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Enregistrement W2084559722 · doi:10.1103/physrevd.74.044009

Mode-sum regularization of the scalar self-force: Formulation in terms of a tetrad decomposition of the singular field

2006· article· en· W2084559722 sur OpenAlexaff
Roland Haas, Eric Poisson

Notice bibliographique

RevuePhysical review. D. Particles, fields, gravitation, and cosmology/Physical review. D, Particles, fields, gravitation, and cosmology · 2006
Typearticle
Langueen
DomainePhysics and Astronomy
ThématiqueExperimental and Theoretical Physics Studies
Établissements canadiensUniversity of Guelph
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésRegularization (linguistics)PhysicsScalar fieldClassical mechanicsSchwarzschild radiusDeriving the Schwarzschild solutionMathematical analysisMathematical physicsMathematicsGravitationKerr metric

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

We examine the motion in Schwarzschild spacetime of a point particle endowed with a scalar charge. The particle produces a retarded scalar field which interacts with the particle and influences its motion via the action of a self-force. We assume that the magnitude of the scalar charge is small, and that the deviations from geodesic motion produced by the self-force are small. This problem is analogous to that of an electric charge moving under the action of its electromagnetic self-force, and to that of a small mass moving under the action of its gravitational self-force. We exploit the spherical symmetry of the Schwarzschild spacetime and decompose the scalar field in spherical-harmonic modes. Although each mode is bounded at the position of the particle, a mode-sum evaluation of the self-force requires regularization because the sum does not converge: the retarded field is infinite at the position of the particle. The regularization procedure involves the computation of regularization parameters, which are obtained from a mode decomposition of the Detweiler-Whiting singular field; these are subtracted from the modes of the retarded field, and the result is a mode-sum that converges to the actual self-force. We present such a computation in this paper. While regularization parameters have been presented before in the literature, there are two main aspects of our work that are new. First, we define the regularization parameters as scalar quantities by referring them to a tetrad decomposition of the singular field. This is different from standard practice, which is to define regularization parameters as vectorial quantities. The advantage of dealing with tetrad components is that these, unlike vector components, are naturally decomposed in scalar spherical harmonics. Second, we calculate, for any bound orbit around a Schwarzschild black hole, four sets of regularization parameters (denoted schematically by $A$, $B$, $C$, and $D$) instead of the usual three ($A$, $B$, and $C$). While only the first three regularization parameters are needed to produce a convergent mode-sum, the inclusion of a fourth parameter has the practically important consequence of accelerating the convergence. The focus of this paper is entirely on the computation of regularization parameters for the scalar self-force. The techniques that we introduce in this work are not, however, restricted to this context. They will readily be exported to the electromagnetic and gravitational cases, but we leave this generalization for future work. As proof of principle that our methods are reliable, we calculate the self-force acting on a scalar charge in circular motion around a Schwarzschild black hole, and compare our answers with those recorded in the literature. We leave for future work the generalization of this calculation to generic orbits.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Théorique ou conceptuel · Signal consensuel: Théorique ou conceptuel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,010

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,000
Études des sciences et des technologies0,0010,002
Communication savante0,0010,002
Science ouverte0,0020,001
Intégrité de la recherche0,0010,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,009
Tête enseignante GPT0,304
Écart entre enseignants0,295 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeThéorique ou conceptuel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations54
Publié2006
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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