既无黑洞也无裸奇点的超高能碰撞
广义相对论与量子宇宙学
2013-05-29 v2
摘要
我们探讨了两个同心球形薄壳之间的碰撞。内壳带电，而外壳为电中性或带电。在我们考虑的情形中，内壳的电荷大于其引力质量，且其内部为空且正则。因此，其紧邻外部的区域由过荷的 Reissner-Nordstrom 几何描述，而其内部为 Minkowski 时空。首先，内壳以有限动能从无穷远开始收缩，然后外壳以趋于零的动能从无穷远开始收缩。内壳在势墙上反弹并与向内运动的外壳碰撞。这些壳在“它们的质心系”中的碰撞能量不超过系统的总能量。相比之下，由于壳的相对速度具有极大的 gamma 因子，这些壳的组成粒子中两者在其质心系中的碰撞能量可以远大于 Planck 标度。这一结果表明，黑洞或裸奇点对于粒子的超高能碰撞并非必需。
引用
@article{arxiv.1301.4618,
title = {Ultra-high energy collision with neither black hole nor naked singularity},
author = {Ken-ichi Nakao and Masashi Kimura and Mandar Patil and Pankaj S. Joshi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1301.4618},
year = {2013}
}
备注
27 pages, 1 figure. Equation (B36) in the 1st version of the manuscript is incorrect, and thus we have corrected it. The result becomes different from the original one, but the conclusion that the ultra-high energy collision of particles is possible is unchanged