Rotating cylindrical wormholes: a no-go theorem
描述旋转圆柱形虫洞的爱因斯坦方程的现有解不是渐近平坦的,因此不能将虫洞入口描述为我们宇宙中的局部物体。为了克服这个困难,平坦的渐近区域添加到虫洞的解决方案,通过匹配他们在一些表面$Σ_-$和$Σ_+$。然而,它示出,如果虫洞的解决方案是获得标量场与任意的潜力,可能与方位角的电场或磁场相互作用,然后出现在$Σ_-$和$Σ_+$的薄壳的一个或两个的物质含量违反的能量条件。因此,奇异物质仍然是必要的,以获得一个两次渐近平坦的虫洞。
2015-09-23 gr-qc
Gravitational Collapse of Cylindrical Shells Made of Counter-Rotating Dust Particles
本文用Israel方法给出了连接两个任意圆柱区域的非转动动力薄壳的一般公式。作为它们的应用,研究了由反向旋转尘埃粒子组成的薄壳在膨胀或坍缩时同时发射引力波和无质量粒子的动力学。我们发现,当模型代表一个坍缩壳时,在某些情况下,尘埃粒子的角动量足够强,可以阻止坍缩,从而防止时空奇点的形成,而在其他情况下,它不是,最终在对称轴上形成线状时空奇点。
2000-07-28 gr-qc
New classes of exact interior nonvacuum solutions to the GR field equations for spacetimes sourced by a rigidly rotating stationary cylindrical anisotropic fluid
给出了描述由主应力沿对称轴方向的静止圆柱形各向异性流体引起的内部时空的广义相对论场方程的两类新的解。这些解必须满足正则性和连接条件,才有可能用来表示旋转天体。数学和物理性质进行了分析。对时空两个独立参数进行了物理解释,并证明了它们定义了两个不同的解类,同时说明了后者的性质。
2021-09-04 gr-qc
Dynamics of Rotating Cylindrical Shells in General Relativity
利用Newmann-Penrose公式研究了有旋转的圆柱时空。通过研究零测地偏差,给出了黎曼张量各分量的物理意义。这些时空被进一步扩展到包括旋转的动态壳,并给出了一般表达式的表面能-动量张量的壳的度量系数的一阶导数的中断。作为公式的一个应用,假设壳内的时空是平坦的,研究了产生Lewis解的静止壳,该Lewis解代表了具有旋转的爱因斯坦场方程的最一般的真空圆柱解.结果表明,只要满足$ 0 \le σ\le 1$(其中$σ$与壳体单位长度的质量有关),通过适当选择模型中的参数,壳体可以满足所有的能量条件。
2000-07-28 gr-qc
Dynamical instability in a relativistic cylindrical shell composed of counter rotating particles
我们给出了一个无限薄的圆柱壳组成的反旋转碰撞粒子,最初由Apostolatos和索恩微扰分析。他们找到了壳的静态解,并通过C-能量论证得出结论,它是稳定的。最近,本文作者和Ida通过计算未来零无穷远点的C-能量重新分析了该系统,发现该系统具有不稳定性,但没有说明该系统是如何不稳定的。本文在线性扰动理论的框架下证明,当组成粒子运动缓慢时,静态壳层是不稳定的,因为其圆周半径的扰动以指数增长的振幅振荡,而当组成粒子的速度超过一个临界值时,壳层只是随时间指数膨胀或收缩。
2011-12-19 gr-qc
Energy and Momentum of a Class of Rotating Gravitational Waves
利用Einstein和Papapetrou的公式计算了一类柱面旋转引力波的能量和动量。结果表明,所得结果可归约为文献中已有的柱面引力波的特例。
2001-02-09 gr-qc
Fully integrated interior solutions of GR for stationary rigidly rotating cylindrical perfect fluids
