瑞士奶酪宇宙中的哈克威辐射

哈克威辐射是黑洞热力学的基本基础。黑洞热力学指出，黑洞运动学与普通热力学定律之间存在一种美妙的对应关系，但迄今为止仅在 asymptotically 平坦情况下讨论。这种对应是否严重依赖于引力在无穷远处消失的这一特征？为此必须首先将哈克威辐射推广到具有动力学边界条件（如膨胀宇宙）的情况。因此，本文讨论了膨胀宇宙中的哈克威辐射。作为具体模型，我们采用包含 Schwarzschild 黑洞的 Friedmann-Robertson-Walker 宇宙（即瑞士奶酪宇宙）。为了简化计算，我们在二维中进行。结果表明，由 comoving 观察者测得的哈克威辐射谱与热谱一般不同。我们发现，非热谱的定性行为是随观察者测得的频率呈指数衰减振荡，且宇宙膨胀的存在会增强哈克威辐射的强度。可以说，具备 asymptotically 平坦边界条件的黑洞处于最低能热平衡态，而当黑洞被放入膨胀宇宙中后，它被激发到非平衡态，发出的能量强于热辐射。