旋转带电黑洞对费米子的产生

这项工作致力于在旋转带电恒星坍缩的背景下对费米子的霍金效应进行数学研究。我们证明，位于远离恒星处且相对于 Boyer-Lindquist 坐标静止的观测者，在其固有时趋于无穷时观察到热态的出现。我们首先引入恒星坍缩的模型。我们假定恒星外的时空由 Kerr-Newman 度量给出。关于恒星表面渐近行为的假设受到 Kerr-Newman 度量中某些类时测地线渐近行为的启发。随后使用适应于该坍缩的坐标和 Newman-Penrose 标架写出狄拉克方程。该坐标系与标架基于所谓的简单零测地线。描述了全局双曲时空中狄拉克场的量子化。我们表述并证明了关于此背景下霍金效应的一条定理。定理的证明包含对狄拉克场的一个比通常稍强的最小速度估计，以及 Kerr-Newman 时空中狄拉克场特征柯西问题解的存在唯一性结果。在附录中，我们基于简单零测地线显式构造了 Kerr-Newman 时空区块 I 的 Penrose 紧化。