本文利用2021年提出的双重拟设,为静止刚性旋转圆柱形完美流体构造了完全积分的爱因斯坦方程内部解,证明状态方程可直接由场方程自然导出,解决了Krasiński早期解需手动添加状态方程的问题。
2023-08-07 gr-qc
On the Energy of Rotating Gravitational Waves
给出了旋转圆柱源外真空时空的引力场方程的一类解。这些解的一个子类对应于发射引力辐射的旋转圆柱系统的外部引力场。研究了这些旋转引力波时空的性质。特别地,我们讨论了这些波的能量密度使用引力应力-能量张量。
1996-09-06 gr-qc
Rotating cosmological cylindrical wormholes in GR and TEGR sourced by anisotropic fluids
给定一个各向异性流体源,通过求解耦合到宇宙学常数的广义相对论(GR)和遥平行引力(TEGR)场方程,我们以封闭形式确定了满足所有局部能量条件的柱对称四维宇宙学旋转虫洞,以及在有限适当距离处具有两个对称轴的宇宙学旋转解.这些解具有角速度正比于宇宙学常数的性质。
2021-03-16 astro-ph.CO gr-qc
Interior spacetimes sourced by stationary differentially rotating irrotational cylindrical fluids. IV. Radial pressure
本文研究稳态差旋无旋圆柱流体的径向压力内部时空,从场方程得到四类解,完全积分并分析I、III类,排除号差不当的III类,并为其余两类提供便于数值积分的简化方程。
2024-07-05 gr-qc
Study of stationary rigidly rotating anisotropic cylindrical fluids with new exact interior solutions of GR. 3. Azimuthal pressure
本文研究广义相对论中具有方位角压力的稳态刚性旋转各向异性圆柱流体,利用额外自由度提出构造精确内部解的通用方法,并分析其轴对称性、正则性及与真空外部解的匹配,筛选出两类具有良好数学物理性质的解。
2023-08-07 gr-qc
Interior spacetimes sourced by stationary differentially rotating irrotational cylindrical fluids: anisotropic pressure
本文将刚性旋转无旋柱形流体的各向异性压力内部时空推广到差速旋转,给出轴向与方位角压力解的构造方法及物理良好示例,并发现径向压力情形的四类解中一类可完全积分且物理良好。
2024-07-05 gr-qc
Study of stationary rigidly rotating anisotropic cylindrical fluids with new exact interior solutions of GR. 5. Dust limit and discussion
本文是系列研究终篇,利用广义相对论新精确解综合分析了各向异性压力对稳态刚性旋转柱对称流体的引力影响,重新审视了因果性与能量条件等基本概念,并推导出对应于Lanczos-van Stockum解的尘埃解。
2022-09-12 gr-qc
Relativistic dynamics of cylindrical shells of counter-rotating particles
虽然无限长圆柱体不是天体物理学的实体,但我们可以从它的基本性质中了解到很多关于引力波产生的特征,以及在半径很小的范围内,物质在这种壳层中的行为。我们描述的分析模型,使用动力学理论的物质和结的条件,通过壳,以获得其运动方程。静态解决方案的性质进行了分析,无论是一个单一的壳,以及为两个同心壳。在第二种情况下,对于时间相关的外壳,我们积分数值的运动方程的系统的常数的几个值。此外,在科马尔质量方面的简要描述给出了占系统发射的引力波能量。
2007-09-12 gr-qc
Holographic entanglement first law for d + 1 dimensional rotating cylindrical black holes
