The Vacuum Structure, Special Relativity Theory and Quantum Mechanics Revisited: A Field Theory-No-Geometry Approach
阐述了表征真空场结构的主要基本原理，分析了利用设计的场论工具对相关真空介质和带电点粒子动力学的建模。从真空场结构原理出发，重新推导了Maxwell电动力学理论，重新推导了能量与相应点粒子质量的经典狭义相对论关系。对任意非惯性参考系下的洛仑兹力表达式进行了重新讨论，对狭义相对论与量子力学的关系给出了新的解释。在准经典近似下，得到了相对论性点粒子在外势和外磁场中的量子力学薛定谔方程，该方程的普朗克常量$\hbar \to 0$，光速为$c\to \infty$.
2008-09-25 gr-qc
Velocities of distant objects in General Relativity revisited
我们考虑广义相对论中两种最流行的远距离物体速度定义。我们的工作有两个动机。从研究的角度出发，我们将Chodorowski在FRW度量中发现的连接这两个速度的公式推广到任意同步球对称度量。从方法论的角度来看，我们的目标是概述所讨论的定义的某些反直觉性质，这将允许在合理的情况下使用它们，并避免基于不适当使用直觉的不正确陈述。
2019-03-07 gr-qc
Velocity measurements in General Relativity revisited
在这项工作中，我们推广了较早的治疗速度的测量在事件视界的黑洞。这是作为一个教学练习，以及一个更多的贡献，以解决一些非物理的解释有关的速度测量的广义观察者。我们现在使用一个更一般的度量和非测地线观测器集来证明测试粒子在事件视界的速度小于光速。
2011-07-14 gr-qc
Relativity Revisited
爱因斯坦错了吗？本文从天体物理学的角度对爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论进行了详细的技术回顾，包括理论的历史发展、实验检验、在黑洞、宇宙学和平行宇宙中的现代应用，以及最后但并非最不重要的是，表达它们最重要的七个方程的新方法。
2009-05-11 astro-ph gr-qc
Inertial frames of reference, space and time measurements, and physical principles of special relativity revisited
我们对狭义相对论的概念基础进行了批判性的分析。我们制定了一个简单的操作准则，用于区分非惯性和惯性系，这是之前介绍几何。我们将最大速度的概念与在同一方向上移动的一组速率的上界的存在相关联。我们定义了读取时间流的标准尺度。我们改进了爱因斯坦的两个假设，相对性原理和光速恒定性的治疗。所提出的闵可夫斯基空间几何的“重建”将有望对正在进行的对可能的洛伦兹违反的检查有用。
2009-06-29 gr-qc
Unimodular gauge fixing in general relativity revisited
我们研究了单模规范条件的一个微小变化，我们称之为“导数规范条件”。我们表明，在经典的水平，这些条件是完全等价的表面项。在量子水平上，导数规范条件可以通过与量子规范理论中的规范固定类比而容易地实现。这个条件在上下文中可能有利也有弊。
2020-04-01 gr-qc hep-th
A coordinate-free approach to obtaining exact solutions in general relativity: The Newman-Unti-Tamburino solution revisited
Istanbul Technical University（伊斯坦布尔理工大学）；Kadir Has University（卡迪尔哈斯大学）；Koç University（科奇大学）；Özyeğin University（奥兹耶金大学）
本文通过坐标自由方法重新审视Newman-Unti-Tamburino解，证明其唯一性并提供新的特征描述。
2026-02-20 gr-qc
The Schwarzschild-de Sitter solution in five-dimensional general relativity briefly revisited
我们在五维广义相对论的背景下简要地回顾了Schwarzschild-de Sitter解。我们得到了一类四维Schwarzschild-de Sitter空间可以局部等距嵌入的Einstein真空场方程的五维解。我们表明，这类解决方案是行为良好的极限λ接近零。将同样的过程应用于五维空间中的de Sitter宇宙模型，我们得到了一类嵌入空间，它们在这个极限中同样表现良好。这些例子表明，非零宇宙学常数的存在一般不会在（3+1）维和（4+1）维时空之间强加严格的关系，并具有简并极限行为。
2007-03-20 gr-qc
The Vacuum Structure, Special Relativity and Quantum Mechanics Revisited: a Field Theory No-Geometry Approach within the Lagrangian and Hamiltonian Formalisms. Part 2
阐述了表征真空场结构的主要基本原理，分析了利用设计的场论工具对相关真空介质和带电点粒子动力学的建模。该工作致力于研究真空结构、狭义相对论、相互作用带电点粒子的电动力学和量子力学，是\cite{BPT,BRT1}的继续。基于真空场论的非几何方法，设计了几种经典电动力学模型的拉格朗日和哈密顿变换。基于正则哈密顿公式，我们发展了狄拉克型量子化方法，用于一些可供选择的电动力学模型。在所开发的方法中，分析了电动力学和重力联合描述的可能性。
