高维有质量物体的电多极场
广义相对论与量子宇宙学
2020-08-06 v2 高能物理 - 理论
摘要
最近一篇论文 [J. Math. Phys. 60, 102502 (2019)] 指出，将电荷缓慢放入 Schwarzschild-Tangherlini（ST）黑洞中会赋予终态电多极场，这意味着终态几何本质上并非 Reissner-Nordstr\"om-Tangherlini 型。该结论不同于四维情形，在四维中无毛发定理（NHT）要求终态为 Reissner-Nordstr\"om 黑洞。为了更清晰地理解这一差异，显然需要更深入地理解高维情形下多极毛发的起源。本文提出猜想：带电、静态且渐近平坦的高维黑洞只能在形成后获得电多极毛发。该假设源于研究一个多极电荷场在具有外部 ST 几何的有质量超球壳坍缩时的渐近行为。在数学极限下当壳趋近于其 ST 半径时，我们发现多极场（单极除外）消失。这意味着坍缩壳内任意（但有限）电荷分布中可为渐近观测者所获知的唯一信息为总电荷。我们的结果对高维黑洞如何获得电多极毛发提供了相当深入的见解，并暗示在四维中引力坍缩期间多极矩的消失并非严格由于 NHT。
引用
@article{arxiv.2003.12179,
title = {Electric Multipole Fields of Higher-Dimensional Massive Bodies},
author = {Matthew S. Fox},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.12179},
year = {2020}
}
备注
11 pages; updated references; accepted to PRD