Частицы и поля в окрестности черных дыр - Гальцов Д.В.
Скачать (прямая ссылка):
Глава V. Синхротронное излучение релятивистских частиц .... 167
§ 13. Мультипольное разложение СИ; влияние радиационного трения; квантовые эффекты...........167
Формализм изотропной тетрады в пространстве-времени Мин-ковского (168). Распределение мощности СИ по мультиполям (170). Классическое радиационное трение (173). Спектр и поляризация интегрального излучения (174). Вероятность перехода с переворотом спина при произвольной энергии электрона (178).
§ 14. Синхротронное излучение в окрестности черных дыр . . . 180і Длина дуги формирования высокочастотного импульса (180). Излучение скалярных волн (181). Излучение электромагнитных волн (185). Зависимость спектра от спина поля излучения (187). СИ в медленно изменяющемся гравитационном поле (188).
Глава VI. Взаимодействие частиц и волн..........192:
§ 15. Мазер-эффект в квазиклассических системах.....192
Условия возникновения отрицательного поглощения (192). Отрицательное поглощение релятивистскими электронами і гармониках циклотронной частоты (199). Неоднородное магнитное поле (200). Скрещенные поля (200)..
§ 16. Отрицательное поглощение электромагнитных волн частицами
вблизи черных дыр...............201
Вынужденные колебания около круговых орбит (201). Мощность поглощения (204). Коэффициенты усиления в нерелятивистском случае (207).
§ 17. Индуцированное гравитационное излучение......2ІЇ
Взаимодействие пробной частицы в поле Keppa с гравитационными волнами (211). Сечение отрицательного поглощения (212).
Глава VII. Массивные поля около черных дыр........ 215
§ 18. Черные дыры и калибровочные поля ........21.6
Квантование магнитного заряда (216). «Цветные» черные ды-ры (217). Черные дыры By — Янга (219). Метрика Keppa — Ньюмена — де Ситтера (223,).
§ 19. Массивное скалярное поле..........225
Разделение переменных (227). Суперрадиация и квантовое рождение частиц (229). Квазистационарные состояния (234). Суперрадиация и квантовые процессы во внешнем магнитном поле (241).
§ 20. Массивное поле со спином 1/2.........247
Уравнение Дирака в формализме Ньюмена — Пенроуза (247). Интегралы движения (25Э). Разделение переменных (256). Квантовое рождение частиц (259). Аксиальные аномалии и испарение дайонов (264). Квазистационарные состояния (266). Нулевые моды (269).
§ 21. Массивное векторное поле . . . ..... 270 Разделение переменных (272). Квазисвязанные состояния в поле Шварцшильда (273).
Д о п о-л н е н и е. Спиновые сферические, сфероидальные и родственные
им функции..................275
Спиновые сферические функции (275). Спиновые сфероидальные функции (277). «Массивные» угловые гармоники спина 1/2 (279).
Литература................- 281ПРЕДИСЛОВИЕ
Вероятно, ни одно физическое явление не породило столь разностороннего и неослабевающего интереса не только со стороны специалистов, но и непрофессионалов, как феномен черной дыры. Красота и грандиозность картины гравитационного коллапса, обилие неожиданных физических следствий, из которых наиболее впечатляющи квантовые свойства черных дыр, надолго приковали внимание исследователей к этому замечательному предсказанию эйнштейновской теории тяготения. На протяжении последних полутора десятилетий черные дыры интенсивно изучались в самых различных аспектах — от астрофизических приложений до сугубо теоретических построений в квантовой гравитации. Не будет преувеличением утверждать, что представление о черных дырах убедительно доказало свою плодотворность в теории гравитации даже независимо от того, будут ли получены достоверные доказательства существования реальных черных дыр в космосе. И все же именно астрсїфизические предсказания, основанные на гипотезе о черных дырах, являются самыми важными и интригующими. Астрофизическим аспектам теории черных дыр посвящена обширная литература [1—4], и мы почти не будем непосредственно касаться их в этой книге. Однако проводимое в книге исследование физических процессов, которые могут происходить в окрестности черных дыр, как раз призвано служить мостом между теорией и наблюдениями.
Истоки представлений о черных дырах восходят к XVIII веку. Хокинг и Эллис привели в своей книге [5] заметку Лапласаг, датированную 1799 годом, к которой на основании ньютоновской теории тяготения и предположения о конечной скорости распространения световых корпускул доказывалось, что достаточно компактное массивное тело должно быть невидимым для внешнего наблюдателя. Позднее было обнаружено более раннее научно обоснованное предсказание феномена черной дыры, принадлежащее английскому физику Джону Мичелу [6], опередившему Лапласа на 15 лет. Этот исторический спор, конечно, носит академический характер, поскольку современное представление о черных дырах как объектах, обладающих горизонтом событий, могло возникнуть только после создания общей теории относительности. Приоритет Шварцшильда [7], сформулировавшего свое знаменитое решение лишь двумя месяцами позже опубликования Эйн-ПРЕДИСЛОВИЕ
7
штейном сообщения об уравнениях релятивистской теории тяготения, не вызывает сомнений.