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| Original Text | 日本語訳 |
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We present phenomenological signatures for a modified gravity model f(R),
constructed with linear, quadratic, cubic and quartic terms. The obtained
signatures satisfy current phenomenological bounds reported by PLANCK and
BICEP3. Furthermore, two of the model solutions $\sigma_1$ and $\sigma_2$ seem
to favor a much lower value for the tensor-to-scalar ratio
$0.0005| 修正された重力モデル f(R) の現象学的シグネチャを提示します。
線形、二次、三次、および四次の項で構築されます。 得られたもの
シグネチャは、PLANCK によって報告されている現在の現象学的限界を満たしており、
BICEP3。 さらに、モデル解 $\sigma_1$ と $\sigma_2$ のうちの 2 つは、
テンソル対スカラー比のはるかに低い値を優先する
現在より $0.0005 | |
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| We revisit the formalism of $\text{T}\overline{\text{T}}$ deformations for quantum theories that are holographically dual to two-dimensional dilaton-gravity theories with Dirichlet boundary conditions. To better understand the microscopics of de Sitter space, we focus on deformations for which the dual bulk geometry flows from Anti-de Sitter to de Sitter space. We explore two distinct ways to achieve this: either through so-called centaur geometries that interpolate between AdS$_2$ and dS$_2$, or by a spherical dimensional reduction of $\text{T}\overline{\text{T}} + \Lambda_2$ theories that were proposed to give a microscopic interpretation of three-dimensional de Sitter entropy. We derive the microscopic energy spectrum, heat capacities, and deformed Cardy expressions for the thermodynamic entropy in the canonical and microcanonical ensembles for these two setups. In both setups a signature of the change from AdS to dS is that the heat capacity at a fixed deformation parameter of the boundary system changes sign, indicating the existence of a thermodynamically unstable de Sitter patch. Our findings provide important consistency conditions for holographic models of the dS$_2$ static patch. | $\text{T}\overline{\text{T}}$ 変形の形式主義を再検討します。 ホログラフィー的に二次元から二次元になる量子理論 ディリクレ境界条件を使用したディラトン重力理論。 より良いものに ド・ジッター空間の微視的な理解を目指し、変形に焦点を当てます。 デュアルバルクジオメトリがアンチデシッター空間からデシッター空間に流れます。 私たちは これを達成するための 2 つの異なる方法を検討します。 1 つはいわゆる Centaur を使用する方法です。 AdS$_2$ と dS$_2$ の間を補間するジオメトリ、または球面によって補間するジオメトリ $\text{T}\overline{\text{T}} + \Lambda_2$ 理論の次元削減 三次元の現象を微視的に解釈するために提案されたもの シッターのエントロピー。 微視的なエネルギースペクトル、熱容量、 正準と熱力学エントロピーの変形カーディ式 これら 2 つのセットアップのマイクロカノニカル アンサンブル。 どちらのセットアップでも、 AdS から dS への変化は、固定変形時の熱容量です。 境界システムのパラメータの符号が変化し、境界システムの存在を示します。 熱力学的に不安定なド・シッター・パッチ。 私たちの調査結果は重要な情報を提供します dS$_2$ 静的パッチのホログラフィック モデルの一貫性条件。 |
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| Enhancing precision sensors for stochastic signals using quantum techniques is a promising emerging field of physics. Estimating a weak stochastic waveform is the core task of many fundamental physics experiments including searches for stochastic gravitational waves, quantum gravity, and axionic dark matter. Simultaneously, noise spectroscopy and characterisation, e.g. estimation of various decay mechanisms in quantum devices, is relevant to a broad range of fundamental and technological applications. We consider the ultimate limit on the sensitivity of these devices for Lindblad estimation given any quantum state, fast and precise control sequence, and measurement scheme. We show that it is optimal to rapidly projectively measure and re-initialise the quantum state. We develop optimal protocols for a wide range of applications including stochastic waveform estimation, spectroscopy with qubits, and Lindblad estimation. | 量子技術を使用した確率的信号の高精度センサーの強化 は物理学の有望な新興分野です。 弱い確率波形の推定 の探索を含む多くの基礎物理学実験の中核となるタスクです。 確率的重力波、量子重力、公理暗黒物質。 同時に、ノイズ分光法と特性評価も行います。 の推定 量子デバイスのさまざまな崩壊メカニズムは、幅広い範囲に関連します。 基礎的および技術的なアプリケーション。 私たちは、次のような究極の限界を考えます。 任意の量子を与えた場合のリンドブラッド推定に対するこれらのデバイスの感度 状態、高速かつ正確な制御シーケンス、および測定スキーム。 私たちはそれを示します 量子を迅速に投影的に測定し、再初期化するのが最適です。 州。 などの幅広いアプリケーションに最適なプロトコルを開発します。 確率的波形推定、量子ビットによる分光法、リンドブラッド 推定。 |
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| Tree-level gravitational amplitudes satisfy an infinite hierarchy of soft factorization theorems. The existence of these theorems has been recently linked with the existence of an infinite tower of asymptotic symmetries. In this paper, we analyze the relevance of the soft graviton theorems beyond sub-leading order in the context of classical gravitational scattering in four dimensions. More in detail, we show that the infinite impact parameter limit of the late-time gravitational field emitted during a classical scattering can be derived using these factorization theorems. The classical field obtained in this (infinite impact parameter) regime has an expansion in the frequency of the detector where the modes scale as $\omega^{n}\log{\omega}$ with a vanishing memory. | ツリーレベルの重力振幅はソフトの無限の階層を満たします 因数分解定理。 これらの定理の存在は最近になって 漸近対称性の無限の塔の存在と関連しています。 で この論文では、ソフト重力子定理の関連性を分析します。 4 つの古典的な重力散乱の文脈における準主導秩序 寸法。 より詳細には、次の無限衝撃パラメータの制限が存在することを示します。 古典散乱中に放出される後期重力場は、 これらの因数分解定理を使用して導出されます。 で得られた古典的なフィールド この (無限の影響パラメータ) 領域では、次の周波数が拡大します。 モードが $\omega^{n}\log{\omega}$ としてスケールされる検出器 (消失あり) メモリ。 |
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| We investigate the transition probability rate of a Unruh-DeWitt (UD) detector interacting with massless scalar field for a finite duration of proper time, $T$, of the detector. For a UD detector moving at a uniform acceleration, $a$, we explicitly show that the finite-time transition probability rate can be written as a sum of purely thermal terms, and non-thermal transient terms. While the thermal terms are independent of time, $T$, the non-thermal transient terms depend on $(\Delta ET)$, $(aT)$, and $(\Delta E/a)$, where $\Delta E$ is the energy gap of the detector. Particularly, the non-thermal terms are oscillatory with respect to the variable $(\Delta ET)$, so that they may be averaged out to be insignificant in the limit $\Delta ET \gg 1$, irrespective of the values of $(aT)$ and $(\Delta E/a)$. To quantify the contribution of non-thermal transient terms to the transition probability rate of a uniformly accelerating detector, we introduce a parameter, $\varepsilon_{\rm nt}$, called non-thermal parameter. Demanding the contribution of non-thermal terms in the finite-time transition probability rate to be negligibly small, \ie, $\varepsilon_{\rm nt}=\delta\ll1$, we calculate the thermalization time -- the time required for the detector to interact with the field to arrive at the required non-thermality, $\varepsilon_{\rm nt}=\delta$, and the detector to be (almost) thermalized with the Unruh bath in its comoving frame. Specifically, for small accelerations, $a\ll\Delta E$, we find the thermalization time, $\tau_{\rm th}$, to be $\tau_{\rm th} \sim (\Delta E)^{-1} \times {\rm e}^{2\pi|\Delta E|/a}/\delta$; and for large accelerations, $a\gg \Delta E$, we find the thermalization time to be $\tau_{\rm th} \sim (\Delta E)^{-1}/\delta$. We comment on the possibilities of bringing down the exponentially large thermalization time at small accelerations, $a\ll\Delta E$. | Unruh-DeWitt (UD) の遷移確率率を調査します。 