高阶近似下黑洞热力学问题研究

This project studies the black hole thermodynamics problems with high –order approximation. The research includes the following aspects: 1）By using the black hole quantum tunneling spectrum methods and thegeneralized uncertainty principle，the revised quantities and laws with high-order approximation in black hole thermodynamics were concluded，respectively; 2) Try to obtain the laws of the curved space-time’s t statistical physics with high-order term; 3) Use the above revised law to investigate the black hole emission life-span, the residues, the upper limit mass of neutron stars and so on. These results are helpful to resolve the problems, such as the black hole identification, black hole information puzzle, the upper limit mass of the neutron stars, which are paid close attention to by astrophysicists.

本项目研究高阶近似下黑洞热力学问题。其主要内容有：1)分别利用黑洞量子隧穿辐射谱和广义测不准原理，得出高阶近似下的黑洞热力学量及高阶近似下黑洞热力学的相关定律; 2) 尝试讨论高阶近似下弯曲时空中的统计物理规律；3)利用所得规律研究相关的黑洞寿命、黑洞残渣、中子星质量上限等相关问题。这些研究结论将有助于黑洞证认、黑洞信息疑难、以及中子星质量上限修正等天体物理学家关心的问题。

黑洞的热力学性质以及黑洞探测是目前理论物理学家和天文学家关注的热点问题之一。本项目研究高阶近似下黑洞热力学问题。其主要研究内容有：1)分别利用黑洞量子隧穿辐射谱和广义测不准原理，得出高阶近似下的黑洞热力学量（压强、内能、熵等）表达式，并以史瓦西黑洞为例，讨论了黑洞辐射末期所剩残渣、中子星质量上限等相关问题；2）研究了目前国际上一种用来计算黑洞霍金辐射温度的拓扑方法（RVB方法），发现了该方法在计算温度时的局限性，并对该方法做了推广，使之可以用来计算从不同引力理论（爱因斯坦引力理论、大质量引力、修正引力等）得到的黑洞霍金辐射温度；3)黑洞其他热点问题研究（计算并讨论了多种黑洞不同情况下的复杂度、黑洞纠缠熵等）。本项目的研究对于深入了解黑洞热力学性质，以及对于黑洞的探测具有一定的参考意义。