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趋向旋转可穿越虫洞的测试陀螺仪行为

广义相对论与量子宇宙学 2017-03-17 v2 高能天体物理现象

摘要

简要讨论了 Teo 虫洞的测地线结构,并推导了一些可观测量,若旋转可穿越虫洞确实存在,这些量有望用于间接探测之。我们还推导了趋向旋转可穿越 Teo 虫洞运动的测试陀螺仪的精确 Lense-Thirring(LT)进动频率。该进动频率在能层区发散,此行为与该能层区的几何密切相关并受其支配,类似于 Kerr 时空中的情形。有趣的是,在强引力区域沿极点及其附近,此处 LT 进动与虫洞的角动量(aa)成反比,这一行为不同于其他致密天体中与 aa 的正比关系。事实上,若陀螺仪以某一范围内的非零角速度运动,也能避免能层区内部 LT 进动的发散。因此,在其飞向虫洞的过程中,即便非常接近喉部,陀螺仪的自旋进动频率也可在其整个路径上保持有限。此外,我们的公式明确表明,此自旋进动不仅源于时空的曲率或转动,也源于当自旋在强引力区不沿测地线运动时的非零角速度。若未来星际旅行确实能通过虫洞或至少在其附近实现,我们的结果将有助于确定作为基本导航装置的测试陀螺仪的行为。

关键词

引用

@article{arxiv.1603.09683,
  title  = {Behavior of a test gyroscope moving towards a rotating traversable wormhole},
  author = {Chandrachur Chakraborty and Parthapratim Pradhan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1603.09683},
  year   = {2017}
}

备注

LaTex, 18 pages including 7 figures, extensively revised version, one new section added, accepted for publication in JCAP