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Kerr解的新形式及其隧穿辐射

物理学报 2006年第9期55卷 4428-4432页

作者：蒋青权吴双清华中师范大学物理科学与技术学院西华师范大学理论物理研究所南充637002

Parikh最近将黑洞辐射视为半经典的隧穿过程,在考虑了自引力相互作用后,得出静态球对称Schwarzschild和Reissner-Nordstrm黑洞的辐射谱不是纯热谱.采用Doran给出的Kerr黑洞解的新形式,将Parikh的工作推广到Kerr黑洞,研究转动黑洞的隧穿... 详细信息

Parikh最近将黑洞辐射视为半经典的隧穿过程,在考虑了自引力相互作用后,得出静态球对称Schwarzschild和Reissner-Nordstrm黑洞的辐射谱不是纯热谱.采用Doran给出的Kerr黑洞解的新形式,将Parikh的工作推广到Kerr黑洞,研究转动黑洞的隧穿辐射,得到了修正的辐射谱,它与黑洞的Bekenstein-Hawking熵变有关,不是纯热谱,但满足量子力学中的幺正性原理.

关键词： Kerr黑洞隧穿辐射自引力修正 Bekenstein—Hawking 熵

关于Kerr-Sen黑洞隧穿辐射的新改进研究

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中国科学：物理学、力学、天文学 2018年第6期48卷 70-77页

作者：赵欢吴双清吴迪西华师范大学物理与空间科学学院南充637002 湖南师范大学物理与信息科学学院长沙410081

本文首先采用Euler-Lagrange变分原理,由有质量带电粒子的经典作用量出发,在一般(非拖曳)坐标系下对Kerr-Sen转动黑洞中的类时和类光测地线方程作了新的统一推导,然后采用Parikh-Wilczek建议的半经典隧穿方法,对有质量带电粒子在Kerr-Se... 详细信息

本文首先采用Euler-Lagrange变分原理,由有质量带电粒子的经典作用量出发,在一般(非拖曳)坐标系下对Kerr-Sen转动黑洞中的类时和类光测地线方程作了新的统一推导,然后采用Parikh-Wilczek建议的半经典隧穿方法,对有质量带电粒子在Kerr-Sen黑洞视界附近的隧穿辐射重新做了研究,并给出了其隧穿几率.研究表明该转动黑洞的隧穿辐射不再局限于使用拖曳坐标系.

关键词： Kerr-Sen黑洞测地线方程隧穿辐射

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Kerr黑洞隧穿辐射的新处理

中国科学：物理学、力学、天文学 2013年第2期43卷 115-121页

作者：吴迪蒋青权吴双清张蕾张礼梅西华师范大学物理与电子信息学院南充637002

自2000年Parikh和Wilczek采用半经典隧穿图像研究了静态球对称黑洞的Hawking辐射之后,其工作受到了极大的关注并被推广到各种情形.但是在几乎所有后来的工作中,存在两个重要的缺陷:(1)与无质量粒子的情形不同的是,对有质量粒子的测地线... 详细信息

自2000年Parikh和Wilczek采用半经典隧穿图像研究了静态球对称黑洞的Hawking辐射之后,其工作受到了极大的关注并被推广到各种情形.但是在几乎所有后来的工作中,存在两个重要的缺陷:(1)与无质量粒子的情形不同的是,对有质量粒子的测地线方程采用了不同的、而且非常牵强的推导方法;(2)对转动黑洞的隧穿辐射处理需要在拖曳坐标系中进行分析.本文采用新的思路对Kerr黑洞隧穿辐射重新作了研究,即利用Lagrange分析方法对Kerr黑洞中的有质量粒子和无质量粒子的测地线运动作了自洽的、统一的、新的处理,同时克服了上述两个重大缺陷,使得Parikh-Wilczek方法更加完善.

关键词： Kerr黑洞隧穿辐射测地线方程

具有整体单极子的Barriola-Vilenkin黑洞的量子隧穿辐射

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云南大学学报（自然科学版） 2005年第6期27卷 471-474页

作者：刘门全杨树政西华师范大学理论物理研究所四川南充637002

利用量子隧穿辐射理论计算出具有整体单极子的Barriola-Vilenkin黑洞的热辐射谱,发现量子隧穿辐射谱与Bekenstein-Hawking熵有关,不再是严格的纯热谱,在忽略二次项时与已知的Hawking辐射结果完全一致,并用数值方法比较了两者差异.