2008-10-21 gr-qc
Accuracy of numerical relativity waveforms from binary neutron star mergers and their comparison with post-Newtonian waveforms
本文对九轨道等质量双星中子星进行了相对论数值模拟，包括准圆星的晚期旋进和合并。分析了提取的重力波形的收敛性和精度。二阶收敛观察到接触，即约3-4个周期合并;误差估计可以达到这一点。的相位和幅度的不确定性占主导地位的截断误差，可以最小化到0.13拉德和小于1%，分别通过使用几个模拟和外推的分辨率。在后一种情况下，有限半径提取的不确定性成为同一阶的误差源，必须加以考虑。根据数据分析的准确度标准测试波形。波形的不确定性使得与检测相关的信噪比一般不符合准确度标准，除了使用从几次运行中外推的一些最佳情况。因此，详细的误差分析是必不可少的使用的数值相对论波形从双中子星的定量研究。的波形进行了比较后牛顿泰勒T4近似点粒子，包括分析已知的潮汐校正。T4近似值在接触时积累了2 rad的显著相位差，在合并时积累了4 rad的显著相位差，低估了有限尺寸效应的影响。因此，至少在合并过程的最后六个轨道期间，波形中的潮汐特征是重要的。
2012-05-22 astro-ph.CO gr-qc
Physics of Deformed Special Relativity: Relativity Principle revisited
变形狭义相对论（DSR）在几乎平坦的情况下提供了一个有效的量子引力极限。一些实验将很快能够测试量子引力的一些低能效应，DSR是描述后者的一个非常有希望的候选者。不幸的是，DSR到目前为止还受到许多概念问题的困扰（特别是它如何描述宏观物体），这些问题阻碍了明确的物理解释和明确的预测。在这里，我们提出了一个一致的框架来解释DSR。我们扩展了相对性原理：就像狭义相对论告诉我们参考系的定义需要指定它的速度一样，我们证明DSR意味着我们也必须考虑它的质量。我们进一步提倡DSR物理的五维观点和从Poincare群到Poincare-de Sitter群（ISO（4，1））的运动学对称性的扩展。这导致我们引入五动量的概念，并考虑到重整化的DSR变形参数κ。这允许解决“足球问题”（多粒子态的定义），并提供了一个物理解释的非交换性和非结合性的添加相对论性quadermomentum。特别地，卡帕-庞加莱代数的余积被解释为定义了参考系的变化规律，而不是散射规律。这种观点将DSR视为一种介于狭义相对论和广义相对论之间的理论，有效地实现了平面相对论背景下的史瓦西质量束缚。
2004-12-01 gr-qc
Binary Black Hole Coalescence Phenomenology from Numerical Relativity
该研究为双黑洞并合现象学补充闭合极限近似，结合牛顿/后牛顿、闭合极限与黑洞微扰方法，实现对并合辐射及残余黑洞的合理预测。
2023-12-26 gr-qc
Initial Data and Eccentricity Reduction Toolkit for Binary Black Hole Numerical Relativity Waveforms
描述准圆双星黑洞合并的数值相对论波形的产生需要高质量的初始数据，以及迭代减少剩余偏心率的算法。到目前为止，这些工具仍然是封闭源代码，或者在商业软件中，这阻止了它们在高性能计算平台中的使用。为了解决这些限制，并确保更广泛的数值相对论社区可以使用这些工具，本文提供了在超级计算机平台上产生高质量数值相对论模拟所需的所有元素，即：开源参数文件，用于数值模拟具有非对称质量比的旋转黑洞双星;开放源$\texttt{Python}$工具，为准圆形轨道上旋转黑洞双星的数值相对论模拟提供高质量的初始数据;用于减少偏心率的开源$\texttt{Python}$工具，既可以作为独立软件，也可以部署在$\texttt{Einstein Toolkit}$的软件基础设施中。当数值相对论在引力波源的研究和解释中发挥越来越大的作用时，这个开源工具包填补了文献中的一个关键空白。作为我们社区建设工作的一部分，为了简化和加速这些资源的使用，我们提供了教程，逐步描述如何获得和使用这些开源数值相对论工具。
2020-11-17 gr-qc
Black-hole - neutron-star mergers: new numerical-relativity simulations and multipolar effective-one-body model with spin precession and eccentricity
Universitat de les Illes Balears（巴利阿里群岛大学）；Friedrich-Schiller-Universität Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Università di Bologna（博洛尼亚大学）
本文通过52个新的数值相对论模拟，改进了黑洞-中子星并合的多数极有效单体模型TEOBResumS-Dalí，使其包含进动和偏心率，并揭示了潮汐特征信号。
2026-06-12 astro-ph.HE gr-qc
Initial conditions problem in cosmological inflation revisited
通过新型数值相对论代码，研究发现暴胀无法从大爆炸后的通用初始条件解决均匀性和各向同性难题。
2023-04-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Expansion Evolution of Nonhomogeneous Metric with Quantum-Mechanically Revisited Fundamental Metric Tensor
