霍金量子能量上限与黑洞自重效应

"上界：发射的霍金量子能量的上限" 文章"上界ontheenergiesoftheemittedHawkingquanta"由ShaharHoda发表在NuclearPhysicsB942(2019)184–187期，探讨了霍金量子能量发射的上限，这是基于物理学家基普·索恩的箍圈猜想。该猜想对于理解黑洞的量子行为具有重要意义。 霍金辐射是理论物理学中的一个重要概念，由斯蒂芬·霍金首次提出。它表明，尽管黑洞在经典物理中是完全不透明且无法逃脱的，但在量子力学的框架下，黑洞可以发射出粒子，这种现象被称为霍金辐射。这些粒子的能量被认为是随机的，但并非无限大。 在论文中，作者指出，发射的霍金量子的能量受到一个量子关系的约束，即E<Emax=ħ2/3/M1/3，其中E代表单个霍金量子的能量，ħ是约化普朗克常数，M是黑洞的质量。这个关系表明，从规范的Schwarzschild黑洞发射的量子能量有一个上限，这与索恩的箍圈猜想相吻合。箍圈猜想认为，只有当环绕黑洞的物质或辐射的周长至少等于黑洞视界周长的四倍时，才能被黑洞捕获或发射。 文章进一步阐述，由于隧穿量子的非线性（自重）效应，较高能量的场模式可能不会逃逸到无限远处，而是被黑洞重新吸收。这意味着，虽然霍金辐射确实存在，但高能粒子的逃逸可能并不像最初设想的那样普遍。黑洞的引力对这些量子的动态有显著影响，这种效应可能在黑洞的演化和信息悖论中起到关键作用。 此外，论文强调这是一个开放获取的文章，根据CC BY许可证发布，并由SCOAP3资助。开放获取意味着公众可以免费阅读和使用这篇文章的研究成果，这对于促进科学知识的传播和交流至关重要。 1. 引言部分简要介绍了霍金辐射的基础，即通过半经典的分析方法，量子化的场与经典黑洞时空线性耦合，从而推导出霍金的发现。 这篇论文揭示了霍金量子能量发射的一个新限制，这不仅有助于我们更深入地理解黑洞的物理特性，还可能对量子引力理论和黑洞信息守恒问题提供新的视角。