引力波类比黑洞时空中的自旋进动
广义相对论与量子宇宙学
2022-03-24 v1 高能天体物理现象
其他凝聚态物理
流体动力学
摘要
据预测，静止陀螺仪的自旋进动频率在其轨道收缩时于强引力 regime 中呈现多种反常，并最终在靠近旋转黑洞视界处变得任意高。考虑浅盆中带涡流的流动流体之引力波，其充当旋转类比黑洞，人们可在实验室中观测到所预测的强引力效应对自旋进动的影响。将一线绳系于浮力粒子并以一小段微型链锚定在流体容器底部，可构造一个简单的局域测试陀螺仪来测量引力波类比黑洞附近的自旋进动频率。线绳充当陀螺仪转轴。通过调节测试陀螺仪的轨道频率，利用此实验装置还可测量强引力 Lense-Thirring 效应与测地/de-Sitter 效应作为特例。例如，为测量 Lense-Thirring 效应，可将微型链长度设为零，使陀螺仪静止。也可通过使测试陀螺仪以所谓开普勒频率绕非旋转类比黑洞轨道运行来用此系统测量测地进动；该非旋转类比黑洞可通过使流体/涡流转动相较其径向速度可忽略来构造。
引用
@article{arxiv.2203.11459,
title = {Spin precession in the gravity wave analogue black hole spacetime},
author = {Chandrachur Chakraborty and Banibrata Mukhopadhyay},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.11459},
year = {2022}
}
备注
12 pages including 4 figures; Version published in Universe