柱黑洞的熵

采用由广义测不准关系得到的新的态密度方程,研究了具有柱对称时空背景下黑柱的熵.利用新的态密度方程后,不通过截断可以消除brick-wall 模型中无法克服的发散项,并且同样可得到黑柱的熵与视界面积成正比的结论.计算结果表明,黑柱熵是视界面上量子态的熵,是一种量子效应,是黑洞的内禀性质.在计算中我们直接应用量子统计的方法,求柱黑洞背景下玻色场与费米场的配分函数,避开了求解各种粒子波动方程的困难,为研究各种时空黑洞熵提供了一条简捷的新途经.     

黑洞的量子统计熵

避开求解各种粒子波动方程的困难,直接应用量子统计的方法,计算各种坐标描述的黑洞背景下玻色场与费米场的配分函数,得到黑洞熵的积分表达式.然后应用改进的brick wall方法 膜模型,计算黑洞的统计熵.在所得结果中取适当的参数,可得到黑洞熵与视界面积成正比的关系,不存在原brick wall方法中的舍去项与对数发散项.整个计算过程,物理图像清楚,计算简单,为研究各种坐标下黑洞熵提供了一条简捷的新途经.     

Reissner-Nordstrom黑洞几何中Dirac场的统计熵与能斯特定理

从Reissner-Nordstrom时空背景下的Dirac方程出发，利用改进的brick-wall方法-膜模型，计算黑洞背景下Dirac场的自由能和熵，得到Dirac场的熵是由两部分组成的，根据熵是广延量的特性，由此推得作者所讨论了热力学系统应是由两个热力学子系统组成。在此基础上给出了新的Bekenstein-Smarr公式。结果表明，作者所定义的熵满足热力学第三定律。可视为黑洞的普朗克绝对熵。     

广义测不准关系与Reissner Nordstrom de Sitter黑洞熵

针对Reissner Nordstrom de Sitter时空背景，利用经广义测不准关系改进的薄层brick wall方法计算了黑洞熵。结果表明，由这种方法得到的黑洞熵上限与它的外视界和宇宙视界面积之和成正比，和人们预期的结果相符。从中揭示了黑洞 熵与视界面积之间的内在联系，也进一步表明了黑洞熵是视界面上量子态的熵，是一种量子效应。由广义测不准关系的引入看到，brick wall方法与引力场量子化可能存在着一些内在的联系。     

非热平衡Schwarzschild-de Sitter黑洞的熵

从Schwarzschild—de Sitter时空背景下的K1ein—Gordon方程出发，利用brick—wall方法计算了黑洞的自由能和熵．这种黑洞由于存在两个视界面，而且它们的温度不相同，因此用一般方法计算熵存在着一定的困难．采用改进的brick—wall模型，认为自由能和熵主要来自于视界附近薄层的贡献，很好地解决了这一困难，并得到了满意的结果．结果表明，这种黑洞的熵为它的两个视界面积之和的1／4，与人们预期的结果相符．由此可见，渐近de Sitter时空中的黑洞摘除了黑洞视界面的贡献之外，还应包括宇宙视界面的贡献．这从一定程度上指示了黑洞熵与视界面积之间的内在联系，也更进一步地指示了brick—wall模型的本质．     

Barriola-Vilenkin黑洞的统计熵

利用量子统计方法，直接计算Barriola-Vilenkin黑洞背景下玻色场和费米场的配分函数， 然后利用砖墙膜模型计算和讨论黑洞背景下玻色场和费米场的熵.     

A |torus like黑洞熵与能斯特定理

利用 Brick wall 方法,计算非球坐标系,非渐近平直的 torus like 黑洞背景下标量场的自由能和熵. 结果表明，在非渐近平直时空,黑洞具有内外视界时， 所得熵不仅与外视界面积有关，而且也是内视界的函数.进一步证明，用内外视界参量表达的熵，在黑洞辐射温度趋于零时，黑洞的熵也趋于零，它满足能斯特定理，可视为黑洞的普朗克绝对熵.     

