Quantum Reissner-Nordström geometry: singularity and Cauchy horizon
我们提出了一个量子描述的带电球对称黑洞的引力子相干态中的中心奇异性和柯西视界都没有实现。
2022-05-31 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
Spectral solutions for the Schrödinger equation with a regular singularity
通过修改 Bethe-like ansatz 重现氢原子光谱,提出并验证了原点奇异势的精确量子化条件(EQC),为具有正则奇点的一维 Schrödinger 方程提供了谱解途径。
2023-09-12 hep-th quant-ph
Maximal volume behind horizons without curvature singularity
黑洞信息佯谬与事件视界的面积有关,也可能与其背后的体积和奇点有关,例如Stanford和Susskind提出的复杂度/体积对偶。在Christodoulou和Rovelli的建议下,我们分别计算了渐近平坦时空和反de Sitter时空中无曲率奇异的正则黑洞的最大体积.复杂性/体积对偶性,然后应用到anti-de Sitter规则黑洞。我们还提出了一个解析表达式的最大体积德西特视界外。
2018-01-09 gr-qc hep-th
The conical singularity method and the energy-momentum tensor near the black hole horizon using the Kruskal coordinates
本文将锥奇异性方法应用于二维Schwarzschild度规,以一种非常简单而直接的方法得到了黑洞的Kruskal坐标。然后,我们利用这个度量的近似版本和计算的期望值的能量动量张量的无质量量子场的视界附近,导致其组件的正则表达式。
2007-04-16 gr-qc hep-th
Singularity Resolution + Unitary Evolution + Horizon = Firewall ?
我们假设存在一个量子引力理论,其中演化是幺正的,没有信息丢失,奇点被解决,视界形成。因此,一颗大质量恒星将坍缩成一个具有视界和内部奇点分辨区域的黑洞。基于幺正性和一个假设的关系,我们得到了这个区域的大小的演化方程。当黑洞通过蒸发和吸积而演化时,这个区域会变大,与视界相遇,并变得可以被外部观察者所接近。所需的时间通常是黑洞蒸发时间的数量级。如果奇异性分辨区域的边界可以被认为是Almheiri等人的防火墙,那么这标志着防火墙的出现。
2015-01-06 gr-qc hep-th
A proof of holographic complexity conjecture: wormhole between horizon and singularity
通过考察视界与奇点间存在虫洞的黑洞结构,证明其几何类似加百列号角,为复杂性-体积和复杂性-作用猜想提供证据,并指出信息悖论实为画家的悖论。
2023-07-25 gr-qc hep-th
Pure Gauss-Bonnet NUT black hole with and without non-central singularity
众所周知,NUT解具有许多有趣的特征和病态,如非奇异性和具有封闭的类时曲线。事实证明,在更高维度中,视界拓扑不可能是球形的,而必须是$2$ -球的乘积,以保持时空的径向对称性。本文给出了描述NUT荷黑洞的纯Gauss-Bonnet $Λ$ -真空方程的新解。它有三种有趣的情况:(a)既有事件视界又有宇宙视界,奇点隐藏在事件视界后面的黑洞;(b)既无视界又无奇点的正则时空;(c)既有事件视界又无奇点的黑洞。奇点在这里总是以$r \neq 0$为中心的。
2021-06-10 gr-qc hep-th
Inside the Horizon with AdS/CFT
使用永恒的BTZ黑洞作为一个具体的例子,我们展示了如何类空奇点和视界可以描述的AdS/CFT振幅。我们的方法是基于解析连续幅度定义在欧几里得签名。这个过程产生有限的洛伦兹振幅。与BTZ的Milne型奇点相关的朴素发散由解析延拓中固有的$iε$处方以及未来和过去奇点之间的取消来调节。边界描述对应于纠缠态中两个CFTs的张量积,如在先前的工作中一样。我们给出了对应于两种不同解析延拓的两种体描述。在第一种情况下,只有视界外的区域才明显出现,因此振幅显然是有限的。在第二种情况下,视界后面和奇点两侧的区域出现了,从而产生了通过黑洞奇点传播的虚粒子的有限振幅。这种只在视界外的描述和视界内外的描述之间的等价性让人想起了黑洞互补性的思想。
2003-02-23 hep-th
On black hole singularity resolution in $D=2$ via duality-invariant $α'$ corrections
