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广义相对论与量子宇宙学

arXiv:2303.03411 (gr-qc)
[提交于 2023年3月6日 (v1) ,最后修订 2023年3月14日 (此版本, v2)]

标题: 电磁辐射反应与黑洞的能量提取:尾项不能被忽略

标题: Electromagnetic radiation reaction and energy extraction from black holes: The tail term cannot be ignored

Authors:João S. Santos, Vitor Cardoso, José Natário
摘要: 我们研究了弯曲空间中的电磁辐射反作用以及辐射带电粒子的动力学。这类粒子的运动方程是DeWitt-Brehme方程,其中包含一个特别复杂、非局域的尾项。有人声称,在某些磁化黑洞时空下,可以忽略尾项,并且在这种情况下,即使没有能层,辐射反作用也可能导致能量提取(“轨道膨胀”)。我们证明这些说法在牛顿极限下是错误的:在相关场景中,尾项永远不能被一致地忽略,而当它被包括进来时,所报告的能量提取不再发生。因此,我们的工作对先前的结果提出了质疑。
摘要: We study electromagnetic radiation reaction in curved space and the dynamics of radiating charged particles. The equation of motion for such particles is the DeWitt-Brehme equation, and it contains a particularly complicated, non-local, tail term. It has been claimed that the tail term can be neglected in certain magnetized black hole spacetimes, and that radiation reaction may then lead to energy extraction ("orbital widening") in the absence of an ergoregion. We show that such claims are incorrect, at least in the Newtonian limit: the tail term can never be neglected consistently in the relevant scenarios, and when it is included the reported energy extraction no longer occurs. Thus, previous results are called into question by our work.
评论: 7页,1个图。v2:小修改,参考文献添加,与PRD最终发表版本一致。
主题: 广义相对论与量子宇宙学 (gr-qc) ; 高能天体物理现象 (astro-ph.HE); 高能物理 - 理论 (hep-th); 加速器物理 (physics.acc-ph)
引用方式: arXiv:2303.03411 [gr-qc]
  (或者 arXiv:2303.03411v2 [gr-qc] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2303.03411
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI
相关 DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevD.107.064046
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来自: João Sieiro Dos Santos [查看电子邮件]
[v1] 星期一, 2023 年 3 月 6 日 19:00:02 UTC (340 KB)
[v2] 星期二, 2023 年 3 月 14 日 14:01:57 UTC (340 KB)
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