Three Puzzles with Covariance and Supertranslation Invariance of Angular Momentum Flux (with Solutions)
本文针对渐近平直时空中 Lorentz 荷通量的协变与超平移不变公式提出的三个谜题,给出协变公式以确定辅助自由度,并区分协变荷与正则荷的作用。
2024-04-08 gr-qc hep-th
Boundary conditions for Ashtekar-Barbero variables in the context of asymptotically flat spacetimes which lead to supertranslations at spatial infinity
针对Ashtekar-Barbero变量表述的广义相对论渐近平直情形,提出新宇称条件以解决标准条件无法产生非平凡超平移的问题,确保辛结构有限性并对比现有结果,明确其超曲面形变不变性保障方式。
2023-11-02 gr-qc hep-th
Logarithmic supertranslations as asymptotic symmetries of gravity at null infinity
Instituto de Ciencias Exactas y Naturales (ICEN), Universidad Arturo Prat(阿图罗·普拉特大学精确科学与自然学院);Facultad de Ciencias, Universidad Arturo Prat(阿图罗·普拉特大学理学院);Université Libre de Bruxelles and International Solvay Institutes(布鲁塞尔自由大学与国际索尔维研究所);Collège de France, Université PSL(法兰西公学,巴黎文理研究大学)
本文证明对数超平移在零无穷远处也是引力场的对称性,且其荷在空间与零无穷远交汇处匹配,从而确立渐近对称群包含对数超平移。
2026-09-11 hep-th
On supertranslation invariant Lorentz charges
本文受 FHT 工作启发,在 Beig-Schmidt 变量下构造了类空和类时无穷远处的超平移不变洛伦兹荷,并基于 CGW 的计算证明其与 CWY 在零无穷远处的定义一致。
2025-03-11 gr-qc hep-th
Supertranslations at Spatial and Timelike Infinities in the First-Order Formalism
该研究在一阶形式下放宽Ashtekar-Engle-Sloan边界条件,得到空间与类时无穷远超平移的标架、联络及哈密顿荷,验证其与度规方法结果一致。
2025-01-13 gr-qc hep-th
Supertranslations and Holographic Stress Tensor
在四维渐近平坦时空中,当使用双曲截断时,首阶边界度规必须与单位de Sitter度规共形。这种情况是非常不同的渐近AdS设置,其中允许选择一个任意的边界度量。在渐近平坦的上下文中改变边界度量,同时保持渐近对称群为庞加莱的最接近的方法是改变所谓的“超平移标架”ω。研究最多的选择对应于取ω= 0。在本文中,我们研究的后果,使替代选择。我们在协变相空间方法以及在全息重整化方法进行这种分析。我们表明,所有的选择ω是允许的意义上的协变相空间是很好的定义,无论我们如何选择固定超平移。壳上作用量和首阶边界应力张量对超平移标架不敏感。次高阶边界应力张量依赖于超平移坐标系,但只是在某种程度上,平移下的角动量变换继续保持,就像在狭义相对论中一样。
2012-02-16 gr-qc hep-th
The Kerr Memory Effect at Null Infinity
本文在Bondi–Sachs坐标下计算引力波撞击克尔黑洞在零无穷远处的记忆效应,将冲击波记忆视为BMS超平移,并定量给出事件视界上超转动荷因软超平移毛发而产生的变化。
2024-03-27 gr-qc hep-th
Supertranslations in the bulk of spacetime
Center for Joint Quantum Studies, Department of Physics, School of Science, Tianjin University(天津大学理学院物理系联合量子研究中心)
研究时空体中如何自然扩展超平移,通过空零超曲面族转变实现,统一零无穷远和黑洞视界处的超平移,计算了闵可夫斯基时空和四维史瓦西时空中的体超平移,发现新的与曲率相关的记忆效应及对光传播的影响。
2026-07-13 gr-qc hep-th
BMS Supertranslations and Memory in Four and Higher Dimensions
