加速视界对粒子的加速
广义相对论与量子宇宙学
2013-11-19 v4 高能天体物理现象
高能物理 - 理论
摘要
我们考虑两个粒子在极端加速视界(带电或旋转)附近的碰撞,该视界包括Bertotti-Robinson时空和Kerr喉的几何结构。研究表明,如果其中一个粒子的参数经过精细调节,质心系能量E_{c.m.}可以变得无限大,从而表现出Bañados-Silk-West(BSW)效应。存在一种坐标变换,可将度规化为无视界的形式。这导致了一个悖论,因为(i)BSW效应依赖于视界的存在,(ii)E_{c.m.}是标量,不应依赖于参考系。通过仔细比较两个参考系中的近视界轨迹,我们解决了这个悖论。尽管具有加速视界和黑洞的度规在全局时空结构上完全不同,但局部上极端黑洞视界的邻域可以用加速视界的度规来近似。从Kruskal观测者(或通过有限局域洛伦兹变换从其得到的观测者)的角度看,一个粒子的能量发散,而在静止参考系中两个碰撞粒子的能量都是有限的。这为黑洞的BSW效应提供了一种新的解释,即从穿越视界的观测者的角度出发。这与先前从静态或静止观测者角度给出的解释互为补充。
引用
@article{arxiv.1301.2801,
title = {Acceleration of particles by acceleration horizons},
author = {O. B. Zaslavskii},
journal= {arXiv preprint arXiv:1301.2801},
year = {2013}
}
备注
30 pages. Presentation improved and expanded, Sec. VI and VII and Appendix added. Matches version accepted in PRD. I thank the referee for helping in the improvement of this paper