流体中的旋转黑洞

在本文中，我们提出了一个新的类比引力（Analogue Gravity）示例——扩展流体模型中的旋转（或 Kerr）黑洞。该流体模型接收贝里曲率（Berry curvature）贡献，适用于流体力学极限下凝聚态晶格系统中的电子动力学。我们构建了声波涨落的声学度规，其遵循有效弯曲背景下的结构相对论波动方程。采用一种新颖的量纲分析方法，我们推导出了声学度规中有效质量和单位质量角动量的显式表达式（用流体参数表示），以便与 Kerr 度规的相应参数进行识别。自旋是流体中贝里曲率诱导的有效非对易结构的表现。最后，通过明确揭示特定背景流体速度剖面下的视界和能层（ergo-region）的存在，我们将 Kerr 黑洞类比置于一个稳健的设定中。我们还表明，探测粒子相空间轨迹的近视界行为与 Kerr 黑洞类比一致。从流体动力学角度来看，视界的存在标志着波阻塞现象。