Schwarzschild-de-Sitter黑洞寿命研究
本文关键词: Schwarzschild-de-Sitter黑洞 广义不确定性原理 修正斯特藩-玻尔兹曼定律 寿命 出处:《广州大学》2016年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:早在200年之前,英国的米歇尔(R.J.Michell)和法国的拉普拉斯(P.S.Laplace)已经通过牛顿力学和光的微粒说理论预言了“黑洞”的存在,但是杨氏干涉实验使暗星理论失去了支持。直到1915年,爱因斯坦提出广义相对论,黑洞理论才得到长足的发展。但即便如此,人们始终认为黑洞是一个“僵死”的天体,不对外辐射能量。1974年霍金从理论上论证了黑洞具有热辐射,人们就开始热衷于计算黑洞的寿命,推测黑洞演化过程。而黑洞Hawking辐射的最终命运、量子理论中不确定性关系的修正等,一直是理论物理学家们关注的重要课题。本文是在导师指导的研究小组已有的研究基础上把表示黑洞Hawking辐射能流密度修正过后的Stefan-Boltzmann定律扩展到Schwarzschild-de-Sitter黑洞中,得到了与以前工作相洽的结果。文中介绍利用广义不确定性原理修正斯特藩-玻尔兹曼定律,得到修正后的式子中含有两个单项式,温度四次方项和温度六次方项,其中温度四次方项的系数不再是一个常数,而是与薄层模型参数和视界坐标距离有关。修正出现的温度六次方项将会引起一个更有趣的现象,黑洞的蒸发将在一个有限的高温下停止,然后剩下一个残余,这里值得注意的是残余质量和普朗克质量处于同一个量级。文中还讨论和计算由于上述修正引起的黑洞寿命的变化,结果发现修正的量级十分小。虽然修正量非常小,但是这些推广都是具有物理意义的,对研究黑洞Hawking辐射以及引力量子化思想的发展都有一定的参考价值。文章另外一个具有意义的地方是利用Schwarzschild-de-Sitter黑洞对宇宙学常数的观测值和理论值的可靠性分别进行了计算和讨论,其结果表明观测值更加可靠。文章共分三个部分:第一章绪论,包括简介黑洞研究历史和本文研究对象Schwarzschild-de-Sitter黑洞,霍金辐射机制和斯特藩-玻尔兹曼定律,一般Schwarzschild黑洞的寿命计算方式,以及广义不确定性原理。第二章计算部分,计算Schwarzschild-de-Sitter黑洞辐射寿命,包括利用广义不确定性原理计算辐射能流密度,得到修正的斯特藩-玻尔兹曼定律公式,解最高温以及对宇宙学常数和剩余质量的讨论,最后得到黑洞寿命。第三章总结及展望部分,对得到的结果进行分析,总结其物理意义,列举参考文献,以及对今后工作的进行展望。
[Abstract]:As early as 200 years ago, Britain's Michel Laplasse (R.J.Michell) and France (P.S.Laplace) has been through the particle theory of light and Newtonian mechanics theory predicts a "black hole", but Young's interference experiment make dark star theory has lost support. Until 1915, Einstein put forward the theory of general relativity, black hole theory has been great development. But even so, people always think that a black hole is a dead body, no external radiation energy.1974 Hocking proved theoretically that the black hole has heat radiation, people began to keen on the calculation of black hole life, that black hole evolution. And the ultimate fate of Hawking radiation of black hole, the uncertainty relation of quantum in the theory of correction, has been an important topic of theoretical physicists attention. This paper is based on the research team at the tutor said to the black hole of Hawking Radiation flux density correction after the Stefan-Boltzmann law is extended to the Schwarzschild-de-Sitter black hole, has been consistent with previous work. In this paper using the generalized uncertainty principle modified Stefan Boltzmann law, obtained the modified formula containing two monomials, temperature four times and six times of temperature, coefficient the temperature of the four order term is not a constant, but related to the thin film model parameters and horizon coordinate from the temperature correction. Six Party A will lead to a more interesting phenomenon, black hole evaporation will stop in a finite temperature, and then left a residual, it is worth noting here the residual quality and Planck quality in the same order of magnitude. And the calculation of the correction due to changes in life caused by the black hole is also discussed in this paper, the results show that the modified magnitude is very small. Although The correction is very small, but these are physically meaningful, on the development of black hole radiation and Hawking quantum gravity ideas have a certain reference value. In another place of significance is the use of Schwarzschild-de-Sitter black hole observation on the value of the cosmological constant and the reliability of the theoretical value are calculated and discussed. The results show that the observed value is more reliable. The article is divided into three parts: the first chapter is the introduction, including the introduction of black hole research history and the research object Schwarzschild-de-Sitter black hole, Hocking radiation mechanism and the Stefan Boltzmann law, the general way of calculating the Schwarzschild black hole life, and the generalized uncertainty principle. The second chapter is the calculation part, the calculation of Schwarzschild-de-Sitter black hole the radiation lifetime, including the use of the generalized uncertainty principle calculation of radiation energy density, has been repaired Is the Stefan Boltzmann law formula, the solution temperature and discussion of the cosmological constant and the residual mass, and finally get the black hole life. Summary and outlook section of the third chapter, the results of analysis, summarizes its physical significance, cited references, and the future work prospects.
【学位授予单位】:广州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:P145.8
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本文编号:1542443
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