On the Brown-York quasilocal energy, gravitational charge, and black hole horizons
我们研究了最近提出的视界定义恒等式的某些黑洞时空。它将布朗-约克准定域能量和视界处的科马尔荷之差与时空的总能量联系起来。布朗约克准局部能量的时空叶理的一些特定的选择进行评估。在对物质分布施加一定条件的情况下,我们证明了广义相对论球对称静态黑洞解的这个恒等式。对于这些情况下,我们表明,身份可以来自高斯Codacci条件,任何三维类时边界嵌入周围的孔必须遵守。我们还证明了在其他情况下的身份的有效性,明确地将其应用到几个静态的,非静态的,渐近平坦的,渐近非平坦的黑洞解。这些包括渐近FRW解决方案和一个黑洞的情况下,一个整体的负电荷。
1999-06-16 gr-qc hep-th
Quasilocal conformal Killing horizons: Classical phase space and the first law
在实际情况下,黑洞时空不允许存在整体类时基灵向量场。然而,通过引入具有某些性质的准局部边界的概念,可以在准局部环境中描述视界,这些性质模仿了黑洞视界的性质。孤立的Horzons和Killing地平线就是这样的例子。在本文中,我们构造了一个空的时空边界,它允许一个共形Killing向量场。此外,我们构造的空间的解决方案(在广义相对论),承认这样的准局部共形Killing边界。我们还建立了一种形式的第一定律,这些准本地视野。
2015-02-24 gr-qc hep-th
Hayward Quasilocal Energy of Tori
本文研究环面的Hayward拟局部能量的正性。被边缘捕获的环面具有非负的海沃德能量。我们考虑一个球对称的恒定密度星匹配到外部史瓦西解的情况。我们表明,任何通用的环面内的明星,扭曲或不,被困或不,有严格的正海沃德能源。令人惊讶的是,我们发现分析的例子'薄'托里与负海沃德能源的外附近的史瓦西视界。这些环面在静态坐标系中通过旋转标准圆而被扫出,但在各向同性坐标系中它们被扭曲。数值结果还表明,在恒星边界和Schwarzschild视界之间的区域,存在具有严格负Hayward能量的水平拖曳环面。
2020-04-20 gr-qc
On conformal Komar currents in LRS spacetimes
本文在LRS时空中构造了共形Killing矢量导出的Komar流的两种等价形式,研究了其守恒条件及其与俘获面和共形Killing视界的关系,并证明Noether荷正比于表面引力,赋予其热力学意义。
2025-06-05 gr-qc
Negative Komar Mass of Single Objects in Regular, Asymptotically Flat Spacetimes
我们研究了两种类型的轴对称,平稳和渐近平坦的时空,使用高精度的数值方法。一种类型包含一个被完美流体环包围的黑洞,另一种类型包含一个被这样的环包围的刚性旋转的尘埃盘。这两种类型的时空在任何地方都是规则的(在黑洞的情况下是在视界之外),并且满足正能量定理的要求。然而,它表明,无论是黑洞和光盘可以有负的科马尔质量。此外,即使它们的Komar质量为负,也存在从盘到黑洞的连续过渡。
2006-11-15 gr-qc
Self-Renormalization of the Classical Quasilocal Energy
点状物体引起了许多困扰物理理论的分歧。例如,在牛顿力学中,一个点粒子的引力结合能是无穷大的。在广义相对论中,点粒子的类似物是黑洞,结合能的概念必须用准局域能代替。由York导出并由Brown和York详细阐述的准局域能量(QLE)在视界外是有限的,但没有考虑如何在视界内计算它。我们提出了一个处方内的视界,并表明,它是有限的各种类型的黑洞在奇点。能量通常集中在视界内部,而不是中心奇点。
2006-10-18 gr-qc hep-th
Brown-York quasilocal energy in Lanczos-Lovelock gravity and black hole horizons
