黑洞时空对物质场的散射

《黑洞时空对物质场的散射》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号密级——学号2Q!QQ21112箜黑洞时空对物质场的散射ScatteringofMatterFieldfromBlac泌holeSpacetimes指导教师姓名、职称陈菊华教授学科专业天体物理研究方向黑啦堡湖南师范大学学位评定委员会办公室二零一三年五月黑洞时空对物质场的散射摘要黑洞作为一类极其特殊的天体，在广义相对论以及量子引力理论中都是重要的研究对象。自上世纪70年代霍金辐射发现以来，人们通过研究黑洞与其周围物质场的相互作用来了解其内部物理结构。本文主要工作是研究了不同黑洞时空在不同条件下对其周围物质场的吸收和散射截面特征，揭示黑洞对物质场

2、的散射规律。本文第二章中，我们利用灰度因子计算了在暗能量影响下史瓦希黑洞对无质量标量场的吸收截面。计算结果表明被quintessence包围的史瓦希黑洞时空对标量场的吸收截面在光学极限附近振动，并且随暗能量的状态参量‰减小而减小。在随后几章中(第三至五章)，我们利用分波法和数值计算法分别计算了不同黑洞时空在不同情形时对其周围物质场的吸收和散射截面。本文第三章中，我们计算了HSrava—Lifshitz弓l力理论中黑洞时空对无质量标量场的散射。我们可以从数值结果看到：在HL引力理论中黑洞时空对无质量标量场的吸收截面随耦合系数口增加而减小；各分波的微分

3、散射截面曲线随着角动量f增加而变得复杂；对于确定频率u，当耦合系数Oz增加时，散射耀斑值随之降低，角宽随之变宽。本文第四章中，我们计算了GSH黑洞时空对无质量标量场的散射。从计算结果我们可以看到，磁参数a相同时，各分波吸收截面随l增加而降低；对于确定角动量l，吸收截面随磁参数a降低而增加；散射角宽随2增加而变窄，其阻尼振动模型也变得更加复杂。本文第五章中，我们计算了存在宇宙弦时球对称黑洞时空对无质量狄拉克场的吸收和散射截面。对于这四种不同黑洞时空，计算结果表明其吸收截面随着参数b(b：1—4p)的增加而增加j对于频率较高的分波，主散射角宽变窄；当宇

4、宙弦线密度“较大时其耀斑角宽变大。关键词：黑洞，吸收／散射截面，分波法，数值计算。II硕士学位论文ABSTRACTAsaveryspecialcelestialbody,blackholeplayaveryimportantrolebothingeneralrelativityandquantumgravity．DuetothediscoveryofHawkingradiationin1970s，scientistscanstudytheinteractionsbetweenblackholeandthematterfieldstoobtainth

5、einnerphysicalstructureofblackhole．Themajorworkofthisarticleiscomputingtheabsorption／scatteringcrosssectionswithdifferentblackholesindi{壬宅rentsituation．InChapter2，byusinggrayfactor，wenumericallycarryouttheabsorptioncrosssectionofamasslessscalarwavefromaSchwarzschildblackholesu

6、rroundedbyquintessence．Theresultsshowthatthetotalabsorptioncrosssectiontendstothegeometric-opticallimit；thesmallervalueofw(stateparameterofquintessence)，thesmallervalueofabsorptioncrosssectionis．Inthenextchapters(from3to5)，usingpartialwavemethodandnumericalmethod，wecomputethea

7、bsorption／scatteringcrosssectionswithdifferentblackholesindifferentsituations，respectively．InChapter3，wecomputethescattering／absorptionCROSSsectionsofmasslessscalarwavefromblackholeinH6rava—Lifshitzgravity．Fromnumericalresults，wecallseethattheabsorptioncrosssectionbecomeslower

8、whilethecouplingparameterQbecomesstronger；thepartialscatterin