Evaporation of (quantum) black holes and energy conservation
我们认为霍金辐射是由于在一个黑洞的隧穿过程的量子修正，来自量子爱因斯坦引力，考虑。随后的推导，满足守恒定律，导致从一个精确的热谱的偏差。非热辐射被证明携带信息出黑洞。在适当的近似下，我们给黑洞分配了一个量子修正温度。量子黑洞的演化，因为它蒸发，然后考虑到能量守恒的全部含义，以及背散射辐射。它表明，作为一个临界质量的数量级的普朗克的质量达到，蒸发过程突然减速，而黑洞质量衰减到这个临界质量。
2013-08-20 gr-qc hep-th
Conformally Invariant Corrections to the Anomaly-Induced Effective Action and Black Hole Evaporation in Four Dimensions
Brown University（布朗大学）
在大N近似下，通过Fefferman-Graham共形不变量修正反常诱导有效作用，计算Schwarzschild黑洞周围的应力张量，发现近视界区域存在单参数量子毛，为黑洞形成信息编码提供新半经典机制。
2026-07-23 gr-qc hep-th
Large Scale Cosmic Perturbation from Evaporation of Primordial Black Holes
我们提出了一种新的机制，产生宇宙扰动的原始黑洞蒸发。由于暴胀过程中的量子涨落，如果光标量场的质量由真空期望值给出，则场的质量是涨落的。质量的涨落导致原始黑洞蒸发时间的变化。因此，假如太初黑洞在蒸发时支配着宇宙，那么就会产生太初宇宙扰动。我们发现，在这种情况下产生的大尺度曲率扰动的振幅可以与观测值相一致。有趣的是，我们的机制工作，即使所有负责膨胀和宇宙微扰的产生的领域是从可见光部门解耦，除了引力相互作用。运行的光谱指数的含义也进行了讨论。
2013-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on the curvature power spectrum from primordial black hole evaporation
我们估计的最大允许振幅的功率谱的原始曲率扰动，${\cal P_R}(k)$，在所有尺度上的任何检测信号的情况下，太阳下的质量黑洞。特别是，我们分析的PBH的约束，我们专注于低质量限制的霍金辐射预计将显着影响大爆炸观测，也考虑到不同的早期宇宙历史。我们推导出密度扰动方差的上界，$σ(M)$，任何可能的再加热温度，以及标量凝聚统治的宇宙学场景。我们希望我们的研究结果有相当大的影响模型设计产生PBH，特别是在低质量范围内，并提供额外的限制，一个大类的通货膨胀模型。
2021-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Black hole evaporation and semiclassicality at large D
对于初始半径足够大的黑洞，至少在它们的初始质量蒸发掉一半之前，都可以用半经典分析很好地描述。对于少量的时空维度，只要黑洞在参数上大于普朗克长度，这就成立。在这种情况下，曲率是小的和几何上的反作用，预计将很好地描述了一个依赖于时间的经典度量。我们指出，在大的$D$，小曲率是不足以保证一个有效的半经典描述的黑洞。相反，最强的边界来自于要求几何的变化率很小，黑洞扰乱信息的速度比它们蒸发的速度快。这是霍金辐射在$D$维中的巨大能量的结果，这是由于大的可用相空间和由此产生的极小的蒸发时间。渐近地，只有熵为$S \geq D^{D+3} \log D$的黑洞是半经典的。我们评论现实的量子引力模型在$D \leq 26$的影响，以及大量的引力相互作用的轻物种的理论界限的关系。
2019-08-21 gr-qc hep-th
Reheating in runaway inflation models via the evaporation of mini primordial black holes
University of Athens（雅典大学）
研究通过微型原初黑洞在早期宇宙中的蒸发来实现再加热，探讨了其在宇宙学中的影响及潜在的暗能量作用。
2026-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Forgetful Black Hole: Memory Burden and Hysteresis in Hawking Evaporation
