The local and global geometrical aspects of the twin paradox in static spacetimes: II. Reissner--Nordström and ultrastatic metrics
这是一篇关于静态球对称时空的类时测地线结构的连续论文。首先，我们表明，对于一个稳定的圆形轨道（如果它存在），在任何这些时空中，所有无限小地接近它的类时测地线与一般测地线偏差向量的帮助下构建有相同的长度之间的一对共轭点。在Reissner-Nordström黑洞度规中，我们明确地找到了径向测地线上的Jacobi场，并证明了它们是外视界外任何一对点之间的局部（和全局）极大曲线。若R-N度量中的径向测地线与圆测地线有公共端点，则径向测地线较长。如果一个静态球对称时空是超静态的，它的引力场不会对一个可能保持静止的自由粒子施加力;运动中的自由粒子具有恒定的速度（在这个意义上，运动是均匀的），它的总能量总是超过静止能量，即。e.~它没有引力能。此前，人们只知道全球Barriola-Vilenkin磁单极不存在引力。在时空中，我们明确地发现所有的类时测地线，雅可比场，他们和条件下，一般测地线可能有共枕点。
2014-04-23 gr-qc
The Firewall Paradox
在这个MSC。在这篇论文中，我们试图对防火墙悖论及其解决方案进行概述。在介绍了弯曲时空中量子场论的一些基本概念（如霍金辐射）之后，我们介绍了这个悖论。它产生于应用的原则，其中每一个被认为或假设是正确的：1）酉黑洞蒸发，2）有效的量子场论在弯曲的时空，3）一个措施的数量黑洞量子态，4）爱因斯坦的等效原理。然后，我们提出了各种方法，存在于文献中的悖论的解决方案。
2017-02-02 gr-qc
The Spacetime View of the Information Paradox
在半经典引力中，黑洞蒸发的最终状态不能用纯态来描述。然而，我们指出，该系统可以用广义纯态来描述，它不是定义在三维超曲面上，而是定义在描述整个宇宙的四维时空上。与传统的量子态不同，这种广义态将时间与空间放在同等的地位，这使得它非常适合于量子和相对论的系统。特别是，这种广义状态包含一种编码在未来和过去之间的相关性中的新型信息，这避免了黑洞信息悖论。
2011-12-14 gr-qc hep-th
A note on the black hole information paradox in de Sitter spacetimes
稳定或准稳定的普朗克质量黑洞残余物作为黑洞信息悖论的解决方案的可能性通常被认为是现象学上不可接受的：因为我们必须期望每个可能的初始状态都有一个黑洞残余物，残余物的数量应该是无限的。这将导致在任何物理过程中产生残余对，其总可用能量大致超过普朗克质量，而不是微不足道的证据。在这篇笔记中，我指出，我们宇宙中的残余物的数量可能是有限的，至少如果宇宙学常数的值是正的，正如目前的观测数据所表明的那样。然而，我们并不清楚，在现象学上是否允许存在数量巨大但数量有限的状态。
2009-04-07 gr-qc hep-th
The twin paradox in the vicinity of rotating black holes
研究旋转黑洞附近双生子佯谬，通过基于残差图和优化的数值框架识别轨迹，发现固有时与方位距离、加速度负相关，经数值雅可比场分析得出特定测地线无共轭点，为初学者提供理解广义相对论概念的可视化工具。
2026-07-09 gr-qc
Quantum fluctuating CGHS geometries and the information paradox
