【摘要】：在平坦(flat)和反德西特(Anti-de Sitter)時(shí)空中,本文分別求出了三階Lovelock靜態(tài)黑洞解并計(jì)算了黑洞的質(zhì)量,溫度和熵。取Gauss-Bonnet和三階Lovelock項(xiàng)的特殊系數(shù),繼而得到了在兩種時(shí)空中特殊的黑洞解。根據(jù)這兩個(gè)特殊解,分別在Gauss-Bonnet項(xiàng)的系數(shù)為正值(α20)和負(fù)值(a20)的兩種情況下對(duì)黑洞進(jìn)行了熱力學(xué)分析。對(duì)于平坦時(shí)空的三階Lovelock黑洞,我們基于哈密頓-雅克比方法求出了在七維時(shí)空的黑洞的溫度和熵的修正。對(duì)于正的常曲率超曲面,即k=1,當(dāng)α20在七,八和九維時(shí)空中的黑洞存在一個(gè)中間穩(wěn)定相。而在更高維時(shí)空,不存在黑洞解。當(dāng)a20,在系數(shù)取不同值時(shí)黑洞存在內(nèi)外兩個(gè)視界,極端黑洞或者裸奇點(diǎn)。而對(duì)于負(fù)的常曲率超曲面,即k=-1,在α20和a20的兩種情況下都不存在黑洞解。 對(duì)于反德西特時(shí)空的三階Lovelock黑洞,存在三種不同的視界結(jié)構(gòu)k=0,±1。當(dāng)k=-1,取a20的黑洞在整個(gè)區(qū)域都是熱力學(xué)穩(wěn)定的,而黑洞(a20)存在一個(gè)中間不穩(wěn)定相。對(duì)于正的常曲率超曲面,即k=1,七維時(shí)空的黑洞(a20)存在一個(gè)中間不穩(wěn)定相；在八維時(shí)空,當(dāng)|α2|小于某一個(gè)值時(shí),黑洞存在兩個(gè)熱力學(xué)不穩(wěn)定區(qū)域。這與更高維時(shí)空的熱力學(xué)穩(wěn)定性區(qū)域是相類似的。對(duì)于a2O,在系數(shù)較小時(shí),球形的七維黑洞存在一個(gè)中間不穩(wěn)定相,而在系數(shù)較大時(shí),黑洞則全局穩(wěn)定。而在更高維時(shí)空,黑洞都存在一個(gè)中間不穩(wěn)定相。另外,黑洞的熱力學(xué)性質(zhì)和守恒量在k=0時(shí)都不依賴于Lovelock系數(shù)并且退化到了廣義相對(duì)論的情形。 由于Lovelock引力運(yùn)動(dòng)方程的高度非線性,很難獲得黑洞轉(zhuǎn)動(dòng)解的簡潔表達(dá)形式。通過在一個(gè)靜態(tài)的系統(tǒng)中引入一個(gè)小的角動(dòng)量,我們可以來研究緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的Lovelock黑洞,并且發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)方程的tφ分量涉及函數(shù)g(r)和c(r)。此外,電磁場(chǎng)張量的非對(duì)角分量與函數(shù)c(r)有關(guān)。在考慮作用量具體表達(dá)式,最終得到帶電的Gauss-Bonnet緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)黑洞的解析解；并且應(yīng)用這一方法得到不帶電和帶電的三階Lovelock黑洞的緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)解。隨后分別計(jì)算了Gauss-Bonnet和三階Lovelock黑洞的角動(dòng)量,磁偶極矩和磁旋回比率,發(fā)現(xiàn)這些高階導(dǎo)數(shù)曲率項(xiàng)并不影響黑洞的磁旋回比率。另外,如考慮Lovelock作用量的更多相關(guān)項(xiàng),想要通過運(yùn)動(dòng)方程求解緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)解是非常困難的。但是通過作用量直接變分,得到了在平坦時(shí)空中的Gauss-Bonnet黑洞的緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)解。我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)黑洞的轉(zhuǎn)動(dòng)不是非常緩慢的時(shí)候,黑洞的視界和無限紅移面不再重合。
[Abstract]:In the flat (flat) and Anti-de Sitter spacetime, the third-order Lovelock static black hole solution is obtained and the mass, temperature and entropy of the black hole are calculated. By taking the special coefficients of Gauss-Bonnet and third-order Lovelock terms, we obtain the special solutions of black holes in two kinds of space-time. According to these two special solutions, the thermodynamic analysis of the black hole is carried out under the condition that the coefficients of the Gauss-Bonnet term are positive (偽 20) and negative (a 20), respectively. For the third-order Lovelock black hole with flat spacetime, the temperature and entropy of the black hole in 7-dimensional spacetime are modified based on the Hamilton-Jacobian method. For a positive hypersurface of constant curvature, that is, KG 1, there is an intermediate stable phase for a black hole with 偽 20 in seven, eight, and nine dimensional spacetime. In higher dimensional spacetime, there is no black hole solution. When a 20, the black hole exists inside and outside two event limits, extreme black hole or bare singularity when the coefficient is different. However, for negative hypersurfaces of constant curvature, that is, KG -1, there is no black hole solution in the case of 偽 20 and a 20. For the third-order Lovelock black hole in anti-de Sitte spacetime, there are three different event horizon structures K0, 鹵1. The black hole (a20) is thermodynamically stable in the whole region, and the black hole (a20) has an intermediate unstable phase. For the positive hypersurface of constant curvature, that is, the black hole (a20) of KG 1, 7 dimensional spacetime, there is an intermediate unstable phase, and in 8 dimensional spacetime, when 偽 2 is less than a certain value, the black hole has two thermodynamically unstable regions. This is similar to the region of thermodynamic stability of higher dimensional spacetime. For a _ 2O, there is an intermediate unstable phase in the spherical seven-dimensional black hole when the coefficient is small, but when the coefficient is large, the black hole is globally stable. In higher dimensional spacetime, black holes have an intermediate unstable phase. In addition, the thermodynamic properties and conserved quantities of black holes are independent of Lovelock coefficients and degenerate to the case of general relativity when k = 0. Because of the high nonlinearity of the Lovelock equation of gravitational motion, it is difficult to obtain the simple expression of the black hole rotational solution. By introducing a small angular momentum into a static system, we can study the slowly rotating Lovelock black hole and find that the t 蠁 component of the equation of motion involves functions g (r) and c (r). In addition, the non-diagonal component of the electromagnetic field Zhang Liang is related to the function c (r). The analytical solution of the charged Gauss-Bonnet slowly rotating black hole is obtained by considering the concrete expression of the action quantity, and the slow rotation solution of the uncharged and charged third-order Lovelock black hole is obtained by using this method. Then the angular momentum, magnetic dipole moment and magnetic cycle ratio of Gauss-Bonnet black hole and third-order Lovelock black hole are calculated respectively. It is found that these higher-order derivative curvature terms do not affect the magnetic cycle ratio of black hole. In addition, it is very difficult to solve the slow rotation solution by the equation of motion if we consider more related terms of the Lovelock action. However, the slow rotation of Gauss-Bonnet black hole in flat spacetime is obtained by direct variation. We find that the event horizon of the black hole and the infinite redshift surface no longer coincide when the rotation of the black hole is not very slow.
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：P145.8

