等离子体尾波场:从加速器到黑洞
等离子体物理
2025-09-05 v1 广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 实验
摘要
为纪念 2024 年 S. Chandrasekhar 奖,本文综述了等离子体尾波场加速的起源与演变。它追溯了从史前时期和等离子体尾波场加速器(PWFA)的发明,到其理论基石的建立,再到其对基础物理学(包括天体物理学和模拟引力)的深远影响。叙述强调概念演变、关键理论突破和未来展望,最终展望混合方案和下一代对撞机。除了应用于粒子加速器和高能对撞机物理外,研究发现等离子体尾波场凭借其超强加速能力,还可以基于爱因斯坦等效原理在实验室中研究引力效应。一个具体例子是加速飞行的相对论性等离子体反射镜,以研究著名的黑洞霍金蒸发及相关信息丢失悖论。我们描述了一项正在进行的实验 AnaBHEL(通过激光模拟黑洞蒸发),旨在为黑洞信息丢失悖论提供一些启示。
引用
@article{arxiv.2509.03880,
title = {Plasma wakefield: from accelerators to black holes},
author = {Pisin Chen and Yung-Kun Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.03880},
year = {2025}
}
备注
71 pages, 14 figures. This review article is based on the lecture delivered at the 2024 Chandrasekhar Prize ceremony in Malacca, Malaysia