本文在 $D=2$ 弦理论中研究 T 对偶不变的 $α'$ 修正空间,借助 Gasperini–Veneziano 参数化构造黑洞解,并发现可使内部奇点消解为正则宇宙学的参数子区域。
2023-08-18 hep-th
The Endpoint of Hawking Evaporation
在一个精确可解模型中研究了二维黑洞的形成和半经典蒸发。当能量流超过一定的临界值时,坍缩的物质会在视视界内形成一个奇点。当黑洞蒸发时,视视界后退,并在有限的真时间内与奇点相遇。奇点赤裸裸地出现,几何的未来演变需要在那里施加边界条件。有一个自然选择的边界条件,使蒸发的黑洞解与线性玻色子真空相匹配。低于阈值的能量通量没有视界形式和边界条件可以施加在下落的物质是从一个类时裸奇点反射。在这种情况下,所有的信息都是在空间无限远处恢复的。
1992-06-17 hep-th
Closed trapping horizons without singularity
在导致黑洞形成的引力坍缩中,捕获视界通常在收缩的物质内部发展。在经典理论中,一个进入的捕获视界向中心移动,在那里它达到一个曲率奇点,而一个离开的视界向恒星的表面移动,在那里它变成一个孤立的零视界。然而,在靠近中心的高曲率处,强烈的量子效应可以显著地改变经典图像,例如通过将进入的视界偏转到更大的半径,直到它最终与离开的视界重新结合。在这里,我们分析了一些现有的模型,定期“黑洞“的有限寿命形成的传入零壳从$\mathscr{I}^-$崩溃后,给出了一般的条件存在(奇异性自由)封闭的捕获视野。我们通过反解爱因斯坦方程研究了这类模型的能量动量张量,并给出了一个明确的度规形式来模拟到达$\mathscr{I}^+$的霍金辐射。这些模型的一个主要缺陷旨在描述黑洞的形成(在$\mathscr{I}^-$上有一个Vaidya极限)以及它们的蒸发,最终被揭示出来:它们必然违反零能量条件,直到$\mathscr{I}^-$,即在时空的非紧致区域。
2018-04-11 gr-qc hep-th
Charged Schrodinger Black Holes
构造了IIB超引力带电旋转渐近薛定谔黑洞解。首先,我们得到一个封闭形式的表达式为零梅尔文扭曲的广泛的一类IIB型背景,包括最小的五维规范超引力的解决方案,并确定由此产生的五维有效作用。利用这些结果,我们证明了用这种方法得到的渐近薛定谔黑洞的近视界物理和热力学性质本质上继承了它们的AdS祖先,并验证了它们在AdS_2近视界几何下具有零温度极值极限.值得注意的是,AdS_2的半径是参数大于渐近薛定谔空间。
2009-07-13 hep-th
Unstable horizons and singularity development in holography
在全息应用中,人们可能会遇到长波长不稳定性可能出现的情况。在这种情况下,经常出现这样的情况,即不稳定性的动力学终点是一个新的平衡相,在黑洞视界外有一个非线性标量头发凝聚体。我们在这里审查全息设置对称地平线遭受长波长不稳定性,一个合适的平衡凝聚相不存在。我们研究的动力学最简单的模型,在这个异国情调的类,并表明,它揭示了任意大的曲率在附近的地平线,渐进地把这样的区域奇异,在有限的时间相对于边界理论。
2017-04-18 gr-qc hep-th
Cosmological singularity theorems and black holes
本文证明了Penrose奇性定理在允许黑洞由非奇异初始数据形成的时空中的推广。在关于时空的标准假设下,假设存在一个位于黑洞视界之外且不完全被视界包围的被困面,我们证明了视界之外(或视界上)的时空区域必定包含奇点。如果被捕获的表面被视界包围,我们表明视界将时空分成因果不连通的部分。与原来的彭罗斯定理不同,我们的定理提供了一些关于奇点位置的信息。我们说明了它们如何可以用来排除一些宇宙学的情况。
2014-01-12 gr-qc hep-th
Exact Black String Solutions in Three Dimensions
本文构造了一族精确的共形场论,用以描述三维带电黑弦。与以前的带电黑洞或弦论中的扩展黑洞解不同,低能时空度规有一个规则的内视界(除了事件视界)和一个类时奇点。当荷质比接近1时,事件视界仍然存在,但奇点消失了。
1991-08-14 hep-th
Frozen Firewall: Generic Singularity Formation on an Extremal Horizon
本研究针对极端黑洞非线性微扰晚期曲率通常不增长的问题,证明极端平面反德西特黑洞的一大类非线性微扰存在视界曲率随时间无界增长的现象,且其晚期行为可由线性化分析刻画,一般非线性微扰也有类似表现。
2025-10-21 gr-qc hep-th
Formation of Singularity and Apparent Horizon for Dissipative Collapse in $f(R,T)$ Theory of Gravity
