P.d.e.'s which imply the Penrose conjecture
在本文中,我们展示了如何减少彭罗斯猜想已知的黎曼彭罗斯不等式的情况下,只要某些几何动机方程组可以解决。因此,这些特殊方程组是否具有一般存在性理论是一个重要的开放问题。在我们的方法的关键工具是推导出一个新的身份,我们称之为广义Schoen-Yau身份,这是独立的利益。利用广义Jang方程,我们提出了柯西数据到相应的静态时空的正则嵌入。此外,我们的技术提出了一个更一般的彭罗斯猜想和广义概念的明显的地平线和困面,这也是独立的利益。
2009-05-15 gr-qc math-ph math.DG
Hawking radiation may violate the Penrose cosmic censorship conjecture
分析了Reissner-Nordström黑洞的Hawking蒸发过程。结果表明,带电黑洞发射的特征辐射量子可以使近极值黑洞时空变为无水平裸奇点。本文的分析揭示了黑洞的半经典霍金蒸发过程可能违反彭罗斯宇宙监督猜想的有趣可能性。
2021-02-10 astro-ph.HE gr-qc hep-th
A quasi-local Penrose inequality for the quasi-local energy with static references
正质量定理是广义相对论的基本结果之一。它指出,假设主导能量条件,渐近平坦时空的总质量是非负的。彭罗斯不等式通过黑洞的面积提供了质量的下界,并且与广义相对论中的宇宙审查猜想密切相关。在文献[14]中,Lu和Miao证明了Schwarzschild流形中关于拟局部能量的一个拟局部Penrose不等式。本文证明了在任意球对称静态时空中关于参照的拟局域能量的一个拟局域Penrose不等式。
2018-10-24 gr-qc math.DG
On the Riemannian Penrose inequality with charge and the cosmic censorship conjecture
我们注意到一个面积电荷不等式最初是由于吉本斯:如果最外层的地平线$S$在一个渐近平坦的电真空初始数据集是连接的,那么$|q|\leq r$,其中$q$是总电荷和$r=\sqrt{A/4π}$是面积半径的$S$。这个不等式的一个结果是,对于连通的黑洞,下面的面积下界成立:$r\geq m-\sqrt{m^2-q^2}$。结合上界$r\leq m + \sqrt{m^2-q^2}$,这意味着黎曼彭罗斯不等式的自然推广:$m\geq 1/2(r+q^2/r)$。
2013-07-02 gr-qc math-ph math.DG
On a Penrose Inequality with Charge
构造了一个满足不等式m - 1/2(R + Q^2/R)< 0的时间对称渐近平坦Einstein-Maxwell方程组的初始数据集,其中m是总质量,R=sqrt(A/4)是最外层的面积半径,Q是总电荷.这就产生了一个反例,将彭罗斯不等式自然扩张到带电黑洞。
2005-02-16 gr-qc math.DG
Kullback-Leibler entropy and Penrose conjecture in the Lemaitre-Tolman-Bondi model
我们的宇宙拥有各种各样的大尺度结构,从空洞到星系团,所以找到一些简单合理的度量来描述宇宙中的不均匀性是很有趣的。为此,我们探索了两种不同的方法:Kullback-Leibler熵和Weyl曲率张量。这两个量表征了物质的实际分布与未扰动背景的偏差。我们在尘埃宇宙中的球对称Lemaitre-Tolman-Bondi模型中计算了这两个测度。精确和微扰计算,我们观察到,这两个措施是成比例的二阶。
2015-03-17 gr-qc
Does gravity induce wavefunction collapse? An examination of Penrose's conjecture
彭罗斯认为,量子力学的叠加原理和广义相对论的广义协变性原理之间的根本冲突导致了波函数坍缩的存在,例如,两种不同时空几何的量子叠加会由于叠加的时间平移算符的不确定性而坍缩到其中一种。本文认为彭罗斯关于引力在波函数坍缩中的作用的猜想是值得商榷的。首先,冲突的确切性质是什么以及如何解决冲突仍然是一个有争议的问题;其次,彭罗斯的类比论证太弱,无法在波函数坍缩和他所理解的冲突之间建立必要的联系。第三,这种冲突并不必然导致波函数坍缩。因为不同时空几何叠加的冲突或不明确性问题也需要在叠加坍缩完成之前解决,一旦冲突解决,波函数坍缩将失去与冲突相关的物理基础。此外,我们认为,彭罗斯的建议的崩溃时间公式和首选的基础也是有问题的。
2013-05-09 gr-qc quant-ph
A numerical study of Penrose-like inequalities in a family of axially symmetric initial data