本文研究了由Callan-Giddings-Harvey-Strominger（CGHS）提出的二维量子零壳层产生的量子时空中的霍金辐射。量子时空是经典几何的叠加，坍缩壳的位置和动量具有不确定性。计算了霍金辐射谱，揭示了有限时间的非热行为以及对壳的物理自由度的依赖性。当我们到达$i^+$时，霍金辐射对坍缩壳层的依赖性在晚时间近似中变得无关紧要，因为辐射的温度完全取决于宇宙学常数。然而，我们认为，如果我们在$\mathcal{I_R^+}$进行测量，考虑到反反应效应，可以从霍金辐射中读取塌陷壳的量子态的信息。
2018-09-27 gr-qc
Correlation Dynamics of Quantum Fields and Black Hole Information Paradox
近年来，基于量子开放系统概念和影响泛函形式主义的粒子、场和时空的统计力学描述被引入。它完整地再现了弯曲时空中量子场的理论，并包含了对它们的统计特性的微观描述，如噪声、涨落、退相干和耗散。这个新的框架允许人们探索半经典和量子引力体系之间界面处时空的量子统计性质，以及早期宇宙和黑洞中重要的非平衡过程，如粒子产生、熵产生、星系形成、霍金辐射、引力坍缩、反反应以及黑洞的终态和信息丢失问题。本文对量子场的关联动力学理论进行了综述，并描述了这种概念性的理论方案与近红外极限的标度行为如何揭示黑洞的信息悖论。
1995-11-28 gr-qc hep-th
Black Hole: The Interior Spacetime
信息损失悖论经常从观察者的角度来讨论，他们呆在黑洞之外。然而，黑洞的内部时空可能相当不平凡。我们讨论了有关黑洞的体积，以及它是否在信息存储中发挥任何作用的开放问题。我们还强调了解决黑洞奇点的重要性，如果要解决的信息丢失悖论。
2016-02-13 gr-qc hep-th
The twin paradox in a cosmological context
最近Abramowicz和Bajtlik [ArXiv：0905.2428（2009）]研究了史瓦西时空中的孪生子佯谬。考虑到圆周运动，他们证明了具有非零4-加速度的双胞胎在团聚时比他的兄弟年长，并认为在渐近闵可夫斯基空间中存在一个绝对的静止标准，以确定哪个双胞胎在团聚时最年长。在这里，我们证明了史瓦西时空中的垂直运动的结果是相反的：具有非零4-加速度的孪生子更年轻。我们还推导出一个新的相对论时间效应的存在，即有一个时间膨胀或增加的时间与时钟在旋转框架移动。这实际上是时钟速度的一阶效应，如果Abramowicz和Bajtlik提出的情况是从双胞胎之一的旋转静止框架描述的，则必须考虑到这一点。我们的分析表明，这种效应具有马赫性质，因为框架的旋转状态取决于宇宙物质的运动，这是由于它引起的惯性拖曳。我们认为，一个一致的制定和解决的孪生子悖论利用广义相对论原理，并需要引进一个扩展的闵可夫斯基时空模型。在扩展模型中，闵可夫斯基时空被提供了一个半径等于其史瓦西半径的物质宇宙壳，因此壳内存在完美的惯性拖曳。
2011-09-20 astro-ph.CO gr-qc
The Hawking paradox and the Bekenstein resolution in higher-dimensional spacetimes
多年来，黑洞信息之谜吸引了物理学家和数学家的极大关注。解决信息悖论的最有趣的建议之一是贝肯斯坦提出的，他强调了这样一个事实，即半经典黑洞发射光谱的低能部分部分被围绕黑洞的曲率势所阻挡。正如贝肯斯坦明确指出的那样，这一事实意味着（3+1）维黑洞的灰体发射光谱的熵比完全热黑体发射体的相应辐射光谱小得多。贝肯斯坦利用量子信息理论的标准思想，证明了从原理上讲，由（3+1）维史瓦西黑洞发射的经过过滤的霍金辐射可能携带着大量的信息，这些信息被怀疑已经丢失。检验贝肯斯坦提出的“信息泄漏”方案的普遍有效性是一件很有实际意义的事情，它可能是霍金信息之谜的一个解决方案。本文分析了高维黑洞的半经典熵发射性质。特别是，我们提供的证据表明，在大$D\gg1$制度的$(D+1)$维史瓦西黑洞的特征霍金量子几乎不受黑洞视界外的时空曲率。这一事实意味着，在大$D$体系中，霍金黑洞的辐射光谱几乎是纯热的，因此表明发射的量子不能携带解决信息悖论所需的信息量。因此，我们的分析表明，Bekenstein提出的优雅的信息泄漏场景不能为有趣的霍金信息悖论提供一个通用的解决方案。
