内黑洞视界附近粒子的加速

我们研究两个粒子在内黑洞视界附近碰撞时,在质心系中获得无界能量 $E_{c.m.}$ 的可能性。我们考虑两种不同情形——(i) 两个粒子同向运动,或 (ii) 两个粒子反向运动。我们还讨论了该效应的两种不同版本——碰撞中是否能释放无穷大能量(强版本),或者能量 $E_{c.m.}$ 是有限的但可以任意大(弱版本)。我们证明在情形 (i) 和 (ii) 中强版本均不可能实现。在情形 (i) 中,这是因为当 $E_{c.m.}$ 在视界上形式发散时,其中一个粒子会穿过两个视界交汇的分叉点,而另一个粒子则不会,因此碰撞不会发生。在情形 (ii) 中,两个粒子分别撞击视界的不同分支。弱版本在两种情形下均有可能实现,前提是至少有一个粒子从无穷远处沿空间对称方向开始其运动时位于视界内部。