我们考虑了由引力辐射爆发引起的$d \ge 4$维偶维时空中的记忆效应。当$d=4$时,突发之前和之后的静止时期中的自然帧通过增强和超平移的组成而不同,并且该超平移表征“记忆效应”,即,由辐射爆发产生的试验粒子的永久位移接近无穷大。然而,我们表明,当$d > 4$,这种超翻译和相应的记忆效应消失。因此,当$d >4$时,自然会在零无穷大处施加更强的渐近条件,将渐近对称群还原为庞加莱群。相反,当$d=4$时,零无穷远处的渐近对称群必须取为BMS群。
2016-12-10 gr-qc hep-th math-ph
Asymptotic Symmetries at Spatial Infinity
本文在推广的Beig-Schmidt-Ashtekar-Romano框架下,放宽渐近变换的光滑性要求,从而在空间无穷远处增强渐近对称群,引入对数超平移,并补充了哈密顿形式的相关结果。
2025-10-09 gr-qc hep-th
Conservation law of super-Lorentz charges across spatial infinity
Université Libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学);International Solvay Institutes(国际索尔维研究所);Brussels Laboratory of the Universe (BLU-ULB)(宇宙布鲁塞尔实验室)
本文在引力散射假设下,利用渐近Bondi-Sachs场和Beig-Schmidt场给出超洛伦兹荷的超平移不变定义,并推导其在空间无穷远未来与过去之间的守恒律。
2026-09-14 gr-qc hep-th
Logarithmic supertranslations and supertranslation-invariant Lorentz charges
我们通过增加对数超平移来扩展BMS(4)群。这是通过放松度量及其在空间无穷远的共轭动量的边界条件来实现的,以便在渐近展开中允许精心设计的对数项,同时仍然保持作用的有限性。标准定理的哈密顿形式主义是用来推导(有限)生成的对数超平移。作为普通的超平移,这些依赖于角度的函数。普通和对数超平移,然后示出形成一个阿贝尔子代数与非零中心扩张。由于这个中心项,人们可以对代数的生成元进行非线性重新定义,使得纯超平移(球谐展开式中的$\ell >1$)和对数超平移在所有庞加莱生成元中具有消失括号,特别是在洛伦兹群的平凡表示中变换。对称代数则是庞加莱代数和由纯超平移和对数超平移(带中心扩张)形成的无限维阿贝尔代数的直和。因此,纯超平移在渐近对称代数中与标准庞加莱代数完全解耦。这特别意味着,人们可以提供一个角动量的定义,它显然没有超平移的含糊之处。一个中间的重新定义提供了一个部分解耦的纯和对数超平移。
2022-11-25 gr-qc hep-th
Supertranslations call for superrotations
我们回顾了最近的结果,渐近平坦时空在零无穷远的对称性。在更高的维度中,对称代数实现了庞加莱代数。在三维和四维中,除了自60年代以来已知的无穷小超平移之外,代数是均匀平衡的,因为也存在无穷小超旋转。给出了bms3和bms4代数的中心扩张的分类。应用和后果,以及未来的工作方向进行了简要说明。
2012-08-21 gr-qc hep-th
Conservation of asymptotic charges from past to future null infinity: Supermomentum in general relativity
我们证明了在过去的零无穷远上的BMS超平移及其相关的超动量可以与未来的零无穷远上的超动量相关,证明了Strominger对一类在Ashtekar和Hansen意义下渐近平坦的时空的猜想.使用一个圆柱形的3-流形的零和空间方向的方法对空间无穷远,我们施加适当的正则性条件的Weyl张量沿零方向接近空间无穷远。这个三维流形上的渐近爱因斯坦方程和正则性条件意味着过去零无穷远上的相关Weyl张量分量与未来零无穷远上的相关Weyl张量分量是对极匹配的。空间无穷远附近的完全无通量超平移的子代数提供了过去和未来零无穷远上的BMS-超平移之间的自然同构。这证明了在类时无穷远处,只要满足适当的条件,超动量的通量在经典引力散射过程中从过去到未来的零无穷远处是守恒的。
2019-03-29 gr-qc hep-th math-ph
Higher-Dimensional Supertranslations and Weinberg's Soft Graviton Theorem
根据最近关于d=4 BMS对称性的结果,重新考虑了d=2m+2维时空中引力理论的渐近对称性(m>1).将2m+2维温伯格软引力子定理重新表示为引力S矩阵的沃德恒等式.相应的渐近对称性被确定为2m+2维超平移。这些渐近对称性的替代衍生物作为保持有限能量的边界条件在零无穷大,并采取行动非平凡的物理数据的numeromorphisms。我们的结果不同于以前的分析,其较强的边界条件排除超平移d>4。我们发现,对于所有偶数d,超平移对称性在常规真空中自发破缺,并确定软引力子为相应的Goldstone玻色子。
2015-02-26 gr-qc hep-ph hep-th
Symmetries and charges of general relativity at null boundaries