本文在$f(R,T)$引力中研究球对称耗散坍缩,确定奇点与表观视界形成时间,并给出使奇点被视界隐藏的积分常数约束。
2025-02-05 gr-qc hep-th
Illusory horizons, thermodynamics, and holography inside black holes
在黑洞的真实(未来)视界和虚幻(过去)视界之间存在着持续的、地方性的混淆。虚幻的视界是很久以前落入黑洞的物质的红移表面。一个自由落体穿过黑洞视界的人是穿过真实的视界,而不是虚幻的视界。这个人继续看到前方虚幻的视界,一直到经典奇点。对于局外人和进入者来说,虚幻的视界都是霍金辐射的来源。黑洞的熵是虚幻视界面积的1/4,无论是局外人还是坠入者。虚幻的视界以全息的方式对隐藏在它后面的状态进行编码,无论是对局外人还是对堕落者。一个infaller接近经典奇点的终点是将它们的状态与虚幻视界合并。那么,黑洞的全息边界就是虚幻视界和经典类空奇点的结合。当一个下落者到达经典奇点时,这个下落者与外界或其他下落者之间的任何纠缠都转化为与黑洞状态的纠缠,编码在虚幻的视界上。在一个下落者和一个空间分离的局外人或其他下落者之间,只要他们未来的光锥在奇点之前相交,定域性就成立,但当未来的光锥不再相交时,定域性就失效了。
2012-10-16 gr-qc hep-th
Probing the Singularity of Scalar-Haired Black Holes with Holographic Complexity
Laboratoire de Physique de l’École Normale Supérieure, ENS, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris(巴黎高等师范学院物理实验室,ENS,PSL大学,CNRS,索邦大学,巴黎大学);Departement Physik, ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院物理系);Département de Physique, École Polytechnique, IP Paris(巴黎综合理工学院物理系)
本文研究了标量发对AdS黑洞奇点探测的影响,探讨了两种观测指标在存在标量发时的反演复杂性有效性及探测深度。
2026-01-30 hep-th
Strings Next To and Inside Black Holes
弦的运动方程和约束求解视界附近和史瓦西黑洞的奇点附近。在$τ= 0$($τ$ =世界表时间坐标)对应于视界($r=1$)或黑洞奇点($r=0$)的共形规范中,弦坐标在视界附近用$τ$的幂级数表示,在$r=0$附近用$τ^{1/5}$的幂级数表示。我们计算了弦的不变尺寸和弦的能量动量张量。在视界附近,两者都是有限的和解析的。在黑洞奇点附近,弦的大小、能量和横向压力(角方向)都趋于无穷大,即$r^{-1}$。在$r=0$附近的首阶,弦表现为二维辐射.这两个空间维度描述了史瓦西流形中的$S^2$球。
1995-07-02 hep-th
Singularity-free gravitational collapse: From regular black holes to horizonless objects
彭罗斯的奇点定理意味着,如果在引力坍缩中形成了一个陷阱区域,那么在这个区域中也一定会形成奇点。然而,人们普遍认为量子引力效应一般应该避免奇点。在这里,我们将探索在引力坍缩中避免奇点的最低要求,并在不依赖于特定量子引力模型的情况下,讨论与这种时空结构的正则化相关联的可能的正则时空。特别是,我们将揭示规则黑洞、黑反弹和它们相应的无视界物体极限之间的密切而微妙的关系。在这样做的时候,我们将特别注意那些临界(极端)的黑洞配置之间的边界水平和水平几何。虽然这些研究是在静止的配置中进行的,但一般不稳定性的存在强烈表明需要考虑更现实的时间依赖动力学时空。由于缺少特定的动力学模型,对演化几何的描述就不那么严格了。然而,我们将在这里总结他们目前的理解,并讨论他们对未来现象学研究的影响。
2023-01-31 gr-qc hep-th
Kerr/Fluid Duality and Singularity of Solutions to the Fluid Equation
本文导出了球面上粘性不可压缩流体在近-近视界极端Kerr(n-NHEK)黑洞周围扰动的对偶方程。它还表明,零测地线的零视界上的扰动的n-NHEK时空,这是一个粘性不可压缩流体的对偶的一个同余的扩展标量$θ$,是不是半正定的,即使初始条件的速度是光滑的。除非初始条件被详细阐述,否则零同余焦散线将在未来出现在视界上。对于$S^2$上与粘性不可压缩流体对偶的受扰Schwarzschild黑洞时空,也得到了类似的结果。初始条件$θ$在$S^2$上的任一点是半正定的,是不可压NS方程在$S^2$上存在光滑解的必要条件.
