静态球对称Dilaton-Maxwell黑洞的辐射能通量及辐射功率

利用黑洞的薄膜模型,研究了静态球对称Dilaton-Maxwell黑洞的热辐射规律。得到了黑洞的辐射能通量正比于黑洞视界温度四次方的结论,即黑洞的热辐射满足广义Stefan-Boltzmann定律。利用静态球对称黑洞的热质点模型,得到了当截断的固有距离η、黑洞的质量m及电荷Q取定后,距黑洞遥远的观察者所接受到的辐射能通量与观察者到黑洞之间的距离的平方成反比。     

广义不确定原理对Kerr黑洞热力学的影响

利用广义不确定原理,研究了Kerr黑洞热力学的量子修正.根据视界附近粒子的量子不确定性,给出了黑洞温度与黑洞视界半径的关系式.分析这一关系式,给出了Kerr黑洞的临界状态和临界参量.根据黑洞热力学第一定律,对Kerr黑洞热容和黑洞熵进行了计算.利用黑洞热容公式,给出了黑洞的剩余状态.结果表明,Kerr黑洞剩余状态与临界状态等价,广义不确定原理可避免黑洞蒸发过程中温度奇异性的出现.得到的黑洞熵具有包括对数修正在内的量子修正项.     

环面黑洞的热力学几何及临界行为

将几何方法应用于研究环面黑洞的热力学性质,计算了该黑洞的温度和热容,并探讨了黑洞热力学几何度规与黑洞的临界行为及相变特征之间的联系.结果表明：环面黑洞热力学温度等于其Hawking温度;由于其标量曲率等于零,因而环面黑洞的Weinhold度规不能给出关于该黑洞热力学临界行为及相变的任何信息;而环面黑洞的Ruppeiner度规和Legendre协变度规却能很好地反映出黑洞的相结构信息.     

黑洞熵与贝肯斯坦霍金熵

研究了黑洞形成过程中的熵演化,确立了一个基本观点,那就是确认引力場是将无序化星云转变成有序化黑洞的唯一的基本因素,而贝克斯坦-霍金熵正是引力场在形成有序化黑洞的过程中,黑洞向黑洞外抛射的无序化量子气态物质的熵,它已应不再属于黑洞的熵.因此,黑洞的熵应是黑洞抛射量子气态物质的熵之后的剩余熵.     

正则静态黑洞的薄吸积盘

依照Penrose的宇宙检察猜想,自然界不存在裸奇性.所以,值得进一步考虑的是自然界根本不存在奇性.讨论了没有奇点的正则黑洞,并研究史瓦西黑洞和正则黑洞在天体物理学中的区别.研究围绕正则黑洞的薄吸积盘,比较了不同正则黑洞之间薄吸积盘的能量通量,辐射温度和吸积效率.结果显示,正则黑洞薄吸积盘内的相互作用比史瓦西的更加强.此外,随着正则黑洞质量不断地减少,薄吸积盘会更有效地消耗能量.这些特征提供了一种区分出正则黑洞的可能性.     

极端黑洞热力学研究的现状和未来

概括了近年来极端黑洞热力学研究的主要结果,面临的挑战以及一些解决方案,在对极端黑洞的热力学和几何性质进行深入研究后,指出自然界中存在两种拓扑性质完全不同的极端黑洞,一种是Hawking提出的具有极端拓扑的极端黑洞,它的熵是零,另一种极端黑洞保留了非极端黑洞的拓扑,它的熵仍然可用Bekenstein-Hawking公式描述,此结论解决了近年来极端黑洞研究中Hawking学派和弦理论家之间的矛盾,解决了Hawking学派和黑洞相变理论的矛盾。     

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.     

一类非奇异黑洞的热力学稳定性

黑洞也是一种热力学系统,则对于黑洞通常的热力学定律也应该成立。基于此,研究了巴丁黑洞的热力学量及其热力学稳定性。结果表明巴丁黑洞的熵应该仍然是贝肯斯坦-霍金熵,但是巴丁黑洞的质量不再是该系统的内能。利用重新定义的巴丁黑洞内能,计算了热容量和热力学曲率,以此分析了巴丁黑洞的热力学稳定性和相变。     

费米耀变体喷流功率与黑洞质量的相关性研究

喷流的形成与黑洞密不可分,讨论黑洞质量与喷流功率的关系有助于研究喷流的形成与结构.从文献资料中收集了70个耀变体源,包括35个蝎虎天体(BL Lacs),35个平谱射电类星体(FSRQs).通过样本数据分别研究两类耀变体黑洞质量与喷流功率的相关性.研究结果表明,去除集束效应后,平谱射电类星体的黑洞质量与喷流功率具有强相关性,而蝎虎天体的黑洞质量与喷流功率的相关性很弱.黑洞质量对黑洞喷流的形成具有主导作用.这些研究结果与其他方法获得的结果是一致的.     

