辐射通过虫洞和黑洞的形成
Passage of radiation through wormholes and formation of black holes
摘要:
这篇论文由于与其他论文重叠而被作者撤回。
英文摘要:
This paper has been withdrawn by the authors due to overlap with other papers.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。
Passage of radiation through wormholes and formation of black holes
Andrey Doroshkevich, Jakob Hansen, Igor Novikov, Alexander Shatskiy
这篇论文由于与其他论文重叠而被作者撤回。
This paper has been withdrawn by the authors due to overlap with other papers.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。
继续探索
Passage of radiation through wormholes
我们数值研究了辐射脉冲通过虫洞的过程,以及由该脉冲的引力作用引起的虫洞的后续演化。初始静态虫孔由零质量的球对称Armendariz-Picon解模拟。辐射脉冲由球对称的自引力无质量标量场壳模拟。我们表明,紧凑的信号通过虫洞传播,并调查在这一过程中的两种情况下的领域的动力学:塌缩的虫洞到黑洞和扩大的虫洞。
Wormholes supported by pure ghost radiation
可穿越的虫洞时空被发现是爱因斯坦方程的静态球对称解,具有输入和输出的纯鬼辐射,即具有负能量密度的纯辐射。关闭辐射会导致虫洞坍缩成史瓦西黑洞。
Thermal radiation from Lorentzian traversable wormholes
在本文中,我们表明,类似于它发生的黑洞,存在三个定义良好的法律洛伦兹虫洞热力学和这些法律有关的热幻影般的辐射过程来自虫洞的喉咙。有人认为,虫洞的存在可以通过这种辐射来证明。这些结果是通过分析含有捕获视界的球对称解的Hayward形式、虫洞上的幻影吸积现象和幻影热力学的发展而得到的。
Construction and enlargement of dilatonic wormholes by impulsive radiation
在一个精确可解的引力模型中,研究了可穿越虫洞和黑洞在脉冲辐射下的动力学行为。简单的解决方案,提出了一个可穿越的虫洞是从一个黑洞,或虫洞的喉咙是稳定的扩大或减少。这些解说明了在完全爱因斯坦引力中构造类似解析解所需的基本操作原理。
Wormholes, naked singularities and universes of ghost radiation
对于双分量鬼辐射的情况,将描述进出零尘埃流交叉流的球对称引力场的静态度规和均匀度规都推广到了双分量鬼辐射的情况。静态解代表裸奇点或海沃德最近发现的虫洞。给出了分离这两种可能性的参数的临界值。虫洞允许有正质量。齐次解是开放的宇宙。
On distortion of the background radiation spectrum by wormholes: kinematic Sunyaev-Zel'dovich effect
研究了背景辐射在遗迹宇宙虫洞上的散射问题。结果表明,静态虫洞不扰动的频谱。虫洞的特殊速度的存在导致CMB谱的畸变,这类似于运动学的Sunyaev-Zel'dovich效应。在$v/c$中的一阶中,CMB的失真无法与电子上的康普顿散射分开。在下一级中,虫洞上的散射与康普顿散射有一定的差别。高能宇宙线粒子谱不因KSZ而改变形式,但发生共同的多普勒频移。这些特征可能会提供一种新的工具来检测我们宇宙中是否存在遗迹虫洞。
Passage of radiation through wormholes of arbitrary shape
我们研究准正规模式和散射特性通过计算的$S$矩阵的标量和电磁场的背景下传播的球对称和轴对称,可穿越的洛伦兹虫洞的一般形状。这样的虫孔被描述的莫里斯-索恩的anomaly和它的轴对称推广。拟正规振铃和散射的性质被证明是由行为的虫洞的形状函数$b(r)$和转移因子$Φ(r)$附近的喉部。特别地,具有形状函数$b(r)$的虫洞,例如$b'(r) \approx 1$,在光谱中具有非常长寿命的准正规模式。我们已经证明了轴对称可穿越洛伦兹虫洞不像黑洞和其他紧凑的旋转物体,不允许超辐射。作为一个副产品,我们已经表明,六阶WKB公式用于散射问题的黑色或虫孔提供了高精度,从而可以用于相当精确的计算霍金辐射过程周围的各种黑洞。
