The point spectrum of the Dirac Hamiltonian on the zero-gravity Kerr-Newman spacetime
在这篇短文中,我们回顾了零重力Kerr-Newman时空中的Dirac方程。我们的主要目的是提供zGKN谱的束缚态分类与氢原子的通常类氢态$1s_{1/2}$、$2s_{1/2}$等之间的对应关系。
2021-11-03 gr-qc hep-th math-ph
Chandrasekhar separation ansatz and the generalized total angular momentum for the Dirac equation in the Kerr-Newman metric
本文计算了Dirac粒子在Kerr-Newman度规中广义平方总角动量算符$J$的平方根。由双曲塞卡尔分离系数导出的分离常数$λ$是$J$的本征值。在证明了$J$是一个对称算子之后,我们证明了扁球坐标系下Dirac方程的Schirrasekhar Answer的完备性,并导出了传播子$e^{-itH}$的显式表达式.
2006-07-05 gr-qc hep-th math-ph
Symmetry operators and separability of massive Klein-Gordon and Dirac equations in the general 5-dimensional Kerr-(anti-)de Sitter black hole background
证明了在具有两个独立角动量的五维旋转Kerr-(反)de Sitter黑洞中Dirac方程是变量可分的。利用一个秩为3的Killing-Yano张量构造了一个与Dirac算子交换的一阶对称算子,该张量的平方是五维Kerr-(anti-)de Sitter时空所允许的二阶对称Stackel-Killing张量.我们强调这样一个对称算子的建设过程。此外,还将黑洞热力学第一定律推广到宇宙学常数可视为热力学变量的情形。
2009-02-12 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Twistor String Structure of the Kerr-Schild Geometry and Consistency of the Dirac-Kerr System
旋转黑洞和自旋粒子的Kerr-Schild(KS)几何是基于与Kerr定理相关联的扭量结构,该扭量结构由射影扭量空间$Z \in CP^3 .$中的解析曲线$F(Z)=0$定义。有一个复杂的纽曼表示,它将克尔-纽曼解的源描述为沿着复杂的世界线$X(\t)\in CM^4,$传播的“粒子”,这个世界-复世界线实际上是一个世界片,$F(Z).$,克尔源可以被认为是在虚时间方向上扩展的复欧几里德串$σ$。克尔扭量结构原来是毗邻克尔复杂的字符串源,形成一个自然的扭量字符串结构类似的奈尔-威滕扭量字符串。我们表明,扭转极化的克尔-纽曼解决方案可以匹配的{ \it无质量}的狄拉克方程的解决方案,提供的狄拉克-克尔模型的自旋粒子(电子)的一致性。它使我们能够扩展奈尔-威滕关于扭量空间中规范振幅散射的概念,使之包括大质量KS粒子。
2008-12-29 gr-qc hep-th quant-ph
Boundary Terms, Spinors and Kerr/CFT
与AdS/CFT类似,对于具有固定边界条件的狄拉克方程的解,旋量作用量是静止的要求决定了需要添加到Kerr/CFT中标准狄拉克作用量的边界项的形式。我们确定了这个边界项,并利用它计算了Kerr/CFT中旋量场的两点函数。这个两点函数与二维相对论性共形场论的相关函数是一致的。
2012-02-07 hep-th
Decay of a charged scalar and Dirac fields in the Kerr-Newman-de Sitter background
我们发现在旋转带电黑洞的背景中,带电标量场和Dirac场的准正规模,由Kerr-Newman-de Sitter解描述。研究了准正规谱与黑洞参数质量M、角动量a、电荷Q以及Λ项和场电荷q的关系。特别注意的是近极值极限的黑洞收费。特别地,我们发现对于标量场和Dirac场,当黑洞电荷Q小于某个阈值时,q>0时荷电扰动衰减较快,q<0时荷电扰动衰减较慢,这个阈值接近于电荷的极值,并且依赖于黑洞的参数.
