Resolution to the firewall paradox: The black hole information paradox and highly squeezed interior quantum fluctuations
Almheiri、Marolf、Polchinski和Sully认为,对于一个一致的黑洞蒸发过程,一个足够老的黑洞的视界应该被一个“防火墙”所取代,在这个“防火墙”处,一个下落的观察者会燃烧起来,这显然会导致违反等效原理。我们提出,一旦一个外向霍金粒子的下落伙伴接近一个黑洞奇点,它的经验退相干和它的纠缠与外向霍金粒子的损失。这意味着我们将不再需要防火墙来避免黑洞信息悖论。
2017-09-05 gr-qc hep-th
Hidden Messenger Revealed in Hawking Radiation: a Resolution to the Paradox of Black Hole Information Loss
利用标准统计方法,我们发现了来自黑洞的霍金辐射(隧穿粒子)之间的相关性。这种相关性所携带的信息由连续发射之间的互信息来量化。通过仔细计算出射粒子所带出的熵,我们证明了黑洞隧穿辐射是一个熵守恒过程。当信息通过辐射泄漏时,总熵是守恒的。因此,我们得出黑洞蒸发过程是幺正的结论。
2009-03-05 gr-qc hep-th quant-ph
Deriving the paradox: original derivation of Hawking radiation
本文以教学方式重现Hawking辐射的原始推导,聚焦恒星球对称坍缩成黑洞,并梳理相关假设、物理意义、影响与局限。
2025-02-18 gr-qc
The Hawking paradox and the Bekenstein resolution in higher-dimensional spacetimes
多年来,黑洞信息之谜吸引了物理学家和数学家的极大关注。解决信息悖论的最有趣的建议之一是贝肯斯坦提出的,他强调了这样一个事实,即半经典黑洞发射光谱的低能部分部分被围绕黑洞的曲率势所阻挡。正如贝肯斯坦明确指出的那样,这一事实意味着(3+1)维黑洞的灰体发射光谱的熵比完全热黑体发射体的相应辐射光谱小得多。贝肯斯坦利用量子信息理论的标准思想,证明了从原理上讲,由(3+1)维史瓦西黑洞发射的经过过滤的霍金辐射可能携带着大量的信息,这些信息被怀疑已经丢失。检验贝肯斯坦提出的“信息泄漏”方案的普遍有效性是一件很有实际意义的事情,它可能是霍金信息之谜的一个解决方案。本文分析了高维黑洞的半经典熵发射性质。特别是,我们提供的证据表明,在大$D\gg1$制度的$(D+1)$维史瓦西黑洞的特征霍金量子几乎不受黑洞视界外的时空曲率。这一事实意味着,在大$D$体系中,霍金黑洞的辐射光谱几乎是纯热的,因此表明发射的量子不能携带解决信息悖论所需的信息量。因此,我们的分析表明,Bekenstein提出的优雅的信息泄漏场景不能为有趣的霍金信息悖论提供一个通用的解决方案。
2018-11-06 astro-ph.HE gr-qc hep-th
On the paradox of Hawking radiation in a maximally extended Schwarzschild solution
本文考虑了霍金辐射对一个永恒的黑洞的影响。最大扩展史瓦西解与发射机制的细节无关的对称性考虑表明,这种黑洞在有限时间内蒸发的说法是不一致的。实质上:因为外部区域是静态的,所以存在无限的时间可用于该过程的发生,因此每当声称蒸发过程完成时,它应该更早地发生。问题在于霍金辐射的发射轨迹恰好位于全球定义的事件视界之外。相反,发射域必须主要位于事件视界内,因此大多数霍金辐射最终都在这个奇点而不是无穷大,黑洞永远不会蒸发掉。这一结果支持了先前的主张[arXiv:1310.4771],即天体物理学上的黑洞不会蒸发。
2013-11-04 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Towards experimentally testing the paradox of black hole information loss
如果霍金辐射真的是热的,那么关于黑洞中坍缩物质的信息就会丢失。近年来的研究发现,由于霍金辐射的光谱在考虑反作用时偏离了严格的热性,因此黑洞可以通过霍金辐射传递信息。本文研究了Schwarzschild黑洞的霍金辐射的光谱特征,比较了非热谱和热谱的差异。有趣的是,我们发现热谱的霍金辐射的能量协方差恰好为零,而非热谱的能量协方差是非平凡的。因此,非热光谱可以区分从热的连续发射的能量协方差计数,这提供了一个途径,实验测试长期存在的“信息损失悖论”。
2013-02-06 gr-qc hep-th quant-ph
The Black Hole Idealization Paradox
本文指出霍金辐射推导中存在理想化悖论,分析了其本质,并探讨了黑洞热力学各研究计划作为可能解决方案的前景,为霍金辐射哲学基础及物理学理想化本质研究提供了新视角。
2024-12-14 gr-qc physics.hist-ph
Information loss paradox revisited: farewell firewall?