本文在非均匀各向异性宇宙背景下，对比了常规度规张量与量子力学修正度规张量下类时测地线汇的膨胀演化，发现量子几何方法能有效调控甚至消除奇点，为探索时空曲率的量子性质提供了新框架。
2025-04-01 gr-qc
Distributional Sources in General Relativity: two point-like examples revisited
一个正则化的过程，它允许一个有关的曲率奇点的爱因斯坦张量没有一些以前的方法的缺点，提出。这种正则化是通过要求（i）与正则化度量的爱因斯坦张量$G^a_{b}$相关联的密度$|det {\bf g}|^{1/2}G^a_{b}$而不是爱因斯坦张量本身是一个分布以及（ii）正则化度量是一个连续度量，其具有跨余维为1的非零超曲面的不连续外部曲率来获得的。本文研究了2+1维引力场和史瓦西时空中点源几何的曲率和爱因斯坦张量。在这两个例子中，正则化度量都是连续的正则度量，如Geroch和Traschen所定义的，在计算的所有中间步骤都具有定义良好的分布曲率张量。研究了这些曲率张量的支集趋于原时空奇异区域的极限，并将所得结果与前人的结果进行了对比。
2002-05-21 gr-qc
Gravitational Waves from Quasicircular Extreme Mass-Ratio Inspirals as Probes of Scalar-Tensor Theories
恒星质量的致密天体螺旋进入超大质量黑洞，即极端质量比螺旋（EMRI），是未来引力波探测器的目标之一，它提供了一个独特的机会，在强场中测试广义相对论（GR）。我们研究是否通用标量张量（ST）理论可以进一步约束EMRI。我们表明，在EMRI极限，所有这些理论普遍减少到有质量或无质量的Brans-Dicke理论和黑洞不发射偶极辐射的所有订单后牛顿（PN）理论。对于无质量的理论，我们计算的标量能流Teukolsky形式主义在PN理论的所有订单，并适合高阶PN展开。我们推导出了对引力波响应的傅立叶变换的PN ST修正，并将其映射到参数化的后爱因斯坦框架中。我们使用有效的一体化框架，适用于EMRI计算ST修改的重力波形。我们发现，这样的修正是小于那些诱导的早期螺旋的可比质量的二进制文件，导致投影的耦合比目前的太阳系的更糟糕的界限。Brans-Dicke理论修正了弱场，在小速度时能流的偏差最大。对于大质量理论，超辐射可以导致标量能流的共振，这可以导致最内部稳定圆形轨道之外的浮动轨道，并持续到超大质量黑洞失去足够的质量和自旋角动量。如果这样的浮动轨道出现在LISA的频带中，它们将导致大的失相（~ 1 e6拉德），从而阻止GR模板的检测。与GR一致的检测将排除频率低于最低观测频率的浮动共振，从而允许对大规模ST理论的最强约束。
2012-08-06 astro-ph.HE gr-qc
ΛCDM-Rastall cosmology revisited: constraints from a recent Quasars datasample
本文利用近期类星体样本并联合多种宇宙学数据约束Rastall引力，发现联合结果支持广义相对论，但类星体可通过λ参数区分二者，并暗示晚期加速源于非宇宙学常数暗能量。
2024-01-19 astro-ph.CO gr-qc
The $1/c$ expansion of general relativity in a $3+1$ formulation, revisited
Istanbul Bilgi University（伊斯坦布尔比尔吉大学）
本文重新审视了广义相对论的1/c展开方法，通过兼容阿诺维特-德瑟-米瑟尔和科尔-斯莫林分解的框架，提出了一种新的展开方法，并在不同分解下验证了其有效性。
2026-02-02 gr-qc hep-th
Schwarzschild black hole revisited: Before the complete collapse
本文在广义相对论框架下构造在视界处与 Schwarzschild 外部平滑连接的奇异及正则内部几何，并提出正则解可作为引力坍缩终态的替代方案。
2024-05-10 gr-qc
Parametrized multipolar gravitational waveforms for testing general relativity: Amplitude corrections up to 2PN order
本文在准圆轨道致密双星的后牛顿近似下，推导了2PN阶引力波参数化多极振幅的闭合表达式，利用同一组唯象参数实现了相位与振幅的通用参数化，显著提升了引力波多极检验的精度。
2024-10-11 gr-qc
Gravitational-wave energy flux for compact binaries through second order in the mass ratio
在自引力理论的框架下，我们计算了准圆轨道中致密双星的引力波能流，通过质量比的二阶。我们的结果是一致的后牛顿计算在弱场，他们同意非常好的数值相对论模拟的可比质量的双星在强场。我们也发现了很好的协议，二进制与一个旋转中学或一个缓慢旋转的小学。我们的研究结果是准确建模极端质量比吸气的关键，并将在建模中间质量比系统是有用的。
2021-10-09 gr-qc
Hierarchical data-driven approach to fitting numerical relativity data for nonprecessing binary black holes with an application to final spin and radiated energy