关键词：整体单极子黑洞隧穿辐射 Bekenstein—Hawking熵

Dilaton-Maxwell黑洞的量子隧穿辐射(英文)

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内蒙古大学学报（自然科学版） 2007年第1期38卷 31-34页

作者：张洁刘门全杨树政西华师范大学理论物理研究所四川南充637002

对静态球对称的Dilaton-Maxwell黑洞霍金辐射的隧穿过程进行了简单直接的推导,因为推导过程中强调了能量守恒定律,故精确的辐射谱不再是纯热的.当考虑特殊情况时,所得的结果与已知的Schwarzschild隧穿辐射谱一致.

关键词： Dilaton—Maxwell黑洞隧穿辐射能量守恒

一般静态球对称黑洞的Hawking隧穿辐射

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郑州大学学报（理学版） 2009年第3期41卷 50-53,58页

作者：孟一凡孟庆苗菏泽学院网络中心山东菏泽274015 菏泽学院物理系山东菏泽274015

运用Parikh-Wilczek的量子隧穿模型和黑洞热力学第一定律研究一般静态球对称黑洞的Hawking辐射,得到了静止质量为零和不为零的粒子穿过黑洞事件视界的出射率具有完全相同的函数形式,发现粒子的量子隧穿辐射谱与黑洞的Bekenstein-Hawkin... 详细信息

运用Parikh-Wilczek的量子隧穿模型和黑洞热力学第一定律研究一般静态球对称黑洞的Hawking辐射,得到了静止质量为零和不为零的粒子穿过黑洞事件视界的出射率具有完全相同的函数形式,发现粒子的量子隧穿辐射谱与黑洞的Bekenstein-Hawking熵变有关,辐射谱不再是严格的纯热谱.

关键词：一般静态球对称黑洞 Painlev埁坐标系黑洞热力学第一定律隧穿辐射

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五维双转动黑洞隧穿辐射

五维双转动黑洞隧穿辐射

作者：陈冬梅西华师范大学

学位级别：硕士

从霍金辐射的发现至今,人们对于黑洞的了解逐渐丰富起来,黑洞不再是经典物理中一个连光都无法逃脱的没有生命的巨大天体,要从量子理论的角度去了解黑洞,要在相对论的基础上去研究黑洞,霍金就是从这两方面出发严格证明了黑洞中粒子能够... 详细信息

从霍金辐射的发现至今,人们对于黑洞的了解逐渐丰富起来,黑洞不再是经典物理中一个连光都无法逃脱的没有生命的巨大天体,要从量子理论的角度去了解黑洞,要在相对论的基础上去研究黑洞,霍金就是从这两方面出发严格证明了黑洞中粒子能够辐射出来且粒子的辐射谱是黑体辐射谱,从此黑洞就具有了热性质,黑洞热力学快速的发展起来了。要研究黑洞的霍金辐射离不开粒子的测地线,测地线方程的不同将会直接影响到计算粒子隧穿几率的复杂程度,因此这是一个非常重要的问题。本文中求测地线的方法是借鉴了吴迪等人提出的,通过Euler-Lagrange变分原理得到的三个守恒积分常数和黑洞时空背景下粒子的四速度归一化条件得到的Hamiltonian（将其看作与运动相关的常数）联立得到了粒子（有质量粒子和无质量粒子）统一且自洽的测地线方程,弥补了之前工作中的不足。黑洞线元的选择,在BoyerLindquist坐标下的黑洞存在奇异性,不满足在整个黑洞时空运用,因此需要对线元进行适当的坐标变换,变换后得到的类Painlev（?）-Gullstrand形式黑洞度规新形式就很好的解决了这一弊端。对转动黑洞的研究一直以来都是在拖曳坐标系中进行的,但是广义协变性表明了物理规律的表达式不会受到坐标系的限制,在任何坐标系下都应该保持其形式一致,粒子的霍金辐射是量子效应,是普遍适用的,所以有理由相信对于转动黑洞粒子辐射的研究在一般坐标系中得到的结论和拖曳坐标系中得到的结论是一致的,对转动黑洞的研究打破了仅限拖曳坐标系的局限。本文将上述方法应用到五维双转动Myers-Perry黑洞,计算得到了该时空背景下有质量粒子的隧穿几率。首先利用坐标变换得到五维双转动Myers-Perry黑洞的度规新形式,然后通过变分原理作用在粒子的Lagrangian作用量推导出在一般坐标系下粒子的统一且自洽的测地线方程,并且计算粒子在视界面处的渐进行为,之后又在拖曳坐标系下用类似的办法得到粒子的测地线方程和渐进行为。最后通过Parikh-Wilczek半经典隧穿图像方法研究五维双转动Myers-Perry黑洞背景下的粒子隧穿几率。结论表明粒子的隧穿几率与黑洞的Bekenstein-Hawking熵变有关。

