黑洞是爱因斯坦的广义相对论预言的产物。近40年来,人们对黑洞的研究有了长足的发展,这些工作和研究涉及到物理学的各个方面,它们可以揭示出物理学的一些本质特征。目前,在黑洞的研究中依然有许多问题没有得到很好的解释,同时一些研究也不完整,基于这些考虑,本文将根据作者在博士研究生期间所取得的相关研究成果,研究两方面的内容。第一个方面为黑洞的演化,其中包括黑洞的霍金辐射和似正规模的研究;第二个方面的研究内容是与引力波相关的问题。本文研究的内容涉及前沿热点课题,取得了一系列创新性的研究成果。论文主要研究内容及结果如下:1.利用一种新的广义乌龟坐标变换研究了标量粒子和费米子在高维动态Vaidya-de Sitter黑洞事件视界面上的隧穿率,并得出高维动态Vaidya-de Sitter黑洞的霍金温度。然后推广了克鲁格洛夫的理论,研究了旋转的Kerr-de Sitter黑洞和五维时空中矢量粒子的隧穿特征。结果显示,黑洞的隧穿率和霍金温度只与黑洞的时空背景有关,其辐射谱为纯热谱,所以,该结果属于经典的结果,这必将导致黑洞信息丢失疑难和裸奇点问题。同时,本文还从克莱因-高登方程、普罗卡方程和狄拉克方程中推导出了哈密顿-雅克比方程,这一结果与前人的预测一致,说明哈密顿-雅克比方程是一个研究黑洞霍金辐射的基本动力学方程。2.使用了量子引力理论中的广义不确定原理来研究高维SchwarzschildTangherlini黑洞的热力学演化过程。利用广义不确定原理,我们推导出一个既可以描述自旋为0的标量粒子运动行为又可以描述自旋为1/2费米子运动行为的修正哈密顿-雅可比方程,然后利用这个方程对Schwarzschild-Tangherlini黑洞事件视界面上粒子的量子隧穿行为进行讨论,并得到了广义不确定原理修正的高维Schwarzschild-Tangherlini黑洞的霍金温度、熵以及比热容。其结果显示,在考虑到量子引力效应后,修正后的霍金温度比原始的霍金温度低,其值不仅依赖于高维Schwarzschild-Tangherlini黑洞的质量和维度D,还与隧穿粒子的性质和量子引力效应项β有关。同时,还可以发现量子引力效应使得修正霍金温度不能无限增大,当其上升到一定值后就会在广义不确定原理的作用下降低。当黑洞质量演化到普朗克尺度时,黑洞的温度无限趋近于零,这意味着黑洞将产生残余。为了确定黑洞会有残余产生,我们还对修正的比热容进行了分析,结果表明修正的比热容在大质量尺度下与经典情况相似,而随着黑洞质量减少,修正比热容会偏离经典情况。修正比热容的值会在Mcr点从负变为正并发生相变,当黑洞质量减少到Mmin点时,修正的比热容为零,这表明高维Schwarzschild-Tangherlini黑洞无法与周围的环境交换能量。因此可以确定广义不确定原理会使得黑洞在普朗克尺度产生残余。黑洞残余的存在意味着黑洞不会完全蒸发消失,这就不会导致黑洞信息丢失疑难以及裸奇点问题的出现。此外,利用黑洞残余质量公式还可以计算出在强子对撞机中产生黑洞所需要的最低能量,可以看出,计算得到的理论值大于现在强子对撞机所能达到的能量上限,因此要想在强子对撞机中制造黑洞必须对高强子对撞机进行升级。3.使用WKB近似方法对Reissner-Nordstr?m-de Sitter Quintessence黑洞的似正规模情况进行了数值计算,其结果显示该黑洞在无质量标量场的微扰下将保持稳定,而有效势能和似正规模的变化与黑洞的背景时空有关。在与Reissner-Nordstr?m黑洞的似正规模结果对比后,还可以发现精质能量项和宇宙学常数项会使得Reissner-Nordstr?m-de Sitter Quintessence黑洞的有效势能和似正规模的频谱降低。4.对引力波事件GW150914的数据进行了分析,其结果显示引力子的观测速度小于理论值,而本章创新性的使用广义不确定原理来对这个矛盾进行解释。通过研究可以发现广义不确定原理能明显地降低引力子的传播速度。同时,本文首次使用引力波事件GW150914的数据对两种广义不确定性原理进行约束,其结表明引力波事件GW150914对Ali-Das-Vagenas提出的广义不确定性原理模型约束更强。因此该广义不确定性原理模型更适合用于研究引力波的性质。5.分析和总结了超高速星的形成机制和国内外对超高速星的观测情况。其结果表明大多数超高速星都是被银河系核心区中的超大质量黑洞弹射出来的,利用这些超高速星的观测数据人们可以更好地研究银河系的结构。同时,通过分析还发现少数超高速星的形成机制并不明确,因此,这可以成为今后的研究方向。