Dilaton gravity with a boundary: from unitarity to black hole evaporation
我们指出,二维Russo-Susskind-Thorlacius(JT)蒸发黑洞模型在全量子水平上局部等价于最近被证明是幺正的平空间Jackiw-Teitelboim(JT)引力.在全局上,这两个模型的不同之处在于,反射时空边界被添加到了反射时空模型中。把边界看作量子JT理论的局部协变变形,我们发展了蒸发黑洞黑洞的合理的半经典描述。然而,我们的半经典解决方案未能解决的信息恢复问题,他们并不表示残留物的形成。这意味着,要么是标准的半经典方法错误地描述了蒸发过程,要么是双曲边界使平坦空间JT模型从根本上不一致。
2020-10-12 gr-qc hep-th
Quantum Chaos and Unitary Black Hole Evaporation
在全息对偶理论中,小AdS黑洞的形成和蒸发受量子力学的一般规则支配。本征态热化假设解释了半经典引力对局部体观测量的有效性,并可用于量化半经典近似的量子修正的大小。全息对偶产生了一个能量宽度有限的黑洞态的基,而在经典相空间上是光滑函数的观测量将在大量的能量本征态上自平均,在贝肯斯坦-霍金熵S中呈指数分布,从而导致与半经典引力一致的结果,直到阶数exp(-S/2)的小修正。正如所料,半经典描述打破了过渡振幅,有助于酉S矩阵的全息理论。
2022-03-12 hep-th
Entropy localization and extensivity in the semiclassical black hole evaporation
我们的目标是量化霍金辐射和黑洞内部的半经典蒸发过程中的信息分布。结构量子场论迫使我们考虑时空中两个不同区域之间的共享信息。使用这个工具,我们表明,熵的热气体在Unruh温度低估了实际量的(共享)信息存在于一个区域的Rindler空间。然后,我们分析了黑洞与晚时辐射区之间的互信息。我们表明,在半经典的图片是不可能恢复最终的霍金辐射通过在整个蒸发期间建立的相关性的初始状态的最终纯度,无论在理论中存在的相互作用。我们发现的熵作为一个简单的近似减少到一个二维共形问题的结果的扩展性。然而,这似乎不能保证在一个完整的四维计算。我们还发现,大量的信息包含在一个小的近似平坦的时空区域附近的点的视界开始。这就导致了对熵界限的严重违反。这个问题是不缓解后向散射效应,我们认为,打破共形不变性是必要的离域熵。最后,我们指出,互信息可以导致一种方式来理解的贝肯斯坦-霍金黑洞熵,不需要减少的自由度,以调节纠缠熵。相反,大量的场自由度在高能量下让位于哈格多恩跃迁,在互信息中实现了距离截止,这可能因此被证明是有界的。
2007-12-03 gr-qc hep-th
Weyl Invariance and Black Hole Evaporation
考虑了具有Weyl不变有效作用量的CGHS黑洞的半经典动力学。将Polyakov有效作用量的迹线异常转换为Virasoro异常,从而得到相同的霍金辐射通量。半经典方程的协方差可以通过对度规子场的非定域重定义来恢复。由此产生的理论证明是等价的,以牛顿模型。这提供了一种机制,以解决半经典方程的二维引力耦合共形物质的经典可解模型。
1995-05-29 hep-th
Quantum black-hole information missing in the semiclassical treatment
在引力的半经典处理中,外部观察者只能测量黑洞(BH)的平均(而不是精确)质量。相比之下,在完全量子引力中,BH的精确质量(不仅仅是平均质量)可以被外部观测者测量。外部观测者可以获得的这些额外信息(在半经典处理中缺失),对于理解BH蒸发过程中信息是如何泄漏的有着重要的帮助。
2008-05-16 gr-qc hep-th quant-ph
Improved semiclassical model for real time evaporation of Matrix black holes
我们研究了受黑洞蒸发问题启发的简化$2\times 2$矩阵模型的实时经典矩阵力学。这是朝着建立黑洞实时蒸发的定量模型迈出的一步,黑洞在弦论中被实现为D 0-膜的束缚态。我们研究的模型是杨米尔斯在$2+1$维到$0+1$维的减少,这已被修正与额外的潜力,可以解释为一个零点的费米子的能量。我们的目标是了解这样一个经典的束缚态对象在经典制度的寿命。为此,我们特别注意D粒子何时分离,以检查矩阵的“非对角模式”是否变得绝热,并使用该信息来改进现有的蒸发模型。结果表明,在费米子修正下,寿命的朴素期望值是无穷大的。这是一个对数发散,它是由经典蒸发阈值附近膜之间的距离非常大的偏移引起的。绝热行为让我们在这个区域得到一些动力学的解析控制,以得到这个估计。由于绝热参数的量子化,这种发散在量子理论中被截断,导致束缚态的长寿命,具有$\log(1/\hbar)$阶的参数依赖性。
