Частицы и поля в окрестности черных дыр - Гальцов Д.В.
Частицы и поля в окрестности черных дыр
Автор: Гальцов Д.В.Издательство: М.: МГУ
Год издания: 1986
Страницы: 288
Читать: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100
Скачать:
Д. В. ГАЛЬЦОВ
ЧАСТИЦЫ и ПОЛЯ
В ОКРЕСТНОСТИ ЧЕРНЫХ ДЫР
ИЗДАТЕЛЬСТВО МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 1986УДК 530.12:530.145+524.882
Гальцов Д. В.
Частицы и поля в окрестности черных дыр. — M.-Изд-во МГУ, 1986. — 288 с.
Монография посвящена математическим аспектам физики черных дыр. Особое внимание уделяется проблемам разделения переменных и построения решений уравнений для безмассовых и массивных полей различного спина в пространствах Шварцшильда и Керра, теории потенциалов Дебая и функций Грина; исследуется спонтанное и вынужденное излучение частиц, движущихся в окрестности черных дыр. Книга дает представление о современном состоянии классической и квантовой теории полей в искривленном пространстве-времени, содержащем черные дыры.
Для специалистов в области теории поля и теории гравитации, астрофизиков, аспирантов и студентов.
Рецензенты:
профессор А. А. Гриб,
д-р физ.-мат. наук В. Н. Мельников
Печатается по постановлению Редакционно-издательского совета Московского университета
ЧАСТИЦЫ И ПОЛЯ В ОКРЕСТНОСТИ ЧЕРНЫХ ДЫР Заведующий редакцией С. И. Зеленский.
Редактор О. В. Семененка..
Художественный редактор Ю. М. Добрянская.
Технический редактор К. С. Чистякова.
Корректоры JI. А. Айдарбекова, Т. С. Милякова
ИБ № 2223
Сдано в набор 19.03.86.
Подписано в печать 23.10.86. JI-66459
Формат 60x90/16.
Бумага тип. № 1.
Гарнитура литературная. Высокая печать.
Усл. печ. л. 18,0 Уч.-изд. л. 19,36.
Тираж 2650 экз.
Заказ 335 Цена 3 р. 20 к Изд. № 3751
Ордена «Знак Почета» издательство Московского университета. 103009, Москва, ул. Герцена, 5/7. Типография ордена «Знак Почета» изд-ва МГУ. 119899, Москва, Ленинские горы
МОНОГРАФИЯ
Дмитрий Владимирович ГАЛЬЦОВ
Г
1704020000—156 077(02)-86
28—86
(U) Издательство Московского университета, 1986 г.ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие................ 6
Глава I. Пространства-времена, содержащие черные дыры .... 9
§ 1. Вращающаяся заряженная черная дыра...... 9
Поле Keppa — Ньюмена (9). Аналитическое расширение (15). Поле Keppa — Ньюмена в формализме Ньюмена — Пенроуза
§ 2. «Замагниченные» черные дыры.........20
Симметрия SU (2, 1) уравнений Эйнштейна — Максвелла для аксиально-симметричных полей (20). Шварцшильдова черная !>ыра в магнитной Вселенной (21). Вращающаяся черная дыра в сильном магнитном поле (23).
§ 3. Орбиты пробных частиц...........27
Интегралы движения в поле Keppa — Ньюмена (27). Экваториальные геодезические в пространстве-времени Keppa (28). Движение "нейтральных частиц в пространстве Эрнста — Шварцшильда (31). Движение заряженных частиц в однородном магнитном поле около черных дыр (34). Малые колебания около круговых орбит (41).
Глава II. Безмассовые поля в пространстве-времени Keppa .... 47
§ 4. Скалярное поле........ .... 47
Лагранжев формализм (47). Законы сохранения (49). Формализм изотропной тетрады (52). Разделение переменных (55).
•§ 5. Электромагнитное поле...........59
Уравнения Максвелла в формализме Ньюмена — Пенроуза (59). Потенциалы Дебая (63).
§ 6. Гравитационные возмущения .........66
Метод Тьюкольского (67). Вакуумные возмущения метрики (70) Соотношение между г|)0 и г|)4 (75). Потенциалы Дебая для « = ±11 (77).
§ 7. Разделение переменных........... /у
Уравнение Тьюкольского (79). Симметрия s*-»-—s (82). Решения однородного радиального уравнения (86). Возмущения при наличии источников (89). Факторизованные функции Грина (91). Преобразование радиального уравнения к уравнению к уравнению с вещественным потенциалом (96). Длинноволновое приближение (97). Разложение по гармоникам и законы сохранения (99).
Глава III. Стационарные внешние поля вокруг черных дыр . . . . 104
§ 8. Аксиально-симметричные поля (104).......104
Соотношение между si|) и _si|) (104). Функции Грина (108). Потенциалы Дебая и возмущения полей (111). Точечный заряд на оси симметрии (115).§ 9. Однородное электромагнитное поле........117
Ввекторы Киллинга и потенциалы (117). Асимметричное скрещенное поле (121|). Сила, действующая на дыру (124). Потеря углового момента (127). Прецессия углового момента заряженной дыры в асимметричном поле (130).
Глава IV. Излучение частиц, движущихся по геодезическим . . . . 132
§ 10. Релятивистские поправки к гравитационному излучению при
квазиэллиптическом движении.........132
Постньютоновские поправки в переменных действие — угол (133). Тонкая структура спектра излучения (135). Гравитационное излучение, поглощаемое черной дырой (138).
§ 11. Геодезическое синхротронное излучение......139
Радиальные функции в приближении ВКБ (140). Излучение скалярных волн (146). Электромагнитное излучение (149). Гравитационное излучение (151). Сравнение спектров ГСИ полей с различным спином (154).
§ 12. Радиационное трение в поле Keppa ........155
Радиационные функции Грина (156). Потери энергии и момента при излучении (159). Уравнения движения точечной частицы с учетом реакции излучения и законы сохранения (161). Длинноволновое приближение и статический предел (164).