在广义相对论中,准定域能量的标准候选者是布朗-约克能量,它本质上是一个二维的表面积分,其外在曲率位于平坦时空的类空超曲面的两个边界上。几年前,我们中的一个人已经证明,黑洞视界是由引力能和非引力能均分来定义的。利用准定域Brown-York能的上述定义,我们验证了广义相对论中关于静态带电和带电轴对称黑洞的均分猜想。我们进一步将Brown-York形式推广到Lanczos-Lovelock引力理论的所有阶,并验证了d= 2 m +2维纯Lovelock荷电黑洞的猜想,其中m是Lovelock作用量的阶数.事实证明,均分猜想只适用于纯洛夫洛克,而不适用于爱因斯坦-洛夫洛克,黑洞。
2015-12-04 gr-qc hep-th
Quasilocal Corrections to Bondi's Mass-Loss Formula and Dynamical Horizons
本研究基于零几何的Brown-York准局域形式,推导了非稳态时空动力学视界的质能变化率积分定律,揭示了Bondi质损公式源于体与边界联合变化的准局域修正,并以广义Vaidya时空为例进行说明。
2023-09-26 gr-qc hep-th
Quasilocal Energy in Kerr Spacetime
在这项工作中,我们研究了Boyer-Lindquist坐标下Kerr时空中恒定半径表面的准局域能量,如[11]所示。我们证明了在适当的等距嵌入条件下,对于一个定态观测者,在类Kerr时空中,当半径为常数时,[11]中定义的准局域能量恰好等于Brown-York准局域能量[2].通过一些仔细的估计,我们证明了,对于Kerr时空中的一个常半径曲面,它是在遍历层之外的嵌入条件满足以前的结果。我们讨论极值解,如[14]所述。我们证明了一个唯一性结果。我们在闵可夫斯基时空中找到了所有的极值解。最后,我们证明了在小转动情况下,克尔时空的视界附近的极值解是平凡的。
2016-02-05 gr-qc
Entropy Bound of Horizons for Accelerating, Rotating and Charged Plebanski-Demianski Black Hole
首先回顾了加速、旋转和带电的Plebanski-Demianski(PD)黑洞,包括Kerr-Newman旋转黑洞和Taub-NUT时空.这个黑洞的主要特征是它有四个视界,即事件视界、柯西视界和两个加速视界。在非极值情形下,给出了PD黑洞在事件视界和柯西视界上的表面积、熵、表面引力、温度、角速度、Komar能量和不可约质量.对事件视界和柯西视界求出了熵积、温度积、Komar能积和不可约质量积。此外,他们的总和也发现了两个地平线。所有这些关系都依赖于PD黑洞的质量和其他参数。因此,所有的乘积对PD黑洞并不具有普适性。研究了两个视界的熵和面积界。我们还发现了极端PD黑洞的Christodoulou-Ruffini质量。最后,利用热力学第一定律,我们还得到了PD黑洞的Smarr关系.
2015-07-02 gr-qc
Quasilocal energy and thermodynamic equilibrium conditions
平衡态热力学定律通常应用于广义相对论中的视界,但没有说明使视界达到平衡态的条件。我们填补了这一空白,应用一个新的热力学解释广义Raychaudhuri方程的世界面正交于一个封闭的类空2-表面,“屏幕”,其中包括一个系统的任意大小的非平衡与周围环境一般。在球对称的情况下,这使我们能够确定准局部热力学势直接相关的标准准局部能量定义。准局部热力学平衡是通过最小化屏幕的平均外曲率来定义的。此外,没有任何直接参考的表面重力,我们发现,系统进入准局部热力学平衡时,屏幕位于广义视视界。的例子Schwarzschild,Friedmann-Lemaittre和Lemaittre-Tolman几何进行了研究和比较。准局部热力学和流体力学平衡态重合的条件进行了讨论,并建议准局部维里关系作为这种方法的潜在应用。
2015-07-30 gr-qc hep-th
Quasilocal approach to general universal horizons
具有优先叶理的引力理论通常显示任意快的信号传播,改变了黑洞的定义。一个新的不可避免的障碍,普遍的地平线,已被定义和许多静态和球对称的例子已在文献中进行了研究。在这里,我们翻译的通用视界的通常定义中的光学标量建立的首选流定义的首选时空叶理。新的表达式具有准定域性和独立于特定时空对称性的优点,以便很好地定义。因此,我们提出它作为一般拟局部泛视界的定义。使用新的形式主义,我们表明,有没有宇宙学视野的FLRW模型的任何比例因子函数的通用模拟,我们还指出,准局部的通用视野被限制在被困的时空区域。利用演化方程,我们分析了截断的Horava-Lifshitz理论下,在球对称的普遍视野的形成,在参数空间中存在的区域,普遍的视野形成不能从中心平滑,在一些物理上合理的假设。最后,我们对非相对论引力理论中黑洞的理解的下一步的看法。