幺正演化使一个柯西曲面上的纯态演化到另一个柯西曲面上的纯态。出射的霍金辐射只是后期柯西曲面上的一个子系统。要求霍金辐射是纯的,等于要求整个系统是纯的,而子系统是纯的。我们将看到这个要求将导致防火墙甚至在\textit{flat}时空,因此是无效的。当利用量子引力效应解决奇点时,信息要么存储在黑洞内部场模与出射模的纠缠中,要么存储在几何与霍金辐射的关联中。我们将给出一个简单的论证,即使在半经典状态下,信息(至少部分)也存储在几何和霍金辐射之间的相关性中。
2020-08-14 gr-qc hep-th quant-ph
Interpreting the semi-classical stress-energy tensor in a Schwarzschild background, implications for the information paradox
为了更好地理解霍金辐射的起源及其对黑洞信息佯谬的影响,重新检验了20世纪80年代和90年代获得的Schwarzschild黑洞视界外半经典应力-能量张量的数值结果.在Hartle-Hawking态和Unruh态下,对自旋为0和1的共形耦合场,得到了与四维横向应力数值结果的多项式拟合。对自旋为0的Unruh态结果的分析清楚地表明,霍金辐射的起源不是对的产生或非常接近黑洞视界的隧穿,而是一个延伸到r = 3 M之外的非定域过程。参数的黑洞信息悖论不能被解决的过程中发生的或非常接近的一个大的黑洞的几何形状接近史瓦西的视界。
2018-08-26 gr-qc hep-th
The information paradox: A pedagogical introduction
黑洞信息悖论是一个非常不为人所知的问题。人们通常认为霍金的论证并不精确,对自然发生的量子修正进行更仔细的解释将使辐射过程变得幺正。我们证明了情况并非如此,通过证明对首阶霍金计算的小修正不能消除辐射和空穴之间的纠缠。我们将霍金的论证表述为一个“定理”:假设“传统的”物理学在视界上,并假设通常的定域性,我们将被迫进入混合态或残余态。我们还认为,一个不能解释的问题,调用AdS/CFT对偶。我们的结论与最近的结果的量子物理的黑洞表明内部的黑洞有一个“模糊球”的结构。这种微观态的非平凡结构解决了信息悖论,并给出了经典直觉如何在黑洞物理学中崩溃的定性画面。
2011-01-25 gr-qc hep-th
Accelerating Plasma Mirrors to Investigate Black Hole Information Loss Paradox
霍金蒸发是否违反了么正性,从而导致信息的丢失,这个问题自霍金的开创性发现以来一直没有得到解决。到目前为止,研究仍然主要是理论上的,因为几乎不可能通过直接的天体物理学黑洞观测来解决这个悖论。在这里,我们指出,相对论等离子体镜可以急剧加速和突然停止的超强x射线脉冲的密度梯度固体等离子体目标的冲击。这类似于黑洞霍金蒸发的晚期演化。提出了一个实验的概念,并给出了一组自洽的物理参数。通过测量霍金辐射与其伙伴模之间的纠缠,可以解决诸如黑洞么正性等关键问题。
2016-12-25 gr-qc
Semiclassical solution of black hole information paradox
本文在半经典引力框架下提出了一种不依赖未知量子引力细节的黑洞信息悖论解法,指出Hawking辐射与经典毛发丢失辐射相互纠缠,从而解决该悖论。
2024-09-12 gr-qc hep-th
The semi-classical stress-energy tensor in a Schwarzschild background, the information paradox, and the fate of an evaporating black hole
为了更好地理解霍金辐射的起源及其对黑洞信息悖论的影响,重新研究了20世纪80年代和90年代获得的Schwarzschild黑洞视界外半经典应力-能量张量的解析近似和数值结果.对Hartle-Hawking和Unruh量子态中自旋为0和自旋为1的共形耦合场,得到了与四维切向应力数值结果的多项式拟合.这些结果表明,霍金辐射的起源不是对产生或隧道非常接近黑洞视界,而是一个非局域过程,超出了以$r = 3M$为中心的模式传播方程中的势垒。参数的黑洞信息悖论不能被解决的过程发生在视界附近的黑洞的几何形状接近史瓦西。然而,基于Bousso协变熵约束的黑洞几何演化的玩具模型提出了一种可能的解决方案。
2017-06-28 gr-qc hep-th
Small corrections to semiclassical gravity and their role in information paradoxes