数值相对论是研究双黑洞并合的重要工具。它仍然是计算上禁止涵盖BBH参数空间详尽，使现象学拟合公式BBH波形和最终状态的性质，重要的实际应用。我们描述了一个一般的层次自下而上的拟合方法来设计和校准适合的三维参数空间的准圆形非旋进合并BBHs，跨越质量比和正交的轨道平面的个别自旋组件的数值相对论模拟。特别注意的是，将极端质量比限制和次显性不等自旋效应。作为该方法的一个例子，我们提供了两个应用程序，最终自旋和最终质量（或等效：辐射能量）的残余黑洞。拟合427数值相对论模拟，我们得到的结果与以前发表的拟合大致一致，但提高整体精度，特别是在极端极限和不等自旋配置的方法。我们还讨论了在结合来自不同来源的模拟时数据质量研究的重要性，详细的误差预算对于进一步改进这些已经高度准确的拟合是多么必要，以及对不等自旋效应的首次详细研究如何帮助选择最有信息的参数用于未来的数值相对论运行。
2017-03-27 astro-ph.HE gr-qc
Exploring the Outer Limits of Numerical Relativity
我们进行了几个黑洞的二进制演化完全非线性数值相对论技术在分离足够大，低阶后牛顿展开预计是准确的。作为一个案例研究，我们从一个准圆轨道演化出一个等质量的非自旋黑洞双星，初始坐标间隔为D= 100 M，三种不同的分辨率。我们发现这个双星的轨道周期（在数值坐标中）为T= 6422 M。轨道运动与后牛顿理论的预测一致，误差在1%以内。有趣的是，我们发现，时间导数的坐标分离是由一个纯粹的规范效应，导致一个明显的收缩和膨胀的轨道在两倍的轨道频率占主导地位。在此基础上，我们改进了演化技术，并对一组准圆轨道上的黑洞双星进行了研究，它们的轨道分别为D= 20 M，D= 50 M和D= 100 M，轨道数分别为~ 5，3和2。我们发现数值计算结果和后牛顿预测的轨道频率和径向衰减率，辐射能量和角动量，波形振幅和相位之间的良好协议。这些结果与未来计算长期波形有关，有助于下一代探测器探测和分析引力波，也有助于对黑洞双星进行长期模拟，以准确模拟天体物理学上真实的环双星吸积盘。
2013-05-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Intermediate mass-ratio black hole binaries: Applicability of small mass-ratio perturbation theory
小质量比合并黑洞双星的动力学可以表示为对称质量比的后绝热膨胀级数。使用数值相对论模拟，我们计算的前三项在这个系列的准圆非自旋双星。我们恢复了SMR微扰理论预测的首项，并得到了1-后绝热项的稳健预测。发现2后绝热项很小，这表明即使对于质量几乎相当的双星，1 PA近似也可能相当准确。我们还估计了SMR和后牛顿系列的非旋转，准圆形吸气的适用范围。
2020-11-03 gr-qc
Eccentric Binary Black Hole Simulations with Numerical Relativity
本研究优化了偏心双黑洞数值模拟的技术参数，验证了并合时间与偏心率的后牛顿因子关系，完成30组不同偏心率和质量比的模拟，为偏心双黑洞引力波形目录及参数估计提供基础。
2025-01-15 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Merger of black hole-neutron star binaries in full general relativity
本文给出了我们在完全广义相对论下以准圆态为初始条件模拟黑洞中子星双星并合的最新结果。BH由无自旋的移动穿刺模型化，NS由$Γ$ -定律状态方程建模，$Γ=2$和共转速度场作为第一步。BH的质量选择为$\approx 3.2 M_{\odot}$或$4.0M_{\odot}$，NS $\approx 1.4 M_{\odot}$的静止质量具有相对较大的NS $\approx 13$半径--14 km。NS在最内侧的稳定轨道附近被潮汐破坏，但$\sim 80$ --90%的物质被BH吞噬，即使对于小BH质量$\sim 3.2M_{\odot}$，产生的盘质量也不像$\sim 0.3M_{\odot}$那么大。结果表明，无论BH质量如何，BH和$\sim M_{\odot}$大质量盘的系统都不是由非自旋的BH-NS双星形成的，尽管对于这个相对较小的BH质量范围，质量为$\sim 0.1M_{\odot}$的盘是可能的结果，如$\sim 3$ -4 $M_{\odot}$。我们的研究结果表明，低质量BH和NS的合并可能形成一个中心引擎的短伽玛射线暴。
2006-11-17 astro-ph gr-qc
Gravitational waveforms for compact binaries from second-order self-force theory
本文利用二阶自力理论的双时间尺度展开快速生成无自旋致密双星准圆旋进波形，结果与数值相对论高度一致，可服务于 LISA 及 LIGO-Virgo-KAGRA 观测。
2023-03-29 astro-ph.HE gr-qc
Slowly rotating homogeneous masses revisited
在广义相对论微扰理论中，在给定正压状态方程的情况下，Hartle慢转恒星模型被广泛用于计算慢转恒星的二级平衡位形。最近一项基于现代扰动匹配理论的研究表明，必须对模型进行修正，以适应非旋转恒星表面能量密度不消失的状态方程。特别是，原始模型中给出的质量变化表达式，即当选择扰动以使旋转和非旋转配置的压力一致时产生的对质量的贡献，必须用附加项进行修改。在本文中，修正的质量变化计算的情况下，恒定密度的恒星。
2015-03-26 gr-qc
Resonant tides in binary neutron star mergers: analytical-numerical relativity study
