用新乌龟坐标变换研究动态Kerr黑洞的Hawking辐射

谢志堃

doi:10.7498/aps.60.090403

摘要

本文用一种新的乌龟坐标变换和改进的Damour-Ruffini方法研究了动态Kerr黑洞的Hawking辐射,得到了随时间和纬度角而变化的局域温度和具有准黑体谱形式的Hawking辐射谱.其结果与采用通常的乌龟坐标变换所得结果有所不同,而通常的乌龟坐标变换在量纲上存在一定的问题,本文的结果也许更为合理.

关键词:

Hawking radiation from a dynamical Kerr black hole is investigated using a new tortoise coordinate and the improved Damour-Ruffini method. The local temperature changing with time and latitude angle and the Hawking radiation with quasi-blackbody spectrum are obtained. The present results are different from the existing results obtained by using usual tortoise coordinate. There exists a certain problem in dimension for the usual tortoise coordinate and the present results may be more reasonable.

Keywords:

作者及机构信息

谢志堃

1.
绍兴文理学院物理与电子信息系,绍兴 312000

基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10873003,11045005)和浙江省自然科学基金(批准号:Y6090739)资助的课题.

Authors and contacts

Xie Zhi-Kun

1.
Department of Physics and Electronic Information,Shaoxing University,Shaoxing 312000,China

参考文献

[1]	Hawking S W 1975 Commun. Math.Phys. 43 199
[2]	Gibbons G W, Perry M J 1978 Proc. Roy. Soc. Lond. A 355
[3]	Damour T, Ruffini R 1976 Phys. Rev. D 14 332
[4]	Hartle J B, Hawking S W 1976 Phys. Rev. D 13 2188
[5]	Gibbons G W, Hawking S W 1977 Phys. Rev. D 15 2752
[6]	Boulware D 1975 Phys. Rev. D 11 1404
[7]	Brirrell N D, Davies P C W 1982 Quantum Fields in Curved Space (England: Cambridge University Press) 185
[8]	Punsly B 1992 Phys. Rev. D 46 1288
[9]	Lapedes A S 1978 J. Math. Phys. 19 2289
[10]	Rosu H C 1994 arXiv: 9405072
[11]	Sannan S 1988 Gen. Rel. Grav. 20 239
[12]	Zhao Z, Zhang J H, Zhu J Y 1995 J. Theor. Phys. 34 2039
[13]	Wang G Z,Wang J L, Yang X J 2004 Journal of Taiyuan University of Technology 35(3) 368 (in Chinese) [王钢柱、王纪龙、杨学军 2004 太原理工大学学报 35(3) 368]
[14]	Lou M W 2000 Acta Phys. Sin. 49 1035 (in Chinese)[卢卯旺 2000 物理学报49 1035]
[15]	Ma Y, Yang S Z 1997 Acta Phys. Sin. 46 2280(in Chinese)[马勇、杨树政 1997 物理学报 46 2280]
[16]	Zhao Z, Yang J, Liu W B 2010 Journal of Beijing Normal University (Natural Science) 46(1) 32(in Chinese) [赵峥、杨健、刘文彪 2010 北京师范大学学报(自然科学版) 46(1) 32]
[17]	Liu X M, Liu W B 2011 Astrophysic. Space Sci. 331 237
[18]	Yang X J, Zhao Z 2003 Gen.Rel.Grav. 35 (4) 579
[19]	Yang X J, Zhao Z 2005 Int. J. Mod. Phys. A 20 1353
[20]	Wu Y J, Zhao Z, Yang X J 2004 Class.Quant.Grav. 21 2595
[21]	Pan W Z, Yang X J, Xie Z K 2011 Chin Phys. B 20 049701
[22]	Liu L, Zhao Z, Tian G H, Zhang J Y 2008 Black holes and the nature of time (Beijing: Peking University Press)p17 (in Chinese) [刘辽、赵峥、田贵花、张靖仪 2008 黑洞与时间的性质(北京:北京大学出版社)第17页]
[23]	Zhao R, Zhang L C, Li H F 2010 Acta Phys. Sin. 59 2982
[24]	Zhou L, Zhang J Y 2010 Acta Phys. Sin. 59 4380 (in Chinese)[周亮、张靖仪 2010 物理学报 59 4380]
[25]	Liu C Z, Zhang C P, Wang Z L 2009 Acta Phys. Sin. 58 7491 (in Chinese)[刘成周、张昌平、王忠林 2009 物理学报 58 7491]
[26]	Liu C Z, Zhang J Y, Zhao Z 2006 Phys. Lett. B 639 670
[27]	Xie Z K, Yu G X, Liu C Z 2010 Acta Phys. Sin. 59 4390 (in Chinese)[谢志堃、余国祥、刘成周 2010 物理学报 59 4390]
[28]	Liu C Z, Zhu J Y 2008 Gen. Rel. Grav 40 1899
[29]	Zhou S W, Liu B, Huang J L, Liu W B 2010 Chin. Phys. B 19 010403

