现代物理学中的黑洞

在茫茫宇宙中,存在着一些非常奇异的时空区域,象无底的“洞穴”,它能“吞食”任何物质,却不“吐出”任何东西。这些奇异的“洞穴”就是黄洞。黑洞是物理学中最令人难以理解的概念,它象独角怪物一样,似乎应该在幻想家的神话中出现,而不应该存在于宁静的宇宙中,然而,现代物理学的理论却预言了黑洞必然存在! (一)什么是黑洞什么叫黑洞、黑洞是怎样形成的呢? 宇宙中有许多星体,每个星体都有确定的大小和质量,星体周围分布着引力场,引力是自然界中广泛存在着的一种相互作用,爱因斯坦的《广义相对论》就是关于引力的理论。星体施于它周围物体的引力,总是力图把物体拉向星体,物体要克服引力的约束而飞到自由空间     

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     

动态Dilaton-Maxwell黑洞周围时空中标量粒子的能量

利用弯曲时空中标量粒子运动的Hamilton-Jacobin方程,研究Dilaton-Maxwell黑洞周围时空中标量粒子的能量,得到了粒子的能量不仅与粒子的质量、角动量有关,还与黑洞的时空结构及视界的变化率有关.     

直线加速运动动态黑洞周围时空中标量粒子的能量

利用弯曲时空中标量粒子运动的Hamilton Jacobin方程,研究直线加速运动动态黑洞周围时空中标量粒子的能量,得到了粒子的能量不仅与粒子的质量、角动量有关,还与黑洞的时空结构及视界的变化有关。给出了发生自发辐射的能量条件。     

黑洞的死亡舞蹈

正核心提示:黑洞是宇宙中最奇怪、最神秘的天体。它们像宇宙中的吸尘器,吞没靠近它们的任何东西,甚至体积是太阳1亿倍的星体,黑洞质量是如此之大,它产生的引力场是如此之强,以至于任何物质和辐射都无法逃逸,就连光也逃逸不出来。由于类似热力学上完全不反射光线的黑体,故名为黑洞。它们没有明确的目的,只是在时空中穿梭。宇宙中人类所认知的星体有2000亿,天文学家相信在宇宙中有无数个黑洞,通过对它们的研究将揭开宇宙形成的奥秘。     

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.     

动态Kerr黑洞的非热辐射

利用弯曲时空中标量粒子运动的Hamilton-Jacobin方程,研究动态Kerr黑洞周围时空中标量粒子的能量分布,得到了粒子的能量分布不仅与粒子的质量、角动量有关,还与黑洞的时空结构及视界的变化有关.给出了黑洞发生自发辐射的能量条件.     

黑洞的吸积过程

正黑洞在宇宙中是普遍存在的。观测表明,宇宙中大部分星系中心都存在一个质量在几十万到几十亿倍的太阳质量的超大质量黑洞,而每个星系中都存在几千万个恒星级质量的黑洞。黑洞吸积是指黑洞周围的气体在黑洞引力的作用下向黑洞下落的物理过程。这一过程会释放出很强的辐射,并伴随着物质外流。现代天体物理的许多重要分支都是以黑洞吸积作为其理论基础的,包括活动星系核、伽玛射线暴、黑洞X     

动态Kerr黑洞的非热辐射

利用弯曲时空中标量粒子运动的Hamilton-Jacobin方程，研究动态Kerr黑洞周围时空中标量粒子的能量分布，得到了粒子的能量分布不仅与粒子的质量、角动量有关，还与黑洞的时空结构及视界的变化有关．给出了黑洞发生自发辐射的能量条件．     

黑洞的死亡舞蹈

黑洞是宇宙中最奇怪、最神秘的物体。它们像宇宙中的吸尘器,吞没靠近它们的任何东西,甚至体积是太阳1亿倍的星体,黑洞都能吞没。它们没有明确的目的,只是在时空中穿梭。宇宙中人类所认知的星体有2000亿,天文学家相信在宇宙中有无数个黑洞,通过对它们的研究将揭开宇宙形成的奥秘。     