中子星并合中$f$模的共振激发影响准圆并合和高偏心并合中的引力波发射，并能传递恒星内部的信息。共振潮汐的大多数模型都是使用近似的微扰方法建立的，因此需要在高频区域对数值相对论（NR）模拟进行仔细验证。我们执行一组高分辨率NR模拟和最先进的有效的一个身体（EOB）模型${\tt TEOBResumS}$与各种潮汐势，包括共振潮汐模型之间的详细比较。对于圆形合并，我们发现，$f$模式共振可以提高EOB和NR之间的协议，但没有明确的证据表明，潮汐增强后接触是由于共振机制。潮汐模型与$f$模式共振不一致地再现，在同一时间内，NR波形和能量的错误，和他们的表现是可比的，没有共振的图解潮汐模型。对于高度偏心合并，我们首次表明，我们的EOB模型再现了突发NR波形的高度准确性。然而，所考虑的谐振模型没有捕获在遭遇期间激发的并且存在于NR波形中的$f$模式振荡。最后，我们分析了GW 170817与绝热和动力潮汐模型，发现数据显示没有证据表明，有利于模型，包括动力潮汐。这与共振潮汐在非常高的频率下测量的事实一致，这对于GW 170817来说是不可用的，但可以用下一代探测器进行测试。
2022-07-26 astro-ph.HE gr-qc
The gravitational wave strain in the characteristic formalism of numerical relativity
的引力波信号的提取，在一个特征的数值演化的上下文中被重新审视。引力波应变的公式被开发和测试，并作为爱因斯坦工具包中PITT代码的一部分公开提供。使用新的应变公式，我们表明，人工非线性漂移固有的时间积分波形的情况下，可以减少一个二元黑洞合并配置。然而，对于快速旋转的恒星核心坍缩模型的测试情况，我们发现漂移必须有不同的根源。
2013-12-17 gr-qc
The mathematical foundations of general relativity revisited
本文的目的是第一次提出一个初步的总结，通过应用偏微分方程和李伪群的形式理论，以重温广义相对论的数学基础所获得的一些最近的结果。为了说明我们将提供的三个基本结果，还将考虑其他工程实例（控制理论、弹性理论、电磁学）。因此，本文分为三个部分，对应于不同的形式化方法。1)Cartan VS VESSIOT：根据“Vessiot结构方程“出现在“Riemann张量“中的二次项不能等同于李群的著名“Cartan结构方程“中出现的二次项，对于“Weyl张量“也可以做类似的评论。特别是，“曲率+挠率”（Cartan）不能被认为是“仅曲率”（Vessiot）的推广。粗略地说，嘉当和追随者还没有能够“商下降到基流形“，结果只获得了斯宾塞在1970年通过“非线性斯宾塞序列”，但在一种方式完全不同的一个其次是维西奥在1903年为同一目的，仍然被忽视。2)珍妮特VS斯宾塞：“Ricci张量“只依赖于非线性变换（Cartan在1922年称之为“elations“），它描述了外尔群（庞加莱子群的10个参数+ 1个伸缩）和时空共形群（15个参数）之间存在的“差异“。它可以通过正则分裂来定义，也就是说，不使用导致黎曼张量的标准收缩或迹的指数。同时，我们将得到Riemann张量和Weyl张量的分支数，而不需要任何关于指数交换的组合论论证。因此，共形Killing系统的Spencer序列及其形式伴随完全描述了Cosse…
2013-06-12 gr-qc math-ph math.DG
The most powerful astrophysical events: Gravitational-wave peak luminosity of binary black holes as predicted by numerical relativity
在一个短暂的时刻，双黑洞（BBH）合并可能是可见宇宙中最强大的天体物理事件。在这里，我们提出了一个模型适合于这个引力波峰值亮度的非旋进准圆BBH系统的质量和组件黑洞的自旋的函数，基于数值相对论（NR）模拟和层次拟合方法介绍了X。Jiménez-Forteza等人[Phys. Rev. D 95，064024（2017），arXiv：1611.00332]。这种拟合在精度和参数空间覆盖率方面优于以前的结果，并且可以用于推断未来天体物理信号（如GW 150914和GW 151226）的峰值亮度的后验分布。该模型被校准为l<=6模式的378 nonprecessing NR模拟高达18的质量比和无量纲自旋幅度高达0.995，并包括不等自旋的影响。我们还限制适合大质量比的微扰数值结果。研究NR峰值光度不确定性的关键因素，如（i）模式选择，（ii）有限分辨率，（iii）有限提取半径，以及（iv）将NR波形转换为光度的不同方法，使我们能够使用来自四个不同代码的NR模拟作为均匀校准集。这项研究的系统适合结合NR和大质量比的数据，包括更高的模式，也铺平了道路，改进的吸气合并振铃波形模型。
2017-07-18 astro-ph.HE gr-qc
Evolution of a black hole cluster in full general relativity
本文首次在完全广义相对论中模拟由25个等质量无自旋黑洞组成的致密N体团簇，验证了黑洞失控增长、自旋减慢、高速抛射及偏心直接碰撞并合等预测，并表明其引力波信号可被下一代观测台广泛探测。
2025-07-22 astro-ph.HE gr-qc
Ponzano-Regge model revisited III: Feynman diagrams and Effective field theory
我们研究了有质量粒子的Ponzano-Regge振幅的无重力极限G_{N} -> 0，并证明了在此极限下我们恢复了用阿贝尔自旋泡沫模型表示的费曼图振幅（Hadamard传播子）。我们展示了如何G_{N}扩展的Ponzano-Regge振幅可以被图形化。这导致的结论是，量子粒子的动力学耦合到量子三维引力可以表示在一个有效的新的非对易场论，尊重双狭义相对论的原则。讨论了包含费曼传播子的洛伦兹自旋泡沫模型的构造
2005-02-14 gr-qc hep-th
Merger of black hole and neutron star in general relativity: Tidal disruption, torus mass, and gravitational waves
