Non-locality and gravitoelectromagnetic duality
广义相对论的弱场史瓦西解和NUT解是引力电磁对偶的,除了在正$z$轴上。非定域性的存在削弱了这种对偶性,并在正$z$轴周围的涂抹区域内违反了它,其典型的横向尺寸由非定域性的尺度给出。我们恢复一个精确的非局部引力电磁对偶无处不在通过一个明显的对偶修改的线性化非局部场方程。在非定域性消失的极限下,我们恢复了弱场广义相对论的著名结果。
2021-03-18 gr-qc
Unimodular gravity and the gauge/gravity duality
幺模引力可以用公式表示,使得横模同态和外尔变换是该理论的对称性。对于这个公式的么模重力,我们工作了两点和三点$h_{μν}$的贡献,在壳经典重力作用在领先的近似和一个欧几里德AdS背景。我们的结论是,由于IR发散接触项的存在,这些贡献与用广义相对论得到的结果不一致。减去这些IR发散项,得到了单模引力和广义相对论相同的IR有限结果。单模引力和广义相对论在规范/引力对偶性方面的等价性因此以一种非平凡的方式出现。
2022-11-03 gr-qc hep-th
Wave Mechanics and General Relativity: A Rapprochement
使用精确解,我们表明,它是在原则上可以把波和粒子的表示相同的基本几何,从而解决了问题的波粒二象性。
2006-01-16 gr-qc
No U(1) 'electric-magnetic' duality in Einstein gravity
本文通过规范不变论证证明爱因斯坦引力中不存在U(1)电磁对偶,指出引力子和胶子散射振幅在树图阶即违反螺旋度守恒,但对偶在包含真空D型解的部分解空间内仍成立。
2024-04-30 gr-qc hep-th
On General Relativity extension
通过对黎曼曲率张量对偶性质的仔细分析,指出了将爱因斯坦的广义相对论推广到非交换杨-米尔斯理论的可能性。该理论的运动方程是曲率张量的Yang-Mills方程。爱因斯坦方程(宇宙学项作为积分常数出现)包含在所提出的理论中。新的是,现在的引力场是不是特别确定的物质能量动量,但可以拥有自己的非爱因斯坦动力学(真空涨落,自相互作用),这通常是一个属性的非阿贝尔规范场。由于物质能量-动量或真空涨落而产生的引力方程是强加在黎曼张量上的副条件,就像自对偶条件一样。
2004-11-15 gr-qc hep-th
The gravity/CFT correspondence
广义相对论可以用空间外尔不变的规范理论来表述,称为形状动力学。使用这个公式,我们建立了一个“散装/散装”的对偶引力和Weyl不变理论的类空柯西超曲面。这种对偶性有两个直接的结果:i)它简单地导致了广义相对论和边界CFT之间相应的“体/边界”对偶性,ii)边界可以用规范不变的方式定义。此外,相应的体积/边界对偶性足以解释大部分支持规范/引力对偶性的证据,并为AdS/CFT对应提供了独立的证据。
2013-01-10 gr-qc hep-th
Wave-particle duality and the zitterbewegung
在以前的工作中,Hamilton-Jacobi方程已经与广义相对论的度规联系起来,并被证明是量子力学的广义狄拉克方程。这就给了波粒二象性一个自然的定义。这个理论现在被进一步发展,以表明一个以速度v运动的自由无自旋量子粒子服从电磁学的标准波动方程。我们还讨论了zitterbewegung问题及其关系的各向同性的影响。此外,它表明,理论是一致的,由哈密顿-雅可比函数定义的动量的前提是存在一个通用参数内部的系统定义为dt/m(t)的粒子质量,其中t有时间单位和m = m(t)有质量单位。
2021-07-19 gr-qc quant-ph
On Non-Linear Quantum Mechanics, Space-Time Wavefunctions, and Compatibility with General Relativity
在以前的论文中,我阐述了非线性薛定谔量子力学作为测量问题的解决方案。在这里,我表明,NLQM是兼容的爱因斯坦的广义相对论。弯曲时空的延伸假设采用“时空波函数”(有时称为“多重时间波函数”)和一些额外的代数结构:补充爱因斯坦度量张量的“双张量”。即使没有质量项,这种物质也可能违反强能量条件,这可能与黑洞内奇点的形成有关。
2020-08-19 gr-qc quant-ph
Gravitation and Duality Symmetry
通过将Hodge对偶算子推广到焊接束的情况,并在广义相对论的远程平行等效背景下工作,对引力的二元对称性进行了分析。虽然基本结论是,至少在一般情况下,引力不是对偶对称的,但在一个特殊的理论中,这种对称性得到了体现。它是一个自对偶(或反自对偶)的遥平行引力,由于它对费米子与引力的相互作用没有贡献,因此挠率的纯张量部分被假设为零。随后的费米引力相互作用被发现是手征的。由于对偶性与可重整性密切相关,这个理论最终可能比平行引力或广义相对论更适合重整化。
