Holographic Duals of Black Holes in Five-dimensional Minimal Supergravity
研究了具有两个独立角动量的五维最小超引力中极端带电黑洞的对偶共形场论。计算了共形场论的维拉索罗代数、中心荷和温度。此外，利用Cardy公式计算了共形场论熵，并与Bekenstein-Hawking黑洞熵一致.中心荷与黑洞的角动量分量成正比。在五维和更高维中，时空的旋转对应于中心荷的旋转，导致了与每个黑洞的共形场论对偶相关的明显对称性。利用与总角动量成正比的旋转不变的中心荷讨论了超对称BMPV黑洞极限。
2009-08-28 hep-th
Stationary Spacetime from Intersecting M-branes
我们在M/超弦理论中研究了一个静止的“黑”膜。假设度量函数的一阶导数之间存在BPS型关系，我们给出了$D$维爱因斯坦方程的一般定态黑膜行波解。解由几个独立的调和方程（加上泊松方程）给出。一般的解决方案是由一个完整的一套这些调和函数的叠加。利用超球坐标系，我们给出了M2-M5相交膜和一个行波情形的11维M理论解。将这些解压缩到五维空间，我们证明了这些解包括BMPV黑洞和Brinkmann波解。我们还发现了类似于Brinkmann波的新解。我们证明了，如果引力电磁场F是引力的转动部分，是自对偶的，则解保持1/8超对称性。我们还讨论了非球形的“黑色”物体（例如，环形拓扑和椭圆形）。
2005-11-07 gr-qc hep-th
Exotic smoothness, noncommutative geometry and particle physics
我们研究如何异国情调的微分结构可能会揭示自己在粒子物理学。分析是基于A.康纳斯对标准模型的构建。它表明，如果时空流形的副本之一是配备了一个奇异的微分结构，紧凑的对象的几何起源可能存在，即使时空是拓扑平凡的。可能的影响进行了讨论。构造了一个$SU(3)\otimes SU(2)\otimes U(1)$规范模型。这个模型可能并不现实，但它表明了由于时空流形上奇异微分结构的存在，可能会出现什么样的物理现象。
1994-11-24 gr-qc hep-ph hep-th
The Causal Structure of Two-Dimensional Spacetimes
我们研究了$(1+1)$维时空的因果结构。对于两组场方程，我们表明，至少局部任何时空是一个适当选择的物质场的解决方案。对于正在考虑的理论，我们调查如何光滑的黑洞解影响时间取向。我们证明，如果一个类似于霍金面积定理的东西在两个时空维中成立，它实际上必须说明黑洞的大小永远不会{ \em增加}，这与在四维中发生的情况相反。最后，我们讨论了Penrose和Hawking奇点定理对两个时空维度的适用性。
1992-03-18 hep-th
On the origin of inflation by using exotic smoothness
在这篇论文中，我们讨论了一个拓扑结构为S^3 x R的时空，但它具有不同的光滑结构，导致了一个暴胀的几何模型，称为几何暴胀。特别是这个时空是不是全球双曲，我们得到一个时间线的空间拓扑变化从3球的同源3球和回来。时空的拓扑保持不变。在这个时空的无限可能的光滑结构中，我们选择了一个由纽结8_{10}构造的具有双曲几何的同调3-球，即允许负标量曲率的齐次度量。我们讨论了FLRW宇宙学由于拓扑结构的改变而引起的加速膨胀。与其他膨胀模型不同，这个过程在有限的时间后停止。或者，拓扑变化也可以由SU（2）值标量场描述。然后我们计算膨胀率（超过60个e-折叠）和能量时间尺度。与物质的耦合也被几何地解释，并且自然地获得再加热过程（以及在膨胀期间的过冷膨胀）。该模型只依赖于一个参数，即同调3球的拓扑不变量，并假设一个普朗克尺度的S^3拓扑宇宙。讨论了模型对初始态的依赖性和量子涨落的几何解释。
2013-01-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Black Hole Hair Removal For N=4 CHL Models
虽然平坦空间和Taub-NUT空间中的BMPV黑洞具有相同的近视界几何，但微观分析表明它们具有不同的指数。对于IIB型理论的K3紧化，Sen等人在一系列论文中指出，解决这个难题的关键是黑洞的头发模式：光滑的，可归一化的，玻色子和费米子自由度生活在视界之外。本文将他们的研究推广到N = 4的CHL orbifold模型。对于这些模型，由于扭曲扇区的存在，谜题更具挑战性。我们确定头发模式在untwisted以及扭曲的部门。我们发现，从微观配分函数中去除头发模的贡献后，4d和5d视界配分函数一致。特别注意的是，目前的细节旋转黑洞的头发模式的平滑度分析，从而填补了文献中的一个重要空白。
2022-04-26 gr-qc hep-th
A simple diagnosis of non-smoothness of black hole horizon: Curvature singularity at horizons in extremal Kaluza-Klein black holes
提出了一种证明黑洞视界非光滑性的简单方法。如果黎曼张量的$N$阶协变导数的某些分量在视界上在$C^1$扩张的坐标中发散，则跨视界的$C^1$扩张的存在意味着不存在跨视界的$C^{N + 2}$扩张.特别地，黎曼张量在视界处的一个分量的发散直接表明曲率奇点的存在。通过使用这种方法，我们可以确认存在曲率奇异的几种情况下，从黎曼张量构造的标量不变量，例如，Ricci标量和Kretschmann不变量在视界上取有限值。作为应用的一个具体例子，我们证明了当时空维数大于5时，Myers构造的Kaluza-Klein黑洞在视界处具有曲率奇异性.