本研究利用协变相空间形式研究零边界广义相对论的对称性,推导了零边界对称代数、局域荷与整体荷,证明超平移在所有零边界均有重要作用,为黑洞信息丢失问题研究提供支撑。
2023-07-13 gr-qc hep-th
Double-Copy Supertranslations
本文在卷积双拷贝框架下,证明麦克斯韦场的渐近对称性导出引力多重态的双拷贝超平移及无穷守恒荷,并揭示洛伦兹规范下对数次领头项对荷非零的关键作用。
2024-05-24 hep-th
Symmetries of asymptotically flat 4 dimensional spacetimes at null infinity revisited
有人认为,在零无穷远的4维渐近平坦时空的对称代数应该被视为具有无穷小局部共形变换的超平移的半直和,而不是像通常那样,与洛伦兹代数。因此,二维共形场论技术将在这一直接物理意义的背景下发挥与在三维反德西特引力中同样重要的作用。
2010-01-10 gr-qc hep-th
Classical central extension for asymptotic symmetries at null infinity in three spacetime dimensions
三维零无穷远处渐近平坦时空的对称代数是具有超平移阿贝尔理想的圆上的无穷小超同态的半直和。相关联的电荷代数示出承认Virasoro型密切相关的反德西特的情况下,一个非平凡的经典中心扩展。
2009-02-23 gr-qc hep-th
Relaxing the Parity Conditions of Asymptotically Flat Gravity
四维空间无穷远渐近平坦时空是由第一性原理定义的,没有对Weyl张量施加宇称条件或限制。证明了Einstein-Hilbert作用量在补充一个反常反项时是一个正确的变分原理,该反项打破了渐近平移、超平移和对数平移不变性.庞加莱变换以及超平移和对数平移都与代表渐近对称群的有限和守恒电荷有关。洛仑兹电荷和对数平移在调节器的变化下发生了剧烈的变化。洛仑兹电荷一般是渐近场的非线性泛函,但当宇称条件成立时,它可以简化为众所周知的线性表达式。我们还定义了一个协变相空间的渐近平坦的时空的宇称条件,但没有限制的外尔张量。在这个相空间中,反常在经典意义上不起动力学作用。超平移是纯规范,渐近对称群是期望的庞加莱群。
2012-12-07 gr-qc hep-th
Asymptotic symmetry algebra of Einstein gravity and Lorentz generators
本文证明在渐近平坦四维 Einstein 引力中,基于 Hamiltonian 形式主义和类光无穷远处分别提出的两种消除超平移歧义的 Lorentz 生成元重新定义方法是等价的。
2024-02-20 gr-qc hep-th
Asymptotic symmetries and charges at spatial infinity in general relativity
我们分析了$4$维渐近平坦时空中空间无穷远处的渐近对称性及其相关的电荷。我们使用Ashtekar和Hansen的协变形式,其中渐进场和对称性存在于$3$上--空间无限处的空间方向流形,由类时单位双曲面(或德西特空间)表示。使用协变相空间形式主义,我们推导出相应的电荷在空间无穷远的渐近超平移和洛伦兹对称性的公式。的动机,最终,证明这些费用与零无穷大定义的匹配-已被Strominger -我们不施加任何限制的选择的共形因子与以前的工作在这个问题上。由于我们使用了一般的共形因子,我们期望我们的电荷表达式将更适合于证明空间无穷远处的洛伦兹电荷与零无穷远处定义的洛伦兹电荷的匹配,就像最近对超平移电荷所做的那样。
2020-07-29 gr-qc hep-th math-ph
AdS$_3$ Carroll gravity: asymptotic symmetries and C-thermal configurations
研究负宇宙学常数下三维Carroll引力的渐近结构,构造广义BMS$_3$对称代数,引入带Carroll极值曲面的新解,并利用Chern-Simons表述分析其热性质与熵。
2025-06-23 gr-qc hep-th
Black hole memory effect
计算了瞬态引力激波在黑洞视界产生的记忆效应。正如霍金、佩里和斯特罗明格(HPS)所指出的那样,这样的引力波产生了黑洞几何的变形,从未来的零无穷大来看,这种变形被视为邦迪-梅茨纳-萨克斯(BMS)超平移。这导致了一个同形但物理上不同的几何结构,它与原始的黑洞的不同之处在于它们在无穷远处的电荷。在这里,我们给出了这个物理过程的补充说明,在近地平线区域看到的观察者徘徊在事件视界外。从这个角度来看,除了超平移,冲击波还引起视界超旋转。我们计算了相应的超旋荷,并证明了它的形式与HPS在无穷远处得到的形式一致。此外,还有一个超平移贡献的视界电荷,它衡量的熵变化的过程。然后,我们转向电和磁充电黑洞和推广的近视界渐近对称性分析爱因斯坦-麦克斯韦理论。这揭示了一个额外的无限维电流代数,它对视界超旋转起着非平凡的作用。最后,我们将黑洞记忆效应推广到Reissner-Nordström黑洞.