2005-05-16 gr-qc hep-th
Principle of equivalence and wave-particle duality in quantum gravity
本次演讲介绍:(a)量子力学引起的对等效原理的违反,(b)引力引起的对波粒二象性的修正。在这方面,我注意到,广义相对论的预言与观测到的双星发射的引力波引起的能量损失之间的一致性,就像量子电动力学的预言与原子中兰姆位移的测量值之间的一致性一样令人印象深刻。然而,广义相对论尚未产生成功的量子化理论。人们普遍认为,这两种理论在某种深层次上是不相容的。问题是:在哪里?在这里,我表明,广义相对论和量子力学理论的概念基础是如此丰富,他们建议具体的修改到对方的界面区域。具体来说,我认为量子态,没有经典的对应,并表明,这种状态必须进行一个固有的违反等效原理。另一方面,我表明,当引力效应被纳入量子测量过程中,必须引起的德布罗意的波粒二象性的引力引起的修改。对这两种理论基础的修改远远不是原则上的修改。这些都赋予了严重的影响,早期宇宙的理解,在某些情况下,可以在地面实验室进行探索。
2000-09-11 gr-qc
Aspects of Duality in Cosmology
本文的第一部分,出于通俗的目的,简要介绍了爱因斯坦的广义相对论、暗物质、暗能量、弦论、量子引力和广义引力理论的基本概念。本研究的核心是选取一类具有标度因子对偶变换的f(R)引力理论。这个理论的出发点是玻色弦论导出的有效引力理论,称为树级有效引力理论。结果表明,该理论可以归结为一类f(R)引力理论(修正的爱因斯坦广义相对论)。将FLRW度规作为这类$f(R)$理论的解,利用Noether对称性方法,发现该宇宙学模型具有类似于Gasperini和Veneziano的Pre-Big Bang宇宙学的标度因子对偶性.
2016-11-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Standing waves in general relativity
提出了广义相对论中引力波的协变定义。
2019-09-26 gr-qc
Dual geometries and spacetime singularities
几何对偶性的概念在Brans-Dicke理论和广义相对论的背景下讨论。它表明,在某些特定的解决方案,时空奇点,出现在通常的黎曼广义相对论可能会避免在其对偶表示(Weyl型广义相对论)。这种对偶表象提供了一个无奇点的世界图景,它在物理上等价于经典的广义相对论图景。
2000-02-21 gr-qc
Exact Solution of a Linear Wave Equation in Cosmological General Relativity
基于宇宙学广义相对论,提出了一个线性二阶波动方程。基于高斯超几何函数,证明了波动方程是精确可解的。
2005-09-28 gr-qc
AdS/CFT Duality User Guide
这是一本关于AdS/CFT对偶性在“现实世界”中的应用的教科书的草稿/更新版本,适用于粒子物理学的研究生和其他领域的研究人员。这本书的目的是提供背景材料,如弦论,广义相对论,核物理,非平衡物理学,和凝聚态物理,以及在一个单一的教科书AdS/CFT对偶的一些关键应用。内容包括:(1)介绍,(2)广义相对论和黑洞,(3)黑洞和热力学,(4)强相互作用和规范理论,(5)通往AdS/CFT的道路,(6)AdS时空,(7)AdS/CFT -平衡,(8)AdS/CFT -添加探针,(9)非平衡物理基础,(10)AdS/CFT -非平衡,(11)其他AdS时空,(12)对夸克-胶子等离子体的应用,(13)相变的基础,(14)AdS/CFT -相变,(15)练习。
2016-08-31 cond-mat.str-el gr-qc hep-ph
A duality between curvature and torsion
康普顿波长和史瓦西半径在这里被认为是一个统一的长度尺度的极限情况。使用这个长度,它表明,狄拉克方程和爱因斯坦方程的质点的基本理论,其中包括扭转的极限情况。我们表明,在这个基础理论的小质量之间的引力相互作用是弱于牛顿引力。我们解释了为什么Kerr-Newman黑洞和电子都具有相同的非经典旋磁比。我们提出了曲率和挠率的对偶性,并证明了广义相对论和平行引力分别是ECSK理论的大质量和小质量极限。我们证明了小尺度的扭转效应可以用现有的技术进行测试。
2018-03-31 gr-qc hep-th quant-ph