非热平衡Schwarzschild de Sitter黑洞的熵

从Schwarzschild de Sitter时空背景下的Klein Gordon方程出发，利用brick wall方法计算了黑洞的自由能和熵。这种黑洞由于存在两个视界面，而且它们的温度不相同，因此用一般方法计算熵存在着一定的困难。采用改进的brick wall模型，认为自由能和熵主要来自于视界附近薄层的贡献，很好地解决了这一困难，并得到了满意的结果。结果表明，这种黑洞的熵为它的两个视界面积之和的1/4，与人们预期的结果相符。由此可见，渐近de Sitter时空中的黑洞熵除了黑洞视界面的贡献之外，还应包括宇宙视界面的贡献。这从一定程度上揭示了黑洞熵与视界面积之间的内在联系，也更进一步地揭示了brick wall模型的本质。     

Reissner Nordstrom 黑洞几何中Dirac场的统计熵与能斯特定理

从Reissner Nordstrom时空背景下的 Dirac 方程出发，利用改进的 brick wall 方法-膜模型,计算黑洞背景下Dirac场的自由能和熵.得到Dirac场的熵是由两部分组成的,根据熵是广延量的特性,由此推得作者所讨论的热力学系统应是由两个热力学子系统组成.在此基础上给出了新的Bekenstein Smarr公式.结果表明,作者所定义的熵满足热力学第三定律.可视为黑洞的普朗克绝对熵.     

轴对称Einstein-Maxwell-Dilaton-Axion黑洞熵与能斯特定理

该文利用Ｂｒｉｃｋ Ｗａｌｌ方法，计算轴对称Ｅｉｎｓｔｅｉｎ Ｍａｘｗｅｌｌ Ｄｉｌａｔｏｎ Ａｘｉｏｎ 黑洞背景下标量场的自由能和熵．结果表明，当黑洞具有内外视界时，所得熵不仅与外视界面积有关，而且也是内视界面积的函数．当内视界面积于零时，可回到已知结论．并且表明，用内外视界位置参量表达的熵，在黑洞辐射温度趋于绝对零度时，黑洞的熵也趋于零，它满足能斯特定理，可视为黑洞的普朗克绝对熵．     

Upper bounds on the entropy of radiation systems

The upper bounds on the entropy of a radiation system confined to a spherical box are calculated in six cases by using the equation of state of radiation in flat spacetime and the equation of state of radiation near black-hole horizon, which was derived by Li and Liu (hereafter the Li-Liu equation). It turns out that the Li-Liu equation does have unique advantage in dealing with the entropy bound of critical self-gravitating radiation systems, while the usual equation of state will result in entropy divergence. In the case of non-self-gravitating radiation systems and non-critical self-gravitating radiation systems, there is no difference in the entropy bounds derived by these two equations of state.     

基于Dirac方程研究双视界面黑洞的量子热效应和普朗克绝对熵

基于严格求解Dirac方程，全面研究了双视界面黑洞内、外视界附近的量子热效应，特别是考虑到黑洞内视界的Hawking吸收后，成功的给出了荷电黑洞的普朗克绝对熵。      

Schwarzschild-anti-de Sitter时空中Dirac场的统计熵

利用brick-wall方法,计算了Schwarzschild-anti-de Sitter时空中Dirac场的统计熵,讨论了Dirac粒子的自旋对统计熵的影响.结果表明,忽略远离围绕系统的真空的贡献,Dirac场的统计熵包含与黑洞视界面积成正比的平方反比发散项和对数发散项,整个表达式的结构与黑洞熵的结构不一样.对应于|∧|r²_h 的不同取值,对数发散项的贡献可以为正、负或零.     

自旋场对Barriola-Vilenkin黑洞熵的量子修正

用砖墙模型的方法，讨论了无源电磁、中微子场对Barriola Vilenkin黑洞熵的量子修正。计算表明，量子修正应该包含两部分：其中一部分与视界面积成正比，在视界附近与紫外截断因子∈是平方反比发散的；另一部分是两个对数发散项，这部分除了与黑洞的本身特征性质有关以外，还与自旋场的自旋有关。结果与标量场引起的量子修正具有完全不同的形式。 