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics（南京航空航天大学）
该研究重新审视黑洞辐射的记忆负担场景，推导相关标度条件，区分三类记忆机制，证明记忆变量可产生辐射-吸积滞后效应，探讨其对原初黑洞及合并复兴的意义。
2026-10-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The mechanism why colliders could create quasi-stable black holes
有人假设，在现有大型强子对撞机（LHC）的能量范围内，粒子碰撞可以产生黑洞。在本文中，我们分析了蒸发的一种类型的黑洞的候选人，这种特定的行为，即，小黑洞在膜上的世界与大的额外维度。我们研究他们的进化的假设下，能量守恒是满足的过程中，并比较它与标准的蒸发方法。我们主张，黑洞不是经历一个快速的完全蒸发，而是变得准稳定。我们对该结果的安全性（无）影响进行评论。我们还讨论了如何存在的黑洞连同能量守恒的方法的正确性可能会被实验验证。
2013-09-24 gr-qc hep-ph hep-th
Implications of the NANOGrav results for primordial black holes and Hubble tension
该研究在暴胀场景下探究原初黑洞的形成与蒸发，结合NANOGrav频率推导相关参数，验证质量约束，提出新参数计算有效哈勃常数以匹配观测，还关联哈勃张力与原初扰动并推导霍金蒸发相关表达式。
2023-07-20 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Islands in Non-Minimal Dilaton Gravity: Exploring Effective Theories for Black Hole Evaporation
本文通过球对称维度约化构建非最小耦合伸缩子引力的自洽单圈有效理论，利用Weyl不变模糊性的态依赖识别和辅助场构造，得到对应三种量子态的唯一物理应力张量，并首次研究了反作用几何中的量子极端岛。
2023-10-22 gr-qc hep-th
Ergoregion instability: The hydrodynamic vortex
四维渐近平坦的时空，有一个能区，但没有视界，已经被证明是线性不稳定的超辐射触发机制。这一结果在寻找天体物理学上可行的替代黑洞的方法方面具有广泛的意义，而且在理解黑洞和霍金蒸发方面也具有广泛的意义。在这里，我们详细研究这种不稳定性的一个特定的设置，可以在实验室中实现：{ \it流体动力学涡旋}，一个有效的几何形状的声波，具有ergoregion和没有事件视界。
2014-05-16 gr-qc
Festina Lente: EFT Constraints from Charged Black Hole Evaporation in de Sitter
本文研究德西特空间中带电黑洞蒸发，通过要求大带电黑洞回到空德西特空间的热图像，推导出带电粒子质量下界，并讨论其对层级问题、暴胀及弱引力猜想的意义。
2021-06-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Extremal black holes that are not extremal: maximal warm holes
我们研究一个四维的，渐近平坦的，带电的黑洞，发展（带电）标量头发，因为一个增加他们的收费在固定的质量。令人惊讶的是，给定质量的最大电荷是具有非零霍金温度的非奇异多毛黑洞。霍金蒸发的影响进行了讨论。
2021-11-17 gr-qc hep-th
Astrophysical implications of the Asymptotic Safety Scenario in Quantum Gravity
近年来，人们发现引力的高能行为可以由（无量纲）牛顿常数的紫外非高斯不动点来控制，因此它在高能时的行为是{ \it反屏蔽}。这一现象有几个天体物理学意义。特别是在这篇文章中，最近的工作重整化群改进的宇宙学的基础上的重整化群轨道的量子爱因斯坦引力与现实的参数值将进行审查。我们会争辩说，量子效应可以解释当前宇宙在无质量部分的全部熵，并引起暴胀膨胀阶段。此外，对黑洞蒸发的最终状态的预测是一个普朗克大小的残余物，它是在无限的时间形成的。
2009-11-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Complementary Third Law for Black Hole Thermodynamics