Black holes and gravitational waves sourced by non-linear duality rotation-invariant conformal electromagnetic matter
麦克斯韦方程组在对偶旋转和保角变换下都是不变的。最近,Bandos、Lechner、Sorokin和Townsend发现了电动力学的非线性广义化,它同时具有这两种对称性。我们把这个理论与广义相对论结合起来,用一个清晰的物理解释来探索自引力的结构。我们发现了带电黑洞和精确的引力波。黑洞的几何形状是Reissner-Nordström,然而,非线性参数作为一个筛选因子,允许极端的配置,其中的黑洞的质量小于其电荷。此外,我们还讨论了双折射现象,并确定了与光子传播相关的光学度量。
2020-11-21 gr-qc
de Broglie waves as the "Bridge of Becoming" between quantum theory and relativity
有人假设德布罗意的“物质波”为闵可夫斯基时空提供了反实体论或关系论的动力学基础。的同时性的相对性被看作是德布罗意振荡的效果与基本的相对性假设,而有限的静止质量的色散关系引起的分化的空间和时间轴。因此,时空被视为不是基本的,而是从量子水平涌现出来的。Solov'ev的一个结果表明,时间在量子水平上不是一个适用的概念,这一结果被引用来支持这一主张。最后,注意到德布罗意波可以被看作是Elitzur和Dolev(2005)讨论的“成为的桥梁”。
2011-07-14 gr-qc physics.hist-ph quant-ph
On a wave map equation arising in general relativity
这篇论文已被作者撤回。该论文已被接受出版在纯粹与应用数学通讯。
2003-08-28 gr-qc
Conformal geometrodynamics regained: gravity from duality
从“第一原理”出发,有几种方法可以建立广义相对论:爱因斯坦的原始推导,洛夫洛克从数学角度对爱因斯坦张量的特殊性质的研究结果,以及霍曼-库查西-泰特尔博伊姆从时空对称性出发推导出该理论的哈密顿形式,仅举几例。在这里,我提出了一套不同的第一性原理,以在正则框架中获得广义相对论,而不以任何方式预先假定时空。我首先要求标量空间协变约束的一致传播。我发现,到一定程度的衍生品(四个空间和两个时间),有大家庭的这种一贯传播的约束。然后,我寻找这样的约束对,可以规范固定对方,形成一个理论,每个\emph{space}点有两个动力学自由度。这一要求在i)CMC规范(具有任意(有限的,非零的)光速,以及一个额外的约克时间线性项)或ii)哈勃参数是共形谐波的规范中挑出ADM哈密顿量。
2014-09-06 gr-qc hep-th
A no-go study on gravitational helicity in connection variables
School of Mathematics & Physics, Yancheng Institute of Technology(盐城工学院数学与物理学院);University of Science and Technology Beijing(北京科技大学)
利用协变相空间方法,通过Ashtekar变量构造对偶变换并导出与Nieh-Yan拓扑项相关的守恒引力螺旋度。
2026-09-02 gr-qc
The Near-Linear Regime of Gravitational Waves in Numerical Relativity
我们报告了一个系统的研究引力波的动力学在全三维数值相对论。我们发现,存在着一个有趣的政权在参数空间的波配置:一个近线性的政权,其中的波的振幅是足够低的,人们预计从平坦时空的几何偏差是可以忽略不计的,但尽管如此,非线性可以激发不稳定的模式的爱因斯坦演化方程导致的度规函数发展失控。这对数值相对论的影响进行了讨论。
1996-10-24 gr-qc
The angular momentum of plane-fronted gravitational waves in the teleparallel equivalent of general relativity
本文在广义相对论的遥平行等效框架下给出了引力角动量的简化表达式。该表达式来自于TEGR的哈密顿公式的约束方程。我们将这个表达式应用于计算任意三维空间体积$V$中的平面前引力波的角动量,并将所得结果与线性化引力波的结果进行比较。
2014-02-21 gr-qc
Between a Stone and a Hausdorff Space
本文研究允许非Hausdorff流形时广义相对论与Einstein代数间的对偶性,证明该对偶性失效且相对论展现多余结构,并探讨其对时空本体论紧缩主义观点的影响。