2016-05-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
ADM mass and quasilocal energy of black hole in the deformed Hořava-Lifshitz gravity
受Einstein-Born-Infeld黑洞的启发,我们引入孤立视界来研究变形Hoenava-Lifshitz引力场中的Kehagias-Sfetsos(KS)黑洞.这是因为KS黑洞比Reissner-Nordström黑洞更接近Einstein-Born-Infeld黑洞。我们利用热力学热力学第一定律和面积熵求出了视界和ADM质量。质量参数$m$与无穷远处的准局域能量相一致。在此基础上,我们从热容和自由能的角度讨论了KS黑洞和Schwarzschild黑洞之间的相变。
2009-12-17 gr-qc hep-th
Metric-based Hamiltonians, null boundaries, and isolated horizons
我们扩展了准局部(度规为基础)的广义相对论的哈密顿公式,使它可以用来研究空边界的时空区域。特别是,我们使用这种广义布朗约克形式主义研究孤立视界的物理。我们证明了孤立视界力学的第一定律直接由哈密顿量的第一变分导出。这种变化并不局限于运动方程解的相空间,而是贯穿所有包含孤立视界的(离壳)时空的空间。我们发现两个表面的积分评价的视野是一致的哈密顿量,并定义这些对象的能量和角动量。它们与相应的科马尔积分密切相关,并且对于克尔-纽曼时空,它们等于相应的ADM/邦迪量。因此,用这种方法计算的孤立视界的能量与Ashtekar等人最近计算的结果一致,但与Brown和York定义的相应准局域能量不同.比较了孤立视界力学和布朗-约克热力学。
2001-05-08 gr-qc
Energy and angular momentum of the weak gravitational waves on the Schwarzschild background -- quasilocal gauge-invariant formulation
结果表明,球对称黑洞的轴向扰动和极向扰动可以用规范不变的方式描述。描述视界外引力波的约化相空间由规范不变量描述。两个自由度都满足广义标量波动方程。对于轴向自由度,方程的径向部分对应于Regge-Wheeler结果(Phys.Rev.108,1063-1069(1957)),对于极性的,我们得到Zerilli结果(Phys. Rev. D2,2141-2160(1970)),see also Zurrasekhar(The Mathematical Theory of黑洞,(Clarendon Press Oxford,1983)),Moncrief(Annals of Physics 88,323-342(1974))。分析的一个重要组成部分是准定域性的概念,它在通常的方法中用于分离角变量。此外,不需要用正常模式(具有时间依赖性$\exp(-ikt)$)来表示扰动,我们在时空中有场,它们的柯西问题在视界之外有很好的定义。简化的辛结构解释了轴不变量和极不变量的起源。它允许为引力波引入相对于规范变换不变的能量和角动量。这两个发电机表示ADM非线性公式的二次近似的史瓦西度规的扰动。我们还讨论了视界外史瓦西背景下线性化爱因斯坦方程的边界初值问题。
1998-01-20 gr-qc
Quasilocal energy for rotating charged black hole solutions in general relativity and string theory
我们探讨(非)-普适性马丁内斯的猜想,最初提出的克尔黑洞,内和超越广义相对论。该猜想指出,在这样一个黑洞的外视界的布朗约克准局部能量减少到其不可约质量的两倍,或者等价地减少到\sqrt{A} /(2 \sqrt{pi}),其中“A”是它的面积。我们首先考虑带电克尔黑洞。对于这样的时空,我们计算的准本地能量内的两个表面的常数Boyer-Lindquist半径嵌入在一个恒定的固定的时间片。与马丁内斯的猜想一致,在外视界,这个能量等于不可约质量。能量是正的,并且随着边界面半径的发散而单调减小到ADM质量。接下来,我们对克尔-森时空的准定域能量进行了类似的计算,它对应于杂化弦论中的四维旋转带电黑洞解。这个能量作为边界面半径的函数的行为类似于带电克尔的情况。然而,我们表明,在这种情况下,它不接近马丁内斯在地平线上的表达。