2018-09-19 hep-th
Conservation of asymptotic charges from past to future null infinity: Lorentz charges in general relativity
我们表明,与洛伦兹对称性在过去和未来的零无穷匹配的极限空间无穷在一类渐近平坦的时空的渐近收费。这些时空都服从阿什提卡-汉森关于零和空间无穷远处渐近平坦性的定义,并满足我们明确列出的一组附加条件。结合早期关于超平移荷匹配的结果,这表明所有过去和未来零无穷大上的邦迪-梅茨纳-萨克斯(BMS)荷在这类时空中的空间无穷大极限中匹配,证明了斯特罗明格提出的关系。假设在类时无穷远处满足额外的适当条件,这证明了在这些时空中的任何经典引力散射过程中,所有BMS电荷的通量都是守恒的。
2022-08-03 gr-qc hep-th
Finite actions and asymptotic charges at null infinity for any spin
该研究针对任意自旋无质量场,确定了满足类超平移渐近对称性边界条件、可重整化自由在壳作用量的边界项,聚焦任意时空维度的零无穷远,并评述了对应渐近荷的重整化。
2025-10-22 hep-th
Asymptotically flat spacetimes with BMS$_3$ symmetry
我们构建了3维渐近平坦时空的相空间,形成了由超平移和超旋转组成的BMS群的体度量表示。渐近对称群是BMS群在零无限和空间无限的唯一副本。BMS相空间服从全息因果关系的概念,并且可以由边界零场参数化。这将自动导致对映识别的散装领域之间的过去和未来的零无限的情况下,一个全球性的圆锥形缺陷。
2017-05-17 gr-qc hep-th
Null to time-like infinity Green's functions for asymptotic symmetries in Minkowski spacetime
我们详细阐述了格林函数,出现在[1,2]时,推广,从无质量到有质量的粒子,软定理和沃德恒等式大规范对称性之间的各种等价。我们分析了这些格林函数的相当详细,并表明它们形成了一个层次的功能,描述“边界散装”传播大$U(1)$规范参数,超平移和球矢量场分别。作为一个一致性检查,我们验证了格林函数相关联的大的仿射映射的庞加莱群在零无穷大的庞加莱群在类时无穷大。
2015-09-04 hep-th
Aspects of the BMS/CFT correspondence
在回顾了AdS 3/CFT 2对应中涉及的对称性和经典解之后,我们对3维和4维的零无穷大渐近平坦时空进行了类似的分析。在二维共形场论的精神下,四维零无穷远处渐近平坦时空的对称代数被视为具有无穷小局部共形变换的超平移的半直和,而不是像通常那样,具有洛伦兹代数。作为第一个应用,我们推导出如何对称代数实现的解决方案空间。特别地,我们计算了Bondi的新闻张量、质量和角动量在局部共形变换下的行为。
2010-04-15 gr-qc hep-th
Asymptotic symmetries and charges at null infinity: from low to high spins
温伯格著名的因式分解定理适用于任意整数自旋的软量子。假设麦克斯韦方程组和渐近平坦空间的无穷维渐近对称群使S矩阵不变,则对于自旋1和2,同样的结果已经被重新推导出来。另一方面,对于更高的自旋,没有这样的无限维渐近对称性是已知的,相应地,没有温伯格定理的先验推导可以证明。在这篇文章中,我们回顾了$D=4$中高自旋超平移和超旋转的识别,以及它们与温伯格结果的联系。虽然我们所遵循的过程在任何$D$中都可以证明是一致的,但在$D>4$中,渐近对称群并没有无限维的增强,因此留下了许多未解的问题。
2018-08-04 gr-qc hep-th
The Wald-Zoupas prescription for asymptotic charges at null infinity in general relativity
我们使用Wald和Zoupas发展的形式主义,在真空广义相对论中的渐近平坦时空中,在零无穷远处导出与Bondi-Metzner-Sachs对称性相关的电荷和通量的显式协变表达式。我们的表达式在零无限的非平稳区域,是本地和协变的,保形不变的,是独立的选择叶的零无限和选择的扩展的对称远离零无限。虽然类似的表达式已经出现在以前的文献中Bondi-Sachs坐标(我们比较我们自己的),这样的坐标选择掩盖了这些属性。我们的协变表达式可以用来获得电荷公式在任何选择的坐标在零无穷大。我们还包括详细的比较与其他表达式的费用和通量,已出现在文献中:Ashtekar-Streubel通量公式,Komar公式,以及链接和扭量收费公式。这样的比较更容易执行使用我们的明确的表达,而不是那些出现在原来的工作Wald和Zoupas。
2022-03-31 gr-qc hep-th
Asymptotic symmetries in spatially flat FRW