検出器は、固有の有限の持続時間にわたって無質量スカラー場と相互作用します。 検出器の時間 $T$。 等加速度で移動するUD検出器の場合、 $a$ として、有限時間遷移確率率は次のようにできることを明示的に示します。 純粋に熱項と非熱過渡項の合計として記述されます。 熱項は時間、$T$、非熱過渡現象とは無関係ですが、 項は $(\Delta ET)$、$(aT)$、$(\Delta E/a)$ に依存します。 $\Delta E$ は 検出器のエネルギーギャップ。 特に、非熱項は次のとおりです。 変数 $(\Delta ET)$ に関して振動的であるため、 平均すると、制限 $\Delta ET \gg 1$ 内では重要ではなくなります。 $(aT)$ と $(\Delta E/a)$ の値。 貢献度を定量化するには 非熱過渡項を一様な遷移確率率に変換 加速検出器を使用するには、$\varepsilon_{\rm nt}$ というパラメーターを導入します。 非熱パラメータ。 非熱項の寄与を要求する 有限時間遷移確率率は無視できるほど小さい、つまり、 $\varepsilon_{\rm nt}=\delta\ll1$、熱化時間を計算します。 検出器がフィールドと相互作用してフィールドに到達するのに必要な時間 必要な非熱性、$\varepsilon_{\rm nt}=\delta$、および検出器は 一緒に動くフレーム内のウンルー風呂で（ほぼ）温熱化されます。 具体的には、 小さな加速 $a\ll\Delta E$ の場合、熱化時間を求めます。 $\tau_{\rm th}$、$\tau_{\rm th} \sim (\Delta E)^{-1} \times {\rm e}^{2\pi|\Delta E|/a}/\delta$;大きな加速度 $a\gg \Delta E$ の場合、 熱化時間を $\tau_{\rm th} \sim (\Delta E)^{-1}/\delta$ として求めます。 私たちは、指数関数的に大規模な地球を崩壊させる可能性についてコメントします。 小さな加速での熱化時間、$a\ll\Delta E$。 |
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| The no-global-symmetries conjecture is central to the swampland program that delineates the boundary between effective field theories that can be obtained from a quantum theory of gravity to those that cannot. The conjecture states that virtual black-hole configurations in the path integral generate terms that violate all global symmetries in the effective action for matter. Because of its central role, it is crucial to understand limitations to the validity of this conjecture. In the context of the Lorentzian path integral over spacetime geometries, we explore whether virtual black-hole configurations can be suppressed dynamically. To that end, we work in a spherically symmetric setting and make use of horizon-detecting curvature invariants which vanish on the horizon. By constructing a non-local gravitational action from the inverse of such curvature invariants, we can achieve destructive interference of black-hole configurations in the path integral. Given that non-local gravitational actions appear generically as the result of integrating out matter degrees of freedom from a theory for quantum gravity and matter, our exemplary construction reinforces discussions about the role of non-locality in assessing arguably universal properties of quantum gravity within the framework of path integrals. | 非大域対称性予想は、湿地計画の中心となっています。 取得できる有効場の理論間の境界を示します。 量子重力理論からそれができない理論まで。 推測では次のようになります 経路積分の仮想ブラックホール構成が次の項を生成すること 物質に対する効果的な行動において、すべての大域的対称性を侵害します。 のため その中心的な役割を考慮すると、その有効性に対する制限を理解することが重要です。 この推測。 時空にわたるローレンツ経路積分の文脈で 幾何学的形状に基づいて、仮想ブラックホール構成が可能かどうかを調査します。 動的に抑制されます。 そのために、私たちは球面対称の設定で作業します。 そして地平線上で消滅する地平線検出曲率不変条件を利用します。 地平線。 の逆から非局所的な重力作用を構築することにより、 このような曲率不変量を使用すると、次のような破壊的な干渉を達成できます。 経路積分のブラックホール構成。 非ローカルであることを考えると、 重力作用は一般的に統合の結果として現れます。 量子重力と物質の理論からの物質の自由度、 模範的な構造は、非局所性の役割についての議論を強化します。 おそらく量子重力の普遍的性質を枠組み内で評価する 経路積分の。 |
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| In four spacetime dimensions, the classically integrable self-dual sectors of gauge theory and gravity have associated chiral algebras, which emerge naturally from their description in twistor space. We show that there are similar chiral algebras associated to integrable sectors of gauge theory and gravity whenever the spacetime dimension is an integer multiple of four. In particular, the hyperk\"ahler sector of gravity and the hyperholomorphic sector of gauge theory in $4m$-dimensions have well-known twistor descriptions giving rise to chiral algebras. Using twistor sigma models to describe these sectors, we demonstrate that the chiral algebras in higher-dimensions also arise as soft symmetry algebras under a certain notion of collinear limit. Interestingly, the chiral algebras and collinear limits in higher-dimensions are defined on the 2-sphere, rather than the full celestial sphere. | 4 つの時空次元では、古典的に積分可能な自己双対セクターが ゲージ理論と重力には関連するカイラル代数があり、それが出現します。 ツイスター空間での記述から当然のことです。 あることを示します。 ゲージ理論の可積分領域に関連する同様のキラル代数と 時空次元が 4 の整数倍の場合は常に重力が発生します。 で 特に、重力のハイパーラーセクターと超ホロモルフィックセクター 400 万ドル次元のゲージ理論には、よく知られたツイスターの記述があります。 カイラル代数に至る。 ツイスター シグマ モデルを使用してこれらのセクターを説明すると、 私たちは、高次元のキラル代数もソフトとして生じることを証明します。 共線極限の特定の概念の下での対称代数。 興味深いことに、 高次元のキラル代数と共線限界は、 全天球ではなく、2球体。 |
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| The upcoming LISA mission will be able to detect gravitational waves from galactic and extragalactic compact binaries. Here, we report on LISA's capability to probe dark matter around these binaries if the latter constitute black holes. By analyzing the variation in the chirp mass of the binary, we show that depending on the black hole masses, LISA should be able to probe their surrounding dark matter to a luminosity distance of $\approx 1$ Gpc if such binaries are observed within the inner $\approx 10$ pc of their galactic center for particle-like dark matter or near the galactic solitonic core for wave-like dark matter. In the case a null result is recorded during the course of observation of \emph{well-localized} binaries, one can still rule out certain parameter spaces of dark matter as being the dominant contributor to the matter budget of the Universe. | 今後の LISA ミッションでは、地球からの重力波を検出できるようになります。 銀河系および銀河系外のコンパクトバイナリ。 今回はLISAさんの様子をレポートします。 これらのバイナリが構成されている場合、その周囲の暗黒物質を調査する能力 ブラックホール。 バイナリのチャープ質量の変化を分析することで、 ブラックホールの質量に応じて、LISAが探査できるはずであることを示す 周囲の暗黒物質から $\約 1$ Gpc の光度距離までの距離 このような連星は、銀河の内部 $\約 10$ PC 内で観察されます。 粒子状の暗黒物質の中心、または銀河のソリトニックコアの近く 波状の暗黒物質。 コース中にヌル結果が記録された場合 \emph{よくローカライズされた} バイナリの観察については、まだ除外することができます 暗黒物質の特定のパラメータ空間が主な原因となっている 宇宙の物質の予算。 |
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| The formation of the cosmic structures in the late Universe is considered using Vlasov kinetic approach. The crucial point is the use of the gravitational potential with repulsive term of the cosmological constant which provides a solution to the Hubble tension, that is the Hubble parameter for the late Universe has to differ from its global cosmological value. This also provides a mechanism of formation of stationary semi-periodic gravitating structures of voids and walls, so that the cosmological constant has a role of the scaling and hence can be compared with the observational data for given regions. The considered mechanism of the structure formation in late cosmological epoch then is succeeding the epoch described by the evolution of primordial density fluctuations. | 宇宙後期の宇宙構造の形成が考えられている ウラソフ運動学的アプローチを使用します。 重要なポイントは、 宇宙定数の斥力項を持つ重力ポテンシャル ハッブル張力、つまり、 後期宇宙は、そのグローバルな宇宙論的価値とは異なっていなければなりません。 これも 定常的な半周期重力の形成メカニズムを提供する 空隙と壁の構造、つまり宇宙定数は次のような役割を果たします。 スケーリングなので、特定の観測データと比較できます。 地域。 近年考えられる構造形成メカニズム 宇宙論的時代は、進化によって記述された時代に引き継がれています。 原始密度の変動。 |
