黑洞背景下玻色凝聚物质的物理性质与类比引力的研究

黑洞背景下玻色凝聚物质的物理性质与类比引力的研究

论文摘要

本文研究了(2+1)维和(3+1)维黑洞背景下玻色凝聚物质的物理性质,同时还研究了(1+1)维类比引力理论中的声学黑洞模型。第一章简要介绍了玻色-爱因斯坦凝聚和类比引力的发展历史,以及黑洞引力波的观测现状;第二章根据AdS3/CFT2时空中边界扰动下的Gross-Pitaevskii方程,计算了Bandos-Teitelboim-Zanelli黑洞和拓扑黑洞背景下凝聚物质的全息涨落;第三章采用量子场论中的泛函积分方法研究了Kerr-BTZ黑洞背景下O(N)矢量场凝聚模型的数学物理性质,还根据大N展开技术推导了d维球上凝聚场的自由能;第四章根据转动黑洞背景下的G-P方程,分别计算了Kerr-Newmann和Kerr-Sen黑洞背景下超流轴子的引力波辐射频率;第五章使用正则变换和泛函积分方法推导了2维声学黑洞度规,然后分别计算了不同类型的2维引力模型中的声子有效质量、霍金温度、真空点流体速度,以及声子Higgs真空的衰变几率。本论文中具有创新性的工作如下:1.根据泛函积分方法证明了Kerr-BTZ黑洞背景下O(N)矢量场凝聚模型中的收敛性质和热力学稳定性质。2.首次计算了Kerr-Newmann和Kerr-Sen黑洞背景下超流轴子的引力波辐射频率。3.首次计算了声学黑洞中不同类型2维引力模型对应的声子有效质量、霍金温度、真空点流体速度和声子Higgs真空的衰变几率。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 引言
  • 2 Banados-Teitelboim-Zanelli黑洞与拓扑黑洞背景下玻色物质的全息涨落
  •   2.1 AdS3/CFT2时空背景下的边界全息扰动
  •   2.2 BTZ黑洞背景下的BEC物质的全息涨落
  •   2.3 拓扑黑洞背景下的BEC物质的全息涨落
  •   2.4 结论与讨论
  • 3 Kerr-BTZ黑洞背景下O(N)矢量场物质凝聚谱的计算
  •   3.1 弯曲时空下的O(N)矢量场模型
  •   3.2 泛函积分方法与有效作用量的推导
  •   3.3 微扰展开的收敛性、凝聚谱的正定性与热力学稳定性
  •   3.4 BTZ黑洞背景下的凝聚谱、收敛函数与热力学函数
  •   3.5 Kerr-BTZ黑洞背景下的凝聚谱、收敛函数与热力学函数
  • d球上凝聚场的自由能计算'>  3.6 1/N展开与Sd球上凝聚场的自由能计算
  •   3.7 结论与讨论
  • 4 Kerr-Newman黑洞与Kerr-Sen黑洞背景下凝聚轴子引力波的辐射
  •   4.1 弯曲时空下凝聚轴子的Gross-Pitaevskii方程
  •   4.2 量子黑洞的引力波辐射频率与轴子总能量
  •   4.3 角向方程本征值的计算
  •   4.4 K-N黑洞与K-S黑洞背景下轴子分布规律与引力波辐射频率
  •   4.5 结论与讨论
  • 5 2维类比引力中的声学黑洞的物理性质
  •   5.1 2 维引力中声学黑洞度规的推导
  •   5.2 Jackiw-Teitelboim引力模型中的声子有效质量与霍金温度
  •   5.3 共形Liouville引力模型中声子有效质量与霍金温度
  •   5.4 双曲势引力模型中声子有效质量与霍金温度
  •   5.5 双曲势引力模型中Higgs声子场的真空衰变率
  •   5.6 Almheiri-Polchinski引力与变形模型中声子有效质量与霍金温度
  •   5.7 结论与讨论
  • 6 总结与展望
  • 参考文献
  • 附录
  •   A.超流相变中的关联函数
  •   B.黑洞引力波的观测数据和光度距离
  •   C.共形Liouville引力作用量的推导
  • 致谢
  • 在校期间的科研成果
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 余毅

    导师: 颜骏

    关键词: 黑洞背景,玻色爱因斯坦凝聚,轴子引力波,类比引力与声子真空

    来源: 四川师范大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 物理学

    单位: 四川师范大学

    分类号: O469

    DOI: 10.27347/d.cnki.gssdu.2019.001107

    总页数: 130

    文件大小: 4419K

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