在完全广义相对论下，系统地模拟了黑洞-中子星双星系统的合并过程，重点研究了中子星双星系统被潮汐扰动的情况。我们在准圆轨道上制备BH-NS双星作为初始条件，其中BH由非旋转的移动穿刺模型。对于NS模型，我们采用$Γ$ -定律状态方程和无旋速度场。我们在$M_{\rm BH} \approx 3.3$ -$4.6M_{\odot}$范围内改变BH质量，而NS的静止质量固定为$M_{*}=1.4 M_{\odot}$（即，NS质量$M_{\rm NS} \approx 1.3M_{\odot}$）。相应的球形NS的半径设置在$R_{\rm NS} \approx 12$-15 km的范围内（即，紧密度$GM_{\rm NS}/R_{\rm NS}c^2 \approx 0.13$ --0.16）。我们发现，对于所有选定的初始条件，NS潮汐附近的最内部的稳定的圆形轨道中断。对于$R_{\rm NS}=12$ km的模型，超过97%的静止质量被迅速吞入BH，并且BH周围的合成环面质量小于$0.04M_{\odot}$。相比之下，对于$R_{\rm NS} \approx 14.7$ km的模型，对于BH质量$\approx 4M_{\odot}$，环面质量约为$0.16M_{\odot}$。在螺旋臂之间的碰撞中发生的冲击加热增加了环面中的材料的热能，导致温度$10^{10}$ - $10^{…
2007-11-09 astro-ph gr-qc
Tolman-Bayin type static charged fluid spheres in general relativity
在静态球对称的爱因斯坦-麦克斯韦时空中，Ray和Das（2002）以及Pant和Sah（1979）发现的天体物理解的类别在这里被重新讨论，以联系引力场和电磁场之间的唯象关系。定性地证明了Tolman（1939）和Bayin（1978）型带电相对论星是纯电磁起源的。这类天体物理解的存在可能是洛伦兹猜想的一种扩展，洛伦兹猜想认为类电子扩展带电粒子只有“电磁质量”而没有“物质质量”。
2004-01-02 astro-ph gr-qc
Fixing the center-of-mass frame of numerical relativity waveforms using the post-Newtonian center-of-mass charge
University of Mississippi（密西西比大学）；Cornell University（康奈尔大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）
本文改进了准圆形非预cession二体系统的质心框架固定方法，通过计算后牛顿提升的质心电荷来捕捉其物理外螺旋振荡，提高了拟合参数的鲁棒性。
2026-08-04 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Searching for ringdown higher modes with a numerical relativity-informed post-merger model
本研究采用数值相对论校准的并合后铃振模型与相关分析基础设施，对GWTC-3引力波瞬变信号开展时域光谱分析以搜寻高阶角模式，验证了克尔终态猜想的初步支持，明确了建模假设等对测量的影响。
2024-03-06 gr-qc
On the Geometric Meaning of General Relativity and the Foundations of Newtonian Cosmology
本文重新审视广义相对论的几何基础，强调规范不变性，将曲率视为物质与场的动态相互作用，并据此重建牛顿宇宙学框架，以关系视角重新诠释引力动力学与宇宙大尺度结构。
2025-10-15 gr-qc
High Energy Collisions of Black Holes Numerically Revisited
我们利用完全非线性数值相对论方法研究了非自旋等质量黑洞的高能迎头碰撞，估计了这些系统所发射的最大引力辐射。我们的模拟包括改进的初始数据的建设，随后的完整的数值演变，并在无穷大的波形计算。新的初始数据显著降低了杂散辐射含量，允许初始速度更接近光速，即$v\sim0.99c$。利用这些新技术，我们估计迎面碰撞的最大辐射能量为$E_{\text{max}}/M_{\text{ADM}}=0.13\pm0.01$。这个值不同于二阶微扰$(0.164)$和零频率限制$(0.17)$解析计算，但接近于由热力学参数$(0.134)$和以前的数值估计$(0.14\pm0.03)$获得的值。
2016-08-24 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Gravitational redshift revisited: inertia, geometry, and charge
Institute for Theoretical Physics, University of Innsbruck（因斯布鲁克大学理论物理研究所）；Faculty of Philosophy, University of Oxford（牛津大学哲学系）
本文澄清引力红移实验的物理含义，指出狭义相对论或非曲率几何可解释多数结果，并论证在赖斯纳-诺德斯特伦时空中电荷可屏蔽引力效应，从而引力缺失不必然意味着时空平坦。
2025-10-07 gr-qc physics.hist-ph
Analytically improved and numerical-relativity informed effective-one-body model for coalescing binary neutron stars
本研究提出了用于双中子星合并的改进版有效单体模型TEOBResumS，通过引入高阶潮汐项、次准圆修正和受数值相对论启发的参数，提升了模型与数值模拟的一致性，并提供了闭式频域表示。