我们计算了$d+1$维旋转圆柱黑洞在$AdS_{d+1}$上扰动的全息纠缠熵。这是基于在任意维度上的面积泛函的一阶变化来实现的。对于这些类型的黑洞,角动量出现在d +1 $\geq$ 4时空维度的全息纠缠熵的微扰展开的第一阶。在能量和角动量同时存在的情况下,我们得到了一种形式的全息纠缠第一定律。
2020-03-12 gr-qc hep-th
Rotating Hayward's regular black hole as particle accelerator
最近,Banquidos,Silk和West(BSW)证明了当碰撞发生在视界附近时,极端Kerr黑洞可以作为具有任意高质心能量($E_{CM}$)的粒子加速器。旋转的海沃德规则黑洞,除了质量($M$)和角动量($a$)外,还有一个新的参数$g$($g>0$是一个常数),它提供了与克尔黑洞的偏差。我们证明了对于每一个$g$,在$M=1$的情况下,都存在临界$a_{E}$和$r_{H}^{E}$,这对应于一个具有简并视界的规则极值黑洞,并且随着$g$的增加,$a_{E}$减小,$r_{H}^{E}$增大.而$a<a_{E}$则描述了具有内外视界的规则非极值黑洞。我们应用BSW过程的旋转海沃德的规则黑洞,不同的$g$,并证明数值$E_{CM}$发散的极端情况下,在视界附近,从而表明,一个旋转的规则黑洞也可以作为一个粒子加速器,从而反过来可以提供一个合适的框架,普朗克尺度物理。对于非极值情形,$E_{CM}$总是存在一个有限的上界,该上界随着偏差参数$g$的增大而增大。
2015-06-10 gr-qc
Rotating Black Hole with an Anisotropic Matter Field as a Particle Accelerator
最近,人们提出了一种广义的物质场包围下旋转致密体爱因斯坦方程的解,即各向异性物质的Kerr-Newman时空。该溶液具有额外的头发,以及传统的质量,电荷和自旋,这是由于各向异性物质的负径向压力。在这篇文章中,我们表明,这类新的黑洞可以作为一个粒子加速器的碰撞过程中的两个一般的粒子在其引力场的ergo区域。在极端黑洞事件视界附近,粒子的质心能量达到任意高值。通过对视界结构和圆形粒子运动的研究,得到了碰撞发生的物理条件。从天体物理学的角度来看,结果很有趣。
2020-08-04 gr-qc
Rotating 4D Gauss-Bonnet black hole as particle accelerator
我们证明了在事件视界附近的两个一般粒子碰撞过程中,四维Gauss-Bonnet黑洞可以作为一个具有任意高质心能量的粒子加速器. Gauss-Bonnet耦合常数$α$使计算结果与Kerr黑洞的计算结果有偏差。结果表明,视界结构、允许角动量范围和临界角动量依赖于$α$的大小。在极端情况下,质心能量在视界附近发散,这表明高斯-邦尼特黑洞也可以像克尔黑洞一样充当粒子加速器。这在探索普朗克尺度物理学的背景下很有趣。对于非极值情况,质心能量存在一个有限的上限,其最大值取决于参数$α$。
2020-04-09 gr-qc
Interior spacetimes sourced by stationary differentially rotating irrotational cylindrical fluids. Perfect fluids
本文将此前刚性旋转柱流体内部时空的爱因斯坦方程解析解研究,拓展至较差旋转无旋理想流体情形,推导识别出多类解,选取一组显式解析理想流体时空解并分析其性质,探讨了与外部Lewis-Weyl真空的匹配及避免角亏的条件。
2023-12-15 gr-qc
Dynamics of charged and magnetized particles around cylindrical black holes immersed in external magnetic field
本文研究了在平行于z轴的渐近均匀磁场作用下,带电荷磁粒子绕圆柱形黑洞旋转时的运动和加速度。基本上,这项工作考虑了围绕中心物体旋转的粒子的圆形轨道,并研究了最内部稳定的圆形轨道(ISCO)对所谓的磁耦合参数的依赖性,这些参数负责外部磁场与磁化和带电粒子之间的相互作用。研究还表明,随着磁化参数的增加,ISCO半径减小。因此,磁化粒子围绕浸没在外部磁场中的圆柱形黑洞的碰撞也被研究,并且表明磁场可以作为非旋转圆柱形黑洞周围的粒子加速器。
