磁场提取Kerr黑洞旋转能量的研究.pdf

1、华中科技大学硕士学位论文磁场提取Kerr黑洞旋转能量的研究姓名：肖看申请学位级别：硕士专业：理论物理指导教师：汪定雄2002.6.25华中科技大学硕士学位论文A B S T R A C TF o u ra s p e c t s o fc e n t r a l b l a c kh o l e s u r r o u n d e db yam a g n e t i z e da c c r e t i o n d i s k a r

2、 ei n v e s t i g a t e di nt h i st h e s i s ．T h e ya r et h em e c h a n i s m so f e x t r a c t i n ge n e r g y , m o d e l ，e v o l u t i o nc h a r a c t e r sa n d t h e e f f i c i e n c yo f r e l e a s i n g

3、e n e r g y ．F i r s t ，t w ot y p e so f m e c h a n i s m so f e x t r a c t i n ge n e r g yb ym a g n e t i cf i e l d ，t h eB l a n d f o r d —Z n a j e km e c h a n i s ma n dm a g n e t i c c o u p l i n g m e c h

4、 a n i s m ，a r e a r g u e d ．T h e f o r m e ri s s u c hm e c h a n i s m t h a tt h eo p e nm a g n e t i cl i n e s ，w h i c hc o n n e c tb l a c k h o l ea n dr e m o t ea s t r o p h y s i c sl o a d ，e x t r a c

5、 te n e r g ya n da n g u l a rm o m e n t u mf r o maK e r rb l a c kh o l et ot h el o a d ．A n dt h el a t t e rm e a n s t h a tt h e c l o s e dm a g n e t i cl i n e s ，w h i c hc o n n e c t t h eb l a c kh o l ea

6、 n d t h ed i s k ，c a r r ye n e r g y a n d a n g u l a r m o m e n t u mb e t w e e n t h e m ．T h e f o r m u l a e o fe n e r g y a n d a n g u l a rm o m e n t u m e x t r a c t e df r o m t h eb l a c k h o l eu n

7、 d e r t h et w o t y p e so f m e c h a n i s m sa r ed e r i v e db yi m p r o v e de q u i v a l e n tc i r c u i t s o fm a g n e t i z e db l a c kh o l ea c c r e t i o nd i s kb a s e do nt h eb l a c kh o l e t h

8、 e o r y ”M e m b r a n e P a r a d i g m ”T h e r e s u l t s a r e s h o w n t h a t m a g n e t i c c o u p l i n gm e c h a n i s mh a ss o m ei n t e r e s t i n gc h a r a c t e r i s t i c sw h i c ha r en o tf o

9、u n di nB l a n d f o r d - Z n a j e km e c h a n i s m ．S e c o n d ，e v o l u t i o nc h a r a c t e r i s t i c so f c e n t r a lb l a c kh o l eo f m a g n e t i z e d a c c r e t i o nd i s ka r ed i s c u s s e d

10、u n d e r t h et w Ot y p e so f m e c h a n i s m sb yt W O m e t h o d s ，c h a r a c t e r i s t i cf u n c t i o n sa n dp a r a m e t e r ss p a c e ．T h e t h e s i st a l k so v e r b o t hs t e a d yd i s ka n d

11、t r a n s i e n td i s k ．F u r t h e r m o r e ，w es t u d i e dn o to n l yt h ee v o l u t i o n o f t h i na c c r e t i o nd i s kb u t a l s ot h a to f t h i c k a c c r e t i o nd i s k ．T h i r d ，c o m b i n i

12、n g t h e t w o t y p e s o f m e c h a n i s m s w e p r e s e n t a u n i f i e d m o d e l o fm a g n e t i z e da c c r e t i o nd i s k ．I nt h em o d e las e r i e so f i s s u e ss u c ha st h em a p p i n g r e l

13、 a t i o no fm a g n e t i c f i e l d ，t h e e f f e c to na c c r e t i o nr a t e f r o mt h e f i e l d ，t h ee x t r a c t i o no fe n e r g y a n da n g u l a rm o m e n t u m f r o mt h eb l a c kh o l ea r er e s

14、 e a r c h e d ．I na d d i t i o n a l ，s e v e nc h a r a c t e r i s t i cp o i n t so f e v o l u t i o n o f b l a c k h o l es p i nd i m e n s i o n l e s s p a r a m e t e r a r ep u tf o r w a r d i nt h er o u n