2021-10-21 hep-th
Semiclassical (QFT) and Quantum (String) Rotating Black Holes and their Evaporation: New Results
结合量子场论(QFT)和弦论在一个一致的框架,在弯曲的背景下,弦模拟模型,使我们能够提供一个完整的图片的克尔-纽曼黑洞和它的蒸发超出了目前的图片。本文计算了Kerr-Newmann黑洞(KNbh)作用下弦的量子辐射截面。它显示了在早期蒸发过程中霍金温度T_{sem}下的黑洞发射和在最后阶段以Hagedorn跃迁为特征的新的弦发射。角动量J和电荷Q的新的界限出现在量子弦制度。半经典KNbh蒸发的最后一个态是温度为T_s,质量为M_s,J = 0 = Q的弦态,作为量子弦衰变为各种粒子。(当然,没有信息丢失,(根本没有悖论))。我们计算了质量m和自旋模j的微观弦熵S_s(m,j).(除了在T_s处的通常相变外),我们发现对于高j(极端弦态),在高于T_s的温度T_{sj}处有一个新的相变.我们发现一个新的公式克尔黑洞熵S_{sem},作为一个函数的通常的贝肯斯坦-霍金熵。对于高角动量(极值J = GM ^2/c),引力相变发生,整个熵S_{sem}与贝肯斯坦-霍金熵有很大不同。这种新的极端黑洞跃迁发生在温度T_{sem J}高于霍金温度T_{sem}。
2005-08-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Quantum strong cosmic censorship and black hole evaporation
本文提出严格表述的量子强宇宙监督猜想,论证半经典黑洞蒸发导致最终奇点而非信息丢失,从而维护幺正性。
2024-12-04 gr-qc hep-th math-ph
Toy Models For Black Hole Evaporation
这些是1992年Erice理论物理研讨会的讲稿。他们首先提出了一个总结的悖论信息损失的黑洞,其拟议的决议,并在拟议的决议的缺陷。下面回顾了最近试图解决这个问题的尝试,以及黑洞物理学中的其他问题,使用二维引力理论作为玩具模型。这些玩具模型包含坍缩黑洞,并首次使霍金辐射对蒸发黑洞几何形状的反作用的显式半经典处理成为可能。然而,信息难题的完整答案似乎需要超越半经典近似的物理学。初步尝试在这个方向取得进展,使用连接到共形场论,进行了说明。
1992-11-11 gr-qc hep-th
About the Incompleteness of the Semiclassical Picture in the BH-Information Paradox and the Quantum Hair emerging from the Coupling of Quantum Matter and Quantum Space-Time Degrees of Freedom
我们认为,黑洞信息悖论的半经典分析是不完整的,必须完成一个明确的纠缠的物质和量子引力自由度。我们详细地研究了蒸发过程从开始到结束在我们的推广,并表明,一个纯的初始状态保持纯的整个蒸发过程中,包括最后的状态,仍然是黑洞已经完全蒸发。同样,我们展示了量子头发是如何被编码在与(最终)辐射态纠缠的(最终)引力态的微观结构中的。
2022-07-31 gr-qc hep-th
Semiclassical S-matrix for black holes
我们提出了一种半经典方法来计算两阶段引力跃迁的S-矩阵元,这两个阶段的引力跃迁包括物质坍缩到黑洞中以及黑洞蒸发。该方法始终结合了反反应的崩溃和发射量子的度量。我们说明的方法在几个玩具模型描述球形自引力壳在渐近平坦和AdS时空。我们发现电中性壳层以exp(-B)的概率通过上述的散射蒸发过程反射,其中B是中间黑洞的Bekenstein-Hawking熵.这与将exp(B)解释为黑洞态的数量是一致的。如果考虑中间Reissner-Nordstrom黑洞的柯西视界的不稳定性,则在带电壳层的情况下也得到了同样的概率表达式。我们的半经典方法开辟了一个新的系统的方法,在非微扰制度的引力S-矩阵。
2015-11-12 gr-qc hep-th
