霍金辐射、黑洞熵的协变性和Ho（？）ava-Lifshitz引力中微扰演化

发布时间：2018-01-27 17:17

  本文关键词： 黑洞物理 霍金辐射 统计力学熵 协变性 微扰演化　出处：《湖南师范大学》2010年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】： 本文对当前国际引力学界在霍金辐射和黑洞统计力学熵研究中遇到的一些疑难问题、以及可望在小尺度上量子化的引力模型——Horava-Lifshitz引力理论中黑洞时空中微扰的演化问题等进行了深入研究。主要完成了以下三方面工作： 第一、从物理与数学两方面入手,彻底解决了当前霍金辐射研究中出现的两类重要的疑难问题：(1)在Kruskal-Szekers坐标表述和动态Lemaitre坐标表述下,求不出Schwarzschild黑洞的霍金温度；(2)在各向同性坐标中,得到的Schwarzschild黑洞温度为其标准霍金温度的二分之一。为了解决这两类问题,在物理方面,我们发现只有采用正确的粒子能量定义,才能得到正确的霍金温度。从公式Γ[emission]=e-E/THΓ[absorption]可知,黑洞的霍金温度与辐射粒子的能量密切相关。因此,要得到正确的温度就必须给出正确的粒子能量定义。利用Euler-Lagrangian方程和在坐标变换下的守恒量ξμpμ,我们把粒子能量定义为：E=-ξμpμ。利用该定义,第一类问题就得到了彻底解决。作为例子,我们在Kruskal-Szekers和动态Lemaitre坐标中,用该能量定义研究了Schwarzschild黑洞的霍金辐射。发现在这两个动态坐标表述里,Schwarzschild黑洞的霍金温度是不变的。在数学方面,当坐标变换中的径向变换函数是视界处的奇异函数或为零时,我们发现只要根据数学变换式对积分围道作相应的变形,就能得到正确的霍金温度。这样就从根本上解决了“二分之一”这类问题。作为例子,我们研究了一般坐标表述下Kerr-Newman黑洞的标量粒子以及狄拉克粒子的隧穿效应,着重说明只要我们根据数学变换式对积分围道作相应的变形,就能得到正确的霍金温度。总之,利用正确的粒子能量定义和积分围道,我们在任何坐标表述下都能得到正确的黑洞霍金温度。 第二、采用t’Hooft提出的把黑洞动力学自由度与量子激发态相对应,以黑洞外部量子物质场的激发来研究黑洞统计力学熵的砖墙模型,严格计算了在类Schwarzschild、Painleve和Lemaitre等三种坐标表述下,Schwarzschild-AdS和Schwarzschild-dS黑洞的统计力学熵。由于在砖墙模型中涉及到的粒子概念,在弯曲时空中粒子却因观察者的不同而有所不同,由此得到的黑洞统计力学熵是否具有协变性?由计算过程可以看出,(1)虽然Painleve和Lemaitre中的线元在视界处没有了坐标奇点,但视界在作用函数中还是显现了奇点,在那儿有粒子产生,因而可以计算熵。(2)当在Painleve坐标下构建真空态时,取条件发现在Painleve和Lemaitre坐标下,用于计算熵的波模跟类Schwarzschild坐标中是一样的,因为当径向坐标趋于无限远时Lemaitre时间V和Painleve时间t趋于类Schwarzschild时间ts。从而,我们发现,虽然粒子概念依赖于时空坐标,但是它们的统计力学熵却不依赖于时空坐标,即熵是协变的.这说明熵是黑洞的一种内禀属性。 第三、采用数值方法研究了当耦合常数λ为1／3、1／2以及3时的Hofava-Lifshitz黑洞时空中无质量标量场扰动的演化。发现它们有与普通黑洞时空完全不同的纯衰减模式。对于λ=1／3及1／2情形,不论大的、中等还是小黑洞,频率的虚部都与霍金温度成正比.如果黑洞有相同的霍金温度,那么标量场的扰动就会比Schwarzschild-AdS黑洞时空中衰减得更快.对于λ=3的情况,频率的虚部不再与霍金温度成正比,而是与黑洞视界半径成正比.我们认为,纯衰减模不仅仅依赖于势的形状,还依赖于它在远处的渐近行为。我们还用解析方法研究了A为1／2的Hofava-Lifshitz黑洞的微扰演化,并且求出了它的灰度因子,发现该解析结果在全频率都成立。
[Abstract]:In this paper , some difficult problems encountered in the entropy study of Hokin ' s radiation and black holes in the current international gravitation field , and the evolution of the air perturbation in the gravitational model , Horava - Lifshitz ' s gravitational theory , which are expected to be quantized on a small scale , are studied in depth . The following three aspects are mainly completed : In order to solve these two kinds of problems , we find that only the proper particle energy definition can be obtained when the radial transformation function in the coordinate transformation is the singular function of the standard Hodgkin ' s temperature . Secondly , using t ' Hooft to study the dynamic degrees of dynamics of black holes corresponding to the quantum excited states , we study the entropy of the statistical mechanical entropy of the black hole based on the excitation of the outer quantum material field of the black hole . In this paper , we study the evolution of free mass scalar field perturbation when coupling constant 位 is 1 / 3 , 1 / 2 , and 3 . In case 位 = 1 / 3 and 1 / 2 , the imaginary part of frequency is proportional to the temperature of the black hole .