在这篇文章中,我们定性地证明了如何小的非微扰修正是一个必要的补充,半经典引力的路径积分。我们用这个来讨论霍金的信息悖论和金袋悖论的影响。
2021-05-20 gr-qc hep-th
Correlation, entropy, and information transfer in black hole radiation
自从霍金辐射被发现以来,它与量子理论的一致性就受到了广泛的质疑。在广泛描述的图景中,无论黑洞在坍缩之前的初始状态是什么,它最终都会在黑洞耗尽之后演化成霍金辐射的热状态。这种情况违反了量子力学所要求的幺正性原则,并导致了著名的“信息损失悖论”。这个悖论已经成为任何可能的理论统一引力和量子力学的障碍或反向试金石。基于霍金辐射作为隧道效应的结果,我们最近证明了霍金辐射可以携带黑洞中坍缩物质的全部信息。在发现了携带信息的关联的存在之后,我们基于标准概率论和统计理论,详细地证明了霍金辐射的熵是守恒的。我们声称以前被认为丢失的信息仍然隐藏在霍金辐射中。更具体地说,它被编码成霍金辐射之间的相关性。因此,我们的研究建立了哈金辐射和量子力学的么正性之间的和谐,这为解决长期存在的信息丢失悖论奠定了基础。本文简要回顾了霍金辐射研究的最新进展。除了总结我们自己在这个问题上的工作,我们比较和解决其他相关的研究。
2014-03-28 gr-qc hep-th
Future Boundaries and the Black Hole Information Paradox
黑洞信息佯谬是量子力学与霍金辐射的半经典图像的不相容。霍金辐射似乎是热的,最终导致黑洞的完全消失。然而,黑洞可以由纯量子态形成。纯霍金辐射从这样一个初态到终态的跃迁不能用幺正时间演化来描述。在本文中,我们提出了一个分析,在量子引力,显示如何在未来的边界条件,防止损失的量子力学信息的时空。在经典物理学中,时空在黑洞内部的未来边界是一个奇点。现实的引力坍缩导致BKL型的奇点。但是,求解Wheeler-DeWitt方程揭示了奇异性不会形成,并且可以通过指定终态密度矩阵来代替。这样的条件在量子力学的相容历史版本的上下文中是自然的。我们对这些问题提供了一个独立的处理方法。信息如何从黑洞中逃逸的问题将在别处讨论。
2021-08-12 gr-qc hep-th
Resolving the black-hole information paradox by treating time on an equal footing with space
量子场论中的纯态可以用多指块时间波函数来表示,它把时间和空间同等对待,使“时间演化”和“给定时间的态”的概念根本无关。与试图用“给定时间的状态”来描述半经典黑洞蒸发所导致的信息破坏不同,宇宙的完整多指块时间波函数通过描述未来传出的霍金粒子与过去传入的霍金粒子的相关性来保存信息。
2009-06-15 gr-qc hep-th
A path(-integral) toward non-perturbative effects in Hawking radiation
霍金对黑洞蒸发的开创性发现是基于半经典微扰方法。黑洞的蒸发是否会导致信息的丢失仍然没有确定。这个矛盾的解决方案很可能依赖于蒸发的终期知识,这显然必须在非微扰区。在这里,我们重新解释霍金辐射作为隧道的瞬子,这是固有的非微扰。为了明确起见,我们引用了壳-反壳对产生的图像,并表明它等价于瞬子隧穿。我们发现,这样一个壳对生产图片可以帮助阐明防火墙和ER=EPR结构,试图解决信息悖论,并可能能够解决最终的解决方案的寿命结束的问题。
2020-09-28 gr-qc hep-th
Quantum fluctuating geometries and the information paradox
研究了坍缩零壳量子时空中的霍金辐射。我们使用几何光学近似霍金的原始文件来处理的辐射。量子时空是通过叠加与坍缩壳层相关的经典几何构造而成的,这些坍缩壳层的位置和质量都是不确定的。我们表明,有偏离热的辐射,即使我们不考虑反反应。在经典时空的极限中,我们可以恢复出霍金辐射作为频率函数的通常分布。然而,当考虑到量子修正时,作为时间函数的霍金辐射的轮廓包含了关于坍缩壳层初始状态的信息。需要做更多的工作来确定是否可以恢复所有信息。计算表明,非平凡的量子效应可以发生在低曲率的区域时,地平线参与,例如在防火墙的情况下提倡。
2017-05-31 gr-qc hep-th quant-ph
How the black-to-white hole scenario resolves the information loss paradox
本文在黑洞到白洞情景下,解释了霍金信息丢失悖论的解决方案。
2024-11-01 gr-qc
Quantum fluctuating CGHS geometries and the information paradox
