测不准关系与Schwarzschild-de Sitter黑洞熵

采用由广义测不准关系得到的新的态密度方程 ,研究了在Schwarzschild deSitter时空背景下黑洞的熵 .利用新的态密度方程后 ,不通过截断可以消除brick wall模型中出现的发散 ,进而得到了黑洞熵与它的视界面积成正比的结果 .Schwarzschild deSitter时空的总熵与黑洞视界面积和宇宙视界面积之和成正比的结果 ,揭示了黑洞熵与视界面积的内在联系 ,进一步表明了黑洞熵是视界面上量子态的熵 ,是一种量子效应 .广义测不准关系的引入对视界面附近态密度发散的消除 ,还表明brick wall方法与引力场量子化有关     

通过费米子隧穿在量子级研究带电黑洞的熵修正

受Majhi等人的半经典近似外的隧穿思想启迪，研究了狄拉克粒子穿过带有整体单极子的Reissner－Nordstrōm黑洞的熵修正．为了正确地得到修正熵，作用量的量子修正项与半经典项的比例常数为普朗克长度平方的倒数，而不是普朗克质量平方的倒数．结果表明Bekenstein—Hawking熵的修正，即Bekenstein—Hawking熵的对数项和逆面积项，在考虑量子效应后可以通过费米子隧穿获得．     

Vaidya-Bonner时空中Klein-Gordon粒子的统计熵

通过坐标变换得到了带电球对称蒸发黑洞的视界面位置和视界温度;利用改进的brick-wall方法--薄膜模型计算了这类黑洞的自由能和熵,发现这种黑洞的熵等于它外视界面积的1/4;探讨了黑洞熵与Hawking辐射的关系.     

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.     

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.     

球对称膨胀黑洞的统计熵

本文运用量子统计方法，直接求解球对称膨胀黑洞背景中Bose场和Fermi场的配分函数，得到与近似求解波动方程而得到的积分表达式相同的结果．然后利用改进的brick--wall方法-膜模型，计算黑洞背景下Bose场和Fermi场的熵．得到黑洞与视界面积成正比的结论，在所得结论中不存在对数发散项与舍去项，也不存在态密度在视界附近发散问题，并且给出粒子的自旋简并度对黑洞熵的影响，整个计算过程不存在近似求解问题，为研究各种复杂黑洞熵提供了一条简捷的新途径。     

Kerr-Newman黑洞的辐射几率与纠缠熵

通过求解弯曲时空中的Klein—Gordon方程,得到视界附近的量子波函数,求出标量粒子在视界附近的Hawking辐射散射几率．依据统计平衡时出现某个宏观态的热力学概率与该态所对应熵之间的关系,计算出Kerr-Newman黑洞的纠缠熵．结果表明,利用该方法计算黑洞熵,不仅能得到熵与视界面积成正比,还避免了截断因子的出现．     

电磁匀加速黑洞的熵

利用赵峥和戴宪新提出的方法,得到了黑洞的温度和事件视界。利用薄层brick-wall模型,从Klein-Gordon方程得到黑洞在视界面上的熵密度,积分后得到总熵,符合熵与面积成正比的关系。     

广义测不准关系与没有Brick-wall的黑洞熵

采用由广义测不准关系得到的新的态密度方程,研究GibbonsMeadadilaton黑洞的熵.结果表明利用新的态密度方程后,不需通过任何截断,便可消除Brickwall模型出现的发散,同样能得到黑洞熵与视界面积成正比的结果.     

Schwarzschild-anti-de Sitter背景标量场的熵

应用Schwarzschild-anti-de Sitter时空背景下的Klein-Gordon方程,采用薄层模型方法,计算了黑洞的自由能和熵,得到了黑洞熵为它的事件视界和宇宙视界面积之和的1/4,与前人预期的结果相符,这在一定程度上揭示了黑洞熵的统计起源.     

黑洞温度修正与黑洞寿命

讨论了在黑洞熵具有量子修正的情况下黑洞温度的修正,以及由此而引起的黑洞寿命的变化.研究发现,黑洞蒸发到普朗克质量时,温度降出现无限大,再减小质量时将出现负温,此时黑洞熵也将出现极小值.     

