静态球对称黑洞引力自旋场的辐出度

利用静态球对称黑洞引力自旋场的统计熵,导出静态球对称黑洞引力自旋场的辐出度,得到了黑洞的辐出度与黑洞视界温度的四次方成正比的结论.发现Stefan—Boltzmann系数不同于平直时空的值,并且在不同时空度规中该系数有不同的值.     

大质量天体会使时空弯曲,那天体内部及表面的时空是怎样的?

<正>A:根据广义相对论,质量会使时空弯曲,因此不论是在天体的内部还是外部,时空都会由于天体质量的影响而弯曲。但是对于不同的天体,其内部与外部的时空弯曲方式会有一定的不同,原则上都可使用广义相对论的引力方程求解。时空的弯曲程度由"度规"来描述。如果将天体看作是球对称的,那么其外部真空中的时空弯曲由史瓦西度规来表示。对于像黑洞这种特殊的天体,由于其质量都坍缩到了奇点,因此严格来说没有内外之分;但是对于黑洞来说,由于视界内的事件无法被观测到,而视界的大小可由史瓦西半径近似得到,因此史瓦西半径可以被看作是黑洞的"表面"。在史瓦西半径这个表面以内,真空球对称这个条件依然满足,所以其时空弯曲还是由史瓦西度规描述,在此半径内时空     

引力坍缩 黑洞

黑洞物理学,作为广义相对论的应用发展,近年来人们对它的研究十分感兴趣.这里面涉及的内容很多,本文拟就史瓦西里洞作一概述,并从球对称引力坍缩的计算,说明黑洞形成的可能性.     

yt量子引力效应下费米子隧穿行为的研究

考虑到量子引力效应,对五维史瓦西黑洞时空中费米子的隧穿行为进行了研究.其研究结果表明,黑洞温度不仅由黑洞本身决定,同时,也受费米子的能量、质量以及额外维影响.量子引力修正减缓温度的增加,这将导致残余物质的存在.     

用共形平直方法研究一般球对称带电蒸发黑洞的温度

球对称动态时空中,用Tortoise坐标表示的二维时空线元在黑洞视界附近一定显示共形于二维Minkowski时空线元,由此可以定出一般球对称带电蒸发黑洞视界的位置和温度,并进一步指出了它是K G方程在视界附近能化成波动方程标准形式的几何根源.     

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。     

ZPS黑洞的几何结构与热力学性质

本文研究了球对称Zero Pressure Schwarzschild (ZPS)黑洞的时空结构和热力学性质. ZPS黑洞有两个黑洞视界或单一黑洞视界.非极端ZPS黑洞的视界半径依赖参数a的选择,极端ZPS黑洞有与史瓦西黑洞相同的质量和半径.对于存在两个视界的情况,本文给出了ZPS黑洞的几何结构.球对称ZPS时空中流体的能量密度反比于r~3.以ZPS黑洞视界作为边界的系统满足热力学第一定律.在黑洞视界改变的过程中,黑洞能量的增加量包括黑洞质量的增加量和其他形式能量的增加量.在参数a保持不变的情况下,计算了ZPS黑洞外视界和内视界的热容.在a_1a 2范围内(a_1≈1.74), ZPS黑洞外视界的热容取正值.因此, ZPS黑洞的外视界能够处于稳定的热平衡状态.通过考虑非极端ZPS黑洞的左系统和右系统,研究了黑洞热力学第三定律的问题.在ZPS黑洞热力学第三定律的表述中,强调黑洞的左系统满足能斯特定理.     

一般动态球对称荷电黑洞视界表面引力及量子非热辐射

在一般动态球对称荷电黑洞时空中研究了Hamilton-Jacobi方程及量子非热辐射,采用一类tortoise坐标变换研究了黑洞视界表面引力。     

修正Rastall引力中的黑洞时空

本文对Rastall引力理论进行了修正,并假设能动张量在弯曲时空中满足■传统的Rastall引力理论的具体假设条件有所不同,但是并不违背Rastall原有的理论思想.通过该假设我们得到了此修正引力理论中的静态带电黑洞解.在这个黑洞时空中,通过选择Rastall引力参数,可以得到Λ0的Anti-de Sitter时空,或者Λ0的de Sitter时空,甚至可以构造出没有引力常数的(Anti-)de Sitter时空.我们具体分析了n=1,2, 3三种情况下的球对称黑洞解的形式,并且通过调节λ得到各种不同类型的黑洞时空.我们的结果表明:在传统的Rastall引力理论中(n=1的情况),等效宇宙学常数的符号由Λ和λ同时决定; n=2时,我们发现即使Λ=0的情况下,我们依然有一个(Anti-)de Sitter解,这表明即使在Rastall理论中,(Anti-)de Sitter的真空黑洞解不一定依赖于宇宙常数存在与否,这有助于我们去理解暗能量的性质和Anti-de Sitter/共性场论(AdS/CFT)对应机制的物理本质.本文将对这几种时空进行具体分析.     

