III LRS时空。第一个集合中的共形代数的确定是通过系统化和完善2+2可分解时空中的CKV的确定结果来实现的。在第二组中,开发了新的方法。结果应用于获得的分类的共形代数的所有静态LRS时空的几何变量。进而确定了所有具有适当共形对称性的理想流体非倾斜LRS时空,并讨论了其中一些时空的物理性质。
2003-06-14 gr-qc
Gravoelectromagnetic approach to the gravitational Faraday rotation in stationary spacetimes
利用定态时空的1+3公式,我们在重力电磁学的背景下证明了,靠近黑洞的光线的偏振面发生了旋转。我们证明了这种旋转具有与通常的法拉第效应相同的积分形式,即它与重磁场沿传播路径的分量的积分成正比,并利用真空爱因斯坦方程的准Maxwell形式计算了Kerr和NUT空间诱导的法拉第旋转.
1999-04-28 gr-qc
Generalized Coulomb-type interaction embedded in a non-inertial cosmic string spacetime in a slow-rotation limit
University of Hradec Králové(赫拉德茨克拉洛韦大学);Universidad de Valladolid(巴利亚多利德大学)
研究非惯性宇宙弦时空中的广义库仑型相互作用,通过慢旋转极限下的近似精确解探讨标量玻色子行为,恢复普通库仑相互作用的解。
2025-12-16 gr-qc hep-th quant-ph
Variations on spacetimes with boost-rotation symmetry
本文总结了关于两个反向加速旋转带电体的助推-旋转对称时空的一些新结果。特别注意的是(a)牛顿极限分析使用埃勒斯框架理论和(b)的C-度规的特殊相对论极限。从新的,更简单的形式的旋转带电C-度规,我们还展示了如何消除节点奇点,并获得一个旋转带电黑洞自由下落在外部电磁场。
2012-10-22 gr-qc
Double Wick rotations between symmetries of Taub-NUT, near-horizon extreme Kerr, and swirling spacetimes
Institute of Theoretical Physics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University(查理大学数学物理学院理论物理研究所);Institute of Mathematics of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院数学研究所)
通过复分析延拓坐标,将 Taub-NUT 的对称性映射到 NHEK 或漩涡宇宙的对称性,揭示了不同时空类别的对称性关系。
2025-10-03 gr-qc hep-th
An explanation for galaxy rotation curves using a Clifford multivector spacetime framework
我们探讨的后果,空间和时间内的Clifford多向量的三维$ Cl_{3,0}$,其中空间由三个向量和时间描述的三个双向量的空间。当描述大质量天体周围的曲率时,我们表明,这种时空模型在包含哈勃膨胀时,自然会产生正确的星系旋转曲线,而不需要暗物质。
2012-11-15 gr-qc math-ph math.MP
Absence of the non-uniqueness problem of the Dirac theory in a curved spacetime. Spin-rotation coupling is not physically relevant
与Arminjon的陈述相反,在这项工作中,我们再次断言在弯曲和平坦的时空中不存在狄拉克理论的非唯一性问题,并用一些例子来说明这一点。狄拉克哈密顿量在任意的,包括时间相关的,引力场唯一地确定量子力学系统的物理特性,而不管选择的四元组场。直接自旋-旋转耦合发生在四分体的特定选择中,并不表现在系统的最终物理特性中,因此不代表物理相关效应。
2013-03-05 gr-qc
The Wigner rotation for photons in an arbitrary gravitational field
我们研究了光子的维格纳旋转,它决定了光子在任意引力场中传播时偏振的变化。我们在史瓦西时空中给出了明确的例子,并与相应的平坦时空的结果进行了比较,这些结果通过等价原理在每个时空点局部成立。我们讨论了弯曲时空中纠缠光子态的维格纳旋转的含义,最后给出了观察者在特殊(Fermi-Walker)坐标系中检测不到维格纳旋转的一个充分条件.
