Birkhoff's invariant and Thorne's Hoop Conjecture
我提出了一个尖锐形式的索恩箍猜想,其中涉及伯克霍夫的不变$β$的最外层的视视界,其$ADM$质量,$ β\le 4 πM_{ADM}$。我证明的情况下,坍缩零壳的猜想,并提供进一步的证据,从精确的旋转黑洞的解决方案。由于$β$的下界是位于视视界中的最短非平凡测地线的长度$l$,因此该猜想蕴含$l \le 4 πM_{ADM}$。彭罗斯猜想、$\sqrt{πA} \le 4 πM_{ADM}$和浦氏定理暗示了后一种结果,即视界允许对映等距。一般来说,彭罗斯不等式和伯杰不等式$\sqrt{πA} \ge {2\over\sqrtπ} i$,其中$i$是注入半径,意味着$ 4c \le 2 i \le 4 πM_{ADM}$,其中$c$是凸半径。
2009-03-09 gr-qc
Analytical studies on the hoop conjecture in charged curved spacetimes
最近,Hod用数值方法阐明了Thorne hoop猜想对空间规则的静电荷流体球的有效性,并将其作为Hoop猜想的反例。在这篇工作中,我们在空间正则的静态荷电流体球时空中给出了索恩箍猜想的一个解析证明。
2019-11-29 gr-qc hep-th
Hoop Conjecture and the Horizon Formation Cross-Section in Kaluza-Klein Spacetimes
我们分析了五维Kaluza-Klein时空中两点源产生的引力场的瞬时静态初始数据集。这些初始数据集的特征在于质量、源的分离和额外维度的大小。利用这些初始数据,我们讨论了黑洞的形成条件,并提出了一个新的猜想,它是四维环猜想和五维超环猜想的混合.利用新的猜想,我们估计了卡鲁扎-克莱因时空中粒子碰撞形成黑洞的截面。我们表明,质量依赖的截面给我们的信息的大小和数量的紧致额外的维度。
2010-01-20 gr-qc
Hoop Conjecture in Five-dimensios -Violation of Cosmic Censorship-
研究了五维时空中黑洞的形成条件。我们解析求解了五维爱因斯坦方程的约束方程,初始数据为瞬时静态和共形平坦的球体质量。我们数值搜索的一个明显的地平线在各种初始超曲面,并找到必要和充分条件的地平线形成的不等式有关的几何量和质量定义在一个适当的方式。在无限薄球体的情况下,我们的结果表明,在五维时空中的主轴引力坍缩的裸奇点形成的可能性。
2005-05-13 gr-qc
Apparent Horizon Formation and Hoop Conjecture in Non-axisymmetric Spaces
我们研究的有效性索恩箍猜想在非轴对称时空中的形成的表观视界的数值。如果空间具有关于一个轴的离散对称性,我们甚至可以在非轴对称空间中指定边界条件来确定视视界。我们实现,第一次,在非轴对称空间的离散对称的“箍发现者”。我们在时间对称的时刻构造渐近平坦的真空解。我们研究了两种情况:分布在圆环上的黑洞和分布在球面上的黑洞。结果表明,计算${\cal C}$简化为求解常微分方程。我们发现,即使在非轴对称空间中,视视界的存在或不存在也符合不等式:${\cal C} \siml 4πM$。
1999-07-04 gr-qc
The Brown-York mass and the Thorne hoop conjecture
索恩箍猜想试图使以下概念精确化:如果足够的能量被压缩到足够小的体积中,就会发生引力坍缩,“大小”由周长来定义。在球对称中,我们可以用布朗-约克质量作为能量的量度,对这种形式作出精确的表述。考虑球对称时空中的球面2-曲面。如果布朗-约克质量$M_{BY}$和周长$C$满足$C < 2πM_{BY}$,那么这个系统要么是从白洞中产生的,要么会坍缩成黑洞。我们表明,没有等价的结果可以保持真实使用刘-丘质量,$M_{LY}$或王-丘质量,$M_{WY}$。这就形成了一个主要的障碍,任何试图建立一个索恩型箍定理,在一般情况下,无论是刘-丘或王-丘质量。
2009-12-20 gr-qc
Comments on the non-existence of unified hoop conjecture
Kidderpore College(基德波学院);M. Akmullah Bashkir State Pedagogical University(M·阿克穆拉·巴什基尔国立师范大学)
指出Hod关于统一Thorne环猜想不存在的结论,但发现对弦理论中静态和旋转潮汐荷电4维膜世界黑洞,该猜想在准局域质量下统一成立。
2026-07-02 gr-qc
Investigations on hoop conjecture for horizonless spherical charged stars
