黑洞的热性质与时空奇异性：零曲面附近的量子效应

封面......Page 1
书名......Page 3
出版信息......Page 4
总序......Page 6
第2版前言......Page 8
前言......Page 11
目次......Page 14
1.1.1 黑洞概念的产生......Page 22
1.1.2 引力红移......Page 24
1.1.3 无限红移面......Page 27
1.1.4 事件视界......Page 28
1.1.5 单向膜区......Page 29
1.1.6 时空坐标互换......Page 31
1.2.1 施瓦西坐标的缺点......Page 32
1.2.2 自由下落观测者......Page 33
1.2.3 克鲁斯卡坐标......Page 35
1.2.4 彭罗斯图......Page 37
1.3.1 正交标架......Page 38
1.3.2 零标架......Page 42
1.4.1 标架空间的联络......Page 44
1.4.2 旋量......Page 45
1.4.3 旋基（dvad—旋标架）......Page 46
1.4.4 彭罗斯的旋系数......Page 47
1.4.5 张量、旋量、零标架与旋标架的关系......Page 49
1.4.6 平直时空的4分量狄拉克方程......Page 50
1.4.8 弯曲时空狄拉克方程的2分量形式......Page 51
1.4.10 狄拉克方程的展开......Page 53
1.5 克尔—纽曼度规的导出......Page 54
1.5.1 零标架的引入......Page 56
1.5.2 延拓到复空间......Page 59
1.5.3 a的物理意义......Page 63
1.6 克尔—纽曼黑洞......Page 64
1.6.1 无限红移面和事件视界......Page 66
1.6.2 单向膜区与能层......Page 67
1.6.3 奇异性......Page 69
1.6.4 彭罗斯图......Page 70
1.6.5 几种稳态时空的比较......Page 71
1.6.6 宇宙监督假设......Page 72
1.7.1 伦德勒坐标系......Page 73
1.7.2 局域伦德勒坐标系......Page 75
1.7.3 乌龟坐标下的伦德勒坐标系......Page 76
1.8.1 零超曲面的确定......Page 77
1.8.2 基灵视界......Page 82
2.1.1 面积定理......Page 84
2.1.2 贝根斯坦斯马尔公式......Page 85
2.1.4 视界的表面引力是常数......Page 86
2.1.5 黑洞热力学四定律......Page 87
2.2.1 黑洞引力场中物体的结合能......Page 88
2.2.2 卡诺循环......Page 92
2.3.1 博戈柳博夫变换......Page 94
2.3.2 几何光学近似......Page 96
2.3.3 解析延拓......Page 100
2.3.4 温度格林函数法......Page 103
2.4.1 克莱因—戈登方程......Page 104
2.4.2 乌龟坐标变换......Page 105
2.4.3 解析延拓......Page 107
2.4.4 对解析延拓的进一步讨论......Page 109
2.5 Sannan的工作......Page 110
2.5.2 费米子的辐射谱......Page 111
2.5.3 玻色子的辐射谱......Page 112
2.5.4 结论与讨论......Page 115
2.6 克尔—纽曼黑洞的热辐射......Page 116
2.7.1 克尔—纽曼时空中的狄拉克方程......Page 119
2.7.2 狄拉克粒子的霍金蒸发......Page 123
2.8.1 博戈柳博夫变换......Page 125
2.8.3 伦德勒辐射......Page 129
2.9 Damour—Ruffini法的二次量子化基础......Page 135
2.9.1 D—R法在弯曲时空中的应用......Page 136
2.9.2 从D—R延拓得安鲁模函数......Page 138
2.9.3 对安鲁型模函数作D—R式解析延拓......Page 142
2.9.4 结论与讨论......Page 143
2.10.1 彭罗斯过程......Page 144
2.10.3 自发辐射......Page 145
3.1.1 拖曳系......Page 151
3.1.2 表面引力......Page 152
3.1.3 克莱因—戈登方程......Page 155
3.1.4 存在电磁场情况......Page 162
3.1.5 解析延拓......Page 163
3.1.6 讨论......Page 165
3.2 卡诺循环......Page 166
3.3 导致霍金—安鲁效应的普遍坐标变换......Page 170
3.3.1 命题的内容......Page 171
3.3.2 命题的证明......Page 172
3.3.3 讨论与结论......Page 178
3.4.1 覆盖视界内外的坐标系......Page 180
3.4.2 温度格林函数的生成泛函......Page 182
3.5 视界位置与温度的简单确定......Page 184
3.5.1 克尔—纽曼时空......Page 185
3.5.2 一般稳态时空......Page 188
3.6 共形平直技术......Page 189
3.6.1 乌龟坐标与共形平直......Page 190
