广义不确定原理对Kerr黑洞热力学的影响

利用广义不确定原理,研究了Kerr黑洞热力学的量子修正.根据视界附近粒子的量子不确定性,给出了黑洞温度与黑洞视界半径的关系式.分析这一关系式,给出了Kerr黑洞的临界状态和临界参量.根据黑洞热力学第一定律,对Kerr黑洞热容和黑洞熵进行了计算.利用黑洞热容公式,给出了黑洞的剩余状态.结果表明,Kerr黑洞剩余状态与临界状态等价,广义不确定原理可避免黑洞蒸发过程中温度奇异性的出现.得到的黑洞熵具有包括对数修正在内的量子修正项.     

缓变动态Kerr黑洞视界附近的辐射能通量和辐射功率

采用黑洞的薄膜模型和局域热平衡的假定,研究缓变动态Kerr黑洞视界附近的辐射能通量和辐射功率,得到了缓变动态Kerr黑洞的热辐射满足广义Stefan-Boltzmann定律的结论。当截断距离以及薄膜厚度取定后,Kerr黑洞视界附近标量场的辐射能通量与辐射功率不仅与黑洞的质量有关,还与黑洞的视界变化率有关,表明黑洞周围的引力场和视界的变化均对黑洞的热辐射产生影响。     

轴对称动态黑洞的性质

讨论了一种轴对称动态黑洞的性质.这种黑洞的事件视界、表观视界和类时极限面均不再重合.当黑洞质量减小时,外能层变厚,辐射温度也发生变化.     

考察Kerr-Newman黑洞事件视界的稳定性

建立了一个假想实验来考察Kerr－Newman黑洞事件视界的稳定性．作者试图靠掉入试验粒子来增加黑洞的角动量和电量，从而破坏黑洞的极限条件．但是无论试验粒子出发点离黑洞远近怎样，任何破坏黑洞事件视界稳定性的过程都被禁止Kerr－Newman黑洞的事件视界是稳定的．     

一个稳态轴对称非Kerr黑洞时空中的粒子能级与非热辐射

黑洞质量多极矩的存在和裸奇点的出现对视界附近的粒子能级分布产生强烈的影响，在非Keer黑洞视界附近有正、负能级交错区，其粒子能级交错区与稳态Kerr黑洞时空中的情形不同，稳态非Kerr黑洞的非热辐射与质量多极矩有关。     

由Dirac方程研究Kerr黑洞的新方法

从Dirac方程出发，经广义Tortoise坐标变换后，在视界曲面附近求解直接导出Kcrt黑洞的视界位置及视界表面重力，证明了Kerr黑洞的视界是球对称的。     

Kerr和Kerr-Newman黑洞中的一般性隧穿辐射

Hawking辐射可以看作是黑洞视界面附近的一个量子隧穿过程．当一个带有角动量L≠ωa的粒子穿过Kerr或Kerr-Newman黑洞的事件视界时,黑洞单位质量的角动量a将发生变化．通过计算这种一般情况下类光粒子的透过率,发现其结果仍然符合幺正性理论的要求．     

含整体单极动态时空黑洞的特征曲面

研究了含整体单极动态时空黑洞的三类特征曲面,即事件视界、表观视界、类时极限面(无限红移面),指出在变质量(存在吸积和蒸发)情况下这三类特征曲面不再重合.     

动态Kerr黑洞的非热辐射

利用弯曲时空中标量粒子运动的Hamilton-Jacobin方程,研究动态Kerr黑洞周围时空中标量粒子的能量分布,得到了粒子的能量分布不仅与粒子的质量、角动量有关,还与黑洞的时空结构及视界的变化有关.给出了黑洞发生自发辐射的能量条件.     

一个非Kerr黑洞的拓扑结构和该黑洞时空中的Dirac能级

一个非Kerr黑洞时空中的Dirac能级分布与黑洞的质量多极矩（用参数an表示）有关，此黑洞的视界面上出现内禀奇性处的Dirac能级有明显的分布特征。     

匀加速直线运动Kerr黑洞的事件视界

通过系列变换,给出具有实用价值的四次方程的三角解正根公式.利用该公式进一步研究匀加速直线运动Kerr黑洞的“事件视界”.     

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．     

弯曲时空中的COW相移及Anandan-Stodolsky效应

本文以Schwarzschild和Kerr度规为例,讨论了弯曲时空的COW相移及A-S效应.给出了新的附加相移项及其物理解释,并指出,在极端Kerr黑洞视界附近,新的相移项之贡献将是主要的     

用一种新的Tortoise坐标变换研究动态Kerr黑洞视界表面引力及量子非热辐射特征

用一种新的tortoise坐标变换研究了动态Kerr黑洞时空中的Hamilton-Jacobi方程，其结果表明，根据Hamilton-Jacobi方程可以研究黑洞的量子非热辐射特征，也可以研究黑洞视界表面引力。     

一个新形式Kerr黑洞的纯热辐射谱与隧穿辐射谱的比较研究

根据Hawking热辐射理论和Parikh的半经典量子隧穿模型,作者选择了一种零标架对该Kerr黑洞Dirac 粒子热辐射的研究表明,其热辐射谱是纯热谱.对该Kerr黑洞量子隧穿辐射的研究结果却表明,在能量守恒和角动量守恒的条件下,此黑洞事件视界处粒子的隧穿率与Bekenstein-Hawking熵变有关,真实的辐射谱不再是严格的纯热谱,但满足量子力学中的么正性原理,这是对Hawking纯热谱的一种修正.     

奇异稳态黑洞的热性质

我们考查了一类具有质量多极矩的稳态轴对称黑洞.它们不是Kerr黑洞,时空中均存在裸奇性.这类黑洞具有角动量和拖曳效应,存在能层.研究表明,这类黑洞的转动角速度Ω_H为零,即(1)式中ξ为局部视界的位置.我们认为这类黑洞的角动量只能起源于内禀自旋,因而这是一类具有内禀自旋的黑洞. 利用表面重力公式     

动态Kerr黑洞的非热辐射

利用弯曲时空中标量粒子运动的Hamilton-Jacobin方程，研究动态Kerr黑洞周围时空中标量粒子的能量分布，得到了粒子的能量分布不仅与粒子的质量、角动量有关，还与黑洞的时空结构及视界的变化有关．给出了黑洞发生自发辐射的能量条件．     

黑洞视界面积定理

从满足Nernst定理的黑洞熵与视界面积的关系得出黑洞视界面积定理:满足Nernst定理的黑洞熵与其全面积成正比;对于单视界黑洞,其全面积即视界面积;对于双视界黑洞,其全面积为内、外视界面积的代数和;黑洞具有物理意义的视界不多于两个。     

关于黑洞熵意义的探讨

本文讨论了Kerr黑洞外物质的最大比熵,计算表明极端相对论性的物质在通过视界时,熵变近乎连续,即物质熵的减少与黑洞熵的增加都服从一个关系式:△S∞((r_ ·M)/(r_ -M))△M,这就有力地表明了黑洞的熵与通常物质的熵完全可能具有相同的含义。     

Kerr黑洞的轴向时间效应

本文在经典广义相对论中,考察了沿不带电稳定Kerr黑洞轴线下落粒子的时间效应。结果证明,粒子于有限原时到达Kerr黑洞的坐标奇点,而黑洞外的静态观察者观察不到Kerr黑洞。