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| Some aspects of quantum field theory in a general (i.e. non inertial) frame of Minkowski spacetime are studied. Conditions for the presence of horizons as well as for the change in the definition of positive energy solutions are examined. It is found that none of these phenomena is generic. This means that in the general case there is no natural way to define positive frequencies, which is the standard road to define particles. In that sense, (as well as in others) non inertial frames are similar to curved spacetimes. | 一般（つまり、非慣性）系における場の量子理論のいくつかの側面 ミンコフスキー時空の研究が行われています。 地平線が存在するための条件 ポジティブなエネルギーソリューションの定義の変化についても、 調べた。 これらの現象はどれも一般的なものではないことがわかります。 これはつまり、 一般的な場合、正の周波数を定義する自然な方法はありません。 これは粒子を定義するための標準的な方法です。 そういう意味では（同様に） 他) 非慣性系は曲がった時空に似ています。 |
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| Exact solutions depending on one variable of gravitational theory with antisymmetric tensor and a coupled dilaton field are obtained in arbitrary space-time dimensions. These solutions are relevant to M-theory, type IIA and type IIB supergravity theories in various space-time signatures. | 重力理論の 1 つの変数に依存する正確な解 反対称テンソルと結合膨張場は任意に得られます。 時空次元。 これらのソリューションは、M 理論、タイプ IIA、および さまざまな時空サインにおけるタイプ IIB 超重力理論。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Recently, there has been an increasing interest in the Finslerian interpretation of null geodesics in the exterior regions of stationary black holes, particularly through the Zermelo navigation problem and the Randers metric. In this work, we show that recent mathematical advancements in the critical and strong Zermelo navigation problems and their connections to Kropina and Lorentz-Finsler metrics enable the extension of this Finslerian framework to encompass horizons and their interior regions. The Finslerian indicatrix, a key element of this framework, serves as an effective tool for identifying frame-dragging effects and the location of horizons and ergosurfaces. We illustrate our results with explicit physical examples, focusing on spherically symmetric and Kerr black holes. Our findings provide new insights into the "river model" of black holes, offering enhanced visual representations of null geodesics on the ergosurfaces, horizons, and within their interior regions. | 最近、フィンスレリアンへの関心が高まっています。 静止した黒の外部領域におけるヌル測地線の解釈 特にゼルメロのナビゲーション問題とランダースによる穴 メトリック。 この研究では、最近の数学的進歩が、 Zermelo の重大かつ強力なナビゲーション問題とその関連性 クロピナ指標とローレンツ・フィンスラー指標により、このフィンスラー指標の拡張が可能になります。 地平線とその内部領域を包含する枠組み。 フィンスレリアン このフレームワークの重要な要素である indicatrix は、 フレームドラッグ効果と水平線の位置を特定し、 エルゴサーフェス。 結果を明確な物理的な例で説明します。 球対称ブラック ホールとカー ブラック ホールに焦点を当てています。 私たちの調査結果は以下を提供します ブラック ホールの「河川モデル」に関する新たな洞察により、強化された視覚効果が得られます。 エルゴサーフェス、地平線、および内部でのヌル測地線の表現 彼らの内部領域。 |
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| The double copy relates gravitational theories to the square of gauge theories. While it is well understood in flat backgrounds, its precise realisation around curved spacetimes remains an open question. In this paper, we construct a classical double copy for cohomology class representatives in the minitwistor space of hyperbolic spacetimes. We find that the realisation of a physical double copy requires that the masses of the different spinning fields are not equal, contrary to the flat space prescription. This leads to a position-space double copy for bulk-to-boundary propagators. We also show that in coordinate space, this implies the Cotton double copy for waves and warped black holes of Topologically Massive Gravity. We show that these are exact double copy relations by constructing their Kerr-Schild metrics and also analysing the Kerr-Schild double copy. Furthermore, we find that near the boundary the double copy relates the dual CFT currents. | 二重コピーは重力理論をゲージの二乗に関連付けます 理論。 平らな背景ではよくわかりますが、その正確さは 曲がった時空に関する実現は未解決の問題のままです。 この論文では、 コホモロジーのクラス代表の古典的な二重コピーを構築します。 双曲時空のミニツイスター空間。 実現すると、 物理的な二重コピーには、異なる回転の質量が必要です 平面空間の規定に反して、フィールドは等しくありません。 これにより、 バルクから境界へのプロパゲータの位置空間の二重コピー。 我々もそれを示します 座標空間では、これは波とワープのコットンの二重コピーを意味します。 トポロジー的に巨大な重力のブラック ホール。 これらが正確であることを示します Kerr-Schild 計量を構築することで関係を二重コピーし、 カー・シルトの二重コピーを分析しています。 さらに、その近くで次のことがわかります。 境界では、二重コピーが二重 CFT 電流に関係します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate perturbations in a rotational and incompressible fluid flow. Interested in the phenomenon analogous to the black hole ergoregion instability, we verify the influence of the vorticity in the instability associated with this fluid system, in the presence of a region in which the fluid flow velocity is greater than the speed of the perturbation. With this aim, we compute the quasinormal modes of the system, using two different numerical methods, obtaining an excellent numerical agreement between them. We find that the vorticity tends to diminish the ergoregion instability of the system. | 回転非圧縮性流体の流れの摂動を調査します。 ブラックホールのエルゴ領域に似た現象に興味がある 不安定性における渦度の影響を検証する この流体システムに関連する領域が存在すると、 流体の流速は摂動の速度よりも大きくなります。 これで 目的として、2 つの異なるモードを使用してシステムの準正規モードを計算します。 数値的手法を使用し、それらの間で優れた数値的一致が得られました。 私たちは 渦度がエルゴ領域の不安定性を軽減する傾向があることを発見しました。 システム。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The area law obeyed by the thermodynamic entropy of black holes is one of the fundamental results relating gravity to statistical mechanics. In this work we provide a derivation of the area law for the quantum relative entropy of the Schwarzschild black-hole for arbitrary Schwarzschild radius. The quantum relative entropy between the metric of the manifold and the metric induced by the geometry and the matter field has been proposed in G. Bianconi ``Gravity from entropy" (2024) as the action for entropic quantum gravity leading to modified Einstein equations. The quantum relative entropy generalizes Araki entropy and treats the metrics between zero-forms, one-forms, and two-forms as quantum operators. Although the Schwarzschild metric is not an exact solution of the modified Einstein equations of the entropic quantum gravity, it is an approximate solution valid in the low coupling limit. Here we show that the quantum relative entropy associated to the Schwarzschild metric obeys the area law for large Schwarzschild radius. We provide a full statistical mechanics interpretation of the results. | ブラックホールの熱力学的エントロピーが従う面積法則は、 重力を統計力学に関連付ける基本的な結果。 