2020-10-10 gr-qc
Interior spacetimes sourced by stationary differentially rotating irrotational cylindrical fluids. III. Azimuthal pressure
本文研究稳态差旋无旋柱形流体的内部时空,针对方位向各向异性压力给出场方程精确解的生成方法、$h$ 可变及恒定情形,并分析物理约束、真空匹配与角缺损条件。
2024-07-05 gr-qc
Non-rigidly rotating stationary cylindrical dust spacetimes
本文研究了稳态旋转柱对称尘埃时空,证明了Maitra时空是唯一非刚性旋转且具规则轴的最一般解,发现非刚性旋转时空可匹配到Weyl类真空外部解,并揭示了其流体必有涡度且时空非无声的特性。
2024-09-21 gr-qc math-ph math.MP
The effect of radiative gravitational modes on the dynamics of a cylindrical shell of counter rotating particles
在本文中,我们考虑的相对论动力学的圆柱壳的反向旋转粒子的一些方面。从某种意义上说,它们是最简单的系统,具有物理上可接受的物质含量,在明确定义的意义上显示出与引力场辐射模的相互作用。这些系统以前已经分析过,但在大多数情况下,诉诸近似,或考虑一个特定的形式的初始值数据。在这里,我们表明,存在一个家庭的解决方案,在壳内的时空是平坦的和运动方程的壳完全从引力模式。壳层的运动由一个方程控制,该方程的形式与时间无关的一维势中的粒子的运动形式相同。我们发现,在适当的初始条件下,可以有崩溃,有界周期,和无界的运动。我们还分析和解决的线性化方程,描述系统的动态附近的一个稳定的静态解决方案,保持定期内部。这里令人惊讶的结果是,壳的运动完全由引力场辐射模式的配置决定。特别是,有振荡的解决方案,为任何选定的时期,与“近似牛顿加上小辐射修正”的运动预期。我们评论这些结果的物理意义,并提供了一些明确的例子。我们还讨论了我们的结果的线性化动力学的壳的初值问题的关系。
2011-06-16 gr-qc
Centrifugal force induced by relativistically rotating spheroids and cylinders
本文从牛顿球壳的引力势出发,讨论麦克斯韦理论中带电旋转长球壳。特别地,我们考虑两个共焦的带电荷的壳层,它们以这样一种方式反向旋转,即外壳层外没有磁场。在爱因斯坦理论中,我们在长椭球几乎是圆柱形的区域求解恩斯特方程;在赤道区域,精确的刘易斯“旋转圆柱”解是由空间束缚系统的极限过程导出的。在第二部分中,我们分析了两个圆柱壳在相反的方向旋转,在这样一种方式,静态Levi-Civita度规产生的外部和没有角动量通量逃逸到无穷大。因此,在这个模型中,没有任何近似或解释上的困难,表现出内圆柱内部平坦空间中的局部惯性系的旋转。内圆筒内相对于从无穷远看不旋转的轴保持静止的测试颗粒经历离心力。虽然那里的时空是闵可夫斯基的,但是这个空间是旋转的,所以相对于局部惯性系,粒子是在绕着一个圆形轨道运动。
2011-02-25 gr-qc
Study of stationary rigidly rotating anisotropic cylindrical fluids with new exact interior solutions of GR. 4. Radial pressure
本文研究径向各向异性压强对刚性旋转圆柱流体的引力影响,通过求解广义相对论场方程得到一类完全积分的负压强精确解,并分析其物理基础、奇点性质及与外部真空解的匹配约束。
2023-08-07 gr-qc
Rotating cylindrical wormholes
