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Newman-Penrose常数是渐进平坦时空非常有意义的量.最早由E.T.Newman和R.Penrose在1968年提出.其后许多人做了更进一步的讨论.虽然N-P常数提出已经有四十年的历史了,它们的物理意义仍然不是特别的清楚.原因之一是对于一般的渐进平坦时空计算N-P常数非常的困难,在稳态情形下,N-P常数可被视为时空多极矩的组合.许多人曾计算过N-P常数.过去人们猜测代数特殊条件能将N-P常数限制为零,然而,Kinnersley和Walker提供了一个反例.所以N-P常数在什么情况下为零是个很有意义的问题。前不久,吴小宁等人得到了稳态代数特殊真空情形下的N-P常数为零的结果,在这个工作的基础上,本文计算了稳态代数特殊电真空的N-P常数.
本文计算了稳态电真空情形下的N-P常数,整体的结构如下:第一章介绍了计算N-P常数的一些准备知识,包括如何构建Bondi-Sachs坐标系,在Bondi-Sachs坐标系下N-P方程的形式,然后介绍了在计算N-P常数中两个非常重要的()微分算子,在这个基础上介绍了自旋权重球谐函数并列出了常用的自旋球谐函数的表达式.在第一章结尾我们介绍了Newman-Penrose常数,渐进平坦时空的Peeling off定理,电磁场的Janis-Newman多极矩和代数特殊时空.第二章是我们自己的工作,我们详细计算了稳态电磁真空的Newman-Penrose常数,我们证明了对于渐进平坦,渐进代数特殊的稳态电磁真空的Newman-Penrose常数为零,作为一个推论我们可以看出Kerr-Newman解满足我们定理得所有条件,于是Kerr-Newman时空的Newman-Penrose常数为零,然后在这一章的讨论部分我们指出了我们的定理其实还包含了比Kerr-Newman时空更广泛的情形.