1999-11-10 gr-qc hep-th
Horizon energy and angular momentum from a Hamiltonian perspective
经典黑洞和事件视界是高度非定域的物体,定义为未来零无限的因果过去。另一种(准)定域定义经常用于数学、量子和数值相对论。这些包括明显的,陷阱,孤立的,和动态的地平线,所有这些都密切相关的两个表面的零向外零膨胀。在本文中,我们表明,三个表面,可以与这样的两个表面的叶状是合适的边界在准局部作用和广义相对论的相空间制定。由此产生的形式主义提供了与视界相关的准局域能量和角动量的表达式。能量和角动量的值与孤立视界框架和动力学视界框架的结果一致。
2005-10-20 gr-qc
Connection between horizons and algebraic type
我们研究事件和准局部视界和代数类型的外尔张量之间的连接。利用双零叶理,在四维空间中分析了类空未来外捕获视界的关系。
2013-12-29 gr-qc
Condensates beyond the horizons
在这项工作中,我们继续我们以前的研究有关的可能性存在的一个玻色-爱因斯坦凝聚体在一个静态的黑洞的内部,一种可能性首先提出的Dvali和戈麦斯。我们发现,这种现象似乎是相当普遍的,它是与存在的地平线,作为一个限制潜力。我们将之前的考虑扩展到Reissner-Nordström黑洞和de Sitter宇宙视界。在后一种情况下,静态坐标的使用对于理解物理图像是必不可少的。为了看看是否BEC是首选的,我们使用布朗约克准本地能源,发现凝聚在所有情况下,在经典的禁区是积极有利的。布朗-约克准局域能量也使我们能够得到一个准局域势,其后果,我们探讨。假设这个准定域势的有效性,使我们能够提出一个可能的机制,以产生引力子凝聚在黑洞。然而,这种机制似乎是不可行的,以产生一个量子凝聚体背后的宇宙学德西特视界。
2020-08-14 gr-qc hep-th
Effective Values of Komar Conserved Quantities and Their Applications
本文计算了Kerr-Newman(KN)黑洞的有效Komar角动量。这个结果在黑洞事件视界内外的任何径向距离上都是有效的。然后用质量和角动量的有效值导出一个恒等式($K_{χ^μ}=2ST$),它把对应于零Killing矢量($χ^μ$)的Komar守恒荷($K_{χ^μ}$)与这个黑洞的热力学量联系起来。作为这个恒等式的一个应用,导出了这个黑洞的广义Smarr公式.这证明了上述恒等式是固有非局部广义Smarr公式的局部形式。
2011-11-08 gr-qc hep-th
Thermodynamic Relations for Kiselev and Dilaton Black Hole
本文研究了Kiselev黑洞和Kiselev黑洞的热力学和相变。具体来说,我们认为Reissner Nordstr被辐射和尘埃包围的om黑洞和被精华包围的Schwarzschild黑洞是Kiselev解的特例。计算了柯西视界和事件视界的表面重力、表面温度、Komar能、面积、熵、视界半径和不可约质量的乘积。结果表明,视界上的表面引力积、表面温度积和Komar能积不是Kiselev解的普适量,而视界上的面积积和熵积与上述黑洞的质量无关(除了被精华包围的Schwarzschild黑洞).对于荷电玻色子黑洞,所有的乘积都消失了。热力学第一定律也适用于Kiselev溶液。在一定条件下,计算了热容,观察到了相变。
2015-08-24 gr-qc
First Law for Kerr Taub-NUT AdS Black Holes
黑洞力学第一定律将能量的变化与熵和其他守恒电荷的变化联系起来,它一直是探索黑洞热力学性质的主要动力。本文研究Kerr Taub-NUT AdS黑洞的热力学性质。我们提出几何科马尔定义的黑洞收费,建设满足Smarr公式。进一步,通过基于欧拉定理的标度论证,我们建立了Kerr Taub-NUT AdS黑洞的第一定律。相应的第一定律包括宇宙学常数、NUT电荷和角动量的变化。这个结构中的关键新成分是角动量、黑洞和米斯纳弦角动量的独立变化。采用布朗约克准定域电荷定义,我们表明,我们的表达的质量和自旋符合我们的广义科马尔表达式。我们指出这些结果的相关性旋转AdS黑洞的热力学,包括适当选择的类时Killing矢量产生正确的热力学质量。