【共引文獻(xiàn)】

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1 趙崢;桂元星;劉遼;;黑洞熱輻射和內(nèi)稟奇異區(qū)的溫度[J];北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1983年01期

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4 趙崢,朱建陽;黑洞熵應(yīng)該滿足能斯特定理[J];北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1998年04期

5 程素君,趙崢;勻加速直線運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)態(tài)Kerr黑洞的熱性質(zhì)[J];北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1999年01期

6 劉文彪;Reissner-Nordstrom黑洞與面積定理[J];北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1999年03期

7 高長軍,趙崢;用膜模型計(jì)算Schwarzschild -de Sitter黑洞的熵[J];北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年03期

8 劉文彪,趙崢;非熱平衡Reissner-Nordstrom-de Sitter黑洞的熵[J];北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年05期

9 劉文彪,賀晗;用brick-wall方法計(jì)算黑洞熵的再討論[J];北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2001年03期

10 賀晗,趙崢;勻加速直線運(yùn)動(dòng)黑洞的熵[J];北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年01期

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2 李翔;;黑洞會(huì)完全蒸發(fā)嗎?[A];黑洞物理研討會(huì)論文集[C];2002年

3 ;On Diffeomorphism Invariance and Black Hole Mass Formula[A];Fields, Gravity and Multisymplectic Structures--Proceedings of CCAST (World Laboratory) Workshop[C];2001年

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3 陳德友;黑洞霍金輻射、對(duì)偶性及相關(guān)問題的研究[D];電子科技大學(xué);2011年

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5 史旺林;非對(duì)稱磁場(chǎng)重聯(lián)的Cluster數(shù)值分析及一個(gè)宇宙線源模式[D];中國科學(xué)院研究生院（空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心）;2005年

6 賀鋒;關(guān)于黑洞熵和穿越蟲洞的一些研究[D];北京師范大學(xué);2002年

7 郭廣海;彎曲時(shí)空中的標(biāo)量場(chǎng)[D];大連理工大學(xué);2005年

8 高長軍;黑洞熵、黑洞的de Broglie-Bohm量子化及Quintessence宇宙學(xué)[D];中國科學(xué)院研究生院（上海天文臺(tái)）;2003年

9 常加峰;半經(jīng)典近似與黑洞低頻似正規(guī)模[D];中國科學(xué)院研究生院（上海天文臺(tái)）;2006年

10 劉文彪;用brick-wall方法計(jì)算黑洞熵及其相關(guān)問題的研究[D];北京師范大學(xué);2000年

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4 彭家輝;宇宙學(xué)中的霍金輻射[D];上海師范大學(xué);2011年

5 丁少航;廣義相對(duì)論的應(yīng)用：黑洞的霍金輻射與GPS導(dǎo)航[D];南昌大學(xué);2011年

6 況小梅;引力的全息性質(zhì)及其相關(guān)問題的研究[D];南昌大學(xué);2011年

7 賈冬燕;DBI-AdS時(shí)空中黑洞的熱力學(xué)[D];寧波大學(xué);2010年

8 于添翼;類Lifshitz引力的Lovelock修正[D];寧波大學(xué);2011年

9 陳松柏;穩(wěn)態(tài)黑洞的二級(jí)相變[D];湖南師范大學(xué);2002年

10 李子敬;黑洞熱力學(xué)與η-ξ時(shí)空[D];大連理工大學(xué);2005年

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本文編號(hào)：2189479