2014-10-09 gr-qc hep-th
Exotic smooth R^4 and quantum matter
我们遵循这样的观点：超弦理论作为时空维度数大于4的量子引力理论，可以作为四维QG和开四维流形上奇异光滑性的数学。额外维度、超对称或其他弦技术，都属于适合上述目的的数学工具包。第4维度的物理学是通过$\mathbb{R}^4$上的奇异4-几何学达到的。本文讨论了精确超弦背景技术、CFT和$SU(2)_k$ WZW模型，它们适合于描述磁场及其引力反作用对奇异Euklidean $\mathbb{R}^4$的影响，而奇异Euklidean是四维时空的基本光滑性。
2011-11-03 hep-th math-ph math.MP
Spacetime and Universal Soft Modes --- Black Holes and Beyond
最近，一个蒸发黑洞的量子力学的相干图像已经提出了调和幺正性与等效原理的预测。在遥远的参考系中观察到的黑洞的热性质来自于硬模和软模之间的纠缠，这种纠缠是由弦尺度上的混沌动力学产生的。在本文中，我们详细阐述了这一图片，特别强调的重要性的混沌性质的字符串（UV）动力学在所有低能量的物种产生大（IR）时空背后的地平线。这种紫外/红外关系的含义包括在弦尺度上全局对称性的O（1）破缺和黑洞恢复视界光滑性的自我修复机制。我们还推广的框架，以其他系统，包括林德勒，德西特，和渐近平坦的时空，并找到一个一致的图片在每种情况下。最后，我们讨论了在描述黑洞内部以及德西特视界外部所采用的特殊结构的起源。我们认为，该结构是由量子到经典的过渡，特别是玻恩规则在量子力学世界中的适用性。
2020-03-16 gr-qc hep-th
On Schwarzschild black hole singularity formation
Silesian University in Opava（奥帕瓦西里西亚大学）；Alma Mater Università di Bologna（博洛尼亚大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare（意大利国家核物理研究所）
研究通过扩展的正则施瓦茨希尔德度规探讨非奇异配置引力坍缩是否能连续形成施瓦茨希尔德黑洞，发现度规函数在原点出现不连续，暗示时空光滑性破裂，需非连续框架描述奇点形成。
2026-03-06 gr-qc hep-th
Timelike Entanglement Entropy of Hawking Radiation
Mohammed I University（穆罕默德一世大学）；Astrophysical and Cosmological Center, BP 717, Oujda, Morocco（天体物理与宇宙学中心）；Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa（里斯本大学理学院空间科学与天体物理研究所）；Departamento de Física, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa（里斯本大学理学院物理系）
研究通过类时间纠缠熵探测黑洞信息悖论，揭示其在不同黑洞时空中的周期性行为及信息恢复机制。
2026-02-06 gr-qc hep-th
Deep learning black hole metrics from shear viscosity
基于AdS/CFT对应，我们构建了一个深度神经网络，从复频率依赖的剪切粘度中学习黑洞度量。网络结构提供了一个离散表示的全息重整化群流的剪切粘度，并可以应用到一个大类的强耦合场论。给定视界的存在和时空的光滑性，我们证明了史瓦西度规和Reissner-Nordström度规是可以精确学习的。此外，我们说明了深度神经网络的泛化能力可以很好，这表明通过使用黑洞时空作为隐藏的数据结构，可以从窄的频率范围内生成宽的剪切粘度谱。这些结果被进一步推广到Einstein-Maxwell-Einton黑洞。我们的工作不仅可以为研究全息传输提供一种数据驱动的方法，还可以为全息对偶和深度学习提供一些帮助。
2020-11-03 gr-qc hep-th
Stationary holographic plasma quenches and numerical methods for non-Killing horizons
