黑洞：粒子的散射体、吸收体和发射体

作者开发的精确而强大的解析和计算方法，能够获得黑洞的高度非平凡的总吸收谱，以及相移和截面（弹性和非弹性的）、吸收和散射粒子的角分布，以及 Hawking 发射率。黑洞对波的总吸收谱作为频率的函数呈现出显著的振荡行为，这是衍射图案的特征。它围绕其光学几何极限 $(27/4)\pi (r_s)^2$ 振荡，振幅递减，周期几乎恒定。这是黑洞吸收的独特特征，源于其 $r=0$ 的奇点。普通的吸收体和光学模型不具备这些特征。由于在原点（$r=0$）的奇点，描述波-黑洞相互作用的哈密顿量是非厄米的（尽管是实的）。散射理论的幺正光学定理被推广到黑洞情形，明确表明吸收仅发生在原点（$r=0$）。所有这些结果使我们能够根据 Fresnel-Kirchhoff 衍射理论来理解和重现黑洞吸收谱。这些基本特征将存在于一般的高维黑洞背景中，无论它们源于何种低能有效理论。在最近越来越多的关于黑洞（无论是普通的、弦论的、D-膜的）吸收截面（“灰体因子”）的文献中，黑洞吸收谱的这些基本显著特征被忽视了。