黑洞時空中的似正規(guī)模研究
本文選題:似正規(guī)模 + 扁視界Kaluza-Klein黑洞; 參考:《復(fù)旦大學(xué)》2010年博士論文
【摘要】: 黑洞的似正規(guī)模一直是黑洞物理學(xué)研究的熱點(diǎn),它是指黑洞周圍的物質(zhì)場擾動波包在黑洞時空中演化的中期衰減行為,作為黑洞的“特征聲音”被認(rèn)為是直接探測黑洞存在的有力證據(jù),將在以后幾年的引力波實(shí)驗中被觀測到.對各種黑洞似正規(guī)模的深入研究和認(rèn)識,有利于我們通過引力波實(shí)驗探測黑洞的存在,能幫助我們在觀測上進(jìn)一步認(rèn)識黑洞的特性.除此以外, AdS黑洞時空的似正規(guī)模能夠在對偶共形場論中找到很好的解釋,被認(rèn)為是AdS/CFT對應(yīng)性的探針.更有一些研究試圖通過dS時空的似正規(guī)模和共形場論的關(guān)系來進(jìn)一步討論dS/CFT對應(yīng)性.另外一些研究將平坦空間中似正規(guī)模頻譜的實(shí)部與圈量子理論中的Barbero-Immirzi(BI)系數(shù)聯(lián)系起來,揭示黑洞經(jīng)典振動和其量子效應(yīng)之間的聯(lián)系.最近黑洞的似正規(guī)模還被用于提示黑洞相變.本文致力于通過數(shù)值方法研究某些特殊黑洞外部場擾動行為,以分析似正規(guī)模與背景黑洞特征參數(shù)的關(guān)系;分析動力學(xué)穩(wěn)定性與熱力學(xué)穩(wěn)定性之間的聯(lián)系;考慮吸積暗能量時周圍擾動場的影響,提出觀測暗能量的新方法;以及探討黑洞相變在似正規(guī)模中的印跡等問題. 本文分為三部分:第一部分是緒論,介紹似正規(guī)模的概念、研究意義和現(xiàn)狀,并介紹幾種常用的計算似正規(guī)模的數(shù)值方法;第二部分是本文的核心,采用數(shù)值方法研究了某些特殊黑洞的似正規(guī)模,包括荷電扁視界Kaluza-Klein黑洞(SqKK黑洞)時空的似正規(guī)模及其熱力學(xué)穩(wěn)定性、Godel宇宙中荷電扁視界Kaluza-Klein黑洞(SqKK-Godel黑洞)時空中的似正規(guī),F(xiàn)象、動態(tài)黑洞的似正規(guī)模與暗能量觀測的研究,以及黑洞相變及其在似正規(guī)模中的印跡的研究;第三部分是本文的總結(jié)與展望。 具體來說,在第一章中,簡單介紹了似正規(guī)模的概念、研究意義和現(xiàn)狀,并介紹了常用的幾種數(shù)值方法。 在第二章中,利用連續(xù)分?jǐn)?shù)方法研究了荷電扁視界Kaluza-Klein黑洞(SqKK黑洞)時空無質(zhì)量標(biāo)量場擾動的似正規(guī)模.發(fā)現(xiàn)似正規(guī)模頻譜能夠反映比熱容的不連續(xù)點(diǎn)。這說明反應(yīng)動力學(xué)擾動的似正規(guī)模頻譜與反應(yīng)熱力學(xué)穩(wěn)定性的Davies點(diǎn)之間的確存在關(guān)聯(lián). 在第三章中,研究了Godel時空中荷電壓扁視界Klauza-Klein黑洞(SqKK-Godel黑洞)的似正規(guī)模.發(fā)現(xiàn)由于宇宙的整體旋轉(zhuǎn),似正規(guī)模頻譜呈現(xiàn)與以往各向同性、均勻宇宙不同的性質(zhì).此外我們也考察了視界被壓扁的程度ρ0以及額外維度對似正規(guī)模的影響. 在第四章中,考慮被暗能量包裹的黑洞時空,發(fā)現(xiàn)由于黑洞吸積暗能量,黑洞自身的質(zhì)量隨時間發(fā)生改變.該動態(tài)時空的似正規(guī)模由于攜帶有暗能量狀態(tài)參數(shù)w的信息,能幫助我們判斷暗能量狀態(tài)參數(shù)是大于還是小于w=-1.隨著引力波探測手段的成熟,這將成為我們分析暗能量模型的有力工具. 在第五章中,研究了d維AdS荷電黑洞和AdS孤子外部荷電標(biāo)量場的擾動.發(fā)現(xiàn)與純標(biāo)量場擾動時衰減的似正規(guī)模不同,荷電標(biāo)量場的擾動在晚期出現(xiàn)增漲而非衰減的波形,這說明原來荷電AdS黑洞和AdS孤子背景開始變得不穩(wěn)定.這一現(xiàn)象發(fā)生的時刻正好和發(fā)現(xiàn)的荷電標(biāo)量場在該時空背景上凝聚的發(fā)生時刻吻合,反映了從原來的時空背景變成帶荷電標(biāo)量場毛的新時空的相變.但是在荷磁AdS孤子時空中我們卻發(fā)現(xiàn)了持續(xù)振蕩的波,這說明荷磁AdS孤子時空不同于荷電AdS孤子,在該時空不會發(fā)生標(biāo)量荷凝聚,其似正規(guī)模上沒有根本變化. 在第六章中我們對本文的工作進(jìn)行了總結(jié),并對后續(xù)研究進(jìn)行了展望.
[Abstract]:The quasi - positive scale of a black hole has been a hot spot in the research of black hole physics . It refers to the mid - term attenuation behavior of a matter - field perturbation wave in the black hole , which is regarded as a probe for direct detection of black holes .
The relationship between dynamic stability and thermodynamic stability was analyzed .
A new method for observing dark energy is proposed considering the influence of the surrounding disturbance field when the dark energy is absorbed .
and probes into the problems such as the imprinting of the black hole phase transition in the quasi - positive scale .
