【本站訊】10月25日，煙臺(tái)大學(xué)物理與電子信息學(xué)院2022級(jí)本科生國(guó)智洋作為第一作者，劉巖老師為通訊作者，以《聚合類(lèi)克爾時(shí)空中的量子修正測(cè)地線(xiàn)運(yùn)動(dòng)》（Quantum corrected geodesic motion in polymer Kerr-like spacetime）為題在物理學(xué)國(guó)際權(quán)威期刊《The European Physical Journal C》（自然指數(shù)指定收錄的核心期刊）上發(fā)表研究論文。煙臺(tái)大學(xué)為第一單位，研究工作獲國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和山東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目支持。
在廣義相對(duì)論中，Kerr黑洞描述了旋轉(zhuǎn)黑洞的時(shí)空結(jié)構(gòu)，但經(jīng)典理論中存在奇點(diǎn)問(wèn)題，導(dǎo)致物理定律失效。為了解決這一難題，圈量子引力理論引入量子修正，將經(jīng)典Kerr度規(guī)擴(kuò)展為聚合Kerr-like時(shí)空，其中量子效應(yīng)通過(guò)參數(shù)A_λ參數(shù)化。這種時(shí)空不僅消除了奇點(diǎn)，還可能形成類(lèi)蟲(chóng)洞結(jié)構(gòu)，從而改變粒子在黑洞附近的運(yùn)動(dòng)行為。目前，學(xué)術(shù)界認(rèn)為，量子引力修正會(huì)顯著影響黑洞附近的測(cè)地線(xiàn)，如軌道角動(dòng)量約束和穩(wěn)定圓軌道的半徑變化。從這個(gè)角度來(lái)看，經(jīng)典黑洞在量子效應(yīng)下演化時(shí)，其軌道動(dòng)力學(xué)會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變，特別是在高曲率區(qū)域，量子修正可能主導(dǎo)粒子行為，并影響引力波輻射過(guò)程。
國(guó)智洋通過(guò)有效勢(shì)分析和數(shù)值方法，系統(tǒng)探討了聚合Kerr-like時(shí)空中的赤道面測(cè)地線(xiàn)，發(fā)現(xiàn)量子修正縮小了進(jìn)入黑洞的軌道范圍，減小了最內(nèi)穩(wěn)定圓軌道和邊緣圓軌道的參數(shù)，還改變了周期軌道的偏心率和能量損失。這些發(fā)現(xiàn)為未來(lái)引力波探測(cè)（如太極、天琴、eLISA等）提供了潛在的量子引力測(cè)試依據(jù)。
來(lái)稿時(shí)間：10月29日 審核：李營(yíng) 責(zé)任編輯：孫艷 周媛媛
