Instability of Black Hole Horizon With Respect to Electromagnetic Excitations
通过对Kerr-Schild形式下Einstein-麦克斯韦方程组的精确解的分析，我们证明了黑洞视界在电磁激励下是不稳定的。与微扰光滑调和解相反，Kerr背景下的电磁激发的精确解伴随着奇异光束，这些奇异光束对度规有很强的反作用，并打破视界，形成黑洞，使辐射逃逸到黑洞内部。因此，即使是微弱的真空涨落也会在拓扑上打破视界，并被一组涨落的微孔覆盖。我们得出了一系列重要的结论，其中之一是黑洞内部没有信息损失。
2009-10-04 gr-qc hep-th quant-ph
New Rotating Black Hole in Electromagnetic Fields: Cosmological Horizon without Cosmological Constant
Center for Joint Quantum Studies, Department of Physics, School of Science, Tianjin University（天津大学理学院物理系联合量子研究中心）
通过求解爱因斯坦-麦克斯韦方程，得到一种由电磁场支撑的宇宙学视界背景，并构造了其中的Kerr黑洞精确解，研究了其全局结构和热力学第一定律。
2026-07-08 gr-qc hep-th
Robinson-Trautman spacetimes with an electromagnetic field in higher dimensions
我们研究了电磁场与超曲面正交、非剪切、膨胀测地线零汇一致的高维Robinson-Trautman时空。在对具有任意宇宙学常数的Einstein-麦克斯韦方程组组进行积分后，我们给出了完整的解族。在奇时空维中，它们代表（广义的）Reissner-Nordstrom-deSitter黑洞。事件视界（更一般地说，横空间）可以是任何爱因斯坦空间，完整的度规由三个独立的参数指定，分别是质量、电荷和宇宙学常数。这些解也穷尽了具有对齐麦克斯韦-陈-西蒙斯场的罗宾逊-特劳特曼时空（CS项必须为零，因为对齐假设和爱因斯坦方程）。在偶数维中，如果横空间是（几乎）Kahler Einstein流形，则还允许有一个额外的磁“类爱因斯坦”参数。所有这些解的外尔张量都是代数型D。我们还考虑了可能包括对齐的纯辐射。
2007-08-31 gr-qc hep-th
Phase Transitions of Electromagnetically Charged Black Holes in Lovelock Gravity with Nonconstant Curvature Horizons
Islamic Azad University（伊斯兰阿扎德大学）；Shiraz University（设拉子大学）
研究洛夫锁引力中电磁荷黑洞的相变行为，揭示其热力学稳定性和相结构特性。
2025-12-01 gr-qc hep-th
Products of Thermodynamic Parameters for the Generalized Charged Rotating Black Hole and the Reissner-Nordstrom Black Hole with Global Monopole
研究了Kerr-Newman-Kasuya黑洞和Reissner-Nordstr黑洞的热力学性质在内外视界上有一个整体的黑洞的黑洞。计算了柯西视界和事件视界的表面重力、表面温度、科马尔能、电磁势、角速度、面积、熵、视界半径和不可约质量的乘积。观察到视界处的表面重力、表面温度和Komar能量、电磁势和角速度的乘积不是这些黑洞的普适量。视界上的面积和熵的乘积与黑洞的质量无关。计算了广义带电旋转黑洞的热容量，在一定条件下观察到了相变。? E
2016-07-05 hep-th
Scattering of gravitational and electromagnetic waves off $AdS_2\times S^2$ in extreme Reissner-Nordstrom
二维反德西特时空与双球的直积是四维爱因斯坦-麦克斯韦理论在没有宇宙学常数的情况下的精确解。本文解析求解了Einstein-Maxwell理论中$AdS_2\times S^2$的引力与电磁耦合微扰方程。另一方面，$AdS_2\times S^2$也描述了极端Reissner-Nordstrom（ERN）黑洞的近视界区域。因此，我们也解决了连接问题：我们如何产生的$AdS_2\times S^2$扰动方程从一个适当的近地平线近似相应的方程的ERN，然后，使用匹配的渐近展开，我们分析扩展的$AdS_2\times S^2$解决方案远离近地平线区域连接他们在远渐近平坦区域的解决方案。从ERN的观点来看，我们的结果可以看作是计算探测黑洞近视界区域的引力波和电磁波的经典散射矩阵。