2023-07-27 astro-ph.HE gr-qc
Anomalies in the gravitational recoil of eccentric black-hole mergers with unequal mass ratios
线性动量的辐射对合并中的黑洞双星系统的质心产生反冲（或“反冲”）。最近的数值相对论计算表明，对于自旋位于轨道平面内的等质量自旋双星（“超级反冲”配置），偏心率可导致反冲速度增加约25%[U Sperhake et al. Phys. Rev. D 101（2020）024044（arXiv：1910.01598）]。在这里，我们调查的非零偏心的非自旋，不等质量的黑洞双星的反冲幅度和引力波发射的影响。我们证实，非零的偏心率在合并可能会导致更大的踢高达25%的准圆形的情况下。我们还发现，反冲速度$v$有一个振荡的偏心率的依赖关系，我们解释为合并时的落入方向和远心点（或近心点）方向之间的角度变化的结果。
2021-05-11 astro-ph.HE gr-qc
Schwarzschild-Tangherlini quasinormal modes at large $D$ revisited
广义相对论的大维极限（$D$）已被用于涉及黑洞的问题中作为分析近似工具。此外，有人提出，涉及黑洞的线性和非线性问题都可以在$1/D$展开中系统地研究。在大$D$极限下，利用模式函数的$1/D$展开，研究了含$ω\sim \mathcal{O}(1)$的高维Schwarzschild黑洞的某些准正规模.在本文中，我们重新审视这个线性扰动问题，并获得了一个解析方程的矢量拟正规模式$ω\sim \mathcal{O}(1)$在大$D$极限，而不使用$1/D$展开的模式功能。这可用于计算$1/D$中紧挨着前导阶的拟正规模。在大的$D$极限下，我们还用拉普拉斯变换方法中的$ω\sim \mathcal{O}(D)$计算了矢量和标量拟正规模。我们讨论了这种方法的有用功能，特别是在大$D$限制。
2018-10-20 gr-qc hep-th
Magnetohydrodynamic Simulations of Binary Neutron Star Mergers in General Relativity: Effects of Magnetic Field Orientation on Jet Launching
中子星合并可以产生与电磁辐射相一致的引力波。为了巩固其作为多信使源的作用，我们提出了完全三维，广义相对论，磁流体动力学模拟自旋NSNSs最初在准圆轨道合并，并经历延迟崩溃的黑洞（BH）。NSNSs由两颗完全相同的恒星组成，模型为$Γ=2$多面体，自旋$χ_{NS}= 0.36$沿着总轨道角动量$L$的方向排列。每颗恒星最初都被一个动力学上不重要的内部偶极B场穿过。磁场延伸到外部，那里几乎没有力的磁层类似于脉冲星。磁偶极矩$μ$与$L$对齐或垂直，并且对于每个方向具有相同的初始大小。为了比较，我们还在两颗恒星的$μ$沿$L$排列的情况下，在轨道平面上施加对称性。我们发现，瞬态超大质量中子星遗迹的寿命，喷射发射时间，和喷出物是非常敏感的B-场的方向。相比之下，BH +盘遗迹的物理性质，如BH的质量和自旋，吸积率和电磁光度，大致与初始B场方向无关。此外，我们发现施加对称性在整个轨道平面并没有发挥重要的作用，在合并的最终结果。我们的研究结果表明，一个初始射流出现时，种子B场有一个足够大的尺度极向分量对齐$L$。当喷流形成时，其寿命[ $Δt\gtrsim 140(M_{NS}/1.625M_\odot)\rm ms$ ]和坡印廷光度[ $L_{EM}\simeq 10^{52}$ erg/s]与典型的短伽玛射线暴以及Blandford-Znajek喷流发射机制一致。
2020-03-19 astro-ph.HE gr-qc
Interior of a Schwarzschild black hole revisited
史瓦西解在广义相对论中扮演了一个基本的概念角色，并且超越了，例如，关于事件视界，时空奇点和弯曲时空中的量子场论。然而，人们仍然遇到存在的误解和一定的模糊性固有的史瓦西解决方案在文献中。通过考虑观察者在事件视界内部的观点，人们证实了新的概念困难的出现。在这项工作中，除了提供一个非常简短的教学审查，我们进一步分析内部史瓦西黑洞解。首先，通过考虑时间相关的度量系数来推导内部度量，从而避免了外部几何所带来的偏见。我们也密切关注几个各自的宇宙学解释，并简要地解决一些困难与时空奇点。其次，我们推导了零测地线和类时测地线的守恒量，并对几种特殊情况进行了详细的讨论。第三，我们直接从内部解检查Eddington-Finkelstein和Kruskal坐标。最后，重要的是要强调，现实黑洞的内部结构还没有得到令人满意的确定，仍然是开放的相当大的辩论。
2007-11-22 gr-qc
Waging a Campaign: Results from an Injection-Recovery Study involving 35 numerical Relativity Simulations and three Waveform Models
University College Dublin（都柏林大学学院）；Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth（朴茨茅斯大学宇宙学与引力研究所）；Irish Centre for High-End Computing（爱尔兰高性能计算中心）
本研究通过35个数值相对论模拟注入-恢复测试，评估三种波形模型，发现SEOBNRv5PHM最一致，IMRPhenomTPHM在IMR测试中最可靠，且纳入模型精度可减少推断偏差。
2025-10-17 astro-ph.IM gr-qc