2014-10-09 astro-ph gr-qc hep-th
Kerr geometry beyond the Quantum theory
狄拉克电子理论和量子电动力学没有考虑引力场,而相应的含电子参数的Kerr-Newman解对康普顿距离具有很强的弦性、拓扑性和非定域性作用,使时空极化,库仑场变形.我们讨论了电子与克尔微振子模型的关系,并认为克尔几何可能隐藏在量子理论之外。特别是,我们表明,Foldi-Wouthuysen '平均位置'运营商的狄拉克电子是一个复杂的代表性的克尔几何,和一个复杂的弦源。因此,复杂的克尔几何可能隐藏在狄拉克方程之外。
2006-10-09 gr-qc hep-th quant-ph
Stringlike structures in Kerr-Schild geometry: N=2 string, twistors and Calabi-Yau twofold
四维Kerr-Schild几何包含两个弦结构。第一个是由Kerr奇异环构成的闭弦,第二个是在Kerr Schild几何的复结构中得到的开复弦.实Kerr弦和复Kerr弦共同构成了无视界过旋转Kerr Newman解$a =J/m >> m .$的一个膜源。最近还得到,由复Kerr弦诱导的Kerr几何的主零同余由Kerr定理确定为射影扭量空间中的一个四次曲线,这对应于Calabi-Yau二重曲线在Kerr几何中的嵌入。在本文中,我们详细描述了这种嵌入,并表明,四倍的twistorial K3表面表示的解析扩展的Kerr同余创建的对映对合。
2013-07-01 hep-th
Kerr-AdS and its Near-horizon Geometry: Perturbations and the Kerr/CFT Correspondence
利用Teukolsky主方程和Hertz势研究了Kerr-AdS黑洞及其近视界几何(NHEK-AdS)中自旋-s场的线性扰动.在NHEK-AdS几何中,我们精确地求解了相关的角度方程和径向方程。有了这些明确的解决方案,我们寻找线性模式不稳定性。我们没有发现任何(非)轴对称不稳定性与外向边界条件。这是在协议与最近的猜想有关的线性化的稳定性的完整的几何形状与其近地平线的几何形状。此外,我们发现NHEK-AdS中度量扰动的渐近行为违反了Kerr/CFT对应公式中规定的下降条件(唯一的例外是扰动的轴对称扇区)。
2012-10-05 hep-th
Dirac Quasinormal frequencies of the Kerr-Newman black hole
利用连分式方法研究了Kerr-Newman黑洞的Dirac拟正规模.结果表明,当黑洞的单位质量电荷或角动量增加时,复$ω$平面上的准正规频率逆时针移动。它们得到一个螺旋状的形状,随着每单位质量的电荷和角动量趋向于它们的极值,它们从史瓦西或赖斯纳-努德斯特龙值移动到一些极限频率。螺旋线的数目随泛频数的增加而增加,但随角量子数的增加而减少。研究还发现,实部和虚部都是单位质量角动量的振荡函数,振荡随泛音数的增加而变快,随角量子数的增加而变慢.
2005-06-19 astro-ph gr-qc hep-th
Complex Structure of the Four-Dimensional Kerr Geometry: Stringy System, Kerr Theorem, and Calabi-Yau Twofold
4d Kerr几何与量子世界,特别是超弦理论有着许多奇妙的联系。Kerr奇异环附近场的类光结构类似于闭杂化弦的Sen解的结构。另一个开放的复杂弦出现在林德和纽曼提出的克尔几何的复表象中。这些弦的组合形成了克尔几何的膜源,它平行于弦/M理论的统一。本文给出了这种关系的又一个证据,即Kerr几何的双层结构中出现了Calabi-Yau二重(K3曲面),这是Kerr定理的结果。最后,我们指出克尔弦系统可能对应于临界N=2超弦的复嵌入。
2013-04-05 gr-qc hep-th
COMPLEX STRING AS SOURCE OF KERR GEOMETRY
克尔解被认为是自旋基本粒子的类孤子背景。克尔几何中存在两种弦结构,一种是实弦,另一种是复弦。本文主要讨论了与克尔度规源的Lind-Newman表示有关的复弦,它是一个具有复世界线的物体。在另一个注记中,宣布了关于实弦的一个新结果:在介子-轴子引力中,Kerr奇异环可以被认为是杂化弦,Kerr奇异性附近的场与Sen对杂化弦得到的解一致。
1995-03-14 hep-th
Solution of Dirac equation around a spinning Black Hole
狄拉克将克尔几何中自旋粒子和大质量粒子的狄拉克方程分为径向和角向两部分。Chakrabarti解决了角度方程,并找到了不同克尔参数的相应本征值。径向方程是渐近解决的Escherasekhar。本文利用WKB近似求解空间完全径向方程,计算了一组克尔参数和波参数的径向波函数的解析表达式。从这些解决方案,我们得到的反射和透射系数的局部值。
2000-07-11 astro-ph gr-qc hep-th
Stationary Dirac condensates around Kerr black holes