2018-07-11 gr-qc hep-th
Static topological black hole with nonminimal derivative coupling and nonlinear electromagnetic field of Born-Infeld type
我们考虑非最小导数耦合的标量-张量引力和与引力最小耦合的Born-Infeld电磁场。由于考虑了宇宙学常数，我们不仅可以导出具有球形视界的静态黑洞，而且可以得到具有非球形视界的拓扑解。得到的度量进行了深入的分析，即不同的距离和类型的拓扑结构的地平线。为了研究度量的奇异性，我们使用了Kretschmann标量，并证明了奇异性的性质依赖于视界的拓扑类型和空间的维数。我们还研究了黑洞的热力学，即得到并检验了黑洞的温度。应用Wald方法导出了黑洞热力学第一定律。尽管这种方法已经很好地建立起来，但黑洞熵的定义仍然存在模糊性，可以通过一些独立的方法来解决。
2020-05-21 gr-qc hep-th
Rotating Black Branes in the presence of nonlinear electromagnetic field
本文考虑一类引力，它的作用量表示为具有宇宙学常数的通常的Einstein-Hilbert作用量和一个$U(1)$规范场的和，其中对该规范场的作用量是Maxwell不变量的幂。给出了一类具有Ricci平坦视界的旋转黑膜，并证明了只要适当地选取解的参数，所给出的解可以解释为具有两个事件视界、极端黑洞和裸奇点的黑膜解.我们研究了解的性质，发现对于非线性参数的特殊值，解不是渐近反deSitter的。最后，我们得到了旋转黑膜的守恒量，并发现了非线性源对电场、时空行为、奇点类型等物理量的影响。
2010-08-01 hep-th
Charged particle scattering near the horizon
本文研究施瓦西黑洞视界附近带电粒子散射，推导出电磁 Dray-'t Hooft 冲击波并计算第一量子化 S 矩阵，进而发展视界附近标量 QED 理论，通过阶梯重求和得到与第一量子化一致的电磁 eikonal S 矩阵，并计算了四顶点次领头阶修正。
2023-12-08 hep-th
Stimulated Hawking Emission From Electromagnetic Analogue Black Hole: Theory and Observation
在本文中，我们考虑可能的模拟霍金辐射从正常的电介质和超材料的复合材料，有一个模拟的地平线上的介电参数消失，并改变这个过渡区后的符号。我们遵循一个复杂的路径分析，以显示存在的模拟霍金温度在地平线和随后的光子生产从周围的电磁场。本文还对实验观测的可能性作了评述。
2020-04-20 gr-qc hep-th quant-ph
Electromagnetic Albedo of Quantum Black Holes
本文计算了量子黑洞视界周围的正负电子霍金等离子体对电磁波的反射率。我们采用“修改的防火墙猜想”的模糊球[arXiv：hep-th/0502050，arXiv：1711.01617]，在那里我们考虑显着的电磁相互作用周围的地平线。虽然以前的工作已经把这个问题作为一个电子-光子散射过程，我们发现，传入的量子集体相互作用的费米激发的霍金等离子体在低能量。我们通过两种不同的方法推导出这个公式：一种是利用相对论等离子体色散关系，另一种是利用光子传播子的单圈修正。这两种方法都发现霍金等离子体对长波长光子的反射率是显著的，与以前的说法相反。这将导致电磁辐射的增强，频率相当于真空中黑洞视界的霍金温度。我们评论这种影响可能观察到的后果。
2021-07-02 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Near horizon data and physical charges of extremal AdS black holes
利用近视界数据计算了一大类五维极值AdS黑洞的物理电荷并讨论了其性质。我们的例子包括重子和电磁黑膜，以及超对称旋转的黑洞。在存在规范Chern-Simons项的情况下，五维物理电荷是Page电荷。我们进行了近视界分析，并利用熵函数方法计算了相应黑洞的四维电荷，证明了它们与Page电荷相匹配.
