时空对偶原理计算黑洞温度与辐射
Spacetime Duality Principle: Calculations of Black Hole Temperature and Radiation
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作者：
黄海
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作者单位：
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提交时间：2025-07-18 13:42:54
摘要: 1. 黑洞温度的全新物理机制（基于量子引力在黑洞内部的物质创造）
温度公式：
T = \left( \frac{c^7 \eta U_{QG}}{32\pi G^3 M_{BH}^3 \sigma} \right)^{1/4}
关键参数：
U_{QG}：黑洞内部极端反向量子引力势能，计算涉及物质创造区（\ell < r < r_{CFT}）的积分。
\eta：量子时空曲率效率因子，依赖星系重子质量比（\eta \propto (M_{\text{gal}}/M_{\text{MW}})^2） 2. 辐射能量三阶段演化：
(1)内部生成：
普朗克光子能量：E_{\text{Planck}} = 2.821 k_B T（Sgr A*: 2.247 GeV）。
(2)视界隧穿：
红移衰减：光子能量降至 E_{\text{photon}} \in [E_{\text{Planck}} \sqrt{A(r_h)}, E_{\text{Planck}} \sqrt{A(r_{ph})}]（Sgr A*下限：4.55 \times 10^{-17} eV）。
红移因子：\sqrt{A(r)} \approx \sqrt{\Lambda_{\text{cosmo}} / \Lambda(r)}。
(3)引力波驻波耦合：
能量加成：E_{GW}(r_{sh}) = \frac{c^2 \eta}{24G} \frac{(A_{\mu\nu}^0)^2}{|q(r_h)^2|} (r_{sh}^3 - r_h^3)（Sgr A*上限：9.85 GeV）。
最终能量范围：E \in [10^{-17} \text{eV}, 10.8 \text{ GeV}]（覆盖Fermi-LAT观测的0.1–10 GeV） 观测目标 理论预言 实测数据 设备
Sgr A*耀发周期 89.8–111.6秒 JWST测得90–120秒 NIRCam
M87*耀发周期 43–52小时 H.E.S.S.记录24–48小时 H.E.S.S.
Sgr A*能谱 0.1–10 GeV非热谱 Fermi-LAT匹配 Fermi-LAT 3. 结论：时空对偶原理首次建立黑洞温度–量子引力势能–观测辐射的定量桥梁，通过：
(1) 温度公式揭示黑洞内部量子过程主导热力学；
(2) 三阶段辐射机制统一解释能谱、时间尺度与偏振；
(3) 六组观测数据验证（EHT阴影、Fermi能谱、JWST耀发等），预言偏振与能谱截断待CTA终极检验
版本历史
| [V1] |
2025-07-18 13:42:54 |
ChinaXiv:202507.00384V1
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