de Rham-Gabadadze-Tolley(dRGT)黑洞的热力学与弱宇宙监督假设

有质量引力理论作为修正引力理论之一,对探究宇宙加速膨胀,以及解释暗能量和暗物质问题等有重要意义.本文研究了在常规相空间中de Rham-Gabadadze-Tolley(dRGT)有质量引力下球对称黑洞的热力学第一定律、热力学第二定律与弱宇宙监督假设是否成立;并通过图像探究熵的微分变化量随事件视界r_(d)变化的影响,以及与dRGT黑洞无量纲自由参数α,β与引力子质量对该图像的影响.在研究过程中,通过引入标量粒子的能量G动量关系,来验证黑洞热力学第一定律是否成立,通过观察事件视界对熵的微分变化量的影响,来验证黑洞热力学第二定律是否成立.研究发现,黑洞在吸收粒子的同时,其视界半径始终存在,从而使奇点始终没有裸露出来.结果表明,在dRGT有质量引力下球对称黑洞的热力学第一定律,热力学第二定律与弱宇宙监督假设均成立.

电磁加速黑洞的视界温度与宇宙监督假设

在荷电荷磁直线加速黑洞时空中得到了Dirac粒子的动力学方程在视界附近的渐近解 .详细研究了这类黑洞在视界附近的温度函数 ,给出了宇宙监督假设的一种等价表述 .

黑洞热力学第三定律与宇宙监督假设

对黑洞视界的研究结果表明 :黑洞热力学第三定律可禁止裸奇性的出现 ;反之 ,裸奇性的出现必破坏黑洞热力学第三定律。由此推断宇宙监督假设就是黑洞热力学第三定律。

Wald测试粒子近似方法在弱的宇宙监督假设中的应用

裸时空奇异点会使所有物理定律在该点失效,彭罗斯提出了宇宙监督假设猜想来避免宇宙中出现裸露的奇点。Wald于1974年提出一个思想实验来考察宇宙监督假设在特定背景下是否成立。本文回顾了Wald当年提出的思想实验,并介绍了一些近些年来基于该思想实验来证明/证伪该猜想的研究成果。

基于四维空间和广义相对论推导得到维计算空间分析功能并佐证时间的性质

本文基于对相对论的研究,得出了一个关于空间维度的计算方法。维计算是一种物理学科的空间计算,它包括了空间分析和数论研究的两种功能。维计算起源于几何学研究,依赖于力学理论,以四维时间理论作为基础,具体地将空间想象理解为由相互垂直的维度组成,以此来分析现实中的世界及宇宙规律。本文重在介绍维计算的空间分析功能,使用该空间分析功能证解析了时间的形状、方向、位置,并证实了时间是继空间中的长、宽、高以外的第四个维度;基于时间的前三个特征结论,使用四维空间理论分析非欧几里得空间形状,通过几何理论的持续推导,得到另外两个关于虫洞、空间壁的推论。

彭罗斯对广义相对论和黑洞理论的贡献

这篇文章列出了2020年诺贝尔物理学奖获得者彭罗斯对广义相对论和黑洞理论做出的重要贡献.它包括著名的奇点定理、彭罗斯图、彭罗斯过程和宇宙监督假设等.介绍了彭罗斯和霍金之间的友谊和合作.也简要介绍了另两位2020年诺贝尔物理学奖获得者根泽尔和盖兹对存在于银河系中心的超大质量致密天体的发现.

裸奇点相关问题的数学进展

在广义相对论中,裸奇点指的是那些不隐藏在黑洞内部的时空奇点.Penrose(1969)提出的宇宙监督假设指出裸奇点不应该出现在引力坍缩的过程中.然而,人们随后通过数值计算和数学证明发现了裸奇点在引力坍缩中形成的例子,转而猜测裸奇点应该是不稳定的.本文回顾近年来广义相对论中裸奇点的不稳定性的一些数学进展.

Q&A

Q:黑洞是看不见的,人们所说的黑洞大小是指黑洞真实的大小还是指光线不能逃逸的引力作用范围的大小?另外,史瓦西半径是指什么?A:由于黑洞被定义为时空中的一个单向膜,其边界即使对于光子也是只能进入而无法逃出,所以定义为黑洞的视界。而由于宇宙监督假设(一个物体的完全引力坍缩总是形成黑洞,而不是形成裸奇异性)的存在,时空中不会出现裸奇点,其都会被一个视界所包裹.

时空奇点和黑洞——2020年诺贝尔物理学奖解读

2020年度诺贝尔物理学奖于北京时间2020年10月6日晚揭晓,其中一半奖金授予罗杰·彭罗斯(Roger Penrose),表彰他"发现黑洞的形成是广义相对论的必然预言";另一半奖金授予莱因哈德·根泽尔(Reinhard Genzel)和安德里亚·格兹(Andrea Ghez),因为他们"在银河系中心发现了一个超大质量的致密天体"。文章着重对彭罗斯及其时空奇点研究进行介绍,包括黑洞、奇点定理、宇宙监督假设等内容。

相对论通过LIGO的全面审查

LIGO探测器记录的引力波信号跟广义相对论的预言毫无偏差。人类历经50多年的努力,在爱因斯坦广义相对论预言引力波约100年后的2015年9月14日,利用LIGO干涉仪终于首次直接测得引力波。观察到的事件被称为GW150914,源于两个黑洞相撞。