高维时空下Kerr-NUT-Ads黑洞的隐藏对称性

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本文介绍了黑洞的发展过程及其基本的性质,并且从广义相对论出发,总结了三个最基本的黑洞,即只含有质量参量的Schwarzchild黑洞、含有质量和电荷两个参量的Reissner-Nordstrom黑洞以及含有质量、电荷、旋转参量三个参量的Kerr-Newman黑洞,并对他们的奇异性做了简单讨论。接下来,我们介绍了时空的一个重要性质,即时空的对称性。在这里我们不仅介绍明显的对称性,还介绍了与时空等度规性联系更为密切的隐藏对称性。  众所周知,Kerr-NUT-Ads时空描述的是带有NUT参量的渐近反德西特的高维旋转黑洞。本文我们通过一些基本的方法,详细推导了四维的Kerr黑洞的度规形式。在此基础上,我们给出了N维的Kerr-NUT-Ads黑洞的度规形式,并且进一步证明了,在视界附近极值的Kerr-NUT-Ads黑洞的度规形式。  最后,我们讨论N维Kerr-NUT-Ads黑洞的隐藏的对称性。我们详细讨论了四维的情况,通过给定的Killing-Yano势求出Killing-Yano张量,进而求出Killing张量。类似的方法,我们简单介绍了高维的情况。接下来,我们分为奇数维和偶数维两种情况来研究视界附近极值的Kerr-NUT-Ads时空的隐藏对称性,我们发现这种情况下,有且只有一个Killing张量可以被约化为二次Killing矢量的组合,并且我们给出了约化的精确表达式。
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