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Kerr黑洞作为自旋测试粒子的加速器

广义相对论与量子宇宙学 2016-05-04 v2

摘要

已有研究表明,在极端Kerr黑洞的视界附近可发生超高能碰撞。先前的研究主要关注粒子的测地运动。本文中,我们考虑轨道为非测地的自旋测试粒子。通过采用Mathisson-Papapetrou-Dixon方程,我们发现对于极端Kerr黑洞,临界角动量满足J=2EJ=2E。尽管守恒角动量JJ和能量EE在存在自旋时被重新定义,临界条件仍保持相同形式。若具有此角动量的粒子与另一粒子在任意接近黑洞视界处碰撞,质心能量可任意高。我们还证明了对于非极端Kerr黑洞视界附近的自旋粒子,无法获得任意高的能量。

关键词

引用

@article{arxiv.1602.08679,
  title  = {Kerr black holes as accelerators of spinning test particles},
  author = {Minyong Guo and Sijie Gao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1602.08679},
  year   = {2016}
}

备注

11 pages, no figure; matches version published in PRD