2009-02-09 gr-qc quant-ph
Does rotation generate a massive string ?
研究了具有内禀角动量的静止质量弦的性质。时空是由“不适当的”时间平移与均匀旋转相结合而产生的。弦的单位长度的质量与角速度$ω$成正比。时空在几何上是闵可夫斯基的,但由于事件视界位于表面$r = 0$(类似于林德勒的时空)和旋转产生的亏损角,拓扑是不平凡的。计算了Sagnac时间延迟。由于弦的固有自旋,即使当$ω= 0$时,它也被证明是非零的。
2007-06-06 gr-qc hep-th
Spacetime rotation-induced Landau quantization
研究了电磁场中量子态的非惯性效应和引力效应,给出了包含非惯性效应、引力效应和电磁效应的薛定谔方程的能量本征态解析解.我们发现,除了朗道量子化外,时空本身的旋转也导致了额外的量子化,并且在引力修正的水平上,电子的能级与质子的能级是不同的。
2012-01-25 astro-ph.HE cond-mat.supr-con gr-qc
Inertial Frame Dragging and Relative Rotation of ZAMOs in Axistationary Asymptotically Flat Spacetimes
在轴定态渐近平坦时空中,零角动量观测者(ZAMOs)定义了一个局部非旋转的绝对标准,这可以通过这些观测者不存在任何Sagnac效应来验证。然而,我们认为,在全球范围内,唯一有物理意义的概念是相对旋转。这个论点是通过解决爱因斯坦方程的近似薄壳模型,我们保持一个自由度放松自然假设的消失旋转在渐近无穷大的分析开始。解表明爱因斯坦方程只决定了ZAMOs旋转速率的差异,从而建立了全局相对旋转的概念。在全球范围内的相对旋转的解释是固有的联系到自由之间的转换坐标系旋转相对于彼此,这意味着一个任意ZAMO位于任何半径可以声称是一个谁是非旋转的全球范围内,一个渐近洛伦兹框架的概念,相对于它可以测量绝对旋转是没有任何意义的。在克尔时空的旋转概念,然后简要讨论了这种解释的背景下。
2023-03-08 gr-qc
How to Wick rotate generic curved spacetime
有一种民间传说认为,欧几里得量子引力的集合可以通过威克旋转的过程从普通的洛伦兹签名引力中推导出来。本说明将试图阐明这一相对不太清楚的程序。我认为,它被证明是不适当的和无益的,把威克旋转的时间坐标的复杂变形。相反,威克旋转可以更有效地被视为时空度规的复杂变形。这种对威克旋转过程的简单重新表述,虽然不影响平坦空间物理学,但对量子引力有着深远的影响。
2017-02-26 gr-qc hep-th
An Analytical Formula for Gravitational Faraday Rotation in the ADM Split of Spacetime
Colorado School of Mines(科罗拉多矿业学院)
本文推导出引力法拉第旋转率的分析表达式,基于ADM分割和几何光学方法,提供闭合形式的GFR公式,验证其与数值预测一致,并为实验测量极化holonomy提供分析视角。
2026-03-20 gr-qc
Massless polarized particle and Faraday rotation of light in the Schwarzschild spacetime
我们提出了一个无质量极化粒子的显协变拉格朗日量,这意味着所有的动力学和代数方程作为这个变分问题的极值条件。该模型允许与引力场的最小相互作用,导致方程,符合麦克斯韦方程组的几何光学近似。该模型还允许广泛的非最小相互作用,这表明了一种替代的方式来研究电磁辐射的领先秩序以外的几何光学。作为一个具体的例子,我们在史瓦西时空中构造了一个曲率相关的相互作用,预测了偏振平面的法拉第旋转,线性依赖于波的频率。结果,史瓦西时空产生了一种光的角度彩虹:不同频率的波,最初在一个方向上线性偏振,当沿着同一条射线传播时,它们的偏振平面会获得不同的取向。
2021-04-26 gr-qc hep-th math-ph
