负能谱中的黑洞热力学

根据LandauLD的负能谱论述,论证了高密度自引力系统是实际存在的负能谱系统,进一步以负能谱理论研讨了黑洞的视界温度、熵以及熵的演化.最后,讨论了黑洞的热力学第三定律.     

一个稳态轴对称非Kerr黑洞时空中的粒子能级与非热辐射

黑洞质量多极矩的存在和裸奇点的出现对视界附近的粒子能级分布产生强烈的影响，在非Keer黑洞视界附近有正、负能级交错区，其粒子能级交错区与稳态Kerr黑洞时空中的情形不同，稳态非Kerr黑洞的非热辐射与质量多极矩有关。     

稳态Kerr—Newman-Kasuya黑洞的视界表面引力

用视界表面引力的定义，即相对于视界静止质点的固有加速度和红移因子的乘积在质点趋于视界时的极限、Klein-Gordon方程与Hamilton-Jacobi方程3种方法研究了稳态Kerr-Newman-Kasuya黑洞视界表面引力．其结果表明黑洞的视界表面引力与黑洞所带电荷、磁荷和角动量等因素有关．     

动态Kinnersley黑洞的视界

动态Kinnersley黑洞是变加速直线运动的黑洞．此黑洞的视界由零超曲面方程确定，通过对零超曲面方程及其解的研究．讨论了变加速直线运动黑洞视界的几种情况，给出了动态Kinnersley黑洞的内视界、外视界及宇宙视界的位置。     

一类具有磁偶极矩的黑洞的视界温度

研究了一类具有磁偶极矩的静态和稳态黑洞的视界温度，其结果表明，磁偶极矩的存在和黑洞裸奇点的出现对视界温度产生影响，黑洞裸奇点处理的视界温度为异常值。     

由自引力支配的负能谱系统的稳定性

在正、负能谱热力学理论的基础上建立了正、负能谱系统稳定平衡判据间的互补对应,又根据L.D. Landau关于负能谱系统存在条件的论述,并结合广义相对论中经修改了的较精确的引力公式,论述了高密度自引力塌缩物质是负能谱系统存在的重要形式,最后根据负能谱系统稳定平衡判据论证了负能谱系统平衡态的稳定性.     

匀加速直线运动稳态Kerr黑洞视界的表面引力

利用新的tortoise坐标变换，我们对匀加速直线运动稳态Kerr黑洞视界表面引力与粒子能级进行了研究．由Hamilton-Jacobi方程和Klein-Gordon方程求解得到的黑洞视界表面引力是一致的．求出的Hawking温度、表面弓力和时空中粒子的能级分布都是一个与θ有关的函数．     

黑洞热辐射和内禀奇异区的温度

一、解释 Hawking 辐射的困难Hawking 和其他作者已经证明,稳态黑洞的外视界会产生热辐射,辐射温度正比于视界的表面重力 k_e.这种辐射的机制是:视界外附近真空涨落产生的虚正反粒子对可以通过隧道效应而实化.由于视界内部单向膜区 Killing 矢量ξ_((t))~μ,类空,有顺时负能轨道存     

二维动态对称黑洞及标量场的热辐射

分别研究了用Ｅｄｄｉｎｇｔｏｎ－Ｆｉｎｋｅｌｓｔｅｉｎ时间ｖ和普通时间ｔ描述的二维动态时空中的对称黑洞，得到了局部事件视界、温度和标量场的热谱．用ｔ描述的动态对称黑洞有奇特的结构，它的局部视界个数是对应静态黑洞的２倍，有理由推测最外面的２个局部事件视界之间存在量子能层，因此解析延拓方法不同于稳态黑洞和ｖ描述的动态黑洞．还给出了一个确定广义Ｔｏｒｔｏｉｓｅ坐标变换的普遍适用的新方法     