我们在未来的零无穷远处对渐近减速的空间平坦FRW时空进行了离壳处理。我们得到的超平移和超旋转的渐近的超同构是一致的FRW的全球对称性,我们计算如何在他们的渐近数据进行了转换。进一步,我们详细研究了这些超同态在一些简单背景下的作用,包括未扰动的FRW和Sultana-Dyer黑洞。特别是,我们研究这些转换如何作用于几个宇宙扰动背景。
2021-07-21 gr-qc hep-th
Covariant Counterterms and Conserved Charges in Asymptotically Flat Spacetimes
最近的工作表明,在引力作用量中加入一个适当的协变边界项,可以得到一个定义良好的渐近平坦时空的变分原理,从而得到空间无穷远处守恒量的自然定义。在这里,我们将这样的结果与其他形式联系起来,明确地表明:(1)对于时空维$d \ge 4$,上述协变作用量的标准形式正是ADM作用量,具有熟悉的ADM边界项;(2)对于$d=4$,由反项方法定义的守恒量与空间无穷远处的Ashtekar-Hansen守恒荷精确一致。
2006-07-26 gr-qc hep-th
Asymptotic conformal symmetry at spatial infinity
本文研究了在渐近共形平坦时空的渐近对称群中加入空间共形对称的效应。结果表明,除了BMS组,只有膨胀的空间共形生成元保持相应的边界条件下的超曲面变形共形不变。我们证明了,为了获得(i)一个定义明确的辛结构和(ii)一个有限的和(iii)可积的保守电荷,这些条件同时满足时,承认Regge-Teitelboim和扭曲Henneaux-Troessaert宇称条件,后者也包含超平移不变性。守恒膨胀电荷包含非零项,与场变量无关,在边界上产生非零效应。膨胀对称也改变了ADM质量,这是共形对称的另一个物理效应。
2019-12-20 gr-qc hep-th
Leaky covariant phase spaces: Theory and application to $Λ$-BMS symmetry
本论文旨在利用协变相空间方法对广义相对论中任意宇宙学常数的辐射相空间进行统一描述。我们首先考虑一般渐近局部(A)dS时空在Starobinsky/Februaryman-Graham规范的泄漏边界条件。边界结构允许波动,并在边界处起着产生一些引力辐射通量的源的作用。利用全息重整化方法得到了整个边界元同态和Weyl重标度类的有限表面电荷。然后,我们提出了一个边界规范固定隔离的辐射边界自由度,而不约束的柯西问题在渐近dS时空。剩余规范变换构成无限维$Λ$ -BMS代数体,它在平坦极限下退化为光滑超平移和超洛伦兹变换的广义BMS代数.重复的分析中,我们确定的类似物的邦迪新闻,质量和角动量方面的存在下,一个宇宙学常数。我们给出了一个处方来执行平坦的相空间的极限,并演示了如何使用这种连接重整化相应的相空间的渐近局部平坦时空在零无穷远,包括光滑的超洛伦兹变换。在这种情况下,我们讨论了记忆效应与超洛伦兹真空跃迁,并最终提供了一个新的定义的BMS收费的通量是兼容的软定理。
2021-12-14 gr-qc hep-th
Covariant ${\barμ}$-scheme effective dynamics, mimetic gravity, and non-singular black holes: Applications to spherical symmetric quantum gravity and CGHS model
本文提出了一种新的$\barμ$方案,在圈量子引力(LQG)的球对称扇区中计算哈密顿有效动力学.有效动力学通常是协变的,如从协变拉格朗日量导出的。拉格朗日量属于四维扩展的拟引力拉格朗日量类。我们将有效动力学应用于宇宙学和黑洞。有效动力学再现了非奇异环量子宇宙学(LQC)有效动力学。从有效动力学出发,我们得到了非奇异的黑洞解,它除了球对称性之外还具有killing对称性,并且在无穷远处渐近地约化为Schwarzschild几何。黑洞时空解决了经典奇点,并在未来无穷远处的黑洞内部渐近地接近Nariai几何$\mathrm{dS}_2\times S^2$。由此产生的黑洞时空具有完全的未来零无限$\mathscr{I}^+$。由于广义协方差,有效动力学可以在光锥规范中重新表述。我们将协变的$\barμ$ -方案有效动力学推广到Callan-Giddings-Harvey-Strominger(CGHS)模型,并将光锥公式应用于具有零壳坍缩的CGHS黑洞解.我们专注于沿空壳投射的有效动力学。结果表明,与CGHS模型中的发散相反,该模型中的标量场的曲率和导数都是有限的。
2022-12-08 gr-qc hep-th
Logarithmic soft graviton theorems from superrotation Ward identities
该研究证明软引力子定理的对数单圈修正可由超旋转Ward恒等式导出,通过分析辐射相空间和通量,并处理引力修饰场,同时考虑大质量粒子情形。
