高维轴对称引力的探讨

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本文主要探讨高维轴对称引力问题和黑洞热力学问题。第一章至第四章讨论高维轴对称引力问题,第五章给出极限EMD黑洞熵及相关问题的展望。 在第一章中,我们首先回顾了Kluza-Klein引力理论的发展历史。 在第二章中,我们简单地介绍高维Kluza-Klein引力理论的的几何结构和十一维超引力理论。几何上,高维时空是一个齐次纤维丛,其上的度规可通过适当的参数化约化为四维度规。在标准的五维Kluza-Klein理论的框架下,物理规律的表述不依赖于第五维坐标,即满足cylinder条件。在五维Kluza-Klein理论中,第五维有S1拓扑,因此该理论允许场进行Fourier展开。在这个理论的发展历史上,十一维超引力理论占有重要的地位,它是超对称性与Kluza-Klein理论结合的结果,在这个理论中紧致化过程能按所希望的方式发生,七维空间被紧致而留下宏观上的四维时空。 在第三章中,我们首先摘要Dobiasch和Maison,Gibbons和Wiltshire及Gibbons和Maeda等的工作。在标准Kluza-Klein框架下,Dobiasch和Maison讨论了一般球对称问题;在Dobiasch和Maison的工作基础上,Gibbons和Wiltshire讨论了五维球对称黑洞问题;Gibbons和Maeda给出带有任意耦合常数的高维引力模型及黑洞解。然后,摘要Chodos和Detweiler的工作,他们给出了带有电场的一般球对称五维时空解。最后,介绍Gross和Perry等的工作,他们讨论了带有磁场的五维时空解,其中Kerr-Taub-Bolt解是一个具有代表性的轴对称解。 第四章将给出我们在该研究领域的主要工作。提出了含有一个实参数的五维轴对称度规,这个实参数规定度规的号差。通过适当的手续,场方程化为带有参数的Ernst方程。提出带有参数的TS解类,当η=-1它给出通常的TS解,当η=1它产生带有电场的五维轴对称时空解。经过直接的计算带有磁单极子的解被重新发现,它矫正Kerr-Taub-Bolt解。证明带有电场的低能弦理论和带有电场的五维Kluza-Klein理论有相同的场方程。通过SO(2,η)变
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