宇宙学及一般静态球对称时空中的自旋大质量试探粒子
广义相对论与量子宇宙学
2015-06-16 v3 数学物理
math.MP
摘要
本文采用拉格朗日形式体系，研究自旋大质量粒子在 Friedmann--Robertson--Walker 和 G"odel 时空，以及一般 Schwarzschild 类时空和静态球对称共形平坦时空中的运动。展示了不同情况下粒子运动的精确解，以及动量和速度的一般精确表达式。特别是，给出了球对称度规下赤道平面内的运动解。精确解是利用粒子的运动常数求得的，即其质量、自旋、角动量，以及第四个常数：当度规与时间无关时为其能量，否则为另一常数。这些常数与 Killing 矢量相关联。在 Friedmann--Robertson--Walker 度规下的运动情形中，发现了一个新的运动常数。这是第四个常数，推广了此前针对无自旋粒子所得的结果。在一般 Schwarzschild 类时空的情形下，我们的结果允许探讨 Reissner-Nordstrom-(Anti)de Sitter 度规的情况。最后，对于共形平坦时空的情形，针对与充满静态理想流体和电磁辐射的宇宙相关的不同度规张量，显式计算了解。对于运动常数值的某些组合，粒子轨迹可能在部分区段表现出类空速度矢量。
关键词
引用
@article{arxiv.1308.4435,
title = {Spinning massive test particles in cosmological and general static spherically symmetric spacetimes},
author = {Nicolas Zalaquett and Sergio A. Hojman and Felipe A. Asenjo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1308.4435},
year = {2015}
}