2011-04-20 hep-th
Detect black holes using photons for coupling model of electromagnetic and gravitational fields
对于外尔张量与电磁场耦合的模型，修正了麦克斯韦方程组，使得低频光子不再沿光锥传播。利用这些光子探测黑洞时，由于不能确定由零面定义的事件视界的位置，因而存在一定的困难。为了克服这些困难，最简单的方法可能是通过引入一个有效的时空来进行有效的描述，在这个时空中光子沿着光锥传播。然后，我们发现，与原始时空的结果相比，事件视界和温度没有变化，但事件视界的面积和贝肯斯坦-霍金熵变得不同。结果表明，该系统的总熵与原时空的总熵相同，但由两部分组成，一部分是Bekenstein-Hawking熵，另一部分是电磁场与Weyl张量耦合产生的熵.对Smarr关系和热力学热力学第一定律也给出了有效的描述。
2017-04-28 gr-qc hep-th
Schwarzschild spacetime immersed in test nonlinear electromagnetic fields
用Wald解描述了浸入测试中的、渐近均匀的磁场、沿对称轴排列的Kerr黑洞。我们展示了如何静态的情况下，这种解决方案可能是广义的非线性电磁模型，通过微扰的方法。利用这种方法，我们找到了在Euler-Heisenberg和Born-Infeld理论中Schwarzschild时空Wald解的最低阶修正。最后讨论了渐近均匀磁场中的高导星问题。
2020-02-07 gr-qc hep-th
Exact relativistic viscous fluid solutions in near horizon extremal Kerr background
现实的吸积盘模型需要一些成分，包括粘性流体，电磁场和广义相对论修正。接近最内层稳定圆轨道（ISCO），后者可以是明显的和（准）牛顿近似变得不可靠。这对于像GRS 1915+105这样的接近极端的黑洞尤其如此，在那里ISCO几乎与黑洞视界重合。为了在一个简化的模型中充分描述接近ISCO的物理过程，我们用近视界极值Kerr几何近似了近极值Kerr几何，并在此背景下构造了具有电磁场的相对论粘性流体解。我们讨论了我们的解决方案和可能的关系的Kerr/CFT对应的一些应用。
2009-09-10 astro-ph.SR gr-qc hep-th
Thermodynamics of Rotating NUTty Dyons
我们扩展了洛伦兹NUTty解决方案的热力学工作，包括同时旋转和电磁荷的影响。由于米斯纳弦带有电荷，类似于非旋转的情况，我们观察到一个有趣的视界和渐近电荷之间的相互作用。也就是说，在采用欧几里德作用量计算，我们得到两个替代的完全共齐性第一定律，其中一个包括地平线电荷和渐近磁荷的变化，另一个涉及地平线磁荷和渐近电荷。当一个视界电荷消失时，我们得到相应的“电”和“磁”第一定律，它们由电磁对偶性联系起来。我们还简要地研究了相应体系的自由能。
2020-05-04 gr-qc hep-th
Moduli and electromagnetic black brane holography
研究了在恒定磁场作用下具有有限电荷密度的四维规范理论的热力学和流体力学性质。它们的引力场是平面的磁荷和荷电的AdS黑洞，理论上包含一个规范的陈-西蒙斯项。我们提出了一个仔细的分析，这些黑膜在有限和零温度的情况下，非最小耦合到电磁场的标量场的近视界几何。利用近视界数据，得到了剪切粘滞系数和熵密度的解析表达式，并研究了四种导数相互作用对它们比值的影响。我们还评论了极值解的吸引子流。
2011-02-18 gr-qc hep-th
Proposal to Search for the CP Violating Electromagnetic Vacuum Angle at the Event Horizon Telescope
University of Texas, Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；Rutgers University（罗格斯大学）
该研究提出利用事件视界望远镜观测数据，通过分析极化翻转和信号模式相似性，寻找CP破坏性电真空角的证据。