Construction and enlargement of traversable wormholes from Schwarzschild black holes
本文给出了在爱因斯坦引力作用下,从史瓦西黑洞构造可穿越虫洞的解析解,以及虫洞的扩大。物质模型是纯辐射,可能有负能量密度(幻影或鬼辐射)和脉冲辐射(无限薄零壳)的理想化。
How to make a traversable wormhole from a Schwarzschild black hole
本文利用爱因斯坦引力理论的解析解,从史瓦西黑洞出发,从理论上构造了一个可穿越的虫洞。物质模型为纯幻影辐射(具有负能量密度的纯辐射),并采用脉冲辐射的理想化。
Silhouettes of wormholes traversed for radiation
本文研究光穿越零质量虫洞的成像问题,证明单颗恒星可形成多重像,并构造了虫洞剪影内两个朗伯屏的辐射强度分布图像。
Radiation from a uniformly accelerated charge in the outskirts of a wormhole throat
以可穿越虫洞为理论背景,我们重新审视了广义相对论的一个深层问题:匀加速带电粒子是否辐射?我们具体到最近提出的引力切伦科夫辐射,当里奇张量的空间部分是负的。如果是$^{^{(3+1)}}R^i_{\phantom{i}i}< 0$,穿过引力场的物质就违反了弱能量条件。在这种情况下,光的有效折射率大于1,即粒子在该介质中的传播速度比光子快。这就违反了等效原则。
Search for wormhole candidates in active galactic nuclei: radiation from colliding accreting flows
这项工作的基本假设是,活动星系核(AGN)是虫洞口,而不是超大质量黑洞(SMBH)。在一些相当普遍的假设下,这种虫洞可能会由于虫洞内部的吸积流碰撞而发出伽马辐射。这种辐射具有与活动星系核的喷流或吸积盘不同的独特光谱。对这种辐射的观测可以作为虫洞存在的证据。
Transition from Regular Black Holes to Wormholes in Covariant Effective Quantum Gravity: Scattering, Quasinormal Modes, and Hawking Radiation
本文利用哈密顿约束方法研究协变有效量子引力中黑洞与虫洞的转变,计算了准正模、吸收截面和霍金辐射,发现转变期光谱显著变化且虫洞具有长寿命准正模。
Polarized image of equatorial emission in horizonless spacetimes I: traversable wormholes
研究了一类静态可穿越虫洞周围吸积盘的线偏振。利用简化的赤道平面磁化流体环模型,我们寻找了能区分虫洞和黑洞时空的特征信号。为此,我们分析了不同倾角的直接偏振图像,强透镜的间接图像,并通过虫洞喉部到达渐近观察者的偏振辐射,并与Schwarzschild黑洞进行比较。对于小倾角的两种类型的紧凑的对象导致一个非常相似的偏振模式的直接图像。更显着的区别观察到的强透镜的间接图像,在虫洞时空的偏振强度可以增长到一个数量级相比,史瓦西黑洞。从该地区检测辐射穿过虫洞喉导致形成一个额外的结构的环图像具有独特的偏振特性。环周围的偏振矢量的扭曲不太明显,从而改变了偏振模式,与来自我们宇宙的辐射相比,偏振强度可以增加一个数量级。因此,虽然很难通过它们的直接偏振图像来区分虫洞时空,但强透镜图像和穿过虫洞喉部的辐射的偏振提供了可以作为无水平物体探测器的特征签名。
Toy models of black hole, white hole and wormhole: thermal effects and information loss problem
本文通过在闵可夫斯基时空中设置适当的边界,构造了三个玩具模型时空:玩具黑洞、玩具白洞和玩具虫洞。在此基础上,我们讨论了霍金辐射和信息损失问题。通过计算视界内外场模的数目,我们给出了玩具黑洞的热辐射。我们证明了白洞有热吸收。我们表明,在整个玩具虫洞时空中,没有信息丢失。此外,我们还证明了黑洞辐射和白洞吸收与奇点处边界条件的选择无关。我们还显示了两个特定的边界条件所造成的物理效应。
Wormhole and Hawking Radiation
它表明,在一个变体的二维引力场理论,一个任意的,本地化的质量源放在一个最初的规则时空引起的虫洞的形成经典的,没有伴随的曲率奇点。在这个虫洞时空下的半经典量子修正产生了霍金辐射。通过在经典方程中加入量子反作用,可望解决该模型中的信息损失悖论。