2023-10-20 gr-qc math-ph math.MP
A waveform model for eccentric binary black hole based on effective-one-body-numerical-relativity (EOBNR) formalism
双黑洞系统是探测引力波的重要源之一。它们也是广义相对论理论研究的好对象。重力波形模板对数据分析有重要意义。连续单体数值相对论(EOBNR)模型在LIGO数据分析中起着重要的作用。对于未来的天基引力波探测,许多双星系统将承认一定的轨道偏心率。同时,偏心双星也是广义相对论理论研究的一个有趣课题。本文在有效单体数值相对论框架下构造了第一个偏心二元波形模型。我们在模型构建中的基本假设是所涉及的偏心率很小。我们比较了偏心EOBNR模型和LIGO数据分析中使用的圆形模型。我们还测试了我们的偏心EOBNR模型对另一个最近提出的偏心二进制波形模型,对数值相对论模拟结果,并对极端质量比二进制系统的微扰近似结果。与偏心率约为0.2的数值相对论模拟相比,我们的偏心EOBNR模型的重叠因子优于0.98的所有测试的情况下,包括无自旋的二进制和自旋二进制,等质量的二进制和不等质量的二进制。希望我们的偏心模型可以成为未来天基引力波探测器的起点。
2017-08-01 gr-qc
Numerical Integration of Nonlinear Wave Equations for General Relativity
对最近导出的广义相对论的非线性波方程给出了一个二阶数值实现。Gowdy T $^3$宇宙学被用作研究一维非线性波模拟的准确性和收敛性的试验床。利用本公式中时空切片的完全自由度在Gowdy线元中进行计算。二阶收敛发现直接比较的结果与偏振波的解析解,或解决方案从高迪的减少波方程更一般的非偏振波。一些方向的扩展进行了讨论。
1997-01-10 gr-qc
Gravitational wave inference on a numerical-relativity simulation of a black hole merger beyond general relativity
我们应用普通的引力波推论程序对超越广义相对论的双黑洞合并波形进行研究。我们考虑动力学Chern-Simons引力,一个起源于弦论和圈量子引力的修正引力理论。这个理论引入了一个额外的参数$\ell$,对应于长度尺度,低于这个尺度,超广义相对论效应就变得重要了。我们模拟数据的基础上产生的数值相对论波形下的近似这个理论,这不同于那些广义相对论在强非线性合并制度。我们考虑一个系统的参数类似于GW 150914与不同的值的$\ell$和信噪比。我们对模拟数据进行了两次分析。第一个是基于模板的分析,使用波形推导下广义相对论,并允许我们识别两个波形形态之间的简并。第二种是基于贝叶斯波的形态独立分析,它不假设信号与广义相对论一致。贝叶斯波分析忠实地重建模拟信号。然而,在广义相对论下导出的波形模型不能完全模仿模拟的修正重力信号,并且这种偏差将用现有的推断工具来识别。根据偏差的大小,我们发现,模板化分析可以在完全恢复模拟的超GR波形中执行形态学独立的分析,即使对于可实现的信噪比$\gtrsim 20{-}30$。
2023-01-31 astro-ph.HE gr-qc
Numerical relativity reaching into post-Newtonian territory: a compact-object binary simulation spanning 350 gravitational-wave cycles
我们提出了第一个数值相对论模拟的致密物体的二进制的引力波形是足够长的,以覆盖整个频带的先进的引力波探测器,如LIGO,处女座和KAGRA,质量比7和总质量低至$45.5\,M_\odot$。我们发现,有效的单体模型,无论是未校准或校准对大幅缩短的数值相对论波形在较小的质量比,重现我们的新波形非常好,由于建模误差的检测率可以忽略不计的损失。相比之下,后牛顿inspiral波形和现有的校准的现象学inspiral合并ringdown波形显示更大的分歧与我们的新模拟。这种不一致性的变化取决于所使用的具体后牛顿近似。
2015-02-17 gr-qc
NONLINEAR WAVE EQUATIONS FOR RELATIVITY
引力辐射由弯曲时空流形上的正则杨-米尔斯波动方程和切丛中度规的演化方程描述。初始数据的问题被描述在杨米尔斯标量和矢量的潜力,导致李约束,除了熟悉的高斯-Codacci关系。
1995-05-16 gr-qc
Gravitational Collapse of Gravitational Waves in 3D Numerical Relativity