2026-01-28 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Stability of stationary-axisymmetric black holes in vacuum general relativity to axisymmetric electromagnetic perturbations
我们考虑在广义相对论中的$(d +1)$维（含$d \geq 3$）中满足真空爱因斯坦方程且具有非简并视界的任意稳态和轴对称黑洞。证明了轴对称电磁扰动的正则能是正定的。这表明所有真空黑洞对轴对称电磁扰动都是稳定的。我们的结果也适用于满足具有正宇宙学常数的真空爱因斯坦方程的渐进deSitter黑洞。我们的结果也适用于极值黑洞，只要初始扰动在视界附近消失。
2017-11-15 gr-qc hep-th math-ph
Electromagnetic fields with vanishing quantum corrections
我们表明，一大类零电磁场是免疫的麦克斯韦方程组的任何修改的形式的任意权力和衍生物的场强。因此，这些是几乎任何包含非线性项和高阶导数的广义经典电动力学的精确解，包括，例如，非线性电动力学以及QED和弦激励的有效理论。这一结果不仅在平坦或（反）德西特背景下成立，而且在更大的孔特时空子集中也成立，这允许存在对齐的引力波和纯辐射。
2018-03-07 gr-qc hep-th
Transient Instability of Rapidly Rotating Black Holes
本文研究了近极值Kerr黑洞对外部标量场、电磁场和引力场扰动的线性响应。我们表明，能量密度，电磁场强度和潮汐力所经历的下降观察者表现出瞬态增长的地平线附近。增长在极值极限中持续任意长，再现了极值克尔的视界不稳定性。我们解释这些结果在近地平线的几何形状，并讨论潜在的天体物理意义。
2016-10-13 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Effect of a Weak Electromagnetic Field on Particle Acceleration by a Rotating Black Hole
研究了旋转黑洞周围电磁场中视界附近的高能带电粒子碰撞，揭示了获得任意大质心能量的微调条件.我们证明了当一个带电粒子从最内层稳定圆轨道（ISCO）坠落并在视界附近与另一个粒子碰撞时，当均匀磁化旋转的黑洞任意接近最大旋转时，CM能量可以任意大.最近，Frolov [Phys. Rev. D 85，024020（2012）]提出，如果磁场任意强，当粒子与在均匀磁化的史瓦西黑洞的视界附近以有限能量绕ISCO轨道运行的带电粒子碰撞时，CM能量可以任意高。我们表明，带电粒子轨道ISCO周围的旋转黑洞需要任意高的能量在强场限制。这表明弗罗洛夫的过程对黑洞的旋转是不稳定的。尽管如此，我们看到磁场可能会大大提高旋转黑洞在天体物理学情况下作为粒子加速器的能力。
2012-02-22 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Membrane Paradigm and Holographic DC Conductivity for Nonlinear Electrodynamics
膜范式是研究黑洞视界性质的有力工具。我们首先探讨了黑洞的非线性电磁膜的性质。对于一般的非线性电动力学场，我们证明了视界的电导率通常具有非对角分量，并依赖于视界上的法向电场和法向磁场。通过全息对偶，我们得到了在中性静态黑膜背景下，与探测非线性电动力学场对偶的守恒电流的全息直流电导率的模型无关表达式.它表明，这些直流电导率只取决于几何和电磁量在地平线上评估。我们还可以用边界理论中的温度、电荷密度和磁场来表示直流电导率，以及用非线性电动力学中的视界耦合值来表示。
2017-11-14 gr-qc hep-th
Scattering Radiation Emitted Near a Black Hole Horizon