On scattering of CMB radiation on wormholes: kinetic SZ-effect
研究了电磁波在虫洞上的散射问题。结果表明,静态气体的虫洞不扰动的频谱的CMB。在一阶由$v/c$的存在下,特殊的速度引起的偶极子贡献$ΔT/T$,这对应于众所周知的动力学Sunyaev-Zel'dovich效应。在下一个订单出现了一个更复杂的依赖于特殊的速度扰动CMB频谱。我们还讨论了单个虫孔上散射的一些特殊性质。
Observing of background electromagnetic radiation of the real sky through the throat of a wormhole
该研究通过数值模拟探究经Ellis-Bronnikov-Morris-Thorne虫洞喉道观测CMB辐射的成像问题,构建了对应温度分布图与银河系景象,发现其图像有可与黑洞图像区分的特征细节。
Cosmological wormholes in $f(R)$ theories of gravity
受最近星系晕中可能存在虫洞的提议的启发,我们分析了在修正的$f(R)$引力下虫洞解的宇宙学演化。我们构造了一个渐近接近FLRW宇宙的动力学虫洞,支撑物质分别进入由辐射和物质支配的宇宙状态方程描述的各向同性流体.我们的分析是基于一个小虫洞的近似-一个虫洞,可以被视为匹配的FLRW度量在一些径向坐标远小于哈勃半径,使宇宙学边界条件得到满足。特别感兴趣的可行虫洞的解决方案,我们指的是重建过程的结果,并使用$f(R)$功能,导致实验证实的$Λ$ CDM膨胀历史的宇宙。我们发现的解决方案意味着不需要考虑虫洞的喉咙附近的外来物质,而在$f(R)=R$的限制,这种需要总是存在于辐射和物质主导的时代。
Modified $f(R)$ Gravity and Thermodynamics of Time-Dependent Wormholes at Event Horizon
在修正的$f(R)$引力理论的背景下,我们研究了辐射背景下的含时虫洞时空。在这个框架下,我们试图推广$f(R)$引力中含时虫洞的热力学性质。最后讨论了在事件视界处总熵的变化率。
Black holes and traversible wormholes: a synthesis
描述了一个统一的黑洞和可压缩虫洞的框架,其中两者都是由外俘获视界局部定义的,虫洞是双向可压缩的,黑洞或白洞是单向可压缩的。在一个二维的引力模型中,给出了以下例子:从黑洞建造虫洞;虫洞的运输操作,包括反反应;维持一个运行的虫洞;以及虫洞坍缩成黑洞。在球对称爱因斯坦引力中,提出了几种支持虫洞解的奇异物质模型:鬼标量场、奇异流体和纯鬼辐射。
Quantum gravity correction to Hawking radiation of the 2+1 dimensional wormhole
在广义不确定原理(GUP)框架下,研究了(2+1)维圆对称可穿越虫洞的Hawking温度.首先,我们分别介绍了虫洞背景下自旋为0粒子的修正Klein-Gordon方程、自旋为1/2粒子的修正Dirac方程和自旋为1粒子的修正矢量玻色子方程。给出这些方程下的Hamilton-Jacobi方法,我们分析了GUP效应对这些粒子的隧穿概率的捕获视界附近,随后,对霍金温度的虫洞。此外,我们还发现虫洞的修正Hawking温度是由虫洞和隧穿粒子的性质共同决定的,表明虫洞具有与物理系统相似的正温度。这种情况表明,虫洞可能是由普通(非奇异)物质支持的。另外,我们用Kodama矢量代替类时Killing矢量计算了虫洞的Unruh-Verlinde温度,发现它等于虫洞的标准Hawking温度。
Uniform sky glow (CMB) observed through the throat of a wormhole
本文研究通过莫里斯-索恩虫洞喉部观测均匀天空辉光的成像问题,揭示恒星多重像与环状结构,并构建了以CMB为背景的合成虫洞图像用于观测对比。
Formation of Bound States of scalar fields in AdS-asymptotic Wormholes
利用WKB近似研究了引力非最小导数耦合理论中虫洞附近束缚态的形成和传播。虫洞的咽喉连接着两个反德西特时空。我们发现,当标量场位于高轨道状态,相应的潜在的势垒,阻止通过的经典场。我们调查的行为的束缚态被困在势阱,并提供两个AdS区域之间的流量。
A Quantum Cosmological Model With Static and Dynamic Wormholes
