量子隧穿、反常与黑洞霍金辐射

发布时间：2021-11-24 06:59

　　黑洞霍金辐射是理论物理学科的一个重要发现。它的出现是广义相对论、量子力学和热力学有机结合的产物。经过30多年的研究,在理论上人们不再怀疑它的正确性,但是实验上至今尚没对这个理论给予验证。幸运的是,在量子引力为Tev能标的情况下,西欧核子研究中心（CERN）的新一代大型强子对撞机LHC（Large Hadron Collider）将能够平均每秒制造出一个微型黑洞。这样的微型黑洞产生时几乎立即蒸发,它们的存在只有通过黑洞的霍金辐射在最后垂死爆发才能观察到。这就为实验检验黑洞霍金辐射提供了一个新的可能性,进而使得对黑洞霍金辐射的研究再次成为理论物理研究的重点与热点问题。自从斯蒂芬·霍金（Stephen Hawking）在1974年发现黑洞并不是完全黑而是可以从视界发射热辐射以来,在过去的四分之一多个世纪里,人们已经用许多不同的方法对各类黑洞的量子热性质进行了大量的研究。但大多数研究黑洞霍金辐射的文献中,背景时空是固定不变的,没有考虑霍金辐射对背景时空的反作用。在该近似下,黑洞霍金辐射谱为纯热谱,这导致了黑洞信息丢失疑难和量子论幺正性破缺。为了准确描述黑洞量子热效应,必须考虑辐射粒子的自引力相... 

【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：147 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 引言
    1.1 量子隧穿与霍金辐射
    1.2 量子反常与霍金辐射
第二章 理论基础
    2.1 Kraus-Wilczek 量子隧穿与霍金辐射
    2.2 Parikh-Wilczek 量子隧穿与霍金辐射
        2.2.1 无质量粒子的量子隧穿辐射
        2.2.2 有质量粒子的量子隧穿辐射
    2.3 复路径积分与霍金辐射
    2.4 量子反常与霍金辐射
        2.4.1 规范反常与霍金辐射
        2.4.2 引力反常与霍金辐射
第三章 Kraus-Wilczek 量子隧穿与霍金辐射
第四章 Parikh-Wilczek 量子隧穿与霍金辐射
    4.1 BTZ 黑洞的量子隧穿辐射
    4.2 稳态黑洞的量子隧穿辐射
        4.2.1 Kerr 解的新形式及其量子隧穿辐射
        4.2.2 Kerr-Newman 解的新形式及其量子隧穿辐射
    4.3 含磁单极 de Sitter 黑洞的量子隧穿辐射
        4.3.1 事件视界处的量子隧穿辐射
        4.3.2 宇宙视界处的量子隧穿辐射
    4.4 高维黑洞的量子隧穿辐射
    4.5 小结与讨论
第五章 费米子的量子隧穿辐射
    5.1 稳态黑洞的费米隧穿辐射
        5.1.1 稳态 Kaluza-Klein 黑洞的费米隧穿辐射
        5.1.2 旋转 de Sitter 黑洞的费米隧穿辐射
    5.2 五维黑环解的费米隧穿辐射
        5.2.1 五维不带电黑环解的费米隧穿辐射
        5.2.2 五维带电黑环解的费米隧穿辐射
    5.3 非极端 D1-D5黑洞的费米隧穿辐射
    5.4 小结与讨论
第六章 量子反常与霍金辐射
    6.1 量子反常与 Anti-de Sitter 空间旋转黑洞的霍金辐射
        6.1.1 Anti-de Sitter 空间旋转 Kerr 黑洞的霍金辐射
        6.1.2 Anti-de Sitter 空间中旋转 Kerr-Newman 黑洞的霍金辐射
    6.2 量子反常与旋转 BTZ 黑洞的霍金辐射
    6.3 量子反常与 Dilaton 黑洞的霍金辐射
        6.3.1 球对称 Dilaton 黑洞的霍金辐射
        6.3.2 旋转 Kaluza-Klein 黑洞的霍金辐射
        6.3.3 旋转 Kerr-Sen 黑洞的霍金辐射
    6.4 量子反常与高维 de Sitter 黑洞的霍金辐射
        6.4.1 高维 Schwarzschild-de Sitter 黑洞的霍金辐射
        6.4.2 高维 Kerr-de Sitter 黑洞的霍金辐射
    6.5 小结与讨论
第七章 总结与展望
附录 A 时空的 ADM 分解
附录 B 费米隧穿模型中γ矩阵的选择
附录 C 协变反常与霍金辐射
附录 D 有效作用量与霍金辐射
参考文献
获得奖励与荣誉
完成论文目录
论文他引情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]黑洞理论的疑难与重要启示[J]. 赵峥.  自然杂志. 2006(04)
[2]霍金新解黑洞信息丢失之谜[J]. 蔡荣根.  科技潮. 2004(09)
[3]变加速直线运动黑洞中Weyl中微子的Hawking辐射[J]. 吴双清,曾瑜,蔡勖,闫沐霖.  物理学报. 2003(06)
[4]Kerr-Newman-De Sitter时空中的Dirac方程的退耦和分离变量[J]. 沈有根.  物理学报. 1985(09)
[5]Kerr-Newman-Kasuya时空中荷电荷磁Dirac粒子的Hawking辐射与内禀奇异区的热辐射[J]. 沈有根.  科学通报. 1984(07)



本文编号：3515466