Schwarzschild黑洞的费米子吸收截面
广义相对论与量子宇宙学
2009-11-11 v1 天体物理学
摘要
我们通过数值求解Painleve-Gullstrand坐标中的单粒子Dirac方程，研究小Schwarzschild黑洞对大量自旋半粒子的吸收。我们计算了在引力耦合范围Mm/m_P^2和入射粒子能量E下的吸收截面。在高耦合下，其中Schwarzschild半径R_S远大于波长lambda，我们发现截面趋近于点粒子的经典结果。在中等耦合下，我们发现围绕经典极限的振荡，其精确形式取决于粒子质量。这些振荡给出了等效原理的量子违反。在高能量下，截面收敛于几何光学值27 \pi R_S^2/4，在低能量下，我们与Unruh推导的近似值一致。当黑洞远小于粒子波长时，我们确认最小可能截面趋近于\pi R_S^2/2。
引用
@article{arxiv.gr-qc/0503019,
title = {Fermion absorption cross section of a Schwarzschild black hole},
author = {Chris Doran and Anthony Lasenby and Sam Dolan and Ian Hinder},
journal= {arXiv preprint arXiv:gr-qc/0503019},
year = {2009}
}
备注
11 pages, 3 figures