Wigner rotation via Fermi-Walker transport and relativistic EPR correlations in the Schwarzschild spacetime
通过旋量的费米-沃克输运,得到了史瓦西时空中作圆周运动的粒子的维格纳旋转角。然后,应用WKB近似,讨论了旋量的Fermi-Walker输运在相对论EPR关联中的一个可能的应用,表明关联粒子的自旋以类似于Terashima和Ueda [H. Terashima和M. Ueda,Phys.Rev.A { \bf 69},032113(2004)]通过应用连续的无穷小洛伦兹变换。此外,从WKB方法,它也表明,违反的贝尔不等式的程度依赖于通过费米-沃克运输获得的维格纳旋转角。最后,在非相对论极限下讨论了时空几何和关联粒子加速运动的相对论效应。
2015-04-28 gr-qc quant-ph
Homothetic Killing horizons in generic Vaidya spacetimes
Indian Institute of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院);Indian Institute of Information Technology Allahabad (IIITA)(阿拉哈巴德印度信息技术学院)
研究广义维泰拉类时空的共形 Killing 方程,发现当质量、电荷或旋转参数为先进 null 时间线性函数时,存在唯一的相似 Killing 向量。讨论了此类边界热力学性质及第一定律。
2026-07-22 gr-qc hep-th
Rotation as an origin of high energy particle collisions
本文考虑无视界旋转时空中两粒子的碰撞。如果导致时空旋转的度规系数足够大,那么质心系中碰撞的能量可以大到任何程度。这只能发生在麦角区。结果是模型无关的,适用于相对论恒星和虫洞。
2016-01-21 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The role of Wigner rotation in estimating the specific angular momentum of a Kerr spacetime
Universidad de Concepción(康塞普西翁大学);Instituto Milenio de Investigación en Óptica, Universidad de Concepción(康塞普西翁大学光学研究千年研究所)
研究 Kerr 空间时间引力场中偏振旋转及通过地质干涉仪估计特定角动量的方法,利用单光子在干涉仪中的传播,通过干涉可见度表征相对论效应,获得特定角动量估计及不确定性。
2026-05-15 gr-qc quant-ph
Wick Rotation in the Tangent Space
灯芯旋转通常通过将时间坐标旋转到虚值来执行。在一般的弯曲时空中,时间坐标的概念是模糊的。我们在这里注意到,在广义相对论的四分体形式中,可以使用相当少的结构直接在切空间中进行威克旋转:一个类时的、指向未来的向量场,它不需要是基灵或超曲面正交的。这种方法的优点是产生真正的欧几里德度量,即使在时空不是静态的。当应用于黑洞外部时,事件视界的零生成元可化为欧几里德时空中的点。要求的威克旋转holonomy的零发电机是平凡的,确保了没有一个'圆锥奇点'在欧几里德空间。为了说明这一基本思想,我们利用切空间的Wick旋转,在包括Kerr黑洞在内的几个时空中,用欧氏方法计算了Hawking温度。
2015-10-26 gr-qc
On the Dirac operator for a test electron in a Reissner--Weyl--Nordström black hole spacetime
本文分别研究了次极值RWN黑洞时空的柯西视界内和极值RWN黑洞时空的事件视界内的双旋量波函数区域的Dirac哈密顿量.我们发现这个狄拉克哈密顿量本质上不是自伴的,但有无穷多个自伴扩张。在狄拉克哈密顿量中包含一个足够大的反常磁矩相互作用恢复了基本的自伴性;电子的反常磁矩的经验值足够大。具有反常磁矩的次极值自伴狄拉克算子的谱是纯绝对连续的,并且由整条实直线组成;特别地,没有本征值。在次极值黑洞背景下,对于没有反常磁矩相互作用的狄拉克算子的任何自伴扩张的谱也是如此。在极端黑洞部门的点谱,如果非空的,由一个单一的本征值,这是确定的。
