文档介绍：霍金与黑洞
第一页，本课件共有74页
第二页，本课件共有74页
一、黑洞的“激发态”
二、霍金简介
三、黑洞的温度与热辐射
四、真空的热效应与边界效应
五、我们组在黑洞热性质方面的工作
六、信息疑难与霍金打赌
第三页子数守恒，轻子数守恒，破坏信息守恒。
第二十八页，本课件共有74页
（5）黑洞的负比热
黑洞越小温度越高，
的黑洞
10亿吨的黑洞
3000吨的黑洞
第二十九页，本课件共有74页
黑洞热容量为负
除某些特殊情况外，黑洞与外界的热平衡是不稳定平衡。
第三十页，本课件共有74页
（6）黑洞的吸积与喷流
第三十一页，本课件共有74页
第三十二页，本课件共有74页
星系的喷流
第三十三页，本课件共有74页
四、真空热效应与边界效应
（1） 安鲁效应（Unruh，1973）
在真空中作匀加速直线运动的观测者处在热浴中
观测者
视界
第三十四页，本课件共有74页
惯性系的真空零点能，在加速系看来是热辐射能。
第三十五页，本课件共有74页
（2）卡西米尔效应
第三十六页，本课件共有74页
（3）倒退的镜子 ——变速光源的多普勒效应
第三十七页，本课件共有74页
第三十八页，本课件共有74页
坍缩的黑洞表面——倒退的镜子
第三十九页，本课件共有74页
五、我们组在黑洞热性质方面的工作
：
Kerr—Newman黑洞热辐射电子、质子、中子
创建了计算动态黑洞温度的方法，可逐点计算黑洞表面每一点的温度
研究了两个黑洞接触时的温度变化
计算黑洞熵的薄膜模型
研究了黑洞的信息疑难
第四十页，本课件共有74页
两个黑洞的接触
黑洞与伦德勒视界靠近
第四十一页，本课件共有74页
黑洞与伦德勒视界的接触
第四十二页，本课件共有74页
两个黑洞的接触
第四十三页，本课件共有74页
刘辽、赵峥，广义相对论 高等教育出版社（2004）
赵峥，黑洞的热性质与时空奇异性——零曲面附近的量子效应 北京师范大学出版社（1999）
赵峥，黑洞与弯曲的时空 山西科技出版社（2001）
刘辽、赵峥、田贵花、张靖仪，黑洞与时间的性质，北京大学出版社（2008）
第四十四页，本课件共有74页
六、信息疑难与霍金打赌
1、无毛定理（1967）
2、霍金热辐射——量子效应（1974）
3、打赌（1997）
4、霍金的新观点（2004）
5、对霍金新观点的质疑
第四十五页，本课件共有74页
信息疑难
霍金
() 普瑞斯基
索恩 (John Preskill)
()
2004年7月21日，霍金“我输了”
第四十六页，本课件共有74页
1、无毛定理（1967）
对洞外观测者来说，坍缩进黑洞的所有物质的信息（毛）全部丢失，只有总质量、总角动量和总电荷除外。
只剩三根毛：M, J, Q
失去的信息永远保留在黑洞内部
第四十七页，本课件共有74页
2、Hawking热辐射——量子效应（1974）
考虑量子隧道效应，黑洞会以精确的黑体谱进行热辐射，不带出任何信息。
黑洞将“蒸发”干净，洞内信息全部从宇宙中消失。
信息的丢失意味着，形成黑洞的量子纯态全部衰变成混合态。
第四十八页，本课件共有74页
这将导致
熵大量增加
轻子数、重子数等守恒定律破缺。
量子引力不具有幺正性。
第四十九页，本课件共有74页
3、打赌（1997）
John Preskill
Kip Thorne
黑洞中的信息不会失
黑洞中的信息失去了。 去，一定会以某种机
（信息不守恒） 制跑出来。
（信息守恒）
第五十页，本课件共有74页
2004年7月
：我输了
：没有输
：没有听懂我为什么赢了。
第五十一页，本课件共有74页
4、Hawking的新观点
我已经解决了黑洞