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半经典近似与黑洞低频似正规模

黑洞扰动已经研究了很多年。众所周知,场扰动在黑洞时空背景中的演化主要分三个阶段:最初的扰动;似正常振荡阶段和指数衰减阶段。似正常振荡阶段的振荡频率和衰减时间被称为似正规模,与初始扰动无关,主要由黑洞的参数决定。似正规模的研究是黑洞物理学中重要且吸引人的方向。由于在不久的将来可能探测到引力波,黑洞的似正规模可能会成为黑洞存在的直接证据,正吸引更多的研究者投入其中。近几年,Anti-de Sitter与共形场对应以及膨胀宇宙的促使人们去研究de Sitter以及Anti-de Sitter时空背景中的似正规模。同时,尝试用半经典的方法去量子化黑洞面积也使得似正规模成为基础物理学的重要内容。许多方法被用来研究黑洞的似正规模:波动方程的时间数值演化方法;波动方程的时间积分方法;半经典近似方法;连分数方法。在本文中主要采用半经典近似方法去研究低频似正规模,如WKB近似方法和P(?)shl-Teller位势近似法。本学位论文安排如下:在第一  (本文共111页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

球对称黑洞时空中的似正规模

黑洞的似正规模在过去的几十年里已经成为相对论天体物理学研究的主题之一。由于波被扰动黑洞散射,使得不存在正规模振荡方式,取而代之的是似正规模,其频率的实数部分表示振荡的频率,虚数部分表示衰减的快慢。实际上,如果能被LIGO(激光干涉引力波观测台)探测到,似正规振荡能够提供黑洞存在的直接证据。论文首先介绍了黑洞似正规模的历史。接着介绍了研究黑洞似正规模的主要动机。此外,对计算黑洞似正规模的一些方法作了介绍。利用三阶WKB(Wentzel-Kramers-Brillouin)近似,计算了1+3维弦黑洞电磁扰动的似正规模频谱。结果显示,从高维紧致化所得到的参数对黑洞似正规复频率能够产生影响。也就是说,似正规频谱包含弦黑洞参数的信息。此外,利用有限差分法,给出了1+3维弦黑洞电磁扰动的似正规振荡图象。最后,用三阶WKB方法研究了有quintessence包围下的Schwarzschild黑洞引力扰动、电磁扰动和Dirac扰动的似正规模。对...  (本文共97页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中师范大学
华中师范大学

动态黑洞的霍金辐射与标量场方程的精确解

自从Hawking在1974年发现黑洞并不是完全黑的而是可以从视界发射热辐射以来,在过去的四分之一多个世纪里,人们已经用许多不同的方法对各种黑洞的量子热性质进行了大量的研究。但是多数研究主要集中在对稳(静)态黑洞热效应的考察之上。由于天体物理学上的一个黑洞实际上会向外发射辐射或吸积其周围的物质,因而它是动态的,随时间而演化的。因此研究动态黑洞的热性质就比稳态情形更加富有意义。但是研究动态黑洞Hawking蒸发的工具非常有限,传统的计算重整化能动张量的方法只适用于球对称情形,而且只能作近似处理,因而用途非常局限,难以用于其它更一般的情况。而赵峥教授建议的广义乌龟坐标变换法(GTCT)则与之不同,它可以用于对各种黑洞时空热性质的研究上,并且获得了很大的成功。但是就我们所知,在我们的工作出来以前,这个方法在研究动态Kerr(-Newman)黑洞和作加速运动的Kinnersley黑洞这两类时空中Dirac旋量粒子的Hawking辐射问题...  (本文共227页) 本文目录 | 阅读全文>>

清华大学
清华大学

星系团与黑洞高能天体物理过程研究

本论文研究了星系团和超大质量黑洞中的若干重要的高能天体过程。星系团中维里化的高温电离气体中的电子与宇宙微波背景辐射(CMB)光子发生Compton散射,从而改变CMB的能谱,这种被称为Sunyaev-Zel’dovich(SZ)效应的物理过程是研究宇宙学和星系团结构与演化的独特工具。我们研究了星系团中的磁场对于SZ效应的一种修正机制,称之为磁SZ效应。与经典SZ效应相比,磁SZ效应信号更强,空间分布更陡。结合X射线辐射和SZ谱观测,磁SZ效应可以限制星系团中的磁场强度,如A2163团中心磁场为~30μG。我们分析了WMAP卫星三年数据,对一个星系团样本找到了10σ显著性的SZ效应信号。SZ信号与X射线观测的共同数据拟合显示星系团内热气体(ICM)的分布在维里半径处存在外边界,这可能是星系团外缘存在维里化激波的证据。我们还确认了星系团中重子占总物质的比例低于宇宙均值。磁SZ效应和星系团ICM外部边界的存在将影响利用SZ效应测量宇宙...  (本文共130页) 本文目录 | 阅读全文>>

《中国科技奖励》2019年05期
中国科技奖励

掀起黑洞的“盖头”来

北京时间4月10日21点整,天文学家召开全球新闻发布会,在全球六地(比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、中国上海和台北、日本东京、美国华盛顿)同步公开首次直...  (本文共2页) 阅读全文>>

《声屏世界》2019年12期
声屏世界

设悬、祛魅与戏谑:黑洞照片的传播特征分析

黑洞照片在整个的传播过程中显示出独特的传播特性,在传播前期媒体进行了多轮预热报道,并通过设置悬念的方式来增加话题热度,传播过程中各大媒体对黑洞照片进行了祛魅报道,在传播方式...  (本文共3页) 阅读全文>>