Kaluza-Klein 黑洞的数值构造与临界行为
广义相对论与量子宇宙学
2018-02-20 v1 高能物理 - 理论
摘要
额外维度的思想为克服现代物理学中的各种问题提供了一条有前景的途径。这包括理论以及现象学方面的考量，例如基本相互作用的统一或等级问题。基于 Kaluza 和 Klein 在近 100 年前发表的开拓性工作，我们将具有至少一个紧致周期维度的理论称为 Kaluza-Klein 理论。从引力观点来看，一个问题随之产生：在这些假设下，广义相对论爱因斯坦场方程的基本解是什么。特别地，本工作中我们关注 Kaluza-Klein 理论中的黑洞解。仅考虑无电荷的静态情形，结果表明其相空间比通常的四维理论丰富得多，后者只存在 Schwarzschild 解。至少存在两类具有完全不同视界拓扑的解：具有普通球形视界的局域化黑洞，以及视界缠绕紧致维度的黑洞弦。若干论证支持如下猜想：两类解的分支通过一个由所谓双锥度规控制的奇异拓扑改变解相连。我们借助一种高度精确的数值格式详细研究了五和六时空维度下接近该奇异过渡解的区域，该格式我们作了细致描述。因此，我们首次能够表明，在此区域内黑洞物体表现出临界行为，表明物理量受普适临界指数支配。此类指数已由双锥度规导出。我们表明我们的数据极好地证实了这些数值。这为双锥度规作为过渡解的局部模型提供了令人信服的证据。
引用
@article{arxiv.1802.06596,
title = {Numerical construction and critical behavior of Kaluza-Klein black holes},
author = {Michael Kalisch},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.06596},
year = {2018}
}
备注
This PhD thesis is based on arXiv:1607.03099 and arXiv:1706.02323 but it provides a wider introduction and a more detailed discussion of the pseudo-spectral method used in this work