对于具有均匀电荷密度的无水平球面星,基于内部解检验了环猜想。在这项工作中,我们感兴趣的是更一般的水平球形带电恒星。我们测试箍猜想使用外部解决方案,因为所有类型的内部解决方案对应于相同的外部Reissner-Nordsr $\ddot{o}$ m解决方案。我们的分析表明,环猜想是违反非常紧凑的明星,如果我们表示的总ADM质量的猜想。如果我们用球的质量来表示这个猜想,那么环猜想成立。
2021-02-02 gr-qc hep-ph hep-th
Global symmetries: matter from geometry, hoop conjecture, and cosmic censorship
我们表明,四维洛伦兹度规承认一个全球类空李群的等距,$G_{1}={\mathbb R}$,它服从爱因斯坦方程的真空和某些类型的物质,不能包含表观视界。假设的全局等距允许将(3+1)系统降维为(2+1)图像,其中四维度量场形式上充当物质场。艾达的一个定理允许人们检查在降维时空中是否存在表观视界,四维结果来自相应流形的拓扑积性质。我们认为,没有明显的视界在平移对称的时空构成了强有力的证据箍猜想的有效性,也暗示了可能的(虽然可以说是不太可能的)普遍违反强宇宙审查。
2003-12-30 gr-qc
On the status of the hoop conjecture in charged curved spacetimes
阐明了著名的Thorne hoop猜想在空间正则的{ \it charged}弯曲时空中的地位和有效性。
2019-03-23 astro-ph.HE gr-qc hep-th
On the Hoop conjecture and the weak cosmic censorship conjecture for the axisymmetric Einstein-Vlasov system
本文研究了轴对称 Einstein-Vlasov 系统在高度长球状非类尘埃初始数据下的引力坍缩,发现表观视界均会形成且极周长符合 Hoop 猜想,支持了弱宇宙审查猜想。
2023-05-07 gr-qc
A unified hoop conjecture for black holes and horizonless compact stars
我们提出了一个适用于各种黑洞和无视界致密星的统一的箍猜想。这个猜想用质量与周长比$4πM_{in}/C\leqslant 1$表示,其中C是能在所有方位角方向上吞没物体的最小环的周长,$M_{in}$是吞没球内的质量。
2021-01-18 gr-qc hep-ph hep-th
The Hoop Conjecture for Black Rings
四维时空的箍猜想的一个精确公式提出,在质量为M的时空中,视视界的Birkhoff不变量β应该满足β \le 4πM。不变量β是2-球面视视界被圆扫出的最小最大长度。最近有人提出了一个在5维时空中的类似猜想,认为S^1 \times S^1扫出视视界时的伯克霍夫不变量β应该满足β \le(16/3)πM。虽然这个箍环不等式是针对传统的具有3球视界的五维黑洞而提出的,但我们在这里证明,它也适用于各种各样的黑环,其中视界具有S^2 \times S^1拓扑。
2012-11-26 gr-qc hep-th
High-energy head-on collisions of particles and hoop conjecture
我们研究了多维时空中粒子高能迎头碰撞的视视界形成。解析地得到了粒子碰撞前形成的视视界。利用这些解,我们从环猜想的角度讨论了多维时空中视视界形成的特征。
2002-04-18 gr-qc hep-ph hep-th
Modified hoop conjecture in expanding spacetimes and primordial black hole production in FRW universe
根据箍猜想的一个变体,如果我们将两个粒子定位在与它们的质心能量相对应的史瓦西半径内,那么就会形成一个黑洞。尽管有大量关于原始黑洞形成的研究,但到目前为止,这一猜想还没有推广到膨胀的时空。我们推导出一个公式,它给出了两个粒子必须局域化才能产生黑洞的距离,并且这个距离主要取决于背景空间的膨胀率。在一个非常缓慢的膨胀的极限,我们恢复平坦时空的情况。在大膨胀率的相反极限中,当逆哈勃半径小于“将是”黑洞的史瓦西半径时,能够形成黑洞的两个粒子之间的新临界距离变得等于粒子视界,这正好是粒子处于因果接触的要求。这种行为也很好地说明了为什么大爆炸奇点不是一个黑洞。然后利用我们的公式计算粒子碰撞产生的黑洞的数密度、能量密度和产生率。我们发现,尽管黑洞在高温下可能很多,但它们在普朗克温度以下的背景辐射中从未占主导地位。
2017-11-17 gr-qc
Introducing the inverse hoop conjecture for black holes