在文献中有一些例子，尽管基本理论或模型没有对黑洞的大小施加下限，但霍金蒸发下的最终温度仍然是有限的和非零的。我们证明了在某些宽松的条件下，黑洞必然是一个有效的残余物，在这个意义上，它的蒸发时间是无限的。也就是说，尽管没有剩余的黑洞，但存在非零有限温度的最终状态不能实现。我们讨论的局限性，微妙之处，这一结果的影响，这是让人想起黑洞热力学第三定律，但与温度和大小的角色互换。因此，我们把我们的结果称为黑洞热力学的“互补第三定律”。
2019-06-22 gr-qc hep-th
Observational implications of cosmologically coupled black holes
本研究探讨宇宙学耦合黑洞假说的天体物理效应，发现其会大幅提升黑洞并合速率与质量、使椭圆星系超大质量黑洞慢转、稳定小质量黑洞免于霍金蒸发，为检验该假说提供观测依据。
2023-07-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Black holes as spherically-symmetric horizon-bound objects
本文在半经典框架下研究球对称视界有界客体，通过近视界正则性假设构造坐标变换，探讨其宇宙学嵌入、线性蒸发及对黑洞力学定律的启示。
2023-11-11 gr-qc
Near-Horizon BMS Symmetry and Implications on Black Hole Entropy
Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）
该研究探讨适配视界的BMS类超平移在动态史瓦西黑洞热力学中的作用，构造相关微分同胚与戈德斯通模式，推导其有效作用量与守恒荷，修正黑洞热力学描述并得出熵的次 leading阶修正依赖于超平移扇区与黑洞动态演化的结论。
2026-08-28 gr-qc
An Analytic Description of Semi-Classical Black-Hole Geometry
我们解析地研究了黑洞形成和蒸发的时空几何。作为一个最简单的坍缩模型，我们考虑一个球薄壳，并从量子真空态的负能量中提取反作用。为了明确起见，我们将集中讨论s波的量子效应。我们得到了该模型的半经典爱因斯坦方程的解析解，它提供了从形成到蒸发的黑洞几何的全面描述。作为这个结果的一个应用，我们发现它的有趣的含义，在坍缩壳进入视视界后，壳和视界之间的适当距离保持为普朗克长度那么小，即使它们的面积半径之差与史瓦西半径具有相同的数量级。在半经典引力体系中，壳层的位置被认为与视视界的位置相同。
2020-04-22 gr-qc hep-th
The Persistence of the Large Volumes in Black Holes
传统上，黑洞允许最大的内部体积随时间渐近线性增长。我们表明，这样的体积仍然很大时，霍金蒸发考虑在内。即使一个带电的黑洞在演化过程中接近极端极限，它的体积也会继续增长;尽管一个完全极端的黑洞没有“大的内部”。我们澄清这一点，并讨论我们的研究结果的信息丢失和防火墙悖论的影响。
2015-08-02 gr-qc hep-th
A Scenario for Strong Gravity without Extra Dimensions
提出了引力相互作用明显减弱的另一个原因，并研究了它对史瓦西黑洞霍金蒸发的影响。一个简单的分析公式预测，蒸发黑洞将经历一种类型的相变，导致各种各样的长寿物体的合理大小，正常的热力学性质和固有的对偶性特征。对粒子物理和一些最近先进的新范式的影响的猜测进行了探讨。
2006-02-19 gr-qc hep-th
White-hole dark matter and the origin of past low-entropy
最近关于黑洞蒸发结束的研究结果为以下假设提供了新的依据：暗物质的一种成分可能是由蒸发的黑洞的残余物形成的：具有大内部的稳定的普朗克大小的白洞。这些物体的预期寿命与其再加热时的生产情况一致。但是，在反弹宇宙学中，残余物也可能是大爆炸前的遗迹，这种可能性对过去低熵的来源问题有很强的影响：它可以实现对过去低熵的透视解释。本文中简要介绍的思想将在以后的论文中得到发展。
2018-11-14 gr-qc
Primordial Black Hole clusters, phenomenology & implications
本文用NBODY6++GPU直接模拟多达2·10^4个无自旋、无原初双星的PBH团簇，比较四类质量分布与并合反冲效应，揭示其动力学演化、蒸发及层级并合含义。
