五维Myers-Perry黑洞的离壳ADT荷

基于离壳推广的Abbott-Deser-Tekin(ADT)定义,给出了五维时空中双转动的Myers-Perry黑洞的离壳ADT质量与角动量等守恒荷。在此基础上,验证了这些守恒荷严格满足黑洞热力学第一定律的微分与积分形式。此外,通过离壳推广的ADT方法与ADM定义以及Komar公式的比较,我们发现,对于五维Myers-Perry黑洞来说,此3种方法给出的守恒荷完全一致。     

Kerr-AdS黑洞的基于独立联络形式拉氏量的守恒量

基于爱因斯坦引力理论的独立联络形式, 由诺特定理可以导出一个含任意参考背景仿射联络的推广Katz-Bicak-Lynden-Bell(KBL)势, 借此得到一个守恒量定义式. 本文把该定义式应用于渐近anti-de Sitter(AdS)且转动的Kerr-AdS黑洞时空的质量与角动量的定义, 给出了与其他标准方法一致的结果. 特别地, 本文首次构造了一个比通常KBL超势中的参考背景联络更具一般性的新联络, 相关结果表明KBL方法中的参考背景联络不具有唯一性, 而对它的基本要求就是保持理论的协变性.     

三维有挠率引力中的守恒荷

由于引力场的微分同胚不变性,定义能量一直是引力理论中的难题,人们为此发展了一系列方法.本文将Wald基于拉格朗日形式体系构造引力场的准局域能量的方法推广到三维有挠率引力的情形,给出了Mielke-Baekler (MB)模型中的守恒的能量与角动量,并计算了有挠率的BTZ黑洞解的守恒荷.所得结果与基于哈密顿形式体系的方法给出的守恒荷相一致.     

稳态Kerr—Newman-Kasuya黑洞的视界表面引力

用视界表面引力的定义，即相对于视界静止质点的固有加速度和红移因子的乘积在质点趋于视界时的极限、Klein-Gordon方程与Hamilton-Jacobi方程3种方法研究了稳态Kerr-Newman-Kasuya黑洞视界表面引力．其结果表明黑洞的视界表面引力与黑洞所带电荷、磁荷和角动量等因素有关．     

稳态轴对称黑洞量子隧穿特征及辐射谱的研究

de Sitter时空背景下稳态轴对称Kerr-Newman黑洞事件视界和宇宙视界处荷电粒子的隧穿率与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, 从而为黑洞信息丢失疑难提供了一个可能的解释. 在考虑自引力作用和能量守恒、角动量守恒及电荷守恒的条件下, 所得的辐射谱是对Hawking纯热谱的正确修正.     

Kerr-Newman时空中带电旋转粒子的Hawking辐射

拓展Banerjee和Majhi研究黑洞Hawking辐射的方法,在保持时空中总能量、总电荷和总角动量守恒的条件下,利用新定义的Tortoise坐标变换研究带电旋转黑洞的Hawking辐射.在考虑辐射粒子对时空的反作用后,不但得到满足量子力学幺正性原理的黑洞辐射谱.而且在结果中显示,由带电旋转粒子引起的辐射谱中类似化学势的项,入射波与出射波的贡献是相等的.使人们对黑洞Hawking辐射的物理机理又有了一种新的理解.     

Kerr黑洞的辐射谱

将研究黑洞辐射温度的Damour-Rufl]ni方法延拓到研究Kerr黑洞辐射谱.在保持时空中总能量和总角动量守恒的条件下,考虑辐射粒子对时空的反作用后,得到了黑洞辐射谱不再是严格的纯热谱,在我们的结论中,不但含有辐射粒子能量的影响项,而且含有辐射粒子角动量对黑洞角动量的影响项.所给表达式与Parjkh和Wilczek及其它人后来的表达式一致,满足量子力学的幺正性原理.     

四维GHS黑洞的隧道效应

把 Parikh 和 Wilczek 有关黑洞辐射的工作推广到四维GHS (garfinkle- horowitz-strominger)黑洞对带质量、电荷的粒子的 Hawking辐射. 在黑洞辐射过程中时空能量和电荷是守恒的. 计算结果支持信息守恒, 黑洞的辐射谱不是严格的黑体谱, 而是存在修正.     

四维GHS黑洞的隧道效应

把 Parikh 和 Wilczek 有关黑洞辐射的工作推广到四维GHS (garfinkle- horowitz-strominger)黑洞对带质量、电荷的粒子的 Hawking辐射. 在黑洞辐射过程中时空能量和电荷是守恒的. 计算结果支持信息守恒, 黑洞的辐射谱不是严格的黑体谱, 而是存在修正.     

