高维时空中的阿尔文波
广义相对论与量子宇宙学
2009-09-28 v2
摘要
遵循众所周知的时空分解技术，我们将其应用于(d+1)维，并写出空间平坦广义FRW宇宙中的磁流体动力学方程。假设背景宇宙流体的状态方程，我们依次找到了声波以及暖（冷）磁化等离子体中阿尔文波的解。有趣的是，不同的等离子体模式与平坦空间中的对应模式非常相似，不同之处在于，由于背景的膨胀，这里的场变量都随时间红移。观察到在超相对论极限下，场参数都像自由光子一样标度。在预相对论极限下，情况发生变化，频率根据初始条件以奇特的方式变化。观察到，对于特定介质中的固定磁场，阿尔文波速度随维度数增加而减小，在通常的4D中最大。此外，对于固定维度，与辐射时期相比，尘埃中的速度衰减更显著。我们还发现，在膨胀背景下，阿尔文波传播仅在由外磁场强度、介质质量密度以及时空维度决定的高频范围内可能。进一步发现，随着膨胀，宇宙磁场在高维宇宙学中衰减更剧烈，这与观测要求一致。
引用
@article{arxiv.0906.1543,
title = {Alfven wave in higher dimensional space time},
author = {D. Panigrahi and Ajanta Das and S. Chatterjee},
journal= {arXiv preprint arXiv:0906.1543},
year = {2009}
}
备注
12 pages, 3 figures