黑洞附近的量子电子云:黑洞原子与分子
广义相对论与量子宇宙学
2026-01-28 v2 高能物理 - 理论
量子物理
摘要
我们研究了高度弯曲空间(即黑洞)附近的量子力学波函数。利用 DeWitt 发展的形式体系,我们推导了 Schwarzschild 和 Reissner-Nordström 黑洞几何附近的薛定谔方程。特别研究了“黑洞氢原子”——即被黑洞俘获的电子——的量子电子云。我们求解了这些方程,发现黑洞通常会吸引波函数,使其局域化在视界附近,电子最有可能在此被俘获。这些结果表明,不仅经典物体,量子物质甚至原子的化学性质都会受到强引力的影响。我们还讨论了由多中心 Majumdar-Papapetrou 黑洞组成的黑洞氢分子。
引用
@article{arxiv.2511.11173,
title = {Quantum Electron Clouds near Black Holes: Black Atoms and Molecules},
author = {Hinako Iseki and Shin Sasaki and Kenta Shiozawa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.11173},
year = {2026}
}
备注
25 pages, 11 figures, version published in PRD