2016-02-22 hep-th
A Stringy Cloak for a Classical Singularity
我们考虑一类四维超对称黑洞解,它是由弦论紧化产生的,经典地具有消失的视界面积和奇异的时空几何。弦论激发了高阶导数项的加入,它将这些奇异的经典解转化为具有有限视界面积的规则黑洞。特别是,超对称吸引子方程意味着中心荷,它决定了$AdS_2\times S^2$近视界几何的半径,由于量子效应而获得非零值。在这种情况下,对熵和面积之间的贝肯斯坦-霍金关系的量子修正很大。这是弦量子引力效应用有限视界面积的黑洞代替经典零奇点的第一个明确例子。
2004-10-26 gr-qc hep-th
Proper time to the black hole singularity from thermal one-point functions
我们认为,从视界到黑洞奇点的适当时间可以从视界外某些算子的热期望值中提取出来。这适用于耦合到更高曲率项的场,因此它们可以衰变为两个引力子。为了提取这个时间,有必要改变场的质量。
2021-02-08 gr-qc hep-th
Quantum Gravity effects near the null black hole singularity
利用量子引力的重整化群方程研究了一般坍缩过程中黑洞的柯西视界奇点结构。结果表明,在柯西视界的早期演化过程中,当考虑度规的量子涨落时,质量函数的增加被阻尼。
1999-07-15 gr-qc hep-th
Schrodinger's Cat and the Firewall
有人认为,当黑洞被当作量子系统时,不仅在奇点上,而且在视界上也有意义。进入的观察者会遇到高能量子的防火墙。我们认为,一个落入黑洞的观察者是否经历了一个平滑的视界或防火墙的问题,与薛定谔的猫是否处于一个确定的状态,活着或死了,或者处于两者的叠加状态的问题是相同的。由于实际宏观系统的经验表明前者,黑洞状态矢量被视为描述一组退相干的替代品,每个具有平滑的地平线和纠缠之谜,从而侧步。
2014-04-11 hep-th quant-ph
Quantum gravitational collapse: non-singularity and non-locality
我们在量子力学的背景下研究引力坍缩。我们主要关心的是从下落观察者的角度来看,在视界附近和原点附近(经典奇点)的坍缩行为。在没有辐射的情况下,视界附近的量子效应不会改变下落观察者的经典结论,这意味着视界对他来说不是障碍。然而,由于波函数在原点是非奇异的,量子效应能够消除原点处的经典奇异性。此外,在经典奇点附近,一些非局部效应变得重要。在描述原点附近行为的薛定谔方程中,一点处的波函数的导数与另一远点处的波函数的值相关。
2008-06-12 astro-ph gr-qc hep-th
Singularity-Free Collapse through Local Inflation
在常见的相对论性引力坍缩模型中,内部经历了一个类似泡沫的局部膨胀,使得半径发散而不是向奇点收敛。这证明了沙茨基的一个猜想。在视界上,解从外到内局部类似于虫洞的颈部。隐含的极限曲率是在视界而不是普朗克水平。
2005-07-07 astro-ph gr-qc hep-th
Mass inflation in f(R) gravity: A conjecture on the resolution of the mass inflation singularity
利用双零理论研究了f(R)引力场中带电黑洞的引力坍缩.我们要求f(R)模型具有宇宙学稳定性;我们使用了斯塔罗宾斯基模型和R+(1/2)cR^2模型。在f(R)引力中的带电黑洞由于更高的曲率修正可以具有一种新的奇异性,即所谓的f(R)诱导奇异性,尽管它是高度依赖于模型的。随着超前时间的增加,内部结构将接近柯西视界,柯西视界可能不是内视视界。当一个人接近柯西视界时存在质量暴胀,因此柯西视界可能是一个面积非零的曲率奇点。然而,Ricci标量对于输出零观测器是有限的。这可以积分如下:宇宙学稳定的高曲率修正的里奇标量使它有界,即使在存在质量膨胀。最后,我们猜想,如果存在一个包含具有宇宙稳定性的广义高曲率修正的广义作用量,那么即使在存在质量暴胀的情况下,这些修正也可以使所有曲率分量有限。这可能有助于我们解决规则黑洞模型的内视界不稳定性问题。
2011-12-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stress-energy tensor correlations across regular black holes horizons