2024-05-10 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Decoherence, Re-coherence, and the Black Hole Information Paradox
我们分析了一个由耦合到场的振子组成的系统。以场作为环境，振子在很短的{ \it退相干时间尺度}上失去相干性;但是，在长得多的{ \it弛豫时间尺度}上，可以预见地演变成一个独特的纯（基态）态。这个{ \it再相干}的例子对于量子理论的解释和黑洞蒸发过程中的信息损失都有着有趣的意义。我们通过研究量子场的中间态和最终态来研究这些影响，将其视为与未观测到的振子耦合的开放系统。
1994-11-30 gr-qc hep-th quant-ph
Models for the nonsingular transition of an evaporating black hole into a white hole
有许多建议认为，球对称（不带电）蒸发黑洞的r = 0奇点可以通过量子跃迁到白洞来规避，最终释放所有捕获的量子信息，与量子场的整体幺正演化一致。其中一些场景依赖于圈量子引力来施加最小面积的两个球体，但对于如何处理黑洞蒸发，特别是它的端点，却相当模糊。在本文中，我提出了一个相当完整的玩具模型的几何形状和有效的应力-能量张量的几何形状通过经典的爱因斯坦方程推导。一旦黑洞形成完成，史瓦西几何的变化在高曲率区域之外非常小，曲率永远不会成为超普朗克。白洞的演化大致上是黑洞形成和蒸发的时间反转。白洞的质量随着它逐渐散发出在其蒸发过程中流入黑洞的负能量而增加，直到坍缩形成黑洞的物质和辐射子出现，白洞消失。我认为该模型与文献中提出的一些量子能量条件的兼容性，以及对黑洞熵解释的影响。
2019-04-03 gr-qc hep-th
A Scenario for Strong Gravity in Particle Physics: An alternative mechanism for black holes to appear at accelerator experiments
提出了引力相互作用明显减弱的另一个原因，并研究了它对史瓦西黑洞霍金蒸发的影响。从一些基本的热力学观测出发，一个简单的分析公式预测，蒸发黑洞将经历一种类型的相变，导致各种长寿的量子化对象的合理大小，正常的热力学性质和固有的对偶性特征。对粒子物理学的影响进行了探讨，并预测可能在LHC实验证实的情况。
2009-05-11 gr-qc hep-th
Hawking emission of gravitons in higher dimensions: non-rotating black holes
计算了高维非旋转黑洞蒸发过程中引力子的吸收截面和总功率。这些结果被应用到一个额外的维度模型与标准模型场在膜上传播。随着时空维数的增加，体中引力子的发射会大大增强。简要讨论了在粒子对撞机和超高能宇宙线空气簇射中探测黑洞的意义。
2006-04-28 gr-qc hep-ph hep-th
Quantum evolution of near-extremal Reissner-Nordstrom black holes
研究了蒸发近极值Reissner-Nordstrom黑洞与零物质相互作用的近视界AdS_2 \timesS^2几何.非定域（边界）项t_{\pm}，来自有效理论的量子Polyakov-Liouville作用量校正，被视为动力学变量。我们用解析的方法描述了蒸发过程，它与热力学第三定律是一致的，即，黑洞衰变到极端状态需要无限长的时间。最后，我们简要地评论我们的结果的信息损失问题的影响。
2000-12-18 gr-qc hep-th
Black hole factory: a review of double-null formalism
在这篇评论文章中，我们全面总结了双零形式主义的数值应用研究引力理论内的动力学。利用双零坐标，我们可以研究球对称下的动力学黑洞和引力现象，包括引力坍缩、视界和奇点的形成以及蒸发。这种形式主义可以扩展到一般的情况下，我们可以改变尺寸，拓扑结构，重力部门，以及物质部门。我们还讨论了它对黑洞物理学和粒子天体物理学的可能影响。这个强大的数值工具将在未来的各个研究领域有很多应用，包括广义相对论、弦论和各种量子引力的方法。
2019-02-12 gr-qc hep-th
Renormalized stress-energy tensor of an evaporating spinning black hole
