Noether定理与黑洞的质量公式及黑洞熵

运用并发展了协变相空间的Noether荷方法,对于真空广义相对论稳态轴对称黑洞得到:黑洞质量公式是关于Killing向量场和完整Cauchy面上的零Noether荷以及黑洞力学第一定律.对于一大类向量场,利用零标架方法证明在视界附近的约化代数的中心项为零.这表明,Carlip用纯粹对称性分析的方法来解释黑洞熵的微观起源值得商榷.     

非完整映射理论与刚体定点转动的几何描述

利用非完整映射方法,从一个已知Riemann空间构造一个嵌入其中的Riemann-Cartan空间.作为特例,研究从Euclidean空间构造Weitzenbock空间的方法.基于dAlembert-Lagrange原理和非完整映射,将一个Riemann空间的测地线对应于另一个Riemann-Cartan空间的自平行线.把这种非完整映射理论应用到刚体定点转动问题上,得到了刚体运动的欧拉方程是欧拉角描述的Riemann位形空间的测地线方程,而在刚体角速度对应的准坐标空间上是常挠率Riemann-Cartan空间的自平行线方程的结论. 关键词： 欧拉角 非完整映射 Riemann-Cartan空间 自平行线     

电磁直线加速动态黑洞时空中Dirac粒子的Hawking辐射

研究了作直线加速运动的电磁黑洞视界面上Dirac粒子的Hawking 辐射.首先，构造对称化零 标架，计算旋系数，导出Dirac方程，并对其进行化简.然后，通过引入广义乌龟坐标，在视 界面上将Dirac方程退耦.利用Damour-Ruffini方法，求出了温度以及热谱公式，并对所得结 果进行了讨论. 关键词： 加速动态黑洞 Dirac粒子 Dirac方程 Hawking辐射     

活动标架系下O(n)非线性σ模型Laxpair矩阵的Poisson—Lie结构

在活动标架系下给出了O(n)/O(n-1)对称空间上非线性σ模型的Poisson-Lie括号,并用协变分解的方法讨论了活动标架与固定标架系的协交关系,得到的r、s矩阵可以明显地看出其依赖于场量的部分是由于S^n－1流形上的联络引起的.     

CDG方程和耦合KdV-MKdV方程的微分不变量

本文利用了Olver提出的等价活动标架方法,通过构造合适的活动标架,得到了CDG方程和耦合KdV-MKdV方程的微分不变量,并推得了微分不变量代数.     

非完整系统Boltzmann-Hamel方程的Birkhoff化及其广义辛算法

针对非完整系统的Boltzmann-Hamel方程,当其满足一定条件时,可以进行广义Birkhoff化.构造生成函数,利用当前比较优越的非自治Birkhoff广义辛算法对其进行数值仿真.仿真结果和传统的Runge-Kutta算法结果相比较,非自治Birkhoff广义辛算法在长期跟踪后更加准确.     

Kerr-Newman时空中荷电Dirac粒子的Hawking辐射

本文研究任意Kerr-Newman黑洞视界曲面上荷电Dirac粒子的Hawking辐射,首先构造了一套“对称零标架”,用这套零标架计算了旋系数,导出了Dirac方程,在视界曲面附近解Dirac方程。得到荷电Dirac粒子四分量波函数的显示表式。利用解析延拓技巧,最后得到荷电Dirac粒子Hawking辐射的热谱公式。 关键词：     

活动标架系下O（n）非线性σ模型Laxpair矩阵的Poisson—Lie结构

在活动标架系下给出了Ｏ（ｎ）／Ｏ（ｎ－１）对称空间上非线性σ模型的Ｐｏｉｓｓｏｎ－Ｌｉｅ括号，并用协变分解的方法讨论了活动标架与固定标架系的协交关系，得到的ｒ、ｓ矩阵可以明显地看出其依赖于场量的部分是由于Ｓｎ－１流形上的联络引起的．     

手征模型的对偶性及其与sine-Gordon方程的几何关联

本文指出,SO(3)手征场可作为伪球面的法矢量场,从而给出手征场与sine-Gordon系统间的对应及其几何解释。利用手征场、伪球面的对偶性质,将手征场与s-G系统联系起来,并将Backlund变换、Riccati方程等表为同一动力学系统的有关性质在不同标架中规范不变的表现。 关键词：     

Kerr时空中任意自旋的统一场方程的退耦和分离变量

通过微扰与退耦计算得到,在Kerr时空中对于静止质量为零、自旋为任意值的粒子场,所有场分量都能退耦,再采用Kinnersley零标架证明:只有中微子场的两个分量和电磁场的两个分量可以分离变量。     

准坐标下完整系统的精确不变量与绝热不变量

基于对称性与不变量理论，研究了准坐标下完整系统的精确不变量与绝热不变量。研究了在小扰动作用下准坐标完整系统的对称性摄动。提出了高阶绝热不变量的概念，给出了精确不变量与绝热不变量存在的形式与条件。然后研究了相应的逆问题。     