Center for Joint Quantum Studies and Department of Physics, School of Science, Tianjin University（天津大学理学院物理系联合量子研究中心）
本研究分析史瓦西黑洞视界附近的出射电磁辐射态，结合史瓦西势构建红外安全散射概率，关联未来类光无穷远电磁记忆，为辐射源提供渐近约束与部分指纹。
2026-09-02 gr-qc hep-th
Polarization Whorls from M87* at the Event Horizon Telescope
事件视界望远镜（EHT）预计很快将产生邻近星系M87中心的超大质量黑洞的偏振图像。有迹象表明这个黑洞正在快速旋转。广义相对论预言，这样一个高自旋黑洞在其事件视界附近具有共形对称性。在本文中，我们使用这种对称性来分析预测的极化近地平线的排放被认为是在EHT，并找到一个独特的模式与自旋的螺纹对齐。
2020-06-08 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Electromagnetic Entrapment in Gravity
本研究推导引力下电磁学性质，发现高红移区中性电荷可产生局域化电磁场，构建了与中性黑洞几乎不可区分的电磁致密结构，为黑洞微观结构提供新的五维解模型。
2023-12-18 gr-qc hep-ph hep-th
Aligned Fields Double Copy to Kerr-NUT-(A)dS
本文利用多重Kerr-Schild方案将对准阿贝尔规范场的双重复制结构推广到含NUT荷和任意宇宙学常数的Kerr-NUT-(A)dS黑洞族，并在五维中用Weyl双重复制验证了单复制场强。
2022-10-18 gr-qc hep-th
On the limiting energy of the collision of elementary particles close to horizon of the rotating black hole
论证了两个超相对论性基本粒子在引力辐射作用下的碰撞能量不能超过普朗克值的结论。比较了克尔黑洞视界附近带电粒子的引力辐射和电磁辐射。如果trans-Planckian能量的黑洞可以出现，它表明，用于散射粒子的相互作用的能量增长仍然是有限的。
2020-10-21 gr-qc hep-th
Supersymmetric isolated horizons in ADS spacetime
我们讨论了渐近反德西特（ADS）时空中的非极值、极值和超对称黑洞的各种物理问题。具体来说，我们讨论了孤立视界（IH）框架如何导致在这些时空中旋转黑洞的模糊描述。然后，我们应用这个框架来研究四维N = 2规范超引力中的超对称孤立视界（SIHs）的性质。在其他结果中，我们发现，他们一定是极值，旋转SIHs必须有非平凡的电磁场，和非旋转SIHs必须有恒定的曲率水平截面和磁（虽然不是电）电荷。
2008-10-13 gr-qc hep-th
Instability in near-horizon geometries of even-dimensional Myers-Perry black holes
研究了引力场、电磁场和标量场对偶数维极值Myers-Perry黑洞近视界几何的扰动。通过降维，将扰动方程化为AdS $_2$中的有效运动方程.我们发现，在AdS $_2$中，引力扰动中的某些模违反了Breitenlöhner-Freedman界.这一结果表明，偶数维（近）极值迈尔斯-佩里黑洞是不稳定的重力扰动。我们还讨论了我们的结果的影响的Kerr-CFT对应。
2012-12-27 gr-qc hep-th
Quasi-normal modes of toroidal, cylindrical and planar black holes in anti-de Sitter spacetimes: scalar, electromagnetic and gravitational perturbations
研究了广义相对论中视界为环、柱或平面拓扑的黑洞在渐近反德西特时空中标量、电磁和引力扰动的准正规模。相关的准正规频率描述了黑洞附近相应测试场随时间的衰减。根据AdS/CFT猜想，频率的倒数是相应的共形场论接近热平衡的动力学时标的量度。
