Finslerian-Schwarzschild黑洞标量场和电磁场扰动的似正规模和拖尾

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:doraemon1226
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
作为广义相对论(General Relativity,GR)的重要预言之一,黑洞已经引起物理学家们的广泛关注,并得到了天文学观测的验证。目前,引力波、事件视界望远镜等对黑洞的观测已经进入较精细的阶段。由于黑洞具有极强的引力,导致光线也不能从其事件视界逃脱。因此,对黑洞的研究成为检验广义相对论在强引力场中正确性的重要研究领域。黑洞扰动是研究黑洞物理性质的方法之一。人们利用数值方法研究黑洞扰动,从而分析黑洞的稳定性。黑洞的扰动主要经历初始波爆发阶段(Initial Burst)、似正规模(Quasinormal Modes,QNMs)阶段和晚期拖尾(Late-time Tails)三个阶段。似正规模阶段可以得出黑洞扰动的特征频率,该频率被称为黑洞的特征信号。因此,研究黑洞的扰动对我们分析黑洞的内禀性质具有重要作用。目前,为了统一广义相对论与标准量子场理论,大量的修改引力理论被提出,如f(R)引力理论、Gauss-Bonnet引力理论、额外维理论等。这些理论的几何背景都基于Riemann几何。Finsler几何是Riemann几何的自然推广。陈省身教授指出Finsler几何是没有二次型限制的Riemann几何。因此,研究Finslerian黑洞的似正规模来探索Finsler引力理论与广义相对论或修改引力理论是有意义的。本文首先对Finslerian-Schwarzschild黑洞的标量场扰动和电磁场扰动进行了研究。根据Finslerian-Schwarzschild黑洞解,我们利用Finslerian-Laplace算符和Finslerian-散度算符分别求解了Finslerian-Schwarzschild黑洞的标量场和电磁场扰动的运动方程。我们发现,Finslerian-Schwarzschild黑洞的标量场和电磁场扰动的角向分量与Riemann几何背景时空中黑洞扰动的角向分量函数是不同的。Finslerian-Schwarzschild黑洞的电磁场轴向扰动和极向扰动的表现是不同的,这体现了轴向扰动和极向扰动在角向分量的本征值的差异。研究黑洞扰动主要讨论径向扰动函数。但是,角向扰动函数的本征值对径向方程有直接影响。通过分析标量场和电磁场扰动的本征值,当l=0和l=1且m=0时,Finslerian-Schwarzschild黑洞的标量场扰动和电磁场极向扰动退回到Schwarzschild黑洞解。通过分析有效标量势能和有效电磁势能,我们发现影响Finslerian-Schwarzschild黑洞似正规模的参数主要有Finslerian参数?~2、角量子数l和磁量子数m。我们利用更高精度的六阶WKB近似法研究Finslerian-Schwarzschild黑洞似正规模的频率。我们发现,随着?~2增大,标量场和电磁场扰动的频率的实部R e(?0)都在减小,标量场扰动的频率的虚部I m(?0)的绝对值在增大,而电磁场的轴向和极向扰动的频率的虚部I m(?0)的绝对值在减小。这表明Finslerian参数的变化对似正规模频率具有较大影响。类似于Kerr黑洞,Finslerian-Schwarzschild黑洞的球对称破缺会引起似正规模频率发生类Zeeman分裂。利用WKB近似法得出的数值结果与理论分析一致,其主要依赖于m~2的变化。利用有限差分法,我们也研究了Finslerian-Schwarzschild黑洞的动力学演化。从动力学演化图像可以发现,随着?~2的增加,标量场和电磁场扰动的振荡周期均增大。这说明,随着?~2的增加,似正规模频率的实部R e(?0)减小了。振荡峰值的衰减速度变化不明显。因此,Finslerian-Schwarzschild黑洞的标量场和电磁场扰动的动力学演化与WKB近似法得出的数值频率的变化是一致的。Finslerian-Schwarzschild黑洞与Schwarzschild黑洞在渐近无穷远处的表现行为不同,体现在黑洞扰动的晚期拖尾上。因此,我们利用Green函数分析Finslerian-Schwarzschild黑洞标量场扰动和电磁场扰动的拖尾。我们发现,当?~2从0向其他值变化时,Finslerian-Schwarzschild黑洞的标量场和电磁场扰动的拖尾都存在一个不连续的跃变。随着?~2的增大,Finslerian-Schwarzschild黑洞的标量场和电磁场扰动的拖尾的衰减在减慢。这说明Finslerian-Schwarzschild黑洞的标量场和电磁场扰动的拖尾比Schwarzschild黑洞的拖尾衰减的慢。改变?~2,Finslerian-Schwarzschild黑洞的标量场和电磁场扰动的拖尾没有出现增大现象。由于黑洞的稳定性与有效势能函数有直接关联,如果有效势能函数恒为正,则黑洞是稳定的。因此,当?~2(27)0.8时,Finslerian-Schwarzschild黑洞的标量场和电磁场的有效势能函数恒大于0,表明Finslerian-Schwarzschild黑洞是稳定的。