Eccentricity-induced systematic error on parametrized tests of general relativity: Hierarchical Bayesian inference applied to a binary black hole population
本文用分层贝叶斯推断研究未建模偏心率对双黑洞族群引力波检验GR的系统偏差，发现其可造成错误违背信号，而将偏心率纳入波形后约束仅放宽至约2倍。
2024-05-11 astro-ph.HE gr-qc
Binary black hole coalescence in the extreme-mass-ratio limit: testing and improving the effective-one-body multipolar waveform
讨论了质量为$μ$和$M$的非自旋黑洞双星在极端质量比极限$μ/M=ν\ll 1$下发射的有效单体多极引力波的性质。我们把重点放在从准圆螺旋的过渡暴跌，合并和ringdown.We比较EOB波形的Regge-Wheeler-Zerilli（RWZ）波形计算使用双曲面层的方法，并提取在零无穷大。因为EOB波形在分析上跟踪早期螺旋中的大多数相位差，所以我们不允许波形之间的任何任意时间或相移。粒子的动力学，共同的波产生形式主义，是由领先的顺序${\cal O}(ν)$解析-图解辐射反应。EOB和RWZ波形具有约$5\times 10^{-4}$ rad的初始失相，然后在长螺旋（$\sim 33$轨道）期间保持非常精确的相位相干性，直到最后的稳定轨道，即$Δϕ/ϕ\sim -5.95\times 10^{-6}$，仅积累约$-2\times 10^{-3}$ rad。我们获得这样的准确性，而无需校准的分析图解的EOB波形的数值数据，这表明倾向的EOB波形的ISA为导向的研究。然后，我们通过在引力波振幅和相位中引入和调整准圆修正来改善合并前后EOB波形的行为。对于每个多极子，我们调整只有四个下一个准圆形参数，要求EOB和RWZ波形之间的兼容性在光环。合并时间前后的相位差小至$\pm 0.015$ rad，分数振幅一致率为2.5%。这表明，旁边的准圆形修正的相位可以是一个有用的成分EOB和数值…
2011-03-10 astro-ph.CO gr-qc
Tests of General Relativity with GW230529: a neutron star merging with a lower mass-gap compact object
Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理学研究所（爱因斯坦研究所））；Nikhef – National Institute for Subatomic Physics（尼赫夫国家亚原子物理研究所）；Institute for Gravitational and Subatomic Physics (GRASP), Utrecht University（乌得勒支大学引力与亚原子物理研究所（GRASP））；Queen Mary University of London（伦敦大学玛丽女王学院）；Department of Applied Mathematics and Theoretical Physics, University of Cambridge（剑桥大学应用数学与理论物理系）；Bar-Ilan University（巴伊兰大学）；Department of Physics, University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校物理系）；Institut für Physik und Astronomie, Universität Potsdam（波茨坦大学物理与天文学研究所）
利用GW230529信号测试广义相对论，通过允许对后牛顿系数的修正，发现信号与广义相对论一致，并对高斯-博内耦合提出更严格的限制。
2026-05-13 astro-ph.HE gr-qc
Comment on ``Velocity at the Schwarzschild Horizon Revisited'' by I. Tereno
在最近的预印本（astro-ph/9905144）中，Tereno试图在Kruskal黑洞的事件视界找到物理3速度（V）。这是在米特拉最近的工作（astro-ph/9904162）的背景下完成的，在那里，物质粒子的径向测地线，非物理地，在事件视界变为零。虽然泰雷诺没有找到r= 2 M时V的精确值，但他得出了V <1的结论。这是指出，参考方程。(13)根据Tereno的工作，由于他的delta =（r-2 M）/r随着r趋于2 M而趋于0，V确实趋于1。看来，泰雷诺的结论是驱动他无法设想适当的极限值的分数。同样，他认为，当两个速度接近1时，相对论的速度相加公式就失效了，这也是由于他同样的无能。特别是，我们的中心结果，史瓦西BH必须有M=0已获得独立的三个不同的考虑（gr-qc/9810038，astro-ph/9904162，163）。我们还在这里提供了在事件视界的自由降落速度必须等于在坐标系中光速的基本物理原因。然而，我们感谢Tereno第一次尝试科学地批评我们的相关工作。
1999-06-14 astro-ph gr-qc hep-th
Study of stationary rigidly rotating anisotropic cylindrical fluids with new exact interior solutions of GR. 5. Dust limit and discussion
本文是系列研究终篇，利用广义相对论新精确解综合分析了各向异性压力对稳态刚性旋转柱对称流体的引力影响，重新审视了因果性与能量条件等基本概念，并推导出对应于Lanczos-van Stockum解的尘埃解。
2022-09-12 gr-qc