证明了稳态黑洞的特征是反环关系${\cal A}\leq {\cal C}^2/π$,其中${\cal A}$和${\cal C}$分别是黑洞表面积和能在各个方向上吞没黑洞视界的最小环的周长.我们明确地证明了一般的Kerr-Newman-(反)-de Sitter黑洞符合这种约束的面积周长关系。
2021-01-13 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Quantum hoop conjecture and a natural cutoff for vacuum energy of a scalar field
我们提出一个量子环猜想:量子系统的德布罗意波长不可能任意小,它必须大于量子系统的史瓦西半径。基于这个猜想,我们找到了粒子波数(或动量)的一个上界,它为标量场的真空能量提供了一个自然截止。
2016-03-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Testing generalized spacetimes for black holes using the Hod function representation of the hoop conjecture
Zel’dovich International Center for Astrophysics, M. Akmullah Bashkir State Pedagogical University(泽尔多维奇天体物理学国际中心,M.阿克穆拉巴什基尔国立师范大学);Department of Physics & Astronomy, Bashkir State University(巴什基尔国立大学物理与天文系);Salavat Industrial College(萨拉瓦特工业学院)
本文利用Hod函数表示的环猜想检验广义黑洞时空,证明其有效性,并指出Hod质量与Misner-Sharp几何拟局部质量等价。
2026-06-29 gr-qc
Hoop Conjecture and Cosmic Censorship in the Brane-World
本文在单膜Randall-Sundrum方案框架下研究了膜上圆柱形物质分布的初始重力数据。在这种情况下,5维方面的引力出现在短程引力相互作用。我们发现,足够薄的物质配置导致边缘表面的形成,即使配置是无限长的。这意味着索恩提出的环猜想在兰德尔-桑德拉姆方案中不成立;即使一个质量$M$没有被压缩成一个在每个方向上周长都是${\cal C}\le 4πGM$的区域,在兰德尔-桑德拉姆方案中也可以形成具有视界的黑洞。
2003-04-22 gr-qc hep-th
Quantum hoop conjecture: Black hole formation by particle collisions
本文讨论了量子物理中粒子碰撞形成(量子)黑洞的问题。我们首先构建量子力学态的视界波函数,该态代表两个在平坦一维空间中碰撞的高度增强的非相互作用粒子。从这个波函数中,我们导出了系统成为黑洞的概率,它是初始动量和粒子之间空间距离的函数。这个概率允许我们将箍猜想扩展到量子力学,并估计其经典对应物的修正。
2014-03-20 gr-qc hep-th quant-ph
On the Kalb-Ramond modified Lorentz violating hairy black holes and Thorne's hoop conjecture
Zel’dovich International Center for Astrophysics, Bashkir State Pedagogical University(泽尔多维奇天体物理学国际中心,巴什基尔国立师范大学);High Energy Cosmic Ray Research Center, University of North Bengal(北孟加拉大学高能宇宙射线研究中心);Ufa University of Science & Technology, Sterlitamak Campus(乌法科学与技术大学,斯特利塔马克校区)
本文放宽能量条件,数值研究Kalb-Ramond模型中洛伦兹破缺黑洞的视界模式,发现四类黑洞,并检验索恩环猜想对三类成立,对Schwarzschild-de Sitter型不成立。
2026-07-01 gr-qc
On the fate of the Hoop Conjecture in quantum gravity
我们考虑了三维量子空间中的一个封闭区域$R$,它是由$SU(2)$自旋网络模型化的。使用浓度的测量现象,我们证明了,每当边界$\partial R$和散装边缘的图之间的比率超过一个有限的阈值,边界的状态总是热的,与它的面积成正比的熵。边界热态的出现可以追溯到边界自由度和体自由度之间的大量纠缠。利用圈量子引力提供的对偶几何解释,我们把这种现象看作是Thorne的“Hoop猜想”的前几何模拟,而“Hoop猜想”是广义相对论视界形成的核心.
