宇宙学霍金辐射

黑洞的霍金辐射是一种重要的量子现象,是霍金在1974年首先发现的.研究用到了由Parikh 和Wilczek首先提出的隧穿方法的变形-Hamilton-Jacobi隧穿方法, 发现 Friedmann-Robertson-Walker (FRW)时空的捕获面也存在温度,称之为宇宙学霍金辐射.另外讨论了霍金温度的意义;最后精确计算了标准宇宙学模型的霍金温度.     

Vaidya de Sitter黑洞在乌龟坐标变换下的热辐射机制

运用两种不同的乌龟坐标变换,我们研究了Vaidya de Sitter黑洞的标量粒子的隧穿情况.最终得到了黑洞视界附近辐射粒子的隧穿率以及视界处的霍金温度,通过比较会发现其结果不会因坐标变化的不同而发生改变.     

宇宙学表观视界的霍金辐射和热力学

利用Damour-ruffini方法,分别应用两种动态乌龟坐标变换研究了Friedmann-robertson-walker(FRW)宇宙学表观视界的霍金辐射.结果表明可以在FRW宇宙学的表观视界上得到霍金温度并建立对应的热力学第一定律.     

对五维Myers-Perry黑洞隧穿辐射的研究

霍金辐射是黑洞物理学最重要的成就之一。自从霍金在理论上证明了黑洞具有热辐射以来,霍金辐射就受到国内外学者们的广泛关注。隧穿辐射的研究方法有很多,最近Anghben-Nadalini-Vanzo-Zerbini(ANVZ)提出协变量的方法来研究霍金辐射,值得强调的是该方法给出了协变量的结果。采用ANVZ协变量的方法研究了一个非零角动量的高维轴对称的Myers-Perry黑洞的隧穿辐射,目的是将ANVZ协变量的方法推广到高维情形,最终得出了Myers-Perry黑洞的隧穿率及霍金温度,其结论与其他方法得到的结果一致。     

de-Sitter时空里的黑洞遗迹

2000年,Parikh和Wilczek给出了一个把霍金辐射看成是一个隧穿过程来解释信息守恒和霍金辐射是符合幺正性的。使用隧穿方法计算了Schwarzschild-de sitter黑洞的熵修正。讨论了Schwarzschild-de sitter黑洞的遗迹存在的可能性,并分析了宇宙常数对辐射带出的熵的影响。使用修正的Stefan-Boltzmann定律讨论了Schwarzschild黑洞和Schwarzschild-de sitter黑洞的蒸发率和遗迹问题。     

量子引力对狄拉克粒子隧穿行为的影响

本文讨论了二维时空中狄拉克粒子的隧穿行为.标准的霍金温度通过狄拉克粒子隧穿视界得到.当考虑到量子引力效应时,黑洞的温度不仅由黑洞本身决定,同时,还受辐射粒子的能量和质量的影响.     

通过量子隧穿研究带色荷黑洞的霍金辐射

讨论了带有色荷黑洞产生霍金辐射的量子隧穿过程,得到了令人满意的结果,支持了Parikh的理论.霍金辐射不再是精确热谱,量子力学的么正性仍然可能得到满足,与已有结论完全符合.     

费米子在双荷黑环中的隧穿特征

讨论了费米子在五维双荷黑环中的隧穿特征.通过拖曳坐标变换将五维降为四维,在拖曳坐标系中对费米子隧穿辐射进行研究.结果表明,四维时空中同样可以得到五维黑环的霍金温度.     

Horowitz-Strominger Dilaton黑洞的费米子隧穿

基于Kerner和Mann最近的工作,研究了Horowitz-Strominger Dilaton黑洞膜上的费米子隧穿.由于电磁场将会和物质场和引力场耦合,引入了带电粒子的Dirac方程,由此得到了期待的辐射温度.在考虑自引力相互作用后,发现和标量粒子一样,费米子的隧穿率也满足潜在的幺正原理.     

对Kerr-Newman-de Sitter黑洞视界处费米子隧穿辐射的修正

通过应用变形的色散关系修正了de Sitter时空中的带电旋转黑洞的费米子隧穿辐射谱.首先对弯曲时空中的Rarita-Schwinger方程进行了修正,然后用半经典理论推导出修正的Hamilton-Jacobi方程.运用这项修正,对Kerr-Newman-de Sitter黑洞视界处的费米子隧穿辐射特征进行了研究,其结果表明:在旋转黑洞时空背景之下,黑洞霍金温度和黑洞熵的修正都与黑洞视界处的角向参数相关.     

