自引力辐射体系的熵与引力坍缩

本利用李立新和刘辽导出的黑洞视界附近的辐射态方程，计算了约束在一个球形盒子中的自引力辐射体系的熵（不含中心黑洞和含有中心黑洞两种情况）。与Ｓｏｒｋｉｎ等人的计算比较，本的结果不会出现发散困难，而且体系的总熵（包括中心黑洞的熵）的上限正好等于坍缩后形成的同质量的黑洞熵。作认为，自引力辐射体系坍缩的合理模式是先形成中心黑洞，然后中心黑洞逐渐长大直至整个体系全部坍缩为黑洞。在坍缩过程中，任一中间态     

塌缩星的熵和黑洞的熵

本文提出了黑洞形成的三种具体模式,即:(Ⅰ)塌缩物质团中心先形成黑洞核,外部物质逐渐落入使黑洞核不断长大,最后整个星体形成一个黑洞;(Ⅱ)塌缩物质团各层同时满足Schwarzschild条件;(Ⅲ)塌缩物质团最外层先满足Schwarzschild条件.计算了三种模式中塌缩物质所携带的熵S_m,与所形成黑洞的黑洞熵S_(BH),发现S_(BH)比S_m大10~(19)倍,并得到了能形成黑洞的质量下限为Planck质量M_p=10~(-5)g.对S_(BH)的本质进行了讨论,认为S_(BH)中除普通的热力学熵以外,还可能包含有其它的东西.     

黑洞在顺行吸积和逆行吸积中的演化特征

分别在薄盘和厚盘两种情况下,讨论吸积盘的中心黑洞在顺行积和逆行吸积中的演化特征,结果表明,黑洞的温度和熵在逆行吸积与顺行吸积中的演化特征很不相同;在顺行吸积中黑洞的温度单调减小,而在逆行吸积中黑洞的温度存在一个极大值;在吸积的全过程中,黑洞的熵始终是增加的,而且逆行吸积中黑洞熵的变化率要比顺行吸积中的黑洞熵的变化率大得多,此外还讨论了在吸积过程中,黑洞质量的相对变化与黑洞自转的相关性。     

非理想流体自引力坍缩体系的熵变

本文利用共动度规讨论了非理想流体开放体系在自引力作用下的坍缩过程之熵变,结果表明,形成视界之前,体系的总熵不增,这说明黑洞的高熵产生于突变之中。     

自引力辐射体系的熵与引力坍缩

本文利用李立新和刘辽导出的黑洞视界附近的辐射态方程，计算了约束在一个球形盒子中的目引力辐射体系的墙（不含中心黑洞和含有中心黑洞两种情况）．与Sorkin等人的计算比较，本文的结果不会出现发散困难，而且体系的总摘（包括中心黑洞的墙）的上阳正好等于坍缩后形成的同质量的黑洞嫡．作者认为，自引力辐射体系坍绩的合理模式是先形成中心黑洞，然后中心黑洞逐渐长大直至整个体系全部坍缩为黑洞．在坍缩过程中，任一中间态的媳总是比末态的黑洞墙小，到坍缩过程结束总熵才等于对应的黑洞摘．这一结果为黑洞滴的起源提供了一个合理的解释．     

黑洞熵可以量子化吗?

在黑洞蒸发的最后阶段其残余质量为Planck质量的量级,因而所对应的黑洞熵为2πk_B量级,在Bekenstein工作的基础上作者导出在吸积物质的过程中黑洞的最小熵增为2πk_B,这一最小熵增又限制能参与吸积物质的黑洞的质量下限为Planck质量的量级,因而所对应的最小黑洞熵也为2πk_B这一量级。作者进一步指出:黑洞的最小熵及最小熵增不受引力常数G变化的影响,因此上述结论在极早期宇宙中也能成立,在上述分析的基础上作者提出一个猜想:黑洞熵可以量子化,其量子单位为2πk_B。     

黑洞物理

本文对牛顿力学中的黑洞理论,广义相对论的黑洞理论,黑洞天体物理,黑洞量子力学及黑洞热力学作一综述。并对黑洞物理学特别是黑洞热力学中的一些问题作较详细的讨论。也介绍了这方面的研究动态和可能值得进一步探讨的问题。     

Blandford-Znajek过程对黑洞吸积盘演化的影响

本文详细讨论了在Blandford－Znajek过程中吸积盘中心黑洞的角动量和质量的总变化率与质量吸积率和能量提取率之比的关系，在此基础上讨论了BlandfordZnajek过程对黑洞吸积盘内边缘半径r_(ms)演化的影响，并证明在此过程中中心黑洞的熵总是增大的。     

坍缩为黑洞前的自引力球对称电磁辐射体系

本文在R.D.sorkin等人工作的基础上对自引力球对称电磁辐射体系坍缩为黑洞前的能量密度及最大熵值作了讨论,得到了一些有意义的结果.     

