近日，海南师范大学物理与电子工程学院赵彦清老师课题组，联合大连海事大学及华中师范大学相关研究人员，在国际top期刊《Journal of High Energy Physics》（JHEP）发表题为“Chaos in the near-horizon dynamics of the dyonic AdS4-Reissner-Nordström black hole”的研究成果。其中第一作者为海南师范大学物理专业的本科生——王沐阳，通讯作者为海南师范大学赵彦清老师。该工作的合作者还有大连海事大学的李斯文教授，华中师范大学的侯德富教授等。
黑洞周围的粒子动力学是探索强引力环境和引力理论基本性质的重要研究方向。本研究围绕带电AdS4-Reissner-Nordström黑洞近视界区域中的动力学混沌问题展开研究，构建了受简谐势束缚的无质量探针粒子模型，通过分析黑洞近视界区域的非线性动力学行为，系统考察总能量、化学势以及磁场等参数对混沌演化过程的影响。研究揭示了黑洞背景参数与粒子运动混沌特性之间的内在联系，为理解强引力体系中的复杂动力学行为提供了新的理论视角。
图1. 黑化因子随化学势和磁场的组合参数的演化。
研究结果表明研究结果表明，带电黑洞近视界区域中的粒子运动会受到非线性效应影响，并可通过庞加莱截面、李雅普诺夫指数等动力学分析方法刻画其混沌特征。研究进一步发现，磁场和化学势等控制参数能够调节系统的动力学状态，使体系在不同参数区域呈现规则运动与混沌运动之间的转变。通过构建动力学相图，研究明确展示了极端黑洞极限条件下体系动力学性质发生变化的规律。特别地，在低能下粒子远离黑洞视界，此时化学势和磁场作为混沌的起源，使得极值黑洞极限下的李雅普诺夫指数超越了著名的MSS束缚。
图2.能量对庞加莱截面的影响。 图3. 化学势和磁场平面的动力学相图。
本研究从经典动力学角度深入分析了带电黑洞近视界区域的混沌机制，阐明了黑洞参数调控非线性动力学行为的物理图像，为研究黑洞物理、引力理论以及强耦合（QCD）体系中的复杂动力学现象提供了新的理论支撑。
本研究得到国家重点研发计划（2022YFA1604900），国家自然科学基金（12005033,12564047,12505151,12435009,12275104）以及中央高校基本科研业务费专项资金（3132026190）项目的支持。
文章链接：https://link.springer.com/article/10.1007/JHEP07(2026)040
