黑洞的霍金辐射与信息守恒

黑洞不是一颗死亡了的星体,它具有丰富的内涵。黑洞的霍金辐射理论表明,黑洞不仅具有一般的力学性质,而且具有量子性质和热性质。如果黑洞的辐射谱为严格的黑体谱,则黑洞辐射过程中信息丢失。Parikh和Wilczek认为,黑洞的霍金辐射的确可以看成是一种量子效应,但辐射粒子贯穿的势垒不是预先存在的,而是由出射粒子自身产生的。他们的研究结果支持信息守恒。     

探索黑洞的信息疑难

从黑洞理论提出开始,人们就知道黑洞外部的人得不到黑洞内部物质的任何信息。不过这时矛盾并不突出,因为信息并未从宇宙中消失,只不过被锁在了黑洞内部。霍金发现黑洞有热辐射(霍金辐射)之后,情况发生     

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。     

霍金,杭州之行

圣经说:上帝创造了宇宙。 当代物理学家说:宇宙从大爆炸中诞生。 梵蒂冈说:大爆炸理论符合圣经。 史蒂芬·霍金说:大爆炸和黑洞是不可避免的宇宙奇点。 史蒂芬·霍金说:黑洞并不黑,它不仅看得见,而且是白炽的。 史蒂芬·霍金说:在经典物理框架中,黑洞越变越大,但在量子物理框架中,黑洞因辐射而越变越小。 史蒂芬·霍金说:大爆炸到黑洞的周而复始,便是宇宙创生与毁灭并再创生的过程。因而上帝对宇宙的贡献消失殆尽。 有人说史蒂芬·霍金是继爱因斯坦之后最伟大的天才,也有人说他是疯子。 史蒂芬·霍金是谁?     

de-Sitter时空里的黑洞遗迹

2000年,Parikh和Wilczek给出了一个把霍金辐射看成是一个隧穿过程来解释信息守恒和霍金辐射是符合幺正性的。使用隧穿方法计算了Schwarzschild-de sitter黑洞的熵修正。讨论了Schwarzschild-de sitter黑洞的遗迹存在的可能性,并分析了宇宙常数对辐射带出的熵的影响。使用修正的Stefan-Boltzmann定律讨论了Schwarzschild黑洞和Schwarzschild-de sitter黑洞的蒸发率和遗迹问题。     

Dilaton-Maxwell黑洞的量子隧穿辐射

对静态球对称的Dilaton—Maxwell黑洞霍金辐射的隧穿过程进行了简单直接的推导,因为推导过程中强调了能量守恒定律,故精确的辐射谱不再是纯热的．当考虑特殊情况时,所得的结果与已知的Schwarzschild隧穿辐射谱一致．     

宇宙学霍金辐射

黑洞的霍金辐射是一种重要的量子现象,是霍金在1974年首先发现的.研究用到了由Parikh和Wilczek首先提出的隧穿方法的变形-Hamilton-Jacobi隧穿方法,发现Friedmann-Robertson-Walker（FRW）时空的捕获面也存在温度,称之为宇宙学霍金辐射.另外讨论了霍金温度的意义;最后精确计算了标准宇宙学模型的霍金温度.     

宇宙学霍金辐射

黑洞的霍金辐射是一种重要的量子现象,是霍金在1974年首先发现的.研究用到了由Parikh 和Wilczek首先提出的隧穿方法的变形-Hamilton-Jacobi隧穿方法, 发现 Friedmann-Robertson-Walker (FRW)时空的捕获面也存在温度,称之为宇宙学霍金辐射.另外讨论了霍金温度的意义;最后精确计算了标准宇宙学模型的霍金温度.     

通过量子隧穿研究带色荷黑洞的霍金辐射

讨论了带有色荷黑洞产生霍金辐射的量子隧穿过程,得到了令人满意的结果,支持了Parikh的理论.霍金辐射不再是精确热谱,量子力学的么正性仍然可能得到满足,与已有结论完全符合.     