2025-04-24 gr-qc hep-th
Asymptotic structure of the Pauli-Fierz theory in four spacetime dimensions
在四维时空中研究了Pauli-Fierz理论在空间无穷远处的渐近结构。给出了无质量自旋$2$场在无限维非平凡“不适当”规范对称性下不变的边界条件。这些边界条件的兼容性与洛仑兹助推下的理论的不变性是一个微妙的问题,深入研究,并导致识别不适当的规范对称性与纯BMS超平移。它也显示了如何刚性庞加莱变换和不适当的规范对称性的自由保利-菲耶茨理论合并到完整的BMS组作为一个开关的引力耦合。与无质量自旋$1$的情况相反,在那里,助推下的不变性以不同的方式实现,并且最近已经展示了自由和相互作用情况之间的重要差异,自由Pauli-Fierz理论和广义相对论在空间无穷远处表现出非常相似的行为。
2020-07-24 gr-qc hep-th
On the uniqueness of solutions to gauge covariant Poisson equations with compact Lie algebras
本文在规范势的相当一般的光滑性条件下,证明了在任意半单紧李代数${\bf g}$中取值的规范势,如果存在规范协变Laplace方程的(${\bf g}$ -值)解,且该解在空间无穷远处为零,则在1,2,3,…空间维数,则解为零。当李代数仅仅是紧的时,这个结果也是有效的。因此,规范协变泊松方程的解唯一地由其在空间无穷远的渐近径向极限决定。在一维或二维空间中证明了一个相关的结果,即如果规范协变拉普拉斯方程的解存在,且在空间无穷远处是无界的,但其范数的渐近增长满足一定的维数依赖条件,则所讨论的解是协变常数。
2005-02-10 hep-th
Carroll-Cotton Tensors and Gravitational Radiation at Null Infinity
École polytechnique, Centre National de la Recherche Scientifique – Unité Mixte de Recherche 7644, Institut Polytechnique de Paris(巴黎综合理工学院,法国国家科学研究中心联合研究单位7644,巴黎理工学院);Université Libre de Bruxelles and International Solvay Institutes(布鲁塞尔自由大学和国际索尔维研究所);International School for Advanced Studies (SISSA)(高级国际研究学院(SISSA));Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Trieste(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部);Université de Mons(蒙斯大学)
该研究通过规范共形卡罗尔代数定义卡罗尔-科顿张量,数学上用于量化卡罗尔几何共形平坦偏差,物理上可描述四维渐近平直时空共形边界的引力辐射自由度,是量化引力波发射非稳态偏差的自然几何对象。
2026-09-25 gr-qc hep-th
Asymptotic structure of the Rarita-Schwinger theory in four spacetime dimensions at spatial infinity
我们研究了在空间无穷远的四维时空中,自由Rarita-Schwinger理论的Hamilton形式的渐近结构。我们施加边界条件的自旋3/2字段下的非平凡的渐近费米子对称性的无限维(阿贝尔)代数不变。这组边界条件与洛伦兹助推下理论的不变性的相容性要求在哈密顿作用量中引入边界自由度,沿着电磁线。这些边界自由度修改辛结构的表面贡献出现除了标准的大块。庞加莱变换则有明确定义的(可积的,有限的)正则生成元。此外,我们还进一步扩展了非正常费米子规范对称性,它们也是定义良好的正则变换,并被无穷远处两个独立的角相关旋量函数所参数化,从而得到一个具有中心荷的无限维费米子代数.接下来,我们将分析扩展到超对称自旋$(1,3/2)$和自旋$(2,3/2)$多重态。首先,我们给出了自旋- $(1,3/2)$多重态上的超庞加莱代数的正则实现,它被分别与电磁场和Rarita-Schwinger场相关的角度依赖玻色子和费米子非正常规范对称性的无限维阿贝尔代数一致地增强。然后对自旋- $(2,3/2)$多重态进行类似的分析,以获得超庞加莱代数的正则实现,这种正则实现被自旋- $2$场的阿贝尔反常玻色子规范变换(BMS超平移)和自旋- $3/2$场的阿贝尔反常费米子规范变换一致地增强。
2021-02-19 gr-qc hep-th
Asymptotic dynamics and charges for FLRW spacetimes
