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作者：罗智西华师范大学

学位级别：硕士

二十世纪初期,广义相对论被爱因斯坦开创性地建立了,在这一理论中,引力场可以通过几何曲率描述,从此人们对于时空的认知有了飞跃性的改变。广义相对论预言了黑洞这一宇宙中最为特殊的天体,黑洞照片证实了黑洞的确存在。随着霍金、贝肯... 详细信息

二十世纪初期,广义相对论被爱因斯坦开创性地建立了,在这一理论中,引力场可以通过几何曲率描述,从此人们对于时空的认知有了飞跃性的改变。广义相对论预言了黑洞这一宇宙中最为特殊的天体,黑洞照片证实了黑洞的确存在。随着霍金、贝肯斯坦和彭罗斯等人对黑洞的研究,人们发现黑洞可以用来沟通广义相对论、量子力学和热力学。霍金在考虑到量子效应后,发现黑洞并不是全黑的,而是作为一个黑体发出辐射,并且有它自己的熵。但当前人们仍然没有能创建一个完整的量子引力理论。量子引力理论的研究是当前物理学中的前沿问题之一,其有效模型主要有洛伦兹不变性破缺和广义测不准原理两种。本论文利用洛伦兹不变性破缺下的变形色散关系,研究了一类稳态轴对称黑洞的费米子隧穿辐射,讨论黑洞热力学性质的改变。在本文第一章引言部分,我们对引力理论、经典黑洞和黑洞热力学进行了简要介绍。第二章我们回顾了平直时空和史瓦西时空下的引力微扰主方程,总结了如何使用Mathematica软件通过WKB法、Horowitz-Hubeny法和矩阵法求解黑洞的似正规模。第三章介绍了引力的修正理论,回顾了洛伦兹不变性破缺下的哈密顿-雅各比方程,得到了描述弯曲时空中费米子的动力学方程。在第四章,我们进一步研究了一类稳态轴对称黑洞的费米子隧穿辐射和在黑洞视界处的热力学性质,并且讨论了色散关系对于黑洞热力学的影响。我们发现霍金温度和黑洞熵需要一定的改变,而这将使黑洞的辐射蒸发变快。有趣的是,与GMGHS黑洞、Demianski-Newman黑洞和Kerr-NUT黑洞相比,旋转带电的EMDA黑洞的修正霍金温度和黑洞熵不仅与修正参数和粒子质量有关,而且与角度参数有关。

关键词：费米子隧穿辐射洛伦兹不变性破缺黑洞热力学微扰法

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利用近距离牛顿反平方定律实验探索洛伦兹不变性破缺效应

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科学通报 2015年第34期60卷 3278-3286页

作者：邵成刚陈亚芬谈玉杰华中科技大学物理学院基本物理量测量教育部重点实验室武汉430074

回顾了利用近距离引力实验探索洛伦兹不变性破缺效应的现状,并展望了其发展趋势.引力与物质的耦合极其微弱,近距离下牛顿反平方定律的实验检验是探索引力现象对广义相对论偏离的常用方法之一,其实验检验的基本原理是通过测量密度较大的... 详细信息

回顾了利用近距离引力实验探索洛伦兹不变性破缺效应的现状,并展望了其发展趋势.引力与物质的耦合极其微弱,近距离下牛顿反平方定律的实验检验是探索引力现象对广义相对论偏离的常用方法之一,其实验检验的基本原理是通过测量密度较大的2块薄金属片之间的引力相互作用随间距的变化,判断其是否满足牛顿反平方定律.在探索洛伦兹不变性破缺方面,通过测量2块薄金属片之间的非牛顿力的恒星时变化,可以检验标准模型拓展(SME)中包含黎曼曲率2次耦合的洛伦兹对称性破缺参数.分析表明近距离引力实验中,由于洛伦兹不变性破缺,2块有限平板间的非牛顿引力由边缘效应主导,尽管如此,现有的近距离引力实验对洛伦兹不变性破缺系数的限制仍能达到10?8 m2的水平.

关键词：引力实验牛顿反平方定律标准模型拓展(SME) 洛伦兹不变性破缺

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用Cosmography限制洛伦兹不变性破缺

用Cosmography限制洛伦兹不变性破缺

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作者：邹晓博北京理工大学

学位级别：硕士

洛伦兹不变性是相对论和粒子物理标准模型的基础。作为狭义相对论的基本假设,洛伦兹不变性要求物理规律不随参考系变化而变化;洛伦兹不变性是粒子物理基本定理CPT定理的假设之一。众所周知,相对论在太阳系尺度得到了精确检验,比如引力... 详细信息

洛伦兹不变性是相对论和粒子物理标准模型的基础。作为狭义相对论的基本假设,洛伦兹不变性要求物理规律不随参考系变化而变化;洛伦兹不变性是粒子物理基本定理CPT定理的假设之一。众所周知,相对论在太阳系尺度得到了精确检验,比如引力红移、光线弯曲、水星进动等等。粒子物理标准模型也在GeV-TeV的能标得到了LHC等加速器众多事例的高精度验证。然而,多种理论会破坏洛伦兹不变性,比如在一些量子引力理论中时空的连续性被破坏,此时洛伦兹不变性被破坏。因此,通过实验与观测检验洛伦兹不变性是否有效就成为重要的研究课题。洛伦兹不变性破缺可能会改变光子的色散关系。相应的,光速不再是常数,而变为与自身能量相关的。这种量子色散关系对光子速度的影响很小,一般很难测量。相距我们非常遥远的伽马暴提供了检验光子量子色散关系可能的探针,因为宇宙学距离放大了微弱的量子色散效应,从而使之可能被观测检验。在使用观测数据限制洛伦兹不变性破缺时,需要知道宇宙膨胀的信息。若使用具体的宇宙学模型来描述宇宙膨胀,我们据此限制洛伦兹不变性得到的结论是依赖于所假定的模型的。也就是说,仅仅通过假定少量宇宙学模型得到的结论不一定可靠且不能保证其普遍性。Cosmography仅仅建立在宇宙学原理的假设之上,无需给定宇宙的组分和具体的引力理论,是不依赖于具体宇宙学模型来描述宇宙膨胀的有力手段。因此,使用观测数据通过cosmography而非假定具体宇宙学模型来限制洛伦兹不变性破缺,得到的结论足够可靠,且具有普遍性。在本文中,我们使用不同伽马暴光子到达地球的时间差的观测数据,以及超新星、重子声波振荡的观测数据,对洛伦兹不变性破缺进行了限制。其中,我们没有假定具体的宇宙学模型,而是使用cosmography来描述宇宙膨胀。值得指出的是,我们使用了马尔科夫链蒙特卡洛方法来进行数据拟合。我们的结果表明,现有的观测数据显示有微弱的洛伦兹不变性破缺的可能迹象。

关键词：洛伦兹不变性破缺伽马暴马尔科夫链蒙特卡洛

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