一个平面对称黑洞的霍金隧穿辐射

在Anti—de Sitter时空中，采用Parikh的半经典量子隧穿模型，研究了一个平面对称黑洞的霍金隧穿辐射，考虑到自引力作用和能量守恒，得出的隧穿率与Bekensten—Hawking熵有关，且隧穿辐射谱不是纯热谱，并满足么正性理论．     

来自柱对称黑洞的量子隧穿辐射

运用隧穿理论,对anti—de Sitter时空下的柱对称黑洞的Hawking辐射进行了研究,得到了在其外视界附近标量粒子和自旋为1／2的费米子的隧穿率和该黑洞视界处的霍金温度,并考虑了在背景时空发生变化和自引力相互作用下对其隧穿率的修正．     

中性黑环时空中费米子的隧穿

研究五维时空中费米子的隧穿特征通常需要构造五个伽马矩阵.在本文中,我们以一个五维中性黑环为例,通过降维技术将五维降为四维,在四维时空中构造矩阵,对黑环的费米子隧穿辐射进行了研究.其研究结果表明,四维时空中同样可以得到五维黑环的霍金温度.     

Dilaton-Maxwell黑洞的量子隧穿辐射

对静态球对称的Dilaton—Maxwell黑洞霍金辐射的隧穿过程进行了简单直接的推导，因为推导过程中强调了能量守恒定律，故精确的辐射谱不再是纯热的．当考虑特殊情况时，所得的结果与已知的Schwarzschild隧穿辐射谱一致．     

通过反常计算dilaton-axion黑洞的霍金辐射

利用Rob inson和W iczek提出的方法,我们从反常的角度研究了带电的d ilaton-axion黑洞的霍金辐射,为了得到规范不变量和广义规范不变量,引入了规范流和能动张量流,最后通过去除反常得到了在事件视界处的霍金温度,所得的结果与来自于普朗克分布的辐射谱的结果相一致.     

通过反常研究Reissner-Nordstrom -de Sitter黑洞的霍金辐射

用Robinson and Wilczek提出的反常取消法,研究了Reissner-Nordstrom-de Sitter黑洞事件视界和宇宙视界处的霍金辐射.结果表明在事件视界和宇宙视界处的规范和能动张量补偿流都精确的等于具有霍金温度的1+1维的黑体辐射流.     

用协变反常法研究类RN黑洞的霍金辐射

 利用协变反常取消法研究一种类RN黑洞的霍金辐射.结果表明,为了在量子水平上保持有效场的广义协变性和规范不变性,类RN黑洞的出射波的电荷总通量和能量总通量必须与一个具有相应化学势和霍金温度的(1+1)维黑体辐射的总通量相等.该结论支持了Robinson等人的观点,同时又使其在静态条件下得到了扩展.     

Q＆A

Q．黑洞经霍金辐射丧失大量的质量后会发生爆炸吗？ A：这个问题大致是想问,霍金辐射会使得黑洞损失质量而变得越来越小,当黑洞的质量小到某个临界质量时,就已经不是黑洞了,将会发生爆炸。实际情况并不是如此。因为黑洞的质量并不存在最小临界值,也就是说,黑洞将永远是黑洞,不会因为经霍金辐射损失质量后变成别的天体。霍金辐射一个很重要的性质就是,黑洞的质量越小,霍金辐射就越厉害。     

通过反常研究Reissner-Nordstrφm -de Sitter黑洞的霍金辐射

用Robinson and Wilczek提出的反常取消法,研究了Reissner-Nordstrφm-de Sitter黑洞事件视界和宇宙视界处的霍金辐射.结果表明在事件视界和宇宙视界处的规范和能动张量补偿流都精确的等于具有霍金温度的1+1维的黑体辐射流.     

具有整体单极子的Barriola-Vilenkin黑洞的量子隧穿辐射

 利用量子隧穿辐射理论计算出具有整体单极子的Barriola-Vilenkin黑洞的热辐射谱,发现量子隧穿辐射谱与Bekenstein-Hawking熵有关,不再是严格的纯热谱,在忽略二次项时与已知的Hawking辐射结果完全一致,并用数值方法比较了两者差异.