我们调查的渐近减速和空间平坦FLRW时空在未来零无穷大。我们发现,通过放松边界条件,可以将渐近同态的渐近代数扩展到最近发现的渐近平坦时空的Weyl-BMS代数。这个代数在宇宙学背景下保持不变形,与BMS代数以前的扩展相反。然后,我们研究了渐近FLRW时空有限通量的运动方程,并表明动力学是完全由源的能量动量张量的约束。最后,我们提出了一个表达式的电荷与宇宙学超平移和其演化方程的特点所产生的哈勃-勒梅特流的新贡献。
2023-02-08 gr-qc hep-th
Note on asymptotic symmetry of massless scalar field at null infinity
本文推广了无规范对称性理论的渐近对称性概念,通过哈密顿分析和协变相空间两种方法推导了无质量标量场在类光无穷远处的对称性,结果与对偶2-形式场及标量软定理的已有结论一致。
2023-10-25 gr-qc hep-th
BMS-like symmetries in cosmology
渐近平坦时空中的无穷大是一个丰富的数学结构;包括BMS群和Bondi news张量,允许人们严格研究引力辐射。然而,FLRW时空不是渐近平坦的,因为它们的应力-能量张量衰减得不够快,实际上在零无穷远处发散。这类包括物质和辐射主导的FLRW时空。我们定义了一类时空,其在零无穷远的结构类似于FLRW时空:允许应力-能量张量发散,保形因子在零无穷远不光滑。有趣的是,对于这类更大的时空,渐近对称代数与BMS代数相似但不同构,特别是对称代数是超平移和洛伦兹代数的半直和,但它没有任何优先平移子代数。未来的应用包括研究FLRW中的引力辐射的完整的非线性理论,包括宇宙记忆效应,也在这个框架中的渐近电荷。
2020-11-11 gr-qc hep-th math-ph
A double copy for asymptotic symmetries in the self-dual sector
在光锥表述中,我们给出了Yang-Mills(YM)和引力的自对偶扇区的对称性的双拷贝构造。我们发现了一个无限的双拷贝可构造对称集。我们专注于两个家庭,对应于引力方面的剩余的超同态。对于第一个,我们发现新的非微扰双拷贝规则的批量。第二族有一个更引人注目的结构,因为非微扰引力对称性是从YM侧的微扰定义的对称性获得的。在零无穷大,我们发现的YM起源的子集的扩展Bondi-Metzner-Sachs(BMS)对称性,保持自对偶条件。特别地,全纯大规范YM对称被双重复制到全纯超平移。我们还确定了单副本的超旋转与某些非规范YM变换,据我们所知,以前没有在文献中。
2021-12-21 gr-qc hep-th
A note on dual gravitational charges
对偶引力荷最近已被计算从霍尔斯特项的四分体变量使用协变相空间方法。我们强调,他们起源于一个确切的3-形式的四分之一辛潜力,没有类似的度量变量。因此,存在一个选择的四辛势,设置对偶电荷为零。这种观察依赖于协变相空间方法的模糊性。为了更好地阐明对偶贡献,我们使用Kosmann变分来计算(准局部)任意单同态的哈密顿电荷。我们得到一个公式,全面说明了为什么双重贡献的哈密顿费用:(i)消失的精确等距和渐近对称性在空间无穷远;(ii)持续渐近对称性在未来的零无穷远,除了通常的BMS贡献。最后,我们指出,对偶引力荷可以同样地使用Barnich-Brandt处方的基础上同调的方法,并适用于相同的考虑渐近对称性。
2020-11-03 gr-qc hep-th
The Asymptotic Behavior of Massless Fields and the Memory Effect
我们研究了d \geq 4维闵可夫斯基时空(包括偶维和奇维)中无质量标量场、电磁场和线性化引力场在零无穷远附近的行为,假设这些场在1/r中有适当的展开.我们还研究了在所有维度d \geq 4中零无穷大附近渐近平坦的非线性引力扰动的行为。然后我们考虑了完全非线性广义相对论中的记忆效应。我们表明,在偶数维,记忆效应首先出现在库仑秩序-即,order 1/r^{d-3}--并且可以自然地分解为“空内存”和“普通内存”。记忆与一个能量流到零无穷大有关。我们表明,普通的内存与度量未能在一个顺序更快的下降比库仑在过去和/或未来是固定的。在奇数维,我们表明,总的记忆效应在库仑秩序和较慢的下降总是消失。可编程存储器总是“标量类型”,但普通存储器可以是任何类型(即,标量、向量或张量)类型。在4维时空中,我们给出了一个线性引力的明确例子,它产生了一个非平凡向量(即,磁宇称)1/r级的普通记忆效应。我们表明,标量存储器是由一个单同态描述,向量和张量存储器不能。在d=4维,我们表明,有一个密切的关系之间的记忆和与超平移的电荷和通量的表达式。我们分析的解决方案,是固定在库仑秩序的行为,并显示这些建议“对映匹配”之间的未来和过去的零无限,从而产生守恒定律。分析了量子引力中“出”态的记忆发散与红外发散之间的关系,解释了“软定理”的本质。
2019-04-04 gr-qc hep-th
Charges for Hypertranslations and Hyperrotations
