§83黑洞不是那么黑了 不确定原理 不可能同时确定一个粒子的位置和速度, 对粒子位置测量得越准确,对速度的测量就越 不准确,反之亦然。 粒子的不确定性不依赖于测量粒子位置和 速度的方法,也不依赖于粒子的种类。在量子 力学中,粒子的概念已不是我们想象中的实实 在在的实物粒子,而是一种波、一片云,这就 是量子力学中的波粒二象性:一个粒子具有粒 子和波动两重性质
§8.3黑洞不是那么黑了 一 、不确定原理 不可能同时确定一个粒子的位置和速度, 对粒子位置测量得越准确,对速度的测量就越 不准确,反之亦然。 粒子的不确定性不依赖于测量粒子位置和 速度的方法,也不依赖于粒子的种类。在量子 力学中,粒子的概念已不是我们想象中的实实 在在的实物粒子,而是一种波、一片云,这就 是量子力学中的波粒二象性:一个粒子具有粒 子和波动两重性质
二 黑洞的辐射 旋转黑洞产生并辐射粒子,非旋转黑洞也 以不变的速率产生和发射粒子,黑洞辐射的粒 子谱刚好是一个热辐射的谱,而且黑洞以刚好 防止热力学第兰定律被违反的准确速率发射粒 子。黑洞的温度只依赖于黑洞的质量特性,质 量越大,温度越低 黑洞发射的粒子不是从黑洞里出来的,而 是从紧靠黑洞的视界的外部的“空”的空间来 的
二、黑洞的辐射 旋转黑洞产生并辐射粒子,非旋转黑洞也 以不变的速率产生和发射粒子,黑洞辐射的粒 子谱刚好是一个热辐射的谱,而且黑洞以刚好 防止热力学第二定律被违反的准确速率发射粒 子。黑洞的温度只依赖于黑洞的质量特性,质 量越大,温度越低。 黑洞发射的粒子不是从黑洞里出来的,而 是从紧靠黑洞的视界的外部的“空”的空间来 的
根据不确定性原理,“空”的空间 充满了虚粒子和虚反粒子,它们被一同 创生,相互离开,然后再回到一起并湮 灭 湮灭 人 “空 创生 虚粒子和虚反粒子对
根据不确定性原理, “空”的空间 充满了虚粒子和虚反粒子,它们被一同 创生,相互离开,然后再回到一起并湮 灭。 + - 湮灭 “空” 创生 虚粒子和虚反粒子对
量子引力的困境 在爱因斯坦引力场理论中,时空度规张量g是 动力学变量,因而时空坐标x代表的物理距离 也是动力学的,不像通常的量子场论中时空只 是背景,不受场的运动方程的影响。在通常的 量子化方案中,时空坐标只相当于场量的指标 因此严格来说,通常场的量子化规则不适用于 引力场 如果忽略这个问题或把时空度规对平直时空的 偏离只看作微扰,把爱因斯坦引力场论按通常 平直时空的规范场进行量子化,这个理论是不 可重整化的。在弯曲时空的经典背景中,研究 黑洞的量子效应,就得到黑洞热力学
在爱因斯坦引力场理论中,时空度规张量gμν是 动力学变量,因而时空坐标x代表的物理距离 也是动力学的,不像通常的量子场论中时空只 是背景,不受场的运动方程的影响。在通常的 量子化方案中,时空坐标只相当于场量的指标。 因此严格来说,通常场的量子化规则不适用于 引力场。 如果忽略这个问题或把时空度规对平直时空的 偏离只看作微扰,把爱因斯坦引力场论按通常 平直时空的规范场进行量子化,这个理论是不 可重整化的。在弯曲时空的经典背景中,研究 黑洞的量子效应,就得到黑洞热力学
黑洞的热辐射 日O¥+里2 。1974年,霍金证明:如果考 时 虑到黑洞周围空间中的量子 粒子落人第洞面反 粒子向无穷进这 涨落,那么黑洞的确具有与 它的温度相对应的热辐射。 粒子/反粒子 和五潭天 离开奇点的距离 -6 黑洞的量子热辐射也是黑体 辐谢谱,温度为: ·T=k+/2πkB,与通过热力学 类比得到的贝肯斯坦一斯 马尔公式一致
1974年,霍金证明:如果考 虑到黑洞周围空间中的量子 涨落,那么黑洞的确具有与 它的温度相对应的热辐射。 黑洞的量子热辐射也是黑体 辐射谱,温度为: T=k+ /2πkB,与通过热力学 类比得到的贝肯斯坦——斯 马尔公式一致