Original title:
Elektromagnetická rotační superradiace
Translated title:
Electromagnetic rotational superradiance
Authors:
Bára, Václav ; Ledvinka, Tomáš (advisor) ; Kofroň, David (referee) Document type: Master’s theses
Year:
2017
Language:
cze Abstract:
[cze][eng] V této práci ukazujeme rozptyl elektromagnetického záření na rotujícím válci a na rotující sféře s využitím formalismu vektorových sférických harmonik. Za splnění specifické podmínky pak nalézáme rotační superradiaci, jev původně ob- jevený Y. B. Zel'dovičem v 70. letech, při němž záření rozptylem na rotujícím objektu získává energii. V tomto specifickém případě je podstatou jevu disipace energie v podobě Jouleova tepla, které vzniká díky generaci plošných proudů na vodiči. Superradiace nastává i při rozptylu záření na rotující černé díře, zde však není disipace energie přítomna. Shrnujeme výsledky převzaté z literatury pro rozptyl záření na rotující černé díře včetně aplikace zvané Black-hole bomb, kdy je černá díra uzavřena do ideálně odrazivého zrcadla. Ukazujeme, že pro nejnižší módy záření lze na určitých intervalech aproximovat výsledky obecné relativity rozptylem na plochém prostoročase.We show the scattering of electromagnetic radiation on a rotating cylinder and a rotating sphere using formalism of the vector spherical harmonics in this thesis. If a specific condition is satisfied then we can observe the rotational superradiance, phenomena originally discovered by Y. B. Zel'dovich in 1970s saying that the radiation can gain power by scattering on a rotating body. In this particular case there is an underlying principle of the rotational superradiance, the energy dissipation in the form of Joule heating created due to the induction of surface currents on the conductor. Superradiance can occur in the radiation scattering on the rotating black hole background, although there is no dissipation present. We summarize the results of scattering on the Kerr black hole from the literature, including an application called Black hole bomb, when the black hole is enclosed into a perfectly reflecting mirror. We show that for the lowest modes of the radiation at specific intervals the general relativity results can be approximated by scattering on the flat spacetime.
Keywords:
Kerr black hole; Superradiance; Kerrova černá díra; Superradiace
Institution: Charles University Faculties (theses)
(web)
Document availability information: Available in the Charles University Digital Repository. Original record: http://hdl.handle.net/20.500.11956/90582