我们探索使用谐波爱因斯坦方程数值找到固定的黑洞的问题是提出了一个向内的切片，延伸到内部的黑洞。由于在超越度量光滑性的层位上不需要边界条件，该方法可以应用于非Killing的层位。作为一个非平凡的例子，我们发现黑洞，通过AdS-CFT，描述了一个与时间无关的CFT等离子体流过一个静态时空，在流动的过去和未来，与不同的空间几何之间的闵可夫斯基渐近。这是第一个没有基灵视界的静止黑洞的明确例子。当CFT时空缓慢变化时，由引力导出的CFT应力张量可以用粘性流体力学很好地描述。对于快速变化的情况则不然，解是动态猝灭的静态模拟，等离子体突然被逐出平衡。我们发现证据表明，这些流动变得不稳定足够强的淬火，并推测不稳定可能是湍流。
2012-12-18 gr-qc hep-th
Stationary black holes and light rings
在天体物理学上具有重要意义的克尔黑洞（BH）的光环和阴影都与一组被称为光环（LR）的特殊束缚零轨道密切相关。它是否认为一个类属平衡BH必须具有这样的轨道？在这封信中，我们证明了下面的定理。一个静止的、轴对称的、渐近平坦的1+3维黑洞时空，具有一个非极值的、拓扑球形的Killing视界，对于每个旋转方向，至少有一个标准LR在视界外。证明依赖于一个拓扑参数，并假设$C^2$ -光滑性和圆性，但没有使用场方程。该论点也适用于恢复以前的定理，建立一个horizonless超紧对象必须承认偶数个非退化LR，其中之一是稳定的。
2020-03-13 astro-ph.HE gr-qc hep-th
A simple quantum test for smooth horizons
我们开发了一个新的测试，提供了一个必要条件的量子态是光滑的零表面附近：近视界模式，可以定义在本地附近的任何补丁的零表面必须正确地相互纠缠，并与他们的对手在整个表面。这个测试比重整化应力-能量张量的完整计算要简单得多。我们应用这个测试Reissner-Nordstrom黑洞在渐近anti-de Sitter空间，并提供数值证据，这种黑洞的内视界是奇异的Hartle-Hawking状态。然后，我们考虑BTZ黑洞，在那里我们表明，我们的光滑性标准是满意的，从外面接近内视界。这是由于外视界外的模函数的性质和内外视界之间的一个显著的阴谋。此外，我们考虑的BTZ黑洞的内视界的时空的扩展，并表明，它是可能的定义模式后的内视界，正确的纠缠模式前的内视界。虽然这为强宇宙审查的失败提供了额外的建议，但我们列出了几个必须解决的难题，然后才能得出结论，内视界将是可穿越的。
2019-10-07 gr-qc hep-th
Black hole spontaneous scalarisation with a positive cosmological constant
一个非最小耦合到某些几何[或物质]不变量的标量场，其来源于[电]真空黑洞（BH），由于快子不稳定性，可能会自发地在黑洞周围生长。这一过程有望导致一个新的、动态优选的平衡态：标度化BH。研究最多的几何[物质]源长期自发BH标量化是高斯-邦纳二次曲率[麦克斯韦不变量]。这种现象大多是在渐近平坦时空中分析的。在这里，我们考虑的影响，一个积极的宇宙学常数，它引入了宇宙学视界。宇宙学常数并不改变标量耦合的局部条件的无标量黑洞的快子不稳定性出现。但它在可能的新标量BH上留下了重要的印记。结果表明，没有标量化BH的解决方案存在，光滑性假设下，如果标量场被限制在BH和宇宙视界之间。在承认标量场可以扩展到宇宙视界之外的前提下，我们构造了新的标量黑洞。这些都是渐近德西特在（物质）爱因斯坦-麦克斯韦标量模型，只有轻微的差异，相对于他们的渐近平坦的同行。但在（几何）扩展标量张量高斯邦尼特标量模型中，它们必然具有非标准渐近性，因为快子不稳定性在远场占主导地位。这种解释是支持的德西特背景上的测试快子的分析。
2019-10-11 gr-qc hep-th
Superradiant instabilities of asymptotically anti-de Sitter black holes
在时空维$d\ge4$中研究了广义相对论中渐近反de Sitter黑洞的线性稳定性。我们的方法是一个适应的一般框架的Hollands和Wald，它给出了一个稳定的标准方面的正典能量，$\mathcal{E}$的符号。一般框架最初制定静态或静止和轴对称黑洞在渐近平坦的情况下，和稳定性分析的情况下，只适用于轴对称扰动。然而，在渐近反德西特的情况下，稳定性分析只需要黑洞有一个垂直于视界的单一Killing场，并且对扰动没有限制（除了在无穷远处的光滑性和适当的行为）。对于一个渐近反德西特黑洞，我们定义一个能域为视界基灵场是类空的区域;这样的区域，如果存在的话，通常会出现在无穷远处。我们证明，对于具有各向同性的黑洞，初始数据可以构造为使得$\mathcal{E}<0$，所以所有这样的黑洞都是不稳定的。为了获得这样的初始数据，我们首先使用WKB方法构造约束方程的近似解，然后使用Corvino-Schoen技术获得精确解。我们还讨论了带电渐近反德西特黑洞的广义遍历区域的情况。
2015-12-08 gr-qc hep-th math-ph
