黑洞熱力學(xué)的建立揭示了黑洞物理與量子理論、統(tǒng)計物理、熱力學(xué)等諸多學(xué)科有著密切的聯(lián)系。因此,對黑洞熱力學(xué)的一些基本性質(zhì)的深入研究具有重要的理論意義。本文就當(dāng)前引力學(xué)界所關(guān)心的Hawking輻射、Horava-Lifshitz理論中的黑洞相變和熱力學(xué)第一定律等問題進(jìn)行了深入細(xì)致的研究,完成了如下工作： 第一,印度學(xué)者Rabin Banerjee等人在Hamilton-Jacobi方法的框架內(nèi),研究了一般靜態(tài)球?qū)ΨQ黑洞的Hawking溫度。利用維數(shù)化簡技術(shù),通過考慮輻射粒子作用量的完全形式,根據(jù)半經(jīng)典情況下所定義的輻射粒子的能量,他們得出了Hawking溫度被修正的結(jié)論。根據(jù)Hawking溫度與輻射粒子能量之間的關(guān)系,即Γ∝e-2ImI=e-E／(TH),可知對輻射粒子的能量采取合適的定義是獲得正確Hawking溫度的關(guān)鍵。我們認(rèn)為當(dāng)考慮了輻射粒子作用量的完全形式以后,輻射粒子的能量也應(yīng)當(dāng)發(fā)生相應(yīng)的變化。本文研究了不同能量定義下的Hawking溫度,發(fā)現(xiàn)當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)的能量E=-Pμξμ定義時,Hawking溫度不會被改變。為了進(jìn)一步佐證我們的結(jié)論,本文對不同能量定義下的黑洞熵也進(jìn)行了計算,發(fā)現(xiàn)無論采用何種能量定義,半經(jīng)典的黑洞熵都是Bekcnstcin-Hawking熵,即S=A／4。然后利用熱力學(xué)第一定律,可以得出結(jié)論,黑洞的溫度并沒有被修正。這兩方面計算結(jié)果的一致性也證明了我們結(jié)論的正確性。 第二,2008年底,一種新的引力理論——Horava-Lifshitz引力理論被提出。該理論自提出以來就受到了廣泛的關(guān)注和研究。在Horava-Lifshitz理論的框架內(nèi),本文討論了其中的一個漸近平直黑洞即KS黑洞的相變和熱力學(xué)第一定律,得到的主要結(jié)論有：(1)前人在利用平衡漲落法和非平衡漲落法計算黑洞相變時往往得到不同的相變點(diǎn),經(jīng)過仔細(xì)的研究,對于KS黑洞,本文利用這兩種方法得到了相同的相變點(diǎn)；(2)我們發(fā)現(xiàn)盡管KS黑洞只有一個質(zhì)量參量,但不同于Schwarzchild黑洞,其仍然存在著二級相變,且相變點(diǎn)為(3)在假設(shè)Bekenstein-Hawking熵依然對KS黑洞成立的條件下,將KS黑洞的理論參數(shù)ω視為一個新的熱力學(xué)變量,我們給出了KS黑洞熱力學(xué)第一定律的自洽的新表述。之后采用改進(jìn)了的磚墻模型證明了KS黑洞的半經(jīng)典熵確實是Bekenstein-Hawking熵。
【學(xué)位單位】：湖南師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2010
【中圖分類】：P145.8

【參考文獻(xiàn)】

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

本文編號：2815551