霍金的黑洞理论观及因果性思想浅析

自然科学对黑洞的研究已经取得了长足的进展，当代科学大师史蒂芬·霍金（Stephen．William、Hawking）就是这个领域有突出贡献的科学家之一，虽然黑洞的存在与否至今尚未确证，但霍金对黑洞的理论研究的意义已经超出了物理学和天文学的范围，揭示出一些涉及物理学和哲学基本观念的问题。     

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。     

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.     

Reissner-Nordstrm de Sitter黑洞的电磁粒子隧穿辐射

在Reissner-Nordstrm de Sitter黑洞时空背景下,采用Parikh-Wilczek半经典隧穿方法,计算了带有电荷和磁荷的静质量非零粒子在黑洞视界面上的隧穿率.结果表明,黑洞事件视界和宇宙视界处粒子的隧穿率与Bekenstein-Hawking熵有关,真实的辐射谱不再是严格的纯热谱,但这是对Hawking纯热谱的正确修正,结果满足量子理论的幺正性定理.     

探索黑洞的信息疑难

从黑洞理论提出开始,人们就知道黑洞外部的人得不到黑洞内部物质的任何信息。不过这时矛盾并不突出,因为信息并未从宇宙中消失,只不过被锁在了黑洞内部。霍金发现黑洞有热辐射(霍金辐射)之后,情况发生     

黑洞也疯狂

近3个月来，物理学家们围绕着著名物理学家霍金提出来的新的黑洞理论展开了争论。今年7月21日，霍金在第17次广义相对论研讨会上宣称他已经解决了黑洞信息悖论(又称霍金悖论，是霍金在1975年自己提出来的)。虽然霍金说他“驯服了黑洞”，但对于他在黑洞理论上的巨大转变，物理学家们纷纷要求他拿出证明来。新的理论应该说也是更完善的理论，但如果没有完备的证明一时还难以让人接受。     

Reissner-Nordström de Sitter黑洞的电磁粒子隧穿辐射

在Reissner-Nordström de Sitter黑洞时空背景下,采用Parikh -Wilczek半经典隧穿方法,计算了带有电荷和磁荷的静质量非零粒子在黑洞视界面上的隧穿率．结果表明,黑洞事件视界和宇宙视界处粒子的隧穿率与Bekenstein-Hawking熵有关,真实的辐射谱不再是严格的纯热谱,但这是对Hawking纯热谱的正确修正,结果满足量子理论的幺正性定理．     

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。     

五维旋转带电黑洞的Hawking辐射

利用Damour—Ruffini方法,对五维旋转带电时空背景下黑洞的Hawking辐射谱与辐射温度进行了研究。在计算过程中,取时空中总能量守恒、总角动量守恒和总电荷守恒,并考虑黑洞辐射粒子对时空的反作用。发现黑洞辐射谱不再是严格的纯热谱,辐射谱与黑洞的Bekenstein—Hawking熵差有关。计算结果表明,不仅黑洞辐射谱满足量子理论的幺正性,而且能给出黑洞辐射的整个过程。     

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     

黑洞的时空

黑洞为光子都不能逸出的天体。经典黑洞的空间独立于时间,是平直的。认真地研究实际天文观测和施瓦氏黑洞的理论描述表明,黑洞的时空不是弯曲闭合的,它有边界,有外边,有质量中心。     

活动星系核中心黑洞的质量与进动

为了考察活动星系核中心黑洞质量对其进动的影响,本文对活动星系核中吸积盘驱使黑洞及其喷流进动的模型即盘致进动模型作了进一步研究.首先,在进动周期-绝对星等关系中代入由观测得到的黑洞质量,结果弥散度有所减小;其次,对此模型中黑洞质量与其进动锥角在演化过程中应有的关系做了理论分析并绘出理论曲线,发现它们之间是反相关的;最后,详细考察黑洞质量和进动锥角观测值的实际分布,发现理论曲线与实际数据是相吻合的.所以,盘致进动模型对黑洞进动现象的解释是比较合理的.     

星际物质对动态球对称带电黑洞非热辐射影响的研究

恒星内部依次进行的核反应促使恒星不断地演化 ,恒星演化到晚期的归宿将成为白矮星、中子星或黑洞 ,如果核能耗尽的晚期恒星经过物质抛射过程后的质量大于 3倍太阳质量 ,则简并的中子压力也将抵档不住引力的坍缩 ,星体将继续坍缩成黑洞 .自 1 974年Ｈａｗｋｉｎｇ提出任何黑洞都会产生辐射以来 ,人们为了探测黑洞进行了一系列的研究工作[1～ 4] .在理论研究方面 ,对稳态黑洞和动态黑洞的研究 ,特别是在对动态黑洞的热辐射和非热辐射研究方面取得的结果 ,促进了黑洞物理学的研究与发展 .在观测方面 ,自 2 0世纪 70年代以来 ,人们用各种可能的…     

Quintessence包围下黑洞的爱因斯坦引力场方程

本文首先阐述近年来有关黑洞的爱因斯坦引力场方程的研究概况及其意义。其次,介绍了静态球对称黑洞在计算其爱因斯坦引力场方程的理论基础和计算方法。文章最后,展示计算Quintessence包围下黑洞的爱因斯坦引力场方程得出的结果,并对结果进行讨论分析。     

科学家的自我否定

正不久前,著名科学杂志《自然》发表了英国物理学家霍金的一篇论文,他在文中提出:自己当初对世界的认识是有缺陷的。按照经典理论,黑洞内部不会放过任何物质信息,但最新理论却证明:能量和信息能够逃离黑洞。这样,黑洞是否真的存在,就值得怀疑了。作为认识宇宙的重要突破,提出并论证黑洞理论曾为霍金赢得世界声誉,质疑黑洞的存在,无疑是对自己的否定。这不     

黑洞物理学的若干问题

本文讨论拉普拉斯黑洞理论,广义相对论的黑洞解,黑洞量子力学和黑洞热力学。对黑洞物理学的若干问题,特别是黑洞热力学中的问题,进行较详细的讨论,最后讨论了最近的动态、作者的工作和可能值得进一步探讨的问题.     

加速旋转荷电黑洞视界面积量子化

黑洞视界面积量子化问题是理论物理研究的前沿课题,也是近些年科学讨论的热点问题,现在人们对黑洞视界面积量子化问题等内容进行了一系列的研究,也已经取得了一些成果,但是有一些相关理论的研究还需要深入。通过近视界近似,利用绝热协变量,采用Bohrsommerfeld量子化原则和黑洞热力学第一定律,研究了不同坐标系下电荷磁荷加速旋转荷电黑洞的视界面积量子化及熵的量子化问题。总而言之,将绝热协变量量子化视界面积推广到对复杂荷电黑洞的视界面积量子化问题的分析和讨论。其核心关键技巧是绝热协变量的方法。最后得到的结果表明,黑洞的面积谱是等间距的,与本身黑洞参数无关。     

我驯服了黑洞

当代最著名的物理学家斯蒂芬·霍金以一个180°的大逆转颠覆了他亲手创立的著名的黑洞理论。由此带给我们的好消息是，坠入黑洞的东西不会永远消失了；而坏消息是，我们将无法通过黑洞进入到其他的宇宙空间。     

量子R—N黑洞系统的微正则系综统计

应用微正则系综理论,对大量的量子R—N黑洞组成的系综进行研究,其主要的结论是,在高能极限下,体系最可能的结构为一个黑洞将获得体系全部的质量和所有的电荷,带电荷不会破坏黑洞的统计“自举”条件．     

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.