本文通过计算无质量标量场密度关联函数,研究Hayward和Simpson-Visser非奇异黑洞中霍金粒子与其伴侣的能量密度关联,发现关联在替代奇点的超曲面处保持有限,表明伴侣关联可传播至其他时空区域。
2023-11-13 gr-qc hep-th
Speculation about the black hole final state: resolving singularity by quantum gravity
黑洞的内部可以用各向异性宇宙学来描述。通过量子化度规函数,我们可以得到在视界内的Wheeler-DeWitt方程。为了一致地解释波函数,需要施加一个边界条件。本文给出了视界内欧氏解析延拓的一个公式和相应的波函数解。
2021-04-30 gr-qc hep-th
Kalb-Ramond field, black holes and black strings in (2 + 1)D
本文在三维时空下得到新的旋转 dilation 黑洞与黑弦解,分析其视界、奇点特征,通过对偶变换获新黑洞解,发现可通过调整Kalb-Ramond场渐近值使一类黑洞质量为负。
2025-05-12 gr-qc hep-th
Affine quantization of Black Holes: thermodynamics, singularity removal and displaced horizons
本文研究了半经典仿射相干态量子化下黑洞解的性质和动力学性质。利用弱对应原理,我们建立了一个半经典的有效作用量,我们用它来研究热力学的正则系综和比较经典的解析解与相应的半经典的。我们确定这些仿射黑洞与经典黑洞的热力学性质具有很强的兼容性,对模型的自由参数只有很小的限制。此外,我们还得到黑洞奇异性被量子效应消除,导致视界的修正扩展,与熵修正的符号一致。
2014-09-05 gr-qc hep-th math-ph
Distorted 5-dimensional vacuum black hole
在本文中,我们研究如何产生的外部物质的静态和中性分布的扭曲影响的5维Schwarzschild-Tangherlini黑洞。一个代表这类特殊扭曲黑洞的解存在一个RxU(1)xU(1)等距群。我们证明了在黑洞视界和拉伸奇点曲面之间存在着某种对偶变换。扭曲黑洞奇点附近的时空与5维Schwarzschild-Tangherlini黑洞具有相同的拓扑结构和Kasner指数。本文计算了一个试验粒子从扭曲的黑洞视界到其奇点的最大自由落体时间,发现它可以小于、等于或大于具有相同视界面积的Schwarzschild-Tangherlini黑洞的自由落体时间。这意味着,由于扭曲,史瓦西-唐格里尼黑洞的奇点可以接近它的视界。本文导出了在一个5维静态、非对称、扭曲的黑洞视界上计算的Kretschmann标量与视界面Ricci张量平方迹之间的关系。
2010-09-29 gr-qc hep-th
No-Go Theorem for Horizon-Shielded Self-Tuning Singularities
我们推导出一个简单的不通过定理,它与膜上观测者的宇宙学常数的自调谐解有关,该解依赖于额外维度中的奇点。该定理表明,不可能通过视界将奇点与膜屏蔽,除非在体或膜上违反正能量条件(rho+p >= 0)。无论在体中或膜上引入何种类型的场,无论在膜上是否施加Z_2对称性,或者是否在作用量的引力部分加上高斯-邦纳形式的高阶导数项,结果都成立。然而,如果三膜具有空间曲率,则可以回避不通过定理。我们讨论了明确实现这样的解决方案,既有自我调整和屏蔽奇点的地平线。
2001-08-07 hep-ph hep-th
Topological Black Holes of Einstein-Yang-Mills dilaton Gravity
本文给出了非阿贝尔杨-米尔斯场存在时爱因斯坦-爱因斯坦引力的拓扑解。在四维空间中,我们将$So(3)$和$So(2,1)$半单群看作Yang-Mills规范群,分别引入了具有球形视界和双曲视界的黑洞解.在没有玻色子势的情况下,解是渐近平坦的,并且只存在于球视界。与非极端的Reissner-Nordstrom黑洞相反,它有两个视界和一个类时的和可避免的奇点,这里的解决方案可能是一个黑洞与零和不可避免的奇点只有一个视界。当存在Reynson势时,解的渐近性态既不是平坦的,也不是反de Sitter的。这些解包含一个零的和可避免的奇点,并且可能呈现一个具有两个视界的黑洞、极端黑洞或裸奇点。我们还计算了质量的解决方案,通过使用一个修改版本的布朗和约克形式主义,并考虑热力学热力学第一定律。
