arXiv 2409.021972024-09-03hep-thastro-ph.HEhep-ph

极端Reissner-Nordström黑洞的Schwinger效应

Schwinger Effect of Extremal Reissner-Nordström Black Holes

Puxin Lin, Gary Shiu

备注：: 20 pages, 5 figures + appendix

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AI总结：

本文研究了渐近平坦极端Reissner-Nordström黑洞时空中Schwinger产生率的完整空间分布，发现其在视界处最强并以粒子康普顿波长为特征尺度衰减，且当粒子荷质比接近黑洞极端性界限时速率关闭，与弱引力猜想的强形式一致。

摘要：

Schwinger效应具有多种物理应用。在黑洞物理的背景下，它为带电黑洞的衰变提供了一条通道。尽管已经利用视界的$AdS_2\ imes S^2$几何推导出了极端Reissner-Nordström（RN）黑洞的Schwinger速率，但缺乏在整个几何中的完整分析，这引出了一个问题：忽略远离视界的贡献是否足够。在本文中，我们解决了这个问题，并获得了渐近平坦RN黑洞时空中Schwinger产生率的空间分布。我们发现Schwinger效应在视界上最强，并随着远离视界的距离而衰减，表现出粒子康普顿波长的特征尺度。当粒子的荷质比接近黑洞相应的极端性界限时，该速率被关闭，这与弱引力猜想（WGC）的一种强形式一致。

英文摘要：

The Schwinger effect has a variety of physics applications. In the context of black hole physics, it provides a channel for the decay of charged black holes. While the Schwinger rate has been derived for extremal Reissner-Nordström (RN) black hole using the $AdS_2\times S^2$ geometry of the horizon, a full analysis in the whole geometry is lacking, begging the question of whether it is sufficient to ignore contributions away from the horizon. In this paper, we address this problem and obtain the spatial profile of the Schwinger production rate in an asymptotically flat RN black hole spacetime. We find that the Schwinger effect is strongest on the horizon and decays with distance from the horizon, exhibiting a characteristic scale of the Compton wavelength of the particle. The rate is switched off when the particle's charge-to-mass ratio approaches the corresponding extremality bound for black holes, in accordance with a strong form of the Weak Gravity Conjecture (WGC).

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。

AI总结：

摘要：

英文摘要：

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