对一个充满共形不变标量场和状态方程为$p=αρ$的理想流体的Friedmann-Robertson-Walker宇宙进行量子化。一个众所周知的离散集的静态量子虫洞存在的辐射($α=1/3$),和一个新的连续集被发现宇宙弦($α= -1/3$),后者的状态具有喉半径的任何大小。在这两种情况下,惠勒-德威特方程的波包解得到的所有性能的演变量子虫洞。在辐射流体的情况下,量子动力学的详细分析的背景下,玻姆德布罗意解释。它示出了一个排斥量子力成反比的立方的比例因子,防止在量子域中的奇异性。对于所考虑的状态,也没有粒子视界。
Linear and nonlinear optics of surface plasmon toy-models of black holes and wormholes
对表面等离子体激元玩具虫洞和黑洞的线性和非线性光学进行了实验和理论研究。这些模型基于金属表面上的介电微滴和薄金属膜中钻的纳米孔。玩具表面等离子体黑洞和虫洞显示出强烈增强的非线性光学行为的频率范围内的表面等离子体共振的金属-液体界面。各种可能性来模拟这种非平凡的引力理论效应,如霍金辐射和柯西视界进行了讨论。
Recent progress in wormhole dynamics
时空虫洞是在惠勒的时空泡沫思想中引入的。由莫里斯和索恩定义的可穿越虫洞作为穿越宇宙甚至时间机器的潜在捷径而流行。最近,作者提出了虫洞动力学的一般理论,统一与黑洞动力学。本文简要回顾了上述观点,并对近一年来虫洞动力学研究的进展进行了总结。首先,对第一个莫里斯-索恩虫洞的动力学扰动的数值研究表明,它是不稳定的,要么坍缩成黑洞,要么爆炸成暴胀宇宙。这提供了一种机制,可以将虫洞从时空泡沫膨胀到可用的大小。有趣的关键行为也被发现。其次,一个虫洞的解决方案支持的纯辐射被发现,并用于寻找分析的例子动态虫洞的过程,最近也发现在一个二维的引力场模型:从史瓦西黑洞和反之亦然,以及扩大或缩小的虫洞的可扩展的虫洞的建设。
Wormhole phase in the RST model
我们证明了描述精确可解黑洞模型的双曲模型在适当的边界条件下可以有一个动力学虫洞解。下落物质场的量子化显著地产生了通常为负能量密度的必要奇异物质。那么过去的渐近几何是二维反德西特(AdS $_2$),这意味着奇异物质是负的。随着时间的推移,虫洞最终演变成黑洞,并出现了它的霍金辐射。静态黑洞的喉道是下界的,但在存在下落物质的情况下,它坍缩成一个黑洞。
Thin accretion disk in the Simpson-Visser black-bounce and wormhole spacetimes
本文比较了Schwarzschild黑洞和Sperson-Visser时空中薄吸积盘的光学现象。我们计算和说明的红移和观测到的流量分布,由遥远的观察者在不同的倾角。汉森-维瑟族度规产生的诺维科夫-索恩(NT)吸积盘图像几乎看起来像史瓦西黑洞的NT吸积盘。我们还研究了吸积盘的嵌入图,吸积盘的电磁性质,如吸积盘的温度和能量辐射通量以及吸积效率。与Schwarzschild黑洞相比,我们发现随着正则化参数$'l'$的增大,吸积盘的温度、能量辐射通量和光度都增大。我们的结论是,基于天体物理观测的电磁波谱的特性,我们可以区分虫洞的几何形状从规则的黑洞(黑反弹)和史瓦西黑洞。
Dilatonic wormholes: construction, operation, maintenance and collapse to black holes
本文将CGHS二维重子引力模型推广到包含鬼Klein-Gordon场,即具有负引力耦合的情况。这种奇异的辐射支持存在静态可扩展的虫洞解决方案,类似于莫里斯-索恩虫洞。由于场方程是显式可积的,因此可以给出各种动态虫洞过程的具体例子,如下所示。(i)静态虫洞是通过用鬼场照射一个初始静态的黑洞来构造的。(ii)描述了虫洞在两个宇宙之间传输物质或辐射的操作,包括虫洞上的反向反应,发现其表现出一种中性稳定性。(iii)它示出了如何保持一个操作的虫洞在一个静态的状态,或返回到其原始状态,通过打开鬼场。(iv)如果鬼场被关闭,无论是瞬间还是逐渐地,虫洞都会坍缩成一个黑洞。
Gravitational wave memory in wormhole spacetimes
本文在某一类膜世界虫洞的背景下研究了引力波存储。与其他虫洞几何形状不同,这种新型的虫洞不需要任何奇异的物质场来实现其可穿越性。首先,我们研究了在这个虫洞时空中,在一个引力波脉冲的存在测地线。由此产生的测地线分离的演变表明位移和速度记忆效应的存在。出于同样的动机,我们研究的记忆效应,在零无穷大使用的Bondi-Sachs形式主义,适用于膜世界虫洞。我们的分析提供了一个非平凡的变化后,通过的引力辐射的爆发,从而体现了记忆效应在零无穷大。在这两个实验中,额外维度的存在和时空几何的虫洞性质都在记忆效应中留下了印记。由于未来的引力波探测器将能够探测记忆效应,目前的工作提供了另一种途径,以寻找紧凑的对象以外的黑洞。