2010-05-13 gr-qc hep-th
Obstruction of black hole singularity by quantum field theory effects
考虑了Schwarzschild黑洞的迹反常背景场量子涨落能量的反作用。结果表明,它将导致修改的视界,也形成一个内视界。我们表明,一个薄壳的崩溃过程停止前形成的奇异性在半径略小于内视界的顺序为$(c_{A}\frac{M}{M_p})^{1/3}l_p$。在崩溃停止后,相反的过程发生。因此,我们证明,没有打开量子引力,只是通过影响,场与引力的耦合作为量子涨落的痕迹异常,通过坍缩奇点的形成是受阻的。我们的工作的一个重要后果是存在一个极端的解决方案与零温度和质量是下界的Schwazschild解决方案。该解也是霍金辐射后的渐近最终稳定态。
2016-03-28 gr-qc hep-th
Singularity Free Quasi-Classical Schwarzschild Space-Times
利用球对称引力尘埃系统的正则(薛定谔)量子化,我们找到了准经典(相干)态,|α^{(s)}>,它对应于经典的史瓦西解。我们计算了“准经典史瓦西质量”,它是量子化度规在准经典态的期望值。根据我们使用的量子化方案,我们研究了三种不同的准经典几何,它们都是无奇异性的。它们的最大扩展是没有奇点的完备流形,描述了一个通过普朗克大小的虫洞连接的渐近平坦宇宙的塔。
1994-05-20 gr-qc hep-th
Resolving the Schwarzschild singularity in both classic and quantum gravity
Schwarzschild奇点的解对于解开黑洞的视界熵的起源以及黑洞蒸发过程中的信息缺失之谜具有重要的价值。在这项工作中,我们提供了一般的动态内度规的崩溃与地平线和非平凡的径向质量分布的恒星。我们发现静态中心奇点不是系统的最终状态。相反,系统的最终状态是一个周期性的零交叉呼吸球。通过3+1分解的广义相对论及其量子表述,建立了控制该呼吸球微观态的泛函薛定谔方程,并证明了所有物质都集中在中心点的系统组态不是唯一的本征能量密度解.利用类似Bohr-Sommerfield的“轨道”量子化假设,我们证明了对于视界半径为$r_h$的黑洞,存在大约$e^{r_h^2/\ell^2_\mathrm{pl}}$允许的本征能量密度分布.这就引出了对视界熵微观起源的解释,以及对霍金辐射中信息缺失之谜的解答。
2017-02-19 gr-qc hep-th
Physical Processes in Naked Singularity Formation
引力坍缩是引力物理学中最富有成果的课题之一。众所周知,在完全的引力坍缩中,奇点的形成是不可避免的。如果奇点是由具有物理上合理的物质场的一般初始数据形成的,那么它应该被视界所隐藏。在过去的三十年里,这个猜想的许多可能的反例被提出,尽管没有一个被证明是足够通用的。在这些例子中,出现了一个没有被视界隐藏的奇点。这个奇点叫做“裸奇点”。“裸奇点的出现代表了一个可观测的高曲率、强引力区域的形成。本文综述了裸奇点形成的例子以及裸奇点形成过程中的引力辐射和量子粒子产生等可观测物理过程的研究进展。
2002-04-02 astro-ph gr-qc hep-th
Universality of Area Product: Solutions with Conical Singularity
已经观察到许多黑洞解的视界面积积是质量无关的,并且满足普适关系$A_+A_-=(8π)^2 N$,其中$N$与作为角动量和电荷的解的量子化电荷有关。在这项工作中,同样的分析做了黑洞和黑环的解决方案与圆锥奇性。我们发现,面积积仍然是质量无关的,无论视界拓扑,圆锥特征($κ$)的解决方案,出现在普适关系作为$κA_+A_-=(8π)^2 N$。我们还检验了这些解是否满足黑洞内部力学第一定律。
2019-10-24 gr-qc hep-th
Black hole as fireplace: limited communications across the horizon
Susskind对AMPS防火墙提出了一个很有见地的观点:防火墙后面的区域不存在,防火墙是奇点的延伸。在这项工作中,我们通过结合Newman复度规和Dvali-Gomez BEC黑洞,即N个引力子的玻色-爱因斯坦凝聚体,提供了一个可能的图像。视界后的内部空间是被视界外的真实空间所包裹的已实现的想象空间。这样,奇点延伸到视界,为下落的观察者制造了一道防火墙。在BEC黑洞的涨落过程中,部分引力子逃逸,产生了一个微透明视界,使得视界外的观察者可以看到防火墙的一部分。这张照片允许有限的通信跨越地平线。
