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云南大学学报( 自然科学版) , 2002 , 24 ( 5) : 358~ 53 - 1045/ N ISSN 0258 - 7971
Journal of Yunnan University
强黑洞(原生黑洞) 的物理性质
周勋秀1 , 2 , 焦善庆1
(1. 西南交通大学应用物理系,四川成都 610031 ;2. 四川师范学院物理系,四川南充 637002)
摘要:讨论了早期宇宙暴胀、相变中产生的“强黑洞(即原生黑洞) ”的能量密度和温度等物理性质,认为它
是由核子发生连续相变后由大量超微夸克组成的具有统计热平衡性质的高温、超高密物态. 对“强黑洞”的寿
命、爆炸持续时间和能量发射率的计算结果表明,它可能是超高能宇宙γ暴的最佳对应天体. 文中也指出了现
Ξ时核子与宇宙早期核子物理性质的显著区别,从而解释了宇观天体- 微观粒子的质量、半径统一计算公式中出
现的不相容性规律.
关键词:宇宙暴胀;强黑洞(原生黑洞) ;高温超高密物态;统计热平衡;超高能宇宙γ暴
中图分类号:O 572. 32 文献标识码:A 文章编号:0258 - 7971 (2002) 05 - 0358 - 03
在粒子天体物理学研究中,宇观天体与微观粒事例团达到了 4σ,显示了存在超高能γ暴的迹象.
子间的相互关联、宇宙早期高密物态的物理特性和但还没有达到 6σ天文标准,还不能作为存在超高
规律等一直是研究的热点. 利用重核—重核对撞试能γ暴的证据,支持了γ暴的宇宙起源观点. 中意
图创造宇宙早期的高密物态以探索其物理行为,即合作羊八井“地毯式”RPC 探测器阵列的观测阈能
将实施的 RHIC 实验将进一步研究高能重核对撞可降至 100 GeV ,可对γ暴的时间特征、能谱特征
是否产生有统计性质的宏观高密物态. 对撞产生的等作出较细致的观测[3 ] ,这将十分有利于探讨γ
系统是否处于热平衡态,对撞后是否产生一延伸系暴同宇宙早期原生黑洞的相互关系,进而有利于对
统的有色退约束态,即是否产生夸克- 胶子等离子宇宙早期物理规律进行研究.
态,RHIC 实验对此都将有所澄清. L HC 对撞实验
1 早期宇宙原生黑洞的一些物理性质
则计划于 2004 年将对撞产生的温度提高到更接近
[1 ]
宇宙早期状态,以探索其物理规律. 宇宙大爆炸标准模型给出,从大爆炸开始到 tc
在宇宙线研究方面,20 多年来宇宙γ暴起源= 10 - 35 s 内,宇宙按膨胀因子
于银河系之说一直占统治地位. 直到上世纪 90 年 R ( t) ∝ t (1)
代中期美国卫星实验才对γ暴河内起源 14
, BASTE 的规律膨胀,与该时刻对应的宇宙温度 Tc = 10
提出质疑,从而把γ暴源推向宇宙学距离,使γ暴- 35
GeV. 在 t = 0 至 tc = 10 s 期间有因果联系的宇
现象与宇宙暗物质、宇宙演化、宇宙暴胀、相变等物宙视界为
理过程发生了密切联系. t
d t′- 24
l H = R ( t) = 10 cm , (2)
对超高能γ暴观测,地面实验比卫星实验更∫0 R ( t′)
具优势. 中日合作羊八井 EAS 探测阵列的角分辨这样宇宙膨胀太慢,出现了单磁极问题