Constraints on Reversing the Thermodynamic Arrow of Time from Black Hole Thermodynamics, Wormholes, and Time-Symmetric Quantum Mechanics
该研究通过黑洞热力学、虫洞和时间对称量子力学探讨单一宇宙中逆转热力学时间箭头的限制,发现熵只能在不同部分重新分配而无法真正逆转。
Black Hole Information, Replica Wormholes, and Macroscopic Entanglement
本文综述了黑洞蒸发产生的宏观纠缠霍金辐射,指出复制虫洞与量子毛发效应支持其纯态性质,并利用宏观纠缠解决信息悖论。
Bit models of replica wormholes
我们定义位模型的蒸发黑洞,其中包括副本虫洞的影响。这些是对引力内积的非微扰修正,产生于连接复制黑洞的时空虫洞。由此产生的模型具有精确的么正演化,预测霍金辐射的测量符合Page曲线的熵,并与一个光滑的地平线下降的观察者兼容。
Fate of the first traversible wormhole: black-hole collapse or inflationary expansion
我们研究数值的稳定性莫里斯和索恩的第一个可扩展的虫洞,显示以前由埃利斯是一个无质量的鬼克莱因-戈登场的解决方案。我们的代码使用双零制定球对称时空积分,数值范围涵盖了虫洞连接的两个宇宙。我们观察到,无论是在奇异或正常的无质量Klein-Gordon场的高斯脉冲的虫洞是不稳定的。如果总输入能量分别为负或正,则虫洞喉道会出现视界分叉,要么爆炸形成暴胀宇宙,要么坍缩成黑洞。当扰动的总能量变小时,就有证据表明临界解具有一定的黑洞质量或哈勃常数。塌缩时间与初始能量有明显的普适临界指数关系。对于正常的物质,比如一个穿越虫洞的旅行者,总是会坍缩成黑洞。然而,仔细平衡额外的鬼辐射可以维持虫洞有限的时间。由可压缩虫洞形成的黑洞证实了最近提出的它们之间的对偶性。暴胀的情况提供了一种机制,使时空泡沫中形成的普朗克大小的虫洞膨胀到宏观尺寸。
Thin accretion disks in stationary axisymmetric wormhole spacetimes
本文研究了静止轴对称虫孔时空中形成薄吸积盘的物质的物理性质和平衡热辐射发射特性。通过选取不同的虫洞角速度值,建立了薄吸积盘模型,得到了吸积盘的时均能流、盘温度和辐射谱。通过比较旋转虫洞和Kerr黑洞中的质量吸积,证明了在相同的几何质量和吸积率下,虫洞的吸积通量大于旋转黑洞.我们还提出了转换效率的吸积质量到辐射,并表明,旋转虫洞提供了一个更有效的引擎的吸积质量到辐射的转换比克尔黑洞。因此,特定的签名出现在旋转虫洞周围的薄盘的电磁波谱,从而导致区分虫洞的几何形状,通过使用天体物理观测的发射光谱从吸积盘的可能性。
Corrected thermodynamics and radiation predictions of modified black bounce compact objects
研究修正引力中经辛普森 - 维瑟正则化的致密天体,推导其霍金温度、热容量等热力学性质及辐射特性,发现增加修正参数扩视界增发射,增加黑反弹参数则相反,可为区分该致密天体提供观测特征。
Islands and traversable wormholes
本研究利用AdS$_2$引力中的可穿越虫洞协议,通过负能量冲击波实现黑洞蒸发中的信息恢复,并验证了广义熵减少与Page曲线一致,为岛屿/辐射对偶性提供了微观探针。
Black Hole as a Wormhole Factory
一般来说,人们可能会认为黑洞在普朗克质量时停止辐射,辐射的能量与黑洞的质量相当。此外,有人认为,由于普朗克长度以下的大波动,会有一个“虫洞状”结构,称为“时空泡沫”。在本文中,作为一个显式的例子,我们考虑一个精确的经典解,很好地代表了这两个属性在最近提出的量子引力模型的基础上不同的标度维之间的空间和时间坐标。解决方案,被称为"黑虫洞",由两个不同的状态,取决于它的质量M和IR参数Ω:对于黑洞状态,一个不可穿越的虫洞占据的内部区域的黑洞周围的奇点在原点,而对于虫洞状态,内部虫洞暴露于外部观察者作为黑洞视界从蒸发消失。当黑洞的状态接近内部虫洞喉道和黑洞视界的合并点时,它会变得物理稳定,而霍金温度在这个合并点处消失。这个解决方案建议"广义宇宙审查"的存在,一个虫洞状的结构,保护裸奇点,即使在黑洞蒸发。人们可以将黑洞视界内的虫洞理解为霍金辐射过程中进入黑洞视界的"负"能量量子产生的微观虫洞的结果:量子黑洞可能是一个虫洞工厂。研究发现,这种推测性的图片可能与最近解决最近黑洞纠缠争论的“ER = EPR”提议是一致的。