我们采用最近发展起来的模和正则化方法来计算Kerr背景度规（描述一个静止旋转的黑洞）中量子场的重整化应力-能量张量。更具体地说，我们考虑一个最小耦合无质量标量场的Unruh真空态，量子态对应于一个蒸发的黑洞。这里的计算是针对$a=0.7M$的情况进行的，使用该方法的两种不同变体：$t$ -分裂和$φ$ -分裂，在两者之间产生良好的一致性（在两者都适用的域中）。我们简要地讨论了计算半经典修正的某些数量的结果可能产生的影响，也为模拟动态蒸发的旋转黑洞。
2016-10-16 gr-qc hep-th
Interior volume of ($1+D$) dimensional Schwarzschild black hole
本文计算了（$1+D$）维Schwarzschild黑洞的最大内部体积。考虑到质量的变化，由于霍金辐射，我们表明，体积增加接近年底的蒸发。这个事实并不新鲜，因为它已经观察到了四维情况。我们观察到的有趣的一点是，这种增加率朝着空间维度$D$的更高值减小;即，它是随着空间维度的增加而减速的体积膨胀。这意味着对于足够大的$D$，最大内部体积不会改变。这些结果的可能影响进行了讨论。
2018-01-01 gr-qc hep-th
Macroscopic superpositions and black hole unitarity
我们讨论了黑洞的信息问题，包括最近声称，酉性需要一个视界防火墙，强调退相干和宏观叠加的作用。我们将大黑洞的形成和蒸发视为量子振幅，并注意到在中间阶段（例如，在Page时间之后），振幅是宏观上不同的（和退相干的）时空的叠加，黑洞本身在不同的分支上的不同位置。小的但半经典的观察者（他们本身就是量子振幅的一部分）落入一个分支上的洞，将在其他分支上完全错过它，而是到达未来的无穷大。这种观察可以调和一个坠落观察者的主观经验与统一性。我们还讨论了信息问题的好片制定的影响，互补性。
2013-02-03 gr-qc hep-th
From Horndeski action to the Callan-Giddings-Harvey-Strominger model and beyond
本文首次从4维Horndeski作用量导出(1+1)维CGHS模型，为系统研究黑洞蒸发末阶段的高能修正提供了新途径，并推导了领头阶Hawking通量。
2024-01-18 gr-qc hep-th
Black Hole Entropy and Planckian Discreteness
本文概述黑洞热力学性质，并从预言普朗克尺度离散性的量子引力视角探讨黑洞熵的微观来源、蒸发终态及信息疑难，回顾了熵计算的初步进展。
2023-10-30 gr-qc hep-th
Low-energy scattering of extremal black holes by neutral matter
本文研究了球对称近极值带电黑洞在近视界区的衰变，包括反反应效应。控制这一过程的有效行动的非局部性允许，也迫使我们引入一组互补的边界条件，允许确定渐近晚时间霍金通量。蒸发率呈指数下降，普朗克常数可以无限级数展开。在首阶，它与总质量成正比，高阶项涉及经典应力张量的高阶动量。此外，我们使用这种晚的时间行为超越近地平线近似和评论的信息损失悖论的影响。
2001-10-31 gr-qc hep-th
Quantum Global Structure of de Sitter Space
在半经典和单圈近似下研究了量子引力的de Sitter空间的整体结构。中性黑洞的产生和蒸发导致德西特空间分裂成不连通的子宇宙。如果黑洞被一个电荷稳定下来，我发现衰变会导致一串由接近极端的黑洞咽喉连接起来的德西特宇宙（“珠子”）。为了获得足够的电荷，越来越多的珠子不断在项链上形成，这样就会产生无限多的宇宙。在任何情况下，未来的无限都不会被连接起来。这可能对德西特空间中量子引力的全息描述有影响。
1999-06-24 astro-ph gr-qc hep-th
Affect of brane thickness on microscopic tidal-charged black holes
我们研究了微观黑洞的蒸发和衰变的潮汐电荷对膜厚度$L$的依赖性所产生的唯象意义。一般来说，$L$越大，黑洞的寿命就越长，在黑洞可以生长的情况下，它们的最大质量就越大。特别是，我们再次发现潮汐荷电的黑洞可能活得足够长，可以逃脱探测器，甚至地球的引力场，从而导致大量的能量丢失。然而，在任何情况下，TeV尺度的黑洞都不可能成长到足以进入邦迪吸积的状态。
2010-05-24 gr-qc hep-ph hep-th
Quasi-evaporating black holes and cold dark matter
