非线性电动力学黑洞的复杂度

在Einstein引力与非线性电动力学耦合的理论中,会出现一类双视界的黑洞解,称为非线性电动力学黑洞.针对这种理论,从一般形式的作用量和球对称度规出发,计算了带电黑洞的电势以及Wheeler-DeWitt片的作用量,证明了该作用量等于内外视界上的电势差与电荷的乘积.采用Susskind等人最近提出的复杂度/作用量对偶猜想,该作用量可以解释为Anti-de Sitter边界上的量子态的计算复杂度.在Reissner-Nordstrom黑洞和Born-Infeld黑洞两种特殊情况下,利用本文得到的一般结果与文献中已有的结果完全符合.     

黑洞吸积盘径向参量的演化

利用黑洞吸积盘演化的基本方程级,在纯吸积情况下,求得了薄、厚吸积盘及一般厚吸积盘的黑洞视界半径ｒＨ的演化方程。证实了中心黑洞与吸积相互影响的基本性质,并得到一些新的结果。黑洞视界半径ｒＨ演化并非完全单调,其演化特性与吸积盘的类型有关：对于薄盘,ｒＨ单调递增;对于临办厚盘,ｒＨ抚增后减;对于一般厚盘,ｒＨ先增后减再递增。还讨论了吸积盘内边缘与黑洞视界间隔的演化。     

黑洞吸积盘径向参量的演化

利用黑洞吸积盘演化的基本方程组 ,在纯吸积情况下 ,求得了薄、厚吸积盘及一般厚吸积盘的黑洞视界半径rH的演化方程 .证实了中心黑洞与吸积盘相互影响的基本性质 ,并得到一些新的结果 .黑洞视界半径rH演化并非完全单调 ,其演化特性与吸积盘的类型有关 :对于薄盘 ,rH单调递增 ;对于临界厚盘 ,rH先增后减 ;对于一般厚盘 ,rH先增后减再递增 .还讨论了吸积盘内边缘与黑洞视界间隔的演化 .     

静态dilaton黑洞的信息熵

依据全息原理, 通过计算Garfinkle-Horowitz-Strominger dilaton黑洞事件视界上量子场的统计熵, 得到了该黑洞的信息熵和Bekenstein-Hawking熵公式, 表明黑洞熵就是其事件视界上量子场的统计熵. 利用广义不确定关系对量子态密度的修正效应, 克服了普通量子场论中态密度在视界附近的发散困难, 避免了黑洞熵热气体方法中的截断和小质量近似; 对该静态dilaton黑洞事件视界上有质量标量场的微观态数进行直接求解, 给出了全息原理的一种具体说明. 用留数定理克服了计算中的积分困难, 所得的结论是定量成立的. 与圈量子引力中的黑洞熵理论相比较, 分析了在全息原理要求下非对易量子场论与圈量子引力在黑洞熵计算方法和结论上的一致性, 给出了广义不确定关系中的引力修正常量值, 讨论了全息原理的意义.     

Gauss-Bonnet引力中黑洞的膜范式

对于一个黑洞视界外部的观察者来说,黑洞视界表面的动力学性质与一个流体膜的表现非常相似.本文将膜范式推广到了Gauss-Bonnet引力,推导了视界表面的应力张量,计算了流体的输运系数,最后计算了Gauss-Bonnet引力在具体度规下的流体输运系数的修正.期望在其他的修正引力中黑洞视界有着同样的流体性质.     

一般球对称蒸发黑洞对狄拉克粒子的热辐射

分析讨论了一般球对称蒸发黑洞视界附近的狄拉克方程,准确的定出了一般球对称蒸发黑洞的Hawking温度和辐射谱,同时计算出事件视界方程,所得结果与用零曲面方程得到的结果一致.     

高导数引力

在Ｅｉｎｓｔｅｉｎ引力作用量中引入Ｗｅｙｌ张量的平方项，得到有度规张量高阶导数项的引力场方程，考虑其弱场线性近似解，给出了牛顿极限，并讨论了某些新结果。     

自引力辐射体系的熵的引力坍缩

利用李立新和刘辽导出的黑洞视界附近的辐射态方程计算了约束在一个球盒形子中的自引力辐射体系（含有中心黑洞）的熵的上限，讨论了该体系的引力坍缩的合理模式，证明了这一坍缩过程是一个熵增加过程；在坍缩过程中，整个体系的熵的上限等于具有相同质量的黑洞熵，这一结果为黑洞熵的起源提供了一个合理的解释。     

