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本文研究了引力以及超弦/M理论中的两个具体问题,一是利用半经典方法研究黑洞的Hawking辐射和黑洞熵问题,另一方面我们研究了相交正反-brane系统的超引力解的参数同微观物理参数之间联系的问题.
从’tHooft将黑洞作为高度简并的量子态的理论出发,考虑黑洞的量子效应,基于海森堡测不准原理,我们合理的假设了视界面上的时空坐标是非对易的.我们利用非对易场论方法构造了相应的模型并利用该模型研究了Schwarzschild黑洞,Reissner-Nordstrom黑洞和给定度规的一般静态球对称黑洞,成功的同时推导出黑洞的温度和熵.这一研究涉及到了黑洞视界附近Planck尺度的物理,在此基础上我们试探性地讨论了真空中量子激发的场的动力学自由度的数目,发现我们的预言似乎更倾向于支持最小超对称标准模型.
另外,本文从已有的正反-branes系统的快子凝聚的研究出发(文献[43]),将这一研究方法推广到相交的正反-branes系统.相交的正反-branes系统的超引力解有五个参数,我们猜测这些解的参数同五个微观物理参数之间存在对应关系,这五个微观物理参数分别是:Dp-branes的数目Ni;-Dp-branes的数目-N1;D(p-4)branes的数目N2;-D(p-4)-branes的数目N2以及表示快子场的值T.在分析了超引力解的物理性质以及快子凝聚行为的基础上,我们找到了超引力解的参数与微观物理参数之间的对应关系.利用系统的ADM质量形式检验了这些对应关系,我们发现这些这些对应关系确实反映了超引力或者是闭弦描述中相交正反-branes系统中快子凝聚的正确的物理图象.