膨胀宇宙中强引力波与电磁波的碰撞
广义相对论与量子宇宙学
2016-04-11 v2 高能物理 - 理论
可精确求解与可积系统
摘要
本文给出了在膨胀宇宙（对称 Kasner 时空）中传播的引力和/或电磁孤波与任意波形的强非孤子电磁行波碰撞及非线性相互作用过程的精确解析模型。与强行波可能摧毁孤波的直观预期相反，结果表明孤波在与任意振幅和波形的电磁波相互作用时存活下来，但其参数在此相互作用影响下开始演化。若行波电磁波具有有限持续时间，相互作用后孤波参数再次取常数值，但这些值通常不同于相互作用前的值。基于爱因斯坦-麦克斯韦方程的精确解，我们的模型展示了一系列非线性现象，例如 (a) 两电磁波碰撞中产生引力波，(b) 引力孤波与行波电磁波碰撞中产生电磁孤波，(c) 部分孤波沿行波电磁波传播方向散射，(d) 波相互作用区域中场的准周期振荡特性以及该区域内引力波与电磁波的多次相互转化。图示说明了广义相对论中这些非线性波相互作用的特征。
引用
@article{arxiv.1511.03335,
title = {Collision of strong gravitational and electromagnetic waves in the expanding universe},
author = {G. A. Alekseev},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.03335},
year = {2016}
}
备注
5 pages and 2 figures; added new references with comments and the Concluding remarks section