我们证明了三维的,强非线性的引力波的演化可以遵循数值相对论,从而使许多有趣的研究的基本和观测的后果。我们研究了时间对称、轴对称的{ \it}和非轴对称的Brill波的演化,包括在自身引力作用下坍缩形成黑洞的波。确定了形成黑洞的临界振幅。将黑洞形成过程中发射的引力波与两个米斯纳黑洞迎头碰撞时发射的引力波进行了比较。
1999-04-06 gr-qc
Energy-Momentum and Angular Momentum Carried by Gravitational Waves in Extended New General Relativity
在一个扩展的新形式的广义相对论,这是一个远程平行理论的引力,我们研究的能量动量和角动量的引力波辐射牛顿点质量在弱场近似。由此产生的波形与广义相对论中相应的波形相同,这与先前在远程平行理论中的结果一致。在包含引力源的大球体边界上,动力学能量动量密度的表达式与广义相对论中正则能量动量密度的表达式直到首阶项都是相同的,而作为\emph{internal}平移生成元的动力学能量动量的损失与广义相对论中正则能量动量的损失是相同的.在非动力学希格斯型场$ψ^{k}$的某些渐近条件下,作为\emph{internal} $SL(2,C)$变换的生成元的"自旋“角动量的损失与广义相对论中的角动量的损失相同,而构成庞加莱\emph{coordinate}变换的生成元的正则能量-动量和轨道角动量的损失为零。结果表明,我们在扩展的新广义相对论中定义的动能动量密度和角动量密度对引力波辐射是适用的,并且扩展的新广义相对论解释了脉冲星PSR 1913 +16的Hulse-Taylor测量.
2002-09-30 gr-qc
Exploring the Use of Numerical Relativity Waveforms in Burst Analysis of Precessing Black Hole Mergers
近年来,数值相对论取得了巨大的进展,地基干涉型引力波探测器的性能也不断提高。在准备先进的LIGO和引力波天文学的新时代,数值相对论和引力波数据分析社区正在合作,以确定最有用的作用,数值相对论波形的检测和表征的二元黑洞合并。本文利用数值相对论波形和无模板搜索算法,研究了[80,350]Msol中等质量、旋进并合黑洞双星的可探测性。特别是,我们提出了一个系统的研究,使用波形产生的MAYAKRANC代码,被添加到有色,高斯噪声和分析的欧米茄突发搜索算法。探测效率与黑洞自旋轴的方向有关。我们发现探测效率与辐射能量和角动量之间有很强的相关性,并且至少包括l=2,m=+/-1,0模式,这对于解释旋进系统的完整动力学是必要的。
2010-10-25 gr-qc
The Asymptotic Falloff of Local Waveform Measurements in Numerical Relativity
我们研究了当前引力波的数值相对论计算,它通常通过从有限(小)半径外推来确定无穷远处的渐近波。使用模拟的黑洞二进制精确的波提取在$r=1000M$,我们表明,从近区的外推近似测量在这个半径是自洽的,虽然精度有所降低。我们验证了$ψ_4$是占主导地位的渐近贡献的引力能(剥离定理所要求的),但指出规范效应可能会复杂的解释的其他外尔组件。
2009-10-19 gr-qc
Snowmass2021 Cosmic Frontier White Paper: Numerical relativity for next-generation gravitational-wave probes of fundamental physics
下一代引力波探测器预计将于21世纪30年代开始运行,它将以极高的灵敏度探测基础物理学。这些观测将测量宇宙中最极端环境下致密核物质的状态方程,以精确的保真度揭示扭曲时空的非线性动力学,对广义相对论进行最严格的检验,或许还能将黑洞用作宇宙粒子探测器。实现这些目标都需要新一代的数值相对论模拟,这些模拟将在21世纪30年代的超级计算机上大规模运行,以实现必要的准确性,这远远超过了当今可用的数值相对论和高性能计算基础设施的能力。
2022-03-31 gr-qc
Gravitational Waves and Black Holes: an Introduction to General Relativity
在这些讲座中,广义相对论被概括为经典的引力场论,强调物理现象而不是数学形式。动力学解决方案代表行波,以及像那些黑洞的固定字段进行了讨论。它们的性质研究通过研究相应的时空的测地线结构,作为代表运动的点状测试粒子。本文还考虑了引力场、电磁场和标量场之间的相互作用。
1997-04-15 gr-qc
Data formats for numerical relativity waves
本文件提出了交换数值相对论结果的数据格式,特别是重力波形。主要目标是促进引力波源建模小组和引力波数据分析社区之间的互动。我们提出了一个简单的和可扩展的格式,适用于各种引力波,包括二进制的紧凑的对象和系统经历引力坍缩,但仍然是足够的一般性,是有用的其他目的。
