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Kiselev 黑洞既非完美流体,亦非精质

广义相对论与量子宇宙学 2020-01-29 v1 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 理论

摘要

Kiselev 黑洞时空,ds2=(12mrKr1+3w)dt2+dr212mrKr1+3w+r2dΩ22, ds^2 = - \left(1-{2m\over r} - {K\over r^{1+3w}} \right) dt^2 + {dr^2\over1-{2m\over r} - {K\over r^{1+3w}}} + r^2 \,d\Omega_2^2, 是一个极受欢迎的玩具模型,截至 2019 年已有超过 200 篇直接或间接引用。遗憾的是,尽管屡有相反断言,这并非完美流体时空。相对压强各向异性和平均压强易于算得满足 Δ=Δppˉ=prpt13(pr+2pt)=3(1+w)2w;pˉρ=13(pr+2pt)ρ=w. \Delta = {\Delta p\over \bar p} = {p_r - p_t \over {1\over3} (p_r+2p_t)} =- {3(1+w)\over 2 w}; \qquad\qquad {\bar p\over \rho} = {{1\over3} (p_r + 2p_t)\over \rho} = w. 相对压强各向异性 Δ\Delta 一般为非零常数(除非 w=1w=-1,对应于 Schwarzschild-(anti)-de Sitter 时空)。Kiselev 的原论文在计算中非常谨慎地指出了这一点,但在讨论中做出了某种不幸的术语选择,该选择(除极个别例外)已被后续文献照搬。或许更糟的是,Kiselev 对“quintessence(精质)”一词的使用与宇宙学界的标淮用法不符,导致了另一层面的不幸且不必要的混淆。后续跟进论文极少正确把握这些要点,故有简要明确评述之必要。

关键词

引用

@article{arxiv.1908.11058,
  title  = {The Kiselev black hole is neither perfect fluid, nor is it quintessence},
  author = {Matt Visser},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1908.11058},
  year   = {2020}
}

备注

12 pages