我们考虑静止的,圆柱对称的配置在广义相对论和制定的必要条件存在的旋转圆柱虫洞。结果表明,在同动参考系中,引力场的转动部分与静止部分分离,形成一个具有奇异性质的有效应力-能量张量,这有利于虫洞喉道的存在.精确真空和标量真空解(标量为无质量)被认为是例子,事实证明,甚至真空解也可以是虫洞性质的。然而,以这种方式获得的解不可能具有良好的渐近区域,这排除了虫洞入口作为我们宇宙中的局部对象出现的存在。为了克服这个困难,我们试图建立配置与平坦的渐近区域的剪切和粘贴程序:在两侧的咽喉,虫洞的解决方案是匹配到一个适当选择的区域的平坦空间在一些表面$Σ_-$和$Σ_+$。然而,它表明,如果我们描述的喉区与真空或标量真空解决方案,一个或两个薄壳出现在$Σ_-$和$Σ_+$不可避免地违反零能量条件。换句话说,虽然旋转虫洞的解决方案很容易找到没有奇异物质,这种物质仍然是必要的,以获得渐近平坦。
2013-03-12 astro-ph.CO gr-qc
Study of stationary rigidly rotating anisotropic cylindrical fluids with new exact interior solutions of GR. 2. More about axial pressure
本文提出构造广义相对论中稳态刚性旋转各向异性圆柱流体新精确内部解的通用方法,并给出两个新解类,其中A类满足全部物理与几何条件,为长期问题提供启示。
2023-08-07 gr-qc
Rotating Bardeen black hole surrounded by perfect fluid dark matter as a particle accelerator
该研究分析被理想流体暗物质环绕的旋转Bardeen黑洞的视界与粒子加速特性,推导粒子有效势和质心能量,证明极端情形下该黑洞可使碰撞粒子质心能量任意高,可用作粒子加速器。
2023-05-06 gr-qc
Fermions in Rotating Reference Frames
目前在圆柱坐标系中的费米子量子化被证明是不足以计算一些单粒子的期望值。本文提出了一种适用于单粒子态的交替量子化方法,并将其推广到柱坐标系中的旋转坐标系。利用这种量子化,给出了旋转观测者观测到的平坦空间自由费米子速度的显式计算。这个计算证明了这种量子化的有效性,并取消了速度中的非惯性旋转效应,天真地期望从粒子和反粒子场算子的混合。
2016-02-24 gr-qc hep-th
Rotating cylindrical wormholes and energy conditions
我们在广义相对论中寻找旋转圆柱对称构形中的虫洞。精确的虫洞的解决方案提出了这样的重力源作为一个无质量的标量场,一个宇宙学常数,和一个标量场与指数势。然而,这些解都不是渐近平坦的,这就排除了虫洞入口作为我们宇宙中局部物体的存在。为了克服这一困难,我们试图建立配置与平坦的渐近区域使用剪切和粘贴程序:在两侧的咽喉,虫洞的解决方案是匹配到一个适当选择的区域平坦的时空在某些表面$Σ_-$和$Σ_+$。然而,它表明,如果在喉部区域的重力源是一个标量场与任意的潜在的,然后一个或两个薄壳出现在$Σ_-$和$Σ_+$不可避免地违反零能量条件。因此,虽然旋转虫洞的解决方案很容易找到没有外来物质,这样的问题仍然是必要的获得渐近平坦。
2015-09-15 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Potentially observable cylindrical wormholes without exotic matter in general relativity
所有已知的爱因斯坦方程的解描述旋转圆柱形虫洞缺乏渐近平坦性,因此不能描述虫洞入口作为我们宇宙中的局部对象。为了克服这个困难,虫洞的解决方案加入到平坦的渐近区域在某些表面$Σ_-$和$Σ_+$。因此,整个配置包括三个区域,内部一个包含一个虫洞喉,和两个平坦的外部的,认为在旋转参考系。使用一种特殊的各向异性流体尊重弱能条件(WEC)作为重力源在内部区域,我们表明,这种配置的参数可以选择在这样一种方式,即在两个交界面上的物质$Σ_-$和$Σ_+$也尊重WEC。封闭的类时曲线被证明是不存在的建设在整个配置。这似乎是在广义相对论中获得的第一个规则的两次渐近平坦虫洞的例子,没有奇异物质,也没有封闭的类时曲线。