Semiclassical and Quantum Black Holes and their Evaporation, de Sitter and Anti-de Sitter Regimes, Gravitational and String Phase Transitions
本文评述了在物理相关的宇宙学和黑洞时空中的有效弦理论。黑洞的量子弦熵、配分函数和量子弦辐射的显式计算(Schwarzschild,rotating,charged,asymptotically flat,de Sitter dS and AdS space times)在弯曲背景下的有效弦理论框架下,提供了大量新的量子引力结果:(i)引力相变具有独特的普适功能:在任何时空维度上的平方根分支点奇点。这是点粒子的热自引力气体的de Vega - Sanchez跃迁类型。(ii)单独的AdS没有相变。(iii)对于$dS$背景,哈勃常数H的上限被发现,由量子弦相变。(iv)霍金温度和哈格多恩温度是相同的概念,但分别在不同的(半经典和量子)引力体系中。(v)黑洞蒸发的最后一个阶段是一个微观弦态,它具有有限的弦临界温度,像通常的量子弦在非热的纯量子辐射中一样衰减(没有信息损失)。(vi)给出了Kerr-Newman黑洞角动量和荷的新的弦下界,它与经典的弦上界完全不同。(vii)半经典引力态经过相变成为同一系统的量子弦态,这些态在通常的经典量子(波粒)对偶性的精确意义上是相互重叠的,这种对偶性是普遍的,与时空的对称性或等距性以及时空维度的数量或种类无关。
2007-12-05 astro-ph gr-qc hep-ph
Evaporation and Antievaporation instabilities
我们在量子引力和扩展的引力理论的背景下回顾(反)蒸发现象。(反)蒸发效应是黑洞视界的一种不稳定性,在许多不同的场景中被发现:量子引力,$f(R)$ -引力,$f(T)$ -引力,弦启发的黑洞和膜世界宇宙学。与标准半经典黑洞相比,蒸发和反蒸发黑洞似乎具有完全不同的物理特征。这篇评论的目的是提供一个概念和技术方面的介绍(抗)蒸发效果,同时讨论仍然开放的问题。
2017-10-22 gr-qc hep-th
Semiclassical evolution of a dynamically formed spherical black hole with an inner horizon
本文通过数值求解半经典爱因斯坦方程,研究具有内外视界的动态球状黑洞蒸发过程,发现内视界向外运动并形成反俘获区域,从而在纯半经典动力学下实现黑洞到白洞的转变。
2025-06-05 gr-qc hep-th
Constraints on the quantum state of pairs produced by semiclassical black holes
在最近提出的一个黑洞蒸发的半经典模型的框架内讨论了黑洞的成对产生过程。我们的重点是如何要求的幺正演化和强次可加性的行为,以约束所产生的对和他们的纠缠与已经发出的BH辐射的状态。我们发现,所产生的对的状态确实是强烈的约束,但半经典模型是符合所有的要求。我们被引导到下面的画面:最初,这些对是在伙伴之间几乎最大纠缠的状态下产生的,每个正能量伙伴和输出辐射之间的参数小纠缠,类似于霍金的模型。但是,随着BH蒸发过程超过Page时间,每个正能量伙伴与输出辐射的纠缠更强,因此,与负能量伙伴的纠缠不那么强烈。我们提出了一些证据,这种模式的纠缠不需要非本地的相互作用,只有EPR类非本地的相关性。
2015-03-18 gr-qc hep-th
Trace anomaly and evaporation of spherical black holes
在弯曲时空和半经典引力场的量子场论框架下研究了四维球对称黑洞的蒸发。讨论了蒸发过程如何来源于黑洞视视界外无质量共形耦合标量场的迹线异常。
2021-11-29 gr-qc hep-th math-ph
Black Hole evaporation in a thermalized final-state projection model
基于黑洞内部的物质辐射热化假设,我们提出了一个修改后的Horowitz-Maldacena终态边界条件,该条件转化为具有热施密特系数的纠缠态.我们调查的后果,这一建议的物质进入视界,所描述的一个典型的密度矩阵的物质温度$T$。发射的辐射明确计算,并示出遵循一个有效温度$T_{eff}$的热谱。我们分析了蒸发过程中的准静态近似,突出的重要差异,在后期阶段,相对于通常的半经典演化,并计算相对于下落的物质发射的霍金辐射的保真度。
2006-11-14 gr-qc hep-th quant-ph
Black Hole Evaporation by Thermal Bath Removal
