Kerr时空中旋转粒子运动的解析解
广义相对论与量子宇宙学
2025-06-04 v2
摘要
Kerr黑洞附近的致密试验粒子运动方程在Boyer-Lindquist坐标下可分离，如Carter所证明。这一分离性，然而在粒子拥有经典自旋时将丧失。我们证明，通过利用Kerr时空的隐藏对称性，对世界线进行偏移，能够在自旋的线性阶数上恢复运动方程的分离性。因此，运动的闭式解以类似于无自旋粒子的解的形式表达。这一发现丰富了对Kerr时空中试验粒子和场动力学可分离性和可积性的理解，对于建模旋转致密天体向巨型黑洞的惯性相互作用尤其有价值。
引用
@article{arxiv.2411.16855,
title = {Analytic Solution for the Motion of Spinning Particles in Kerr Space-Time},
author = {Viktor Skoupý and Vojtěch Witzany},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.16855},
year = {2025}
}
备注
Supplemental Mathematica notebook available