Teori Lapangan Kuantum Fermion Dalam Konteks Ruang Waktu Pada Lubang Hitam
Main Article Content
Masalah kehilangan informasi pada lubang hitam merupakan salah satu paradoks fundamental dalam fisika teoretis yang memerlukan pemahaman mendalam tentang perilaku fermion dalam ruang waktu melengkung ekstrem. Urgensi penelitian ini terletak pada kebutuhan untuk menyelesaikan persamaan Dirac dalam konteks lubang hitam guna memahami mekanisme radiasi Hawking dan kemungkinan pelestarian informasi kuantum. Tujuan penelitian adalah menganalisis dan menyelesaikan persamaan Dirac dalam ruang-waktu lubang hitam, khususnya Schwarzschild dan Kerr, serta menginvestigasi emisi radiasi dan reaksi balik gravitasi semi-klasik. Metode yang digunakan adalah pendekatan faktorisasi dan pemisahan variabel dalam koordinat yang sesuai, seperti Eddington-Finkelstein, untuk memastikan regularitas solusi di horizon peristiwa. Hasil penelitian menunjukkan bahwa solusi persamaan Dirac reguler di horizon ketika menggunakan koordinat Eddington-Finkelstein, memungkinkan perhitungan tensor energi-momentum yang terdefinisi dengan baik untuk reaksi balik gravitasi. Namun, pendekatan semi-klasik gagal menjelaskan keterjeratan kuantum pada kasus partikel berpasangan. Implikasinya, diperlukan kerangka kuantum penuh untuk memahami interaksi partikel terjerat dengan lubang hitam dan menyelesaikan paradoks hilangnya informasi.
Brilianza, A., & Jannah, M. (2020). Lubang hitam: Sebuah pengantar populer. Pustaka Learning Center.
Boulware, D. G. (1975). Spin-quantum field theory in Schwarzschild space. Physical Review D, 12(2), 350–367. https://doi.org/10.1103/PhysRevD.12.350
Chandrasekhar, S. (1984). The Mathematical Theory of Black Holes. In General Relativity and Gravitation (pp. 5–26). Springer Netherlands. https://doi.org/10.1007/978-94-009-6469-3_2
De Felice, F. ., & Clarke, C. J. S. . (1990). Relativity on curved manifolds. Cambridge University Press.
Düztaş, K. (2021). Cosmic censorship, massless fermionic test fields, and absorption probabilities. The European Physical Journal C, 81(12), 1131. https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-021-09937-5
Fabbri, A., & Navarro-Salas, J. (2005). Modeling Black Hole Evaporation. Published By Imperial College Press And Distributed By World Scientific Publishing Co. https://doi.org/10.1142/p378
Futterman, J. A. H., Handler, F. A., & Matzner, R. A. (1988). Scattering from Black Holes. Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9780511735615
Halim, A., & Herliana, F. (2020). Pengantar Fisika Kuantum. Syiah Kuala University Press.
Hernani, I. (2021). Studi persamaan Klein-Gordon dalam struktur ruang waktu Schwarzschild. Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim.
Hawking, S. W. ., Israel, Werner., & Einstein, Albert. (1979). An Einstein centenary survey. Cambridge University Press.
Lestari, T. D. (2024). Studi lubang hitam kerr-newman dalam teori grafitasi F (R). Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim.
Liu, Y.-Z., Tan, X., Zhang, J., Li, R., & Yang, S.-Z. (2023). The Correction of Quantum Tunneling Rate and Entropy of Non-Stationary Spherically Symmetric Black Hole by Lorentz Breaking. Universe, 9(7), 306. https://doi.org/10.3390/universe9070306
Nyoman Gunantara, S. T., Agung, M., Ngurah Gunawan, M. T., Ratnawati, I., Adnyana, I., Si, M., & Sos, S. (2023). Fisika Modern: Misteri Alam Semesta dan Teori Keajaiban Quantum.
Priyobarta Singh, Y., Ibungochouba Singh, T., Ablu Meitei, I., & Keshwarjit Singh, A. (2022). Modified Hawking temperature of Kerr–Newman black hole in Lorentz symmetry violation theory. International Journal of Modern Physics D, 31(15). https://doi.org/10.1142/S0218271822501061
Sakdiyah, F. H. (2023). Termodinamika lubang hitam Reissner-Nordstrom dalam teori f (R). Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim.
Shi, Y.-H., Yang, R.-Q., Xiang, Z., Ge, Z.-Y., Li, H., Wang, Y.-Y., Huang, K., Tian, Y., Song, X., Zheng, D., Xu, K., Cai, R.-G., & Fan, H. (2023). Quantum simulation of Hawking radiation and curved spacetime with a superconducting on-chip black hole. Nature Communications, 14(1), 3263. https://doi.org/10.1038/s41467-023-39064-6
Tan, X., & Yang, S.-Z. (2024). Tunneling radiation of bosons from the Kerr-Sen-like black hole by Einstein-Bumblebee gravitational theory. Acta Physica Sinica, 73(4), 040401. https://doi.org/10.7498/aps.73.20231463
Tan, X., Wang, C., & Yang, S.-Z. (2024). Modification entropy of Kerr–Sen-like black hole in Lorentz-breaking bumblebee gravity. Frontiers in Physics, 12. https://doi.org/10.3389/fphy.2024.1415418
Unruh, W. G. (1974). Second quantization in the Kerr metric. Physical Review D, 10(10), 3194–3205. https://doi.org/10.1103/PhysRevD.10.3194
Wang, C., Tan, X., Zhang, J., Li, R., & Yang, S.-Z. (2024). Correction of Kerr-Sen Black Hole Temperature and Entropy by Lorentz Invariance Violation*. Physica Scripta, 99(3), 035009. https://doi.org/10.1088/1402-4896/ad2046
Wang, C., Zhang, J., & Liu, Y.-Z. (2023). Modification Study on Quantum Tunneling Radiation of Kinnersley Black Hole. Universe, 9(12), 496. https://doi.org/10.3390/universe9120496