Black Holes and Wormholes in spinor polariton condensates
我们提出了一个事件视界和黑洞的新系统--激子-极化激元的玻色-爱因斯坦凝聚体。在数值实验中观测到了二维闭合视界的霍金辐射。我们利用极化激元凝聚的旋量性质和极化激元-极化激元相互作用的自旋依赖性来模拟宇宙间和宇宙内的虫洞。
Wormhole as the end state of two-dimensional black hole evaporation
我们提出了一个特定的二维量子引力模型,其中一个黑洞蒸发离开虫洞在结束状态。当在初始静态时空中由下落物质形成的黑洞通过发射霍金辐射而蒸发时,最初隐藏在类时视视界后面的黑洞奇点遇到了收缩视界。在这个交叉点,我们施加边界条件,要求消失的黑洞奇点和产生的外来物质,这是源的虫洞作为最终状态的黑洞。当然,这些保持了能量守恒和度量的连续性。
General relativistic Poynting-Robertson effect to diagnose wormholes existence: static and spherically symmetric case
本文导出了在广义相对论Poynting-Robertson效应影响下,测试粒子在赤道平面内围绕静态球对称虫洞的运动方程。从这个动力学系统的分析,我们开发了一个诊断,以区分一个黑洞从虫洞,这可以及时支持几个不同的观测数据。这个过程是基于有一些虫洞度量的可能性,这些虫洞度量在非常接近黑洞事件视界的小过渡表面层中平滑地连接到史瓦西度量。为了检测这种度规变化,我们分析了从临界超曲面(辐射和引力场平衡的稳定区域)以及从史瓦西时空中的吸积盘向远处观察者的发射特性。事实上,如果观测数据很好地拟合在这样的模型中,它立即意味着黑洞的存在;而如果严重偏离这种描述,则意味着虫洞可能存在。最后,我们讨论了我们的结果,并得出结论。
Creating a Traversable Wormhole
我们认为在量子引力中,可以通过非微扰过程使可穿越的虫洞成核。为了支持这一点,我们构造了这样的时空,在其中存在瞬子,给出了一个测试宇宙弦断裂并在其两端产生两个粒子的有限概率。人们应该能够用小的黑洞来代替粒子,而在远离视界的地方,时空只发生很小的变化。然后黑洞被创造出来,它们的视界被识别出来,所以这是一个虫洞成核的例子。不像以前的例子,创造的黑洞加速分开,在我们的情况下,他们基本上保持静止。这是很重要的,因为虫洞变得越来越难穿越,因为它们的嘴变得很远,因为穿越性可以被Unruh辐射破坏。在我们的例子中,来自量子场的反作用可以使虫洞可穿越。
Hawking Emission from Black Holes Evaporating toward Wormholes and the Accuracy of the WKB Approximation
本文通过直接数值散射计算光子与无质量狄拉克通道的灰体因子,重新评估两类黑洞的霍金辐射,发现WKB近似在远离史瓦西极限时误差可达数量级,直接影响蒸发速率估计。
Black Holes, Wormholes, and the Disappearance of Global Charge
与黑洞的形成和随后的霍金蒸发理论有关的一个悖论是守恒的全局电荷的消失。人们早就知道,短距离(虫洞)的度规涨落违反了全局电荷守恒;如果全局电荷在普通能量下显然是守恒的,那只是因为在低能有效拉格朗日量中,虫洞引起的全局电荷违反项被大质量的扰动项所抑制。然而,这种被抑制的相互作用在坍缩恒星内部的高能量密度下会变得很重要。我们分析了这种效果的一个简单的模型的黑洞奇点。(Our分析完全独立于任何详细的虫洞动力学理论;特别是它不依赖于宇宙学常数消失的虫洞理论。我们发现,一般来说,所有的电荷熄灭之前,下落的物质穿过奇点。在向外发射的霍金辐射中没有出现全局电荷,因为它都进入了虫洞。
Observations of Hawking radiation: the Page curve and baby universes
我们重新制定最近的见解黑洞信息的方式强调操作定义的概念熵,洛伦兹签名的描述,和渐近平坦的时空。借助于复制虫洞,我们发现渐近观测者的实验与黑洞作为幺正量子系统是一致的,态密度由Bekenstein-Hawking公式给出。然而,这是以与婴儿宇宙状态相关的超选择扇区为代价的。Polchinski和Strominger在1994年研究的时空提供了相关概念和技术的简单说明,我们认为它们是复制虫洞的自然后期外推。本书力求自成一体,特别是使那些尚未掌握上述思想的早期表述的读者能够理解。
Remnants, Fuzzballs or Wormholes?