2018-11-07 gr-qc hep-th
A quantum peek inside the black hole event horizon
我们求解标量场的克莱因-戈登方程,背景几何是坍缩形成黑洞的尘埃云,在(1+1)时空的任何地方:即事件视界内外,任意接近曲率奇点。这使我们能够确定正则化的应力张量期望值,在适当的量子态中的任何地方(即,(Unruh真空)。我们用它来研究的行为能量密度和流量测量的径向自由落体观测器在任何给定的事件在本地惯性系。在黑洞之外,随着坍缩的进行,能量密度和通量导致了从黑洞发出的霍金辐射所预期的标准结果。在坍缩的尘埃球内部,物质和标量场的能量密度在(1+1)和(1+3)时空维的奇点附近发散;但是场的能量密度超过经典物质的能量密度。在(1+3)维中,奇点周围的小空间体积内的总能量(标量场和经典物质)是有限的(并且随着区域的大小变为零而变为零),但是量子场的总能量仍然占主导地位。在事件视界内部,但\textit{outside}是坍缩的物质,自由下落的观察者发现能量密度和通量在奇点附近发散。在这个区域中,即使是包含奇点的小空间体积内的积分能量也会发散。这个结果在(1+1)和(1+3)维时空中都成立,在(1+3)维的一个小区域内总能量存在\emph{milder}发散。这些结果表明,即使在区域\emph{outside the matter but inside the event horizon},接近奇点的反反应效应是显着的。
2015-07-06 gr-qc hep-th
Quantum fate of the Choptuik naked singularity
University of Washington(华盛顿大学)
通过半经典分析,研究量子反作用如何消除经典临界坍缩中的裸奇点,揭示其被量子生成视界所掩盖。
2026-09-01 gr-qc hep-th
Small-mass naked singularities censored by the Higgs field
利用Israel结条件研究了超自旋裸奇点周围的真空衰变。我们发现,如果希格斯场在更高的能量尺度上发展出第二个最小值,那么一个旋转的小质量裸奇点可能会在宇宙时代导致它周围的真空衰变。由于从奇点到真空泡壁的角动量传输,在奇点周围可能形成事件视界。新形成的事件视界导致了贝肯斯坦-霍金熵的增加,从而有助于真空衰变率的提高。我们得出结论,小质量裸奇点可能被隐藏在宇宙学时间内的事件视界。
2020-02-25 gr-qc hep-ph hep-th
Why do naked singularities form in gravitational collapse?
我们研究了导致裸奇点而不是黑洞发展为球形引力坍缩终态的关键物理特征。我们表明,足够强的剪切效应附近的奇点延迟形成的视视界。这将奇点暴露给外部观察者,与黑洞相反,由于早期形成的表观视界,黑洞隐藏在事件视界后面。
2002-04-02 astro-ph gr-qc hep-th
Horizons cannot save the Landscape
在具有溶解在通量中的正电荷的Klebanov-Strassler几何中,具有反D3膜的解具有与RR和NS-NS三种形式通量的发散能量密度相对应的某种奇异性。有许多支持和反对这个奇点的希望和争论,我们试图通过研究这个奇点是否可以被一个规则的事件视界所掩盖来解决这个问题。这等价于存在渐近的Klebanov-Tseytlin或Klebanov-Strassler黑洞,它们在视界处测量的电荷与渐近电荷符号相反。我们发现不存在这样的KT解。此外,对于我们考虑的一大类KS黑洞,视界处的电荷也必须具有与渐近电荷相同的符号,并且完全由温度、分数膜的数目和对偶规范理论的高吉诺质量决定。我们的研究结果表明,反膜奇点的背景与电荷的流量是非物理的,这反过来又提出了一个问题,即反膜是否可以用来提升AdS真空deSitter的。我们的结果也指出了一个可能的不稳定机制的反膜。
2012-12-20 gr-qc hep-th
2+1 Black Hole with a Dynamical Conical Singularity
我们发现了与相对论粒子耦合的欧几里德2+1引力的黑洞解,它在视界处具有动力学圆锥奇点。这些解决方案模仿树水平的贡献耦合到一个量子场论的重力配分函数。发现它们违反了黑洞熵的标准面积定律,它们的熵与总张开角成正比。由于每一个解决方案取决于绕视界的粒子路径的绕组的数量,他们的总和在路径积分的意义被认为是。