2017-03-21 gr-qc hep-th quant-ph
Further evidence for the non-existence of a unified hoop conjecture
索恩在大约50年前提出的箍猜想断言,黑洞的特征在于质量与周长的关系为$4π{\cal M}/{\cal C}\geq1$,而无水平紧致天体的特征在于相反的不等式$4π{\cal M}/{\cal C}<1$(这里${\cal C}$是能在所有方位角方向上吞没自引力紧致天体的最小环的周长)。最近已经证明,在空间规则的带电致密天体的无视界时空中,这个猜想成立的一个必要条件是质量${\cal M}$被解释为包含在吞噬球中的质量(而不是渐近测量的总ADM质量)。在本文中,我们提出了以下物理上有趣的问题:是否有可能制定一个统一的版本的箍猜想,这是有效的黑洞和水平紧凑的对象?为了解决这个重要的问题,我们分析了克尔-纽曼黑洞的质量周长比的行为。我们明确地证明了,如果将环关系中的质量${\cal M}$解释为黑洞视界中的准定域Einstein-Landau-Lifshitz-Papapetrou和Weinberg质量,那么这些带电和自旋黑洞的特征是亚临界质量周长比$4π{\cal M}/{\cal C}<1$ .我们的研究结果提供了证据,不存在一个统一版本的箍猜想,这是有效的黑洞时空和空间规则的无水平紧致对象。
2020-12-15 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Asymptotic Safety, Asymptotic Darkness, and the hoop conjecture in the extreme UV
假设经典广义相对论和量子力学中的箍猜想,任何试图在任意小区域内进行实验的观察者都将被实验空间域内黑洞的形成所阻碍。这种行为经常在基本最小长度的参数中调用。扩展证明箍猜想球对称,包括更高的曲率项,我们调查这个最小长度的论点时,重力耦合运行的能量的方式预测的渐近安全的重力。我们表明,一个黑洞的强制性形成的范围内的实验失败的论点。也没有证据证明黑洞不会形成。相反,观察者是否可以在任意小的区域内进行测量取决于UV固定点附近耦合的具体数值。我们进一步认为,当一个实验是本地化的规模远小于普朗克长度,至少有一个包围视界必须形成的实验域之外。这意味着,虽然观测者仍然能够进行局部实验,但由于周围有一个大的视界,任何信息都无法传递到无限远,因此在红外极限下仍然可以恢复与广义相对论的兼容性。
2011-01-24 gr-qc hep-th
Formation of dynamically transversely trapping surfaces and the stretched hoop conjecture
动态横向俘获面(DTTS)是光子球扩展的一个新概念,它恰当地代表了强引力区域,与俘获面有着密切的相似性。我们研究了时间对称的,共形平坦的初始数据与两个黑洞,纺锤形源,并与环形源的边缘DTTS的形成,并澄清,$\mathcal{C}\lesssim 6πGM$描述的DTTS形成的条件以及,其中$\mathcal{C}$是周长和$M$是系统的质量。这表明类似于对视界形成的环猜想的理解是可能的。进一步探索环系统,我们发现配置的边缘DTTS与环面拓扑形式内的边缘DTTS与球形拓扑,而不被隐藏的一个明显的地平线。还存在这样的配置,其中具有环面拓扑结构的边缘捕获表面在具有球形拓扑结构的边缘捕获表面内形成,显示DTTS和捕获表面之间的进一步相似性。
2020-07-07 astro-ph.GA gr-qc
Hoop Conjecture and Black Holes on a Brane
本文在单膜Randall-Sundrum方案框架下研究了束缚在膜上的圆柱形物质分布的初始重力数据。在这种情况下,引力的5维性质出现在短程引力相互作用中。我们发现,一个足够薄的物质配置导致边缘表面的形成,即使配置是无限长的。这意味着索恩提出的环猜想在膜上并不成立:即使一个质量$M$并没有被压缩成一个区域,其周长${\cal C}$在每个方向上都满足${\cal C}> 4πGM$,在兰德尔-桑德拉姆方案中也可以形成具有视界的黑洞。
2003-02-14 astro-ph gr-qc hep-ph
The Hoop Conjecture in Spherically Symmetric Spacetimes
在满足主能量条件的球对称初始数据集上,给出了由于物质集中而导致的俘获面存在的一般性充分条件。这些结果是新颖的,因为它们适用于任意类空切片,是有意义的,也就是说,他们不需要任何辅助假设,如极大值,时间对称性,或特殊的外在叶理,最重要的是,他们可以很容易地推广到非球形的情况下,一旦一个存在理论的一个修改版本的张方程的发展。此外,我们的方法也产生积极性和单调性的Misner-Sharp能量。
2009-12-17 gr-qc math-ph math.DG
Analog charged black hole formation via percolation: Exploring cosmic censorship and Hoop conjecture
该研究用经典渗流晶格模型模拟带电黑洞形成,通过标度分析和数值模拟建立其与引力坍缩的对应,并指出能量与簇尺寸指数增长才是视界形成的关键指标。
2025-05-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el gr-qc
More about Birkhoff's Invariant and Thorne's Hoop Conjecture for Horizons
