我校醫(yī)學(xué)技術(shù)學(xué)院量子交叉研究中心木本榮副教授團(tuán)隊(duì)在黑洞相變研究領(lǐng)域取得進(jìn)展。相關(guān)研究成果以“Probing phase structure of black holes with Lyapunov exponents（用李亞普諾夫指數(shù)探測黑洞的相結(jié)構(gòu)）”為題，于2022年8月27日發(fā)表于Journal of High Energy Physics (JHEP)期刊。成都中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)技術(shù)學(xué)院為論文第一單位，木本榮副教授為論文唯一通訊作者。
另外，木本榮副教授團(tuán)隊(duì)于2022年1月在PHYSICAL REVIEW D上以Joule-Thomson expansion of lower-dimensional black holes為題發(fā)表了研究成果，該研究是國內(nèi)外首次研究低維黑洞的焦耳-湯姆遜膨脹效應(yīng)。至此，我校木本榮副教授團(tuán)隊(duì)已經(jīng)分別在Journal of High Energy Physics、PHYSICAL REVIEW D和EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C等三大物理學(xué)自然指數(shù)期刊發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)研究成果，有力提升了我校物理學(xué)研究的水平。
黑洞相變相關(guān)的研究一直是物理學(xué)研究的熱點(diǎn)。特別是2020年英國理論物理學(xué)家羅杰·彭羅斯（Roger Penrose）、德國天文學(xué)家賴因哈德·根策爾（Reinhard Genzel）、美國天文學(xué)家安德莉亞·蓋茲（Andrea Ghez）因黑洞奇點(diǎn)等相關(guān)研究獲得諾貝爾物理學(xué)獎，進(jìn)一步確認(rèn)了黑洞物理學(xué)研究的前沿性與重要性。黑洞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的研究一直處于研究的熱點(diǎn)，但目前無完備的研究成果體系解決這一國際難題。研究團(tuán)隊(duì)首次嘗試用李亞普諾夫指數(shù)探索黑洞內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
研究團(tuán)隊(duì)推測李亞普諾夫指數(shù)與黑洞相變之間存在某種關(guān)系，然后分別計算黑洞視界面附近粒子和環(huán)弦運(yùn)動的李亞普諾夫指數(shù)，發(fā)現(xiàn)：當(dāng)黑洞電荷小于臨界電荷時，李亞普諾夫指數(shù)為溫度函數(shù)的三個分支，對應(yīng)三個共存的黑洞相；當(dāng)電荷大于臨界電荷時，李亞普諾夫指數(shù)是溫度的單值函數(shù)，與一個黑洞相一致；且在一階相變時，李亞普諾夫指數(shù)?λ中的不連續(xù)可以作為描述黑洞相變的一階參數(shù)。所以李亞普諾夫指數(shù)是研究黑洞相結(jié)構(gòu)的有效工具，它為黑洞熱力學(xué)的研究打開了一個新的窗口。
本研究獲得國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（No. 11747171）、成都中醫(yī)藥大學(xué)“杏林學(xué)者”學(xué)科人才科研提升計劃（No. QNXZ2018050）等基金資助。
原文鏈接：https://link.springer.com/article/10.1007/JHEP08%282022%29153
https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.104.124003
（供稿：醫(yī)學(xué)技術(shù)學(xué)院）