College of Physics and Optoelectronic Engineering, Chongqing Normal University(重庆师范大学物理与光电工程学院);School of Physics and Astronomy, China West Normal University(西华师范大学物理与信息学院);School of Big Data and Artificial Intelligence, Fuyang University of Technology(阜阳理工学院大数据与人工智能学院);Universidade Federal de Campina Grande(坎皮纳格兰德联邦大学);Instituto de Física, Universidade de São Paulo(圣保罗大学物理研究所)
本文建立框架求解克尔背景下狄拉克场定态束缚态,发现旋转费米子云为扁椭球几何,且因同步轨迹处无奇异分支,黑洞无法支撑定态狄拉克毛发,揭示了黑洞支撑宏观场的新机制。
2026-08-27 gr-qc hep-th
Complex structure of Kerr-Schild geometry: Calabi-Yau twofold from the Kerr theorem
我们认为纽曼的表示的克尔几何作为一个复杂的延迟时间的建设所产生的源沿复杂的世界线传播。我们注意到,复世界线实际上形成了一个开的复弦,其端点在弦激励下应该具有独立的动力学。由Kerr定理确定了与复Kerr弦相伴随的扭量结构,得到了Kerr方程描述了射影扭量$CP^3 ,$中的四次线,即超弦理论的Calabi-Yau二重。除了与超弦理论的其他显著相似之处外,克尔几何的主要区别在于,它是一个在康普顿尺度下与引力相一致的四维理论,而不是超弦理论的普朗克尺度。
2012-03-19 gr-qc hep-th
Hawking radiation of Dirac particles via tunnelling from rotating black holes in de Sitter spaces
黑洞视界的霍金辐射可以看作是一个量子隧穿过程,费米子通过隧穿可以成功地恢复霍金温度。本文考虑自旋为1/2的隧穿粒子(即Dirac粒子),进一步改进了Kerner和Man的费米子隧穿方法,研究了de Sitter空间中旋转黑洞,特别是Kerr de Sitter黑洞和Kerr-Newman de Sitter黑洞的隧穿霍金辐射.结果表明,利用Dirac粒子隧穿可以很好地描述事件视界和宇宙视界的Hawking温度。
2008-04-01 hep-th
Bound states of the Dirac equation on Kerr spacetime
我们制定的狄拉克方程的一个大质量的中性自旋半粒子的旋转黑洞时空,我们认为它的(准)束缚态:引力捕获的模式,这是定期跨越未来的事件视界。这些束缚态会随时间衰减,这是由于(单粒子)狄拉克场中没有超辐射。我们介绍了一个实用的方法来计算的能级和衰变率的频谱,我们比较我们的数值结果与已知的渐近结果在小- $M μ$和大- $M μ$制度。在穿透视界的坐标系中应用微扰理论,计算了能谱的精细结构,并与数值结果进行了比较。我们获得的数据超精细分裂由于黑洞旋转。我们在时间域中演化一般的初始数据,并显示狄拉克束缚态如何出现在功率谱中的谱线。在快速旋转的制度,我们发现,低频同向旋转模式的衰减被抑制(玻色子)超辐射制度。最后,我们讨论的物理影响和进一步工作的途径。
2015-11-12 gr-qc hep-th
String-Like Structures in Complex Kerr Geometry
克尔几何被表示为由沿着解析复世界线移动的源创建。本文讨论了这种复世界线与复弦(双曲弦)的欧几里德形式的等价性。结果表明,复克尔源满足相应的弦方程。复欧几里德弦的边界条件要求世界片具有类似于轨道折叠的结构。讨论了Kerr几何中的类似轨道折叠的结构。
1993-03-01 gr-qc hep-th
Complex Kerr Geometry and Nonstationary Kerr Solutions
在Kerr-Schild方法的框架下,我们考虑了由复源的复世界线所决定的Kerr几何的复结构。真实的克尔几何被表示为这个复杂结构的真实切片。Kerr几何被推广到非平稳的情况下,当前的几何是由一个延迟的时间,并通过一个给定的复杂的世界线的源延迟时间的建设定义。得到了自旋源任意运动的一般精确解。源的加速伴随着沿着主零汇的类光辐射。它推广到旋转的情况下,已知的Kinnersley类的“光子火箭”的解决方案。
2003-06-10 gr-qc hep-th math-ph
Quasinormal modes of massive fermions in Kerr spacetime: Long-lived modes and the fine structure
利用WKB公式计算了不同静态黑洞背景下大质量Dirac场的准正规模。然而,这些估计是粗略的,并且仅对非常小的$μM$值有效,其中$M$和$μ$分别是黑洞和场的质量。因此,即使对于史瓦西黑洞,也没有精确计算出大质量狄拉克模式,对于克尔解更是如此。本文计算了克尔背景下大质量狄拉克场的准正规模。我们已经证明,玻色子场中存在的无限长寿命的准正规模(准共振)也出现在费米子的准正规谱中。大质量费米子的两种手征性导致了光谱中额外的“精细结构”。我们讨论了这种精细结构对准共振行为和稳定性的影响。分析也扩展到一个带电的大规模领域中的克尔-纽曼背景。