2021-12-01 gr-qc hep-th
Quasilocal Energy for a Kerr black hole
本文给出了克尔时空中与定常时间片相关的准定域能量。计算是基于最近的建议\cite{by},其中准本地能量来自空间有界引力系统的哈密顿量。三种不同类别的边界表面的克尔切片被认为是(等半径表面,圆球,和ergosurface)。分析了它们在Kerr切片和平坦三维空间(作为能量的归一化所需)中的嵌入。每个表面内包含的能量明确计算在缓慢的旋转制度和详细讨论其属性。能量是边界表面半径的正的、单调递减的函数。它在空间无穷远处接近阿诺维茨-德瑟-米斯纳(ADM)质量,在克尔黑洞视界处约为不可约质量的两倍。该表达式具有正确的静态极限,并包括由于引力约束的负贡献。将各能面上的能量与其它表面上的能量进行比较。最后,在快速旋转制度的能量估计所涉及的困难进行了讨论。
1994-09-16 gr-qc
Exact solution for two unequal counter-rotating black holes
本文给出了两个不等反旋黑洞被一个无质量支柱隔开的完全解,其中包含两个代表黑洞视界的杆的半长σ1和σ2,黑洞的总质量M和视界中心之间的相对距离R。进一步尝试用物理参数来描述该解的显式形式:两个柯马质量M1和M2,单位质量的柯马角动量a1和a2(a1和a2具有相反的符号),以及坐标距离R,引导我们到一个4-参数子类,其中五个物理参数满足简单的代数关系,并且该方案中的相互作用力看起来像史瓦西类型。
2013-11-03 gr-qc
Lovelock black holes with non-constant curvature horizon
本文研究了Lovelock引力的一类$D=n+2(\ge 6)$维解,它是由二维Lorentz度规和$n$维Einstein空间的翘曲积所描述的.假设应力-能量张量的角部分与爱因斯坦度规成比例,则爱因斯坦空间的外尔曲率必须服从两种代数条件。我们提出了一些满足这些条件的精确解。我们进一步定义了与广义相对论中Misner-Sharp质量相对应的准定域质量。结果表明,准定域质量是由Kodama通量构造的,并且满足统一的第一定律和主能量条件下的单调性。利用准局域质量,我们证明了Birkhoff定理,并解决了动态黑洞的各个方面的特点,捕获视界。
2015-10-26 gr-qc hep-th
Gravielectric and gravimagnetic fluxes in nutty black holes
Faculty of Physics, Moscow State University(莫斯科国立大学物理系)
本文通过Komar二形式及其对偶体,引入了引力电场和引力磁场,并探讨了Misner弦上的奇异通量及其对Komar质量积分的影响,揭示了黑洞中引力磁单极矩的形成机制。
2026-05-10 gr-qc hep-th
Generalized Komar charges and Smarr formulas for black holes and boson stars
本文推广了Komar荷使其在含物质时在壳闭合以构建Smarr公式,并利用该荷及其他闭合形式荷证明引力孤子与玻色子星的不存在定理,同时展示广义对称假设如何规避这些定理。
2025-04-03 gr-qc hep-th
Derivation of the Smarr formula from the Komar charge in Einstein-nonlinear electrodynamics theories and applications to regular black holes
Instituto de Física Teórica UAM/CSIC(马德里自治大学/西班牙国家研究委员会理论物理研究所)
通过将耦合常数提升为动力学场,构造广义Komar荷,推导出包含耦合常数贡献的Smarr公式,并应用于规则Bardeen黑洞的热力学分析。
2026-06-12 gr-qc hep-th
Mass and Free energy in Thermodynamics of Squashed Kaluza-Klein Black Holes
