困扰当代天体物理的若干未解之谜问题的探索与发现(一)

本文在广义相对论的理论框架内，应用相对论性牛顿万有引力定律和非黎曼几何的传统力学分析方法，对当代天体物理中一系列根本性问题（1．恒星、星系生死循环演化的基本规律和内部结构；2．第一类黑洞的基本极限物理特性；3．大尺度天体层次结构演化的基本规律；4．总星系的结构——双饱和稳定临界黑洞——第二类黑洞；5．宇宙的结构；6．大爆炸标准宇宙模型的真伪性）作了较系统深入的探索研究，得到了一系列很有意义的新结果．     

原初典型星系的形成、演化及大尺度天体层次结构和演化的基本规律

本文应用相对论性牛顿万有引力定律和非黎曼几何的传统力学分析方法，对当代天体物理中大尺度天体一系列根本性问题，作了较系统全面的探索研究：（1）导出了原初典型星系的起源、形成和生死循环演化的基本规律．揭示了类星体、活动星系核现象和类星体反常红移未解之迷．证明了星系核中均都存在一超级不稳定黑洞．（2）导出了大尺度层次天体的基本特征和层次攀升演化的一系列基本规律．并对此系列唯象规律，作了相对论力学分析的理论证明．导出了星系分布中存在的”星系长城”、“星系空洞”和”星系分布红移周期性”等可观测天文现象．由此证明了总星系中质元星系非均匀和各向异性的分布规律．（3）导出了由排斥起主导作用形成的第二类引力黑洞：双饱和稳定临界黑洞（总星系M’S4）．揭示了星系红移和类星体特大红移之迷．（4）证明了相对论性牛顿万有引力是一种力程λG=R＇54的远程饱和有程力．（5）定量导出了总星系中潜藏的“场暗质星”和发不出光的“非场暗质量”，证明了“场暗质量”高度均匀和各向同性的分布规律．（6）导出了宇宙的“双饱和稳定临界黑洞理想气体分子结构模型”，导出了质量无限，尺度无边、没有中心、没有始终、永恒运动的无限宇宙．     

原初典型恒星及其星核黑洞的形成、演化和结构的基本规律

本文在文献[1]、[2]的基础上,应用相对论性牛顿万有引力定律,对原初典型恒星及其星核M。黑洞的形成、演化和结构,作了更深入的探索研究．得到了一系列很有意义的结果：1、导出了原初典型恒星Mo及其星核Ms黑洞质量的上界和下界．进而导出了原初典型恒星在其简并中子黑涧（Mos=Mo）态下一分为二的死亡大爆炸中释放能量的上下界（即超新星爆发所释放能量的上下界）;2、导出了星核Ms黑洞独有的一系列鼎级极限物理特性．导出了黑洞无内阻理想流体的超流效应及黑洞吸集粒子的经纬分流的筛选效应．证明了星核Ms黑洞是具有不再爆炸、不再坍缩、不再发射的“三不”特性的稳定天体;3、在相对论性引力理论框架内,证明了光速最大原理;4、导出了原初典型恒星在一分为二的死亡大爆炸中静质量Mo、场（暗）质量△MG的结构和分布规律．揭示了星核Ms黑洞结构的奥秘;5、导出了恒星、星系、总星系等典型层次天体的真空中场（暗）质量的分布规律．     

总星系中六层次双重黑洞态的形成、演化和分布的基本规律

应用相对论性牛顿万有引力定律和非黎曼几何的传统力学分析方法,研究了总星系中六层次双重黑洞态的形成、演化和分布的基本规律,得到了一系列理论计算值与已有观测事实极相吻合的结果.     

事件视界的碰撞与喷流

事件视界的碰撞与喷流赵峥，张建华北京师范大学物理学系，１００８７５，北京；菏泽教育学院物理学系，２７４０１６，山东菏泽；第一作５３９岁，男，教授）关键词黑洞；视界；Ｈａｗｋｉｎｇ效应；第三定律分类号Ｐ１４５．８变加速直线运动的Ｋｉｎｎｅｒｓｌｅｙ黑洞...     

