北京师范大学 从爱因斯坦到霍金的宇宙 第7讲霍金与黑洞.pptVIP

霍金辐射破坏重子数守恒，轻子数守恒，破坏信息守恒。（5）黑洞的负比热黑洞越小温度越高，的黑洞10亿吨的黑洞3000吨的黑洞黑洞热容量为负除某些特殊情况外，黑洞与外界的热平衡是不稳定平衡。（6）黑洞的吸积与喷流星系的喷流四、真空热效应与边界效应（1）安鲁效应（Unruh，1973）在真空中作匀加速直线运动的观测者处在热浴中观测者视界惯性系的真空零点能，在加速系看来是热辐射能。（2）卡西米尔效应（3）倒退的镜子——变速光源的多普勒效应坍缩的黑洞表面——倒退的镜子五、我们组在黑洞热性质方面的工作：Kerr—Newman黑洞热辐射电子、质子、中子创建了计算动态黑洞温度的方法，可逐点计算黑洞表面每一点的温度研究了两个黑洞接触时的温度变化计算黑洞熵的薄膜模型研究了黑洞的信息疑难两个黑洞的接触黑洞与伦德勒视界靠近黑洞与伦德勒视界的接触两个黑洞的接触刘辽、赵峥，广义相对论高等教育出版社（2004）赵峥，黑洞的热性质与时空奇异性——零曲面附近的量子效应北京师范大学出版社（1999）赵峥，黑洞与弯曲的时空山西科技出版社（2001）刘辽、赵峥、田贵花、张靖仪，黑洞与时间的性质，北京大学出版社（2008）赵峥、刘文彪，广义相对论基础清华大学出版社（2010）六、信息疑难与霍金打赌1、无毛定理（1967）2、霍金热辐射——量子效应（1974）3、打赌（1997）4、霍金的新观点（2004）5、对霍金新观点的质疑信息疑难霍金(S.W.Hawking)普瑞斯基索恩(JohnPreskill)(Kip.Throne)2004年7月21日，霍金“我输了”1、无毛定理（1967）对洞外观测者来说，坍缩进黑洞的所有物质的信息（毛）全部丢失，只有总质量、总角动量和总电荷除外。只剩三根毛：M,J,Q失去的信息永远保留在黑洞内部2、Hawking热辐射——量子效应（1974）考虑量子隧道效应，黑洞会以精确的黑体谱进行热辐射，不带出任何信息。黑洞将“蒸发”干净，洞内信息全部从宇宙中消失。信息的丢失意味着，形成黑洞的量子纯态全部衰变成混合态。这将导致熵大量增加轻子数、重子数等守恒定律破缺。量子引力不具有幺正性。主张信息守恒的理由：霍金辐射不是严格的黑体谱，一定有信息随辐射逸出。可能存在一种量子效应，使霍金辐射突然截止，信息作为炉渣保存在黑洞内部。3、打赌（1997）S.W.HawkingJohnPreskillKipThorne黑洞中的信息不会失黑洞中的信息失去了。去，一定会以某种机（信息不守恒）制跑出来。（信息守恒）2004年7月S.W.Hawking：我输了K.Thorne：没有输J.Preskill：没有听懂我为什么赢了。4、Hawking的新观点我已经解决了黑洞蒸发的信息佯谬。对于真实的黑洞，信息可以从洞中逸出。（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（1）对偶猜想ADS/CFT反deSitter空间中的超引力反deSitter空间边界上的共形场论CFT理论是幺正的反deSitter空间一定信息守恒落入反deSitter空间中的黑洞的任何信息必定会跑出来第七讲

霍金与黑洞一、黑洞的“激发态”二、霍金简介三、黑洞的温度与热辐射四、真空的热效应与边界效应五、我们组在黑洞热性质方面的工作六、信息疑难与霍金打赌一、黑洞的“激发态”（1）彭若斯过程能层中存在负能轨道如果E10，则E2E提取黑