Rotating elastic string loops in flat and black hole spacetimes: stability, cosmic censorship and the Penrose process
Notice bibliographique
Résumé
Abstract We rederive the equations of motion for relativistic strings, that is, one-dimensional elastic bodies whose internal energy depends only on their stretching, and use them to study circular string loops rotating in the equatorial plane of flat and black hole spacetimes. We start by obtaining the conditions for equilibrium, and find that: (i) if the string’s longitudinal speed of sound does not exceed the speed of light then its radius when rotating in Minkowski’s spacetime is always larger than its radius when at rest; (ii) in Minkowski’s spacetime, equilibria are linearly stable for rotation speeds below a certain threshold, higher than the string’s longitudinal speed of sound, and linearly unstable for some rotation speeds above it; (iii) equilibria are always linearly unstable in Schwarzschild’s spacetime. Moreover, we study interactions of a rotating string loop with a Kerr black hole, namely in the context of the weak cosmic censorship conjecture and the Penrose process. We find that: (i) elastic string loops that satisfy the null energy condition cannot overspin extremal black holes; (ii) elastic string loops that satisfy the dominant energy condition cannot increase the maximum efficiency of the usual particle Penrose process; (iii) if the dominant energy condition (but not the weak energy condition) is violated then the efficiency can be increased. This last result hints at the interesting possibility that the dominant energy condition may underlie the well known upper bounds for the efficiencies of energy extraction processes (including, for example, superradiance).
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,002 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».