この作品で私たちは、 の量子相対エントロピーの面積法則の導出を提供します。 任意のシュヴァルツシルト半径のシュヴァルツシルト ブラック ホール。 量子 多様体の計量と、多様体によって引き起こされる計量との間の相対エントロピー 幾何学と物質場は、G. Bianconi「重力」で提案されています。 エントロピーから」(2024) につながるエントロピー量子重力の作用として 修正されたアインシュタイン方程式。 量子相対エントロピーは荒木を一般化する エントロピーを計算し、ゼロ形式、一形式、および二形式の間のメトリクスを次のように扱います。 量子演算子。 シュワルツシルト指標は正確な解決策ではありませんが、 エントロピー量子重力の修正されたアインシュタイン方程式の、それは 低結合限界で有効な近似解。 ここで、 シュヴァルツシルト計量に関連付けられた量子相対エントロピーは面積に従う 大きなシュヴァルツシルト半径の法則。 完全な統計力学を提供します 結果の解釈。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We consider theories which break the invariance under diffeomorphisms (Diff) down to transverse diffeomorphisms (TDiff) in the matter sector, consisting of multiple scalar fields. In particular, we regard shift-symmetric models with two free TDiff scalar fields in a flat Robertson-Walker spacetime (FLRW) and use the perfect fluid approach to study their dynamics. As a consequence of the symmetry breaking, an effective interaction between the fields is induced from the conservation of the total energy-momentum tensor, without the necessity to introduce any explicit interacting term in the Lagrangian. We study the different single-field domination regimes and analyze the energy exchange between the fields. Thereupon, we introduce an application of these models for the description of interactions in the dark sector, and compare the theoretical predictions of our model to observational data from Type Ia supernovae. | 微分同相写像 (Diff) の下で不変性を破る理論を検討します 物質セクターの横微分同相写像 (TDiff) まで、以下で構成されます。 複数のスカラー フィールド。 特に、シフト対称モデルを次のように考慮します。 フラットなロバートソン・ウォーカー時空 (FLRW) 内の 2 つの自由な TDiff スカラー フィールドと 完璧な流体アプローチを使用して、そのダイナミクスを研究します。 その結果として、 対称性が破れると、場間の効果的な相互作用が引き起こされます。 総エネルギー - 運動量テンソルの保存。 ラグランジアンに明示的な相互作用項を導入します。 私たちは、 異なる単一フィールド支配体制を構築し、エネルギー交換を分析する 畑の間。 そこで、これらのモデルの応用例を紹介します。 ダークセクターにおける相互作用の説明と理論的な比較 Ia 型超新星からの観測データに対するモデルの予測。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the impact of dark matter halos on the gravitational lensing produced by electrically charged, spherically symmetric black holes in the strong-field regime. The study focuses on two dark matter models: the Universal Rotation Curve Model and the cold dark matter model. We derive the coefficients for the strong deflection limit and numerically analyze the deflection angle variations. Graphical representations of the results show that the strong deflection angle, $\alpha_D$ , increases with the charge parameter $Q$ in the presence of a dark matter halo. We explore the astrophysical consequences for the supermassive black holes $M87^*$ and $SgrA^*$ , comparing the results with standard Reissner-Nordstr\"{o}m and Schwarzschild black holes via strong gravitational lensing observations. Our findings suggest that charged black holes with dark matter halos can be differentiated from standard black holes. We constrain the charge parameter $Q$ using observational data from the Event Horizon Telescope Collaboration. For $M87^*$ , we find $0 \leq |Q| \leq 0.366M$ with the Universal Rotation Curve model and $0 \leq |Q| \leq 0.364M$ with the cold dark matter model. For $SgrA^*$ , the constraints are $0 \leq |Q| \leq 0.586M$ and $0 \leq |Q| \leq 0.584M$, respectively. These results suggest that charged black holes with dark matter halos satisfy the Event Horizon Telescope constraints, offering potential for future identification in observational campaigns. | 暗黒物質ハローが重力レンズに及ぼす影響を調査します 帯電した球面対称のブラック ホールによって生成されます。 強磁場体制。 この研究は、2 つの暗黒物質モデルに焦点を当てています。 回転曲線モデルと冷たい暗黒物質モデル。 係数を導き出します 強いたわみ限界を求め、たわみ角を数値解析します。 バリエーション。 結果をグラフで表現すると、 偏向角 $\alpha_D$ は、 暗黒物質ハローの存在。 私たちは天体物理学的影響を調査します。 超大質量ブラックホール $M87^*$ と $SgrA^*$ 、結果を比較 強いを介した標準的なライスナー・ノルドストラ\"{o}m ブラック ホールとシュヴァルツシルト ブラック ホール 重力レンズ観測。 私たちの調査結果は、黒が帯電していることを示唆しています 暗黒物質のハローを持つホールは、標準的なブラック ホールと区別できます。 イベントからの観測データを使用して電荷パラメータ $Q$ を制約します 地平線望遠鏡とのコラボレーション。 $M87^*$ の場合、 $0 \leq |Q| が見つかります。 \leq 0.366M$ ユニバーサル回転曲線モデルと $0 \leq |Q| を使用\leq 0.364M$ 冷たい暗黒物質モデル。 $SgrA^*$ の場合、制約は $0 \leq |Q| です。 \leq 0.586M$ と $0 \leq |Q| \leq 0.584M$ です。 これらの結果は次のことを示唆しています 暗黒物質のハローを伴う帯電ブラックホールがイベント ホライズン テレスコープを満たす 制約があり、観測における将来の同定の可能性を提供する キャンペーン。 |
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| We investigate the thermodynamics of asymptotically Anti-de Sitter charged and rotating black strings in extended phase space, in which the cosmological constant is interpreted as thermodynamic pressure and the thermodynamic volume is defined as its conjugate. We find, the thermodynamic volume, the internal energy, and the Smarr law. We study the thermal stability of solusions and show that some of the solutions have positive specific heat, which makes them thermodynamically stable. We also study the maximal efficiency of a Penrose process for solutions and find that an extremal rotating black string can have an efficiency of up to 50% compared to the corresponding value of 0%, when the cosmological constant is zero. We also find the equation of state for uncharged solutions. By comparing with the liquid-gas system, we observe that there is not a critical behavior to coincide with those of the Van der Waals system. | 漸近的に反デシッター帯電したものの熱力学を調査します。 そして拡張位相空間で回転する黒い糸。 定数は熱力学的圧力と熱力学的体積として解釈されます はその共役として定義されます。 熱力学的体積、内部 エネルギーとスマーの法則。 私たちは溶液の熱安定性を研究し、次のことを示します。 一部の溶液は正の比熱を持っているため、 熱力学的に安定。 また、ペンローズの最大効率も研究します。 解決策を模索するプロセスを経て、極端に回転する黒い糸が次のような影響を与える可能性があることを発見しました。 対応する値 0% と比較して最大 50% の効率。 宇宙定数はゼロです。 また、非帯電状態の状態方程式も求めます。 ソリューション。 液体-気体システムと比較すると、次のことがわかります。 これは、ファン デル ワールス システムの動作と一致するほど重要な動作ではありません。 |
