依赖于时空几何和拓扑的黑体力

在2013年，一组来自奥地利的物理学家提出了一种新的不同寻常的力，称为“黑体力。”黑体是吸收所有入射光的物体，因此在室温下看起来是黑色的，但会放射出黑体辐射，排斥周围的诸如原子和分子等物体。但这些物理学家还证实黑体理论上还会对这些物体施加吸引力，并将其称为“黑体力”，并证实这种力甚至可能比黑体辐射还要强，并且对于某些非常微小的粒子而言甚至比引力还要强。

而近期在EPL上另一个来自塞阿拉州立大学和塞阿拉联邦大学的物理学家团队发表了一项新研究，理论上证实黑体力不仅取决于黑体自身的几何，还依赖于周围的时空几何和拓扑。在某些情况下，将后者考虑在内会显著增加黑体力的强度。这一结果蕴涵了大量的天体物理现象，比如行星和恒星形成，以及可能的实验室实验。

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Muniz说道：“这一工作推广了2013年发现的黑体力，涉及强引力源、类似宇宙弦等奇特物体以及在凝聚物质中发现的更平凡的物质。”
正如物理学家在2013年所显示的，当黑体吸热导致黑体发射电磁波，电磁波就会改变周围原子和分子的能级，能级偏移会导致这些原子和分子被吸引到辐射强度更高的地方，被拉往黑体方向，由此产生了黑体力。

在这项新研究中，物理学家研究了球形黑体和圆柱形黑体，显示了拓扑和时空的局部曲率是如何影响黑体力的。他们显示类似于中子星的超高密度球形黑体(周围时空高度弯曲)由于周围高度弯曲的时空会产生相比平坦时空黑体更强大的黑体力。他们解释道，这是由于引力改变了黑体的温度和周围原子和分子“看”这个黑体的立体角。另一方面，类似于太阳等没那么致密的黑体产生的黑体力则十分类似于平坦黑体的情形。

研究者随后考虑了整体单极子的情形。这是一种改变空间整体属性的球形物体。研究者发现了另一种不同的影响。对于其他球形黑体，时空影响是引力的，并且随着距离增大下降，而对于整体单极子而言，影响是拓扑的，随着距离增大而减小，但最终会抵达一个常值。

最后，研究者针对周围时空是局部平坦的圆柱形黑体的黑体力进行了研究，发现对温度没有引力修正，但令人惊讶的是对周围物体的角度有影响。并且当圆柱形黑体变得无限薄时，变成假想的宇宙弦，黑体力就会完全消失。总体来讲，科学家期望这些新发现的对黑体力的几何和拓扑影响将有助于阐明这种不同寻常作用力对宇宙中物体的作用。

Muniz说道：“我们认为由于超致密源造成的黑体力的强化能明显影响与之相关的现象，比如高能粒子的发射和黑洞周围吸积盘的形成。由于我们知道黑洞放射的霍金辐射服从黑体光谱，这种力也有助于检测这种辐射。未来我们将研究在其他时空中这种力的行为，以及额外维度对其的影响。”

论文原文：DOI:10.1209/0295-5075/117/60001

本文译自 phys，由 CliffBao 编辑发布。Lisa Zyga