[物理]黑洞疑难.ppt

黑洞疑难;Ⅰ 信息疑难 （与热力学第二定律有关）Ⅱ 奇点疑难 （可能与热力学第三定律有关）Ⅲ 动力学黑洞 （霍金辐射产生自何处？）Ⅳ 时间度量 （可能与热力学第零定律有关）;Ⅰ 黑洞信息疑难;1、无毛定理（1967）;2、Hawking热辐射 ——量子效应（1974）;这将导致;3、打赌（1997）;2004年7月21日;4、Hawking的新观点;（1）对偶猜想;（2）真实黑洞与理想黑洞（平庸拓扑和非平庸拓扑）;（3）散射过程;5、对霍金新观点的质疑;（1）为何必定有部分信息丢失？;;;（2）信息从洞中部分逸出的可能途径;（A）隧道效应;;;;;;;（B）动态黑洞;;;;（C）光锥张角改变;;Ⅱ 奇点疑难;1、什么是奇点;;;;（2）用测地不可延伸来定义奇点;奇异性（奇点）的定义;;物理意义;;2、奇性定理;（2）能量条件;（3）共轭点;;（4）奇性定理的证明;;3、奇性（奇点）带来的物理异常及引发的猜想;;;;;猜想;4、对奇性定理证明的质疑;;;;5、自由光线的加速度;;;;Ⅲ、动力学黑洞;1. 如何计算演化黑洞（动力学黑洞）的温度？;（1）从Damour-Ruffini法得到的启示;及分离变量 （4） 之后，可在事件视界附近（ ）化成波动方程的标准形式 （5） 把它的出射波解从视界外部解析延拓到内部后，可证明出射波具有黑体谱，辐射是热辐射，并定出辐射温度 （6） 此方法可运用于一切稳态黑洞。;（2）创建计算动力学黑洞温度的方法（ZDL-赵峥、戴宪新、罗志强等）;设辐射来自曲面 引入Tortoise变换 （7） （8） 式中 为超前爱丁顿坐标。;在上述Tortoise变换下，Klein-Gordon方程的径向方程化为 （9）;研究 的渐近方程;; 用洛必达法则，在 附近，径向方程化为平直时空波动方程的标准形式 （13） 用Damour-Ruffini的解析延拓法，可证明有热辐射自 产生，为严格黑体谱。 （14） （15）;2.动力学黑洞的霍金辐射来自何处？;3.如何定义事件视界？;4.黑洞表面各点温度可否有差异？;例.动态Kerr黑洞;Ⅳ 时间度量;1.时间研究的困难 · 时间是什么？没人问我，我很清楚；一旦问起，我便茫然。 圣·奥古斯丁《忏悔录》公元四世纪; 时间的两个基本性质 (1) 测度性. (2) 流逝性. （本文仅对时间的测度性进行探讨）;测度时间的困难 与牛顿同时代的洛克已认识到不能确认两个相继时间段的相等。 他认为，时间是对绵延长度的度量。绵延只能用周期运动作单位进行度量，然而“绵延中任何两部分，我们都不能确知是相等的”。我们只能假定，周期运动的每一个周期都是相等的，才能对时间进行度量。（洛克：《人类理解论》，商务印书馆，1959）。 不过，洛克没有做更深入的分析。 ;· 庞加莱认