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.     

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．     

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.     

Schwarzschild黑洞视界的熵

本文对具有物质性的Schwarzschild黑洞之视界作出物质均匀分布其上及具有负表面张力系数的假定。在此基础上,利用广义相对论的方法及热力学定律计算出了黑洞视界物质所具有的熵。结果表明,视界的熵与黑洞的总熵可达到同一数量级。     

5维Gauss-Bonnet-AdS黑洞的热力学和临界现象

把宇宙学常数理解为压强,利用标准的热力学方法讨论了5维Gauss-Bonnet-Ad S黑洞系统的热力学和临界现象.把Bekenstein-Hawking熵作为黑洞系统的熵,发现在5维球对称的Gauss-Bonnet-Ad S黑洞中存在相变现象.进一步计算了相变点的临界指数,发现他们满足热力学普适标度规律.     

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.     

高密度物质是负能谱系统存在的必然形式浇

负能谱的存在,尤其是稳定的负能谱系统的存在是建立负能谱热力学理论的基础性依据.根据Landau关于负能谱和负能谱系统存在的论述,对负能谱存在问题进行了深入探讨.     

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.     

星系内黑洞形成过程的熵演化

将星系中黑洞的形成过程分为两个阶段:第一个阶段是有序化的"整肃"阶段,第二个阶段是无序化的"撞击"阶段.从热力学角度和引力场论、量子辐射的角度详细地分析了这两个阶段中星系系统熵(黑洞广义熵)的演化,得出星系中黑洞的形成过程是一个熵减少过程的结论.     

J D Bekenstein黑洞热力学理论的内在桎梏

J D Bekenstein将正能谱条件下(即通常低密度条件下)建立的热力学(主要是它的熵增原理)形式地推广到负能谱条件下的自引力系统，这样一来必然带来许多矛盾．笔者从几个重要方面分析了Bekenstein热力学中存在的内在桎梏.     

负能谱系统的稳定性

建立了正、负能谱系统稳定性判据间的互补对应关系,在此基础上结合白矮星的自由能密度函数的具体形式,分析了白矮星(或一般负能谱)系统的稳定性.     

再论负能谱系统存在的必然性

根据Landau的负能谱理论，探讨了高密度物质中存在负能谱系统的可能性，首先介绍了Landau的负能谱理论，进一步利用星体内部场的结构方程-TOV方程分别讨论了相对论流体，超相对论流体中形成负能谱的可能性，最后对相对论量子系统中形成负能谱的条件也作了基础性阐述．     

用最小面积法求解Anti-de-Sitter黑洞熵

本文利用基于贝肯斯坦（Bekenstein）熵边界假设的最小面积方法求解Anti-de-Sitter黑洞熵。在此方法中黑洞熵和辐射或吸收粒子的能量-动量（色散）关系有很密切联系,从而可以通过修正的色散关系而得到对黑洞熵的修正。本文讨论了2种修正色散关系对Anti-de-Sitter黑洞熵的影响。第1种色散关系的修正项与普朗克能标呈线性关系,结果得到的黑洞熵的主要修正项与视界面积的方根成正比,而另一种修正色散关系含有普朗克能标的平方项,所求得的黑洞熵的主要修正项是视界面积的对数形式,这个结果与其它通过量子引力途径得到的结果相吻合。     

白矮星是负熵系统

应用正、负能谱热力学理论(PNES热力学理论)，通过白矮星熵的演化对白矮星的初期演化阶段作了仔细分析，得出了白矮星在其初期收缩过程中是一个负熵系统，白矮星的演化由其正熵(电子子系的熵)Se和负熵(氮离子子系的熵)SHe之问的竞争决定，当SHe比Se增长得快时，则系统的总熵将更负，它必将更趋于有序态；反之，当SHe比Se增长得慢时，系统的负熵将减少，于是系统的有序程度将减少．     

熵产生与能量耗散

本文讨论了不可递过程中熵产生与能量耗散的关系，导出了熵产生的最普遍的关系式，解释了生物体内负熵流的重要作用。     

物理学中的熵理论及其应用研究

熵是物理学中的一个重要概念。从熵的定义和基本性质入手,讨论了3种熵的来源,探讨了负熵的概念以及其在开放系统中的重要意义。用熵理论分析了能量的品质,指出高熵值的能量是低品质的,而低熵值的能量是高品质的。用负熵的理论分析了生命的运动规律,指出负熵的存在是生命能够维持正常活动的基础条件。     

The obscuration by dust of most of the growth of supermassive black holes

Supermassive black holes underwent periods of exponential growth during which we see them as quasars in the distant Universe. The summed emission from these quasars generates the cosmic X-ray background, the spectrum of which has been used to argue that most black-hole growth is obscured. There are clear examples of obscured black-hole growth in the form of 'type-2' quasars, but their numbers are fewer than expected from modelling of the X-ray background. Here we report the direct detection of a population of distant type-2 quasars, which is at least comparable in size to the well-known unobscured type-1 population. We selected objects that have mid-infrared and radio emissions characteristic of quasars, but which are faint at near-infrared and optical wavelengths. We conclude that this population is responsible for most of the black-hole growth in the young Universe and that, throughout cosmic history, black-hole growth occurs in the dusty, gas-rich centres of active galaxies.