Schwarzschild 背景下四极磁场中带电粒子的混沌性
广义相对论与量子宇宙学
2025-07-22 v2 星系天体物理
摘要
描述 Schwarzschild 背景下外部试验电磁场四矢量势的表达式由偶极和四极磁场的组合表示。该组合是无源 Maxwall 方程组的内部解。这种外部试验磁场导致带电粒子在黑洞周围的动力学行为不可积，主要负责带电粒子的混沌动力学。在除外部磁场之外，还需满足某些条件才能引发混沌。通过显式符号积分器和快速 Lyapunov 指数，清晰地展示了磁场对混沌的影响。四极磁场的包含容易诱导混沌，与偶极磁场相比。这是因为四极磁场的洛伦兹力大于偶极磁场的洛伦兹力。此外，洛伦兹力作为吸引力作用，对在不可积情况下引发混沌有帮助。
关键词
引用
@article{arxiv.2507.12752,
title = {Chaos of charged particles in quadrupole magnetic fields under Schwarzschild backgrounds},
author = {Qihan Zhang and Xin Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.12752},
year = {2025}
}
备注
12pages,20figures