AdS黑洞相变与高维黑洞外原子自激发问题的研究.pdf

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1、分类号：１０６９７：０４１学校代码密级：公开学号：２０１２１０１０４巧±亨恆巧交ＤＯＣＴＯＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮＡｄＳ黑洞相变与高维黑洞外原子自激．发问题的研究Ａ王＇像、学科名称：理论物理杨战营教授＃＾ＺｊｆＢ０换里如陆巾＾岳瑞宏教授西北大学学位评定委员会二〇￣五年西北大学学位论文知巧产孜黄明书本人完全了解西北大学关于收集、保存、使用学位论文的规定。学校有权保留并向国家有关部口或机构送巧论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。本人授权西北大学可［＾蒋本学位论文的全部或部分内容编入有关

2、数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所等机构将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》或其它相关数据库。保密论文待解密后适用本声明。学位论文作者签名；秦输指导教师签名；私＾續心＞１５：年＾月＾日劝Ｋ年屋月＾日西北大学学位论文独创牲寅明本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西北大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工

3、作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名；杂哨長年月＾日摘要摘要黑洞热力学的提出距今有将近半个世纪的历史，作为研究强引力场中的量子效应的，它的存在强烈的暗示着引力理论理论、量子理论及热力学彼此之间有着深刻而又一基础性的联系，，。在经典热为学中相变是个很常见的物理过程但又是个很重要的一问题，因此考察黑洞相变及临界性问题对进步探索黑洞热为学问题就显得至关重要。同时基于ＡｄＳ／ＣＦＴ对偶理论的驱化近年来人们对ＡｄＳ时空中不同类型的黒洞做了大量而又广泛的研究，考虑到共形反常与非线性场源在物理中

4、的重要地位，我们把研一一究ＡｄＳ时空中不同类型黑洞的临界性作为本文的着眼点么。另外，在众多尝试统引力理论与量子理论的理论模型中，高维时空的概念己经从单纯是数学上的推广演变为一物理上的必需了，同时，黑洞的霍金福射又是黑洞热为学中个经久不衰的热点问题，一本文的另个着眼点－运用ＤＤＣ方法研究高维黑洞外多能级原子福射性质对更清晰透彻的理解高维黒洞的霍金福射有着很重要的意义。首先我们介绍本文的研究背景与论文的结构，并强调本论文的物理动机与重要性。ｄＳ一在第二章中我们就Ａ黑洞临界性问题的研究方法做了个简单的介绍，在接下来的第Ｈ章我们研究ＡｄＳ时空下包含共形反常

5、项的带电黑洞的临界性与相变问题，我们发现在时空曲率为正一，并且系统的荷与共形反常项锅合常数满足定的约束关系时，系统会存在临界行为，与ＡｄＳ时空中不含共形反常项的带电黒洞的临界行为相比，共形反常项的存在会使得系统包含两个临界点，并且随着温度的单调变化，系统会产生两个相变，这两个相变分别发生在系统温度低于低的临界温度点和高于高的临界温度点时。同时我们还计算了临界点附近的临界指数，发现此背景下相变的临界指数与经典热力一学中范德瓦耳斯气－液系统的临界指数致。送些结果显示出共形反常项会给黑洞带来更丰富的相结构。在第四章中我们研究了ＡｄＳ时空背一一一景下爱因

6、斯坦麦克斯韦非线性杨米尔斯场黑洞的临界性与相变问题－。随着非线性杨米尔斯场的幕指数与时空维度满足不同的约一束关系时，该背景下的黑洞解有两个分支。我们发现在第种分支下系统可能会有临－界行为，它的存在与否依赖于电磁场的荷，杨米尔斯场的荷Ｗ及时空维度Ｈ个参数满足的约束条件，我们在论文中找到了存在临界行为时对应的约束关系。在第二种分支下系统一直是有临界行为存在一。而无论是第种分支或是第二种分支下黑洞最多都只一＂＂有－个临界点存在，并且相变会发生在系统温度低于临界温度时，通过压强半径＂＂与自由能－温度图像我们可Ｗ看出此类大／小黑桐相变是类范德瓦耳斯相变，并且在

7、一临界点附近的临界指数与范德瓦耳斯气液系统也致。最后我们还验证了在临界点上的埃伦费斯特方程是成立的，说明该黑涧在临界点上的相变是属于二级相变。在第五章中我们研究了高维时空的热效应会对原子的福射性质有什么样的影Ｉ西北大学博±学位论文响一。送章中我们首先运用ＤＤＣ方法构建高维度黑洞外与真空电磁场相互作用的原子这样一个模型，在计算该原子的平均能量变化率的过程中发现高维时空电磁场的量子化是必要的一步，故在前人的基础上我们构造出了高维时空背景下量子化电