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| Exploring the four-dimensional AdS black hole is crucial within the framework of the AdS/CFT correspondence. In this research, considering the charged scenario, we investigate the four-dimensional stationary and rotating AdS solutions in the framework of the $f(Q)$ gravitational theory. Our emphasis is on the power-law ansatz, which is consistent with observations and is deemed the most viable. Because this solution does not have an uncharged version or relate to general relativity, it falls into a new category, which derives its features from changes in non-metricity and incorporates the Maxwell domain. We analyze the singularities of such a solution, computing all the quantities of different curvature and non-metricity invariants. Our results indicate the presence of a central singularity, albeit with a softer nature compared to standard non-metricity or Einstein general relativity, attributed to the influence of the effect of $f(Q)$. We examine several physical characteristics of black holes from a thermodynamics perspective and demonstrate the existence of an outer event horizon in addition to the inner Cauchy horizons. However, under the conditions of a sufficiently large electric charge, a naked singularity emerges. Finally, we derive a class of rotating black hole in four-dimensional $f(Q)$ gravity that are asymptotically anti-de Sitter charged. | 4 次元 AdS ブラック ホールの探索は、このフレームワーク内で極めて重要です AdS/CFT対応の様子。 本研究では、課金を考慮して、 シナリオでは、4 次元の静止 AdS と回転 AdS を調査します。 $f(Q)$ 重力理論の枠組みにおける解決策。 私たちが重視しているのは、 べき乗則のアンザッツに関するものであり、これは観察と一致しており、次のようにみなされます。 最も実行可能です。 このソリューションには無料のバージョンがないため、または 一般相対性理論に関連すると、それは新しいカテゴリに分類されます。 非計量性の変化から特徴を取り込み、マクスウェル ドメインを組み込みます。 私たちは このような解の特異点を分析し、次のすべての量を計算します。 異なる曲率と非計量性の不変量。 私たちの結果が示しているのは、 に比べてより柔らかい性質ではあるものの、中心特異点の存在 標準非計量性またはアインシュタイン一般相対性理論は、 $f(Q)$の効果の影響。 いくつかの身体的特徴を検査します ブラックホールを熱力学の観点から解明し、その存在を証明する コーシーの内側の地平線に加えて、外側の事象の地平線のこと。 しかし、 十分に大きな電荷の条件下では、裸 特異点が現れる。 最後に、回転ブラック ホールのクラスを導出します。 漸近的に反デ・シッター帯電する四次元 $f(Q)$ 重力。 |
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| Our present contribution sets out to investigate a scenario based on the effects of the Loop Quantum Gravity (LQG) on the electromagnetic sector of the Standard Model of Fundamental Interactions and Particle Physics (SM). Starting then from a post-Maxwellian version of Electromagnetism that includes LQG effects, we work out and discuss the influence of LQG parameters on classical quantities, such as the components of the stress-tensor. Furthermore, we inspect the propagation of electromagnetic waves and study optical properties of the QED vacuum in this scenario. Among these, we contemplate the combined effect between the LQG parameters and a homogeneous background magnetic field on the propagation of electromagnetic waves, considering in detail issues like group velocities and refractive indices of the QED vacuum. Finally, with the help of the LQG-extended photonic dispersion relations previously analyzed, we re-discuss the kinematics of the Compton effect and conclude that there emerges an interesting nonlinear profile in the wavelengths of both the incoming and the deflected photons. | 私たちの現在の貢献は、以下に基づいてシナリオを調査することを目的としています。 ループ量子重力 (LQG) が電磁界に及ぼす影響 基本相互作用と素粒子物理学の標準モデル (SM)。 起動 次に、LQG を含む電磁気学のポストマクスウェル版から 効果については、LQG パラメータが古典的なものに及ぼす影響を計算し、議論します。 応力テンソルの成分などの量。 さらに、私たちは、 電磁波の伝播を検査し、光学特性を研究する このシナリオにおける QED バキュームの。 これらの中で、私たちは組み合わせたものを検討しています。 LQGパラメータと均一な背景磁場の間の影響 電磁波の伝播について、 QED真空の群速度と屈折率。 最後に、 以前に分析された LQG 拡張光子分散関係の助けを借りて、 コンプトン効果の運動学について再議論し、次のようなことが現れると結論づけます。 入ってくる波と波の両方の波長における興味深い非線形プロファイル 偏向された光子。 |
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| We implement the Einsenhart-Duval lift in scalar-tensor gravity as a means to construct integrable cosmological models and analytic cosmological solutions. Specifically, we employ a geometric criterion to constrain the free functions of the scalar-tensor theory such that the field equations can be written in the equivalent form of linear equations. This geometric linearization is achieved by the introduction of an extended minisuperspace description. The results are applied to construct analytic solutions in modified theories of gravity such as the $f\left( R\right) $-theory and the hybrid metric-Palatini $f\left( \mathcal{R}\right) $-gravity. | スカラーテンソル重力におけるアインセンハート・デュバルリフトを、以下の手段として実装します。 可積分な宇宙論モデルと解析的宇宙論的解決策を構築します。 具体的には、幾何学的基準を使用して自由関数を制約します。 場の方程式が次のように記述できるように、スカラー テンソル理論の 線形方程式の等価形式。 この幾何学的線形化が達成されます 拡張されたミニ超空間記述の導入によって。 結果は次のとおりです 修正された重力理論における解析解の構築に適用されます。 $f\left( R\right) $理論とハイブリッド計量Palatini $f\left( \mathcal{R}\right) $-重力。 |
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| Due to the absence of spherically symmetric black hole solutions in $f(\mathbb{Q})$ because of the constraint derived from its field equations, which yields either $\mathbb{Q}=0 $ or $f_{\mathbb{Q} \mathbb{Q}}=0 $ \cite{Heisenberg:2023lru,Maurya:2023muz}. We are going to introduce a tours solutions for charged anti-de-Sitter black holes in $N$-dimensions within the framework of the quadratic form of $f(\mathbb{Q})$ gravity, where the coincident gauge condition is applied \cite{Heisenberg:2023lru}. Here, $f(\mathbb{Q})=\mathbb{Q}+\frac{1}2\alpha \mathbb{Q}^2-2\Lambda$, and the condition $N \geq 4$ is satisfied. These black hole solutions exhibit flat or cylindrical horizons as their distinctive features. An intriguing aspect of these black hole solutions lies in the coexistence of electric monopole and quadrupole components within the potential field, which are indivisible and exhibit interconnected momenta. This sets them apart from the majority of known charged solutions in the linear form of the non-metricity theory and its extensions. Moreover, the curvature singularities in these solutions are less severe compared to those found in known charged black hole solutions within the characteristic can be demonstrated by computing certain invariants of the curvature and non-metricity tensors. Finally, we calculate thermodynamic parameters, including entropy, Hawking temperature, and Gibbs free energy. These thermodynamic computations affirm the stability of our model. | 球面対称のブラック ホール解が存在しないため、 $f(\mathbb{Q})$ は、その場の方程式から導出された制約のため、 これにより、 $\mathbb{Q}=0 $ または $f_{\mathbb{Q} \mathbb{Q}}=0 $ が得られます。 \cite{ハイゼンベルク:2023lru、マウリヤ:2023muz}。 ツアーをご紹介していきます $N$次元の帯電アンチディシッターブラックホールの解決策 $f(\mathbb{Q})$ 重力の二次形式のフレームワーク。 一致ゲージ条件が適用されます \cite{Heisenberg:2023lru}。 ここ、 $f(\mathbb{Q})=\mathbb{Q}+\frac{1}2\alpha \mathbb{Q}^2-2\Lambda$、そして 条件 $N \geq 4$ は満たされています。 これらのブラック ホール ソリューションは、平坦または 円筒形の地平線が特徴です。 の興味深い側面 これらのブラックホールの解決策は、電気単極子と電気単極子の共存にあります。 ポテンシャル場内の四重極成分。 分割できず、 相互に関連した運動量を示します。 これにより、既知の大部分とは区別されます。 非計量性理論の線形形式における荷電解とその 拡張子。 さらに、これらのソリューションの曲率特異点は少なくなります。 既知の帯電ブラックホール溶液で見つかったものと比較して深刻です。 特性は、次の特定の不変量を計算することによって実証できます。 曲率テンソルと非計量性テンソル。 最後に、熱力学を計算します。 エントロピー、ホーキング温度、ギブズ自由エネルギーなどのパラメーター。 これらの熱力学計算により、モデルの安定性が確認されています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The type IIB matrix model is a promising nonperturbative formulation of superstring theory, which may elucidate the emergence of (3+1)-dimensional space-time. However, the partition function is divergent due to the Lorentz symmetry, which is represented by a noncompact group. This divergence has been regularized conventionally by introducing some infrared cutoff, which breaks the Lorentz symmetry. Here we point out that Lorentz invariant observables become classical as one removes the infrared cutoff and that this "classicalization" is actually an artifact of the Lorentz symmetry breaking cutoff. In order to overcome this problem, we propose a natural way to "gauge-fix" the Lorentz symmetry in a fully nonperturbative manner. This also enables us to perform numerical simulations in such a way that the time-evolution can be extracted directly from the matrix configurations. | タイプ IIB マトリックス モデルは、次の有望な非摂動的定式化です。 超弦理論、(3+1) 次元の出現を解明する可能性がある 時空。 ただし、ローレンツ関数により分配関数は発散します。 対称性。 非コンパクト群で表されます。 この乖離は、 従来は赤外線カットオフを導入することで規則化されていましたが、これを破ります。 ローレンツ対称性。 ここで、ローレンツ不変オブザーバブルが存在することを指摘します。 赤外線カットオフを取り除くと古典的になります。 「古典化」は実際にはローレンツ対称性の破れの産物です 切り落とす。 この問題を克服するために、私たちは自然な方法を提案します。 完全に非摂動的な方法でローレンツ対称性を「ゲージ固定」します。 これも これにより、次のような方法で数値シミュレーションを実行できるようになります。 時間発展は行列構成から直接抽出できます。 |