其他文献
进入21世纪后,在全球资源和环境的硬约束条件下,集知识、高新技术密集和高附加值特征的现代服务业迅速崛起,成为新经济下的主要增长点之一。为贯彻落实《中国制造2025》,2016年7月工业和信息化部、国家发展改革委、中国工程院共同制订了《发展服务型制造专项行动指南》提出:把握智能服务新趋势、探索智能服务新模式、培育智能服务新能力。智能服务产业主要是依托于移动互联网、云计算、大数据、物联网和人工智能等信
管理将激励分为货币激励和非货币激励,其中非货币激励包括物质激励、在职消费、控制权激励等。一方面,理论和文献认为货币具有激励作用。有货币激励好于没有货币激励,金额大的货币激励好于金额小的货币激励,价值相等的货币激励与非货币激励的激励作用相同。另一方面,部分理论和文献认为货币激励具有次优性。在特定情况下,货币激励反而会降低人们的行为绩效,相同金额的货币激励不如等价值的物质激励作用好。动机挤出理论认为,
隧道开挖及支护过程中,围岩体常表现出明显的时效特性,地表水及地下水的溶蚀和侵蚀作用导致围岩时效特性显著劣化,因此,考虑水环境作用下围岩时效特性研究对隧道长期稳定性控制具有重要意义。为此,本文利用改进的可视化三轴伺服控制试验系统,以砂岩为研究对象,通过系统开展不同水环境(含水率、渗透水压)、不同荷载速率、不同方向广义应力松弛等条件下的岩石时效特征试验研究,揭示了水-岩耦合作用下岩石表面三维应变场的时
分生孢子是病原真菌的主要侵染单元和繁殖单位,分生孢子的产量、进入稳定产孢期的时间、孢子产品中菌丝体的比例等都成为大规模生产的限制条件。大多数真菌存在两种产孢方式:正常产孢和微循环产孢。正常产孢是由菌丝产生孢子,是丝状真菌最普遍的产孢方式。微循环产孢是指丝状真菌在生长过程中不经菌丝生长(或只有极短的菌丝生长)阶段而直接由孢子萌发产生孢子的现象。与正常产孢相比,微循环产孢的产孢量更大,孢子大小更均一,
科技的进步促进分布式移动电子、传感器网络、个人医疗电子产品、机器人、人机交互界面(Human-Machine Interfaces,HMIs)和物联网(Internet of Things,Io Ts)等领域飞速发展。这些移动电子产品及其系统大多靠传统电池供能,然而,由于电池的寿命有限,更换和维护成本较高以及电池中的铅、汞、镉等化学元素对环境不友好等问题,使得传统电池电源无法满足数量庞大的分布式移
体育设施是人类进行体育锻炼、提高运动水平、保持生体健康的场所,也是城市举办体育赛事、增加运动交流、提升城市知名度和影响力的公共设施,具有“全球化”与“本土化”并存的二元结构特征。三峡库区是我国典型的山地城市区域,地形条件复杂、生态环境脆弱、历史文化独特,经历了大规模移民搬迁后,城镇空间发展出现了时空压缩和错位的特征,区域范围内城镇化程度和城镇规模出现差异,城市发展因人地矛盾问题而呈现高密度发展趋势
学位
近年来,基于纳米技术的纳米药物构筑和抗肿瘤应用实现了飞速发展,其中抗肿瘤药物输送系统、光热治疗纳米药物和纳米催化药物具有很大的应用潜力。然而这些抗肿瘤纳米药物面临许多问题和挑战。纳米药物输送系统受到生理体系的屏障阻碍如溶酶体隔离而导致药物输送效率低。用于光热治疗和催化治疗的纳米药物也面临光热转换效率低和纳米催化试剂不能长效循环的挑战。此外,界面惰性的无机物或金属在纳米药物构筑中还存在稳定性差、尺寸
河口与近岸海域通常具有较高的初级生产力,在海洋碳循环中扮演关键角色。硅藻作为最主要的初级生产者,贡献大约一半的初级生产力和高达40%的碳输出,硅的循环由此对海洋生态系统和碳循环至关重要。近几十年来,近岸海域硅循环受到人为活动的严重干扰,DSi浓度的大幅下降使某些海域的浮游植物生长受到硅的限制,导致生态系统结构发生显著的改变,因此,揭示近岸海域硅循环对人为活动引起的环境变化如何响应成为海洋生态系统研
在创新驱动发展战略背景下,中国的研究与试验发展经费投入增长迅速,2019年,中国研发经费投入22143.6亿元,研发经费投入强度为2.23%,已经达到中等发达国家水平。作为经济发展的“新引擎”,创新驱动在经济发展中的作用日益突出。同时还需认识到,目前一些产业的关键技术、关键部件和材料仍垄断在国外“隐形冠军”企业手中,自主知识产权少、核心技术受制于人、发明专利少等严重制约产业发展、阻碍国际化进程,中
自管理控制系统提出以来,业绩反馈过程作为其中非常重要的环节,引起了理论界与实务界的广泛关注。随着社会经济的不断发展,组织的规模越来越大、同一层级的员工不断增加,更多的企业开始对员工进行相对业绩反馈。与以往只反馈员工(或团队)自身业绩不同,相对业绩反馈不仅反馈员工(或团队)自身的业绩信息,还反馈与其同一层级其他员工(或团队)的业绩信息。组织意在通过这种带有比较性质的业绩反馈机制,刺激员工的主观能动性