2021-02-11 gr-qc math-ph math.MP
Charged Particles and the Electro-Magnetic Field in Non-Inertial Frames of Minkowski Spacetime: II. Applications: Rotating Frames, Sagnac Effect, Faraday Rotation, Wrap-up Effect
我们应用闵可夫斯基时空中的非惯性系理论,在前面的文章中,各种相关的物理系统。我们给出的3 + 1描述没有坐标奇点的旋转盘和Sagnac效应,补充评论脉冲星磁层和地球固定的坐标系的相对论扩展。然后,我们研究了非惯性系中麦克斯韦方程组的性质,如天体物理中的包裹效应和法拉第旋转。
2009-08-03 gr-qc
Topological and rotating effects on the Dirac field in the spiral dislocation spacetime
通过考虑具有螺旋位错的时空,我们分析了狄拉克场在硬壁限制势作用下的行为。在寻找相对论束缚态解的过程中,我们讨论了螺旋位错时空的拓扑结构对能级的影响。进一步,我们分析了旋转对螺旋位错时空中狄拉克场的影响。我们表明,旋转和拓扑的时空施加限制的径向坐标的值。因此,我们分析的旋转和拓扑结构的螺旋位错时空的狄拉克场受到硬壁限制的潜力,通过搜索相对论束缚态的解决方案。
2019-06-26 gr-qc quant-ph
Wick rotations in 3D gravity: ML(H2)-spacetimes
“双曲三维流形的端点应该支持规范的威克旋转,因此它们实现了其端点的常曲率全局双曲时空的有效相互作用。“我们在3D引力中开发了一个一致的WR重标度理论,特别是对许多几何有限流形的上述猜测进行了具体化。ML(H2)时空是由双曲平面H2的测地线叠层编码的纯洛伦兹3D引力的解,可能不受任何给定的无挠离散等距群G的影响。将不同曲率的时空关联起来的重标度,以及朝向双曲结构的共形威克旋转,都是由各自的正则宇宙学时间的梯度引导的,并且具有只依赖于它们的值的普适重标度函数。我们通过研究ML(H2)-时空从静态情况下发出的射线,深入了解WR-重新标度机制。特别地,我们确定每条射线的起点处的“导数”。我们指出最驯服的行为的余紧G的情况下,对不同的一般的,即使当G是有限的面积,但非紧的。我们分析了AdS ML(H2)时空的T对称性破缺及其地震破坏。这有助于我们找出发展的主线,以实现一个完整的WR重标度理论。
2004-12-23 gr-qc math-ph math.DG
Kinematic Self-Similar Solutions of Locally Rotationally Symmetric Spacetimes
本文包含局部旋转对称运动学自相似完美流体和尘埃解决方案。我们考虑三个家庭的度量承认运动学自相似向量的第一,第二,第零和无限种,不仅为倾斜流体的情况下,但也为平行和正交的情况下。结果发现,正交的情况下,在完美的流体和灰尘的情况下,所有三个度量的矛盾,而倾斜的情况下,减少到平行的情况下,在完美的流体和灰尘的情况下的第二个度量。其余的情况下,给不同种类的自相似的解决方案。我们得到了17个独立的解决方案,其中两个是真空。第三个度量在所有情况下都产生矛盾。
2010-02-16 gr-qc
Rotating Spacetimes with Asymptotic Non-Flat Structure and the Gyromagnetic Ratio