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| Motivated by the effect of the bumblebee field on thermodynamic instability in (non)extended phase space, we study the thermodynamic instability for the bumblebee AdS black holes. For this purpose, first, we evaluate the effect of the bumblebee field (or Lorentz-violating parameter) on the event horizon for AdS black holes. Then, in non-extended phase space, we study the effect of the bumblebee field on the heat capacity and the Helmholtz free energy to investigate the local and global thermal stability areas, respectively. Next, we extend our study on the extended phase space by seeking on stable area by using the heat capacity at constant pressure ($C_{P}$). Finally, we evaluate the super-entropy black hole condition and indicate that the bumblebee AdS black holes are super-entropy black holes when $l>0$, which is consistent with the condition $C_{P}<0$. | マルハナバチ畑の熱力学的不安定性への影響が動機 (非) 拡張位相空間で、次の熱力学的不安定性を研究します。 バンブルビー AdS ブラック ホール。 この目的のために、まず、次の効果を評価します。 事象の地平面上のマルハナバチ場 (またはローレンツ違反パラメータ) AdS ブラックホール。 次に、非拡張位相空間で、 熱容量とヘルムホルツ自由エネルギーに関するマルハナバチのフィールド 局所的および地球規模の熱安定性領域をそれぞれ調査します。 次、 私たちは、安定領域を求めることによって拡張位相空間に関する研究を拡張します。 定圧力での熱容量 ($C_{P}$) を使用します。 最後に評価します 超エントロピー ブラック ホールの状態と、マルハナバチ AdS が存在することを示します。 $l>0$ の場合、ブラック ホールはスーパー エントロピー ブラック ホールです。 これは次の式と一致します。 条件 $C_{P}<0$。 |
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| Superradiance can lead to the formation of a black hole (BH) condensate system. We thoroughly investigate the accretion effect on the evolution of this system, and the gravitational wave signals it emits in the presence of multiple superradiance modes. Assuming the multiplication of the BH mass and scalar mass as a small number, we obtain the analytical approximations of all important quantities, which can be directly applied to phenomenological studies. In addition, we confirm that accretion could significantly enhance the gravitational wave (GW) emission and reduce its duration, and show that the GW beat signature is similarly modified. | 超放射はブラック ホール (BH) 凝縮体の形成につながる可能性があります システム。 この進化に対する降着効果を徹底的に調査します。 システムと、複数の存在下でシステムが発する重力波信号 スーパーラディアンスモード。 BH 質量とスカラー質量の乗算を想定 少数の重要なすべての分析的近似値が得られます。 現象学的研究に直接適用できる量。 で さらに、降着が著しく影響を与える可能性があることを確認しました。 重力波 (GW) の放射とその継続時間を短縮し、GW が ビートシグネチャも同様に変更されます。 |
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| We investigate unitarily inequivalent representations of the algebra of operators in quantum field theory. In those cases that exist a Fock representation of the commutation relations, we have a unique no-quanta state. We examine more closely the operational definition of a measuring device which detect a quantum of an Hermitian scalar field. The Unruh-DeWitt and Glauber model of quanta detectors are discussed. In Minkowski spacetime, the transition probability per unit proper time of both detectors is studied in two different non-inertial frames of reference. The first one, a detector with a constant proper acceleration, travelling in a stationary worldline, i.e., an hyperbolic motion, interacting with the field prepared in the Poincar\'e invariant Fock vacuum state. Next, we studied the Unruh-DeWitt detector at rest in a non-uniformly accelerated frame, with a time dependent acceleration. We evaluate the positive frequency Wightman function for the non-uniformly accelerated frame in a finite time interval and obtain the same two-point correlation function of a system in equilibrium with a thermal bath. Therefore the non-uniformly accelerated Unruh-DeWitt detector interacting with the field in the Poincar\'e invariant Fock vacuum state measures a thermal state. This result shows that the existence of an acceleration temperature without the presence of an event horizon. | 代数のユニタリ不等表現を調査します。 場の量子論における演算子。 フォックが存在する場合 交換関係を表現すると、固有の非量子状態が得られます。 私たちは、測定装置の動作定義をより詳しく検討します。 エルミート スカラー場の量子を検出します。 ウンルー・デウィットとグラウバー 量子検出器のモデルについて説明します。 ミンコフスキー時空では、転移 両方の検出器の単位固有時間あたりの確率を 2 つの異なる方法で研究します。 非慣性座標系。 1 つ目は、定数を持つ検出器です。 適切な加速、静止した世界線、つまり双曲線の中を移動する ポアンカレの不変量フォックで準備されたフィールドと相互作用するモーション 真空状態。 次に、静止状態の Unruh-DeWitt 検出器を研究しました。 時間依存の加速を伴う、不均一に加速されたフレーム。 私たちは 不均一に対する正の周波数のワイトマン関数を評価します。 有限の時間間隔でフレームを加速し、同じ 2 点を取得します。 熱浴と平衡状態にあるシステムの相関関数。 したがって 場と相互作用する不均一に加速されたUnruh-DeWitt検出器 ポアンカレの不変フォック真空状態では、熱状態が測定されます。 これ 結果は、加速温度が存在しないことを示しています。 事象の地平線の存在。 |
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| It was recently shown that the von Neumann algebras of observables dressed to the mass of a Schwarzschild-AdS black hole or an observer in de Sitter are Type II, and thus admit well-defined traces. The von Neumann entropies of "semi-classical" states were found to be generalized entropies. However, these arguments relied on the existence of an equilibrium (KMS) state and thus do not apply to, e.g., black holes formed from gravitational collapse, Kerr black holes, or black holes in asymptotically de Sitter space. In this paper, we present a general framework for obtaining the algebra of dressed observables for linear fields on any spacetime with a Killing horizon. We prove, assuming the existence of a stationary (but not necessarily KMS) state and suitable decay of solutions, a structure theorem that the algebra of dressed observables always contains a Type II factor "localized" on the horizon. These assumptions have been rigorously proven in most cases of interest. Applied to the algebra in the exterior of an asymptotically flat Kerr black hole, where the fields are dressed to the black hole mass and angular momentum, we find a product of a Type II$_{\infty}$ algebra on the horizon and a Type I$_{\infty}$ algebra at past null infinity. In Schwarzschild-de Sitter, despite the fact that we introduce an observer, the quantum field observables are dressed to the perturbed areas of the black hole and cosmological horizons and is the product of Type II$_{\infty}$ algebras on each horizon. In all cases, the von Neumann entropy for semiclassical states is given by the generalized entropy. Our results suggest that in all cases where there exists another "boundary structure" (e.g., an asymptotic boundary or another Killing horizon) the algebra of observables is Type II$_{\infty}$ and in the absence of such structures (e.g., de Sitter) the algebra is Type II$_{1}$. | 最近、オブザーバブルのフォン・ノイマン代数が次のような服を着ていることが示されました。 