準正規模式(英語:Quasinormal modes)是被擾動的場或物體的能量耗散模式,例如描述場的擾動隨時間的衰減。
基本介紹
- 中文名:準正規模式
- 外文名:Quasinormal modes
- 學科:物理
例子,數學物理學,生物物理學,
例子
舉一個熟悉的例子,如果你用一個小刀輕敲一個玻璃高腳杯,玻璃杯就會開始震動,它會在一系列固有頻率或者固有頻率的疊加態——也就是聲波能量耗散模式——上震動。如果玻璃杯永遠震動下去,我們就稱這種模式為正規模式。但是在這個例子中振幅隨時間衰減,所以我們稱之為準正規模式。準正規震動可以在很高的精確度上近似為
這裡 是振幅, 是頻率, 是衰減速率。準正規頻率由兩個參數來描述
上面兩個式子也可以寫成更緊湊的形式
這裡 也經常被成為準正規模式頻率。這是一個帶有兩種信息的複數:實部表示隨時間的振盪;虛部表示時間的指數衰減。
在某些情況下,波的振幅衰減的很快,為了研究更長時間的衰減,可以用畫出 的圖像來研究。
數學物理學
在理論物理中, 一個準正規模式是有複本征值(頻率)的線性差分方程的形式解(比如廣義相對論在約束擾動的黑洞解附近的線性方程)。
黑洞有很多準正規模式 (震動模式) 來描述黑洞隨時間向完美球形演化的不對稱性的指數減小。
最近,準正規模式的性質已經在AdS/CFT對偶的背景下進行了檢驗。也有人提出準正規模式的非對稱行為與圈量子引力中的 Immirzi 參數有關,但是令人信服的證據尚未被發現。
生物物理學
在計算生物物理學中,準正規模式也被稱為準諧振模式,是從原子波動的等時相關矩陣對角化中推導出來的。