Motion of localized sources in general relativity: Gravitational self-force from quasilocal conservation laws
Notice bibliographique
Résumé
An idealized ``test'' object in general relativity moves along a geodesic. However, if the object has a finite mass, this will create additional curvature in the spacetime, causing it to deviate from geodesic motion. If the mass is nonetheless sufficiently small, such an effect is usually treated perturbatively and is known as the gravitational self-force due to the object. This issue is still an open problem in gravitational physics today, motivated not only by basic foundational interest, but also by the need for its direct application in gravitational wave astronomy. In particular, the observation of extreme-mass-ratio inspirals by the future space-based detector LISA will rely crucially on an accurate modeling of the self-force driving the orbital evolution and gravitational wave emission of such systems. In this paper, we present a novel derivation, based on conservation laws, of the basic equations of motion for this problem. They are formulated with the use of a quasilocal (rather than matter) stress-energy-momentum tensor---in particular, the Brown-York tensor---so as to capture gravitational effects in the momentum flux of the object, including the self-force. Our formulation and resulting equations of motion are independent of the choice of the perturbative gauge. We show that, in addition to the usual gravitational self-force term, they also lead to an additional ``self-pressure'' force not found in previous analyses, and also that our results correctly recover known formulas under appropriate conditions. Our approach thus offers a fresh geometrical picture from which to understand the self-force fundamentally, and potentially useful new avenues for computing it practically.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,001 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».