高能物理的发展

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高能物理的发展/2019年/文章
特殊的问题

暗物质和暗能量在广义相对论和引力理论的修改

把这个特殊的问题

研究文章|开放获取

体积 2019年 |文章的ID 5864042 | https://doi.org/10.1155/2019/5864042

金Pu、凯林,小陶祖茂堂疏证, 修改费米子隧道辐射的非平稳,轴对称克尔黑洞”,高能物理的发展, 卷。2019年, 文章的ID5864042, 7 页面, 2019年 https://doi.org/10.1155/2019/5864042

修改费米子隧道辐射的非平稳,轴对称克尔黑洞

客座编辑:Saibal雷
收到了 04年6月2019年
接受 2019年7月14日
发表 2019年7月22日

文摘

本文通过应用变形色散关系在量子引力理论中,我们研究费米子的校正隧道非平稳的辐射对称的黑洞。首先,费米子的运动方程是修改引力时空。运动方程的基础上,修改后的哈密顿雅可比方程获得了半经典近似的方法。然后,费米子的隧道行为的非平稳对称克尔黑洞的视界。最后,结果表明,在非平稳的对称的背景,霍金的修正温度和隧道率密切相关的角参数黑洞的视界背景。

1。介绍

因为霍金提出黑洞辐射热像黑体(1974年1,2),一系列的研究一直在进行静态、固定和非固定的黑洞。实际上,霍金热辐射是一个纯粹的热辐射,这个辐射形成的辐射谱是一个纯粹的热辐射光谱,从而导致黑洞的信息丢失的问题。为了解释黑洞的信息损失的悖论,罗宾逊,Wilczek,克劳斯,和帕里克说修改霍金纯热辐射光谱,发现信息被保存在从静态和静止的黑洞霍金辐射隧道,通过考虑self-gravitational交互和弯曲时空背景的变化3- - - - - -8]。随后,上有一系列研究大规模粒子和费米子通过隧道从黑洞辐射9- - - - - -56]。然而,实际的宇宙中黑洞的存在应该是不稳定,所以的问题,如热力学性质和信息保护非平稳的黑洞,黑洞合并过程,值得深入研究。

另一方面,量子引力理论表明,洛伦兹对称可能在高能被修改。尽管色散关系理论在高能源尚未完全建立,人们普遍认为这个修正项的比例等于或接近普朗克尺度。我们学习了费米子的量子隧穿辐射静止黑洞通过变形色散关系,获得了非常有趣的结果,在隧道辐射校正行为(57]。然而,修正只是获得了费米子的隧道辐射静止的黑洞的视界。因此,我们推广了修改后的色散关系研究的非平稳的量子隧穿辐射对称的摘要克尔黑洞,给一个黑洞的热力学特征进行有效的校正。

本文的其余部分介绍如下。节2应用修正的色散关系,通过在量子引力理论中,我们构建新的Rarita-Schwinger方程,得到修改后的哈密顿雅可比方程的费米子用半经典近似的方法。节3从非平稳的对称,费米子的量子隧穿辐射克尔黑洞被修改正确,隧道率和霍金温度被修改。部分4结束了一些讨论和结论。

2。修改后的哈密顿雅可比方程

肯纳和曼研究狄拉克的量子隧穿辐射字段使用半经典方法(20.,21]。随后,该方法扩展到研究量子隧穿在各种黑洞辐射。由于费米子的运动方程是狄拉克方程,但狄拉克方程是相关矩阵方程,提出了一种新的方法在文献[22- - - - - -25]研究狄拉克粒子的隧穿辐射在弯曲时空的静态和静止的黑洞。这个方法是狄拉克方程转化为一个简单的矩阵方程,然后这个矩阵方程转化为弯曲时空中的哈密顿雅可比方程通过应用伽马矩阵之间的关系和时空度规。在2009年提出了哈密顿雅可比方程后,它不仅促进了研究动态黑洞的量子隧穿辐射,而且有效地简化了研究工作在费米子的量子隧穿辐射。最近,这个哈密顿雅可比方程,结合修改后的洛伦兹色散关系,广义有效地修改费米子的量子隧穿辐射从静止的视界轴对称Kerr-Newman德西特黑洞和取得了非常有意义的结果57]。然而,它只修改费米子的量子隧穿辐射从静止的黑洞,而真正的黑洞存在于宇宙是不稳定的,所以费米子的量子隧穿辐射动态克尔黑洞视界的修改本文通过考虑色散关系的调整。

洛伦兹色散关系被认为是现代物理学的一个基本关系的相关理论研究和相关的广义相对论和量子场论。量子引力理论研究表明,洛伦兹的关系可能被修改在能源领域。在弦理论和量子引力理论的研究,提出了色散关系(58- - - - - -66年]: 在自然单位, 分别表示粒子的能量和动量。 粒子的静止质量和吗 普朗克尺度是一个常数。 用于Liouville-string模型(62年- - - - - -64年]。Kruglov了狄拉克方程的修改 (67年]。费米子的一般运动方程提出了由Rarita和施温格,叫Rarita-Schwinger方程(68年]。根据(1),我们选择 ,所以在平坦时空是由Rarita-Schwinger方程 在哪里 是γ在平坦时空矩阵; 分别表示时间和空间坐标。根据弯曲时空的协变导数之间的关系和平坦时空的导数,Rarita-Schwinger方程的非平稳的弯曲时空对称克尔黑洞可以表示为 在哪里 弯曲时空中的γ矩阵, 代表先进Eddington坐标。在(3),当 ,我们有 ,在这种情况下(3)代表了狄拉克方程的一个旋转 ; ,(3)描述了自旋的费米子的运动方程 然而,当 ,自旋的费米子 描述引力微子超对称粒子和超引力理论,这是一种费米子与引力子,和研究这些粒子可能会促进量子引力理论的发展。

