黑洞時(shí)空中的粒子碰撞與耦合標(biāo)量場(chǎng)的似正規(guī)模.pdf

1、黑洞時(shí)空中的似正規(guī)模和粒子碰撞一直是黑洞物理和天體物理研究的熱門課題。作為黑洞時(shí)空的“特征聲音”，似正規(guī)模被認(rèn)為是直接探測(cè)到黑洞的有力證據(jù)并有可能在不久的引力波實(shí)驗(yàn)中被探測(cè)到。研究還表明黑洞似正規(guī)模與AdS/CFT對(duì)應(yīng)和Loop量子引力理論有著密切的聯(lián)系。此外，黑洞時(shí)空中粒子碰撞的研究表明事件視界附近兩碰撞粒子的質(zhì)心能的理論值可以趨向于無(wú)限大，這就意味著黑洞可以成為Planck能標(biāo)級(jí)的高能粒子加速器。對(duì)黑洞時(shí)空中粒子碰撞的進(jìn)一步研究，有

2、助于人們洞察超高能物理領(lǐng)域的一些性質(zhì)。因此，研究黑洞時(shí)空中的似正規(guī)模和粒子碰撞有著重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。在本文中，我們主要研究了卷曲的AdS3黑洞時(shí)空背景中與愛因斯坦張量耦合的標(biāo)量場(chǎng)的似正規(guī)模頻譜和加速旋轉(zhuǎn)黑洞時(shí)空背景中的粒子碰撞。
　　 在第一章中，我們對(duì)黑洞時(shí)空中微擾場(chǎng)的似正規(guī)模和粒子碰撞的基本概念、研究意義及其研究現(xiàn)狀做了一些簡(jiǎn)要的介紹。
　　 在第二章中，我們研究了在卷曲的AdS3黑洞時(shí)空中與愛因斯坦張量耦合的標(biāo)

3、量場(chǎng)的似正規(guī)模，發(fā)現(xiàn)其似正規(guī)模頻率不僅與時(shí)空的卷曲參數(shù)v有關(guān)，還和標(biāo)量場(chǎng)與愛因斯坦張量之間的耦合參數(shù)η有關(guān)。對(duì)于固定的v，ωR的實(shí)部隨η的增加而單調(diào)遞增。虛部的變化則較為復(fù)雜。當(dāng)ν～1時(shí)，左移動(dòng)模式頻率ωL的虛部和右移動(dòng)模式頻率ωR的虛部都隨η的增加而增加；當(dāng)v遠(yuǎn)大于1時(shí)，左右移動(dòng)模式頻率的虛部都隨η的增加而減小。此外，似正規(guī)模頻率ωR和ωL的虛部分別在d2δ2(ι2+ηυ2)-3ι2(υ2-1)[ι2+η(2υ2+3)]<0，ι2+η

4、(3-2υ2)<0時(shí)都大于零。這意味著耦合標(biāo)量場(chǎng)此時(shí)會(huì)隨時(shí)間呈指數(shù)增長(zhǎng)，從而會(huì)導(dǎo)致黑洞的不穩(wěn)定。我們還研究了耦合標(biāo)量場(chǎng)左右移動(dòng)模式的似正規(guī)模頻率與其共形權(quán)重，并進(jìn)一步驗(yàn)證卷曲的AdS/CFT對(duì)應(yīng)猜想。
　　 在第三章中，我們研究了加速旋轉(zhuǎn)黑洞時(shí)空中的高能粒子的碰撞，發(fā)現(xiàn)黑洞的加速度對(duì)在事件視界附近和加速視界附近兩粒子碰撞的質(zhì)心能有不同的影響。在赤道面上，碰撞發(fā)生在加速視界附近的兩粒子的質(zhì)心能依賴于黑洞的加速度，而在事件視界附近碰