在广义相对论中,所有静止、轴对称和渐近平坦的爱因斯坦-麦克斯韦场的旋磁比已知为g=2。在本文中,我们继续我们以前的工作,检查这一结果的旋转带电时空的渐近非平坦结构。我们首先考虑这些时空的两个有启发性的例子:在对称轴上具有直宇宙弦的Kerr-Newman黑洞的时空和Kerr-Newman Taub-NUT时空。我们表明,这两个时空的旋磁比g=2独立于他们的渐近结构。我们还将这一结果扩展到一般类的度量,承认分离的变量的Hamilton-Jacobi和波动方程。通过考虑最小五维规范超引力中旋转带电黑洞的一般解,我们继续研究了高维中的旋磁比。我们得到了这两个黑洞的旋磁比与它们的两个独立旋转参数的解析表达式。这些表达式揭示了旋磁比对AdS背景曲率半径和黑洞参数的依赖关系:质量,电荷和两个旋转参数。我们探讨了一些特殊的情况下的利益,并表明,当两个旋转参数是彼此相等的,并发生在最大角速度的旋转,旋磁比g=4,无论值的电荷。这与我们早先对带有测试电荷的一般Kerr-AdS黑洞所得到的结果完全一致。我们还表明,在BPS限制的旋磁比的超对称黑洞具有相同的旋转参数范围在2和4之间。
2008-03-06 astro-ph gr-qc hep-th
The Newtonian limit of spacetimes for accelerated particles and black holes
描述匀加速粒子或黑洞的真空爱因斯坦场方程的解属于助推旋转对称时空类。它们是已知的唯一表示移动有限物体的显式解。利用Ehlers标架理论分析了它们的牛顿极限。首先从牛顿力学的角度研究了具有轴对称性和boost对称性的一般时空。结果,然后说明了具体的例子,如C-度规,Bonnor-Swaminarayan解决方案,自加速的“偶极粒子”,广义助推旋转对称的解决方案,描述自由落体粒子在外场。与以前的一些讨论相反,我们的结果在物理上是合理的,因为牛顿极限对应于经典力学中均匀加速的经典点质量的场。这证实了助推旋转对称时空的物理意义。
2009-01-26 gr-qc
Particle Motion and Scalar Field Propagation in Myers-Perry Black Hole Spacetimes in All Dimensions
本文研究了广义Myers-Perry黑洞背景下的Hamilton-Jacobi方程和有质量Klein-Gordon方程的可分离性。当有两组相等的黑洞旋转参数时,这两个方程完全分离,这显着扩大了旋转对称群。我们明确地构建了一个非平凡的不可约Killing张量与扩大的对称群,允许分离。我们还推导出这些背景中粒子的一阶运动方程,并研究它们的一些性质。
2004-07-07 gr-qc hep-th
Light rings on stationary axisymmetric spacetimes: blind to the topology and able to coexist
本文将黑洞光环存在定理从拓扑球面Killing视界推广到环面黑洞及多黑洞时空,证明每个黑洞仍至少贡献一个光环。
2025-05-06 gr-qc hep-th
Classical and quantum aspects of electric-magnetic duality rotations in curved spacetimes
众所周知,无源麦克斯韦方程组在电磁对偶旋转下是不变的,F --> Fcos θ + * Fsin θ。这些变换确实是诺特意义上的理论的对称性。相关的运动常数是电磁场的自对偶分量和反自对偶分量之间的强度差,或者等效地,是右圆偏振分量和左圆偏振分量之间的差。这个守恒定律即使在电磁场与任意经典引力背景相互作用时也成立。在重新检查这些结果后,我们讨论是否保持这种对称性时,电磁场是量子化的。在没有引力的情况下,答案是肯定的,但在其他情况下,答案不一定是肯定的。因此,量子电磁场的净极化在弯曲时空中不能守恒。这是一种量子效应,可以理解为费米子手征反常在自旋为1的场中的推广。
2018-10-18 gr-qc
Teleparallel Energy-Momentum Distribution of Locally Rotationally Symmetric Spacetimes
在本文中,我们探讨的能量-动量分布的局部旋转对称(LRS)时空的引力telepallel理论的背景下,考虑三个度量,I,II和III,代表整个类的LRS时空。在这方面,我们使用的远程平行版本的爱因斯坦,朗道-Lifshitz,Bergmann-Thomson和M $\ddot{o}$ ller处方。结果表明,Einstein、Bergmann-Thomson和M $\ddot{o}$ ller三种规范的动量密度分量在度量I、II和III的所有情况下都是相同的,但与Landau-Lifshitz规范的动量密度分量不同,而能量分量仅在度量I和II的所有可能情况下保持不变.我们在这里提到,M $\ddot{o}$ ller的能量-动量分布与耦合常数$λ$无关,也就是说,这些结果对任何远程平行模型都是有效的。