关键词：霍金辐射双转动Myers-Perry黑洞隧穿辐射测地线方程

ANVZ协变量方法对高维黑洞隧穿辐射的研究

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ANVZ协变量方法对高维黑洞隧穿辐射的研究

作者：丁聪沈阳师范大学

学位级别：硕士

本文采用Angheben-Nadalini-Vanzo-Zerbini(ANVZ)协变量的方法来研究高维轴对称黑洞的隧穿辐射。由于轴对称黑洞的时空存在着坐标系的拖曳效应,因而一个合理的物理图像应该在拖曳坐标系中进行描述。因此我们对转动黑洞进行拖曳坐标变换... 详细信息

本文采用Angheben-Nadalini-Vanzo-Zerbini(ANVZ)协变量的方法来研究高维轴对称黑洞的隧穿辐射。由于轴对称黑洞的时空存在着坐标系的拖曳效应,因而一个合理的物理图像应该在拖曳坐标系中进行描述。因此我们对转动黑洞进行拖曳坐标变换。通过求解Hamilton–Jacobi方程,分离变量的方法,得到隧穿粒子所满足的径向运动方程。采用近视界近似以及恰当的纯空间的距离,最后得到了黑洞的隧穿率以及霍金辐射的温度。值得强调的的是,该方法最终得到了协变量的结果。目前ANVZ协变量方法在静态及稳态黑洞的隧穿辐射的研究中得到了广泛应用,但尚未见到相关文献运用ANVZ协变量的方法研究高维转动黑洞隧穿辐射的相关报道。因此,本文的创新之处在于:将ANVZ协变量的方法推广到Black-Plane,修正的史瓦西黑洞,五维Kerr-G?del黑洞以及旋转的Myers-Perry黑洞的隧穿辐射研究当中,并且得到了正确的隧穿率以及霍金温度。经过验证,此结论与其他方法所得结果一致。本文第一章,介绍黑洞隧穿辐射的研究背景以及黑洞隧穿辐射的研究方法,包括Parikh和Wilczek的量子隧穿方法(零测地线方法)、Hamilton–Jacobi方法以及改进的Hamilton–Jacobi方法即ANVZ协变量方法。第二章,运用ANVZ协变量的方法来研究Black-Plane和修正的史瓦西黑洞的隧穿辐射,主要采用两种不同的坐标,对修正的史瓦西黑洞的隧穿辐射进行研究,从而充分证实了ANVZ方法的协变性。第三章,应用ANVZ方法来研究五维哥德尔黑洞,转动Myers-Perry黑洞的隧穿辐射,并考虑粒子自引力的相互作用,对Myers-Perry黑洞隧穿辐射进行修正。最后,在以上理论研究的基础上,对本文进行总结和展望。总之,运用ANVZ协变量方法,得到了黑洞隧穿率以及霍金温度的协变量的结果,并且,考虑反作用对隧穿辐射的影响,结果表明,黑洞的隧穿率与黑洞Bekenstein-Hawking熵有关。

关键词： ANVZ协变量方法 Hamilton-Jacobi方法隧穿辐射 Myers-Perry黑洞 Black-Plane哥德尔黑洞

Kerr-Newman-Kasuya双荷黑洞隧穿辐射的改进新研究

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西华师范大学学报（自然科学版） 2021年第1期42卷 42-47页

作者：冯相栏蒋青权西华师范大学物理与空间科学学院四川南充637009

本文首先通过坐标变换得到了新的Kerr-Newman-Kasuya双荷黑洞解形式。然后运用Euler-Lagrange变分原理,在一般坐标系下对Kerr-Newman-Kasuya双荷黑洞的类时和类光测地线方程作了新的统一推导,并利用Parikh-Wilczek建议的半经典隧穿方法... 详细信息

本文首先通过坐标变换得到了新的Kerr-Newman-Kasuya双荷黑洞解形式。然后运用Euler-Lagrange变分原理,在一般坐标系下对Kerr-Newman-Kasuya双荷黑洞的类时和类光测地线方程作了新的统一推导,并利用Parikh-Wilczek建议的半经典隧穿方法,对有质量带电粒子在Kerr-Newman-Kasuya双荷黑洞视界附近的隧穿辐射作了新的研究,通过计算得到其隧穿几率。研究表明Kerr-Newman-Kasuya双荷黑洞这一类转动黑洞的隧穿辐射可以在一般坐标系下进行分析。

关键词： Kerr-Newman-Kasuya双荷黑洞隧穿辐射度规新形式测地线方程隧穿几率