2018-11-06 astro-ph.HE gr-qc hep-th
An Information Paradox and Its Resolution in de Sitter Holography
我们制定了一个版本的德西特时空中的信息悖论，并表明，它是解决的纠缠岛的出现在DS/dS对应的背景下，特别是，纠缠熵的一个子区域服从时间依赖的页面曲线。我们的构造在一般的时空维度中起作用，并保持引力子无质量。我们用双全息术解释了由此产生的纠缠熵的行为。它表明微观自由度的空间分布依赖于描述，就像黑洞的情况一样。在静态（远距离）描述的德西特（黑洞）时空中，这些自由度代表与吉布斯-霍金（贝肯斯坦-霍金）熵相关的微观状态，并局限于视界。另一方面，在由解析延拓的量子模拟得到的本质上是半经典的全局（有效双侧）描述中，它们均匀分布在唯一的半经典de Sitter（黑洞）真空态中.
2021-03-25 gr-qc hep-ph hep-th
The Gibbs paradox, the Landauer principle and the irreversibility associated with tilted observers
众所周知，在广义相对论的背景下，某些时空，当由同运动的观测者的全等描述时，可能存在于一个完美（非耗散）流体的分布中，而由“倾斜”（洛伦兹增强）的观测者的全等看到的相同时空，可能表现出耗散过程的存在。正如我们将看到的，熵产生过程的出现与熵对观察者的特定一致性的紧密依赖有关。吉布斯悖论很好地说明了这一事实。这种耗散过程的出现，正如朗道原理所要求的那样，是必要的，为了擦除由同向运动的观察者存储的不同数量的信息，相对于倾斜的观察者。
2017-03-11 astro-ph.CO gr-qc physics.class-ph
The Tune of Love and the Nature(ness) of Spacetime
黑洞信息佯谬是物理学中最突出的难题之一。我认为这里还有另一个黑洞困境，根据最近先进的LIGO直接探测到的引力波，揭示了一个新的窗口，以探测时空的性质在即将到来的“精确引力”时代。'
2016-06-28 gr-qc hep-th
Time, Topology and the Twin Paradox
孪生子悖论是与爱因斯坦相对论相关的最著名的思想实验。一名宇航员乘坐高速火箭进入太空，回到家后发现他比留在地球上的双胞胎还年轻。这个结果似乎令人困惑，因为情况似乎是对称的，因为居家双胞胎可以被认为是相对于旅行者完成了旅行。因此，它被称为“悖论”。事实上，在无限平坦空间的狭义相对论中，并不存在矛盾，表观佯谬有一个简单的解决方案。在广义相对论（处理引力场和弯曲时空）中，或者在超球面或多连通有限空间等紧凑空间中，悖论更为复杂，但它的解决提供了关于时空结构和惯性参考系之间等效性的限制的新见解。
2009-10-30 gr-qc physics.class-ph
Information paradox and island of covariant black holes in LQG
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University（中山大学物理学院）；School of Physics and Optoelectronics, South China University of Technology（华南理工大学物理与光电学院）
基于环量子引力的四维协变黑洞研究，通过两种解决方案探讨信息悖论，发现LQG参数影响蒸发速率和熵增长，揭示黑洞可能的残余或白洞转变。
2026-03-07 gr-qc
Islands in Flat-Space Cosmology