2018-04-06 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The radial Teukolsky equation for Kerr-Newman-de Sitter geometry: Revisited
我们使用Heun型的解决方案在\cite{Suzuki}径向Teukolsky方程,写在背景度量的Kerr-Newman-deSitter几何,计算的拟正规频率多项式的解决方案和反射系数的波来自deSitter地平线和反射的外地平线的黑洞。
2021-01-03 gr-qc hep-th
Gravitational Energy of Kerr and Kerr Anti-de Sitter Space-times in the Teleparallel Geometry
在广义相对论的遥平行等价的哈密顿表述的背景下,我们计算了克尔和克尔反德西特(克尔AdS)时空的引力能。本计算是通过一个表达式的引力场,自然产生的形式主义的约束方程的积分形式的能量。在每种情况下,能量是精确计算有限和任意的类空双球,没有任何限制的度量参数。特别是,我们评估的能量外事件视界的黑洞。
2003-11-17 gr-qc hep-th
Near Horizon Extreme Magnetized Kerr Geometry
磁化Kerr/CFT对应指出,在磁场浸没的极端Kerr黑洞的近视界中,引力的量子理论,近视界极端磁化Kerr黑洞,是全息对偶的二维手征共形场论。为了获得近地平线极磁化克尔几何,磁化克尔度量的极限被取为,$ a=M $,然后通过变换坐标继续,以具有$ \textrm{AdS}_2 \times \textrm{S}^2 $的扭曲和扭曲乘积,并且还具有近地平线极磁化克尔度量。因此,我们也可以得到这些几何形状的新的Ernst势。最后,得到了Ernst-Papapetrou形式中的由极端非磁化电荷到磁化电荷的变换中心荷。
2016-11-17 gr-qc hep-th
Kerr-Newman solution as a Dirac particle
对于m^2 < a^2 + q^2,其中m、a和q分别是源质量、每单位质量的角动量和电荷,爱因斯坦方程的克尔-纽曼(KN)解简化为圆形的裸奇点,包围着一个圆盘,在圆盘上度规分量不光滑。通过考虑Hawking和Ellis对KN时空的扩展解释,我们首先证明,与电子-正电子系统类似,该解呈现出四个不等价的经典态。接下来,研究表明,由于扩展KN时空的拓扑结构,它确实允许具有半积分角动量的状态。这最后一个性质被以下事实所证实:在空间坐标的旋转下,这些不等价的态仅在4 π旋转之后才转变成它们自己。因此,可以在洛伦兹旋量基中自然地表示它们。代表整个KN解决方案的状态向量,然后构造,其演变示出由狄拉克方程。因此,KN解可以被一致地解释为电子-正电子系统的模型,其中质量、电荷和自旋的概念与时空几何相联系。一些唯象的模型的后果进行了探讨。
2004-01-19 gr-qc hep-th
Accelerated Born-Infeld Metrics in Kerr-Schild Geometry
我们考虑Kerr-Schild几何中零流体的Einstein Born-Infeld理论。我们发现这个理论的加速充电解决方案。我们的解决方案减少到Plebanski解决方案时,加速度为零,Bonnor-Vaidya解决方案的Born-Infeld参数b趋于无穷大。我们还给出了带电源加速度引起的能流公式的显式形式。
2002-07-22 gr-qc hep-th
Bäcklund transforms of the extreme Kerr near-horizon geometry
我们应用贝克隆变换的方法,从极端Kerr近视界几何出发,得到了真空Einstein方程的一系列新的精确解。极端克尔近地平线渐近包含任意数量的自由参数的解决方案。
2020-05-12 gr-qc hep-th math-ph
The massive Dirac equation in the Kerr-Newman-de Sitter and Kerr-Newman black hole spacetimes
研究了在弯曲的带电旋转Kerr-Newman-(anti)de Sitter黑洞(BH)中描述自旋为半整数的大质量带电粒子动力学的Dirac广义相对论方程的精确解.我们首先,推导出DE在克尔-纽曼-德西特(KNdS)BH背景下使用广义Kinnersley无效四分体的纽曼-彭罗斯形式主义。在这个框架中,我们证明了分离的DE成常微分方程的径向和角度的部分。在特定的变换下的独立和因变量,我们证明了变换后的径向方程的一个巨大的带电自旋$\frac{1}{2}$费米子的背景KNdS BH构成一个高度非平凡的推广Heun方程。使用Regge-Wheeler-like独立变量,我们将KNdS背景中的径向方程转化为Schrödinger-like微分方程,并研究其在事件和宇宙学视界附近的渐近行为。对于Kerr-Newman(KN)BH背景下的大质量费米子(MF),我们首先证明了由DE分离所产生的径向和角度方程可归结为广义Heun微分方程(GHE)。这种GHE的局部解的推导和描述全纯函数的幂级数系数由一个四项递归关系。利用渐近分析,我们得到了远离KN BH的MF解和靠近事件视界的解。研究了在KN背景下分离常数的本征值问题。利用上述四项递推公式,我们证明了在非极端KN几何中不存在具有$ω^2<μ^2$的束缚态,其中$ω$和$μ$分别是费米子的能量和质量.