This paper is divided into three parts : the first part is the introduction , introduces the concept , the significance and the present situation of the quasi - positive scale , and introduces several commonly used numerical methods for calculating the quasi - positive scale ;
The second part is the core of this paper , using numerical method to study the quasi - positive scale of some special black holes , including the quasi - positive scale and its thermodynamic stability of Kaluza - Klein black hole in charge - electric flat - horizon , the quasi - positive - scale phenomenon of the Kaluza - Klein black hole in Godel Universe , the study of the quasi - positive scale of the dynamic black hole and the observation of dark energy , and the study of the black hole transformation and its imprint in the quasi - positive scale ;
The third part is the summary and prospect of this paper .
In the first chapter , the concept , significance and present situation of quasi - positive scale are briefly introduced , and several common numerical methods are introduced .
In chapter 2 , the quasi - positive scale of space - time zero - mass scalar field perturbation of the Kaluza - Klein black hole in charge - flat optic horizon is studied by using the continuous fractional method . It is found that the quasi - positive - scale spectrum can reflect the discontinuity point of the specific heat capacity . This shows that there is a correlation between the quasi - positive - scale spectrum of the reaction dynamics disturbance and the thermodynamic stability of the reaction .
In chapter 3 , the quasi - positive scale of the Klauza - Klein black hole in the air - to - charge voltage in Godel is studied . It is found that , due to the overall rotation of the universe , the quasi - positive - scale spectrum exhibits a different property than that of the conventional isotropic and homogeneous universe .
In chapter 4 , considering the space - time of a black hole surrounded by dark energy , it is found that the mass of the black hole itself changes over time due to the dark energy absorbed by the black hole , which can help us judge whether the dark energy state parameter is larger or less than w = -1 due to the information of the dark energy state parameter w . This will become a powerful tool for analyzing the dark energy model as the gravitational wave detection means is mature .
In the fifth chapter , the perturbation of the external charge scalar field of the d - dimension AdS charge black hole and the AdS soliton is studied . It is found that the disturbance of the charge scalar field becomes unstable at the later stage when it is disturbed by the scalar field .
In chapter 6 , we summarize the work of this paper and prospect the follow - up study .
【學(xué)位授予單位】:復(fù)旦大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2010
【分類號】:P145.8
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,本文編號:1922778
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