平坦空间宇宙学（Flat-space cosmologies，简称FSC）是不含宇宙学常数的三维引力理论的解。位于时空类时奇点附近的探测器可以吸收在视界附近产生的霍金模。这个过程的继续将最终导致辐射的熵大于FSC的熵，这导致了信息悖论。在本文中，我们解决这个悖论的FSC使用岛屿的建议。要做到这一点，我们耦合一个辅助的平浴系统，这个时空在类时奇点，使霍金模式被允许进入浴缸和辐射熵可以测量在其渐近区域的重力也很弱。我们发现，增加岛屿地区，接受合作伙伴的霍金模式导致辐射熵遵循Page曲线，从而导致解决信息悖论。此外，我们还设计了一个量子隐形传态协议，通过该协议可以实现对孤岛信息的提取。
2022-01-11 gr-qc hep-th
The Higgs field and the resolution of the Cosmological Constant Paradox in the Weyl geometrical Universe
轻子的标准电弱理论和时空外尔变换的共形群是广义相对论的共形协变标量张量理论的核心，该理论旨在解决现代物理学中最有趣的谜团：宇宙学常数悖论（以下简称：λ悖论）。自发对称性破缺过程中的希格斯机制通过有效势V（eff）提供了基本粒子的某些相关性质与宇宙的暗能量含量之间的形式联系。外尔几何的不可积应用导致普罗卡方程占矢量介子的动力学提出作为暗物质的最佳候选人。本文根据普朗克任务的最新实验数据，估算了宇宙中的平均真空能量密度和“宇宙学常数“。对所有的指数暴胀势都得到了悖论的解，并与实验结果相一致。理论结果：Lambda=6| V（eff）|表明，悖论是由两个大的抵消功能的标量场有助于V（eff）之间的代数失配。讨论了宇宙的临界稳定性。
2018-02-26 gr-qc hep-th
What does the information paradox say about the universe?
在弦论中，黑洞信息悖论通过对黑洞图像的根本改变而得到解决：黑洞微观态是视界大小的量子引力物体，被称为“模糊球”，而不是具有中心奇点的真空区域。因果关系的要求意味着量子引力波函数$Ψ$有一个在半经典图像中不存在的重要组成部分：虚模糊球。大质量的$M$模糊球会抑制它们的虚拟波动，但这种抑制被大量的-- $Exp[S_{bek}(M)]$ --可能的模糊球所补偿。这些毛绒球是扩展的抗压物体。当视界即将形成时，这些物体在真空波泛函中的存在改变了坍缩的物理学;这解决了信息悖论。我们认为，这些虚拟的模糊球也抵制时空的弯曲，因此抵消了由局部量子场的真空能量产生的大宇宙学常数。假设Birkoff定理是首阶的，我们可以将黑洞的信息问题映射为宇宙学中的一个问题。使用虚拟的模糊球组件的波泛函，我们给出了一个定性的图片的演变$Ψ$这是一致的要求所提出的信息悖论。
2018-12-31 gr-qc hep-th
The Nature and Origin of Time-asymmetric Spacetime Structures
时间非对称时空结构，特别是那些代表黑洞和宇宙膨胀的时空结构，与其他时间箭头密切相关，如第二定律和辐射延迟。量子箭的性质，通常归因于波函数的坍缩，是必不可少的，特别是为了理解讨论得很多的“黑洞信息损失悖论”。然而，这种悖论呈现出一种新的形式，并且可以通过一种前后一致的因果关系处理方法来避免，这种因果关系处理方法可能能够避免视界和奇点。- 一个“主箭头”，它结合了所有的时间箭头，不需要与正式的时间参数，用于制定动态作为一系列的全球性的状态（配置或希尔伯特空间的轨迹）的方向确定。如果宇宙膨胀参数被正式扩展到未来的收缩时代或负的“大爆炸前”值，它甚至可能改变相对于基本物理时钟的方向，如宇宙膨胀参数。
2017-11-21 gr-qc hep-th quant-ph
Electrodynamics on Cosmological Scales