2011-02-24 gr-qc
Matter waves in a gravitational field: An index of refraction for massive particles in general relativity
在广义相对论中,我们考虑了静态各向同性度规中粒子德布罗意波的传播。我们证明了存在的折射率,支配波,并具有所有的经典折射率的属性。我们确认我们的解释与WKB解决方案的广义相对论克莱因-戈登方程。最后,我们对光学作用的意义作了一些观察。
2001-07-18 gr-qc
Curvature dynamics in General Relativity
广义相对论的方程被改写为外尔张量的波动方程。这就允许用曲率波而不是米波来重新表述引力波理论。证明了曲率波存在两个横偏振态,并在线性近似下重新推导了四极公式。一个微扰计划,以扩展的线性化结果的非线性政权概述。
2023-02-20 gr-qc
Parameterized tests of general relativity with gravitational wave generation and propagation
对引力的任何修改不仅会影响引力波的产生,而且会影响引力波的传播。因此,只有GW产生或GW传播的广义相对论(GR)的测试将导致对偏差的高估。在这里,我们尝试使用一组参数来参数化GW生成和GW传播的修改,然后使用GW 150914测试GR。在最简单的情况下,我们发现引力子质量$μ<6.3\times10^{-23}{\rm eV/c^2}$在$90\%$ C. L.并且在$90\%$ C.L.处不存在与GR的偏差。
2020-09-21 gr-qc
Connecting Numerical Relativity and Data Analysis of Gravitational Wave Detectors
引力波提供了有关天体物理现象的极其详细的信息,其中包括两个黑洞的碰撞,这是一个电磁望远镜完全看不到的系统。预测来自可能来源的引力波信号的模型对于这一努力的成功至关重要。模拟引力辐射的双黑洞源需要使用强大的计算机硬件和复杂的数值算法来求解广义相对论的Eintein方程。本论文介绍了我们在理解由黑洞合并产生的地基引力波方面的进展,以及这些源对引力波天文学的影响。
2015-03-09 gr-qc
Differential Forms and Wave Equations for General Relativity
最近,Choquet-Bruhat and York and Abrahams,Anderson,Choquet-Bruhat,and York(AACY)将广义相对论的3+1演化方程转换为规范协变和因果的“一阶对称双曲形式”,从而在广义相对论的柯西问题中将物理自由度和规范自由度清晰地分离开来。在它们的构造中,一个关键的成分是一个特定的波动方程,它控制着非本征曲率张量的光速传播。沿着类似的思路,我们构造了一个相关的波动方程,作为系统中描述真空广义相对论的关键方程。而AACY的方法是基于张量指数的方法,目前的配方是写在唯一的语言的微分形式。我们的方法从Sparling的四元依赖微分形式开始,我们的波动方程控制着Sparling的2-形式的传播,在“时间规范”中,它是从“非本征曲率1-形式”线性建立的。我们的波动方程的张量指数版本描述了(本质上是)阿诺特-德瑟-米斯纳引力动量的传播。
1996-12-09 gr-qc
Testing general relativity using gravitational waves from binary neutron stars: Effect of spins
我们提出了一个贝叶斯数据分析管道,用于测试GR使用引力波信号从合并紧凑的双星,特别是二进制中子星。在这项研究中,我们调查其性能时,考虑到与自旋源。
2013-08-05 gr-qc
Interferometric detection of gravitational waves: the definitive test for General Relativity
即使爱因斯坦的广义相对论取得了巨大的成功,并克服了许多实验测试,它也显示出一些缺点和缺陷,今天建议理论家们问它是否是引力的权威理论。在这篇文章中,我们表明,如果先进的项目对引力波(GWs)的检测将提高其灵敏度,允许执行GWs天文学,精确的角度和频率相关的响应函数的干涉仪GWs所产生的各种引力理论,即广义相对论和广义引力理论,将是最终的测试广义相对论。发现这篇文章的论文在2007年ASPERA的官方Astroparticle Publication Review中被引用次数最多,有13次。
2009-06-08 gr-qc