Vilkovisky声称已经解决了黑洞的反反应问题，并发现黑洞在蒸发停止之前只损失了10%的质量给霍金辐射。我们研究了这种情况下冷暗物质的影响，假设原始黑洞在膨胀后的再加热期间创建。质谱预计将主要由10克重的黑洞组成。核合成的限制和地球目前存在的要求并没有接近排除黑洞作为暗物质候选者。它们还回避了这样一个要求，即原初黑洞蒸发产生的光子密度不超过目前宇宙辐射背景的大约一千倍。
2010-01-27 astro-ph.CO gr-qc
Evaporating cosmologically coupled black holes
University of Trento（特伦托大学）；Trento Institute for Fundamental Physics and Applications (TIFPA)-INFN（特伦托基础物理与应用研究所（TIFPA）-意大利国家核物理研究所）；University of Coimbra（科英布拉大学）
研究宇宙学耦合黑洞的霍金蒸发，采用准绝热近似和质量与标度因子的唯象标度建模，发现耦合强度影响黑洞蒸发，通过γ射线观测设限，且CCBH形成与现今质量不再重合，同一群体受多种限制。
2026-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Problem of Time and Quantum Black Holes
我们讨论了所谓的半经典方程的推导过程中的两个小超空间和介子引力。我们发现，没有一个系统的推导半经典理论，其中量子力学制定的时空是一个解决方案的爱因斯坦方程，与期望值的物质应力张量的右手边。所涉及的问题与众所周知的问题有关，这些问题与量子引力中惠勒-德威特方程的解释有关，包括时间问题。我们探讨德布罗意-玻姆解释的量子力学（和场论）作为一种方式自发打破一般的协方差，从而赋予意义的方程，许多作者一直使用的分析黑洞蒸发。我们就“信息丢失”问题的影响发表评论。
1994-03-28 gr-qc hep-th
The information paradox: conflicts and resolutions
长期以来，许多相对论者一直相信，黑洞蒸发会导致信息丢失或残留。然而，弦理论家并不太担心这个问题，主要是因为他们相信霍金关于信息损失的论证在细节上是有缺陷的。最近导出的一个不等式表明，霍金关于具有视界的黑洞的论证实际上是可以变得严格的。相反，在弦论中，黑洞的微观状态是没有视界的。这样，辐射量子随E ~ kT的演化在视界处被阶数单位修正，从而解决了信息佯谬。我们讨论如何它仍然是可能的E >> kT对象看到一个近似的黑洞一样的几何形状。我们还注意到这种物理学对早期宇宙的一些可能影响。
2012-01-10 gr-qc hep-ph hep-th
Not quite black holes as dark matter
存活至今的原始黑洞被认为是暗物质的候选者。在本文中，我们认为，原始的2-2孔残留物提供了一个更有前途和可测试的选择。2-2-在二次引力中，空穴是超紧物质分布的一类新的经典解，它们具有黑洞的外部，没有事件视界。它们可以作为引力坍缩的终点，为信息丢失问题提供解决方案。有趣的热力学行为被发现时，这些对象的热源气体。一个大的2-2-洞辐射与霍金一样的温度，并表现出熵面积定律。在后期阶段，随着质量渐近地接近最小值，蒸发减慢并且基本上停止。这个残余质量是由二次引力的基本尺度决定的。我们研究了宇宙学和天体物理学的影响，这些残余物作为暗物质，并得出相应的约束。一个独特的现象与残余合并发生，预测通量的高能天体物理粒子由于壮观的蒸发合并产品。对高能光子和中微子通量的测量可能会将残余质量束缚在普朗克质量之上不远。另一方面，早期宇宙物理学要求2-2-洞在形成后迅速演化成残余状态，从而为形成质量设定了上限。
2020-03-24 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Third-order scalar induced gravitational waves during a matter-dominated era: secular growth and implications for primordial black hole domination
Huai’an University（淮阴工学院）
本研究解析计算了物质主导时期三阶标量诱导引力波的核函数，发现其频谱呈x^6长期增长，并利用无反作用条件将原初黑洞初始丰度约束强化至约4.6×10^-7，比二阶结果强三个数量级。
2026-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