新的f(R)黑洞（英文）

f(R)引力是一个直接拓展广义相对论的修正引力理论,它的拉格朗日量是一个仅含曲率标量R的任意函数f(R).在F(r)=1+αr的条件下(F(r) ≡df(R(r))/dr和αr是一个对广义相对论小的修正量),导出了度规f(R)引力理论中场方程的精确球对称真空解.此外,考虑了这个黑洞背景时空中的标量场扰动.用六阶WKB(Wentzel-Kramers-Brillouin)方法,讨论了拟正则模和这个黑洞的参数之间的关系,得出这个黑洞是稳定的结论.     

准静态史瓦西黑洞的蒸发

研究了准静态史瓦西黑洞的热辐射，在准静态过程中，史瓦西黑洞的视界面分裂为２个，因此所采用的乌龟坐标变换和解析延拓方法，不同于超臆受丁顿坐标描述的动态黑洞，准静态史瓦西黑洞的霍金辐射温度可以回到熟知的静态情况。     

在Horava-Lifshitz引力下类Schwarzschild黑洞的熵

在薄层模型brick-wall方法的基础上,进一步研究了在Horava-Lifshitz引力下类Schwarzschild黑洞的熵,发现仍然与视界面积成正比,并且对每一个局部也是成立的.这表明引力的修正不会改变黑洞的热力学特性.     

一般静态球对称黑洞的熵

本文运用ｂｒｉｃｋ－ｗａａｌ模型计算了一般静态球对称黑洞背景下量场的自由能和熵，得到了自由能和熵的一般表达式，且当静态球对称黑洞为Ｓｃｈｗａｒｚｓｃｈｉｌｄ黑洞、Ｒｅｓｓｎｏｒ－Ｎｏｒｄ－ｓｔｒｏｍ黑洞、Ｄｌａｔｏｎ黑洞时，料贩表达式相应的化为Ｓｃｈｗａｒｚｓｃｈｉｌｄ黑洞，Ｒｅｓｓｎｏｒ－Ｎｏｒｄｓｔｒｏｍ黑洞，Ｄｉｌａｔｏｎ黑洞的熵。     

一类稳态轴对称非Kerr黑洞视界附近的Dirac能级

研究了一类具有质量多极矩的稳态轴对称非Ｋｅｒｒ黑洞视界附近的Ｄｉｒａｃ能级。用计算机绘制了几种能级图形。能级的形态不同于Ｋｅｒｒ黑洞和史瓦西黑洞，显示了这类非Ｋｅｒｒ黑洞的自旋和质量多极矩的影响。     

静态黑洞辐射与时空在乌龟坐标下的共形平直形式

指出一般静态时空中黑洞热辐射与乌龟坐标下时空的共形平直形式有密切关系,并把Unruh证明黑洞辐射的量子场论方法,推广应用于更为一般的情况。     

Schwarzschild anti-de sitter小黑洞的电磁扰动

通过数值模拟研究了在Schwarzschild anti-de Sitter小黑洞周围电磁场的演化情况．得到的两幅图显示出小黑洞周围电磁场的拟正则模和小黑洞的标量场及大黑洞的电磁场的拟正则模的不同之处．     

多维大史瓦西-反德希特黑洞的贝肯斯坦-霍金熵量子谱

采用Kunstatter的量子化方案,结合Maggiore对黑洞似正规模的物理解释,利用多维大史瓦西一反德希特黑洞的3种不同的渐近似正规模讨论了此黑洞的贝肯斯坦-霍金熵量子谱。结果表明,从不同的似正规模所得的熵量子谱是不同的,从快衰减似正规模所得的熵谱与Maggiore讨论史瓦西黑洞量子化时所得的结果和贝肯斯坦的结果一致,其他2种似正规模所得的结果依赖于时空的维度。     

球对称动态黑洞的广义Stefan-Boltzmann定律

选取超前爱丁顿坐标，采用统计的方法，计算出动态黑洞的瞬时辐出度．结果表明，动态黑洞的瞬时辐出度不仅与假定黑洞处于热力学平衡时的辐出度有关，还与黑洞的事件视界速度、事件视界温度、事件视界附近的熵密度及黑洞的吸收和辐射系数有关．对于球对称动态黑洞，任一时刻黑洞的瞬时辐出度总是正比于黑洞事件视界温度的四次方．     

矢量圆柱波函数按矢量球波函数的展开

本文详细导出了矢量波动方程的柱波函数按球波函数解展开的表达式,可用以研究具有柱对称的入射波束被球状物体的散射。