黑洞信息悖论在过去的四十年里引起了巨大的混乱。但近年来,量子强次可加性定理将可能的解决方案分为三类:(A)在$r\gg l_p$没有新的物理;这必然意味着残余/信息丢失。残余物的实现是由附着在$r\sim 0$附近的婴儿宇宙给出的。(B)在视界$r\sim M$上非平凡效应对“无毛”定理的违反。这种可能性在弦论中被模糊球实现,并给出幺正蒸发。(C)在视界处有真空,但要求在$r\sim M^3$的霍金量子以某种方式与黑洞内的自由度相同。这种“极端非定域性”的模型是通过假设虫洞将辐射量子连接到空穴来实现的。
Primordial black hole and wormhole formation by domain walls
在离散对称性破缺的理论中,哈勃大小的球形畴壁可能会在暴胀过程中自发成核。这些物体随后被暴胀膨胀拉长,导致尺寸的广泛分布。膨胀后壁的命运取决于它们的半径。小于临界半径的壁在早期落入宇宙学视界,由于它们自身的张力而坍缩,形成普通的黑洞。但如果一堵墙足够大,那么在墙落入宇宙视界之前,它的排斥性引力场就已经占主导地位了。在这种“超临界”的情况下,虫洞的咽喉发展,连接周围的外部FRW宇宙与内部婴儿宇宙,在那里发生壁半径的指数增长。虫洞的收缩时间与它穿越光的时间相当,黑洞在它的两个口形成。正如在以前的工作中所讨论的,由此产生的黑洞人口有一个广泛的质量分布,可以有显着的天体物理效应。黑洞的形成机制以前已经研究了一个尘埃占主导地位的宇宙。在这里,我们调查的情况下,辐射占主导地位的宇宙,这是更相关的宇宙学,通过使用数值模拟,以找到初始质量的黑洞作为一个函数的壁尺寸在膨胀结束。对于大的超临界畴壁,这个质量几乎饱和了上界,根据上界,黑洞不可能大于宇宙学视界。我们还发现,随后的吸积辐射满足一个标度关系,导致质量增加约2倍。
Tensor networks for black hole interiors: non-isometries, quantum extremal surfaces, and wormholes
本研究利用双曲张量网络构建黑洞内部全息映射,研究非等距性与视界后量子极值面的关联,引入受限动力学并分析蒸发黑洞中量子极值面演化,给出虫洞的张量网络描述及前向-后向映射的张量网络实现。
Replica wormholes and capacity of entanglement
我们考虑了大自由度共形物质耦合的二维量子引力场中纠缠作为霍金辐射探测器的能力。利用引力路径积分导出了计算容量的公式,由此我们推测,与广义熵的连续行为相反,容量在Page时刻具有不连续性.我们应用该公式的副本虫洞解决方案在一个永恒的AdS黑洞耦合到一个平坦的非引力浴和纠缠的能力是饱和的热容量的黑洞在高温极限。
Wormholes as Black Hole Foils
我们研究虫洞能在多大程度上模拟黑洞的观测特征。令人惊讶地发现,许多可以被认为是黑洞(具有事件视界)的“特征”的特征可以被没有事件视界的全局静态虫洞密切模仿。以下情况就是如此:物质在黑洞中的明显不可逆的吸积、无毛特性、准正模振铃,甚至黑洞视界的耗散特性,如等于377欧姆的有限表面电阻率。在观测上合理的时间尺度上区分这两种几何的唯一方法是通过探测霍金辐射,然而,霍金辐射太弱了,对天体物理学上的黑洞没有实际意义。我们指出,存在一个有趣的光谱量子微观状态被困在一个虫洞的喉咙,这可能是相关的存储信息“丢失”在引力坍缩。
Replica Wormholes and Entanglement Islands in the Karch-Randall Braneworld
本文推导了Karch-Randall膜世界中的量子极值面公式及其几何化,证明Ryu-Takayanagi曲面的拓扑相变对应于膜上复本虫洞的形成,从而给出与幺正性一致的Hawking辐射Page曲线,并推广讨论了高维情况下膜几何满足的Einstein方程及其对引力路径积分的推论。
Creation of an inflationary universe out of a black hole
我们讨论了一个两步机制,以创建一个新的膨胀域以外的虫洞喉这是由周围的蒸发黑洞相变。第一步是利用霍金辐射的热效应产生具有薄壁边界的假真空泡。然后这堵墙引发了量子隧穿,创造出一个类似虫洞的结构。由于虫洞喉部以外的空间可以指数膨胀,充满了虚假的真空能量,这可能被解释为在黑洞蒸发的最后阶段创造了另一个暴胀宇宙。
