一种新的Dirac能级图

近年来,Manko等人的研究表明,在不违背Robinson-Carter定理的情况下,宇宙中可能存在着带有质量多极矩的黑洞.对质量多极矩而言,质量四极矩的引力场将成为重要部分.具有质量四极矩的一类黑洞的特性已得到初步的研究,本文采用Manko最近从真空Einstein场方程得到的严格的渐近平直黑洞解,用计算机计算并绘制出一个具有质量四极矩的稳态轴对称非Kerr黑洞时空中的Dirac能级,进而研究这种黑洞的非热辐射和黑洞内禀奇点对Dirac能级的影响.     

含整体单极子的黑洞外部时空中的陀螺自转轴的进动效应

早期宇宙中真空相变可导致诸如单极子、宇宙弦一类的拓扑缺陷,这些缺陷的出现与局域或整体对称破缺有关。单极子和宇宙弦的出现可能会在宇宙中引起一些重要的、可观测的效应,也许对星系的形成产生影响。近来人们对单极子的研究十分感兴趣。Barriola和Vilenkin得到了在O(3)中整体单极子引力场。我们研究了现实局域单极子引力场。文献[8]讨论了在宇宙相变过程中由于整体单极子的形成而导致的量子引力粒子产生效应。文     

原初密度扰动与原初黑洞

在宇宙早期形成的黑洞被称为原初黑洞.原初黑洞反映了宇宙早期的结构,研究原初黑洞将加深我们对早期宇宙演化规律的理解.同时,将有关原初黑洞的理论计算结果和相关观测数据进行比较,可以有效地对相关理论模型加以限制.因此原初黑洞在理论和观测两方面都具有重要的研究价值.形成原初黑洞的机制有多种,本文将主要介绍大幅度密度扰动产生原初黑洞的机制."Carr-Hawking"塌缩模型被相关文献广泛采用.该塌缩模型认为原初黑洞的质量近似等于塌缩区域进入视界时的视界质量.但是,近年的数值计算结果表明临界塌缩模型更加合理可靠.在临界塌缩模型中,原初黑洞的质量应由临界质量关系给出.本文首先介绍大幅度密度扰动塌缩形成原初黑洞的一些基本概念:原初黑洞的形成条件、原初黑洞的质量、形成时间及其寿命等;然后介绍原初黑洞丰度的计算以及如何从暴涨模型的结果计算原初黑洞的丰度.     

四维静态伪Riemann时空中的Bose子束缚态

近年来,一些作者对Schwarzschild时空和Kerr时空中Bose子束缚态的问题进行了探讨。已经证明,在Schwarzschild时空中不存在Bose子束缚态。本文试图把这个结论推广到一般四维静态伪Riemann时空。计算证明,对于渐近平直并存在非简并视界的时空,如宇宙监督原理成立,在Bose子能量ω≠0的情况下,确实不存在束缚态解;而对ω=0的情况,则依赖于度规的具体形式,只有在一些特定时空,如Schwarzschild时空中,才可予以严格证明。     

一个赤道具有高温的黑洞

文献[1]给出了一个具有任意多极矩变形质量的外部引力场的Einstein真空场方程静态渐近平直解.已证明x=1的超曲面是它的事件视界,而内禀奇点出现在赤道(x=1,y=0)上.这是一个非常特殊而又有趣的天体模型.下面我们将讨论它的热力学性质,计算此黑洞的视界表面重力和视界温度.     

科学之窗

中等质量黑洞被发现据美国《纽约时报》报道,美国天文学家发现了一种新类型的黑洞。科学家认为,新发现的这个体积中等的黑洞将能够最终为揭开宇宙中黑洞的形成之谜提供新的线索。 黑洞是一种密度极高的宇宙天体,每个星系里都有它的身影。天文学家之所以对黑洞感兴趣,是因为对黑洞的了解有助于揭开星系形成之谜。科学家早已经在大多数星系的中心发现了不少黑洞,其中一些属于庞大无比的重量级,其他的则属于不大起眼的轻量级,可是却没有中等大小的黑洞。一些天文学家怀疑,这其中一定还有一个环节没有被发现。最近,美国天文学家终于在…     

吞噬万物的怪圈──黑洞

天文学将黑洞定义为宇宙中具有超高密度的区域，其引力场极强以致包括光在内的任何物质一旦被吸入怪圈都无法从中逃逸。近期美国天文学家宣称，借助夏威夷岛上采用等离子光学干扰测量法新技术组装的“凯克”天文望远镜和“哈勃”太空望远镜以及计算机系统综合分析，他们首次发现宇宙中确实存在黑洞并且根据空间卫星拍摄的X光图像照片大致测定了黑洞边界。这一多年潜心研究成果有助于进一步揭开神秘黑洞面纱。科学家证实宇宙中的黑洞是吞灭万物的怪兽。因为任何靠近它们的物体，诸如恒星、宇宙尘埃，乃至高温星体气体统统被吸入黑洞而且一去…     

双星对称黑洞模型及其时空特征

对称分布的双星黑洞具有单一黑洞所不具有的性态，它可以解释已观测到的天体的某些现象，如反物质存在问题、黑洞封闭性问题、宇宙膨胀与收缩问题、能量吸收与释放问题、巨大能量来源问题、黑洞与白洞问题等。     

迄今质量最大类星体现身

<正>类星体是宇宙中最明亮的天体,因其中心黑洞疯狂吞噬周围物质而发出极强的光芒。通过长期的观测研究,天文学家确定早期宇宙的类星体中含有超大质量黑洞。但这些黑洞是如何在宇宙诞生不久就"成长"为超大质量黑洞的,一直是一个有争议的热门课题。     

耦合SU(2)Einstein-Yang-Mills-Higgs系统本质非Abell黑洞的存在性

当考虑引力与一个Abell规范场(电磁场)耦合时,唯一性定理告诉我们,具有质量、角动量和电荷(磁荷)的Kerr-Newman度规是Einstein-Maxwell方程的最一般的渐近平直黑洞解,当把情形推广到引力与非Abell规范场耦合时,人们发现非Abell规范场不为零的能动张量会引起时空弯曲,并导致很多新的结果.而最令人感兴趣的是由此得到的黑洞解是否携带有本质非Abell荷.为了研究这个问题,必须研究引力与Yang-Mills场和Yang-Mills-Higgs场的耦合.     

