黑弦时空中的粒子加速

研究了 $S^2 \times\mathbb{R}^1$ 拓扑结构（即五维紧致黑弦时空）中的粒子加速机制。得到了静态黑弦附近碰撞中性粒子的质心系能量表达式。考虑了当黑弦浸没在外部均匀磁场中时，在最内稳定圆轨道上运动的带电粒子与来自无穷远处的中性粒子之间的碰撞。研究表明，在黑弦极端旋转的情况下，可以趋近无限的质心系能量，这与 Kerr 时空中的类似效应相似。我们还发现，不仅对于极端黑弦，对于非极端黑弦，质心系中的粒子散射能量也可以取任意大的值。推导表明，额外维度的存在原则上可以将极端旋转黑弦的能量提取效率上限从极端 Kerr 黑洞的 $143\%$ 提高到 $203\%$。