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Kerr-Newman-(anti)de Sitter黑洞弯曲时空中的Klein-Gordon-Fock方程。 (英语) Zbl 1351.83030号

摘要:研究了描述带电旋转Kerr-Newman-(反)de Sitter黑洞弯曲时空几何中大质量带电标量粒子动力学的Klein-Gordon-Fock(KGF)广义相对论方程的精确解。在旋转、带电的一般情况下,宇宙黑洞——用分离变量的方法求解KGF方程,得到径向和角度部分的Fuchsian微分方程,其中大多数参数空间包含三个以上的有限奇点,从而推广了Heun微分方程。对于物理参数的特定值(即标量粒子的质量),这些Fuchsian方程简化为Heun方程,我们导出的闭合形式解析解用Heun函数表示。对于其他参数值,一些额外的奇异点是假奇异点。我们推导了广义Fuchsian方程系数的条件,使得奇点为假点。在这种情况下,Fuchsian方程的精确解原则上可以简化并用Heun函数表示。这是带有假奇点的Heun方程情形的推广,其中Heun微分方程的精确解用Gauß超几何函数表示。我们还导出了Kerr-Newman时空中带电大质量标量粒子径向和角度方程的精确解。解析解用合流Heun函数表示。此外,我们还导出了对理论参数的约束,使得解简化并用汇合Kummer超几何函数表示。我们还研究了KN情况下靠近视界和远离黑洞区域的径向解。最后,我们根据Lauricella-Apell的广义超几何函数构造了Heun方程解的几个展开式。

MSC公司:

83元57 黑洞
83立方厘米 广义相对论和引力理论中问题的精确解
35升05 波动方程
33二氧化碳 经典超几何函数,({}_2F_1)
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