Towards a wave--extraction method for numerical relativity: III. Analytical examples for the Beetle--Burko radiation scalar
甲虫和伯克最近介绍了一个背景-独立的标量曲率不变量的广义相对论,携带的信息,只有在一般的时空引力辐射,在这种辐射的情况下是无可争议的定义。在本文中,我们采用了一种形式主义,只使用空间数据,因为它们被用于数值相对论和计算的甲虫-Burko辐射标量的一些分析的例子,特别是线性化的爱因斯坦-罗森圆柱波,线性化的四极波,克尔时空,鲍恩-约克初始数据,和卡斯纳时空。这些例子说明了如何甲虫-伯克辐射标量可以用来检查的引力波的内容的数值生成的时空,以及它如何可以提供一个有用的诊断初始数据集。
2005-11-18 gr-qc
Aspects of Black Hole Physics Beyond General Relativity: extra dimensions, horizon wave function and applications
本文的工作主要是在有效的额外维模型中,研究广义相对论之外的黑洞物理学的一些结果。本文从霍金辐射、引力透镜的强偏转和量子黑洞的形成这三个引力效应展开研究。本文还研究了一个宇宙学厚膜解。有效的理论和模型为检验已知理论的局限性提供了一个突出的方法,并显示了超越这一局限性的预期。基于这样的思想,我们使用了有效的模型来寻找与上述每一种现象相关的广义相对论的偏差。
2019-02-25 gr-qc
Theory-agnostic framework for inspiral tests of general relativity with higher-harmonic gravitational waves
最近的引力波观测显示了高次谐波存在的证据,因此可能表明这些波是在具有不对称质量比的致密物体的螺旋中产生的。具有较高谐波的信号包含大量信息,这些信息可以导致更好地估计系统参数,并可能导致更严格的广义相对论测试。然而,包含高次谐波的引力波模型只在广义相对论中发展出来,而测试与广义相对论理论无关的偏差的模型则纯粹基于信号的主导模式。在这里,我们扩展参数化后爱因斯坦的框架,包括$\ell=2, 3$和$4$高次谐波的第一后牛顿秩序,因此提供了一个现成的使用傅立叶域波形模型的测试与高次谐波的广义相对论。我们发现,傅里叶相位的高次谐波的变形可以很容易地映射到主谐波的变形,而傅里叶振幅的高次谐波的变形一般不能以理论不可知的方式。尽管如此,我们开发了一个简单的波形振幅的变形(通过时域振幅的重新缩放变形),既最大限度地减少了独立的振幅变形参数的数量,并捕捉到所有已知的修改理论的预测。
2022-03-29 gr-qc
Pseudoenergy, Superenergy, and Energy Radiation via Gravitational Waves in General Relativity
对于缓慢旋转的物质,通过引力波辐射的能量损失率估计在广义相对论(GR)中的一般协变超能方法。该估计与爱因斯坦四极公式(EQF)的不同之处在于抑制因子($Π\ll1$)。对于对称的两体分布的标量物质,$Π$估计为$\ll(v/c)^2(r/R)^2$,其中$v$是物体的轨道速度,$c$是光速,$r$是每个物体的半径,$R$是物体间的距离。这种矛盾与EQF的简要讨论。
2003-05-27 gr-qc
Accuracy of numerical relativity waveforms with respect to space-based gravitational wave detectors
针对空间引力波探测器数值相对论波形精度研究不足的问题,本文研究发现现有数值相对论波形对LISA、太极、天琴的精度达99%,与LIGO场景下的精度水平相当,为空间探测波形模板构建提供基础。
2024-01-27 astro-ph.IM gr-qc
Gravitational Wave Tests of Strong Field General Relativity with Binary Inspirals: Realistic Injections and Optimal Model Selection
我们研究了强场广义相对论的一般测试,使用引力波发射过程中的紧密双星的螺旋。以前的研究已经考虑了简单的扩展标准后牛顿的波形,不同的一个单一的阶段。在这里,我们通过(i)增加注射的真实性和(ii)确定用于检测和表征此类信号的最佳波形族来改进这些研究。我们通过一系列后牛顿项构建了偏离广义相对论的波形,并发现这些高阶项可以影响我们测试广义相对论的能力,在某些情况下,通过使其更容易检测偏差,在某些情况下,通过使其更困难。我们发现,简单的单相后爱因斯坦波形是足够的检测偏离广义相对论,并从使用更复杂的模型与多个相位项几乎没有得到。这里发现的结果将有助于指导未来用先进的地面探测器测试广义相对论的尝试。