值得注意的是,(3满足下列条件: 在哪里 是单位矩阵。在(3), 被定义为 在哪里 是自旋连接。在(3),耦合常数 , 非常小数量。

为了研究隧道辐射的非平稳弯曲时空的费米子 用于表示动作的功能粒子,和费米子的波函数是写成 不稳定和轴对称弯曲时空,必须有 在哪里 是粒子的隧穿的角动量参数为非平稳的轴对称黑洞辐射和一个常数。用(6),(7)和(8)(3), 被认为是一个小数量和最低订单保留,因此我们获得 因为 ,(9)略 在哪里 我们使用自左乘 (10),得到 在哪里 现在,经过交换 在(12和比较他们12),我们得到 情商。14)进一步简化 在哪里 我们使用自左乘 (15)和交换 然后,我们将它添加到(15),除以 ,所以我们得到 实际上这是一个矩阵方程,一个特征矩阵方程。条件的方程有非平凡解行列式的值对应的矩阵 ;也就是说, 忽略 ,修改后的哈密顿雅可比方程可以从上面的方程获得 显然,修改哈密顿雅可比方程(19)是完全不同于以前著名的哈密顿雅可比方程,通过添加修改后的词 方程(19),来自修改Rarita-Schwinger方程,不受特定的旋转和可以描述任何费米子的运动方程的半经典近似的方法。对于任何一个费米子在非平稳的弯曲时空,方便学习和修改费米子的量子隧穿辐射特征,只要弯曲时空的属性和操作 的费米子是已知的。

3所示。费米子的隧道辐射的非平稳对称克尔黑洞

先进Eddington坐标,线元素表示为非对称的克尔黑洞 在哪里 , , 根据(20.),逆度规张量的黑洞 在哪里 根据(20.),零超曲面方程的黑洞 用(22)(23),黑洞的视界的方程表示为 从(24),我们有 显然,黑洞的视界 , , , 一旦我们知道黑洞的事件视界的特点,我们可以研究量子隧穿辐射视界。

费米子的运动方程,给出了矩阵方程(3)。从上面的研究,我们可以得出结论,任何半整数费米子的运动方程可以减少(19)和(19)是修改的哈密顿雅可比方程,在哪里 汉密尔顿的主要功能,也称为费米子的作用。用(22)和(8)(19),运动方程的半整数费米子的时空黑洞获得: 由于黑洞的时空是轴对称的, 是一个常数根据 方程(26)是费米子的运动方程的非平稳克尔黑洞。实际上,(26)是一个修改过的哈密顿雅可比方程在非平稳的弯曲时空, 为了解决方程,我们需要使用普通乌龟坐标变换如下: 根据(27),我们有 用(27)和(28)(26),注意到 在哪里 表示的能量费米子的隧道辐射, 组件的广义动量费米子, 是一个小量, 也是一个小量,黑洞的视界的方程可以写成 在哪里 ,我们有 在哪里 ,我们得到了 所以的视界表面引力 我们注意到 并获得 显然,视界表面引力是修改,修改后的依赖 这意味着调整是由不同的角度的方向。由于 ,我们有 因此,虚部的行动和量子隧穿率,分别 在这里,所示(36),很明显, 上面提到的视界表面引力黑洞。所以,黑洞的事件视界的温度是由 值得注意的是,温度(40霍金)是修改后的温度,因为 在(40)修改后的表面重力相关修正项 显然,隧道的修正率,表面重力,霍金在黑洞视界的温度不仅有关视界的利率变化 , , 黑洞,但角度参数的修正

4所示。讨论

在本文中,我们研究费米子的量子隧穿辐射在非平稳的弯曲时空结合修改后的洛伦兹色散关系,得到修改后的角色相关的量子隧穿辐射普朗克尺度的影响。Kruglov首先提出的修改后的狄拉克方程的修改Rarita-Schwinger方程扩展到更一般的费米子,和修改的哈密顿雅可比方程得到费米子的半经典近似的方法。然后,我们研究费米子的量子隧穿辐射在非平稳的对称弯曲时空克尔黑洞使用修改后的哈密顿雅可比方程,得到修正的霍金温度和隧道费米子。有趣的是,我们发现,修改后的霍金在黑洞视界的温度不仅取决于视界的利率变化 , , 黑洞,但也在修正角参数 这意味着霍金辐射校正的不仅是径向的黑洞,也与黑洞的角属性。

在研究黑洞的量子隧穿辐射,人们第一次修改霍金纯热辐射,然后修改隧道固定黑洞辐射的特点。研究量子重力效应,我们把畸形的色散关系修改有效的非平稳的隧穿辐射对称的克尔黑洞。我们相信隧道辐射的校正与其他类型的弯曲时空将产生一些有趣的结果。本文只提供一种方法来修改量子隧穿辐射,和进一步的研究是必要的。

数据可用性

本文不涉及数据处理的理论研究。没有数据被用来支持本研究。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项工作是由中国国家自然科学基金(拨款11573022号,11805166号),由中国基金开始西师范大学授予yc513 17号和17号c050。

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