霍金新解黑洞信息丢失之谜

黑洞不是“无所不吞”今年7月21日,国际著名理论物理学家、英国剑桥大学教授霍金在都柏林举行的第十七届广义相对论和引力国际会议上宣称,他解决了困扰已久的黑洞信息“丢失”之谜。霍金在报告中称,通过用欧几里得路径积分方法(将引力量子化的一种可能方法)研究了拓扑平凡的路径(不包含黑洞)和拓扑不平凡的路径(包含黑洞)后,发现黑洞演化是满足因果律的,信息是不丢失的。这样,霍金就推翻了自己坚持了近30年的观点。霍金的报告引起了国际理论物理学界的广泛兴趣和媒体的高度关注。所谓黑洞,是指一类引力非常之强的特殊天体,它能吸收所有靠近…     

量子引力对狄拉克粒子隧穿行为的影响

本文讨论了二维时空中狄拉克粒子的隧穿行为.标准的霍金温度通过狄拉克粒子隧穿视界得到.当考虑到量子引力效应时,黑洞的温度不仅由黑洞本身决定,同时,还受辐射粒子的能量和质量的影响.     

Vaidya de Sitter黑洞在乌龟坐标变换下的热辐射机制

运用两种不同的乌龟坐标变换,我们研究了Vaidya de Sitter黑洞的标量粒子的隧穿情况.最终得到了黑洞视界附近辐射粒子的隧穿率以及视界处的霍金温度,通过比较会发现其结果不会因坐标变化的不同而发生改变.     

轮椅上的宇宙——霍金的学术贡献及影响

 梳理了霍金的科学贡献及其对相关领域的影响。以时间为序回顾了霍金在经典引力、黑洞热力学及量子宇宙学等领域的巨大科学贡献，并介绍了这些学术工作对引力的全息性质、引力波物理等方面的启发和影响。当然这些包括霍金最为重要的工作，即1974年关于黑洞辐射和黑洞热力学的研究。这一工作影响深远，为人类理解宇宙尤其是引力的本质打开了一扇明亮的窗口。     

霍金新解黑洞信息丢失之谜

黑洞不是“无所不吞“ 　　今年7月21日,国际著名理论物理学家、英国剑桥大学教授霍金在都柏林举行的第十七届广义相对论和引力国际会议上宣称,他解决了困扰已久的黑洞信息“丢失“之谜.霍金在报告中称,通过用欧几里得路径积分方法(将引力量子化的一种可能方法)研究了拓扑平凡的路径(不包含黑洞)和拓扑不平凡的路径(包含黑洞)后,发现黑洞演化是满足因果律的,信息是不丢失的.……     

黑洞研究中的重要疑难及可能的解答

介绍了黑洞理论和广义相对论中的几个重要疑难,涉及霍金辐射、信息佯谬、奇性定理和钟速同步,并给出了可能的解答。介绍了计算动态黑洞温度的方法,给出了由于不可逆性而导致霍金辐射过程中信息丢失的论证,还给出了类光测地线固有加速度发散的论证。指出了钟速同步与热力学第零定律的关系,以及奇性定理与热力学第三定律的关系。     

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.     

用协变反常法研究类RN黑洞的霍金辐射

 利用协变反常取消法研究一种类RN黑洞的霍金辐射.结果表明,为了在量子水平上保持有效场的广义协变性和规范不变性,类RN黑洞的出射波的电荷总通量和能量总通量必须与一个具有相应化学势和霍金温度的(1+1)维黑体辐射的总通量相等.该结论支持了Robinson等人的观点,同时又使其在静态条件下得到了扩展.     

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.     

追风人物

正英国著名物理学家霍金去世英国著名物理学家斯蒂芬·霍金3月14日凌晨在英国剑桥的家中去世,享年76岁。这一天恰逢爱因斯坦诞辰。霍金1942年生于英国牛津,生前任剑桥大学教授,并曾担任过该大学卢卡斯数学讲习教授。他的主要研究领域是宇宙论和黑洞,提出过黑洞研究相关的"霍金辐射",撰写过全球畅销书《时间简史》。该书自1988年首版以来,已被翻译成数十种文字,销     

Quintessence物质包围的整体单极子黑洞的熵

本文利用薄膜模型方法计算Quintessence物质包围的整体单极子黑洞的熵。薄膜模型的应用克服了原始砖墙模型中的小质量近似和对数项忽略等不自然的操作。计算结果表明,该黑洞的熵是黑洞视界面积和宇宙视界面积之和的1/4倍,完全符合贝肯斯坦-霍金熵的面积公式。