Schwarzschild-AdS ブラック ホールまたは de Sitter の観測者の質量はタイプです。 II であるため、明確な痕跡が認められます。 フォン・ノイマンのエントロピー 「半古典的」状態は一般化されたエントロピーであることが判明した。 ただし、これらの 引数は平衡 (KMS) 状態の存在に依存しているため、 たとえば、重力崩壊によって形成されたブラック ホール、カー ブラックに適用されます。 漸近ド・ジッター空間のホール、またはブラック ホール。 本稿では、 ドレスドオブザーバブルの代数を求めるための一般的な枠組みを提示する Killing Horizon を持つ任意の時空の線形フィールド用。 仮定して証明します 定常状態 (ただし必ずしも KMS である必要はない) の存在と適切な状態 解の減衰、着飾ったオブザーバブルの代数が表す構造定理 常に地平線上に「局在化」したタイプ II 因子が含まれています。 これらの仮定 ほとんどの興味深い事例で厳密に証明されています。 代数への応用 漸近的に平坦なカー ブラック ホールの外側で、フィールドは次のようになります。 ブラックホールの質量と角運動量を考慮すると、次の積が得られます。 II$_{\infty}$ 代数が目前に迫っており、I$_{\infty}$ 代数が目前に迫っています null 無限大を超えます。 シュヴァルツシルト・デ・シッターでは、私たちが 観測者を導入すると、量子場の観測対象がそれに合わせて調整されます。 ブラックホールと宇宙論的地平線の摂動領域とその産物です 各地平上のタイプ II$_{\infty}$ 代数。 いずれの場合も、フォン・ノイマンは、 半古典状態のエントロピーは一般化エントロピーによって与えられます。 私たちの 結果は、別の「境界」が存在するすべての場合において、 構造」 (漸近境界または別のキリング ホライズンなど) オブザーバブルの代数は II$_{\infty}$ 型であり、そのようなものが存在しない場合 構造体 (例: de Sitter) の代数は II$_{1}$ 型です。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In the generalized matter-geometry coupling theory, we investigate the physical characteristics and causality of some new cosmological models for a flat, homogeneous, and isotropic spacetime filled with stiff, radiation, dust, and curvature fluid sources. We obtain a particular cosmological model corresponding to each source fluid, called Models I, II, III, and IV, respectively. We make observational constraints on each model using the joint analysis of $31$ Cosmic Chronometer (CC) Hubble dataset and $1048$ Pantheon datasets to estimate the current values of model parameters. Using these statistical results, we have analyzed the information criteria, effective EoS parameter, causality of the models, and viability of this generalized gravity theory. Subsequently, we investigate the effective equation of state and deceleration parameter for each model. We found that all models in the late-time universe exhibit transit-phase acceleration, and Models I and II show both the early as well as late-time accelerating phase of the expanding universe. We found the current values of the deceleration parameter in the range $-0.886\le q_{0}\le-0.54$ with transition redshift $0.5137\le z_{t}\le0.6466$ and the effective EoS parameter in the range $-0.924\le\omega_{eff}\le-0.6933$. We analyzed the square sound speed condition $c_{s}^{2}\le c^{2}$ for each model. | 一般化された物質と幾何の結合理論では、次のことを調査します。 いくつかの新しい宇宙論モデルの物理的特性と因果関係 硬い、放射線、塵で満たされた、平らで均質な等方性の時空。 および曲率流体ソース。 特定の宇宙論モデルを取得します モデルI、II、III、IVと呼ばれる各ソース流体に対応し、 それぞれ。 ジョイントを使用して各モデルに観察上の制約を作成します。 31 ドルの宇宙クロノメーター (CC) ハッブル データセットと 1048 ドルのパンテオンの分析 データセットを使用して、モデル パラメーターの現在の値を推定します。 これらを使用して 統計結果、情報基準を分析し、効果的な EoS パラメータ、モデルの因果関係、およびこの一般化された重力の実行可能性 理論。 次に、有効な状態方程式を調べ、 モデルごとの減速度パラメータ。 すべてのモデルが 後期宇宙は移行期の加速を示し、モデル I と II は次のことを示しています。 拡大の初期と後期の両方の加速段階 宇宙。 減速パラメータの現在の値が見つかりました。 範囲 $-0.886\le q_{0}\le-0.54$、遷移赤方偏移 $0.5137\le z_{t}\le0.6466$ と範囲内の有効な EoS パラメータ $-0.924\le\omega_{eff}\le-0.6933$。 二乗音速条件を解析しました 各モデルの $c_{s}^{2}\le c^{2}$。 |
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| It was previously shown that if an experimenter, Alice, puts a massive or charged body in a quantum spatial superposition, then the presence of a black hole (or more generally any Killing horizon) will eventually decohere the superposition [arXiv:2205.06279, arXiv:2301.00026, arXiv:2311.11461]. This decoherence was identified as resulting from the radiation of soft photons/gravitons through the horizon, thus suggesting that the global structure of the spacetime is essential for describing the decoherence. In this paper, we show that the decoherence can alternatively be described in terms of the local two-point function of the quantum field within Alice's lab, without any direct reference to the horizon. From this point of view, the decoherence of Alice's superposition in the presence of a black hole arises from the extremely low frequency Hawking quanta present in Alice's lab. We explicitly calculate the decoherence occurring in Schwarzschild spacetime in the Unruh vacuum from the local viewpoint. We then use this viewpoint to elucidate (i) the differences in decoherence effects that would occur in Schwarzschild spacetime in the Boulware and Hartle-Hawking vacua; (ii) the difference in decoherence effects that would occur in Minkowski spacetime filled with a thermal bath as compared with Schwarzschild spacetime; (iii) the lack of decoherence in the spacetime of a static star even though the vacuum state outside the star is similar in many respects to the Boulware vacuum around a black hole; and (iv) the requirements on the degrees of freedom of a material body needed to produce a decoherence effect that mimics that of a black hole. | 以前に、実験者のアリスが巨大なまたは 量子空間重ね合わせにおける荷電体、その後の黒色の存在 穴 (またはより一般的にはあらゆるキリング ホライズン) は、最終的にはデコヒーレントになります。 重ね合わせ [arXiv:2205.06279, arXiv:2301.00026, arXiv:2311.11461]。 これ デコヒーレンスは、ソフトな放射の結果として特定されました。 光子/重力子が地平線を通過することは、地球規模の 時空の構造はデコヒーレンスを説明するために不可欠です。 この中で この論文では、デコヒーレンスが次のように記述できることを示しています。 アリスの研究室内の量子場の局所二点関数。 地平線への直接的な参照。 この観点から見ると、デコヒーレンスは ブラックホールの存在下でのアリスの重ね合わせは、 アリスの研究室に存在する超低周波ホーキング量子。 私たちは明示的に ウンルーのシュヴァルツシルト時空で起こるデコヒーレンスを計算する ローカルな観点からの真空。 次に、この観点を使用して (i) を説明します。 シュヴァルツシルトで発生するデコヒーレンス効果の違い ブールウェアとハートル・ホーキング真空の時空。 (ii) の違い で満たされたミンコフスキー時空で発生するデコヒーレンス効果。 シュヴァルツシルト時空と比較した温泉。 (iii) の欠如 たとえ真空状態であっても静止星の時空におけるデコヒーレンス 星の外側は多くの点で、星の周りのブールウェア真空と似ています。 ブラックホール。 (iv) 材料の自由度に関する要件 ブラック ホールの効果を模倣するデコヒーレンス効果を生成するには、物体が必要です。 |