Echoes from the scattering of wavepackets on wormholes
最近的研究表明,观测从引力辐射瞬变(也称为回波)中分离出来的脉冲将证明奇异致密天体(ECO)的存在。振铃信号的许多特征可以通过模拟散射问题而不是ECO的完全合并来再现。本文研究了标量波包和张量波包碰撞球对称Morris-Thorne虫孔的动力学行为。我们的目标是提取的有效势腔内外的含时散射解的特征,除了他们的渐近行为。使用几何光学近似,我们表明,回波的振幅是足够大的频率空间的一个狭窄的带宽。此外,我们表明,腔修改的渐近引力波解决方案的偏振。用于产生这些结果的计算机代码可公开用于进一步的应用,包括散射和吸积过程。
Evaporating universes
本文通过扩展HRT公式并利用Brill-Lindquist虫洞构建全息模型,计算了渐近平直时空中蒸发黑洞的纠缠熵,发现其遵循Page曲线,支持信息守恒,并分析了虫洞内部曲面与解码复杂度。
Reflected Entropy for an Evaporating Black Hole
研究了反射熵作为黑洞蒸发中的关联测度。作为对二分混合态的度量,可以计算黑洞与辐射、辐射与辐射之间的反射熵。我们计算了三种不同模型下的反射熵曲线:三边虫洞模型、三维的世界尽头(EOW)膜模型和二维永恒黑洞加CFT模型。对于三边虫孔模型,我们发现反射熵与岛截面是对偶的。辐射与黑洞之间的反射熵先增大后减小,类似于Page曲线,但过渡时间较晚。辐射与辐射之间的反射熵先增大后饱和。对于EOW膜模型,反射熵也有类似的行为,我们提出了反射熵的量子极值面,称之为量子极值截面。在永恒黑洞加CFT模型中,我们把右半边看作左边的正则净化,得到了一个以岛截面为面积项的反射熵的推广公式.有趣的是,左侧黑洞和左侧辐射之间的反射熵曲线只不过是Page曲线。我们还发现,左黑洞和右黑洞之间的反射熵减小,并在后期趋于零。辐射与辐射之间的反射熵在早期增加,在晚期达到饱和。
Can one detect passage of small black hole through the Earth?
研究了小黑洞穿过地球时的能量损失。特别是,我们调查的激励频率范围内访问现代声探测器。对这种效应的主要贡献是切伦科夫型相干声辐射。
Studying replica wormholes and the Page curve with simplicial quantum gravity
本文基于量子 Regge 微积分(QRC)开发了单纯量子引力框架,通过引入同时容纳引力与辐射自由度的三角剖分方案,在受控微超空间约化中重现了 Page 跃迁,为复本方法超越 JT 引力等现有模型提供了有希望的基础。
Image of a regular phantom compact object and its luminosity under spherical accretions
本文研究了静态规则虚紧天体在静态球形吸积和下落球形吸积下的阴影及其光度。与通常的Schwarzschild黑洞相比,幻毛的存在产生了更大的黑洞阴影和更暗的图像。在两种球形吸积模型中,随着幻影参数的增大,最大亮度出现在光子环处,阴影中心区域亮度减小,而在远离阴影的区域,像的亮度略有增大。幻象虫洞的影像和它的光度也有类似的行为。此外,当虚荷参数$α$增加到致密天体从黑洞转变为虫洞的临界值时,比强度存在一个跳跃,这种跳跃也出现在慢速旋转的情况下.这意味着,幻影头发是印在阴影半径和周围的电磁通量辐射的强度紧凑的对象。
The Python's Lunch: geometric obstructions to decoding Hawking radiation
根据Harlow和Hayden [arXiv:1301.4504]的说法,尽管黑洞及其辐射的量子态相对来说并不复杂,但从霍金辐射中提取信息的任务在计算上似乎很困难。我们将这种计算困难追溯到连接黑洞及其辐射的爱因斯坦-罗森桥中的几何障碍。受张量网络模型的启发,我们推测一个精确的公式,将提取信息的计算难度与虫洞的几何性质联系起来-特别是与构成障碍的两个非最小量子极值表面之间的广义熵差的指数有关。由于它的形状,我们称之为“蟒蛇的午餐”,类似于爬行动物的餐后隆起。
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