我们目前对黑洞引力坍缩的描述依赖于两个假设:i)由此产生的奇点隐藏在事件视界后面--弱宇宙审查猜想--ii)时空最终会稳定下来,进入一个稳态。在这种情况下,包含视视界的最小面积由ADM总质量的平方所限定(彭罗斯不等式猜想)。根据Dain等人2002年的研究,我们用数值方法构造了一个或几个边缘捕获面的轴对称初始数据族。对这些数据讨论了Penrose和相关的几何不等式。作为一个副产品,它示出了如何彭罗斯不等式可以用作一个明显的地平线探测器数值例程的诊断。
2007-12-11 gr-qc
Spherically symmetric counter examples to the Penrose inequality and the positive mass theorem under the assumption of the weak energy condition
本文构造了满足弱能量条件且违反Penrose不等式和正质量定理的球对称渐近平坦初始数据集反例,揭示了弱能量条件下相关定理的局限性。
2022-07-20 gr-qc math-ph math.MP
A localized spacetime Penrose inequality and horizon detection with quasi-local mass
对于一类可容许的光滑紧致边界初值集,证明了边界的Wang/Liu-Yau拟局部质量与区域Jang图中严格极小壳的Hawking质量的比较定理.利用这一点,我们证明了一个准本地彭罗斯不等式,涉及这些准本地质量的边界和区域的最外边缘外捕获表面(MOTS)的域或区域内的Jang图最小化极小曲面。此外,我们得到了充分条件的(不)存在的MOTS在一个域中,在民间传说箍猜想的精神。
2021-09-24 gr-qc math.DG
A proof of the Geroch-Horowitz-Penrose formulation of the strong cosmic censor conjecture motivated by computability theory
在本文中,我们提出了一个数学版本的强宇宙审查猜想归因于Geroch-Horowitz和彭罗斯,但明确制定的沃尔德的证明。证明是基于未来不可扩展的因果曲线的因果过去的事件在未来柯西视界在一个非全局双曲时空的存在。通过研究显式非全局双曲时空,我们发现,在多个物理相关解的情况下,这些未来不可扩展的曲线实际上具有无限长度。通过这种方式,我们认识到渐近平坦或反德西特,物理相关的可扩展时空和所谓的Malament-Hogarth时空之间的密切关系,在最近的研究中发挥了核心作用的理论“引力计算机”。这促使我们展示出一个更尖锐,更几何公式的强宇宙审查猜想,即“所有物理相关的,渐近平坦或反德西特,但非全球双曲时空是Malament-Hogarth的”。我们的观察可能表明,强宇宙审查情景与丘奇-图灵命题之间存在着一种自然但隐藏的联系,揭示了两种命题之下意想不到的概念深度。
2021-12-13 cs.CC gr-qc
The Penrose inequality and apparent horizons
球对称时空具有一个渐近平坦的初始数据集,满足主能量条件,并且在这个初始数据集上有$M<\sqrt{A/16π}$,其中M是总质量(ADM),A是视视界面积。这为彭罗斯不等式的一个常见版本提供了一个反例,尽管它与“真正的”彭罗斯不等式并不矛盾。
2005-01-05 gr-qc
A proof of the strong cosmic censorship conjecture
彭罗斯强宇宙监督猜想认为动态形成的黑洞内部的柯西视界对于落入黑洞的残余物质场是不稳定的。这个猜想在物理上的重要性源于这样一个事实,即它为广义相对论成为一个真正决定论的引力理论提供了一个必要条件。确定彭罗斯猜想在非渐近平坦黑洞时空中的命运一直是近年来激烈研究工作的焦点。在本论文中,我们提供了一个非常紧凑的证明,这是基于贝肯斯坦的广义热力学第二定律,有趣的彭罗斯猜想在物理现实(动态形成)弯曲黑洞时空的有效性。
2020-12-02 astro-ph.HE gr-qc hep-th
When null energy condition meets ADM mass
利用零能条件对ADM质量$M$的下界给出了一个猜想.该猜想包含一个Penrose不等式$3M\geqκ\mathcal{A}/(4π)+\sqrt{\mathcal{A}/4π}$和一个Penrose不等式$ 2M\geq\sqrt{\mathcal{A}/{4π}}$,其中$\mathcal{A}$表示事件视界面积,$κ$表示表面引力.通过引入零能量条件,证明了静态球对称情形下的猜想和球对称动力学时空中的Penrose不等式。然后,我们推广到一般的动态时空的猜想。我们的结果对广义相对论中著名的悬而未决的问题提出了新的挑战:在什么一般情况下零能量条件可以取代其他能量条件来保证彭罗斯不等式?
