静态de Sitter时空的微扰

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本文主要讨论静态deSitter时空中的标量场、Dirac场和引力场的微扰。由于deSitter时空相对比较简单,使得我们可以严格地研究微扰的解,从而知道时空本身的一些性质。   首先第一部分我们研究了标量场微扰,我们主要考虑非束缚态的情形,通过求解场方程,我们发现如果m2l2≠k(d-k-1)(k为整数),当标量场质量满足m>(d-1)/2l时,本征函数是通常的振荡波,但随时间指数衰减;当质量0<m≤(d-1)/2l时,本征函数没有振荡但随时间指数衰减,因此不是动力学意义上的波动。如果m2l2=k(d-k-1),特别地,这种情形包括无质量标量场以及4维时空中的m=√2/l的标量场(正好类同于4维的引力场微扰的情形),此时波函数在时间趋于无穷时发散,表明这种微扰不是稳定的。   接着我们讨论了Dirac场的微扰,作为对比,我们分别求解了3维和4维时空下的微扰方程,发现这两种情形下的本征频率完全一致。对于质量为m的自旋1/2场,这些本征函数随着时间指数衰减。   在第三部分中我们关心的是4维情形的引力场微扰,把Regge-Wheeler对于渐近平坦时空的讨论推广到deSitter时空后,我们讨论了非辐射解和辐射解,发现对应于辐射解的类Schrodinger方程相当于质量m=√2/l的标量场方程,本征函数在当时间趋于无穷时发散,并且不随时间振荡,因而不是通常意义的辐射解。
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