具有压缩视界的5维Kaluza-Klein黑洞的Abbott-Deser质量、Hamiltonian和Komar质量取不同的值。引入一对新的热力学变量的Komar质量,我们表明,每个质量可以被解释为一个热力学势与自己的自然变量,即所有的质量是相互关联的勒让德变换。发现新变量和引力张力代表了外视界的挤压。
2007-08-01 gr-qc hep-th
Deformation of Codimension-2 Surface and Horizon Thermodynamics
利用一般构造方法给出了具有任意余维的类空子流形的变形方程,而不需要使用局部标架。在余维为1的情况下,该方程退化为类空超曲面的外曲率的演化方程。在余维2的更有趣的情况下,在选择局部空帧之后,该变形方程简化为众所周知的(交叉)聚焦方程。我们展示了如何捕获视界的热力学是与这些变形方程在两个不同的形式主义:有和没有引入准本地能源。在准定域能量形式中,将四维Hawking质量推广到高维,发现这种能量在边缘面内的形变也可以像四维那样分解为物质场和引力辐射的贡献.在没有准局域能量的形式中,我们将Booth提出的缓慢演化的未来外俘获视界的定义推广到过去的俘获视界。作为例子,给出了FLRW宇宙中俘获视界的动力学。特别是在FLRW宇宙中,缓慢演化的过去俘获视界与慢卷暴胀有着密切的关系。在此推广中,直到缓慢演化参数的第二阶,与FLRW宇宙中缓慢演化的捕获视界相关的温度(表面引力)基本上与使用准局域能量定义的温度相同。
2011-03-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Does Gravity Render Probability Quasilocal?
Vanderbilt University(范德堡大学)
本文探讨了在弯曲时空背景下,量子理论中的概率如何获得quasilocal特性,通过引力边界和视界将全局概率守恒转化为通量平衡定律,并在Schwarzschild、Kerr和FLRW时空及黑洞环振中观察到其影响。
2026-04-08 gr-qc hep-th
Two physical characteristics of numerical apparent horizons
本文将最近关于准定域视界的一些结果翻译成$(3+1)$广义相对论的语言,以便使它们对数值相对论更有用。特别是数量描述的特点是如何迅速的明显的地平线正在演变,以及如何接近无论是平衡或极值。
2007-12-20 gr-qc
Black Hole Interior Mass Formula
本文通过显式计算证明,虽然事件视界和柯西视界的面积积、视界半径积、熵积和不可约质量积是普适的,但它们的\emph{surface gravity product}、\emph{surface temperature product}和\emph对Kerr-Newman(KN)黑洞时空似乎不是普适的.我们显示黑洞质量公式的\emph{Cauchy horizon}以下的开创性工作Smarr \cite{smarr}的外视界。我们还为\emph{inner horizon}规定了黑洞力学的\emph{four}定律。讨论了黑洞极值极限的新定义。
2014-05-06 gr-qc
Exact solution for a binary system of unequal counter-rotating black holes
本文给出了一个描述两个不等反旋黑洞之间有一个无质量支柱的双星系统的完整解。它可以用四个任意的参数来表示:代表黑洞视界σ 1和σ 2的两个杆的半长,总质量M,视界中心之间的相对距离R。该解的物理参数的显式形式,即,科马尔质量M1和M2,每单位质量的科马尔角动量a1和a2(a1和a2符号相反),以及坐标距离R,使我们得到一个4参数解的子类,其中一组5个物理参数满足一个简单的代数关系。此外,由支柱提供的黑洞之间的相互作用力的结果是相同的形式,因为它是静态的双史瓦西情况。
2014-05-12 gr-qc
Entropy Product Formula for spinning BTZ Black Hole