最近在四维时空中对箍猜想的一个精确表述是,能量为$E$和面积为$A$的视视界的伯克霍夫不变量$β$(任何被圆扫出或叶化的最小最大长度)应该满足$β\le 4 πE$。这个猜想与宇宙审查或等周不等式一起,意味着最短非平凡闭测地线的长度$\ell$满足$\ell^2 \le πA$。我们已经测试了所有四个带电的旋转黑洞的解决方案的未规范的超引力理论的视野,并发现它们总是成立。在负宇宙学常数的存在下,以及在规范超引力下的多电荷旋转解中,它们仍然成立。令人惊讶的是,它们也适用于沉浸在磁场中的恩斯特-怀尔德静态黑洞,这是梅尔文解的渐近解。在5个时空维中,我们把$β$定义为二维环面对视界的所有扫掠的最小最大面积,并发现在所有检验的情况下,我们猜想的$ β(g) \le \frac{16 π}{3} E$一般对视视界保持安静。在偶数维时空$D=2N+2$中,我们发现,对于乘积$S^1 \times S^{D-4}$的清除,$β$从上到下被能量$E$的某个依赖于维数的倍数所限制。我们还发现,$\ell^{D-2}$从上方受视界面积$A$的某个维度相关倍数的限制。最后,我们表明,$\ell^{D-3}$是有界的,从上面的一定的维数依赖的能量的倍数,所有的Kerr-AdS黑洞。
2011-04-22 gr-qc hep-th
Bekenstein's generalized second law of thermodynamics: The role of the hoop conjecture
贝肯斯坦广义热力学第二定律(GSL)断言黑洞熵$S_{\text{BH}}=Ac^3/4\hbar G$(这里$A$是黑洞表面积)与黑洞外部区域物质和辐射场的普通熵之和永远不会减少。我们在这里重新分析一个有趣的gedanken实验,这是由贝肯斯坦设计的挑战GSL。在这个历史性的实验中,一个带有熵的盒子被放入带电的Reissner-Nordström黑洞中。为了使GSL起作用,黑洞表面积(熵)的增加必须补偿盒子熵的损失。我们表明,如果盒子可以降低到黑洞的视界,如以前在文献中假设的那样,那么对于近极值黑洞,黑洞表面积的增加(由于盒子被黑洞同化)可能变得太小,无法补偿盒子熵的损失。为了解决这个明显违反GSL,我们在这里建议使用一个广义版本的箍猜想。特别地,假设一个由质量$M$和电荷$Q$组成的物理系统形成一个黑洞,如果它的圆周半径$r_{\text{c}}$等于(或小于)相应的Reissner-Nordström黑洞半径$r_{\text{RN}}=M+\sqrt{M^2-Q^2}$,我们证明了一个新的(和更大的)视界已经形成之前,熵轴承箱到达原来的近极值黑洞的视界。这一结果,这似乎被忽视了在以前的分析的组合黑洞盒系统,确保贝肯斯坦的GSL在这个著名的gedanken实验的有效性。
2015-11-11 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Topological Appearance of Event Horizon: What Is the Topology of the Event Horizon That We Can See?
事件视界(TOEH)的拓扑通常被认为是一个球体。尽管如此,一些关于环形事件视界和事件视界碰撞的引力坍缩的数值模拟还是有报道的。考虑到事件视界(EH)的不可微性,我们看到这样的非平凡TOEH是由EH的端点集(折痕集)引起的。二维(一维)折痕集与环形EH(EH的合并)有关。此外,检查端点结构的稳定性,很明显,球形TOEH在线性扰动下是不稳定的。另一方面,基于突变理论的讨论表明,带把手的TOEH是稳定的和通用的。并讨论了TOEH与环猜想的关系。通过对Kastor-Traschen解的TOEH的讨论,表明Kastor-Traschen解是环猜想的一个很好的例子。我们进一步推测,一个非平凡的TOEH可以平滑粗糙的观察在其质量尺度。
1998-03-31 gr-qc
Cosmic censorship conjecture in a general Kerr-Newman black hole
利用一些探针,研究了一般Kerr-Newman黑洞中宇宙监督猜想的违反.结果取决于许多因素,如电荷的相对符号和探针与黑洞的旋转方向。此外,黑洞和它的电荷的角动量的比较具有令人印象深刻的效果。综合考虑这些因素,我们找到了事件视界消失的探测器角动量、能量和电荷的范围。我们发现,只有在探测器参数太大和太细的情况下,才有可能对近极值黑洞违反宇宙监督猜想。考虑到环猜想,我们看到对于具有足够多的下落粒子和场量子的一般克尔-纽曼黑洞来说,宇宙审查猜想是成立的。
2021-05-04 gr-qc
Cosmic Censorship and Weak Gravity Conjecture in the Einstein-Maxwell-dilaton theory
我们探讨宇宙审查在爱因斯坦-麦克斯韦-爱因斯坦理论以下沃尔德的思想实验摧毁一个黑洞扔在一个测试粒子。我们发现在探测极限下,黑洞上的极端带电粒子可以被特定能量的测试粒子摧毁。然而,如果包括反作用或自我强制,则审查制度得到了很好的保护。最后,我们讨论了箍猜想和弱引力猜想之间的一个有趣的联系。
2018-04-28 gr-qc hep-th
Exploring black holes as particle accelerators: hoop-radius, target particles and escaping conditions
旋转黑洞可能是天然的粒子加速器的可能性一直是激烈争论的主题。虽然对于极端克尔黑洞,似乎可以达到任意高的质心能量,但一些研究指出,理论和天体物理的论点都将严重抑制可达到的能量。在这项工作中,我们研究克尔黑洞附近的粒子碰撞,通过审查和扩展到目前为止提出的方案。最值得注意的是,我们将把重点放在最近提出的目标粒子方案上,这些方案声称即使对于史瓦西黑洞也能达到任意高的能量。通过实施箍猜想,我们表明,这些方案涉及近地平线的目标粒子在原则上能够达到,次普朗克,但仍然超高的质量质心能量的顺序$10^{23}-10^{25}$ eV的非极值克尔黑洞。此外,通过分析这种碰撞中产生的粒子的性质,我们发现光子可以逃逸到无穷远。然而,它们的能量仅为碰撞粒子能量的量级,因此相对较低,这与先前文献中关于原始Bañados-Silk-West过程得出的结论相同。这一发现指出了碰撞彭罗斯过程的一般局限性,至少对于它们的初级产物而言是如此。
2022-04-21 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
What is the Shape of a Black Hole?