2022-05-17 gr-qc hep-th math-ph
Birkhoff's invariant and Thorne's Hoop Conjecture
我提出了一个尖锐形式的索恩箍猜想,其中涉及伯克霍夫的不变$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
The spacetime Penrose inequality under a quasi final state hypothesis
Uppsala University(乌普萨拉大学)
本文在准最终态假设下,证明了时空Penrose不等式,该假设要求晚期时间衰减条件和横截面积收敛到有限极限,通过引入切向最大超曲面和相关的偏微分方程理论,结合Riemannian Penrose不等式和面积定律,得出主要结论。
2026-05-18 gr-qc math.AP math.DG
The Jang equation, apparent horizons, and the Penrose inequality
球对称情形下的Jang方程简化为一阶方程。这允许一个简单的分析的作用明显的地平线发挥(不)存在的解决方案。我们证明了基于Jang方程的Penrose不等式的推导方法在球对称情形下是不成立的。因此,将这种方法应用于一般情况是徒劳的。我们还表明,这些分析标准形成的视野,是基于使用的张方程的有效性有限的证明的捕获面猜想。
2004-12-20 gr-qc
The Strong Cosmic Censorship Conjecture
本文回顾了强宇宙监督猜想的最新进展,该猜想关乎广义相对论的确定性,重点介绍了偏微分方程现代技术在其研究中的应用及与引力坍缩的联系。
2025-10-10 gr-qc math-ph math.AP
The Weyl curvature conjecture and black hole entropy
今天的宇宙,拥有恒星、星系和黑洞等结构,似乎是从一个非常均匀的初始状态演化而来的。由此看来,宇宙的熵似乎在减少,这违反了热力学第二定律。罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)\cite{grossmann:penrose:wcc}提出,如果给时空几何赋予熵,这种不一致性就可以解决。他还指出,外尔张量具有人们期望在引力熵描述中找到的性质。本文试图用Weyl曲率猜想来描述黑洞的Hawking-Bekenstein熵和由宇宙学常数引起的视界熵。
2006-07-17 gr-qc
Probing of colliding wave spacetimes and a quantum Weyl conjecture
University of the Basque Country UPV/EHU(巴斯克大学)
该研究通过量子探测分析碰撞平面波时空的奇点性质,提出量子韦伊猜想,指出韦尔张量的库仑部分是区分时空的关键属性,并探讨了平面波的可能反作用机制。
2026-07-28 gr-qc hep-th
The Spacetime Penrose Inequality for Cohomogeneity One Initial Data
本文证明余维一对称初始数据集的时空彭罗斯不等式,推广球对称情形,并处理时间对称下所有余维一作用。
2024-04-20 gr-qc hep-th math.DG
Spacetime Singularities and Cosmic Censorship Conjecture: A Review with Some Thoughts
霍金和彭罗斯的奇点定理告诉我们,奇点在广义相对论中是普遍存在的。奇点不仅发生在宇宙大爆炸的开始,而且也发生在导致黑洞形成的完全引力坍缩中。如果奇点--除了大爆炸时的奇点--变得“裸露”,即,没有被黑洞视界所笼罩,那么可以预料,问题会出现,并使广义相对论变得不确定。为此,彭罗斯提出了宇宙审查猜想,指出奇点永远不会是裸露的。此后,人们发现了各种各样的反例,但仍然不清楚在哪种物理过程下可以预期该猜想的违反。在这篇简短的评论中,我简要地回顾了时空奇点和宇宙监督猜想的一些进展。特别地,我将讨论为什么我们仍然应该关心猜想,以及我们是否应该担心一些反例。这并不意味着是一次全面的审查,而是对这个问题的介绍,最近人们对这个问题的兴趣有所增加。