研究了处于热平衡的二维黑洞在关闭入射辐射时的蒸发过程。我们的分析是基于两个不同的类的2D的引力模型,这是完全可解的半经典近似,包括反作用。我们考虑一个参数的家庭之间的Russo-Susskind-Thorlacius和Bose-Parker-Peleg模型插值模型。我们发现,最终状态的几何形状是相同的,从一个蒸发的黑洞形成的引力坍缩。我们还研究了具有经典作用量$S = {1\over2π} \int d^2x \sqrt{-g} (Rϕ+ 4λ^2e^{βϕ})$的模型中黑洞的量子演化。黑洞的温度与质量成正比,精确的半经典解表明这些黑洞永远不会完全消失。
1996-07-18 hep-th
Quantum Gravity and Non-unitarity in Black Hole Evaporation
我们讨论了量子引力修正对黑洞蒸发中信息损失佯谬的泛函薛定谔方程的相关性。这些修正是从惠勒-德威特方程通过半经典展开方案。在最后的蒸发阶段,当黑洞接近普朗克区域时,主要的贡献是一个在非引力部分明显违反幺正性的项。虽然纯态保持纯态,但在这个扇区中,非纯态的纯度有所增加。无论完全量子引力是否遵循幺正性,这个结果都成立。
1993-08-23 gr-qc hep-th
The fate of Reissner--Nordström--de Sitter black holes: nonequilibrium discharge and evaporation
Arizona State University(亚利桑那州立大学)
本文研究了Reissner--Nordström--de Sitter黑洞的蒸发过程,结合双极子引力模型和Polyakov异常反作用,推导了黑洞质量和电荷的闭合绝热演化方程,并证明中性黑洞在特定分支上质量单调减少,同时探讨了快速放电机制对 semiclassical 理论的影响。
2026-05-19 gr-qc hep-th
Unitarity and the information problem in an explicit model of black hole evaporation
本文研究了在明确定义的时空模型中黑洞蒸发的黑洞信息问题。使用这种情况下,我们审查问题的基本方面,特别是努力明确微妙的主题,例如,正是什么意思熵在各种情况下。然后,我们专注于统一性的问题,并认为,通常调用的长期,蒸发时间,和页面时间的半经典语句“unitarity”可能都被违反,即使物理学从根本上是统一的。这表明没有地平线防火墙。我们将讨论如何修改图片定期(非奇异)蒸发模型。我们还比较了我们的结论,最近的全息研究,并认为他们是相互兼容的。
2021-04-14 gr-qc hep-th
Anomaly quenching and dynamical cooling of Hawking evaporation in Horndeski gravity
Indian Institute of Technology Bombay(印度理工学院孟买分校)
研究Horndeski引力中受一阶标量-张量耦合扰动的CGHS黑洞霍金蒸发,发现其温度随质量损失动态冷却,蒸发会停止形成冷残余物,辐射纠缠熵转为对数增长,量子信息可保留。
2026-08-10 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
The String Phases of Hawking Radiation, De Sitter Stage and De Broglie Type Duality
我们明确地描述了黑洞蒸发的最后阶段在弦论的背景下:结合量子场论(QFT)和弦论(ST)在弯曲的背景下的研究,使我们能够进一步理解量子引力效应。弦的“模拟模型”(或热动力学方法)是一个非常适合的框架。结果也适用于另一个物理相关的情况:de Sitter背景。半经典(QFT)和量子引力(弦)的阶段或制度适当确定(包括反反应效应)。半经典状态下的霍金-吉本斯温度${T_H}$在量子引力状态下变成了内禀弦温度${T_S}$。黑洞蒸发的光谱是$(T_S - T_H)$的不完全伽马函数:早期蒸发是热蒸发(霍金辐射),而在最后,黑洞经历了一个相变,值得注意的是,显式动力学计算表明两种引力机制:半经典(QFT)和量子(弦),在经典-量子(德布罗意型)对偶的精确意义上,是彼此的对偶。
2004-08-17 gr-qc hep-th
Quantum-Corrected Evaporation and Absorption Cross-Section of Near-Extremal Rotating Black Holes