本文研究了由Callan-Giddings-Harvey-Strominger(CGHS)提出的二维量子零壳层产生的量子时空中的霍金辐射。量子时空是经典几何的叠加,坍缩壳的位置和动量具有不确定性。计算了霍金辐射谱,揭示了有限时间的非热行为以及对壳的物理自由度的依赖性。当我们到达$i^+$时,霍金辐射对坍缩壳层的依赖性在晚时间近似中变得无关紧要,因为辐射的温度完全取决于宇宙学常数。然而,我们认为,如果我们在$\mathcal{I_R^+}$进行测量,考虑到反反应效应,可以从霍金辐射中读取塌陷壳的量子态的信息。
2018-09-27 gr-qc
Hawking Radiation from Boundary Scalar Field
霍金辐射是量子黑洞的基本性质之一。它导致了信息丢失佯谬,为量子力学与广义相对论的统一提供了重要线索。在以往的工作中,我们都是利用黑洞视界上的边界标量场来给出BTZ黑洞和Kerr黑洞的微观态。它们是关于Bekenstein-Hawking熵的。本文证明了霍金辐射也可以从这些标量场导出。实际上,霍金辐射是不同温度下左右扇区热辐射的叠加。我们还讨论了对信息损失悖论的影响。
2019-12-31 gr-qc
Quantum information cannot be completely hidden in correlations: implications for the black-hole information paradox
黑洞信息悖论激发了一项令人着迷的努力,试图调和广义相对论和量子力学的预言。引力的考虑告诉我们,黑洞一定会困住落入其中的一切。从量子力学的角度来看,黑洞的质量会以无特征(霍金)辐射的形式泄漏出去,但如果黑洞消失了,那么关于形成它的物质的信息在哪里呢?我们用量子力学的方法处理陷入黑洞的物质的状态,并证明了黑洞信息悖论变得更加严重。我们对这个悖论的表述排除了一个最保守的解决方案:下落物质的状态可能隐藏在半经典霍金辐射和黑洞内部状态之间的相关性中。因此,要么是么正性,要么是霍金的半经典预言必然会失败。任何解决黑洞信息危机的方案都必须阐明这些可能性之一。
2006-03-13 gr-qc
Information conservation is fundamental: recovering the lost information in Hawking radiation
在经典世界和量子世界中,信息既不能出现也不能消失。然而,这一基本原则在黑洞中受到了质疑,即著名的“信息丢失悖论”。基于能量、电荷和角动量的守恒定律,我们最近证明了编码在霍金辐射之间的相关性中的总信息恰好等于先前认为损失的相同数量,假设Parikh和Wilczek的非热谱。因此,信息丢失悖论可以通过检测相关性的实验来证伪,例如,通过测量来自黑洞的霍金辐射的协方差,比如在大型强子对撞机实验中推测出现的人造黑洞。霍金辐射中信息守恒的肯定将为引力与量子力学的统一提供新的思路。
2013-05-27 gr-qc hep-th quant-ph
Entanglement island and Page curve of Hawking radiation in rotating Kerr black holes
本研究采用岛规则研究旋转克尔黑洞信息悖论,在二维有效理论和小角动量近似下证明非极端克尔黑洞霍金辐射纠缠熵遵循Page曲线且晚期饱和贝肯斯坦-霍金熵,表明纠缠岛可提供半经典解答。
2024-06-21 gr-qc hep-th
Quantum fluctuating geometries and the information paradox II
在以前的文章中,我们讨论了由于壳层和视界的量子涨落对坍缩壳层的霍金辐射的修正。为了计算量子修正,我们使用了几种近似。在本文中,我们考虑到在前一个被忽略的影响。我们发现重要的修正,包括非热贡献的辐射在高频率和频率依赖的时间尺度,在该频率的热辐射的发射$ω$切断。在经典壳的极限下,这种尺度趋于无穷大。几乎从一开始就有非热辐射的事实对信息悖论有着重要的意义。特别是非热性的数量比我们以前估计的要大得多。对蒸发时间的简单估计导致蒸发速度比通常的霍金分析快得多。
2019-08-12 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
Black Hole Remnants and the Information Loss Paradox