2020-05-26 gr-qc hep-th
The Spacetime Penrose Inequality: Conditional Results for Stable MOTS and General Trapped Surfaces
China Mobile Research Institute(中国移动研究院)
本文通过严谨证明,展示了在满足特定条件下的时空彭罗斯不等式,以及对一般陷阱表面的条件性结果,揭示了ADM质量与陷阱表面面积之间的关系。
2025-12-31 gr-qc
Electric Penrose process in spherically symmetric regular black holes with and without a cosmological constant
Zhejiang University of Technology(浙江工业大学)
本文研究了Ayón-Beato-García黑洞中电磁Penrose过程的影响,发现其负能区域更大,能量提取效率更高,尤其在黑洞电荷增大时表现更显著。
2026-07-23 gr-qc
Naked singularities and Seifert's conjecture
它表明,对于一个一般的非静态球对称度量的克尔-Schild类的几个能量-动量复合物给出相同的能量分布的彭罗斯处方,获得托德。这个结果对于研究裸奇点的Seifert猜想是有用的。在Vaidya空尘坍缩中形成的裸奇点支持了塞弗特猜想。进一步,在爱因斯坦无质量标量理论中给出了这个猜想的一个例子和一个反例。
2000-01-07 astro-ph gr-qc hep-th
Penrose hypothesis and instability of naked singularities in static spherically symmetric systems with scalar fields
Taras Shevchenko National University of Kyiv(基辅塔拉斯舍甫琴科国立大学);Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute(伊戈尔·西科尔斯基基辅理工学院);Pidstryhach Institute for Applied Problems of Mechanics and Mathematics NAS of Ukraine(乌克兰国家科学院皮斯特里哈赫应用力学与数学研究所);Lviv Polytechnic National University(利沃夫国立理工大学)
本文研究了含标量场的静态球对称渐近平坦位形的径向线性稳定性,发现小Q值时存在发散扰动模式导致位形不稳定,从而证实了Penrose关于裸奇点不存在的猜想。
2025-07-13 gr-qc
Rotating elastic string loops in flat and black hole spacetimes: stability, cosmic censorship and the Penrose process
本文研究平坦与黑洞时空中旋转弹性弦环的稳定性,发现其平衡条件与能量条件密切相关,并探讨了弦环对宇宙监督及彭罗斯过程效率的影响。
2023-10-11 gr-qc
Some Recent Progress in Classical General Relativity
在这篇简短的综述论文中,我们讨论了经典引力的某些最新结果。我们的主要注意力仅限于两个主题:正质量猜想及其对视界情况的扩展,包括彭罗斯猜想(第一部分),以及引力与其他力场和量子力学粒子的相互作用(第二部分)。
2000-01-21 gr-qc math-ph math.MP
Strong Cosmic Censorship and the Universal Relaxation Bound
彭罗斯在50年前提出的强宇宙审查猜想断言,在自洽引力理论中,动态形成的黑洞内部的柯西视界对于落入新生黑洞的残余扰动场应该是不稳定的。这个有趣的猜想在非渐近平坦带电黑洞时空中的有效性问题最近引起了物理学家和数学家的广泛关注。在这里,我们提供了一个一般的证明,这是基于贝肯斯坦的广义热力学第二定律,在非渐近平坦的de Sitter黑洞时空的有效性,这一基本猜想。
2019-10-21 astro-ph.HE gr-qc hep-th