麦克斯韦方程组不能描述一个均匀的、各向同性的、具有均匀分布的净电荷的宇宙，因为在这样的宇宙中，电磁场张量必须处处为零。对于具有非零净电荷的封闭宇宙，无论时空对称性和电荷分布如何，麦克斯韦方程组总是不成立。这两个悖论表明，麦克斯韦方程组需要修改，以适用于整个宇宙。我们考虑了两类修正的麦克斯韦方程组，它们都能解决这个悖论。一个是包含光子质量项的Proca型方程。这种电磁场方程可以自然地从自发对称性破缺和量子场论中的希格斯机制中产生，其中光子通过吃掉无质量的戈德斯通玻色子获得质量。然而，当对称性恢复时，光子失去了它们的质量，悖论再次出现。另一类修正的麦克斯韦方程组，在我们看来更有吸引力，它包含一个电磁势矢量与时空曲率张量耦合的项。这类电磁场方程没有引入新的维度参数，并返回到平坦或里奇平坦时空中的麦克斯韦方程。我们表明，曲率耦合项可以自然地产生的模糊性，在扩展麦克斯韦方程组从一个平坦的时空，弯曲的时空通过最小替换规则。研究了修正的麦克斯韦方程组的一些结果。结果表明，在合理的参数下，修正不影响已有的实验和观测。然而，具有曲率耦合项的场方程可以在质量密度高或电磁辐射的重力在动力学中起主导作用的天体物理环境中检验，例如，中子星和早期宇宙的内部。
2016-02-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Black Holes, Information Loss and the Measurement Problem
信息丢失悖论通常被认为是既定物理学的不可避免的结果。然而，为了使一个真正的悖论随之而来，不平凡的假设，例如，时空上的量子效应是必要的。在这项工作中，我们将明确这些额外的，投机性的假设。我们还将绘制一张解决这一问题的可行路线图，突出强调每种选择所要求的往往被忽视的承诺。特别是，我们将展示黑洞之间的强联系，信息损失的问题和测量问题。
2016-07-05 gr-qc quant-ph
Closed Universes With Black Holes But No Event Horizons As a Solution to the Black Hole Information Problem
我们证明了黑洞蒸发中的信息佯谬有可能经典地解决。使用标准的交界条件，我们附加一般封闭的球对称尘埃度规的时空满足所有标准的能量条件，但有一个单一的点未来的c-边界。最终的欧米茄点时空，没有事件视界，但是有黑洞类型的捕获面，因此有黑洞。但由于没有事件视界，信息最终会从黑洞中逃逸。我们表明，一个标量的quintessence字段与适当的指数潜力附近的最终奇点会引起一个欧米茄点最终奇点。
2000-03-20 gr-qc
Eternal Inflation, Global Time Cutoff Measures, and a Probability Paradox
在永恒膨胀的宇宙中，概率的定义需要一个尺度来调节无限大的时空体积，而当前的许多文献都使用全局时间截止来实现这一目的。这样的措施已被发现导致自相矛盾的行为，最近布索，Freivogel，Leichenauer和Rosenhaus认为，在合理的假设下，对这些措施的唯一一致的解释是，时间必须在截止点结束。在这里，我们认为，有一个替代的，一致的制定这样的措施，其中时间延伸到无穷大。我们的公式从无限多元宇宙的数学模型开始，它可以在不使用测量的情况下构建。服从概率测度的所有标准要求的概率可以由数学极限来定义。然而，它们有一个特殊的特征，我们称之为时间延迟偏差：如果一个实验的结果是以一个依赖于结果的时间延迟报告的，那么报告的观察结果将偏向于更短的时间延迟。我们展示了如何在这种解释的措施可以解决的悖论。
2011-08-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spacetime topology change and black hole information
由于黑洞坍缩而导致的拓扑变化--一个断开的婴儿宇宙的产生--可能解决信息丢失悖论。从早期的柯西曲面到包含一片不连通区域的最终曲面的演化可以是幺正的，并且与传统的量子力学相一致。我们讨论了集群分解的问题，表明任何违反可能是不可观察的小。拓扑变化类似于黑洞遗迹的情形，只需要假设量子引力在普朗克体系中的行为。它不需要非定域性或任何低能物理的修改。