六维动态球对称黑洞的量子统计熵

运用在brick-wall方法的基础上发展起来的薄膜模型计算了六维动态黑洞的自由能和玻色子熵，然后应用Г矩阵方法计算了费米子熵．结果显示六维动态黑洞的玻色子熵和费米子熵有相同的形式，它们之间只相差一个系数．并且仍然满足Bekenstein-Hawking的熵与面积的关系．     

缘于任意自旋场的Vaidya黑洞的熵(英文)

用在brick模型基础上发展起来的membrane模型 ,计算了缘于任意自旋场的非静态黑洞———Vaidya黑洞的自由能和熵。结果表明 ,玻色子场 (自旋s =1,2 )和费米子场 (自旋s =1/2 )的熵都恰好与黑洞的视界面积成正比 ,这与静态和稳态的情况相同。而且 ,玻色子和费米子场的熵具有相同的形式 ,二者相差一个系数     

Blandford—Znajek过程对黑洞吸积盘演化的影响

本详细讨论了在Ｂｌａｎｄｆｏｒｄ－Ｚｎａｊｅｋ过程中吸积盘中心黑洞的角动量和质量的总变化率与质量吸积率和能量提到率之比β＝Ｍ＋／Ｍ－关系，在此基础上讨论了ＢｌａｎｄｆｏｒｄＺｎａｊｅｋ过程对黑洞吸积盘内边缘半径ｒｍｓ演化的影响，并在此过程中中心黑的熵总是增大的。     

缘于任意自旋场的Vaidya黑洞的熵

采用在brick模型基础上发展起来的membrane模型，计算了缘于任意自旋场的非静态黑洞——Vaidya黑洞的自由能和熵。结果表明，玻色子场(自旋s=1，2)和费米子场(自旋s=1／2)的熵都恰好与黑洞的视界面积成正比，这与静态和稳态的情况相同。而且，玻色子和费米子场的熵具有相同的形式，二相差一个系数。     

估算有中子星作伴星的黑洞质量

在本文中，我们讨论了由中子星和黑洞构成的密近双星系统的引力效应。首先，我们清楚地解释了引力辐射存在引起的轨道圆化，并估算了圆化的时间尺度。求解了围绕史瓦西黑洞作圆轨道运动的矢量进动方程，得到了一个精确解。由进动周期和中心黑洞的质量的关系，我们得到了估算中子星伴随的黑洞质量的方法。随后我们讨论了以中子星脉冲信号随自旋进动变化来寻找黑洞的方法。     

磁化黑洞吸积盘的演化及放能效率

采用等效电路模型讨论了两种不同类型的磁场对黑洞的旋转能量和角动量的提取机制；Blandford-Znajek(BZ)过程和磁耦合过程，在研究磁化吸积盘中心黑洞自转参量演化特征的基础上，详细比较了纯吸积过程，BZ过程和磁耦合过程对黑洞吸积盘放能效率的贡献，结果表明，磁耦合过程是提取黑洞旋转能量重要的新机制，其放能效率与BZ过程几乎相等，在黑洞自转不是特别大的情况，纯吸积过程的放能效率高于BZ过程和磁耦合过程的放能效率，但是当黑洞自转接近极端Kerr黑洞的自转状态时，放能效率主要由BZ过程和磁耦合过程贡献。     

非平衡热力学中恒星结构稳定性的研究——Ⅱ.碳氮氧循环

恒星是一个不断地与外界发生能量和物质交换的远离平衡的开放系统。对于这样的热力学系统,可以用非平衡热力学中的超熵产生判据来研究其稳定性。本文讨论以碳氮氧循环作为主要能源的主序上部恒星的稳定性问题。在本文做的简化假设的条件下,系统是不稳定的,我们讨论了出现这种现象的原因,指出需要进一步研究对流、扩散、温度变化和碳氮氧双循环的影响。     

估算有中子星作伴星的黑洞质量

在本文中，我们讨论了由中子星和黑洞构成的密近双星系统的引力效应，首先，我们清楚地解释了引力辐射存在引起的轨道圆化，并估算了圆化的时间尺度，求解了围绕史瓦西黑洞作圆轨道运动的矢量进动方程，得到了一个精确解，由进动周期和中心黑洞的质量的关系，我们得到了估算中子星伴随的黑洞质量的方法，随后我们讨论了以中子星脉冲信号随自旋进动变化来寻找黑洞的方法。     

De Sitter背景时空中NUT-Kerr-Newman黑洞的玻色子熵

众所周知，一般黑洞的欧拉示性数都为2(或者为0)，而NUT—Kerr—Newman黑洞是个例外，其欧拉示性数大于2.因此计算NUT—Kerr—Newman黑洞的玻色子熵有特殊的意义．运用在brick-wall方法的基础上发展起来的膜模型计算了NUT-Kerr—Newman黑洞在de Sitter时空背景下的玻色子熵．结果表明，在选取适当的截断因子的情况下，该黑洞的熵仍满足Bekenstein—Hawking面积定律．     

EGUP与黑洞熵的修正值

目前,人们对黑洞Bekenstein-Hawking熵的量子修正值产生了极大的兴趣,尤其是黑洞熵对数修正项的系数.在广义不确定关系(GUP)的基础上,通过引入了推广的广义不确定关系(EGUP),运用面积定理计算了3类时空的黑洞熵的修正值,得到的黑洞熵的修正项的系数是正的.这种计算方法不仅对单视界时空适用,而且对有内视界的黑洞时空依然成立,并且在EGUP基础上计算出黑洞熵的修正值.相比GUP基础上得到的黑洞熵,EGUP可以应用于大尺度时空下,所以应用范围更广.此计算方法简洁明了,物理意义明确,可为黑洞熵对数修正值系数的确定提供参考.     

Quintessence黑洞的视界面积量子化

近年来的天文观测发现了暗能量的存在，因而有必要讨论暗能量条件下的黑洞热力学。该文应用约化相空间量子化方法研究了被Quintessence包围的静态球对称黑洞的视界面积量子化问题，给出了面积谱。