1996-08-20 gr-qc hep-th
Singularity resolution in spherically reduced 2D semiclassical gravity with negative central charge
本文在二维 dilaton 引力框架下分析半经典 Schwarzschild 几何,发现反转共形物质的中心荷符号可消除二维反作用几何的曲率奇点,得到无视界且渐近平坦的几何,结果与 CGHS 模型分析一致并论证了负中心荷的物理意义。
2025-04-16 gr-qc hep-th
Action growth of charged black holes with a single horizon
根据“复杂性等于作用”的猜想,全息态的复杂性等于反德西特空间中黑洞的Wheeler-DeWitt(WDW)片的作用。本文计算了带电单视界黑洞的作用量增长,并考虑了视界内类空奇点的贡献。我们考虑了两种这样的带电黑洞:一种是带电玻色子黑洞,另一种是具有$β^2 Q^2<1/4$的Born-Infeld黑洞.在这两种情况下,虽然电荷出现在黑洞解中,但内视界并不存在,而是在视界内部出现了类空奇点。我们发现带电黑洞的WDW斑的作用增长是有限的,并且满足Lloyd界。作为检验,我们还计算了具有幻影麦克斯韦场的带电黑洞的作用量增长。在这种情况下,尽管体积分和类空奇点的贡献是各自发散的,但这两种发散正好相互抵消,从而得到有限作用量的增长。但在这种情况下,劳埃德界限如预期的那样被违反。
2017-06-04 gr-qc hep-th
Exact Einstein-scalar field solutions for formation of black holes in a cosmological setting
我们考虑与引力耦合的自相互作用标量场。得到了两类爱因斯坦方程的精确解:第一类对应于最小耦合,第二类对应于共形耦合。其中一个解决方案是描述一个黑洞在宇宙学设置的形成。描述了该解的一些性质。有两种事件视界:黑洞视界和宇宙视界。宇宙学的视界并不平坦。有一个温和的曲率奇点,它影响扩展的机构,但允许测地线延长。它还表明,有一个临界值的一个参数上的解决方案所依赖的。在临界点以上,黑洞奇点隐藏在一个全局黑洞事件视界中。在临界点以下,奇点似乎是裸露的。宇宙审查的相关性进行了讨论。
1994-09-11 astro-ph gr-qc hep-th
Rotating Black Holes in Three-Dimensional Horava Gravity Revisited
我重温旋转黑洞解在三维Horava引力与z = 2作为一个简单的设置的可重整化量子引力`a la Lifshitz和DeWitt。与三维爱因斯坦引力中的黑洞不同,对于非零旋转参数J,解在原点处具有曲率奇异性。对于反德西特空间,仍然存在黑洞事件视界,奇点不是裸露的,这与宇宙监督理论相一致。另一方面,对于平坦空间或德西特空间,早期的解也有一个宇宙审查问题,因为不存在像爱因斯坦引力那样的常规黑洞视界,除了后一种情况下通常的宇宙学视界之外,因此在Horava引力中奇点可能是裸露的。然而,在最近的修正的帮助下,我表明,解决方案有一个特殊的黑洞视界在原点,使奇点不是裸露的,即使没有传统的黑洞视界在平坦或de Sitter的情况下,由于洛伦兹违反高阶导数项。另一方面,我也注意到,一个新的“宇宙学”视界存在,即使是在平坦的情况下,与通常的智慧相反,由于更高的导数和角动量障碍的综合影响。我研究了在平坦空间和de Sitter空间以及反de Sitter空间中对它们不寻常的黑洞热力学的统一处理,这可能是由于在Lorentz违反引力中缺乏绝对视界。
2022-09-20 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Redshift/blueshift inside the Schwarzschild black hole
我们考虑一个在史瓦西黑洞视界下运动并吸收一个光子的观察者。有两种不同的情况:(i)光子来自无穷远,(ii)它是由视界下的另一个观察者发射的(比如说,由坍缩恒星的表面发射的)。我们分析了吸收的频率变化附近的事件视界,在一个中间区域和附近的奇异性,并比较两种情况下的结果。在奇点附近,无限红移(在纯径向情况下)或无限蓝移都是可能的,这取决于光子和观察者的角动量。这两种情况之间的主要区别体现在,如果来自恒星表面的光子在视界附近发射,并在中间区域或奇点附近被具有非零角动量的观察者接收。
2020-04-16 astro-ph.HE gr-qc hep-th