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小-$c$展开中广义相对论的平稳解

广义相对论与量子宇宙学 2026-04-28 v1 高能物理 - 理论

摘要

我们研究了广义相对论在ADM变量中到下一层次-下一层次阶(NNLO)的小-cc展开。我们证明,在平稳子域中,这种表述使得场方程更易于构建显式解。平稳子域呈现出强引力和弱引力分支,其结构在NNLO时变得更为复杂。在强引力分支中,我们首先获得了NLO卡里尔引力的精确真空解,包括琼内-蒂龙和旋转度量背景。在NNLO,我们随后构建了相应的琼内-蒂龙型和度量型精确真空几何。这些解也来自于在强引力背景上,对克尔和旋转度量几何的小-cc展开,分别在NLO时精确到O(J)\mathcal{O}(J),在NNLO时精确到O(J3)\mathcal{O}(J^3)。在弱引力分支中,我们发现具有独立四极矩的精确Hartle-Thorne型解,以及精确的旋转平方修正项和混合四极-旋转解。我们进一步通过包含=4\ell=4的更高多极项来扩展ell=0,2\\ell=0,2子域,其中ell\\ell表示多极指数。这些结果表明,完整的NLO/NNLO理论的平稳真空子域远比磁性卡里尔截断更丰富。更广泛地说,ADM表述为在广义相对论的小-cc展开中构建和分析平稳背景提供了实用的框架,可能也为组织与紧凑天体(如缓慢旋转的黑洞和中子星)相关的旋转和更高多极形变提供了有用的框架。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.23677,
  title  = {Stationary solutions in the small-$c$ expansion of GR},
  author = {Enes Bal and Ertuğrul Ekiz and Emre Onur Kahya and Utku Zorba},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.23677},
  year   = {2026}
}

备注

38 pages