Unruh effect and Hawking radiation with a length parameter
- 주제(키워드) Hawking radiation , quantum radiation , regular black hole , information loss paradox , Unruh effect , 호킹 복사 , 양자 복사 , 최소길이 , 특이점이 없는 블랙홀 , 정보분실문제 , 언루 효과
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 김원태
- 발행년도 2021
- 학위수여년월 2021. 2
- 학위명 박사
- 학과 및 전공 일반대학원 물리학과
- UCI I804:11029-000000065987
- 본문언어 영어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
본 논문에서는 길이 단위의 매개 변수를 도입한 여러 가지 상황에서의 양자 복사를 연구해보고자 한다. 길이 단위의 매개 변수의 도입은 고전적인 측면과 아울러 양자적인 측면에서도 고려돼왔다. 고전적인 측면의 예시로, 특이점이 없는 블랙홀인 헤이워드 블랙홀의 양자 복사를 살펴보았다. 특히 이스라엘 접합조건을 이용하여 얇은 구 껍질이 헤이워드 블랙홀로 붕괴하는 중력 모델을 구축하고 구 껍질과 헤이워드 블랙홀이 만족하는 질량 방정식을 유도하였다. 이러한 중력 모델을 배경으로 질량이 없는 양자복사를 범함수적 슈뢰딩거 방정식을 이용해 분석하였다. 그 결과, 구 껍질이 블랙홀을 형성할 때 들뜬 상태의 점유수가 열적 복사로 나타난다는 사실을 알 수 있다. 다음으로 양자적인 측면의 예시로는, 최소 길이가 도입되어 수정된 분산 방정식을 기반으로 양자 복사를 연구하였다. 최소 길이의 존재로 인하여 도입된 수정된 불확정성 원리를 고려해 슈왈츠쉴트 블랙홀에서 정보 복사가 일어나지 않으며 블랙홀 상보성을 여전히 만족하는 사실을 보였다. 또한, 언루-드윗 탐지기 방법을 통해 수정된 분산 방정식을 고려하면 비국소 장론에서 언루 효과가 최소 길이에 의해 수정됨을 밝혀냈다. 그러나 그 중에서 로렌츠 불변성을 여전히 만족하는 경우는 기존의 국소 장론의 결과와 같아짐을 보였다.
more초록/요약
We study several cases of quantum radiation with a length parameter. The length parameter has been introduced in both classical and quantum aspects. For the classical aspect, we investigate the quantum radiation from a collapsing shell of matter to the Hayward black hole one of nonsingular black holes. This gravitational model can be constructed by using the Israel’s formulation and then the mass relation between the collapsing shell and the Hayward black hole is calculated. On the background of the gravitational model, we consider a massless quantum radiation in the regime of the functional Schrödinger formulation and find that the occupation number of excited states becomes thermal when the shell approaches its own horizon. Next, for the quantum aspect, we explore thermal radiation under modified dispersion relations with a minimal length. Under the generalized uncertainty principle accompanying a minimal length, we show that the duplication of information is not allowed and black hole complementarity is still valid for the Schwarzschild black hole. Thus the Unruh effect in the nonlocal field theory with the modified dispersion relation is also investigated by using the Unruh-DeWitt detector method. It turns out that the Unruh effect should be corrected by the minimal length. However, for the Lorentz-invariant limit, the Unruh effect remains the same as those of the local theory.
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