AdS5-Schwarzschild黑洞弦运动的显式辛算法构造及动力学研究
王莹嵘1
徐振梦1
马大柱2
1.湖北民族大学 数学与统计学院,湖北 恩施 4450002.湖北民族大学 智能科学与工程学院,湖北 恩施 445000
摘要：针对低阶非保辛结构算法在模拟黑洞视界附近弦的动力学演化时极易产生假混沌现象的问题,以五维反德西特背景下的史瓦西(five-dimensional anti-de Sitter-Schwarzschild,AdS5-Schwarzschild)黑洞背景为例,提出构造高精度显式辛算法.将系统的哈密顿函数分解为 5 个可积的子部分,分别设计了 2 类四阶显式辛迭代格式.成功构造的显式辛算法不仅严格保持了系统的辛结构,而且有效抑制了低阶非保辛结构算法积累的长期截断误差,大大提高了精度和计算效率.基于显式辛算法提供的高精度且长期稳定的数值解,通过分析庞加莱截面和李雅普诺夫指数图,发现系统所有的稳定轨道均为有序运动,未出现混沌现象.数值实验与理论分析结果一致,说明显式辛算法能够准确地描述弦在强引力场中的长期动力学演化.该研究提供了在强引力天体系统中构造显式辛算法的新路径,具有重要的应用价值.
关键词：辛算法弦AdS-Schwarzschild黑洞哈密顿系统混沌动力学数值实验
分类号：O412.1(理论物理学)
资助基金：国家自然科学基金(12473074)
论文发表日期：2025-12-30
在线出版日期：2025-12-10（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 574-579 )
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