2006-11-09 gr-qc hep-ph hep-th
A self-consistency check for unitary propagation of Hawking quanta
黑洞信息佯谬假设弯曲时空中的量子场论可以提供从近视界模到渐近霍金量子的幺正传播。我们提出了一种自一致性检验方法，而不是用量子量子引力效应来修正这种假设。我们建立了一个类比费曼的双缝实验的分析。费曼证明，当干涉图样投射到无限远的屏幕上时，干涉粒子的幺正传播，即忽略与双缝的纠缠，成为一个任意可靠的假设。我们讨论了弯曲时空中量子场论的类似自洽性检验。我们将其应用于霍金量子的传播，并测试在大黑洞的极限下，忽略与几何的纠缠是否也变得任意可靠。我们提出了奇怪的结果，提出一个否定的答案，我们讨论如何这种损失的naQFT的幺正性可能与基于软毛记忆效应的悖论的解决方案有关。
2017-01-17 gr-qc hep-th quant-ph
Island of acoustic black hole in Schwarzschild spacetime
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-Sen University（中山大学物理学院）
研究声黑洞中的类信息悖论，通过岛屿公式计算非极值和极值情况下的类霍金辐射纠缠熵，验证类引力系统的单位arity。
2025-12-12 gr-qc hep-th
On Constructing Baby Universes and Black Holes
创造时空的视野进行了讨论，重点是婴儿宇宙和黑洞的例子。在这两种情况下，量子理论和广义相对论都有复杂的相互作用，导致了宇宙未来的后果和信息丢失悖论，并加深了对量子引力的理解。
2007-05-15 astro-ph gr-qc hep-th
Disturbing Implications of a Cosmological Constant
在本文中，我们考虑的宇宙学常数的宇宙演化的影响，在一组假设的全息和视界互补原则的动机。我们讨论了这个框架所需要的时空的“因果补丁”描述，并提出了一些简单的宇宙学的例子。我们认为，这些假设不可避免地导致非常深刻的悖论，这似乎需要我们通常的假设进行重大修订。
2002-11-14 astro-ph gr-qc hep-th
Physical Theories, Eternal Inflation, and Quantum Universe
我们提出了一个框架，在这个框架中，根据量子力学的原理，在一个永恒膨胀的多元宇宙中得到了定义明确的预测。我们表明，整个多元宇宙是纯粹从一个单一的“观察者”的观点来描述的，他将世界描述为一个量子态，定义在他/她过去的光锥上，由（拉伸的）表观视界所限定。我们发现，量子力学在调节无穷大中起着至关重要的作用。这个框架是“规范不变的”，也就是说，预言不依赖于时空如何被参数化，而这在量子引力理论中应该是这样的。我们的框架提供了一个完全统一的处理量子测量过程和多元宇宙。我们的结论是，永远膨胀的多元宇宙和量子力学中的许多世界是相同的。其他重要的影响包括：整体时空可以被视为一个衍生概念;多重宇宙是世界松弛到超对称闵可夫斯基态时的瞬态现象。我们还提出了一个理论的“初始条件”的多元宇宙。通过将我们的框架外推到极端，我们得到了这样一幅图景：整个多元宇宙是静止的、分形的“巨多元宇宙”中的一个波动，在这个波动中，发生了无限序列的多元宇宙产生。这里讨论的框架不受问题/悖论的困扰，这些问题/悖论超越了之前提出的其他措施，例如大脑悖论，玻尔兹曼大脑问题，以及一个特殊的时间“结束”。
2011-04-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