简要地但肯定不是详尽地综述了四维和更高维时空中的一些最新结果和理论,如事件视界几何与动力学量(如包含黑洞的时空的总能量或质量)联系起来的箍猜想。作为一种措施的大小箍一个可以采取伯克霍夫的不变量的基础上sweepouts由圆或高维类似物或一个可以采取的长度最短的非平凡封闭测地线。还讨论了人们是否可以听到黑洞的形状,以及在多大程度上人们可以将其与体积联系起来。
2012-01-11 gr-qc hep-th math-ph
Distortion of Schwarzschild-anti-de Sitter black holes to black strings
受四维时空中具有不同拓扑宇宙学常数的黑洞存在的启发,我们研究了以质量$m$为参数的Schwarzschild-anti-de Sitter黑洞的轴对称静态解.在$m$远大于anti-de Sitter半径的近似下,得到了柱对称黑弦作为扭曲球形黑洞的特殊极限.在不违反通常的黑洞热力学和视界周长的环猜想的情况下,允许连接Schwarzschild-anti-de Sitter黑洞和黑弦的事件视界发生这样长时间的扭曲。
2005-06-25 gr-qc
Isoperimetric inequality for higher-dimensional black holes
对五维爱因斯坦方程的初始数据集进行了检验。我们发现视界的典型长度可以变得任意大,但视界的特征闭二维子流形的面积在典型质量标度之上是有界的。我们猜想$n$维空间中黑洞的等周不等式由$V_{n-2} \lesssim GM$给出,其中$V_{n-2}$表示视界的典型闭合$(n-2)$-截面的体积,$M$是典型的质量标度,而不是用环长$C$表示的$C\lesssim (GM)^{1/(n-2)}$,它只在$n=3$时成立.
2002-04-26 gr-qc
No-horizon theorem for spacetimes with spacelike G1 isometry groups
我们考虑四维时空$(M,{\mathbf g})$,它服从爱因斯坦方程${\mathbf G}={\mathbf T}$,并允许一个整体类空$G_{1}={\mathbb R}$等距群。通过降维和对约化(2+1)时空的局部分析,得到了关于${\mathbf T}$的一个充分条件,保证了$(M,{\mathbf g})$不包含视视界.给定任何具有类空平移等距的(3+1)时空,无视界条件可以很容易地检验,而不需要降维。因此,这为$G_{1}$对称时空提供了一个有用的和全面的视视界检验。我们认为,这增加了进一步的证据对箍猜想的有效性,并可能违反强宇宙审查的信号。
2003-12-30 gr-qc
Upper bound on the energies of the emitted Hawking quanta
利用Thorne的箍猜想,我们论证了从正则Schwarzschild黑洞发射的霍金量子的能量由简单的量子关系${\cal E}<{\cal E}_{\text{max}}={\hbar^{2/3}}/M^{1/3}$从上面限定。特别是,它表明,由于非线性(自引力)效应的隧道量子,更高的能量场模式被重新吸收(而不是逃逸到无穷大)的黑洞。
2018-10-22 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Exact Solutions for the Intrinsic Geometry of Black Hole Coalescence
我们用平坦空间零超曲面的共形重标度来描述多重黑洞事件视界的零几何。对于长椭球情形,我们证明了该方法再现了在黑洞迎头碰撞数值模拟中发现的一对裤子形状的视界。对于扁圆的情况下,它再现了最初的环形事件视界中发现的旋转集群崩溃的数值模拟。该方法的分析性质使得进一步的结论成为可能,例如对箍猜想的影响。从时间反演的观点出发,该方法给出了裂变白洞过去事件视界的描述,可作为外部时空演化特征的零数据。
1999-05-26 gr-qc
A maximum magnetic moment to angular momentum conjecture
猜想在理论物理学中起着核心作用,尤其是那些断言物理量的无量纲比的上限的猜想。在本文中,我们引入了一个新的这样的猜想边界的比磁矩角动量的性质。我们还讨论了一些旧的无量纲和有量纲的量在任意空间维的界限的现状。我们的新猜想是:无量纲的Schuster-Wilson-Blackett数cμ/JG^{(1/2)},其中μ是磁矩,J是角动量,在上界有一个单位阶数.我们验证了这样一个约束的带电旋转黑洞在这些理论的精确解,包括爱因斯坦-麦克斯韦理论,卡鲁扎-克莱因理论,Kerr-Sen黑洞,和所谓的STU家庭的带电旋转超引力黑洞。我们还讨论了最大张力猜想,戴森光度界,和索恩的箍猜想的现状。
2017-02-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Localised particles and fuzzy horizons: A tool for probing Quantum Black Holes