2014-12-11 gr-qc
Collisionless Magnetic Reconnection in Curved Spacetime and the Effect of Black Hole Rotation
采用保留了电子-离子和对等离子体无碰撞效应的广义相对论磁流体力学模型,研究了弯曲时空中的磁重联。通过对标准Sweet-Parker模型的简单推广,我们可以得到旋转黑洞引力场的一阶效应。结果表明,黑洞的旋转增加了方位角重联层的长度,导致重联率的降低。然而,当耦合到无碰撞的热惯性效应时,由于重连层的加宽,相对于在纯碰撞等离子体中会发生的情况,净重连率得到增强。这些发现确定了致密天体附近重力和无碰撞磁重联之间的潜在相互作用。
2018-01-18 astro-ph.HE gr-qc physics.plasm-ph
Faraday rotation and primordial magnetic field constraints on Ultraviolet Lorentz violation with spacetime torsion
最近,Kahniashivili等人(2006)提出了一种统一的处理紫外洛伦兹破坏(LV)测试通过电磁波在磁化等离子体中的传播,基于色散和旋转测量数据。基于Kostelecky等人(2008)最近发现的LV可以对时空挠率施加约束的事实,本文证明了在甚低频挠率波的极限下,法拉第旋转和CMB的挠率可以以类似于Minkowski时空加挠率的方式受到约束。这里的Maxwells修正方程是由de Sabbata和Gasperini(1981)引入的微扰方法得到的。挠率是对$Q_{CMB}\approx{10^{-18}GeV}$的约束,它不像Kostelecky等人得到的$10^{-31}GeV$那样严格。然而,伽马射线暴(GBR)可能导致Kostelecky等人得到的更多弦值。另一个有趣的挠率约束被证明是由银河发电机种子磁场放置的。对于与银河发电机种子相容的扭转效应,人们得到了$10^{-33}GeV$的扭转约束,它比上述Kostelecky等人的限制严格两个数量级。
2011-05-09 astro-ph.CO gr-qc
Perturbations of Spacetime around a Stationary Rotating Cosmic String
考虑闵可夫斯基时空中静止旋转的Nambu-Goto弦周围的度规扰动。通过求解线性化的Einstein方程,我们研究了绕旋转轴的方位角标架拖曳和沿旋转轴的线性标架拖曳、牛顿对数势以及作为势模的弦周围的角亏损的影响。我们还研究了引力波在弦外传播和沿弦传播的情况,并证明了静止旋转弦向与旋转轴成离散角度的方向发射引力波。波形,偏振,和振幅取决于方向明确示出。
2009-02-25 gr-qc
Neutrino flavor oscillations in a rotating spacetime
研究了弱引力极限下旋转时空中中微子轨道在赤道平面内的中微子振荡。使用克尔度规的渐近形式,我们表明,旋转的引力源非平凡修改中微子相位。我们发现,当中微子产生于角动量为非零的黑洞附近(仍处于弱引力极限)并在同一侧被探测到时,其振荡几率与Schwarzschild时空中的相应结果有很大的偏差,非透镜中微子此外,对于一个给定的引力体和几何参数,每个能量标度都存在一个距离标度(反之亦然),之后中微子相的转动贡献变得很重要。利用太阳大小的引力体对中微子的单边传播进行数值分析,发现引力体的微小旋转也能显著改变位于地球上的探测器探测到的中微子味的存在或出现事件。这些效应预计将是突出的宇宙学/天体物理学的情况下,中微子旅行过去的许多(旋转)引力机构和大的距离。因此,在分析振动数据时,必须考虑所有这些物体的转动效应。
2022-10-31 gr-qc hep-ph hep-th
Does PIONEER measure local spacetime expansion?
