Kerr-Newman黑洞的光学类比

黑洞的光学类比允许在实验室环境中研究广义相对论。先前的工作考虑了各向同性坐标系下Schwarzschild黑洞的类比；主要缺点是需要材料性质在视界处发散。我们给出了精确再现赤道Kerr-Newman度规的介电常数和磁导率张量，以及再现赤道Kerr-Newman零测地线的梯度折射率材料。重要的是，标量折射率的径向剖面在所有轨迹上都是有限的，除了在反向旋转测地线的转动反转点处。用现有普通材料构建这些类比是可行的。使用麦克斯韦方程组的有限差分频域求解器来模拟光在各种Kerr-Newman黑洞周围的轨迹。对于尺寸合理的实验系统，光线追踪确认即使允许不完美的构建和实验误差，零测地线也能在实验室中得到很好近似。