视界是广义相对论中的一个经典概念,因此当源不能被经典物理学可靠地描述时,视界就没有明确的定义。对于任何(充分)局域化的量子机械波函数,人们可以将一个视界波函数联系起来,它产生找到以源为中心的给定半径的视界的概率。然后我们可以将每个量子粒子与它是黑洞的概率联系起来,并且自然地存在最小黑洞质量,这与从箍猜想和海森堡不确定原理获得的结果一致。
2013-05-14 gr-qc hep-th
Revisit Weak Cosmic Censorship in Einstein-Maxwell-Dilaton Black Holes: Third-order Protection, Swampland Distance Conjecture, and Weak Gravity Conjectures
Chung Yuan Christian University(中原大学)
本文通过对GMG黑洞开展三阶Sorce-Wald思想实验,证实弱宇宙监督在三阶下成立,结合沼泽地距离猜想进一步强化该结论并放宽弱引力猜想的荷质比边界。
2026-08-26 gr-qc hep-th
Gravitational Instability of Exotic Compact Objects
物理表面与视界距离为普朗克距离的奇异紧凑物体受到量子引力的启发。大多数这些物体都是由经典的时空度规定义的,如玻色子星、引力星和虫洞。我们证明了这些经典天体是引力不稳定的,因为吸积的普通物质和暗物质,和引力波迫使它们坍缩成一个黑洞的Hoop猜想。为了避免坍缩,它们的表面必须与视界有一个宏观距离,否则它们必须违反零能量条件。
2019-05-21 gr-qc hep-ph hep-th
Shape of black holes
众所周知,天体由于引力而趋向于球形,旋转会产生偏离这种球形的偏差。我们讨论了什么是已知的和预期的形状黑洞的视野,从他们的形成到他们的最终,稳定的状态。我们提出的一些最近的结果表明,黑洞旋转确实表现在扩大其中心区域,限制其整体形状,并强制其整个几何接近极端克尔视界几何在几乎最大的旋转速度。结果只与视界面积和角动量有关。特别是,它们完全独立于周围时空的几何形状和满足强能量条件的物质的存在。我们还讨论了这个结果与Hoop猜想的关系。
2015-03-10 gr-qc
On the Bartnik mass of apparent horizons
在本文中,我们刻画了渐近平坦时空中的表观视界(最外边缘外捕获面)的内在几何,即两个球面上的黎曼度量。此外,我们还确定了包含这种视视界的时空的最小ADM质量。结果可以方便地用Bartnik在1989年引入的准局部质量表示。霍金质量通过彭罗斯关于时间对称切片的猜想为巴特尼克的准定域质量提供了一个下界,该猜想在1997年由Huisken和Ilmanen证明,并在1999年由Bray全面证明。我们计算Bartnik的质量为所有非退化的视视界,并表明,它与霍金质量相吻合。作为推论,我们反驳了一个猜想,由于吉本斯在索恩的箍猜想的精神,并构建了一个新的大型类的例子,明显的地平线与积分的负部分的高斯曲率任意大。
2015-08-25 gr-qc math.DG
Collapsing perfect fluid in self-similar five dimensional space-time and cosmic censorship
研究了五维时空中自相似绝热理想流体的引力坍缩中裸奇点的产生和性质。裸奇点在Tipler意义下是强引力的,因而违反了宇宙监督猜想。
2014-09-29 gr-qc
On the shape of rotating black-holes
我们给出了一个彻底的描述形状的旋转轴对称稳定黑洞(表观)视界适用于动态或静态制度。它被发现,旋转表现在扩大其中心区域(旋转增厚),限制其整体形状的范围内,一个给定的面积A和角动量J(非零)的稳定孔形成一个precompact家庭(旋转稳定),并强制其整个几何形状接近极端克尔视界几何在几乎最大的旋转速度(强制成形)。结果,这是基于稳定性不等式,只取决于A和J。特别是,他们是完全独立的周围的几何形状的时空和存在的物质满足强能量条件。给出了子午线长度L与最大轴对称圆长度R之间的一组完整的关系式。我们还提供了具体的估计之间的距离的几何视界和极端克尔,仅在A和J.除了它自己的利益,工作有应用的箍猜想制定的Gibbons的Birkhoff不变量,贝肯斯坦-霍德熵界和研究的紧凑性类的固定黑洞时空。
2013-11-20 gr-qc
Thermodynamics of noncommutative high-dimensional AdS black holes with non-Gaussian smeared matter distributions
考虑非高斯涂抹物质分布,研究了非对易高维Schwarzschild-Tangherlini反德西特黑洞的热力学行为,得到了极端黑洞存在的条件.我们指出,高斯涂抹物质分布是非高斯涂抹物质分布的一种特殊情况,由于环猜想,它不适用于6维及更高维的黑洞.特别地,详细地分析了相变。同时指出,对于Hawking温度在一定范围内的非对易黑洞,Maxwell等面积定律成立,而对于Hawking温度在一定范围外的非对易黑洞,Maxwell等面积定律失效.