2019-04-02 astro-ph.GA gr-qc hep-th
General thermodynamic geometry approach for rotating Kerr anti-de Sitter black holes
结合小-大黑洞相变,热力学几何被很好地应用于带电AdS黑洞的微观结构研究.本文将几何方法推广到旋转的Kerr-AdS黑洞,旨在发展一种研究Kerr-AdS黑洞的一般方法.以熵和压力为涨落坐标,利用类Christodoulou-Ruffini平方质量公式,构造了Kerr-AdS黑洞的Ruppeiner几何,这与带电情形有很大不同.通过对相应标量曲率的经验观测,我们发现,对于近极值Kerr-AdS黑洞,排斥作用在其微观结构中占主导地位.而对于远离极值的Kerr-AdS黑洞,吸引相互作用占主导地位。对于标量曲率也观察到了临界现象。这些结果揭示了克尔-AdS黑洞的特征微观结构。这种一般的热力学几何方法值得推广到其他旋转的AdS黑洞,并有望发现更多有趣的微观结构。
2021-12-03 gr-qc hep-th
Thermal Ringdown of a Kerr Black Hole: Overtone Excitation, Fermi-Dirac Statistics and Greybody Factor
本文研究极端质量比并合中克尔黑洞铃宕的泛音激发,发现频谱遵循费米-狄拉克分布,并证明灰体因子导致该分布,从而为无需提取准正规模式即可检验广义相对论和探测 Kerr/CFT 提供新途径。
2022-11-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Fluctuating Twistor-Beam Solutions and Holographic Pre-Quantum Kerr-Schild Geometry
Kerr-Schild(KS)几何是基于扭量零线的全等性,它形成了由克尔定理确定的全息时空。本文详细地讨论了考虑一致反作用的非定常Debney-Kerr-Schild黑洞电磁激发方程的积分。精确的KS解具有奇异的光束状脉冲的形式,其支撑在克尔同余的扭量零线上。这些扭曲光束脉冲对度规视界和BH视界有很强的反作用,产生一个涨落的全息KS几何,它处于经典引力和量子引力的中间位置。
2010-06-02 gr-qc hep-th quant-ph
Twistor-Beam Excitations of Black-Holes and Prequantum Kerr-Schild Geometry
黑洞电磁激发的精确Kerr-Schild(KS)解具有KS几何扭量线上支撑的奇异梁的形式。这些光束在度规和视界上有很强的反作用,并产生一个波动的KS几何,占据了经典引力和量子引力之间的中间位置。我们考虑克尔定理,它决定了KS几何的扭量结构和相应的全息前量子时空适应于随后的量子处理。
2010-07-01 gr-qc hep-th quant-ph
n-DBI gravity, maximal slicing and the Kerr geometry
最近,在arXiv:1110.0832中,我们已经建立了在一定几何条件下允许叶理的爱因斯坦引力的解也是n-DBI引力的解,arXiv:1109.1468。在这里,我们观察到,在真空中,所需的几何条件是由众所周知的最大切片,经常使用的数值相对论。作为推论,我们建立了克尔几何是适应于Boyer-Lindquist坐标的叶理中的n-DBI引力的解。
2013-01-06 gr-qc hep-th
Geometry of Higher-Dimensional Black Hole Thermodynamics
我们研究了时空维度大于4的Kerr和Reissner-Nordström(RN)黑洞的热力学曲率。这些黑洞具有类似于四维时空中的热力学几何。热力学几何是Ruppeiner几何和共形相关的Weinhold几何。$d=5$ Kerr黑洞的Ruppeiner几何在极值极限是弯曲发散的。对于$d \geq 6$ Kerr黑洞,没有极值,但Ruppeiner曲率发散,人们怀疑黑洞变得不稳定。任意维Kerr黑洞的Weinhold几何是平坦几何。对于RN黑洞,Ruppeiner几何在所有时空维度上都是平坦的,而它的Weinhold几何是弯曲的。在$d \geq 5$中,克尔黑洞可以拥有不止一个角动量。最后讨论了具有双角动量的$d=5$中Kerr黑洞的Ruppeiner几何.