Quintessence黑洞的量子隧穿效应以及黑洞遗迹

天文观测发现了暗能量的存在,因此可以讨论暗能量所包围的静态球对称黑洞。运用了Parikh的量子隧穿模型,研究了Quintessence黑洞的量子隧穿过程以及黑洞遗迹问题。结果表明,在能量守恒的条件下,黑洞外视界和宇宙视界处的粒子出射率与Bekenstein-Hawking熵有关,辐射谱不再是严格的纯热谱。在考虑一级修正后得到具有对数项的粒子隧穿几率,并讨论了黑洞遗迹的存在的可能性。     

Suppression of star formation in early-type galaxies by feedback from supermassive black holes

Detailed high-resolution observations of the innermost regions of nearby galaxies have revealed the presence of supermassive black holes. These black holes may interact with their host galaxies by means of 'feedback' in the form of energy and material jets; this feedback affects the evolution of the host and gives rise to observed relations between the black hole and the host. Here we report observations of the ultraviolet emissions of massive early-type galaxies. We derive an empirical relation for a critical black-hole mass (as a function of velocity dispersion) above which the outflows from these black holes suppress star formation in their hosts by heating and expelling all available cold gas. Supermassive black holes are negligible in mass compared to their hosts but nevertheless seem to play a critical role in the star formation history of galaxies.     

Energy input from quasars regulates the growth and activity of black holes and their host galaxies

In the early Universe, while galaxies were still forming, black holes as massive as a billion solar masses powered quasars. Supermassive black holes are found at the centres of most galaxies today, where their masses are related to the velocity dispersions of stars in their host galaxies and hence to the mass of the central bulge of the galaxy. This suggests a link between the growth of the black holes and their host galaxies, which has indeed been assumed for a number of years. But the origin of the observed relation between black hole mass and stellar velocity dispersion, and its connection with the evolution of galaxies, have remained unclear. Here we report simulations that simultaneously follow star formation and the growth of black holes during galaxy-galaxy collisions. We find that, in addition to generating a burst of star formation, a merger leads to strong inflows that feed gas to the supermassive black hole and thereby power the quasar. The energy released by the quasar expels enough gas to quench both star formation and further black hole growth. This determines the lifetime of the quasar phase (approaching 100 million years) and explains the relationship between the black hole mass and the stellar velocity dispersion.     

从相空间理论研究黑洞形成的熵演化

试探地通过相空间理论计算稳定黑洞在其形成过程中相体积的变化来直接分析黑洞在其形成过程中熵的演化.结果发现,按照这一思路能有效地研究黑洞形成过程中的熵演化规律.     

荷电黑洞视界附近的量子热效应和普朗克绝对熵

基于严格求解Dirac方程,全面研究了双视界面黑洞内、外视界附近的量子热效应,特别是考虑到黑洞内视界的Hawking吸收后,成功的给出了荷电黑洞的普郎克绝对熵.     

球对称 dilatonic 黑洞的量子统计熵

用量子统计方法,计算了球对称dilatonic黑洞玻色场和费米场的量子统计熵。在计算中,采用了由广义测不准关系修正的态密度公式,利用求解配分函数及系统自由能的统计方法,得到了收敛级数表达的黑洞熵。在计算中,不存在人为截断的引入和小质量近似,计算结果与前人的经典结果一致。     

动态黑洞视界面附近的熵密度

利用带有电荷与磁荷的直线加速动态黑洞的熵密度,得到了任一时刻黑洞视界面附近沿某一方位角的熵密度总是正比于该处视界温度的三次方的结论.发现直线加速动态黑洞视界面附近的熵密度不仅与时间有关,而且与方位角有关.     

动态黑洞视界面附近的熵密度

利用带有电荷与磁荷的直线加速动态黑洞的熵密度，得到了任一时刻黑洞视界面附近沿某一方位角的熵密度总是正比于该处视界温度的三次方的结论．发现直线加速动态黑洞视界面附近的熵密度不仅与时间有关，而且与方位角有关．