有一个长期的谜团与遥远的行星际空间探测器,如尤利西斯,伽利略,特别是美国宇航局的两个探测器PIONEER 10和11的无线电跟踪有关。比较从地球发射到探测器和从探测器再次进入的无线电信号,确实显示出异常的频率变化,到目前为止,这种变化被解释为这些探测器在太阳距离超过5 AU时可识别的异常非牛顿减速所引起的。在本文中,我们研究的宇宙学条件之间的地球和这些遥远的探测器的无线电信号传输。应用广义相对论,我们推导出大地减速以及宇宙学红移,并将由此产生的频率偏移与观测到的效果进行比较。我们发现,异常减速的行为对这些探测器是宇宙学的性质,但这些是,从标准宇宙学的预期,太低,无法解释观察到的效果。与此相反,在往返探测器的过程中,由于局部时空膨胀,辐射光子的宇宙学红移揭示了一种频率偏移,其幅度与长期记录的现象惊人地一致,因此很好地解释了这种现象,除了效应的符号。局部哈勃膨胀的问题可能给出了原因。
2006-11-17 gr-qc
Frame Rotation in the Szekeres Spacetimes
Szekeres度规是一个没有任何对称性的非均匀宇宙学模型。标准的黎曼型坐标可以转换成球面型坐标,但度量不再是对角的,并且已知恒定“半径”的2-球面、2-双曲面或2-平面是“非同心的”。由于转换成球型坐标是“半径”相关的,我们的问题是否这些坐标有相同的方向上的每个2-表面。为了回答这个问题,我们建立了一个正交四分体(ONT),并研究了它的变化。我们发现四分体的相对旋转是普遍的,并且在限制性不强的条件下可以系统地增加。我们寻找四分体恒定的路径,发现它们只存在于非常严格的条件下。在这个过程中,我们创建了一个系统的方法来定义一个ONT从一个给定的度量选择的属性。
2017-06-26 gr-qc
Boost-rotation symmetric type D radiative metrics in Bondi coordinates
研究了具有增强旋转对称性和Petrov型D的Einstein-麦克斯韦方程组解的渐近性质。我们发现一系列的解决方案,适用于后期的时间描述的坐标系中的相关方程组,这是非常适合的描述时空的辐射特性(邦迪坐标)。通过计算时空的总电荷、Bondi质量、NUT质量和Newman-Penrose常数,给出了解的自由参数的物理解释。通过这种方式,讨论了所考虑的时空的渐近性和辐射性质的其他相关方面,例如引力场和电磁场的可能偏振态。
2000-03-13 gr-qc
Charged sectors, spin and statistics in quantum field theory on curved spacetimes
本文的第一部分将超选择扇区的Doplicher-Haag-Roberts理论推广到任意整体双曲时空上的量子场论。超选择扇区的统计可以定义为在平坦时空中,当时空具有非紧柯西曲面时,每个电荷具有共轭电荷。在这种情况下,场网和规范群可以像闵可夫斯基时空那样构造。本文的第二部分在适当的对称性下导出了时空的自旋统计定理。考虑两种情况:首先,如果时空有一个分叉的Killing视界,就像黑洞存在的情况一样,那么将可观测量限制在Killing视界,加上Killing流的“模协方差”,就得到了圆上的共形协变量子场论和可定域在Killing视界上的带电扇区的共形自旋统计定理。其次,如果时空具有像Schwarzschild-Kruskal黑洞那样的旋转和PT对称性,旋转对称性的“几何模作用”导致了带电协变扇区的自旋统计定理,其中自旋通过空间旋转群SO(3)的SU(2)-覆盖来定义。
1999-06-22 gr-qc hep-th math-ph