在发现霍金辐射40年后,它的确切性质仍然难以捉摸。如果霍金辐射不能从不断缩小的黑洞中携带出任何信息,那么一旦黑洞完全蒸发,幺正性似乎就被破坏了。另一方面,试图恢复信息通过量子纠缠导致防火墙的争议。在混乱中,黑洞蒸发停止的可能性仍然不受欢迎,并且由于这种物体的一些“不希望的性质”而经常被驳回。然而,正如在任何科学辩论中一样,任何提案的利弊都必须仔细审查。我们填补了文献的空白,提供了一个及时的审查各种类型的黑洞遗迹,并提供了一些新的思考,黑洞遗迹面临的挑战的背景下,信息丢失悖论及其最新的化身,即防火墙的争议。我们还强调了理解曲率奇异性作用的重要性,毕竟存在着即使用量子引力也无法治愈的奇异性。在这种情况下,一个黑洞的残余物很方便地充当了宇宙审查员。我们的结论是,残留物仍然是一个可能的霍金蒸发的最终状态,如果它包含大的内部几何,可能有助于改善信息丢失悖论和防火墙的争议。我们希望,这将提高社会的一些兴趣,以更严格地调查残余,但也更彻底。
2015-11-29 gr-qc hep-th
Entanglement Wedge Reconstruction and the Information Paradox
当吸收边界条件被用来蒸发一个黑洞在AdS/CFT,我们表明,有一个相变的位置的量子Ryu-Takayanagi表面,正是在页面时间。新的RT表面位于事件视界的内部,在一个下落的时间大约是混乱的时间$β/2π\log S_{BH}$到过去。我们可以立即导出Page曲线,使用Ryu-Takayanagi公式,和Hayden-Preskill解码准则,使用纠缠楔重建。由于部分内部现在编码在早期霍金辐射中,黑洞的纠缠熵的减少与晚期霍金模式的半经典体纠缠完全一致,尽管没有防火墙。通过研究高度混合态的纠缠楔,我们可以理解内部重构的态依赖性。微小的非微扰误差的存在对纠缠楔的重构起着至关重要的作用。在佩奇时间之后,只有当黑洞的初始状态已知时,才能从霍金辐射中重建内部算符。随着黑洞继续蒸发,重建成为可能,同时适用于一大类初始状态。使用类似的技术,我们推广海登-普雷斯基尔,以显示重建一个大日记所需的霍金辐射的量,扔进黑洞,取决于能量和日记的熵。最后,我们认为,在蒸发开始之前,一个单一的,独立于状态的内部重建存在的任何代码空间的微态熵严格小于贝肯斯坦-霍金熵,并表明,这是足够的状态依赖,以避免AMPSS典型状态防火墙悖论。
2020-08-29 gr-qc hep-th quant-ph
Nonthermal Spectrum of Hawking Radiation
结果表明,对于霍金辐射的热谱,即使包含了存储在纠缠Minkowski真空中的纠缠信息,黑洞的信息损失佯谬仍然存在.为了避免这种不一致性,霍金辐射的光谱必须是非热的。在重新考虑霍金效应的推导后,我们发现热谱实际上是由Bogolubov系数推导中的几何光学近似引起的。当处理得更精确一点时,我们得到了Hawing辐射的一些非热谱,在几何光学近似下,这些谱退化为热谱。
2015-11-16 gr-qc hep-th
Insights and possible resolution to the information loss paradox via the tunneling picture
本文研究了霍金辐射的WKB/隧穿图中的信息损失佯谬。在隧穿图中,可以获得$\hbar$中所有阶的隧穿幅度。然而,所有超出最低半经典项的项都涉及未知常数。尽管如此,我们发现,人们仍然可以在$\hbar$中得到对霍金辐射的所有阶数的有趣限制:(i)仅考虑量子校正,光谱对所有阶数保持热。因此,量子修正本身并不能解决信息丢失悖论。(ii)第一个量子修正给出了辐射的温度,当黑洞的质量为零时,辐射的温度也为零。包括高阶校正改变了一阶校正的这个好结果。(iii)最后,我们表明,通过考虑量子修正和反反应,在特定条件下,有可能解决的信息悖论,通过有黑洞完全蒸发与信息进行了相关的出射辐射。
2011-01-07 gr-qc hep-th
Island may not save the information paradox of Liouville black holes
利用量子极值岛公式,对二维Liouville黑洞的霍金辐射的广义纠缠熵进行了简单的计算.对广义熵求极值时,没有发现合理孤岛。我们定性地解释了为什么页面曲线不能在本模型中再现的原因。这表明,这些岛屿可能不一定能为刘维尔黑洞拯救信息悖论。
2021-10-20 gr-qc hep-th
Islands in Flat-Space Cosmology
平坦空间宇宙学(Flat-space cosmologies,简称FSC)是不含宇宙学常数的三维引力理论的解。位于时空类时奇点附近的探测器可以吸收在视界附近产生的霍金模。这个过程的继续将最终导致辐射的熵大于FSC的熵,这导致了信息悖论。在本文中,我们解决这个悖论的FSC使用岛屿的建议。要做到这一点,我们耦合一个辅助的平浴系统,这个时空在类时奇点,使霍金模式被允许进入浴缸和辐射熵可以测量在其渐近区域的重力也很弱。我们发现,增加岛屿地区,接受合作伙伴的霍金模式导致辐射熵遵循Page曲线,从而导致解决信息悖论。此外,我们还设计了一个量子隐形传态协议,通过该协议可以实现对孤岛信息的提取。