2006-01-16 gr-qc hep-th
Notes on the Hidden Conformal Symmetry in the Near Horizon Geometry of the Kerr Black Hole
对于一般非极值Kerr黑洞的Kerr/CFT对应,近极值Kerr对散射振幅的分析提供了线索.这种追踪揭示了在称为近区的某个时空区域中的标量场的低频波动方程中隐藏的共形对称性。对于极端情况,我们期望近区是近视界区,在此区域中研究了通过渐近对称的对应关系。研究了在视界附近的隐共形对称性,并讨论了隐共形对称性与视界附近的渐近对称性之间的关系。通过引入准定域荷的适当定义,得到了熵与极值的偏差。
2010-07-21 hep-th
The Exact Geometry of a Kerr-Taub-NUT Solution of String Theory
本文研究了旋转Kerr-Taub-NUT时空中杂化弦论的一个解。它有一个确切的CFT描述作为一个杂种优势陪集模型,和一个拉格朗日公式作为衡量WZNW模型。它是最近讨论的弦陶布-NUT解的推广,是研究弦论中封闭类时曲线和宇宙学奇点命运的另一个有趣的实验室。我们将精确度规的计算推广到这种旋转情形,然后讨论了度规的一些性质,特别强调了曲率奇点。
2004-10-01 hep-th
Stationary Vacuum Bubble in a Kerr-de Sitter Spacetime
研究了具有角动量的黑洞时空中的假真空衰变。考虑用Kerr-de Sitter几何描述的假真空区,在薄壁近似下,我们可以得到从假真空区外观察到的真空泡的定态位形,而不需要指定畴壁内的几何。然后,假设真实真空区域由克尔几何描述,我们可以通过施加第一结条件和角动量守恒来固定克尔几何的质量和自旋参数。虽然畴壁内的克尔几何假设不能完全符合第二结条件,我们可以粗略地评估与这种不一致的误差通过计算布朗约克准局域能量畴壁。然后利用所得的内部Kerr几何参数和Brown-York准定域能估计衰变率。我们的结果支持BH自旋抑制BH时空中的假真空衰变的说法。
2023-03-14 gr-qc hep-th
On Quantum Microstates in the Near Extremal, Near Horizon Kerr Geometry
本文在$AdS_2/CFT_1$对应框架下研究了近视界近极值Kerr(NHNEK)几何的热力学.我们首先将近视界极值克尔(NHEK)几何的视界移动一个一般的有限质量。虽然这种位移并没有改变几何结构,因为得到的经典解仍然与NHEK解是同形的,但它确实导致了一个不同于NHEK的量子理论。我们通过Robinson-Wilczek二维Kaluza-Klein约化得到了这个量子理论,它使我们能够在$AdS_2$边界上引入一个有限调节器,并在相应的$AdS_2$边界上计算二维量子共形场论的完全渐近对称群。这个共形场论的能量动量张量的s波贡献,以及渐近对称性,产生了一个维拉索罗代数,它具有一个可计算的中心,这与标准的Kerr/ $CFT$结果一致,以及一个非零的最低Virasoro本征模。中心荷和最低本征模产生NHNEK的Bekenstein-Hawking熵和Hawking温度。
2016-06-10 hep-th
Second Order Phase Transition and Thermodynamic Geometry in Kerr-AdS Black Hole
我们讨论了一个计划的基础上Eklfest方程来展示和分类之间的两个阶段(与“较小”和“较大”的质量)的克尔AdS黑洞的过渡。我们表明,对于固定的角速度,这相变是二阶的两个Escherifest的方程都满足。最后,我们从这个分析中发现的结果与从热力学状态空间几何方法得到的结果有密切的联系。
2011-08-24 gr-qc hep-th
Another Realization of Kerr/CFT Correspondence
我们研究Kerr/CFT对应的另一种实现。通过对Kerr黑洞的近视界几何引入新的渐近条件,可以得到包含所有精确等距的渐近对称性。特别地,维拉索罗代数可以实现为AdS几何的SL(2,R)对称性的增强。利用这种渐近对称性,我们讨论了有限温度效应,并具体地给出了对应关系。
2009-07-02 hep-th
Why does the Kerr-Newman black hole have the same gyromagnetic ratio as the electron?
我们最近提出了一个确定性的矩阵动力学在普朗克尺度,引力耦合到狄拉克费米子,在所谓的康纳斯时间演变。通过在比普朗克时间大得多的时间间隔上粗粒化这种动力学,我们导出了时空流形、量子理论和经典广义相对论,作为对底层矩阵动力学的低能涌现近似。在这篇文章中,我们展示了如何包括杨米尔斯规范场在这个普朗克尺度矩阵动力学。我们通过适当地修改先前引入的时空物质的“原子”(我们现在称之为“aikyon”)的基本作用来做到这一点。这是通过修改狄拉克算子,包括一个'潜在的'杨米尔斯方面,和一个'电流'的杨米尔斯收费。我们的工作为引力与规范场和狄拉克费米子的统一开辟了一条途径。我们展示了如何自发局域化的矩阵动力学引起耦合规范场和相对论点粒子,在经典极限的广义相对论。我们用这种形式主义来解释一个值得注意的事实,即克尔-纽曼黑洞的旋磁比与狄拉克费米子的旋磁比具有相同的值,两者都是经典值的两倍。
2020-06-09 gr-qc hep-th quant-ph