2019-05-10 gr-qc
Some general aspects of thin-shell wormholes with cylindrical symmetry
本文研究了一类非旋转的圆柱对称薄壳虫孔。我们认为两个物理上健全的定义耀斑的条件,我们表明,较少的限制允许建设虫洞的积极能量密度在喉咙。我们还分析了这些对象的机械稳定性扰动下保持对称性,证明以前的结果是一个一般属性的特殊情况。我们提出的例子对应于爱因斯坦-麦克斯韦时空的虫洞。
2014-07-15 gr-qc
Rotating and twisting charged black holes with cloud of strings and quintessence as a particle accelerator
本文研究旋转扭曲带电黑洞在弦云和精华场影响下的视界与能层特性,并证明极端黑洞中粒子碰撞的质心能量可任意大,从而可作为高能粒子加速器。
2023-09-21 gr-qc
Interior spacetimes sourced by stationary differentially rotating irrotational cylindrical fluids. II. Axial pressure
本文研究稳态差旋无旋柱形各向异性流体的内部时空,针对轴向压强提出场方程精确解的通用生成方法,并给出三类解及其与 Lewis-Weyl 真空匹配的性质比较。
2024-07-05 gr-qc
Rotating Ayón-Beato-García black hole as a particle accelerator
研究了两个质量相等的粒子在旋转规则Ayón-Beato-García(ABG)黑洞(BH)视界附近的赤道平面内的碰撞,计算了极端和非极端情况下碰撞粒子的质心能量.结果表明,CM能量不仅依赖于旋转参数$a$,而且依赖于电荷$Q$ .特别是对于极端旋转的规则ABG BH,两个碰撞粒子的CM能量可以任意高的粒子的临界角动量。此外,我们还表明,对于一个非极值BH,存在一个有限的上限的CM能量,这与电荷$Q$的变化。一个比较,与克尔和克尔-纽曼黑洞,包括在内。
2014-10-21 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Rotation of inertial frames by angular momentum of matter and waves
本文用一种新的方法研究了薄球壳在切向压力作用下的动力学问题。这是既简单于传统的方法的外在曲率交界处的条件(我们也采用),并建议一个表达式的壳的“重力势能”。这样一个壳,如果缓慢旋转,可以旋转地拖动惯性系通过一个有限的角度,因为它的崩溃和反弹,从一个最小的半径。以前研究过旋转引力波的反弹“球形”和圆柱形脉冲。本文计算了它们的角动量,并表明它们的转动标架拖曳与旋转球壳和旋转圆柱尘埃壳的转动标架拖曳是一致的。这表明,物质和类似的“非物质”来源同样会产生马赫效应。
2017-10-28 gr-qc
Cylindrical thin-shell wormholes
提出了非旋转圆柱薄壳虫孔动力学的一般形式。喉的时间演化明确获得薄壳虫洞的度量的形式与当地宇宙弦。研究发现,喉道塌陷到零半径,保持静止或永远膨胀,只取决于其初速度的符号。
2004-04-12 astro-ph gr-qc
Particle Acceleration in Rotating Modified Hayward and Bardeen Black Holes
本文将旋转修正Hayward黑洞和旋转修正Barrington黑洞看作粒子加速器。我们研究了两个静止质量相同的中性粒子碰撞后从无穷远静止落到上述黑洞视界附近时的质心能量。我们研究了粒子的角动量范围和粒子的轨道。我们还研究了极端黑洞的质心能量。
2015-06-30 gr-qc
Higher dimensional charged static and rotating solutions in mimetic gravity