2022-01-11 gr-qc hep-th
The information paradox and the infall problem
人们有时认为,对霍金辐射过程的小量子引力修正可以编码解决黑洞信息悖论所需的相关性。最近导出的一个关于辐射纠缠熵的不等式表明,情况并非如此,需要对视界处的低能模进行{ \it order unity}修正才能解决这个问题.在本文中,我们通过一个简单的模型来说明这个不等式,在这个模型中,所产生的霍金对在每个阶段的状态都被前一对的状态稍微修改。该模型可以映射到1维伊辛链上,并显式求解。与一般的不等式一致,我们发现编码的相关性几乎没有消除纠缠。然后,我们使用一般的不等式,认为黑洞难题分为两个问题:“信息悖论”和“下落问题”。前者解决了低能量模式在视界的详细状态,并询问这些是否可以修改的顺序统一,而后者要求一个粗粒度的有效描述的重型观察员的自由度的孔的下落。
2010-12-22 gr-qc hep-th
Soft black hole information paradox: Page curve from Maxwell soft hair of a black hole
把Maxwell软发看作是一个过渡函数,它把存在于渐近区和近视界区的U(1)规范场联系起来,U(1)规范参数$ϕ$自然成为Maxwell软发自由度的一个很好的标记。这种解释也建立了麦克斯韦软毛和U(1)边缘模式之间的联系,生活在中间区域,这承认一个定义良好的有效作用描述。利用欧氏路径积分研究了软毛态密度的统计特性,得出软毛态密度随黑洞温度的升高而增大的结论。霍金辐射通过产生纠缠增加了黑洞的熵,而软模的测量将黑洞投射到熵更低的状态。霍金辐射和软毛测量的相空间之间的竞争产生了一个版本的佩奇曲线与黑洞的幺正演化一致。
2021-06-21 gr-qc hep-th
Information paradox and black hole final state for fermions
黑洞信息佯谬是霍金关于黑洞蒸发过程中量子相干性丧失的半经典论证与量子力学的基本原理纯态向纯态演化矛盾的结果。三十多年来,这个矛盾一直是量子力学和广义相对论最终统一的主要障碍之一。最近,一个在黑洞内部的终态边界条件被提出来解决玻色子的这个矛盾。然而,尽管费米子的霍金效应已经被研究了一段时间,但对于费米子还不存在这样的补救措施。在这里,我报告说,黑洞信息悖论可以解决费米子施加一个最终状态的边界条件,这类似于本地测量后选择。在这种情况下,蒸发可以被看作是由随机酉变换确定的后选择。蒸发过程强烈依赖于事件视界的边界条件。这种方法可能为解决信息悖论及其他问题的统一理论铺平道路。
2006-07-25 gr-qc hep-th quant-ph
Paradox No More: How Stimulated Emission of Radiation Preserves Information Absorbed by Black Holes
通过考虑受激发射,研究显示黑洞吸收的信息可通过辐射恢复,终结信息丢失悖论。
2025-02-08 gr-qc quant-ph
The information paradox and the locality bound
霍金关于黑洞蒸发中信息损失的论证是基于黑洞内部和外部的独立希尔伯特空间的假设。我们认为,这样的独立性不能建立不纳入强引力的影响,破坏局域性和无效的使用量子场论在半经典背景几何。这些考虑也应该在更深入地理解视界互补性方面发挥作用。
2004-03-02 gr-qc hep-th
Hawking radiation and the boomerang behaviour of massive modes near a horizon
我们讨论的基础上的色散关系和波包模拟的克莱因-戈登方程的视界附近的大规模模式的行为。我们指出一个明显的悖论之间的两个(原则上等效)黑洞蒸发通过霍金辐射的图片。在蒸发是由于正能量模的发射的图象中,人们立即得到了大质量粒子发射的阈值。在蒸发是由于吸收负能量模的图像中,这样的阈值显然不存在。我们解决了这个悖论,通过跟踪的能量低于阈值的正能量质量模式的演变。这些光被发射出来并远离黑洞视界,但它们在“红视界”处被反弹回来,并被黑洞重新吸收,从而精确地补偿了两幅图像之间的差异。对于天体物理学黑洞,结果是奇怪的,但不影响观测霍金辐射的地面约束。然而,对于具有大质量模式的模拟引力系统,结果是至关重要的,而且相当令人惊讶。
2011-05-18 gr-qc hep-th
The Black Hole Information Problem
