廣義相對(duì)論的應(yīng)用:黑洞的霍金輻射與GPS導(dǎo)航
發(fā)布時(shí)間:2019-09-13 05:38
【摘要】:近年來大量的天文觀測表明宇宙正在加速膨脹,這說明了具有負(fù)壓強(qiáng)的暗能量成為了宇宙的主導(dǎo)成分。同時(shí)研究表明當(dāng)今的宇宙包含大約73%的暗能量、22.6%的暗物質(zhì)、4.4%的可見物質(zhì)及可以忽略不計(jì)的輻射。1915年愛因斯坦創(chuàng)建了廣義相對(duì)論,指出萬有引力是時(shí)空彎曲的表現(xiàn)。隨后物理學(xué)家們就開始運(yùn)用它研究天體運(yùn)動(dòng)、天體演化、宇宙演化、宇宙起源等各種天體物理問題。黑洞是一種暗物質(zhì),也是廣義相對(duì)論預(yù)言的天體。隨著引力和廣義相對(duì)論的相關(guān)理論逐步地建立起來,對(duì)暗能量和黑洞的研究已經(jīng)成為了物理學(xué)中最熱門的話題之一。 廣義相對(duì)論在實(shí)際生產(chǎn)和生活中的一個(gè)重要應(yīng)用就是現(xiàn)在已經(jīng)運(yùn)行的GPS等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),廣義相對(duì)論的效應(yīng)直接影響到GPS等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的測量精度。 本論文分為四個(gè)部分,首先簡單的介紹了廣義相對(duì)論與黑洞的聯(lián)系,黑洞的霍金輻射和黑洞熱力學(xué)四定律,以及Quintessence暗能量模型;其次,主要研究Quintessence背景下Schwarzschild黑洞的量子隧穿過程和黑洞遺跡的計(jì)算,并探討了暗能量的存在對(duì)黑洞遺跡熵所作的貢獻(xiàn)。另外,我們也在Quintessence背景下Schwarzschild引力場中研究GPS衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)情況,得到GPS衛(wèi)星的軌跡的相對(duì)論修正和GPS衛(wèi)星鐘相對(duì)修正,并討論了Quintessence暗能量的存在對(duì)GPS衛(wèi)星進(jìn)動(dòng)角的影響。 最后對(duì)整篇論文進(jìn)行總結(jié),并展望未來工作。
【圖文】:
圖2.1.視界處的輻射(a)黑洞輻射一個(gè)質(zhì)量為口:的粒子;(b)黑洞首先輻射一個(gè)質(zhì)量為碼的粒子,緊接著輻射另一個(gè)質(zhì)量為典的粒子。(2.3.3)式可知,粒子貫穿勢壘的概率r與作用量虛部S的關(guān)系為r一e一,ImS=e昭,(2.5.1)黑洞輻射一個(gè)質(zhì)量為co:的粒子隧穿幾率記為r(。:),令其嫡變?yōu)檎?=S:一S(s為未輻射粒子前黑洞的嫡),可得r(外)一e嶙;同樣黑洞輻射一質(zhì)量為碼的粒子隧穿幾率記為F(碼),令其嫡變?yōu)楹?凡一S,得r(碼)一e叭;但在輻射一個(gè)質(zhì)量為碼的粒子后,接連著輻射另一個(gè)質(zhì)量為峽的子,此時(shí)隧穿幾率記為r(叭}碼),令其嫡變?yōu)槎胍挥忠环,可得r(峽}碼)一e昭,;把黑洞在視界處輻射一個(gè)質(zhì)量為碼的粒子之后再輻射另一個(gè)質(zhì)為叭的粒子總過程的隧穿幾率記為F(。l,姚),其墑變?yōu)檎?2一凡一sl,得(碼,叭)一。昭12。如果。:=碼十姚,那么根據(jù)能量守恒和嫡守恒,瑟T二叭2=峪+戰(zhàn),,則有
GPS系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】:南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2011
【分類號(hào)】:P145.9;P228.4
本文編號(hào):2535613
【圖文】:
圖2.1.視界處的輻射(a)黑洞輻射一個(gè)質(zhì)量為口:的粒子;(b)黑洞首先輻射一個(gè)質(zhì)量為碼的粒子,緊接著輻射另一個(gè)質(zhì)量為典的粒子。(2.3.3)式可知,粒子貫穿勢壘的概率r與作用量虛部S的關(guān)系為r一e一,ImS=e昭,(2.5.1)黑洞輻射一個(gè)質(zhì)量為co:的粒子隧穿幾率記為r(。:),令其嫡變?yōu)檎?=S:一S(s為未輻射粒子前黑洞的嫡),可得r(外)一e嶙;同樣黑洞輻射一質(zhì)量為碼的粒子隧穿幾率記為F(碼),令其嫡變?yōu)楹?凡一S,得r(碼)一e叭;但在輻射一個(gè)質(zhì)量為碼的粒子后,接連著輻射另一個(gè)質(zhì)量為峽的子,此時(shí)隧穿幾率記為r(叭}碼),令其嫡變?yōu)槎胍挥忠环,可得r(峽}碼)一e昭,;把黑洞在視界處輻射一個(gè)質(zhì)量為碼的粒子之后再輻射另一個(gè)質(zhì)為叭的粒子總過程的隧穿幾率記為F(。l,姚),其墑變?yōu)檎?2一凡一sl,得(碼,叭)一。昭12。如果。:=碼十姚,那么根據(jù)能量守恒和嫡守恒,瑟T二叭2=峪+戰(zhàn),,則有
GPS系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】:南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2011
【分類號(hào)】:P145.9;P228.4
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):2535613
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