2001-10-12 gr-qc hep-th
Znajek-Damour Horizon Boundary Conditions with Born-Infeld Electrodynamics
在这项工作中，电磁场与旋转（克尔）黑洞的相互作用进行了探讨的上下文中的Born-Infeld（BI）理论的电磁学，而不是标准的麦克斯韦理论，特别是BI理论版本的Znajek和Damour的四个视界边界条件的推导。自然，一个需要解决的问题是，它们是否会从麦克斯韦理论中给出的那些改变，如果会，如何改变。有趣的是，只要我们采用与达穆尔和茨纳杰克的著作中所采用的相同的局部零四分坐标系来读出视界上电磁场和虚拟表面电荷和电流的物理值，结果表明，尽管电动力学理论从线性麦克斯韦理论转变为高度非线性BI理论，但我们最终得到的四个视界边界条件完全相同。仔细检查表明，这个奇怪的和意想不到的结果可以归因于这样一个事实，即BI方程的具体结构恰好是这样的，它是无法区分的地平线上的本地观察者，说，在达穆尔的本地四分体框架的标准麦克斯韦理论。
2001-03-07 astro-ph gr-qc hep-th
Quantum theory of charged isolated horizons
本文描述了在规范场和引力场都量子化的情况下，具有电磁或非阿贝尔规范荷的孤立视界的量子理论。我们考虑扭曲的情况下，和它的球对称极限。我们表明，引力视界自由度引起的贝肯斯坦-霍金关系，低阶项给予一些小黑洞的修正。我们还表明，可以包括物质自由度的状态计数。我们表明，人们可以预期（潜在的分歧）的贡献成正比的面积，以及对数校正成正比的视界电荷。这是定性相似的结果与其他方法在文献中获得的物质贡献。
2018-01-02 gr-qc hep-th
Beam-like Excitations of Kerr-Schild Geometry and Semiclassical Mechanism of Black-Hole Evaporation
已经观察到，Kerr-Schild（KS）几何的电磁（EM）激发的精确解形成出射光束，该光束对度规具有非常强的反作用，并打破黑洞视界。因此，黑洞与附近电磁场和电磁真空的相互作用必须由一组涨落的微孔覆盖视界。我们对黑洞电磁激发的Debney-Kerr-Schild方程进行了积分和分析，得到了出射辐射的精确解包含两个相关但完全不同的分量，这揭示了黑洞蒸发的一种可能的半经典机制：a）第一分量由奇异光束脉冲组成，该奇异光束脉冲穿透视界，打破其不可穿透性，b）另一种成分是规则的，与已知的Vaidya "闪亮之星"辐射类似，是造成质量损失的原因。我们还证明了Kerr-Schild几何中神秘的双片扭量结构与Stephens，t 'Hooft和Whiting预言的量子黑洞时空的全息结构相对应。由此产生的波动扭曲光束的克尔-席德几何采取了经典和量子引力之间的中间位置。
2009-06-18 gr-qc hep-th nucl-th
Quasinormal modes of Reissner-Nordström-anti-de Sitter black holes: scalar, electromagnetic and gravitational perturbations
研究了Reissner-Nordström-anti-de Sitter（RN-AdS）时空的标量、电磁和引力微扰，并计算了其准正规模（QNM）。我们确认并扩展了以前发现的Schwarzschild-anti-de Sitter（S-AdS）黑洞的结果。对于视界比AdS半径大得多的“大”黑洞，不同类的扰动几乎完全是{ \it等谱};当黑洞的视界半径与AdS半径相当时，这种等谱性就被打破了。我们提供了非常精确的拟合公式的QNM的，这是有效的黑洞的任何大小和电荷$Q<Q_{ext}/3$。大黑洞的电磁扰动和轴向扰动的特征是存在纯虚模（纯阻尼模）。当黑洞电荷接近极值时，这些模式的阻尼趋于无穷大;如果相应的模式振幅在相同的极限下不趋于零，这意味着{ \it极端带电RN-AdS黑洞是边缘不稳定的}。这个结果与AdS/CFT猜想有关，因为根据它，AdS QNM给出了在相应的共形场论中接近平衡的时标。
2003-01-28 astro-ph gr-qc hep-th
