落入 Kerr-Newman 黑洞的两能级原子在近视界近似及超越近似下的研究
广义相对论与量子宇宙学
2023-09-28 v2 高能物理 - 理论
摘要
在本工作中，我们研究了一个两能级原子落入 Kerr-Newman 黑洞事件视界时的加速度辐射现象。在 https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevD.104.065006（Phys. Rev. D 104 (2021) 065006）中，已表明共形量子力学与由加速度辐射产生的类普朗克谱存在联系。就这一特定方面而言，近视界近似起到了重要作用。在 https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevD.106.025004（Phys. Rev. D 106 (2022) 025004）中，我们已使用超越近视界近似证明，对于一类一般的静态球对称黑洞，无论是否存在潜在的共形对称性，激发概率都呈现类普朗克谱。在我们的分析中，我们对旋转且带电的情形超越了近视界近似，即使不考虑共形对称性，我们也观察到类似的类普朗克谱。然而，该谱的系数与近视界情形显著不同。随后我们考虑了另一种情形：一个两能级原子在自由落入 Kerr-Newman 黑洞事件视界时发射多个光子。观察到激发概率中的普朗克因子远小于单光子发射情形（对于两能级原子同时发射大量光子的情况）。最后，我们计算了 von-Neumann 熵，其也称为视界增亮加速度辐射熵或 HBAR 熵。我们仅对标量场进行了分析，以考察在此特定情形下黑洞电荷与旋转的影响。
引用
@article{arxiv.2301.04834,
title = {Near horizon approximation and beyond for a two-level atom falling into a Kerr-Newman black hole},
author = {Soham Sen and Rituparna Mandal and Sunandan Gangopadhyay},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.04834},
year = {2023}
}
备注
15 Pages LATEX