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黑洞量子效应的理论研究

作　者: 李文波
导　师: 徐立昕
学　校: 大连理工大学
专　业: 理论物理
关键词: 黑洞 Hawking辐射似正规棋量子化面积谱
分类号: P145.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文研究了黑洞的一些量子效应,包括Hawking辐射,似正规模以及黑洞的量子化。Hawking辐射和似正规模与引力波的探测有着密切关系,前者为后者提供理论指导,后者为前者提供实验论证。另外,黑洞的量子化在建立完备的量子引力中具有非常重要的作用,类似于氢原子的量子化在量子力学中的地位。因此,对黑洞的量子效应的研究有着巨大的理论意义。论文共分四个部分。第一部分主要介绍了经典黑洞的几何性质,主要包括无限红移面和视界,并重点讨论了Penrose图的基本特性。第二部分主要介绍了黑洞主要的量子效应的基本概念和计算方法。第三部分我们主要研究了在五维最小标准超引力下旋转带电Godel黑洞的Hawking辐射。通过使用衔接技术,我们计算出对应的吸收因子,分析了Godel黑洞的三个参数对吸收因子的影响。另外,我们获得产生超辐射的条件。第四部分我们根据最近对似正规模新的物理解释,研究了四维时空中近极端Schwarzschild-de Sitter黑洞的量子化。使用Kunstatter的方法,我们获得了黑洞的视界面积谱,发现它与最初Bekenstein对非极端黑洞面积谱的猜想完全相同。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
引言  8-9
1 经典黑洞的基本性质  9-18
  1.1 黑洞的历史  9-10
  1.2 黑洞的几何性质  10-15
    1.2.1 黑洞的无限红移面  10-11
    1.2.2 黑洞的视界  11
    1.2.3 时空的因果结构与Penrose图  11-15
  1.3 黑洞的动力学性质  15-16
  1.4 小结  16-18
2 黑洞的量子效应  18-32
  2.1 黑洞的Hawking辐射  18
  2.2 黑洞的似正规模  18-27
  2.3 黑洞的量子化  27-31
    2.3.1 引力量子化  27-29
    2.3.2 圈量子引力  29-30
    2.3.3 黑洞的量子化简介  30-31
  2.4 小结  31-32
3 旋转带电Godel黑洞的量子辐射  32-45
  3.1 旋转带电Godel黑洞的精确解  32-34
  3.2 解析求解辐射的波动方程  34-38
  3.3 旋转带电Godel黑洞的灰体因子  38-42
  3.4 近极端旋转带电Godel黑洞的灰体因子  42-44
  3.5 小结  44-45
4 近极端黑洞视界面积的量子化  45-53
  4.1 似正规模新的物理解释  45-47
  4.2 近极端Schwarzschild-de Sitter黑洞的似正规模  47-50
  4.3 近极端Schwarzschild-de Sitter黑洞视界面积的量子化  50-52
  4.4 小结  52-53
结论  53-54
参考文献  54-60
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  60-61
致谢  61-63

黑洞量子效应的理论研究

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