Probing deviations to Kerr geometry with extreme mass-ratio inspirals
本研究旨在通过LISA任务探测Kerr几何偏离,分析了变形Kerr几何下EMRI系统的偏心赤道运动,通过首阶后牛顿分析评估引力波通量和相位偏离的可探测性。
2024-10-11 gr-qc hep-th
An Improvement for Quantum Tunneling Radiation of Fermions in a Stationary Kerr-Newman Black Hole Spacetime
通过在弯曲时空中Lorentz不变性破坏的Dirac方程中引入一个特殊的类以太矢量,提出了一种改进的计算费米子量子隧穿辐射的方法.作为一个例子,我们将这种新方法应用于带电轴对称Kerr-Newman黑洞。首先,利用LIV理论,我们导出了Kerr-Newman黑洞时空中自旋为1/2的费米子的修正动力学方程。通过求解该方程,我们发现在弯曲时空中,黑洞的Hawking温度和熵的增加或减少与带LIV的Dirac方程的常数$a$和$c$有关。当$c$为正时,新的Hawking温度比未修正的约高$ \frac{\sqrt{1+2a+2cmk_r^2}}{\sqrt{1+2a}}$倍,但熵会降低。对高自旋费米子的情况也作了简要的讨论。
2021-02-09 gr-qc hep-th
A note on Kerr/CFT and free fields
极端四维克尔黑洞的近视界几何及其某些推广具有SL(2,R)× U(1)等距群。通过施加适当的边界条件,可以控制围绕该几何形状的激励。在一定的边界条件下,U(1)等距被增强为一个维拉索罗代数。在这里,我们提出了这个维拉索罗代数的自由域结构。
2009-09-24 hep-th
Kerr's Gravity as a Quantum Gravity on the Compton Level
电子的Dirac理论和QED忽略了引力场,而对应于电子的Kerr-Newman引力场对康普顿距离有很大的影响。它使时空极化,使库仑场变形,并改变拓扑结构。我们认为,克尔几何可能隐藏在量子理论之外,代表了一种互补的时空描述。
2007-01-09 gr-qc hep-th
Conical geometry and quantum entropy of a charged Kerr black hole
利用锥奇点方法计算了带电Kerr黑洞的树能级熵及其单圈量子修正。研究了Kerr-Newman度量的欧氏几何。我们证明了在欧氏空间中,对于任意的周期化,在视界处存在一个圆锥奇点。它的$δ$ -功能一样的曲率计算,并表现出类似的静态情况。导出了这种圆锥空间背景下标量场的热核展开式,并得到了熵的(发散)量子修正。有人认为,这些分歧,可以删除的方式类似于静态黑洞的树级引力作用的耦合重整化。
1996-04-23 gr-qc hep-th
High Energy Particle Collisions in Superspinning Kerr Geometry
本文研究了Kerr几何中含有裸奇点的粒子加速和高能碰撞。我们表明,质心能量的碰撞两个粒子之间,从一个有限的,但任意大的距离下降沿对称轴是任意大的,提供的偏离角动量参数的质量是非常小的克尔裸奇性。这里考虑的碰撞是粒子之间的碰撞,其中一个粒子进入,另一个粒子最初进入,但后来在受到裸奇点附近具有排斥引力的空间区域的反射后,作为出射粒子出现。高能碰撞发生在一个区域周围,该区域标志着引力的吸引力和排斥力之间的过渡。我们将所得结果与BSW加速机制[M. Banados,J. Silk,and S. M. West,Phys. Rev. Lett. 103,111102(2009).]的极端克尔黑洞,并认为,我们在这里给出的方案有一定的明显优势。如果致密物体在自然界中存在外部克尔超自旋几何,那么这种高能碰撞将对其周围发生的物理过程产生重大影响,并可能导致它们自己的观测特征。顺便说一句,我们还提出了一个奇怪的Gedanken对撞机物理实验,原则上可以在这种几何结构中构建。
2011-11-16 astro-ph.HE gr-qc hep-ex
Logarithmic Corrections for Near-extremal Kerr-Newman Black Holes
本文用欧几里得路径积分和改进的热核方法,计算了$\mathcal{N}=2$超引力中近极端Kerr-Newman黑洞熵的对数修正,控制了红外发散,结果可为微观理论检验。
2025-02-25 hep-th
Thermodynamic Geometry and Phase Transitions in Kerr-Newman-AdS Black Holes
本文在Kerr-Newman-Anti de Sitter黑洞平衡态的热力学几何框架下研究了黑洞的相变和临界现象。这些状态空间黎曼几何的标量曲率计算在各种合奏。标量曲率在二阶相变的临界点处发散。然而,值得注意的是,我们表明,状态空间标量曲率也携带有关的液体-气体一样的一阶相变和随之而来的不稳定性和这些黑洞的相共存的信息。这是编码的转折点行为和多值分支结构的标量曲率在这些一阶相变的附近。作为初步练习,我们首先对常规范德瓦尔斯体系重新检验这一点。随后,我们研究了Kerr-Newman-AdS黑洞的巨正则和两个“混合”系综,并建立了新的相结构。状态空间标量曲率证实了我们的断言为一阶相变的已知和新的相结构,并密切类似于范德华系统。
2010-02-21 hep-th
