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Kerr 时空中的无质量马约拉纳旋子

广义相对论与量子宇宙学 2025-12-11 v1 高能物理 - 理论 微分几何

摘要

本文证明,在Kerr时空或Kerr-(A)dS时空中,若巨量马约拉纳旋子存在tt依赖或ϕ\phi依赖,则其不存在。对于非极限Kerr时空中无质量马约拉纳旋子,Dirac方程可分离为radial方程与angular方程,由两个复数常数ϵ1\epsilon_1ϵ2\epsilon_2参数化。若ϵ1\epsilon_1ϵ2\epsilon_2至少一个为零,则可显式求解无质量马约拉纳旋子。若ϵ1\epsilon_1ϵ2\epsilon_2均为非零,则我们证明在非极限Kerr时空中,对于0<p6ϵ1+ϵ2+20<p\le\frac{6}{|\epsilon_1|+|\epsilon_2|+2}LpL^p可积性,不存在时间周期性无质量马约拉纳旋子。随后我们给出无质量马约拉纳旋子的Hamiltonian形式,并证明Hamiltonian的自伴性导致角动量a=0a=0,时空简化为Schwarzschild时空,此外,无质量马约拉纳旋子必须为ϕ\phi无关。最后,我们证明在Schwarzschild时空中,对在无穷处具有L2L^2衰减的初始数据,无质量马约拉纳旋子在任何紧凑空间区域的概率随时间趋于零。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.09253,
  title  = {Massless Majorana spinors in the Kerr spacetime},
  author = {Tianyuan Cai and Xiao Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.09253},
  year   = {2025}
}

备注

26 pages