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.     

动态Kinnersley黑洞的视界

动态Kinnersley黑洞是变加速直线运动的黑洞．此黑洞的视界由零超曲面方程确定，通过对零超曲面方程及其解的研究．讨论了变加速直线运动黑洞视界的几种情况，给出了动态Kinnersley黑洞的内视界、外视界及宇宙视界的位置。     

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．     

稳态黑洞是处于全无界能谱中的系统

对稳态黑洞能谱的基本特征进行了研究．研究表明稳态黑洞是处于全无界能谱中的系统．在其外视界之外正、负能谱之间禁带能隙消失在外视界面上．在外视之外，黑体辐射系统或正能谱系统易于激发；反之，根据Landau的负能谱理论，在外视界之内负能谱系统易于激发．因此，黑洞的外视界是正、负能谱系统的交接面，在黑洞外视界以外黑洞显示为正能谱系统，而在黑洞外视界以内黑洞又显示为负能谱系统．有鉴于此，我们提出了一个判据，利用这个判据可以很容易地确定黑洞的热力学类型．     

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.     

Vaidya-Bonner黑洞的瞬时辐出度

利用Vaidya--Bonner黑洞视界面附近的熵密度，导出黑洞的瞬时辐出度，得到了任一时刻黑洞的瞬时辐出度总是正比于黑洞视界温度的四次方的结论。导出的广义Stefan—Boltzmann系数不再是一个恒量，而是一个与黑洞视界的变化率、黑洞视界面附近的时空度规及黑洞的吸收与辐射系数有关的一个动比例系数。揭示了黑洞周围的引力场与其热辐射之间存在着必然的内在联系。     

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。     

“吸”到黑洞里的物质去哪儿了？

爱因斯坦的广义相对论预言的黑洞，本质是包含了时空奇点的一个区域。黑洞有一个“界面”，即事件视界，物体要通过事件视界后才能进入黑洞内部，被黑洞“吸”入。在物质通过事件视界进入黑洞之前，在被黑洞吸积的过程中，一部分能量会转化为多波段的辐射。     

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。     

黑洞的高温喷流

从零曲面方程出发得出，匀加速直线运动的动态黑洞时空存在２个事件视界－黑洞视界和它的Ｒｉｎｄｌｅｒ视界。发现２个视界相接触时，接触点处的Ｈｗａｋｉｎｇ温度都降为零。而在黑洞视界的另一相反极点处的Ｈａｗｋｉｎｇ温度将迅速升高，并形成高温喷流。     

动态轴对称黑洞的蒸发

把对动态黑洞量子热效应的研究推广到用（ｔ，ｒ）坐标锚述的时空，进一步发展了研究动态黑洞的乌龟坐标方法，给出了动态轴对称黑洞的视界位置和温度以及热谱，这类动态黑洞的视界面是一个随时间变化的椭球面，Ｈａｗｋｉｎｇ温度不仅随时间变化，而且与角度有关。     

带有电荷磁荷色荷的任意加速黑洞的量子热效应

研究了带有电荷、磁荷和色荷的一类任意加速黑洞的量子热效应,得到局部事件视界方程、温度函数以及Hawking热辐射谱。Kinnersley黑洞和静态荷电磁黑洞均是本文的特例。     

具有整体单极的蒸发黑洞的Hawking效应

把对动态黑洞量子热效应的研究推广到用(t，r)坐标描述的时空，采用了既不同于稳态又不同于以超前爱丁顿坐标V描述的动态时空的乌龟坐标方程．得出具有整体单极蒸发黑洞的温度、视界位置，以及此黑洞的一个特有性质，它的局部事件视界是由两个靠得很近的视界面组成，温度是由这两个视界面的位置共同决定的。     

黑洞温度、熵变化率和时间尺度的压缩

研究了动态黑洞的温度、熵变化率与事件视界附近“时间尺度压缩因子”之间的关系。给出了计算稳态及动态黑洞温度和墒变的简单公式．     

一种稳态轴对称旋转质量黑洞的热辐射

存在一类稳态轴对称旋转质量黑洞，它的转动角速度与总角动量方向相反。有一个裸内禀奇点出现在一个极眯上，那里的温度不同于视界的其他部分，但并不为零或发散，而等于另一个有限值。     

1＋1维动态黑洞的热效应

１＋１维动态黑洞的热效应赵峥，赵仁（北京师范大学物理学系，１００８７５，北京；第一作者５１岁，男，教授）关键词动态黑洞；热效应；１＋１维时空；乌龟坐标分类号Ｐ１４５．８近来，对１＋１维时空热性质和量子性质的研究越来越引起人们的兴趣［１］．我们已对用爱...     

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.     

A laboratory analogue of the event horizon using slow light in an atomic medium.

Singularities underlie many optical phenomena. The rainbow, for example, involves a particular type of singularity-a ray catastrophe-in which light rays become infinitely intense. In practice, the wave nature of light resolves these infinities, producing interference patterns. At the event horizon of a black hole, time stands still and waves oscillate with infinitely small wavelengths. However, the quantum nature of light results in evasion of the catastrophe and the emission of Hawking radiation. Here I report a theoretical laboratory analogue of an event horizon: a parabolic profile of the group velocity of light brought to a standstill in an atomic medium can cause a wave singularity similar to that associated with black holes. In turn, the quantum vacuum is forced to create photon pairs with a characteristic spectrum, a phenomenon related to Hawking radiation. The idea may initiate a theory of 'quantum' catastrophes, extending classical catastrophe theory.     

一般加速带电带磁动态黑洞的非热辐射

在一般加速带电带磁的动态黑洞中,化简Klein-Gordon场方程,利用乌龟(Tortoise )坐标变换,得到在视界面附近的Hawking热谱和Hawking温度. 同时研究黑洞的非热辐射,计算出了荷电荷磁粒子的正负能级表达式和交错能级最大值.     

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。