运动黑洞引力场中的相对论效应研究
【学位单位】:西南交通大学
【学位级别】:博士
【学位年份】:2018
【中图分类】:O412.1
【部分图文】:
2-1 运动史瓦西黑洞的延迟时位置矢量r 与现在时位置矢量0r 之间的几何关系示图。 P x , y ,z 和S 分别表示引力源点和场点。在现在时 t 0时刻我们将S 置于标系原点O处,那么在现在时 t 0 时刻S 则位于 1 2 3v t , v t ,v t 处。 表示现在位置矢量0r 与速度矢量v 之间的夹角。 表示延迟的位置矢量r 与速度矢量v 之的夹角。为了更方便理解,我们需要强调的是,由于宇宙中不存在超距作用,引的作用速度是有限的(即光速c),因而引力源在时刻 t 0时发出引力作用,需经过一段时间 t t之后该作用才能到达场点P 处,而此时引力源已经平移至S另外,如文献[47]在推导光锥方程时所做的那样,我们也假设场是在现在时刻t、置 P x 处被测量的。因而我们反过来可以知道,引力源的延迟时刻即为 s 0,迟位置即为 0 0Mx s ,根据光锥方程[47],我们可知t | x | r 。此,方程 (2-82) 可化简为2 2R r 1 vsin .(2-84)
2-2 位于坐标原点 0,0, 0 的常速运动KN黑洞与位于 r , , 处的试验粒子的关系示意图。v 与u 分别为黑洞与试验粒子的瞬时速度。蓝线表示时变场中试子的运动轨迹。 0, 表示常矢量v 与黑洞角动量J 之间的夹角,而 表示v 之间的夹角。力学方程推导如下: 22 2 222 2 3 4 2 Qv v u u u u u R t t (2-115) 4v 。精确到量级3v,光子的动力学方程可写为如下形式: 2 21 4 1 4 3 .duu v u u u u v u udt t (2-116)指出的是,在引力源不带电的情况下,方程 (2-115)-(2-116) 与前人给出的后
3-1 以常速1v ve 运动的KN黑洞赤道面内试验粒子的引力偏折示意图。实蓝线表初速度为1(0 1, )pw we w w v 的试验粒子的传播轨迹。偏折角 大大夸大以使扰动轨迹区别于未扰动轨迹(水平虚线)。由于运动源的角动量J 着正z 轴方向( a 0),因而试验粒子相对于黑洞自旋做顺向或同向运动。| | .B Ay yx x (3-64)精确到零阶,方程 (3-34)-(3-36) 可以产生 01t O M,w (3-65) 0x 1 O M, (3-66) 0y 0 O M. (3-67)这里,我们采用了 Wucknitz 和 Sperhake[45]的思想,并使用了如下的零阶边界条件1
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本文编号:2823603
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