声黑洞的霍金辐射及出射声子反作用的研究

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黑洞的霍金辐射是理论物理领域最重要的发现之一.霍金辐射是黑洞最具特征的量子效应,它的发现引起了对很多物理学基本问题的争论.因此霍金辐射的实验确认具有重要的意义.黑洞的霍金辐射温度很低,直接的实验探测存在困难.声黑洞是引力黑洞的一个类比模型,可以通过探测声黑洞声子辐射来间接检验引力黑洞的霍金辐射.目前,声黑洞已经在实验室条件下得到实现.声黑洞霍金辐射的研究既能为具体的实验探测提供理论指导,同时也将促进对霍金辐射现象和本质的认识.   本文运用半经典WKB近似方法分析了声黑洞的霍金辐射,并对声子反作用进行了研究.主要的研究工作包括:(1)通过求解哈密顿.雅可比方程,分别计算了球对称和柱对称稳态声黑洞声子在视界处的隧穿概率及声子辐射温度,得到的结果与Unrnh利用微扰线性化方法的进行的分析一致;(2)对闭合路径积分公式的正则不变性进行了讨论,给出了计算隧穿过程的时间贡献的一个简洁方法,重新计算了球对称和柱对称稳态声黑洞的霍金辐射,得到了预期的结果;(3)在研究声子隧穿过程时间贡献的基础上,讨论了隧穿过程的时间贡献和空间贡献之间的内在联系,分析指出了不同的粒子隧穿计算之间的联系;(4)讨论了Balbinot等人使用的从流体作用量出发计算声黑洞出射声子反作用的方法.
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