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| Energy transfer in the dark sector of the universe gives rise to new phenomena of special interest in modern cosmology. When dark energy is modeled as a phantom scalar field, interactions become crucial to avoid Big Rip singularities. In this work, we revisit the phase-space analysis of the field equations by introducing a new set of dimensionless variables distinct from the traditional Hubble normalization approach. These new variables define a compactified phase space for the evolution of physical parameters. We demonstrate that these compactified variables offer fresh insights into the phase-space analysis in gravitational theories, particularly when the dark energy fluid is allowed to possess a negative kinetic energy density. | 宇宙の暗黒領域でのエネルギー移動は新たなエネルギーを生み出す 現代の宇宙論で特に興味深い現象。 ダークエネルギーをモデル化する場合 ファントム スカラー フィールドとして、ビッグリップを回避するには相互作用が重要になります 特異点。 この研究では、場の位相空間解析を再検討します。 方程式とは異なる新しい無次元変数のセットを導入することにより、 従来のハッブル正規化アプローチ。 これらの新しい変数は、 物理パラメータの展開のためのコンパクト化された位相空間。 私たちは これらのコンパクト化された変数が、 重力理論における位相空間解析、特に暗闇の場合 エネルギー流体は負の運動エネルギー密度を持つことができます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Loop quantum gravitational effects can resolve the central singularity of black holes while potentially leaving tiny traces of quantization in the exterior spacetime. We show the way these residues can, in principle, be explored using tidal Love numbers (TLNs). We consider loop quantized Schwarzschild black hole, in particular the Ashtekar-Olmedo-Singh (AOS) model, and study the static response to external tidal fields of spin zero (scalar field), spin one (vector field), and spin two (axial gravitational field) types. We find that, in contrast to the classical theory, where TLNs vanish, they are non-vanishing and negative for all three responses and for all multipoles. Besides, the magnitude of TLNs decreases as the black hole mass increases, and TLNs, in response to the axial gravitational field, have the largest magnitude among these three responses. Our results show that for black holes of mass $M \gtrsim 4.3 \times 10^{4} M_{\textrm{Pl}}$, the AOS model is consistent with current and next-generation detection limits for TLNs. Our findings suggest that the quantum deformability of loop quantum black holes, arising from the inherent fuzziness of spacetime geometry, reveals a fundamentally distinct internal structure compared to their classical counterparts. This unique feature manifests as quantum hair, which, in principle, can be detected by future observations. | ループ量子重力効果は、中心特異点を解決できる ブラック ホールには量子化の小さな痕跡が残る可能性があります。 外部時空。 これらの残基が原理的にどのようになり得るかを示します。 潮汐愛番号 (TLN) を使用して調査されました。 ループ量子化を考慮します シュワルツシルト ブラック ホール、特にアシュテカール・オルメド・シン (AOS) モデル、 スピン ゼロ (スカラー) の外部潮汐場に対する静的応答を研究します。 場）、スピン 1（ベクトル場）、スピン 2（軸方向重力場） 種類。 TLN が消滅する古典的な理論とは対照的に、 それらは消えず、3 つの応答すべておよびすべての応答に対して陰性です。 多極。 さらに、TLN の大きさはブラックホールの質量が大きくなるにつれて減少します。 増加し、TLN は軸方向の重力場に応答して、 これら 3 つの応答の中で最大の大きさ。 私たちの結果は、黒の場合、 質量 $M \gtrsim 4.3 \times 10^{4} M_{\textrm{Pl}}$ の穴、AOS モデルは次のようになります。 現在および次世代の TLN の検出限界と一致しています。 私たちの この研究結果は、ループ量子ブラックホールの量子変形可能性を示唆しています。 時空幾何学に固有のあいまいさから生じるもので、 古典的なものと比較して根本的に異なる内部構造 対応者。 このユニークな特徴は量子毛として現れます。 原理的には、将来の観測によって検出できる可能性があります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We perform a systematic study of eccentric orbiting nonspinning black hole binaries. We first make a technical study of the optimal full numerical techniques to apply to these studies. We choose different gauge parameters and Courant factors, $c=dx/dt$, and find an optimal value for it of 0.45. We also find the grid structure and global resolution that optimize accuracy and speed of current computational resources. With these choices we perform a study of the merger times $t_m$ as a function of eccentricity for configurations with comparable orbital energy content and find that they are well represented by the post-Newtonian factor $F(e)=(1+73e^2/24+37e^4/96)/(1-e^2)^{7/2}$ when merger times are normalized to their quasicircular values, i.e. $t_m(e)/t_m\approx F(e)$. We then perform a systematic coverage of five small-medium eccentricities up to $e\sim0.45$ and six mass ratios up to 8.5:1 producing a total of 30 simulations covering up to 25 orbits to merger to further model merger times and as a seed to a forthcoming new systematic catalog of gravitational waveforms from eccentric binary black holes to directly perform parameter estimations of gravitational waves events. | 離心軌道を周回する非自転ブラックホールの系統的な研究を行っています バイナリ。 まず、最適な完全数値の技術的検討を行います。 これらの研究に適用するテクニック。 さまざまなゲージパラメータを選択し、 クーラント係数 $c=dx/dt$ を計算し、その最適値 0.45 を見つけます。 私たちも 精度と速度を最適化するグリッド構造とグローバル解像度を見つけます 現在の計算リソースの量。 これらの選択により、次の研究を実行します。 構成の離心率の関数として、合併に $t_m$ を掛けます。 比較可能な軌道エネルギー量を比較すると、それらは次のようによく表されることがわかります。 ポストニュートン因数 $F(e)=(1+73e^2/24+37e^4/96)/(1-e^2)^{7/2}$ の場合 合併時間は準円形の値に正規化されます。 $t_m(e)/t_m\およそ F(e)$。 次に、5 つの組織的なカバレッジを実行します。 最大 $e\sim0.45$ の小～中程度の偏心および最大 8.5:1 の 6 つの質量比 合体までの最大 25 の軌道をカバーする合計 30 のシミュレーションを生成します。 合併時期のさらなるモデル化と、今後の新しい体系化への種として 偏心連星ブラック ホールから宇宙までの重力波形のカタログ 重力波イベントのパラメータ推定を直接実行します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Numerical relativity simulations of merging black holes provide the most accurate description of the binary dynamics and the emitted gravitational wave signal. However, practical considerations such as imperfect initial data and initial parameters mean that achieving target parameters, such as the orbital eccentricity or the black hole spin directions, at the beginning of the usable part of the simulation is challenging. In this paper, we devise a method to produce simulations with specific target parameters, namely the Keplerian orbital parameters-eccentricity, semimajor axis, mean anomaly-and the black hole spin vectors using SpEC. The method is an extension of the current process for achieving vanishing eccentricity and it is based on a parameter control loop that iteratively numerically evolves the system, fits the orbit with analytical post-Newtonian equations, and calculates updated input parameters. Through SpEC numerical simulations, we demonstrate $\lesssim 10^{-3}$ and $O(\rm degree)$ convergence for the orbital eccentricity and the spin directions respectively in $\leq7$ iterations. These tests extend to binaries with mass ratios $q \leq 3$, eccentricities $e \leq 0.65$, and spin magnitudes $|\chi | \leq 0.75$. Our method for controlling the orbital and spin parameters of numerical simulations can be used to produce targeted simulations in sparsely covered regions of the parameter space or study the dynamics of relativistic binaries. | ブラックホールの合体に関する数値相対性理論シミュレーションは、最も多くのことを提供します。 バイナリダイナミクスと放出された重力波の正確な記述 信号。 ただし、不完全な初期データや 初期パラメータとは、軌道などの目標パラメータを達成することを意味します。 使用開始時の離心率またはブラックホールの回転方向 シミュレーションの一部は難しいです。 この論文では、次の方法を考案します。 特定のターゲット パラメータ、つまりケプラー関数を使用してシミュレーションを生成します。 軌道パラメータ - 離心率、長半径、平均異常 - と黒 SpEC を使用したホール スピン ベクトル。 このメソッドは現在のプロセスの拡張です パラメータ制御に基づいて偏心ゼロを実現します。 システムを反復的に数値的に進化させ、軌道を次のように適合させるループ ポストニュートン方程式を解析し、更新された入力パラメータを計算します。 SpEC 数値シミュレーションを通じて、$\lesssim 10^{-3}$ と 軌道離心率とスピンの $O(\rm 度)$ 収束 $\leq7$ 反復でそれぞれ方向を指定します。 これらのテストはバイナリまで拡張されます 質量比 $q \leq 3$、離心率 $e \leq 0.65$、およびスピンの大きさ $|\chi | \leq 0.75$。 軌道パラメータとスピンパラメータを制御するための方法 の数値シミュレーションを使用して、ターゲットを絞ったシミュレーションを生成できます。 パラメータ空間のまばらにカバーされる領域、またはパラメータ空間のダイナミクスを研究する 相対論的バイナリ。 |