圈量子引力与黑洞熵的量子化

利用圈量子引力理论给出的黑洞自旋网络模型和黑洞的准正则模渐近频率,求出了黑洞视界面积的最小间隔,由此获得了黑洞的视界量子面积谱,实现了对黑洞熵的量子化.研究结果表明,只要适当选择Immirzi参数,就能使圈量子引力理论得到的黑洞熵与Bekenstein-Hawking（B-H）熵完全相符.     

缓变动态Kerr黑洞视界附近的辐射能通量和辐射功率

采用黑洞的薄膜模型和局域热平衡的假定,研究缓变动态Kerr黑洞视界附近的辐射能通量和辐射功率,得到了缓变动态Kerr黑洞的热辐射满足广义Stefan-Boltzmann定律的结论。当截断距离以及薄膜厚度取定后,Kerr黑洞视界附近标量场的辐射能通量与辐射功率不仅与黑洞的质量有关,还与黑洞的视界变化率有关,表明黑洞周围的引力场和视界的变化均对黑洞的热辐射产生影响。     

两类Seyfert星系的黑洞质量与吸积率

收集了89个Seyfert星系样本,利用反响映射法和恒星弥散速度法计算了Seyfert星系的黑洞质量,分别研究了Seyfert 1和Seyfert 2星系的黑洞质量与吸积率、热光度和红移之间的相关性,结果发现Seyfert 1星系的黑洞质量与吸积率、热光度和红移之间具有强相关性,Seyfert 2星系的黑洞质量与吸积率之间具有弱的负相关性,与热光度和红移之间具有弱相关性.两类Seyfert星系的区别除了源于吸积盘倾角不同外,还可能与星系的环境、演化和星系核的活动有关.     

动态整体单极黑洞的温度及量子非热辐射

利用广义Tortoise坐标变换研究了含整体单极动态黑洞时空的温度,进而从解粒子在弯曲时空的哈密顿-雅可比方程出发研究了此黑洞的量子非热辐射.     

广义球对称带电静态黑洞的辐射能通量及辐射功率

利用静态球对称黑洞Dirac场的统计熵,导出广义球对称带电静态黑洞的广义Stefan-Boltzmann定律,得出了黑洞的辐出度与视界温度的四次方成正比的结论。利用热质点模型,研究了广义球对称带电静态黑洞的辐射能通量和辐射功率,指出当截断的固有厚度η、黑洞质量m、黑洞电荷Q及Ψ取定后,距离黑洞遥远的观测者所接收到的辐射能通量与观测者到黑洞距离的平方成反比。     

带有电荷、磁荷的直线加速黑洞时空背景下标量粒子的能级

利用弯曲时空中标量粒子运动的Hamilton-Jacobin方程，研究带有电荷和磁荷的直线加速动态黑洞周围de-sitter背景时空中标量粒子的能量分布．它不仅依赖于黑洞的质量、电荷、磁荷和加速度，还与黑洞视界的变化有关，与视界附近的四维电磁势有关．     

Schwarzschild anti-de sitter小黑洞的电磁扰动

通过数值模拟研究了在Schwarzschild anti-de Sitter小黑洞周围电磁场的演化情况．得到的两幅图显示出小黑洞周围电磁场的拟正则模和小黑洞的标量场及大黑洞的电磁场的拟正则模的不同之处．     

用brick-wall方法计算黑洞熵的再讨论

在薄层模型brick-wall方法的基础上，进一步研究了黑洞熵的计算，发现黑洞熵来源于其视界面上每一个面元的贡献，熵与视界面积正正比，不但适用于整个黑洞，也适用于黑洞视界的局部，这一思想不但可以用于计算表面各点温度不同的动态黑洞的熵，而且使得人们对黑洞熵与视界面积关系的认识更加深入了一步。     

Vaidya-Bonner黑洞的自发辐射

利用弯曲时空中标量粒子运动的Hamilton Jacobin方程 ,研究Vaidya Bonner黑洞周围时空的自发辐射 ,得到了自发辐射的能量条件。它不仅依赖于黑洞的质量、电荷 ,还与黑洞视界的变化有关。     

广义球对称带电蒸发黑洞的普朗克绝对熵

利用Dirac方程研究黑洞内视界附近旋量粒子的Hawlking吸收，重新定义黑洞的熵，给出了广义球对称带电蒸发黑洞的普朗克绝对熵。     

稳态黑洞是处于全无界能谱中的系统

对稳态黑洞能谱的基本特征进行了研究．研究表明稳态黑洞是处于全无界能谱中的系统．在其外视界之外正、负能谱之间禁带能隙消失在外视界面上．在外视之外，黑体辐射系统或正能谱系统易于激发；反之，根据Landau的负能谱理论，在外视界之内负能谱系统易于激发．因此，黑洞的外视界是正、负能谱系统的交接面，在黑洞外视界以外黑洞显示为正能谱系统，而在黑洞外视界以内黑洞又显示为负能谱系统．有鉴于此，我们提出了一个判据，利用这个判据可以很容易地确定黑洞的热力学类型．