黑洞附近量子場的熱性質(zhì).pdf

1、本論文總結(jié)了作者三方面的工作：（1）討論了一般靜態(tài)球?qū)ΨQ黑洞附近量子場的熱力學(xué)性質(zhì)，研究了彎曲時(shí)空中修正后的Stefan-Boltzmann定律和其它的相關(guān)的熱力學(xué)量；（2）將廣義不確定關(guān)系用于黑洞附近量子場的熱力學(xué)性質(zhì)的討論；（3）研究了一般動(dòng)態(tài)球?qū)ΨQ黑洞的Hawking輻射。全文共分五章，第一章引言部分給出了作者工作的背景和相關(guān)理論的綜述，第二、三、四章是作者自己的工作，第五章是工作總結(jié)和對今后工作的展望。 第一方面的工作，

2、即第二章研究了一般靜態(tài)球?qū)ΨQ黑洞附近量子場的熱力學(xué)性質(zhì)。首先，建立零標(biāo)架，并計(jì)算出相關(guān)的旋系數(shù)以及Weyl張量的各個(gè)獨(dú)立分量，從而用Newman-Penrose的形式得到了任意自旋場的廣義的Teukolsky型主方程，并根據(jù)得到的廣義Teukolsky型主方程進(jìn)而求得一般球?qū)ΨQ靜態(tài)黑洞對于無質(zhì)量任意自旋場下的相關(guān)熵密度、能量密度、壓力和態(tài)方程的新的形式。這和在完全理想氣體下的熱平衡下得到的相關(guān)形式存在著不同，同時(shí)這種新的結(jié)果對于進(jìn)一步相

3、關(guān)的研究是很有意義的。 第二方面的工作，即第三章討論了廣義不確定關(guān)系對靜態(tài)球?qū)ΨQ黑洞附近量子場的熱力學(xué)量的影響。本文采用廣義不確定關(guān)系修正的態(tài)密度方程來研究一般球?qū)ΨQ靜態(tài)時(shí)空背景中黑洞視界附近無質(zhì)量共形不變標(biāo)量場（自旋）、中微子場（）、電磁場（）、無質(zhì)量Rarita-Schwinger場（）和引力場（）的熱力學(xué)量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)黑洞附近熵密度、能量密度和壓強(qiáng)公式除了具有與以前工作中出現(xiàn)的主導(dǎo)項(xiàng)之外，還具有依賴于自旋和最小距離尺度的大小

4、的附加項(xiàng)。本章的工作進(jìn)一步說明，在黑洞附近薄層區(qū)域內(nèi)，熱力學(xué)量中具有與自旋、最小距離尺度的大小相關(guān)的附加項(xiàng)在我們所討論的量子系統(tǒng)中是不能忽略的。 第三方面的工作，即第四章研究了一般動(dòng)態(tài)球?qū)ΨQ黑洞的Hawking輻射。首先，在一般動(dòng)態(tài)球?qū)ΨQ黑洞時(shí)空中，構(gòu)建了零標(biāo)架并計(jì)算得到了相關(guān)的旋系數(shù)，進(jìn)而將彎曲時(shí)空中描述輻射粒子的無源引力場、電磁場、Dirac場、Klein-Gordon場方程簡化處理為一個(gè)比較廣泛的廣義的Teukolsky型