【学位授予单位】：湖南师范大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：P145.8

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 岑欢;罗志全;胡桂清;李盈霖;;通过反常计算dilaton-axion黑洞的霍金辐射[J];西华师范大学学报(自然科学版);2011年02期

2 ;[J];;年期

3 ;[J];;年期

4 ;[J];;年期

5 ;[J];;年期

6 ;[J];;年期

7 ;[J];;年期

8 ;[J];;年期

9 ;[J];;年期

10 ;[J];;年期

相关会议论文 前7条

1 乐丽丽;王新红;梁秋娟;孟丹;向萌;陈思锋;;脑缺血预适应对大脑缺血再灌注损伤的远期保护作及HO~(-1)的作用[A];第八届海峡两岸心血管科学研讨会论文集[C];2011年

2 胡辉;方增滨;涂阳墨;白燕;;α-TeO_2:Tm~(3+)/Ho~(3+)/Yb~(3+)纳米材料的红绿蓝光可调上转换发光(英文)[A];中国化学会第十届全国发光分析学术研讨会论文集[C];2011年

3 周光明;李文建;王菊芳;李强;党秉荣;温小琼;李兴林;颉红梅;卫增泉;高清祥;;HO和γ射线对细胞的致死效应[A];第十一届全国核物理大会论文集[C];2000年

4 李科峰;张光;王孟;陈丹平;胡丽丽;;Tm~(3+)-Ho~(3+)共掺碲钨酸盐玻璃单包层光纤～2.1μm激光输出[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年

5 周大成;王荣飞;宋志国;杨正文;余雪;杨勇;赵宗彦;尹兆益;邱建备;;Ho~(3+)-Tm~(3+)共掺碲酸盐S波段发光性质及能量传递研究[A];战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C];2011年

6 李亚;王银海;彭铁球;熊毅;;Sr_3Al_2O_6:Eu~(2+),Dy~(3+),Ho~(3+)发光性能的研究[A];2011中国功能材料科技与产业高层论坛论文集（第二卷）[C];2011年

7 王荣飞;周大成;宋志国;杨正文;余雪;杨勇;赵宗彦;尹兆益;邱建备;;Ho~(3+)-Tm~(3+)-Yb~(3+)共掺碲酸盐玻璃中上转换发光研究[A];战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C];2011年

相关重要报纸文章 前10条

1 记者 张梦然;霍金辐射或许已被科学家观察到[N];科技日报;2010年

2 常丽君;霍金辐射在宇宙中普遍存在[N];科技日报;2011年

3 杨健 胡佳虹 高薇;面对霍金[N];人民日报;2006年

4 ;HopKins来自波音的女CFO[N];计算机世界;2000年

5 孝文;物理学家打造声音黑洞欲解黑洞蒸发之谜[N];科技日报;2009年

6 ;创意无限 随时体现[N];中华读书报;2000年

7 吴忠超;制造黑洞,世界不会毁灭[N];中华读书报;2008年

8 李;HotRail市场转向 AMD开拓受挫[N];中国计算机报;2000年

9 吴铭;迈向移动电子商务[N];网络世界;2001年

10 本报记者 张长山;入世对我国铜工业有何影响[N];中国矿业报;2001年

相关博士学位论文 前10条

1 丁持坤;霍金辐射、黑洞熵的协变性和Ho（？）ava-Lifshitz引力中微扰演化[D];湖南师范大学;2010年

2 俞莹;稀土Ho掺杂氧化物和氟化物材料上转换荧光机制研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

3 彭俊金;（哥德尔）黑洞的霍金辐射、量子反常与Kerr/CFT对应性[D];华中师范大学;2011年

4 王富军;霍金辐射和黑洞熵[D];大连理工大学;2010年

5 马克岩;~(113)In，~(128)La，~(160)Ho核的高自旋态研究[D];吉林大学;2012年

6 李林军;Tm，Ho激光器及其泵浦8～10μm ZnGeP_2光学参量振荡器的研究[D];哈尔滨工业大学;2009年

7 陈德友;黑洞霍金辐射、对偶性及相关问题的研究[D];电子科技大学;2011年

8 蒋青权;量子隧穿、反常与黑洞霍金辐射[D];华中师范大学;2009年

9 张佳林;开放量子系统与原子量子纠缠和黑洞的霍金辐射[D];湖南师范大学;2008年

10 曲晓飞;长余辉发光材料CdSiO_3:Mn~(2+)，RE~(3+)（RE=Sm，，Dy，Eu，Tb，Nd，Er，Ho）的制备及其发光性能研究[D];中国海洋大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 彭家辉;宇宙学中的霍金辐射[D];上海师范大学;2011年

2 方立青;霍金辐射与隧穿效应的相关研究[D];南昌大学;2011年

3 苏红娟;基于HO公司生产战略的人力资源管理改善[D];华南理工大学;2011年

4 王勇超;掺Tm~(3+)/Ho~(3+)特种锗酸盐玻璃和光纤的研究[D];宁波大学;2011年

5 郝铭;Ho~(3+)/Yb~(3+)/Ce~(3+)离子掺杂LiTaO_3多晶的上转换绿光性能研究[D];哈尔滨理工大学;2011年

6 王凤丽;重稀土（Yb、Ho）的电化学行为研究及金属合金制备[D];哈尔滨工程大学;2012年

7 王霞萍;精神分裂症与HO、H_2S、皮质醇相关性研究[D];大连医科大学;2007年

8 邢丽丽;Ho：Yb：Tm：LiNbO_3多晶上转换白光性能研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

9 林青;Ho~(3+)掺杂镱铝石榴石激光材料制备与表征[D];长春理工大学;2011年

10 刘长青;静态EMDA黑洞对Dirac粒子和标量粒子的吸收截面[D];湖南师范大学;2007年

本文编号：1468983