2013-03-05 astro-ph.HE gr-qc
Wave turbulence theory for gravitational waves in general relativity: The Space-Time Kolmogorov spectrum
最近对引力波的观测,激发了时空涨落长期演化的问题。引力波通过爱因斯坦的广义相对论方程的非线性特征相互作用。这种非线性波相互作用允许从模式到模式的光谱能量转移。根据波动湍流理论,引力波的弱非线性相互作用导致了不可逆的动力学机制的存在,这种机制主导了引力波的长期演化。由此产生的动力学方程表明存在一个平衡的波谱和存在一个非平衡Kolmogorov-Zakharov频谱的时空波动。这些解决方案的证据中提取的波动信号的最近的观测将讨论的文件。也许,目前的结果将是相关的新时代的发展引力天文学,以及在新的测试广义相对论。
2016-08-10 gr-qc nlin.PS
Brane-wave Duality
自由粒子拉格朗日量和自由粒子的Klein Gordon场描述(粒子波二象性)之间的量子力学过渡被证明可以扩展到与弦和膜相关的相对论不变波动方程的类似构造,我们建议称之为膜波二象性。讨论了两个系统中的电磁相互作用。强调所有可积自由场论,包括Dirac-Born-Infeld型场论,都与运动方程解空间上的拉格朗日量等价。
1999-10-27 gr-qc hep-th
Suitability of post-Newtonian/numerical-relativity hybrid waveforms for gravitational wave detectors
本文提出了一个研究的足够精度的后牛顿和数值相对论波形的最苛刻的使用情况下:参数估计的强源先进的引力波探测器。对于黑洞双星,这些探测器需要精确的波形模型,可以通过融合解析后牛顿inspiral波形与数值相对论合并振铃波形来构造。我们对输入这种“混合波形”的错误进行全面分析。我们发现后牛顿的波形必须与数值相对论的波形精确地对齐,大约是引力波周期的1/100。数值相对论模拟的螺旋相位误差必须控制在0.1rad以内。(这些数字适用于对GW来源数量的适度乐观估计;特别强的信号需要更小的误差。误差的主要来源来自于研究后牛顿泰勒近似的不准确性。使用我们的误差标准,即使在3.5次后牛顿秩序,杂交必须进行显着的最长的目前可用的数值波形,涵盖30个引力波周期开始之前。目前的研究仅限于等质量、零自旋的情况,没有考虑引力波探测器的校准误差。
2011-05-25 astro-ph.HE gr-qc
Testing pseudo-complex general relativity with gravitational waves
我们展示了如何使用来自凝聚致密物体的引力波信号来测试伪复广义相对论模型。该模型在弱场极限下与爱因斯坦引力一致,但在近视界区域显著发散,某些参数范围排除了黑洞的存在。我们表明,简单的限制,可以放置在模型中的inspiral和ringdown阶段合并紧凑的对象。我们将进一步讨论这些界限如何与目前的观测极限。特别是,对于以前在文献中考虑的最小场景,引力波观测能够将伪复广义相对论参数约束到需要存在黑洞视界的值。
2017-08-10 astro-ph.HE gr-qc
On the Potential Observation of False Deviations from General Relativity in Gravitational Wave Observations from Binary Black Holes
对双黑洞发出的引力波的探测,可以在强场状态下检验广义相对论。具体地,可以通过将输入信号与包括与广义相对论的参数化偏差的波形模板进行比较来观察与广义相对论的偏差。然而,这些模板的广义相对论部分必须解释所有可预测的物理学。否则,缺失的物理学可能会被模板的“超越广义相对论“部分模仿,导致分析报告明显偏离广义相对论。目前的参数化测试采用的模板忽略了轨道偏心率和高阶模式等物理现象。在本文中,我们将展示如何省略更高的模式可能会导致错误的偏离广义相对论时,这些影响是足够强的。我们研究了这些偏差的程度作为质量比和轨道取向的函数。我们发现,显着的错误偏差,可以出现当前的测试时,由非对称双星的轨道角动量是正交的视线发射的信号进行。我们估计,先进的LIGO-Virgo网络在其设计灵敏度下运行,可以观察到虚假违规与$5 σ$以上的意义,每年一次。对于使用修改的波形模型的广义相对论的其他测试,预期有类似的结果。因此,我们强调精确的波形模型的必要性,其中包括高阶模式等物理效应,以信任未来的广义相对论测试。
2018-02-09 astro-ph.HE gr-qc