我们在$ D $维中找到了模拟场存在下的Einstein-麦克斯韦方程组的新的解,它们都是渐近反Sitter的.我们详细推导了五维时空中的解。通过将计算扩展到六维和七维,我们得到了大于四维的解的一般形式。结果描述了带电的静态和旋转的解决方案,其中有球形,环形或圆柱形的视野。这些解,根据它们的整体标识,可以被看作是黑洞,或者黑弦/膜。研究了旋转解的视界、奇点以及熵、质量和角动量等物理性质。
2022-06-11 gr-qc
Gravitomagnetic Accelerators
本文研究了一类简单的含时旋转Ricci平坦圆柱对称时空流形,其测地线上存在重力磁喷流。在这些喷流中自由测试粒子的螺旋形路径平行于旋转轴向上和向下类似于在磁场中的带电粒子的螺旋形路径。喷流是吸引子。喷流速度渐近地接近光速。实际上,这样的无源时空区域就像是“重力磁加速器”。
2010-12-29 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Rotating black string in dRGT massive gravity
具有柱对称性的爱因斯坦场方程的解之一被称为黑弦解。本文得到了dRGT质量引力场中的旋转黑弦解,称之为旋转-dRGT黑弦解。该解是旋转AdS/dS blacksting解的一种推广形式,其中又增加了两个表征引力子质量结构的项。研究了黑弦的视界结构。研究了黑弦的物理性质。我们发现,依赖于引力子质量的附加结构,可以得到Hawking-Page相变,而不可能得到Hawking-AdS/dS黑弦.通过对自由能的分析,我们还发现稳定旋转的黑弦比不旋转的黑弦要大。
2020-06-03 gr-qc
New Charged Dilaton Solutions in 2+1 Dimensions and Solutions with Cylindrical Symmetry in 3+1 Dimensions
本文给出了2 + 1维Einstein-Maxwell引力场和3 + 1维柱对称Einstein-Maxwell引力场的一族新的解。通过对具有柱对称性的3 + 1维带电解的紧化,得到了一组2 + 1维静电荷解。这些解决方案包含裸奇点的某些值的参数考虑。将静电荷解视为种子度量并进行$SL(2;R)$变换,生成2 + 1维和3 + 1维的新旋转荷解.
2012-06-25 gr-qc hep-th
The Black Hole Particle Accelerator as a Machine to make Baby Universes
广义相对论预言,一个天文学上真实的旋转黑洞的内视界是受质量暴胀不稳定性影响的。暴胀不稳定性的作用就像一个由引力驱动的、具有非凡能量的粒子加速器,它沿着内视界的主要出零方向和入零方向将吸积的粒子流加速到碰撞能量,如果没有任何干预,碰撞能量通常会以指数方式超过普朗克能量。暴胀的不稳定性是由不断的吸积所推动的,并且不可避免地发生在我们宇宙中的每一个黑洞中。这个奢侈的机器,黑洞粒子加速器,具有制造婴儿宇宙的设备的特征。由于碰撞在超大质量黑洞内部最多,再生效率要求我们的宇宙有效地制造超大质量黑洞,正如所观察到的那样。
2013-05-20 gr-qc
Quasinormal modes and echo effect of cylindrical anti-de Sitter black hole spacetime with a thin shell
本文研究带同步旋转薄壳的旋转圆柱反德西特黑洞QNM,提出矩阵法与广义Horowitz-Hubeny方法处理分段不连续势,并发现薄壳降低频率、减缓衰减及近极端情形下的回声拍频效应。
2023-06-02 gr-qc
Can Schwarzschild Black Holes Be Accelerators of Spinning Massive Particles?
我们知道,两个遵循测地线的大质量粒子围绕黑洞碰撞的质心能量呈现极大值。当黑洞被赋予自旋时,最大能量增加,对于最大旋转的黑洞,这种能量会爆炸,原则上,提供了一个独特的基础物理探测器。这项工作扩展了后者的研究,认为碰撞粒子具有内在的角动量(自旋),描述了汉森-雷吉-霍曼理论的自旋粒子。通过分析自旋粒子在非旋转黑洞周围的平面轨迹,发现不变量碰撞能显著增加,并讨论了径向转向点、因果约束和理论的局限性.