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。     

旋转黑洞周围扭曲的光可能会携带轨道角动量信息

Kerr黑洞是爱因斯坦广义相对论最令人感兴趣的预言之一。这些旋转的大质量天体会扭曲它们周围的时空，使经过它们附近的光发生偏转和相位改变。瑞典空间物理学研充所BoThide与合作者发现，这将导致一种新的相对论效应——在上述扭曲光中留下了轨道角动量的印记，由此可以验证并分析旋转黑洞。     

黑洞量子理论的哲学意义

黑洞是爱因斯坦引力理论和时空结构的必然产物,是物理学中的一个奇特概念。1915年爱因斯坦提出广义相对论,为黑洞说的形成奠定了理论基础。其后德国人施瓦茨希尔计算出爱斯坦广义相对论复杂场方程的一个解:对于质量M相当于一个太阳的天体,其半径坍缩到3公里以内时,就会形成黑洞。目前,黑洞已经不仅仅是预言中的纯理论概念了;大多数天文学家和物理学家认为,宇宙中既然存在白矮星、中子星,如     

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。     

Melvin磁宇宙中Schwarzschild黑洞外部区域的电磁场能量动量张量

对Melvin磁宇宙中球对称质量外部区域的电磁场能量动量张量进行了研究, 给出电磁场能量的分布规律;然后以均匀磁场中的Schwarzschild黑洞为例, 通过数值计算出球对称引力场对均匀磁场能量分布的影响. 结果表明, 时空的弯曲会使均匀磁场的能量增大.     

去黑洞旅行

<正>大家好!欢迎搭乘本次宇宙航班,我们"一去不复返号"全体人员将为您的这次宇宙黑洞之旅提供全程指导,愿我们的服务能给您留下满意的回忆,如果您不满意也没关系,因为本次航班是单程的哦。什么是黑洞?真正的黑洞可不是单纯地在宇宙空间中裂开一个大黑窟窿,与恒星、行星一样.它也是宇宙中的一种天体。但黑洞这个天体十分特别,是由质量非常大的恒星在燃烧殆尽后发生坍缩形成的。黑洞的质量无比之大,引力无比之强,任何东西只要被它抓住就再也逃不掉了,就连跑得最快的光也逃不出它的引力魔爪。     

宇宙会被黑洞吞没吗

黑洞是我们宇宙中最奇怪、最神秘的物体，它们像宇宙中的真空吸尘器，能吞没靠近它们的任何东西，不论是大头针还是体积是太阳1亿倍的星体，黑洞都能吞没。它们没有明确的目的，只是在时空中穿梭。宇宙中人类所认知的星体有2000亿个，天文学家相信在宇宙中有无数个黑洞，通过对黑洞深处的研究将揭开宇宙形成的奥秘。     

强黑洞(原生黑洞)的物理性质

 讨论了早期宇宙暴胀、相变中产生的“强黑洞(即原生黑洞)”的能量密度和温度等物理性质,认为它是由核子发生连续相变后由大量超微夸克组成的具有统计热平衡性质的高温、超高密物态.对“强黑洞”的寿命、爆炸持续时间和能量发射率的计算结果表明,它可能是超高能宇宙γ暴的最佳对应天体.文中也指出了现时核子与宇宙早期核子物理性质的显著区别,从而解释了宇观天体-微观粒子的质量、半径统一计算公式中出现的不相容性规律.     

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.     

非热平衡Reissner-NOrdstrOm-deSitter黑洞的熵

从Ｒｅｉｓｓｎｅｔ－Ｎｏｒｄｓｔｒｏｍ－ｄｅ Ｓｉｔｔｅｒ时空背影下的Ｋｌｅｉｎ－Ｇｏｒｄｏｎ方程出发,利用ｂｒｉｃｋ－ｗａｌｌ方法计算了黑洞的自由能和熵,结果表明,这种黑洞的熵为它的外视界和宇宙视界面积之和的１／４,与人们预期的结果相符。由此可见,渐近ｄｅ Ｓｉｔｔｅｒ时空中的黑洞熵除了黑洞视界面的贡献之外,还应包括宇宙视界面的贡献,这从一定程度上揭示了黑洞熵与视界面积之间的内在联系,也更进一步