弦论黑洞背景下的粒子碰撞

研究了Sen黑洞背景下两个粒子的碰撞。利用粒子运动方程，探讨了碰撞发生在Sen黑洞视界时的质心能量。对于极端Sen黑洞，我们发现质心能量在满足两个条件时可以达到任意高：(1) 自旋 $a\neq 0$，(2) 其中一个碰撞粒子具有临界角动量 $l_{\text{c}}=2$。对于非极端Sen黑洞，我们证明，要获得无上限的质心能量，其中一个碰撞粒子应具有临界角动量 $l'_{\text{c}}=2 r_{+}/a$（其中 $r_{+}$ 是非极端黑洞外视界的半径）。然而，具有角动量 $l=l'_{\text{c}}$ 的粒子无法从视界外部通过自由落体接近黑洞，这意味着无法发生具有任意高质心能量的碰撞。因此，非极端黑洞的质心能量存在上限。我们还得到了近极端黑洞的最大质心能量，结果表明难以达到普朗克尺度能量。此外，我们还考虑了反作用效应。结果表明，忽略引力辐射时，它对质心能量的影响较弱。然而，我们认为，当考虑引力辐射时，最大允许质心能量将大幅降低至普朗克尺度以下。