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Leinweber Institute for Theoretical Physics, University of Michigan(密歇根大学莱因韦伯理论物理研究所)
研究量子修正对近极值旋转黑洞蒸发和吸收截面的影响,揭示量子效应与经典结果的关联,发现量子修正减缓了晚期蒸发过程。
2026-03-22 gr-qc hep-th
Semiclassical Methods for Hawking Radiation from a Vaidya Black Hole
导出了Vaidya黑洞在隧穿图中Hawking温度的一般形式。这种黑洞被认为是一个更现实的描述,因为它的时间依赖于减少由于蒸发过程的质量。很明显,温度和我们的发现一样是随时间变化的。我们使用半经典方法,即径向零测地线和复路径方法。这两种方法得到了相同的结果。然后,我们讨论了相应的熵的可能形式。
2011-06-24 gr-qc hep-th
One-shot decoupling and Page curves from a dynamical model for black hole evaporation
单次退耦是量子信息理论中的一个强大的基本概念,并且被假设在黑洞信息悖论中扮演了一个角色。研究了由三线性哈密顿量模拟的黑洞动力学,该哈密顿量的半经典极限导致了霍金辐射。对S矩阵的离散路径积分的显式数值计算表明,在连续极限下解耦是精确的,这意味着量子信息从黑洞到辐射的传递是完美的.脱钩的一个显着后果是出现了符合佩奇预测的输出辐射熵分布。我们认为,信息传递和出现的页面曲线是一个强大的功能,任何多线性相互作用哈密顿量与有界谱。
2016-02-03 gr-qc hep-th quant-ph
The Information Problem in Black Hole Evaporation: Old and Recent Results
黑洞的形成和蒸发可以看作是量子引力中的散射过程。半经典论证表明,这个过程应该是非幺正的,在黑洞完全蒸发之后,形成黑洞的原始量子态的所有信息都应该丢失,除了它的质量、电荷和角动量。这意味着违反了量子力学的基本原理。我们回顾了一些建议的解决方案,包括弦论的发展和霍金最近的建议。我们还提出了一个新的方法,利用了一些成分的早期建议。[根据在ERE 2004“超越广义相对论“,米拉弗洛雷斯德拉谢拉,马德里(2004年9月),并在欧洲核子研究中心(2004年10月)的谈话]。
2005-01-18 gr-qc hep-th
Evaporation of a two-dimensional charged black hole
我们构造了一个带电黑洞的电子二维模型。经典解是一个静态带电的黑洞,其特征在于两个参数,$m$和$q$,代表黑洞的质量和电荷。然后,我们研究了半经典效应,并计算了$m$和$q$的蒸发率,作为这两个量的函数。分析这个动力学系统,我们发现两个定性不同的制度,取决于电磁耦合常数$g_{A}$。如果后者大于某个临界值,则电荷质量比在蒸发时衰减到零。另一方面,对于小于临界值的$g_{A}$,荷质比接近非零常数,该非零常数取决于$g_{A}$,但不取决于$m$和$q$的初始值。
2001-02-14 gr-qc hep-th
Black hole entropy and the semiclassical approximation
本文计算了蒸发黑洞在1+1维和3+1维中的霍金辐射熵。我们研究蒸发过程的半经典近似的有效性。当考虑量子引力加物质理论时,描述黑洞的经典自由度与辐射场之间可能存在着很大的纠缠熵。
1994-08-05 hep-th
The Stress-Energy Tensor in Soluble Models of Spherically Symmetric Charged Black Hole Evaporation
我们研究了AdS $_2$中的近极值黑洞的衰变,它与3+1维Reissner-Nordström时空的近视界区有关,这是Fabbri,Navarro和Navarro-Salas之后的结果。半经典近似中包括了反反应。对耦合到物理时空的物质的应力-能量张量的计算表明,对于一个仿射零观测者,黑洞的蒸发过程是平稳的,而接近极端的黑洞会演化回极端的基态,直到这种近似被打破。
2001-07-17 hep-th
Spherical collapse and black hole evaporation
本文研究球对称引力与标量场耦合模型,利用半经典 Einstein 方程描述蒸发黑洞,并通过未来零无穷远处的正通量平衡律提出信息可经由量子延拓重新显现。