自霍金1975年的论文发表以来,黑洞信息问题一直是一个挑战。它导致了AdS/CFT的发现,这给了悖论的部分解决方案。然而,最近的事态发展,特别是防火墙之谜,表明有很多我们不理解的。我回顾了黑洞、霍金辐射和佩奇曲线,以及悖论的经典形式。我将AdS/CFT作为部分解决方案进行讨论。然后,我讨论了黑洞的互补性和它的局限性,导致许多不同类型的“戏剧”的建议。”我总结了一些最近的想法。
2016-09-13 gr-qc hep-th
Information paradox and corrected thermodynamics for black holes
我们一般认为球对称黑洞的熵和温度可以用量子效应修正。计算了无质量标量场的内部熵变,并与蒸发黑洞的修正Bekenstein-Hawking熵变进行了比较.我们发现它们之间的校正比未校正的大。然后讨论了信息悖论。
2019-09-30 gr-qc
A self-consistency check for unitary propagation of Hawking quanta
黑洞信息佯谬假设弯曲时空中的量子场论可以提供从近视界模到渐近霍金量子的幺正传播。我们提出了一种自一致性检验方法,而不是用量子量子引力效应来修正这种假设。我们建立了一个类比费曼的双缝实验的分析。费曼证明,当干涉图样投射到无限远的屏幕上时,干涉粒子的幺正传播,即忽略与双缝的纠缠,成为一个任意可靠的假设。我们讨论了弯曲时空中量子场论的类似自洽性检验。我们将其应用于霍金量子的传播,并测试在大黑洞的极限下,忽略与几何的纠缠是否也变得任意可靠。我们提出了奇怪的结果,提出一个否定的答案,我们讨论如何这种损失的naQFT的幺正性可能与基于软毛记忆效应的悖论的解决方案有关。
2017-01-17 gr-qc hep-th quant-ph
An Information Paradox and Its Resolution in de Sitter Holography
我们制定了一个版本的德西特时空中的信息悖论,并表明,它是解决的纠缠岛的出现在DS/dS对应的背景下,特别是,纠缠熵的一个子区域服从时间依赖的页面曲线。我们的构造在一般的时空维度中起作用,并保持引力子无质量。我们用双全息术解释了由此产生的纠缠熵的行为。它表明微观自由度的空间分布依赖于描述,就像黑洞的情况一样。在静态(远距离)描述的德西特(黑洞)时空中,这些自由度代表与吉布斯-霍金(贝肯斯坦-霍金)熵相关的微观状态,并局限于视界。另一方面,在由解析延拓的量子模拟得到的本质上是半经典的全局(有效双侧)描述中,它们均匀分布在唯一的半经典de Sitter(黑洞)真空态中.
2021-03-25 gr-qc hep-ph hep-th
Modification to the Hawking temperature of a dynamical black hole by a flow-induced supertranslation
在不修改广义相对论或量子场论的情况下解决黑洞信息损失悖论的一个有趣的提议是软毛,这是一种记录渐进区域中各向异性辐射的微分同胚电荷。然而,这一提议受到了挑战,因为远离源的软毛表现为形成阿贝尔群的坐标变换,因此无法存储任何信息。为了保持软毛的精神,但绕过这些障碍,我们认为霍金辐射作为一个探针敏感的整个历史的黑洞蒸发,在视界上的软毛是由吸收的零各向异性流,推广的冲击波考虑霍金等人。为了做到这一点,我们介绍了两个不同的时间依赖扩展的单同态与软毛,其中一个是各向异性零流的反作用,另一个是产生Unruh效应和霍金谱的多普勒频移的坐标变换。一起,他们形成了一个确切的BMS收费发电机上的整个流形,允许非微扰分析的黑洞地平线,其表面重力,即霍金温度,被发现被修改。修改依赖于零流的各向异性的指数平均值,衰减率为4 M,这表明在地平线上出现了一个新的2-D自由度,这可能是摆脱信息丢失悖论的一种方法。
2020-07-06 gr-qc hep-th
Pre-Hawking radiation cannot prevent the formation of apparent horizon
作为解决黑洞信息丢失悖论的一种尝试,最近有一种观点认为,由于半经典效应,在物质的引力坍缩过程中必须存在前霍金辐射,这反过来又阻止了视视界的形成。假设前霍金辐射确实存在,这里我们的论点正好相反。首先,我们注意到,前霍金辐射的视界附近的应力能量张量太小,对坍缩壳的运动没有任何影响。因此,壳层总是在有限的真时间内穿过视视界。此外,在壳层成为零壳层之前,可以辐射的能量必须小于总初始能量的一半(如果粒子在无穷远处开始静止),并且在不成为快子的情况下不能再辐射。我们的结论是,在爱因斯坦引力和半经典量子场论中,对于任何引力坍缩过程,视视界的形成都是不可避免的。因此,前霍金辐射不是信息悖论的有效解决方案。
2017-10-30 gr-qc
Do Black Holes Destroy Information?