3.6.2 博戈柳博夫变换......Page 192
3.6.3 共形平直技术......Page 193
3.6.4 一般稳态时空......Page 194
3.7.1 热坐标变换与共形等度规映射......Page 196
3.7.2 尺度变换的补偿场......Page 200
3.7.3 温度是纯规范势......Page 202
3.7.4 讨论......Page 203
3.8 对乌龟坐标与表面引力的再讨论......Page 204
3.9 非热辐射......Page 206
3.10 补偿效应与惯性的起源......Page 210
3.10.1 时间尺度变换......Page 211
3.10.2 能量尺度变换......Page 213
3.10.3 惯性起源于真空变化......Page 214
4.1.1 三个〝类视界〞面......Page 216
4.1.2 Vaidya黑洞与动态克尔黑洞......Page 218
4.2 用辐射反作用研究球对称动态黑洞的热辐射......Page 229
4.3 动态时空事件视界的确定......Page 231
4.4 决定动态黑洞温度的新方法......Page 233
4.5 用共形平直技术研究动态黑洞的热效应......Page 239
4.6.1 度规与联络......Page 243
4.6.2 零标架与旋系数......Page 244
4.6.3 狄拉克方程......Page 247
4.6.4 乌龟变换......Page 249
4.6.5 霍金辐射......Page 251
4.7 表面各点温度不同的黑洞......Page 253
4.8 变加速直线运动黑洞的热效应......Page 259
4.9.1 伦德勒视界......Page 267
4.9.2 黑洞与伦德勒视界的接触......Page 270
4.10.1 施瓦西时空......Page 271
4.10.2 爱丁顿坐标下的施瓦西时空......Page 275
4.10.3 Vaidya 时空......Page 276
5.1 广义相对论中的奇点困难......Page 280
5.2.1 奇点与奇异性的定义......Page 283
5.2.2 时空的因果结构......Page 284
5.2.3 能量条件......Page 285
5.2.5 奇点定理的导出......Page 286
5.3 奇点对黑洞温度的强烈影响......Page 288
5.4.1 解释霍金辐射的困难......Page 297
5.4.2 霍金“吸收”和内禀奇区的热辐射......Page 298
5.4.3 奇区的温度和热力学第三定律......Page 301
5.5 第三定律与克尔—纽曼奇环的不可抵达性......Page 302
5.5.1 趋向奇环的非类空世界线......Page 303
5.5.2 类时线上固有加速度的特点......Page 305
5.5.3 安鲁效应与热力学第三定律......Page 307
5.6.2 奇环以光速转动......Page 309
5.6.3 奇环上存在类光基灵矢量......Page 310
5.6.4 奇环的温度......Page 311
5.6.5 奇环的可抵达性......Page 312
5.7.1 第三定律与类时奇点......Page 314
5.7.2 克尔奇异区与施瓦西奇异区的坐标温度......Page 317
5.7.3 完备时空处在绝对零度......Page 318
5.7.4 讨论......Page 320
5.8.1 钟速同步的传递性......Page 321
5.8.2 热平衡的传递性与钟速同步的传递性......Page 322
5.8.3 结论与讨论......Page 325
5.9.1 从测不准关系看钟速同步与第零定律的关系......Page 326
5.9.2 从黑体辐射看钟速同步与第零定律的关系......Page 328
5.9.3 第零定律与钟速同步......Page 330
5.10 引力、热与时间......Page 332
第6章 黑洞熵与奇点定理的再探讨......Page 336
6.1 黑洞熵的砖墙模型......Page 337
6.2 黑洞熵的薄膜模型......Page 341
6.3 霍金辐射与信息疑难......Page 346
6.4.1 静质量不为零的粒子的黑洞隧穿......Page 352
6.4.2 派瑞克与威尔塞克的证明只适用于可逆过程......Page 355
6.5.1 伦德勒变换的启示......Page 357
6.5.2 类光测地线的变分......Page 358
6.5.3 固有加速度的研究......Page 360
6.5.4 对类光测地线加速度发散的讨论......Page 361
6.6.1 类时测地线汇的相对速度和相对加速度......Page 362
6.6.2 类时测地线汇的转动、剪切和膨胀......Page 363
6.6.3 类时测地线上的雅可比场及共扼点......Page 365
6.7.1 类光测地线汇的偏离矢量......Page 366
6.7.2 类光测地线汇的转动、剪切和膨胀......Page 368
6.7.3 类光测地线上的雅可比场和共扼点......Page 369
6.8.1 具有共扼点的类光测地线的变分......Page 370
6.8.2 类时线的固有加速度......Page 371
6.8.3 一个重要公式的分析......Page 372
6.8.5 小结与讨论......Page 374
参考文献......Page 376