场方法的改进及其在积分Riemann-Cartan空间运动方程中的应用

和Hamilton-Jacobi方法类似,Vujanovi?场方法把求解常微分方程组特解的问题转化为寻找一个一阶拟线性偏微分方程(基本偏微分方程)完全解的问题,但Vujanovi?场方法依赖于求出基本偏微分方程的完全解,而这通常是困难的,这就极大地限制了场方法的应用.本文将求解常微分方程组特解的Vujanovi?场方法改进为寻找动力学系统运动方程第一积分的场方法,并将这种方法应用于一阶线性非完整约束系统Riemann-Cartan位形空间运动方程的积分问题中.改进后的场方法指出,只要找到基本偏微分方程的包含m(m≤ n,n为基本偏微分方程中自变量的数目)个任意常数的解,就可以由此找到系统m个第一积分.特殊情况下,如果能够求出基本偏微分方程的完全解(完全解是m=n时的特例),那么就可以由此找到≤系统全部第一积分,从而完全确定系统的运动.Vujanovi?场方法等价于这种特殊情况.     

事件空间中完整力学系统的梯度表示

本文研究事件空间中完整力学系统的梯度表示和分数维梯度表示, 建立系统的微分方程并将其表示为一阶形式, 给出系统成为梯度系统的条件以及成为分数维梯度系统的条件. 最后, 举例说明结果的应用.     

准坐标下完整力学系统的非Noether守恒量——Hojman定理的推广

利用时间不变的无限小变换下的Lie对称性，研究准坐标下完整力学系统的一类新守恒量.建立系统的运动微分方程，给出无限小变换下的Lie对称性确定方程.将Hojman定理推广，并举例说明结果的应用. 关键词： 准坐标 完整力学系统 Lie对称性 非Noether守恒量 Hojman定理     

相空间中相对运动完整力学系统的共形不变性与守恒量

研究了相空间中相对运动完整力学系统的共形不变性与守恒量.给出了该系统共形不变性的定义,并推导出相空间中相对运动完整力学系统的运动微分方程具有共形不变性并且是Lie对称性的充分必要条件.利用规范函数满足的结构方程导出该系统相应的守恒量,并给出应用算例.     

非完整转动相对论系统的Lindel?f方程

由转动相对论系统的Hamilton原理分别建立在广义坐标和准坐标下的Lindel?f方程及其改进形式,并从改进的Lindel?f方程导出新Chaplygin方程.最后说明由转动系统的相对论分析力学向普通分析力学过渡的方法. 关键词： 非完整约束 转动系统 相对论 Lindel?f方程 Chaplygin方程     

Conformal invariance and conserved quantities of Appell systems under second-class Mei symmetry

In this paper we introduce the new concept of the conformal invariance and the conserved quantities for Appell systems under second-class Mei symmetry. The one-parameter infinitesimal transformation group and infinitesimal transformation vector of generator are described in detail. The conformal factor in the determining equations under second-class Mei symmetry is found. The relationship between Appell system’s conformal invariance and Mei symmetry are discussed. And Appell system’s conformal invariance under second-class Mei symmetry may lead to corresponding Hojman conserved quantities when the conformal invariance satisfies some conditions. Lastly, an example is provided to illustrate the application of the result.     

Symmetry of Lagrangians of holonomic systems in terms of quasi-coordinates

This paper discusses the symmetry of Lagrangians of holonomic systems in terms of quasi-coordinates. Firstly, the definition and the criterion of the symmetry are given. Secondly, the condition under which there exists a conserved quantity and the form of the conserved quantity are obtained. Finally, an example is shown to illustrate the application of the results.     

Weak gravitational field in Finsler–Randers space and Raychaudhuri equation

The linearized form of the metric of a Finsler–Randers space is studied in relation to the equations of motion, the deviation of geodesics and the generalized Raychaudhuri equation are given for a weak gravitational field. This equation is also derived in the framework of a tangent bundle. By using Cartan or Berwald-like connections we get some types “gravito-electromagnetic” curvature. In addition we investigate the conditions under which a definite Lagrangian in a Randers space leads to Einstein field equations under the presence of electromagnetic field. Finally, some applications of the weak field in a generalized Finsler spacetime for gravitational waves are given.     

Conformal invariance and Hojman conserved quantities for holonomic systems with quasi-coordinates

We propose a new concept of the conformal invariance and the conserved quantities for holonomic systems with quasi-coordinates. A one-parameter infinitesimal transformation group and its infinitesimal transformation vector of generators for holonomic systems with quasi-coordinates are described in detail. The conformal factor in the determining equations of the Lie symmetry is found. The necessary and sufficient conditions of conformal invariance, which are simultaneously of Lie symmetry, are given. The conformal invariance may lead to corresponding Hojman conserved quantities when the conformal invariance satisfies some conditions. Finally, an illustration example is introduced to demonstrate the application of the result.