施引文献

[1]	Hawking S W 1975 Commun. Math.Phys. 43 199
[2]	Gibbons G W, Perry M J 1978 Proc. Roy. Soc. Lond. A 355
[3]	Damour T, Ruffini R 1976 Phys. Rev. D 14 332
[4]	Hartle J B, Hawking S W 1976 Phys. Rev. D 13 2188
[5]	Gibbons G W, Hawking S W 1977 Phys. Rev. D 15 2752
[6]	Boulware D 1975 Phys. Rev. D 11 1404
[7]	Brirrell N D, Davies P C W 1982 Quantum Fields in Curved Space (England: Cambridge University Press) 185
[8]	Punsly B 1992 Phys. Rev. D 46 1288
[9]	Lapedes A S 1978 J. Math. Phys. 19 2289
[10]	Rosu H C 1994 arXiv: 9405072
[11]	Sannan S 1988 Gen. Rel. Grav. 20 239
[12]	Zhao Z, Zhang J H, Zhu J Y 1995 J. Theor. Phys. 34 2039
[13]	Wang G Z,Wang J L, Yang X J 2004 Journal of Taiyuan University of Technology 35(3) 368 (in Chinese) [王钢柱、王纪龙、杨学军 2004 太原理工大学学报 35(3) 368]
[14]	Lou M W 2000 Acta Phys. Sin. 49 1035 (in Chinese)[卢卯旺 2000 物理学报49 1035]
[15]	Ma Y, Yang S Z 1997 Acta Phys. Sin. 46 2280(in Chinese)[马勇、杨树政 1997 物理学报 46 2280]
[16]	Zhao Z, Yang J, Liu W B 2010 Journal of Beijing Normal University (Natural Science) 46(1) 32(in Chinese) [赵峥、杨健、刘文彪 2010 北京师范大学学报(自然科学版) 46(1) 32]
[17]	Liu X M, Liu W B 2011 Astrophysic. Space Sci. 331 237
[18]	Yang X J, Zhao Z 2003 Gen.Rel.Grav. 35 (4) 579
[19]	Yang X J, Zhao Z 2005 Int. J. Mod. Phys. A 20 1353
[20]	Wu Y J, Zhao Z, Yang X J 2004 Class.Quant.Grav. 21 2595
[21]	Pan W Z, Yang X J, Xie Z K 2011 Chin Phys. B 20 049701
[22]	Liu L, Zhao Z, Tian G H, Zhang J Y 2008 Black holes and the nature of time (Beijing: Peking University Press)p17 (in Chinese) [刘辽、赵峥、田贵花、张靖仪 2008 黑洞与时间的性质(北京:北京大学出版社)第17页]
[23]	Zhao R, Zhang L C, Li H F 2010 Acta Phys. Sin. 59 2982
[24]	Zhou L, Zhang J Y 2010 Acta Phys. Sin. 59 4380 (in Chinese)[周亮、张靖仪 2010 物理学报 59 4380]
[25]	Liu C Z, Zhang C P, Wang Z L 2009 Acta Phys. Sin. 58 7491 (in Chinese)[刘成周、张昌平、王忠林 2009 物理学报 58 7491]
[26]	Liu C Z, Zhang J Y, Zhao Z 2006 Phys. Lett. B 639 670
[27]	Xie Z K, Yu G X, Liu C Z 2010 Acta Phys. Sin. 59 4390 (in Chinese)[谢志堃、余国祥、刘成周 2010 物理学报 59 4390]
[28]	Liu C Z, Zhu J Y 2008 Gen. Rel. Grav 40 1899
[29]	Zhou S W, Liu B, Huang J L, Liu W B 2010 Chin. Phys. B 19 010403