2024-10-25 gr-qc hep-th
A two-mode model for black hole evaporation and information flow
Islamic Azad University(伊斯兰阿扎德大学)
该研究提出一个双谐振子模型,揭示黑洞蒸发中能量转移与信息流的关键特征,通过分析正常模式结构和熵的变化,展示双模框架的有效性。
2026-01-27 gr-qc hep-th quant-ph
The evaporation of charged black holes
本文利用量子引力热力学修正带电黑洞的蒸发谱,发现低温下度规涨落使中性辐射保持亚极端,并首次给出完整蒸发历史,纠正半经典预测。
2024-11-05 hep-th
Classical and Semiclassical Properties of Extremal Black Holes with Dilaton and Modulus Fields
我们讨论了极端黑洞的经典和半经典性质的理论中的介子和模场。我们发现,相应的2-dim几何是渐近反德西特,而不是渐近平坦的纯粹的drononic的情况下。这一事实有许多重要的结果,我们对这些结果进行了详细的分析,既对黑洞的经典行为,也对它的物理性质。我们还研究了半经典近似下的Hawking蒸发过程。计算结果强烈表明,出现了一个稳定的基态作为该过程的终点。对我们的结果与黑洞物理中的信息损失问题的相关性作了一些评论。
1994-01-28 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
A Unitary S-matrix for 2D Black Hole Formation and Evaporation
我们在一个二维玩具模型的背景下研究了黑洞的信息佯谬,该模型由引力耦合到$N$无质量标量场。通过在介子场的临界值处施加反射边界条件,使模型得到很好的定义,我们推广了理论,并导出了$N$ = $24$的量子量子$S$ -矩阵.这个$S$矩阵是酉的建设,我们进一步认为,在半经典制度,它描述了形成和随后的霍金蒸发的二维黑洞。最后,我们注意到一个有趣的对应关系之间的引力$S$ -矩阵和$c=1$矩阵模型。
1993-02-07 hep-th
Production and evaporation of Planck scale black holes at the LHC
我们回顾了小型黑洞在对撞机的最新数据光的现象。通过改进传统的产生截面,我们证明了当前黑洞信号的不可观测性可以用量子引力效应来解释。在最乐观的情况下,黑洞的产生规模可能会略高于大型强子对撞机的设计能量。我们还分析了量子修正的普朗克尺度黑洞可能的新特征:与半经典情况相反,发射将发生在膜上的软粒子。
2013-02-26 gr-qc hep-ph hep-th
Evaporation of Schwarzschild Black Holes in Matrix Theory
最近,我们与Susskind合作,在矩阵理论中提出了一个Schwarzschild黑洞模型。一个大的史瓦西黑洞可以用大量的D 0-膜的亚稳态束缚态来描述,这些D 0-膜被一个背景束缚在一起,而背景的结构迄今为止只在8维和11维中被理解。霍金辐射是由D 0-膜的小团簇的发射产生的。我们估计了Schwarzschild黑洞的矩阵理论模型中的Hawking速率,并发现在1阶待定数值系数下与半经典速率一致。
1997-12-26 hep-th
Black Hole Evolution
在半经典近似下,在简单的1+1维模型中研究了黑洞的形成和蒸发,重点讨论了与霍金信息佯谬有关的问题.精确的半经典解的描述和边界条件和真空稳定性的问题进行了讨论。在信息之谜的背景下,半经典近似的有效性受到了质疑。另一种不同的方法,其中黑洞演化被假定为单一的,描述。它需要物质的不寻常的因果性质和运动学行为,而这些在弦论中可能实现。根据1994年的里雅斯特春季学校的讲座
1994-11-02 gr-qc hep-th
Semiclassical geons as solitonic black hole remnants
我们发现,黑洞蒸发的终态可以用非奇异的、没有事件视界的、质量为普朗克尺度量级的、最多可达16个电荷单位的稳定孤子残余来表示.虽然这些物体在局部上与球对称的大质量电荷(或磁荷)无法区分,但它们原来是无源的,含有由电磁场产生的虫洞。我们的结果是通过解释半经典修正爱因斯坦的理论在一阶(Palatini)形式主义,产生二阶方程,并避免了通常的(度量)制定二次引力的不稳定性。我们还讨论了这些解决方案的原始黑洞和暗物质问题的潜在相关性。
