黑洞量子物理入门

通过详细分析视界附近的粒子对产生过程，揭示了产生霍金辐射的机制。在为黑洞问题做准备时，我们 lengthy 地探讨了三个预备问题：外电场中的粒子对产生、均匀加速探测器的热化以及加速镜子。在这些例子的启示下，随后提出了黑洞蒸发问题。其主旨在于视界上模式的奇异行为导致了稳定的产生率。特别强调了每个产生的粒子如何贡献于平均值，尽管它们源于特定的真空涨落。正是该平均值驱动了半经典背反应。这一方面得到了比以往更详细的分析，并特别强调了其缺陷。正是半经典理论导出了霍金著名的黑洞因蒸发而损失质量的方程 $dM/dt \simeq -1/M^2$。黑洞热力学源自蒸发过程，从而显现出黑洞的热库特征。展示了通过 Hartle--Hawking 真空和 Killing 恒等式与永恒黑洞热力学的关系。正是通过对产生特定霍金光子的场构型涨落的分析，才显现出半经典理论的可疑性质。当前的研究前沿围绕此问题展开，主要关注的是人们调用了大于普朗克能标的能量尺度，以及非幺正演化的可能性。最后这些主题仅以定性方式呈现，因此本综述止步于量子引力的门槛之前。