能量和角动量对磁化γ时空中带电粒子混沌运动的影响

为了解黑洞的性质,通过γ时空度规及磁场的四维矢势,推导出磁化时空中带电测试粒子运动的哈密顿函数及其对应的正则方程。采用四阶龙库-流形改正法对动力学方程进行数值求解,再根据计算数据绘制出反映粒子在相空间运动的庞加莱截面演化图,形象地展示出能量和角动量对带电粒子混沌运动的影响。结果表明,保持其他参数条件不变并取相同的轨道初值,带电粒子能量越高其运动能力就越强,越容易破坏引力束缚态下的有序性导致混沌发生;而角动量的增大则加强了磁场力的引力效应,导致粒子的有效势增加,粒子运动的混沌程度因此减弱。