2013-06-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Semiclassical Black Hole-White Hole transitions: an analytical treatment
SISSA(的里雅斯特国际高等研究学院);INFN Sezione di Trieste(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部);IFPU—Institute for Fundamental Physics of the Universe(宇宙基础物理研究所)
本研究通过二维模型的解析方法,解释了半经典引力数值模拟中观测到的黑洞向白洞的跃迁,还指出该跃迁可能形成级联,最终或得到无视界的反弹时空,为相关系统研究奠定基础。
2026-08-05 gr-qc hep-th
Evaporation of a black hole off of a tense brane
我们计算了在一个有两个大额外维的世界中位于张性3-膜上的精确黑洞背景下标量场、矢量场和引力子场的灰体因子。有限膜张力修正了张力可忽略的膜上的黑洞的标准结果。对于一个质量固定的黑洞来说,随着张力的增加,被带到黑洞体中的能量会减少,因为有效普朗克常量会增加,因此质量固定的黑洞的熵也会增加。在这个极限下,黑洞衰变的半经典描述变得更加可靠。
2007-01-15 astro-ph gr-qc hep-ph
Generalized Effective Field Theory for Four-Dimensional Black Hole Evaporation
本文在有效场论框架下引入一个额外含Weyl张量平方的非局域标度不变项,求解黑洞背景下四阶方程,得到静态极限下与Unruh态性质相符的唯一量子态。
2025-11-07 gr-qc hep-th
Evaporation of four-dimensional dynamical black holes sourced by the quantum trace anomaly
研究了在引力坍缩中形成的四维球对称黑洞的蒸发。利用半经典爱因斯坦方程,分析了与标量曲率共形耦合的无质量量子标量场的反作用。我们表明,蒸发是链接到一个进入的负能量通量在动力学视界,这个通量是由量子物质的痕迹异常的黑洞视界外,只要一个合适的平均能量条件得到满足。为了说明的目的,我们评估的负流入流量和相应的蒸发率的情况下,一个零辐射星描述的Vaidya时空。
2021-11-29 gr-qc hep-th math-ph
Unitarity and Page curve for evaporation of 2D AdS black holes
研究了二维反德西特黑洞(AdS $_2$)与共形物质耦合的Hawking蒸发过程,导出了辐射纠缠熵的Page曲线.我们首先在一个半经典近似与反反应。我们表明,蒸发过程的终点是AdS $_2$与消失的介子,即一个规则的,奇异性自由,零熵状态。我们明确计算的纠缠熵的黑洞和辐射,作为视界半径的函数,使用共形场论(CFT)对偶AdS $_2$引力。我们使用一个简化的玩具模型,其中蒸发描述的正质量黑洞内部的负质量配置的形成和增长。这类似于最近提出的解释蒸发黑洞的佩奇曲线的“岛屿”建议。由此得到的AdS $_2$黑洞的Page曲线与幺正演化一致。辐射的纠缠熵最初随着热行为而增长,在蒸发过程的中途达到最大值,然后随着黑洞的贝肯斯坦-霍金熵而下降到零。我们的简化模型的一致性需要一个非平凡的识别的中心荷的CFT描述AdS $_2$重力与描述霍金辐射字段的物种数。
2021-06-28 gr-qc hep-th
Self-similar Evaporation and Collapse in the Quantum Portrait of Black Holes
我们研究霍金蒸发在最近提出的图片,其中黑洞玻色凝聚的引力子在量子临界点。在那里,黑洞的蒸发是由于两个相互交织的效应。相干激发的快子呼吸模式是负责的凝聚体的崩溃,而非相干散射的引力子导致霍金辐射。为了探索这一点,我们考虑一个玩具模型的一个单一的玻色子自由度与衍生自相互作用。我们考虑实时演化的冷凝物,并推导出两种可能的衰变机制的Schwinger-Keldysh形式主义的蒸发定律。我们表明,如果衰变是由于有效的两体过程引起的,则半经典结果可以重现,而三体通道的存在将意味着凝聚体的寿命非常短。在这两种情况下,我们发现存在的缩放的解决方案,其中的冷凝物是在整个崩溃的临界点。此外,在两体衰变的情况下,我们发现的解决方案,表现出的不稳定性,最近被证实是负责快速混乱。