超平移和超旋转是平坦空间的渐近对称性,在熟悉的超平移和超旋转之上。它们是在arXiv:2205.01422中通过在特殊双折射(SDN)规范中工作而发现的,其中$\mathscr{I}^{+}$和$\mathscr{I}^{-}$沿着$null$方向接近。人们在那里观察到,虽然与这些自同态相关的头发自由度出现在协变表面电荷中,但自同态本身却没有。这使得它们的地位在某种程度上介于整体对称性和平凡规范变换之间,使得解释变得模棱两可。在本文中,我们重新审视了arXiv:2205.01422中考虑的衰减,这些衰减在传统的双零坐标中严格地子导出Minkowski。我们确定了一类新的下降,这一假设是放松的,但其收费仍然有限。值得注意的是,主导行为仍然是黎曼平坦的,表明这些是软模式。有了这个更精确的渐近平坦性的定义,我们表明,领先的超平移和领先的超旋转明确地显示在收费。这使得它们成为SDN规范中渐近平坦的爱因斯坦引力的真正的全局对称性。我们写下包含BMS代数的渐近Killing向量的新代数。
2023-01-11 gr-qc hep-th
Extensions of the asymptotic symmetry algebra of general relativity
我们考虑最近提出的Bondi-Metzner-Sachs代数的扩展,以包括(2)-球面上的任意无穷小的代数同态。为了实现这一扩展代数的渐近对称性,我们工作的扩展类时空中的非物理度量在零无穷大是不普遍的。我们表明,这些扩展对称的辛电流评估是发散的零无穷大的限制。我们还表明,这种分歧不能被删除的辛电流的局部和协变的重新定义。这意味着这样一个扩展的对称代数不能在零无穷远的真空广义相对论的相空间上实现对称,并且相应的渐近电荷是不明确的。然而,论证中可能的漏洞是辛电流可能不需要是协变的,以具有协变辛形式。我们还表明,扩展代数没有一个首选的子代数的翻译,因此不承认一个普遍的定义邦迪4-动量。
2020-01-03 gr-qc hep-th math-ph
Energy Detectors and Asymptotic Symmetries
本文研究了四维规范理论与引力中在类光无穷远的能量探测器算符,推导了其算符乘积展开的普适结构,并证明 $Δ=2$ 粒子数算符由软流乘积决定,从而建立了探测器可观测量与天体全息软扇区的直接联系。
2025-10-31 gr-qc hep-th
Renormalization of conformal infinity as a stretched horizon
本文研究了偶数维渐近平直时空,通过共形紧致化将渐近类光无穷描述为拉伸视界,引入Carrollian应力张量,并为渐近辛势提供协变重整化方案以获得有限的辛通量和渐近荷。
2024-10-17 gr-qc hep-th
A twistorial description of BMS symmetries at null infinity
我们描述了渐进平坦时空在零无穷远处的渐进BMS对称性的一种新的两层结构。我们将BMS扭量定义为通常时空扭量方程的某些组成部分的旋量解,这些组成部分限制在零无穷大。BMS扭子空间是无限维的。我们表明,给定两个BMS扭曲的对称张量积可以用来生成(复杂的)向量场是无穷小BMS对称的零无穷。在这个意义上,BMS扭转是BMS对称性的“平方根”。我们还表明,这些BMS扭量方程可以写成一对协变旋量值方程,这是完全由零无穷大的内在普遍结构。
2022-01-05 gr-qc hep-th math-ph
An asymptotic proof of the classical log soft graviton theorem
Instituto de Física, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República(乌拉圭共和国大学工程学院物理研究所);Instituto de Física, Facultad de Ciencias, Universidad de la República(乌拉圭共和国大学理学院物理研究所)
本文通过渐近方法推导了经典对数软引力定理,揭示了未来与过去硬成分不对称性的起源。
2026-03-10 gr-qc hep-th
(2+1) Dimensional Black Hole and (1+1) Dimensional Quantum Gravity
在自旋(2+1)维黑洞的Chern-Simons规范理论表述中,我们可以把视界和空间无穷远作为边界。我们得到的行动引起的两个边界,应用Faddeev和Shatashvili程序。在视界边界上引起的作用正是规范的$SL(2,R)/U(1)$ Wess-Zumino-Witten(WZW)模型,以前已经在(1+1)维中与洛伦兹签名黑洞一起研究过。在空间无穷远边界上的作用量也是一个规范$SL(2,R)$ WZW模型,它等价于(1+1)维量子引力的协变作用量Liouville模型.因此,(2+1)维黑洞与(1+1)维的量子引力密切相关。
1998-09-28 gr-qc hep-th