通过引力辐射寻找超出标准模型的基本粒子

2016年引力波的发现激励了许多物理学家进入引力波物理研究领域。这一方面原因是黑洞的存在被证实,验证了广义相对论的正确性;另一方面广义相对论作为极端物理理论,更有希望从中找到新物理理论的可能模型。由黑洞超辐射理论创生出来的、超出标准模型的基本粒子,有可能成为现行标准模型理论的撼动者,这使得诸多物理学家进入了黑洞的超辐射相关领域。标准模型涵盖了除引力以外的三种相互作用,但是否存在超出标准模型的基本粒子,一直以来都是物理学家们关注的课题。这一课题对于量子场论乃至整个物理学都具有重大意义,而这种基本粒子的存在与否决定着标准模型是否正确。文章从黑洞超辐射理论出发,介绍一种由“引力原子”产生超出标准模型的基本粒子的可能理论,并讨论了通过引力波探测其存在的可能性。

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。

量子纠缠与时空结构

众所周知,自然界中存在着四种基本相互作用,分别为强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用与引力相互作用。然而,前三者可以在量子力学的框架下自洽,只有特殊的引力相互作用尚未与其他相互作用统一。因此,追求引力的量子化是现代物理学最迫切和首要的目标。物理学家们发现,可以利用量子场论的方法来研究引力理论。在这过程中,我们发现量子纠缠、几何以及时空定域性之间的关系,这似乎暗示了通往量子引力的研究方向。通过量子纠缠,我们希望进一步探索量子引力领域,为引力的量子化找到一个突破口,从而发现时空的本质。文章简要回顾量子纠缠熵的历史发展,并讨论纠缠熵与几何之间的关系。

Gauss—Bonnet耦合常熟的剪切粘度、不稳定性和上界

我们利用Gauss—Bonnet校正计算了带电BlackBranes的n／S的维数依赖性。我们发现因果律和稳定度都限制了Gauss-onnet耦合常数值．边界为无限维数极限的1／4。我们进一步发现更高维数可以稳定引力摄动。摄动在高维度时空的稳定性是Gauss-Bonnet耦合常数直接作用的结果。

AdS黑洞中量子复杂度的晚期增长率与自由能关系

量子复杂度与自由能的关系研究为复杂度-作用量猜想和复杂度-体积猜想之间搭起了一座桥梁.首先,通过无奇点的Bardeen-AdS黑洞、f(R)引力下的带电黑洞和Born-Infeld AdS黑洞检验量子复杂度晚期增长率与自由能关系的普适性;然后,讨论了将量子复杂度晚期增长率作为探针研究相变的可能性;最后,研究了量子复杂度晚期增长率是否违反Lloyd上限的问题.

黑洞信息佯谬:落入黑洞的信息丢失了吗?

黑洞信息佯谬自提出至今已困扰理论物理学家近50年。揭秘黑洞信息佯谬是研究量子引力理论的一个重要途径。最近,物理学家在半经典引力理论下给出了黑洞蒸发过程的佩奇曲线,这表明在黑洞蒸发过程中确实释放了信息,从而证实无任何的信息丢失,这也宣告着黑洞信息问题的解决。文章以时间顺序来介绍黑洞信息佯谬研究的历史和现状。