引力自力逼近近似的局限性

一颗小天体在大黑洞的引力场中运动并受其自身引力作用，将在大黑洞的背景时空中沿加速世界线运动。这种加速度由天体的引力自力产生，自力由天体的滞后引力场构成。引力自力的adiabatic近似则从半滞后减半前进场得到，已知其可产生与真实自力相同的耗散效应。我们认为adiabatic近似受限，因为它丢弃了导致若干轨道元素演化的保守项。我们进一步指出，这种保守演化具有可测量的后果，特别是影响轨道相位及其相关引力波的相位。我们的论证基于一个简单模型：在弱引力场中移动的慢速点电荷也受其电磁自力作用。在该简单情形下，真实自力可明确求解，可清晰分离为保守项与辐射反应项。我们观察到，自力的保守部分会导致轨道近日点位置的时序迁移。我们说明了基于该模型的结论如何推广到引力自力、快速运动及强场情形。虽然在后牛顿背景下（运动缓慢、引力场弱）adiabatic近似的局限性相当严重，但在快速运动及强场情形下则相对较小。