Force-free magnetosphere on near-horizon geometry of near-extreme Kerr black holes
采用近极端Kerr黑洞(near-NHEK)的近视界几何,研究了快速旋转黑洞的Blandford-Znajek过程中的无力磁层.结果表明,Znajek正则性条件的地平线上,可以直接从所得到的流方程。根据这个条件,我们将全流方程分解为两个独立的方程。推导出绕旋转轴的近似解。他们被发现是一致的与以前的解决方案中获得的渐近区域。该解决方案表明能量和角动量提取的孔。
2015-04-03 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The Extreme Kerr Throat Geometry: A Vacuum Analog of AdS_2 x S^2
研究了四维极端旋转黑洞的近视界极限。极限度规是一个完全非奇异的真空解,具有增强对称群SL(2,R)x U(1)。我们证明了这个解的许多性质与极端带电黑洞的近视界极限中出现的AdS_2 × S^2几何相似。特别地,无穷远处的边界是类时曲面。这暗示了双量子力学描述的可能性。还讨论了一个五维推广。
1999-05-13 gr-qc hep-th
An Exact Expression for Photon Polarization in Kerr Geometry
在克尔几何中,我们分析了光子沿任意零测地线传播时的偏振变换。其动机来自于一个观测者试图通过传输偏振光子将量子信息传递给克尔时空中的另一个观测者的问题。重要的是,观察者要理解他们的参照系之间的关系,也要知道光子在克尔时空中传播时的偏振是如何转变的。现有的方法来计算光子偏振的旋转(法拉第旋转)依赖于坐标系的选择,是代数复杂的,并且仅在弱场极限下产生结果。利用Killing-Yano理论,给出了沿任意零测地线平行传播的标架的封闭表达式,从而解决了偏振矢量在一个内在的、几何驱动的方式下的平行传输问题.利用克尔几何的对称性,得到了光子偏振的几何诱导相位的一个非常简洁的表达式。我们表明,这个阶段消失的赤道平面和对称轴。
2013-06-26 gr-qc hep-th math-ph
Beam-like Excitations of Kerr-Schild Geometry and Semiclassical Mechanism of Black-Hole Evaporation
已经观察到,Kerr-Schild(KS)几何的电磁(EM)激发的精确解形成出射光束,该光束对度规具有非常强的反作用,并打破黑洞视界。因此,黑洞与附近电磁场和电磁真空的相互作用必须由一组涨落的微孔覆盖视界。我们对黑洞电磁激发的Debney-Kerr-Schild方程进行了积分和分析,得到了出射辐射的精确解包含两个相关但完全不同的分量,这揭示了黑洞蒸发的一种可能的半经典机制:a)第一分量由奇异光束脉冲组成,该奇异光束脉冲穿透视界,打破其不可穿透性,b)另一种成分是规则的,与已知的Vaidya "闪亮之星"辐射类似,是造成质量损失的原因。我们还证明了Kerr-Schild几何中神秘的双片扭量结构与Stephens,t 'Hooft和Whiting预言的量子黑洞时空的全息结构相对应。由此产生的波动扭曲光束的克尔-席德几何采取了经典和量子引力之间的中间位置。
2009-06-18 gr-qc hep-th nucl-th
Horizon geometry for Kerr black holes with synchronised hair
本文研究了具有标量同步头发的Kerr黑洞的视界几何,这是连续连接到真空Kerr黑洞的Einstein-Klein-Gordon系统的一族解。我们确定的区域中的参数空间,其中一个全球等距嵌入在欧几里德3-空间,$\mathbb{E}^3$,是可能的地平线几何的毛BH。对于Kerr情形,当视界无量纲自旋$j_H$(等于总无量纲自旋$j$)、球度$\mathfrak{s}$和视界线速度$v_H$分别小于临界值$j^{\rm (S)},\mathfrak{s}^{\rm (S)}, v_H^{\rm (S)}$时,这种嵌入是可能的.对于有毛的BH,我们发现,$j_H<j^{\rm (S)}$是一个充分的,但不是必要的,被嵌入的条件; $v<v_H^{\rm (S)}$是一个必要的,但不是充分的,被嵌入的条件;而$\mathfrak{s}<\mathfrak{s}^{\rm (S)}$是一个必要和充分的条件被嵌入在$\mathbb{E}^3$。因此,后者的数量提供了最忠实的诊断存在的$\mathbb{E}^3$嵌入在整个家庭的解决方案。我们还观察到,足够多的毛BH总是可嵌入的,即使$j$ --对于毛BH(不像Kerr BH)不同于$j_H$ --大于1。
2018-04-13 gr-qc hep-th
Ringdown signatures in the Ernst-Wild geometry: modeling Kerr black holes immersed in a magnetic field
Department of Physics and Astronomy, University of Victoria(维多利亚大学物理与天文系)
研究通过Ernst-Wild几何建模磁场所中的Kerr黑洞,分析其quasinormal模式谱,并评估磁场对双黑洞合并事件中ringdown特征提取的影响。
2025-11-20 gr-qc hep-th