视界的存在使粒子运动产生混沌

我们分析了非常靠近事件视界的无质量且无电荷粒子的运动。结果表明，径向运动具有指数增长性质，这表明当一个可积系统处于视界影响之下时，其粒子运动有可能产生混沌。通过引入谐振阱来约束粒子运动，并研究轨迹的 Poincaré 截面证实了这一点。我们研究了两种情况：任意静态球对称黑洞，以及表示平稳轴对称黑洞的时空（例如 Kerr 度规）。在两种情况下，最大 Lyapunov 指数均存在以视界表面引力为上界的界限。我们发现，时空中引入旋转会使系统产生更多混沌涨落。最后讨论了可能的物理意义。