2016-04-11 gr-qc hep-th
Scalar field spacetimes and the AdS/CFT conjecture
我们描述了一类渐近AdS标量场时空,并利用共形项和反项公式计算了三维、四维和五维时空中相应的守恒电荷.在每种情况下,与溶液相关的能量与$\sqrt{M^2 - k^2}$成比例,其中$M$是常数,$k$是标量电荷。在5个时空维度中,反项规定给出了额外的真空(卡西米尔)能量,这与在AdS/CFT对应中发现的一致。我们发现了一个令人惊讶的简并性:“极端”标量场解$M=k$的能量等于纯AdS的能量。这一结果进行了讨论,在光的AdS/CFT猜想。
2001-07-09 gr-qc hep-th
Upper bound on the center-of-mass energy of the collisional Penrose process
以下有趣的工作Bañados,丝绸,和西方[物理学。{ \bf 103},111102(2009)],在物理学文献中反复陈述,在最大旋转黑洞时空中的两个碰撞粒子的质心能量${\cal E}_{\text{c.m}}$可以无限增长。为了让这种极端的情况发生,粒子必须在黑洞视界发生碰撞。在本文中,我们表明,索恩著名的箍猜想排除了这种极端的情况下发生在现实的黑洞时空。特别是,它表明,一个新的(和更大的)视界形成{ \it之前}的下落粒子到达原来的黑洞的视界。因此,碰撞彭罗斯过程的质心能量是由简单的标度关系${\cal E}^{\text{max}}_{\text{c.m}}/2μ\propto(M/μ)^{1/4}$从上到下的{ \it有界},其中$M$和$μ$分别是中心黑洞的质量和碰撞粒子的固有质量。
2016-09-21 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Violation of cosmic censorship in the gravitational collapse of a dust cloud in five dimension
本文分析了具有坍缩非均匀尘埃云的五维球对称时空中的零测地线方程。利用一种新的方法,证明了由中心奇性产生的零测地线方程在光滑初始分布下解的存在性和不存在性。此外,我们还证明了零测地线在一定情况下可以扩展到零无穷大,这意味着违反了宇宙监督猜想。
2016-07-10 gr-qc hep-th
Catalytic Creation of Bubble Universe Induced by Quintessence in Five Dimensions
我们研究了在五维时空中,在五种不同的介质中,在五种不同的介质中,由五种不同的介质所催化的气泡成核。我们特别关注亚稳态Minkowski真空到反de Sitter真空的衰变,并研究了实现四维膨胀宇宙的泡的动力学。我们还讨论了trans-Planckian审查猜想,并对催化的参数空间施加了约束。作为这个模型的一个应用,我们提出了一个膨胀机制和暗能量的起源在五维精粹的背景下。
2020-11-15 gr-qc hep-th
Black-hole production from ultrarelativistic collisions
确定黑洞产生的条件是广义相对论长期存在的基本问题。利用数值模拟方法研究了自引力流体天体碰撞到超相对论速度时黑洞的形成条件。扩展以前的工作,我们表明,碰撞的特点是由I型临界行为,与黑洞被生产的质量高于临界值,M_c,和一个部分绑定对象的质量低于临界之一。更重要的是,我们首次证明了临界质量随初始有效洛伦兹因子<γ>的变化遵循M_c ~ K <γ>^{-1.0}的简单标度,从而表明在发散的洛伦兹因子的极限中产生了质量无限小的黑洞.此外,因为缩放也存在于初始恒星的紧凑性,我们提供了一个条件,黑洞形成的箍猜想的精神。
2012-11-29 astro-ph.HE gr-qc hep-th