Kerr黑洞隧穿辐射的新处理

自2000年Parikh和Wilczek采用半经典隧穿图像研究了静态球对称黑洞的Hawking辐射之后,其工作受到了极大的关注并被推广到各种情形．但是在几乎所有后来的工作中,存在两个重要的缺陷：（1）与无质量粒子的情形不同的是,对有质量粒子的测地线方程采用了不同的、而且非常牵强的推导方法;（2）对转动黑洞的隧穿辐射处理需要在拖曳坐标系中进行分析．本文采用新的思路对Kerr黑洞隧穿辐射重新作了研究,即利用Lagrange分析方法对Kerr黑洞中的有质量粒子和无质量粒子的测地线运动作了自洽的、统一的、新的处理,同时克服了上述两个重大缺陷,使得Parikh—Wilczek方法更加完善．     

费米子在双荷黑环中的隧穿特征

讨论了费米子在五维双荷黑环中的隧穿特征.通过拖曳坐标变换将五维降为四维,在拖曳坐标系中对费米子隧穿辐射进行研究.结果表明,四维时空中同样可以得到五维黑环的霍金温度.     

一个球对称荷电黑洞的量子隧穿辐射特征

 尽管黑洞信息丢失之谜的完整解释要在量子引力或弦理论的框架内完成,但是为解决黑洞信息丢失之谜,用半经典的隧穿方法研究了球对称荷电黑洞的隧穿辐射特征.其结果表明隧穿率与Bekenstein-Hawk-ing熵的改变有关,辐射谱不是纯热谱,信息丢失是可能的,满足量子力学中的幺正性原理.这不仅是对Hawk-ing辐射谱的进一步修正,而且提供了研究黑洞荷电粒子隧穿辐射的新方法.     

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.     

平面对称黑洞的隧穿辐射特征的研究

采用Parikh的半经典量子隧穿模型,研究了Antide Sitter时空中的平面对称黑洞的量子隧穿效应.结果表明,在能量守恒的条件下,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纯热谱,但满足量子力学中的么正性原理.     

Schwarzschild de Sitter黑洞的量子隧穿辐射

作者在研究Schwarzschild de Sitter黑洞纯热谱的基础上,又采用量子隧穿方法对该黑洞的隧穿辐射进行研究.结果表明,Schwarzschild de Sitter黑洞视界处的粒子隧穿率与BekensteinHawking熵有关,证实其辐射谱不再是严格的纯热谱.     

动态Vaidya黑洞的Hawking隧穿辐射

采用Hamilton-Jacobi方法对动态Vaidya黑洞的Hawking隧穿辐射进行研究，结果表明该黑洞的辐射谱不是纯热谱，且出射粒子的隧穿率与Bekenstein-Hawking熵变有关．本文不仅提出了一种研究动态黑洞Hawking隧穿辐射的新方法，而且得出了有意义的结果．     

含整体单极子的Vaidya-de Sitter黑洞的隧穿效应及辐射修正谱

将Parikh-Wilczek的半经典隧穿方法推广到含整体单极子的Vaidya-deSitter黑洞.注意到Hawking辐射是黑洞事件视界附近由于真空涨落而引发的一种量子隧穿,在考虑辐射粒子自引力作用的情况下,计算了粒子的隧穿率及其相应的辐射修正谱,结果满足量子理论的幺正性定理.     

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．     

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.     

一个平面对称黑洞的霍金隧穿辐射

在Anti—de Sitter时空中，采用Parikh的半经典量子隧穿模型，研究了一个平面对称黑洞的霍金隧穿辐射，考虑到自引力作用和能量守恒，得出的隧穿率与Bekensten—Hawking熵有关，且隧穿辐射谱不是纯热谱，并满足么正性理论．     

隧穿辐射与非极端黑洞到极端黑洞的相变（英文）

文章重新讨论了Reissner-Nordstrm黑洞带电粒子辐射谱.发现与黑洞带同种电荷的粒子辐射率大于异种带电粒子或不带电粒子的辐射率.其结果是Reissner-Nordstrm黑洞的荷质比将变得越来越小.此外,还计算了Reissner-Nordstrm黑洞荷质比的最大值,发现这一最大值远小于极端黑洞的荷质比.因此,通过量子隧穿将非极端黑洞变为极端黑洞的相变是不可能发生的.     

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.     

Vaidya-Bonner黑洞的隧穿效应及出射修正谱

 将Parikh-Wilczek的半经典隧穿方法推广到动态Vaidya-Bonner黑洞.注意到Hawking辐射是黑洞事件视界附近由于真空涨落而引发的一种量子隧穿,在考虑辐射粒子自引力作用的情况下,计算了粒子的隧穿率及其相应的出射修正谱,结果满足量子理论的幺正性定理.     

对稳态轴对称NUT-Taub黑洞隧穿辐射特征的研究

采用量子隧穿辐射的新方法,并考虑到能量守恒,深入研究了稳态轴对称NUT-Taub黑洞的隧穿辐射特征.结果表明,黑洞视界处粒子的隧穿牢与Bekenstein-Hawking熵有关,其真实的辐射谱不再是纯热谱.     

Garfinkle-Horowitz-Stromingen dilaton黑洞的Hawking隧穿辐射

用量子隧穿法研究Garfinkle—Horowitz—Stromingen dilaton黑洞的Hawking辐射,得到了静止质量为零和不为零的两类粒子穿过黑洞事件视界的出射率,发现粒子的量子隧穿辐射谱与黑洞的Bekenstein—Hawking熵变有关,辐射谱不再是严格的纯热谱．     

Horowitz-Strominger Dilaton黑洞的费米子隧穿

基于Kerner和Mann最近的工作,研究了Horowitz-Strominger Dilaton黑洞膜上的费米子隧穿.由于电磁场将会和物质场和引力场耦合,引入了带电粒子的Dirac方程,由此得到了期待的辐射温度.在考虑自引力相互作用后,发现和标量粒子一样,费米子的隧穿率也满足潜在的幺正原理.     

一般静态球对称黑洞的Hawking隧穿辐射

运用Parikh-wilczek的量子隧穿模型和黑洞热力学第一定律研究一般静态球对称黑洞的Hawkoing辐射,得到了静止质量为零和不为零的粒子穿过黑洞事件视界的出射率具有完全相同的函数形式,发现粒子的量子隧穿辐射谱与黑洞的Bekenstei-Hawking熵变有关,辐射谱不再是严格的纯热谱.     

对五维Myers-Perry黑洞隧穿辐射的研究

霍金辐射是黑洞物理学最重要的成就之一。自从霍金在理论上证明了黑洞具有热辐射以来,霍金辐射就受到国内外学者们的广泛关注。隧穿辐射的研究方法有很多,最近Anghben-Nadalini-Vanzo-Zerbini(ANVZ)提出协变量的方法来研究霍金辐射,值得强调的是该方法给出了协变量的结果。采用ANVZ协变量的方法研究了一个非零角动量的高维轴对称的Myers-Perry黑洞的隧穿辐射,目的是将ANVZ协变量的方法推广到高维情形,最终得出了Myers-Perry黑洞的隧穿率及霍金温度,其结论与其他方法得到的结果一致。     

Atorus-like黑洞的隧穿辐射特征

 采用Parikh量子隧穿方法,研究了一个环似(atorus-like)黑洞的量子隧穿效应.结果表明在能量守恒的条件下,此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,这是对Hawking纯热谱的正确修正.