已知最古老的隐身黑洞

<正>一个国际天文学家团队通过钱德拉X射线天文台(CXO)在早期宇宙中发现了一个黑洞,它被气体所覆盖,是迄今发现的距离最远的黑洞,诞生于大爆炸后8亿年,距今约130亿年。这是人们在早期宇宙中发现的首个被气体隐藏的黑洞。研究人员认为,诞生于宇宙早期的黑洞可能很多都很隐蔽,未被发现,对其进行深入研究有助于揭示黑洞的生长历程。     

前沿

正黑洞吸积流风存在的直接观测证据被发现中国科学家发现了黑洞吸积流中存在风的直接观测证据。宇宙中几乎所有星系中心都存在一个超大质量黑洞,黑洞周围的气体在黑洞引力的作用下朝黑洞下落,形成黑洞吸积盘。吸积盘会发出强烈的辐射和物质外流,人类首张黑洞照片中拍到的辐射就是源于吸积盘。黑洞吸积是研究活动星系核、伽马射线暴等重要高能天体物理现象的理论基础。     

宇宙起源的新假说——线绳理论

几年前,当粒子物理学家把他们的统一场论用到“大爆炸”假说上时,引出了一些对宇宙早期模式相当奇怪的见解。有些物理学家推测,“大爆炸”造成了许许多多的磁单极子,至今它们可能仍在宇宙中游荡;有些物理学家则依靠大量的微黑洞来解释“大爆炸”后的状态;也有一些物理学家大谈由夸克和胶子构成的“宇宙汤”;另有一些物理学家惊呼,我们的宇宙可能只是一个单泡,它被包容在更加巨大的、处于无限变化的其他宇宙泡中。现在又出现了一种新假说:宇宙中有许多“线绳”。“线绳理论”的创始人之一是图夫茨大学的亚历克斯·维莱金。据他的解释,“大爆炸”产生的力可     

前沿

正测黑洞质量新方法被发现超大质量黑洞是宇宙中最极端的物体,尽管天文学家已经有一些方法来间接获取黑洞的质量,但这些方法都有所局限。在一项新的研究中,来自美国的研究人员发现吸积盘发出的闪烁光芒可以揭示超大黑洞的质量。这一发现提供了一种用光学观测来了解超大黑洞质量的新方法,而且这种技术不仅适用于黑洞,也适用于某些小而致密的天体,如白矮星。     

四维稳态伪Riemann时空中的Bose子束缚态

最近桂元星证明了渐近平直的四维静态伪Riemann时空中不存在ω≠0的Bose子束缚态。我们把此结论推广到一般四维稳态伪Riemann时空中,     

宇宙中最黑暗的秘密

宇宙中最黑暗的地方是哪里?我们几乎可以脱口而出:黑洞!黑洞也是宇宙中最神秘的天体,它因难以探测而一度被人认为是仅仅存在于科幻小说中的天体.然而,越来越多的科学探索证实了黑洞的确存在于茫茫宇宙中.2020年,诺贝尔物理学奖首次颁发给了研究黑洞的科学家,他们分别是数学家罗杰·彭罗斯、德国天体物理学家赖因哈德·根策尔和美国天...     

关于引力规范理论中带电质点的外解

最近,文献[1]证明了在引力规范理论中对于带电粒子的场不存在无挠的球对称静态解。文中使用了与文献[2]类似的证明方法,即使用了附加的无穷远处的边界条件:假定曲率张量在无穷远处趋于零(渐近平直空间)。但是,实际上这个附加条件是不必要的。文献[1]和文献     

白洞;宇宙中的能机

十五年来黑洞在天文学和天体物理学中成了一个中心议题,人们研究了大量的宇宙现象,其中包括从质量只有10~(-5)克的阿米巴原虫到大于太阳质量10亿倍的“大质量”天体。与此相比,白洞却无人问津。但现在一些新的思想却把黑洞和白洞这两个概念结合起来,并开始讨论与黑洞具有同样重要意义的白洞的作用。     

一种现实单极子和双荷子的渐近平直的引力场

早期宇宙中的相变可导致各种各样的拓扑缺陷。拓扑缺陷的类型决定于真空流形的拓扑结构,特别是,当同伦群π_2(G/H)非平庸时,拓扑稳定的单极子解便存在。这种由于规范对称性破缺而形成的单极子与基本粒子很相似。如果我们在广义相对论中来考虑这些单极子,那么按照其对称性,他们的非零能-动-张量将使时空发生相应的弯曲。     

黑洞的指纹：拟正则模方法和意义

物理学家常说处于平衡状态的孤立黑洞是宇宙中最简单的客体,它们只依赖于质量、角动量和电荷3个物理参数。惠勒（J．Wheeler）将这个性质称为“无毛发定理”,中国学者有时戏谑地将其称为“三毛定理”。然而,宇宙中并不存在孤立的黑洞,无论是星系中心的黑洞还是其他黑洞,它们周围都复杂地分布着各种物质．