[1]	鹿鹏举, 赵峥, 刘文彪. 从乌龟坐标在动态Vaidya黑洞上的推广谈起. 物理学报, 2012, 61(5): 050401. doi: 10.7498/aps.61.050401
[2]	潘伟珍, 杨学军, 骆金彩. 新乌龟坐标变换下的动态Kinnersley黑洞的Hawking辐射. 物理学报, 2011, 60(10): 109701. doi: 10.7498/aps.60.109701
[3]	林恺, 杨树政. 高维de Sitter时空中宇宙视界处的Fermi子隧穿. 物理学报, 2010, 59(4): 2223-2227. doi: 10.7498/aps.59.2223
[4]	周亮, 张靖仪. 带电带磁粒子的量子隧穿辐射. 物理学报, 2010, 59(6): 4380-4384. doi: 10.7498/aps.59.4380
[5]	杨树政, 林恺. Kerr-de Sitter黑洞任意自旋粒子的隧穿辐射及其熵修正. 物理学报, 2010, 59(8): 5266-5270. doi: 10.7498/aps.59.5266
[6]	赵仁, 张丽春, 李怀繁. Kerr-Newman黑洞的辐射谱. 物理学报, 2010, 59(5): 2982-2986. doi: 10.7498/aps.59.2982
[7]	龚添喜, 王永久. 包围有暗能量黑洞的Hawking辐射修正. 物理学报, 2010, 59(10): 6842-6846. doi: 10.7498/aps.59.6842
[8]	林恺, 杨树政. Vaidya-Bonner黑洞的费米子隧穿. 物理学报, 2009, 58(2): 744-748. doi: 10.7498/aps.58.744
[9]	胡双启, 张丽春, 赵仁. Schwarzschild-de Sitter黑洞的Hawking辐射. 物理学报, 2009, 58(10): 6798-6801. doi: 10.7498/aps.58.6798
[10]	杨波. 直线加速Kinnersley黑洞中Dirac粒子的热辐射. 物理学报, 2008, 57(2): 1278-1284. doi: 10.7498/aps.57.1278
[11]	赵仁, 张丽春, 李怀繁. 黑洞的Hawking辐射. 物理学报, 2008, 57(12): 7463-7466. doi: 10.7498/aps.57.7463
[12]	刘文彪. Damour-Ruffini方法和Reissner-Nordstrom黑洞的非热Hawking辐射. 物理学报, 2007, 56(10): 6164-6168. doi: 10.7498/aps.56.6164
[13]	张靖仪, 赵峥. 静质量不为零的粒子的量子隧穿辐射. 物理学报, 2006, 55(7): 3796-3798. doi: 10.7498/aps.55.3796
[14]	曹江陵. 任意加速带电动态黑洞中Dirac粒子的Hawking辐射. 物理学报, 2006, 55(6): 2682-2686. doi: 10.7498/aps.55.2682
[15]	赵仁, 张丽春, 胡双启. 探讨黑洞Hawking辐射的新方法——量子统计法. 物理学报, 2006, 55(8): 3898-3901. doi: 10.7498/aps.55.3898
[16]	张靖仪. 任意变速参考系中引力场的温度. 物理学报, 2005, 54(5): 2453-2456. doi: 10.7498/aps.54.2453
[17]	王钢柱, 王纪龙. 缓变动态Kerr-Newman黑洞的量子热力学性质. 物理学报, 2004, 53(6): 1669-1674. doi: 10.7498/aps.53.1669
[18]	吴双清, 曾瑜, 蔡勖, 闫沐霖. 变加速直线运动黑洞中Weyl中微子的Hawking辐射. 物理学报, 2003, 52(6): 1340-1345. doi: 10.7498/aps.52.1340
[19]	张靖仪, 赵峥. 电磁直线加速动态黑洞时空中Dirac粒子的Hawking辐射. 物理学报, 2003, 52(8): 2096-2101. doi: 10.7498/aps.52.2096
[20]	吕君丽. 匀加速直线运动的Kerr黑洞的非热效应. 物理学报, 2002, 51(5): 973-976. doi: 10.7498/aps.51.973

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