星系中心大黑洞的宇宙学演化

在冷暗物质晕等级成团宇宙学模型中,伴随着暗物质晕并合,星系中心黑洞也断地并合和增长.于展Press-Schechter公式（EPS）我们编写了一自适应时间长Monte Carlo程序,重构了表征暗物质晕等级成团并合树.在成功地建立了黑洞和暗物质晕宇宙学演化模型后,我们通过引入直接吸积（包标准薄盘吸积和磁流体力学吸积）和随吸积两类黑洞吸积模式,论了黑洞自旋和质量宇宙学演化.通过与观测到AGN光度函数比较,我们发现黑洞通过磁流体力学吸积模式增长,与观测符合最好.于以上理论框架,我们还研究了双大质量黑洞演化,发现双黑洞通过共转气体吸积盘吸积对双黑洞质量比分存在显著影响.     

Friedmann-Robertson-Walker宇宙中Hayward捕获视界的一些性质

Hayward利用类光测地线汇的收缩或膨胀发现了时空的捕获（TrappingHorizon）,满足一定条件的捕获视界后来被认为可以作为黑洞的边界,并且建立了黑洞热力学,近年来这种黑洞热力学被应用到Friedmann．Robertson．Walker宇宙（以下简称FRW宇宙）中并取得了很多研究成果,但大多数此类文献都只着重关注这种黑洞热力学在FRW宇宙中怎样被应用,而对FRW宇宙中捕获瘫砸界本身的性质的关注却很少．所以本研究主要关注FRW宇宙中捕获视界的一些性质,这个问题的答案可以对捕获视界上的热力学在FRW宇宙中的更好应用起到一点作用．     

时间尺度无限压缩的量子效应

时间尺度无限压缩的量子效应赵峥（北京师范大学物理学系，１００８７５，北京；５２岁，男，教授）关键词黑洞；温度；熵变化率；时间尺度分类号Ｐ１４５．８我们以Ｖａｉｄｙａ时空为例，说明黑洞温度和熵变化率起源于视界附近时间尺度的无限压缩。Ｖａｉｄｙａ时空线元...     

变加速带电黑洞热效应的讨论

给出了变加速直线运动带电黑洞的ＨＭ效应和事件视界以及相应的温度．发现带电黑洞的Ｈａｗｋｉｎｇ温度不仅依赖于时间，而且依赖于极角．利用Ｙｏｒｋ的方法讨论事件视界和Ｋｌｅｉｎ－Ｇｏｒｄｏｎ方程，结果得到进一步约化，物理意义也更为明显．     

动态Kinnersley黑洞的视界

动态Kinnersley黑洞是变加速直线运动的黑洞．此黑洞的视界由零超曲面方程确定，通过对零超曲面方程及其解的研究．讨论了变加速直线运动黑洞视界的几种情况，给出了动态Kinnersley黑洞的内视界、外视界及宇宙视界的位置。     

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.     

黑洞热力学(Ⅱ)

简要介绍黑洞热力学的研究现状和存在的主要问题，给出了黑洞熵概念以及相关理论，目的通过稳态黑洞熵的提示探讨动态黑洞的秘密，更多地了解星体演变的信息。     

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 .     

On thermodynamical evolution of Kerr black holes in active galactic nuclei

The effect of Blandford-Znajek process on the thermodynamical evolution of Kerr black holes in active galactic nuclei is discussed. It is demonstrated that a black hole does not evolve into an extreme Kerr state provided anti-accretion process exists.     

关于黑洞准正则模频率实部的理论研究

利用圈量子引力理论给出的黑洞视界面积,结合黑洞热力学第一定律,严格地推导出Schwarzschild黑洞渐近准正则模频率实部的表达式.并通过分析最小自旋jmin的取值,给出Schwarzschild黑洞有可能存在的准正则模谱.结果显示,当取jmin=1时,能够得到黑洞准正则模频率的不变实部恰好与Hod的猜测完全相符.从而对Schwarzschild黑洞准正则模频率实部的来源给出了理论依据.     

Schwarzschild黑洞视界表面能公式

本文指出,由于S.B.H是一个单参量M的系统,通常的表面能热力学公式不适用于视界.在引入视界能量E_H=aM后,系数a是视界与奇点相互作用相关的参量,文中得到更为合理的S.B.H视界表面能公式.     

黑洞理论的回顾与置疑

对在牛顿理论基础上提出的黑洞概念进行了介绍 ,比较详细地阐述了建立在广义相对论和弯曲空 时量子场论基础上的黑洞理论及恒星演化理论。在此基础上 ,对大质量恒星演化成黑洞的理论观点提出了相反的观点