Kerr-AdS黑洞的复杂度

规范/引力对偶为人们提供了一个研究物理的全新视角.由规范/引力对偶可知,边界上的共形场论等价于其内部的Anti-de Sitter时空.这个对偶为人们研究边界共形场论带来了极大的方便.最近,Susskind团队提出了一个复杂度/作用量对偶假设:认为黑洞边界上态的量子计算复杂度等价于其在Wheeler-DeWitt片中的作用量.复杂度代表了进行量子计算的困难程度,这意味着黑洞也许与量子计算有联系,这也加深了人们对黑洞的认识.基于这个假设,考虑类光关节项的贡献,改进了Susskind团队的原有方案,更精确地计算了Kerr-AdS黑洞的Wheeler-DeWitt片的作用量增长率,最终得到了边界态复杂度的增长率.     

Brans-Dicke-Kerr-Newman黑洞的热力学特征

根据黑洞表面引力定义、Klein-Gordon方程和Hamilton-Jacobi方程,分别计算了Brans-Dicke参数在-5/2≤ω～<-3/2时所描述的稳态轴对称Brans-Dicke-Kerr-Newman黑洞的表面引力.计算结果表明,3种方法都能得到一致的结果,但与表面引力相联系的黑洞视界温度却为零,违反了宇宙监督原理.这类黑洞很可能是天体演化过程中的理想模型.     

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.     

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.     

零标架的选择与Kerr-Newman-de Sitter黑洞的表面引力

构造了Kerr-Newman-de Sitter黑洞的零标架。计算了在不同零标架下的表面引力,结果表明,在不同零标架下,计算出的表面引力可能产生奇异值,但在不同零标架下得到的视界表面引力在回到静态Schwarzschild黑洞时是相等的。     

带电黑洞在 Dirac 场扰动下的似正规模频率

利用三阶WKB近似方法计算了带电黑洞视界周围“dyadosphere”区域的无质量Di-rac场扰动的似正规模频率.从获得的数值结果分析可知,在“dyadosphere”区域里由于引力与非线性电场力的耦合作用,黑洞时空的Dirac微扰场衰减的速度加快.     

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．     

磁化黑洞吸积盘的统一模型及其放能效率

阐述了一种包括三种放能机制在内的磁化黑洞吸积盘的统一模型，在广义相对论框架中导出满足Max-well方程的磁耦合映射关系，在黑洞基本演化方程的基础上得出描述黑洞演化状态的特征函数，分析了黑洞自转参量演化的平衡点及特征，讨论了统一模型的各参量对磁化黑洞吸积盘放能效率的影响，计算表明，在黑洞视界面磁压满足冲压平衡条件下，黑洞吸积盘的最大放能效率可达44.5%。     

林德勒加速度对修正史瓦西黑洞引力势及光的轨迹的影响

主要研究林德勒加速度对修正史瓦西黑洞周围引力势变化及光的轨迹的影响。引入拉格朗日方程,得到修正史瓦西黑洞周围引力势变化和光在赤道平面内的偏折规律。在黑洞附近,由于势垒的存在,一部分光在到达黑洞时发生反射;而光子球附近的光将围绕黑洞旋转很多次,然后逃逸到无穷远处,使得黑洞周围产生更大的亮度,这也是黑洞周围“光环”形成的原因;当碰撞参数增大时,势垒逐渐变小,直至消失,这部分光由于没有遇到势垒,进入黑洞内部,形成黑洞内部“阴影”。此外,还讨论了不同林德勒加速度对修正史瓦西黑洞事件视界半径、光子球半径及碰撞参数的影响,林德勒加速度越大,对应的事件视界半径、光子球半径和碰撞参数越小。     

采用一种新的乌龟坐标变换对Kinnersley黑洞视界表面引力及量子辐射的研究(英文)

作者采用一种乌龟坐标变换,对动态Kinnersley黑洞的视界表面引力和量子辐射特征进行了研究,对弯曲时空中的粒子运动方程的研究表明,根据弯曲时空中的Hamilton-Jacom方程,不仅可以研究量子非热辐射特征,而且可以研究黑洞视界表面引力等特征量.     

修正后的Reissner-Nordstrom黑洞的温度

精确到一阶近似MRN黑洞的内外视界的半径被求出,通过计算出MRN黑洞的表面引力,进而得出了MRN黑洞的温度.最后将结果与RN黑洞的温度进行比较.     

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。