准正规模式

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准正规模式英语:Quasinormal modes)是被扰动的场或物体的能量耗散模式,例如描述场的扰动随时间的衰减.

例子[编辑]

举一个熟悉的例子,如果你用一个小刀轻敲一个玻璃高脚杯,玻璃杯就会开始震动,它会在一系列固有频率或者固有频率的叠加态——也就是声波能量耗散模式——上震动。如果玻璃杯永远震动下去,我们就称这种模式为正规模式。但是在这个例子中振幅随时间衰减,所以我们称之为准正规模式。准正规震动可以在很高的精确度上近似为

这里 是振幅, 是频率, 是衰减速率。准正规频率由两个参数来描述

上面两个式子也可以写成更紧凑的形式

这里 也经常被成为 准正规模式频率。这是一个带有两种信息的 复数: 实部表示随时间的振荡; 虚部表示时间的指数衰减。

在某些情况下,波的振幅衰减的很快,为了研究更长时间的衰减,可以用画出 的图像来研究。


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数学物理学[编辑]

理论物理中, 一个 准正规模式 是有复本征值频率)的线性差分方程的形式解(比如广义相对论在约束扰动的黑洞解附近的线性方程)。[1][2]

黑洞有很多准正规模式 (震动模式) 来描述黑洞随时间向完美球形演化的不对称性的指数减小。

最近,准正规模式的性质已经在 AdS/CFT对偶 的背景下进行了检验。也有人提出准正规模式的非对称行为与圈量子引力中的 Immirzi 参数有关,但是令人信服的证据尚未被发现。

生物物理学[编辑]

在计算生物物理学中,准正规模式也被称为准谐振模式,是从原子波动的等时相关矩阵对角化中推导出来的。

相关条目[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ Konoplya, R. A.; Zhidenko, Alexander. Quasinormal modes of black holes: From astrophysics to string theory. Reviews of Modern Physics. 2011-07-11, 83 (3): 793–836. Bibcode:2011RvMP...83..793K. arXiv:1102.4014. doi:10.1103/RevModPhys.83.793. 
  2. ^ Kokkotas, Kostas D.; Schmidt, Bernd G. Quasi-Normal Modes of Stars and Black Holes. relativity.livingreviews.org. 1999-01-01 [2015-10-29]. (原始内容存档于2015-12-22).