我回顾了霍金最早提出的信息丢失悖论,并讨论了解决它的可能方法。我的结论是,信息丢失悖论很可能预示着基础物理学的一场革命。(To出现在黑洞、膜、虫孔和超弦国际研讨会的会议记录中。)
1992-09-16 gr-qc hep-th
Debunking the black hole information paradox
关于物体被黑洞吞噬时信息丢失的悖论的生动辩论是无效的。我们认为,没有任何信息是永远丢失的任何观察者既不位于上方,也不低于事件视界。在经典的永恒黑洞和半经典的允许霍金辐射的情况下,这些信息被保存下来。
2010-02-27 gr-qc quant-ph
Discrete Black-Hole Radiation and the Information Loss Paradox
霍金的黑洞信息之谜凸显了我们目前对引力和量子物理学的理解之间的不相容性。然而,霍金对黑洞蒸发的预测是在半经典水平上的。因此,当适当地考虑{ \it黑洞本身}的量子性质时,人们怀疑辐射的性质会发生某些变化。事实上,在过去的三十年里,越来越多的证据表明,在引力的量子理论中,黑洞可能有一个离散的质谱,伴随着{ \it离散}谱线的发射。这个有趣的预言的一个直接结果是,与黑体辐射相比,黑洞的辐射具有{ \it较小}的熵,因此可能携带大量的{ \it信息}。利用量子信息论的标准思想,我们计算了从黑洞谱线中恢复信息的速率。我们的结论是,被怀疑丢失的信息可能会逐渐泄漏回来,编码成黑洞的谱线。
2002-06-25 gr-qc hep-th quant-ph
Gravitational Collapse, Chaos in CFT Correlators and the Information Paradox
研究了渐近Anti de Sitter时空中无质量标量场的引力坍缩。在AdS/CFT字典之后,我们通过在坍缩背景中探测标量场的Klein-Gordon方程进一步研究了场论方面的相关性。我们提出的证据表明,在一定的制度的探针标量场的行为混乱,从而支持霍金的论点在黑洞信息悖论提出,虽然信息可以检索的原则上,确定性的混乱损害,在实践中,从黑洞的单一提取信息的过程。我们强调,量子混沌将改变这一局面。
2014-02-14 gr-qc hep-th
Bulk reconstruction and the Hartle-Hawking wavefunction
在这项工作中,状态之间的关系被发现在规范/引力对应和非微扰的非同态不变性的散装可观测量。某些散装约束,如黑洞信息悖论,似乎阻碍了存在的线性映射,从散装运营商的确切CFT运营商是有效的,在整个预期范围内的有效性散装有效理论。通过在Hartle-Hawking框架中建立体引力物理来解决这些非微扰IR问题,我将在永恒的AdS-Schwarzschild背景下证明,有问题的算子不能非微扰地满足哈密顿约束。这样,体有效理论Hartle-Hawking波函数和精确CFT态之间的映射可以在全希尔伯特空间上是线性的。
2017-03-04 gr-qc hep-th
Why Black Hole Information Loss is Paradoxical
我区分了两个版本的黑洞信息丢失悖论。第一个原因是在一个完全蒸发的黑洞的时空中,幺正性明显失效,它似乎是非全局双曲的;这是基础和半流行文献中最常讨论的悖论版本,称之为“悖论”的理由并不令人信服。但第二个问题则来自于对黑洞蒸发的完全统计力学解释与推导霍金效应时所用的量子场论描述之间的冲突。这个版本的悖论在黑洞完全蒸发之前很久就出现了,似乎是在量子引力中扮演核心角色的版本,并且是真正的悖论。在解释的悖论,我讨论了最近的工作AdS/CFT的双重性和“防火墙悖论”的影响,并得出结论,如果有什么矛盾现在尖锐。这篇文章是写在一个(相对)介绍性的水平,并没有假设先进的知识量子引力。
2018-06-13 gr-qc hep-th
Gravity/Ensemble Duality
最近,引力计算第一次显示出霍金辐射熵的佩奇曲线,与幺正演化一致。然而,计算将霍金的辐射熵在后期变大的结果作为基本输入。我们把这种明显的矛盾称为国家悖论。我们在标准和双重全息设置中展示它的表现,有或没有外部浴室。我们澄清了Ryu-Takayanagi处方的哪个版本适用于每个设置。我们表明,两个可能的同源规则在存在的braneworld产生大量的双重状态悖论。如果引力路径积分在一个合适的酉理论系综中计算平均量,这个悖论就解决了,这一可能性得到了最近几个发展的独立支持。
2020-09-18 gr-qc hep-th quant-ph
Resolving information loss paradox with Euclidean path integral
自从霍金开创性地发现了黑洞蒸发以来,信息丢失悖论仍然没有得到解决。在这篇文章中,我们通过欧几里德路径积分(EPI)重新讨论纠缠熵,并考虑到洛伦兹演化过程中半经典历史的分支。我们假设存在两种对EPI有贡献的历史,其中一种是在早期占主导地位的信息丢失,而另一种是在晚期占主导地位的信息保存。通过这样做,我们恢复了Page曲线并保持了酉性,尽管Page时间显著地向后期移动。其中一个含义是,熵的界限可能因此被打破。我们比较我们的方法与字符串为基础的岛屿和副本虫洞的概念。
2022-05-17 gr-qc hep-th
An Algebraic Resolution of the Firewall Paradox
Indian Institute of Technology Gandhinagar(印度理工学院甘地纳加尔分校)
本文通过代数方法揭示AMPS火墙论证中的障碍,证明内部Hawking伙伴的代数不能独立存在,从而推翻火墙悖论的核心假设,证明黑洞蒸发与经典视界平滑性在渐近平坦量子引力中是兼容的。
2026-06-23 gr-qc hep-th