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.     

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。     

轻质细杆和小球组成系统的角动量与能量守恒问题研究

该文从物理学教学过程中的一道常见习题出发,详细分析了守恒思想在轻质细杆和小球组成的系统中的应用,一方面从动量守恒与角动量守恒成立的条件出发,分析了动量守恒在处理该问题时存在的争议;另一方面,考虑能量条件判据,指出该道习题设计中存在的科学性错误,并结合角动量守恒与能量条件判据,对该问题从两个方面进行了修正,通过改变小球对心碰撞后的返回速度和考虑细杆的质量,得到了满足角动量守恒和能量守恒的自洽条件。     

静态dilaton黑洞的信息熵

依据全息原理, 通过计算Garfinkle-Horowitz-Strominger dilaton黑洞事件视界上量子场的统计熵, 得到了该黑洞的信息熵和Bekenstein-Hawking熵公式, 表明黑洞熵就是其事件视界上量子场的统计熵. 利用广义不确定关系对量子态密度的修正效应, 克服了普通量子场论中态密度在视界附近的发散困难, 避免了黑洞熵热气体方法中的截断和小质量近似; 对该静态dilaton黑洞事件视界上有质量标量场的微观态数进行直接求解, 给出了全息原理的一种具体说明. 用留数定理克服了计算中的积分困难, 所得的结论是定量成立的. 与圈量子引力中的黑洞熵理论相比较, 分析了在全息原理要求下非对易量子场论与圈量子引力在黑洞熵计算方法和结论上的一致性, 给出了广义不确定关系中的引力修正常量值, 讨论了全息原理的意义.     

荷电旋转BTZ黑洞的Hawking隧穿辐射

运用Parikh量子隧穿模型,研究荷电旋转BTZ黑洞的量子隧穿效应.其结果表明:在能量守恒和角动量守恒的条件下,黑洞视界处的粒子出射率与熵变有关,辐射谱不再是严格的纯热谱.     

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.     

氢原子中静态电磁场角动量的研究

考察对电磁场角动量的两种定义:用坡印亭矢量定义角动量以及横场定义角动量表述为自旋、轨道角动量之和:和. 两种定义在自由场中虽然积分后结果相同, 但带来了不同的角动量密度, 而在相互作用场中两种定义甚至积分后的结果也不相同. 以氢原子为模型的静态场, 通过推导和数值计算, 确定两种定义带来的角动量差别. 横场定义中电磁场自旋、轨道角动量分量相消, 而对电子自旋没有贡献;而传统坡印亭矢量定义通过数字计算积分得到一个不为零的小量. 揭示两种表述本质上不同, 而横场定义下静态电磁场不提供角动量贡献显得更为合理. 同时引出对在核子内有夸克胶子更强的耦合, 也在更小限度范围内的胶子场角动量的研究, 我们的观测对胶子场在核子自旋上的贡献给了重要的线索.     

三维爱因斯坦-标量引力的黑洞解

构造了一个简单的三维爱因斯坦-标量引力, 并找到了它在标量场?=2αφ(α为常数)这种情况下的黑洞解. 分析发现此黑洞与Reissner-Nordstrom黑洞存在相似之处, 但当标量场?满足α>2e时, 此黑洞的质量M可以取负值. 验证了此黑洞的温度和熵符合热力学定律,并 且定义了有良好零温极限的黑洞热力学能. 比较了此黑洞解度规与Reissner-Nordstrom度规,发 现了α2与1/l分别对应着Reissner-Nordstrom黑洞的质量与电荷.      

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     

球形磁单极荷电黑洞的Hawking辐射(英文)

利用Hamliton-Jacobi方法,考虑自引力作用及能量和电荷守恒研究了球形磁单极荷电黑洞的隧穿辐射特性,得到的隧穿辐射谱不再是纯热谱,其隧穿几率与Hawking熵有关,所得到结果满足幺正性原理且对Hawking辐射进行了修正．     

Gauss-Bonnet引力中黑洞的膜范式

对于一个黑洞视界外部的观察者来说,黑洞视界表面的动力学性质与一个流体膜的表现非常相似.本文将膜范式推广到了Gauss-Bonnet引力,推导了视界表面的应力张量,计算了流体的输运系数,最后计算了Gauss-Bonnet引力在具体度规下的流体输运系数的修正.期望在其他的修正引力中黑洞视界有着同样的流体性质.