ZPS黑洞的几何结构与热力学性质

本文研究了球对称Zero Pressure Schwarzschild (ZPS)黑洞的时空结构和热力学性质. ZPS黑洞有两个黑洞视界或单一黑洞视界.非极端ZPS黑洞的视界半径依赖参数a的选择,极端ZPS黑洞有与史瓦西黑洞相同的质量和半径.对于存在两个视界的情况,本文给出了ZPS黑洞的几何结构.球对称ZPS时空中流体的能量密度反比于r~3.以ZPS黑洞视界作为边界的系统满足热力学第一定律.在黑洞视界改变的过程中,黑洞能量的增加量包括黑洞质量的增加量和其他形式能量的增加量.在参数a保持不变的情况下,计算了ZPS黑洞外视界和内视界的热容.在a_1a 2范围内(a_1≈1.74), ZPS黑洞外视界的热容取正值.因此, ZPS黑洞的外视界能够处于稳定的热平衡状态.通过考虑非极端ZPS黑洞的左系统和右系统,研究了黑洞热力学第三定律的问题.在ZPS黑洞热力学第三定律的表述中,强调黑洞的左系统满足能斯特定理.     

黑洞熵的演化规律与热力学第三定律

将正、负能谱中黑洞能力学理分别应用于分析Schwarzchild(SW)黑洞.Kerr-Neuman(K-N)黑洞以及Sen黑洞的熵及其演化过程,对它们的对照分析结果表明:负能谱热力学对表征黑洞的熵及其演化规律和极限特征比Bekenstein热力学优越得多.     

对稳态轴对称NUT-Taub黑洞隧穿辐射特征的研究

采用量子隧穿辐射的新方法,并考虑到能量守恒,深入研究了稳态轴对称NUT-Taub黑洞的隧穿辐射特征.结果表明,黑洞视界处粒子的隧穿牢与Bekenstein-Hawking熵有关,其真实的辐射谱不再是纯热谱.     

Near-infrared flares from accreting gas around the supermassive black hole at the Galactic Centre

Recent measurements of stellar orbits provide compelling evidence that the compact radio source Sagittarius A* (refs 4, 5) at the Galactic Centre is a 3.6-million-solar-mass black hole. Sgr A* is remarkably faint in all wavebands other than the radio region, however, which challenges current theories of matter accretion and radiation surrounding black holes. The black hole's rotation rate is not known, and therefore neither is the structure of space-time around it. Here we report high-resolution infrared observations of Sgr A* that reveal 'quiescent' emission and several flares. The infrared emission originates from within a few milliarcseconds of the black hole, and traces very energetic electrons or moderately hot gas within the innermost accretion region. Two flares exhibit a 17-minute quasi-periodic variability. If the periodicity arises from relativistic modulation of orbiting gas, the emission must come from just outside the event horizon, and the black hole must be rotating at about half of the maximum possible rate.     

一类稳态轴对称非Kerr黑洞视界附近的Dirac能级

研究了一类具有质量多极矩的稳态轴对称非Ｋｅｒｒ黑洞视界附近的Ｄｉｒａｃ能级。用计算机绘制了几种能级图形。能级的形态不同于Ｋｅｒｒ黑洞和史瓦西黑洞，显示了这类非Ｋｅｒｒ黑洞的自旋和质量多极矩的影响。     

Schwarzschild黑洞视界表面能公式

本文指出,由于S.B.H是一个单参量M的系统,通常的表面能热力学公式不适用于视界.在引入视界能量E_H=aM后,系数a是视界与奇点相互作用相关的参量,文中得到更为合理的S.B.H视界表面能公式.     

稳态时空的共形平直与热效应

如果令乌龟坐标下的二维时空线元在视界附近共形于明氏时空,可以容易地定出Nerr-Newman黑洞视界的位置和温度.如果进而讨论Klein-Gordon方程,则能得到热辐射谱,以及电荷与转动附加在热谱上的特征.这种方法可推广应用于具有视界的一般稳态时空.     

三维准稳态荷电黑洞蒸发

研究了三维准稳态荷电黑洞的热辐射，其结果可回到稳态情况。     

一个非克尔黑洞时空中的粒子能级

讨论了在一个非克尔黑洞时空中的粒子能级分布与描述轴对称源的静态和稳态形变参数的关系问题。