【摘要】： 自黑洞在廣義相對論中被預言以來,科學家們在理論及觀測上做了大量的工作,試圖揭示黑洞的本質。但限于黑洞特殊的性質,我們不能對黑洞進行直接的觀測。但即便如此,我們仍有一些對黑洞進行間接觀測的方式,黑洞的擬正則模便是其中之一。擬正則模是擾動場的一種振動或演化模式,它描述了黑洞在受到外界初始擾動后,擾動場以擬正則模的形式演化并向外傳播。其振動的頻率以及衰減時間對初始擾動不敏感,而是隨著黑洞各特征參數,如:質量,荷電量,角動量的變化而變化。這種方法可以幫助我們確認黑洞的存在以及揭示黑洞的特性。雖然對擬正則模的研究還處在理論階段,但是對它的探測有望在今后的引力波觀測中實現。本文分為四個部分來討論黑洞以及擬正則模,特別是在Kerr-Newman黑洞周圍電磁場的擬正則模。本文的結構安排如下: 在第一部分中我們首先回顧了黑洞的形成及其理論發(fā)展,隨后介紹了一些黑洞間接觀測的方式并分析了它們的局限。 第二部分,我們介紹了擬正則模研究的起源,給出了擬正則模的定義與特點并分析了擬正則模觀測的可行性。 在第三部分中我們以兩個例子說明了在擬正則模研究中的數學處理方法,隨后對目前常用的關于擬正則模的計算方法給予簡單的介紹。 第四部分是本文的主體部分。首先我們假設在K-N黑洞附近存在一個電磁場擾動,由電磁場滿足的麥克斯韋方程出發(fā),經過推導,得到擾動電磁場滿足的波動方程。經過數值計算,我們得到了若干電磁場演化的圖像,對其進行討論并分析了在K-N黑洞時空背景下的電磁場的擬正則模的特點及物理意義。
【學位授予單位】：上海師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：P145.8

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本文編號：2797317