2016-03-14 gr-qc hep-ph
The interior solution of axially symmetric, stationary and rigidly rotating dust configurations
结果表明,轴对称、静止和刚性旋转尘埃组态的内部解完全由沿旋转轴的质量密度决定。特别有趣的情况下的质量密度,这是圆柱对称的内部的灰尘配置,提出。除其他外,这证明了不存在均匀的尘埃结构。
2011-05-11 astro-ph.GA gr-qc
Weakly magnetized black holes as particle accelerators
研究了弱磁化非旋转黑洞视界附近的粒子碰撞。在存在磁场的情况下,带电粒子的最内层稳定圆轨道(ISCO)可以位于接近视界的位置。我们证明了对于两个粒子的碰撞,其中一个是带电的,并在ISCO旋转,另一个是中性的,并从无穷远下降,最大碰撞能量可以在强磁场的限制。这种效应与最近讨论的极端旋转黑洞中粒子碰撞的高质心能量效应有一些相似之处。我们还表明,“现实的”天体物理黑洞,他们的能力,发挥“加速器”的作用,实际上是相当有限的。
2011-12-07 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Thermodynamics of charged and rotating black strings
我们研究柱对称黑洞的热力学。不带电的以及带电的和旋转的物体已经讨论过了。我们推导出表面引力,从而得出所有这些情况下的霍金温度和熵。我们修正了文献中的一些结果,并提出了新的结果。可以看出,这些黑色配置的行为与球对称物体不同。
2011-08-08 gr-qc math-ph math.MP
Rotating Einstein-Maxwell-Dilaton Black Hole as a Particle Accelerator
本文研究 Einstein-Maxwell-Dilaton 旋转黑洞作为粒子加速器的性质,利用 Banados-Silk-West 机制分析粒子及等离子体中光子碰撞的质心能量,发现碰撞粒子属性比黑洞参数影响更大,而等离子体参数影响较弱。
2025-07-22 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Comment on "Kerr Black Holes as Particle Accelerators to Arbitrarily High Energy"
有人认为,旋转的黑洞可以充当具有任意高质心能量的粒子对撞机。天体物理学对最大自旋、反作用效应和对初始条件的敏感性的限制对这种碰撞的可能性施加了严格的限制。
2009-12-02 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Gravitomagnetism in the Lewis cylindrical metrics
Lewis解描述了无限长旋转圆柱产生的外部引力场,是研究全球引力效应的有用模型。当度量参数为实数(Weyl类)时,旋转和静态圆柱的外部度量在局部上是不可区分的,但已知全局不同。这种差异的意义,无论是在物理效应(重力磁性)和数学不变量,检测旋转,仍然在文献中公开的问题。在这项工作中,我们表明,通过一个刚性的坐标旋转,Weyl类度规可以放入一个“规范”的形式,其中的Killing矢量场$\partial_{t}$是时间一样的无处不在,并明确地依赖于三个参数具有明确的物理意义:每单位长度的科马尔质量和角动量,加上角赤字。这种新形式的度规表明,这两种设置只在重力磁矢量势的水平上不同,对于旋转的圆柱体,不能通过任何全局坐标变换来消除。它表现在Sagnac和重力磁钟效应中。这种情况被看作是旋转带电圆柱体的电磁场的镜像,它同样与静态情况不同,只在矢量势,负责阿哈罗诺夫-玻姆效应,形式上类似于萨格纳克效应。两种解决方案之间的几何区别也进行了讨论,并重新审视局部和全局静力学的概念。文中还讨论了范·斯托克姆内圆柱的标准型匹配问题。
2021-01-13 gr-qc hep-th math-ph
On "Rotating charged AdS solutions in quadratic $f(T)$ gravity": New rotating solutions
我们表明,有两个或两个以上的程序来推广已知的四维变换,旨在产生圆柱旋转带电精确解,高维时空。在Eur. Phys. J. C(2019)\textbf{79}:668,使用非平凡的、非对角的Minkowski度量$\barη_{ij}$来导出复杂的旋转解。在另一个过程中,在这项工作中讨论,一个选择对角Minkowski度量$η_{ij}$,以获得更简单和吸引力的旋转解决方案。我们还表明,如果($g_{μν},\,η_{ij}$)是一个旋转的解决方案,那么($\bar{g}_{μν},\,\barη_{ij}$)是一个旋转的解决方案也具有类似的几何性质,提供$\barη_{ij}$和$η_{ij}$相关的对称矩阵$R$:$\barη_{ij}=η_{ik}R_{kj}$。
2020-10-19 gr-qc math-ph math.MP