2015-04-16 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-th
Breakdown of Hawking Evaporation opens new Mass Window for Primordial Black Holes as Dark Matter Candidate
本文考虑霍金半经典近似在半衰期后失效导致蒸发受抑制的效应,重新审视原初黑洞的宇宙学与天体物理学约束,发现原有限制在合理参数范围内完全消失,从而为低于 $10^{10}$ g 的轻原初黑洞作为暗物质候选者开辟了新窗口。
2024-09-03 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
New Mass Window for Primordial Black Holes as Dark Matter from Memory Burden Effect
本文提出记忆负担效应会延长原初黑洞寿命,从而放宽BBN和CMB谱畸变对PBH质量范围的约束,使轻于10^9g的PBH可构成全部暗物质。
2024-02-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inside an evaporating two-dimensional charged black hole
在二维半经典引力场的背景下,研究了蒸发带电黑洞的内部结构。物质场是带电的,这使得黑洞的质量和电荷都蒸发了。我们发现,半经典效应导致内视界扩大(有限的因素),而不是收缩到一个点奇点。虽然这种膨胀是一种量子现象,但在有效理论中,总的膨胀因子与量子项的大小无关。
2006-09-25 gr-qc hep-th
Semi-infinite Throat as the End-state Geometry of two-dimensional Black Hole Evaporation
本文研究了一个在包含反作用的半经典近似下精确可解的修正的二维非线性引力理论。这个修正理论的真空解是渐近平坦的静态时空。如果落入的物质的能量超过某个阈值,就会形成黑洞。黑洞奇点最初隐藏在类时视视界后面。当黑洞通过发射霍金辐射而蒸发时,奇点在有限的延迟时间内遇到收缩的视界,变成裸露的。在裸奇点处存在一个自然边界条件,使得对于一般的下落物质构型,蒸发黑洞的几何形状可以连续地匹配到一个唯一的静态终态几何形状.这种端态几何在其右空间无穷远处是渐近平坦的,而其左空间无穷远处是延伸到强耦合区域的半无限喉道。
1995-02-16 gr-qc hep-th
Evaporation and information puzzle for 2D nonsingular asymptotically flat black holes
本文研究二维非奇异渐近平坦膨胀子黑洞的热力学与蒸发过程,发现二阶相变,并通过数值积分表明在有限时间内蒸发可终止于纠缠熵为零的极端规则态,从而将信息丢失问题与奇点存在联系起来。
2023-07-04 hep-th
Approximate solution to the CGHS field equations for two-dimensional evaporating black holes
Callan,Giddings,Harvey and Strominger(CGHS)以前介绍了一个耦合到重子和物质场的二维半经典引力模型。他们的模型产生了一个场方程组,可以描述黑洞在引力坍缩中的形成以及随后的蒸发。本文给出了半经典CGHS场方程的近似解析解。这个解决方案是使用最近推出的形式主义的通量守恒双曲系统。我们还讨论了蒸发黑洞在视界处的渐近行为。
2010-07-22 gr-qc hep-th
Quantum Hair and Black Hole Information
研究表明,黑洞视界外引力子场的量子态携带着黑洞内部状态的信息。我们解释了这如何允许幺正蒸发:最终的辐射状态是一个复杂的叠加,线性依赖于初始黑洞状态。在时间反演下,辐射态演化回原始黑洞的量子态。在固定的半经典几何中,信息悖论的公式只描述了蒸发希尔伯特空间的一个小子集,并不排除整体的么正性。
2022-03-17 gr-qc hep-th
Non-Perturbative Corrections to Charged Black Hole Evaporation
本研究利用非微扰Airy完备化扩展带电黑洞蒸发研究,发现极低能量下非微扰效应显著抑制蒸发速率,并探索了Bessel完备化导致的不同行为。
2024-12-03 hep-th