圈量子修正黑洞的霍金辐射

作     者：尹芬芬 

作者单位：湖南师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈松柏

授予年度：2013年

学科分类：07[理学] 070401[理学-天体物理] 070201[理学-理论物理] 0704[理学-天文学] 0702[理学-物理学] 

主      题：黑洞 霍金辐射 圈量子修正 霍金温度 高维时空 

摘      要：黑洞霍金辐射揭示了黑洞的一些时空特性和物理属性,因而它在物理学中占有非常重要的地位。圈量子修正理论也是近几十年来人们研究非常活跃的领域,因为它不依赖于特定的时空背景,能够很好地解决广义相对论中宇宙学和黑洞物理中的奇点问题。对圈量子修正理论的深入研究有助于人们加深对宇宙学和黑洞物理中一些基本问题的理解。本文就圈量子修正黑洞的灰度因子和霍金辐射进行了研究,主要的成果有： 一、圈量子修正对四维黑洞霍金辐射的影响。我们采用解析法近似求解在四维圈量子修正黑洞时空中的标量场方程,从而发现了圈量子修正对黑洞的吸收率|A|2、吸收截面σ和黑洞霍金辐射的亮度的影响。随着反弹半径κ的增加,黑洞的吸收率和吸收截面随之单调递增,但黑洞霍金辐射的亮度都随之单调减小。 二、圈量子修正对高维黑洞霍金辐射的影响。我们研究了高维圈量子修正黑洞时空及其膜上的霍金辐射。我们发现黑洞时空中和膜上的灰度因子取决于黑洞质量M、维数d以及反弹半径κ。灰度因子随着黑洞质量M的增加而单调递增,膜上的灰度因子的增长趋势更加明显。灰度因子随反弹半径的变化较为复杂。在五维黑洞时空中,当黑洞质量较大时,时空内和膜上的灰度因子随反弹半径κ的增加先减后增。随着质量M的逐渐减少,时空内和膜上的灰度因子最终都完全变为随反弹半径κ单调递增的函数。在时空维数d5时,时空中和膜上的灰度因子都有极小值,且这一极小值随着M的减小往左移。此外,我们也发现黑洞时空中和膜上霍金辐射的亮度也取决于黑洞质量M、维数d以及反弹半径κ。这些信息可以帮助我们能更多地认知额外维及圈量子修正的黑洞。