研究了自旋BTZ(Bañados,Teitelboim和Zanelli)黑洞背景下的内视界和外视界的热力学性质.我们计算两个视野的\emph{horizon radii product, the entropy product, the surface temperature product, the Komar energy product and the specific heat product}。我们观察到熵积是\emph{universal}(质量无关),而表面温度积,Komar能量积和比热积是\emph{not universal},因为它们都依赖于质量参数。我们还证明了黑洞热力学的\emph{First law}和\emph {Smarr-Gibbs-Duhem }关系对内视界和外视界都成立.导出了两种视界的Christodoulou-Ruffini质量公式。通过计算两个视界的比热,我们进一步研究了这种黑洞的\emph{stability}。我们观察到在一定条件下黑洞具有\emph{second order phase transition}。
2015-09-02 gr-qc hep-th
Rotating black holes in general relativity coupled to nonlinear electrodynamics
在适当的拉格朗日密度下,我们得到了耦合非线性电动力学(NED)的广义相对论(GR)的球对称磁荷黑洞解。反过来,从这个球形黑洞作为种子度规开始,我们构造了一个旋转时空,克尔黑洞的修改,使用修订的纽曼-詹尼斯算法,取决于质量,自旋,和NED参数$g$。我们找到了黑洞的质量、霍金温度、熵、热容量和自由能等热力学量的精确表达式,并且由于NED的存在,它们与Kerr的情况有很大的偏差.我们还计算了旋转黑洞的有效Komar质量和角动量的解析表达式,并证明了视界零Killing矢量对应的Komar守恒量服从$\mathcal{K}_χ=2S_+T_+.$辐射对应物在适当的范围内给出了Carmeli时空和Vaidya时空的推广.
2021-09-27 gr-qc
Isolated Horizon structures in quasiequilibrium black hole initial data
孤立视界条件加强了(准局部)黑洞视界的内在和外在几何的时间不变性。非膨胀视界只要求内禀几何的不变性,已成功地应用于瞬时平衡黑洞的(切除)初始数据。在这里,我们建议使用的完全孤立的地平线结构时,解决椭圆系统所产生的完整的共形3+1爱因斯坦方程组下的拟平衡anerodynamic处方。我们认为,这一扩展的椭圆系统的一组几何内边界条件,然后遵循,确定切除表面的形状。
2009-04-28 gr-qc
Exact solution for the simplest binary system of Kerr black holes
本文导出了描述两个被无质量支杆隔开的反旋全同Kerr黑洞的全度规的显式解析形式。它包含三个任意参数,即其中一个黑洞的Komar质量M、单位质量的Komar角动量a(另一个黑洞具有相同的质量和相等但相反的角动量)和视界中心之间的坐标距离R。在极限的黑洞,度规成为一个特殊的成员Kinnersly-Chitre五参数家庭的真空解决方案推广Tomimatsu-Sato三角洲=2时空,我们提出了完整的一套度量场定义这个限制。
2008-10-13 gr-qc
Can Martinez's conjecture be extended to string theory?
通过计算杂化弦论中稳态黑洞的Brown-York准定域能量,研究了Martinez猜想的普适性. Martinez猜想指出,黑洞在外视界的准定域能量约等于其不可约质量的两倍,或等价于$\sqrt{A/4π}$($\sqrt{A/4π}$是黑洞的面积).例如,在一个实施例中,对于静止的Kaluza-Klein黑洞、旋转的Cveti $\check{c}$ -Youm黑洞、静止的轴对称的Einstein-Maxwell-Axion-axion黑洞和Kerr-Sen黑洞。结果表明,Martinez猜想可以从广义相对论推广到杂化弦论,因为这些稳态黑洞的准定域能量在空间无穷远处趋于其Arnowitt-Dener-Misner质量,在事件视界处约化为$\sqrt{A/4π}$.
2001-12-14 gr-qc hep-th
Foliation dependence of black hole apparent horizons in spherical symmetry
黑洞的引力坍缩的数值研究利用了表观视界,它本质上依赖于叶理。我们暴露的问题,并讨论可能的解决方案,使用霍金准局部质量。在球对称,我们提出了一个物理上合理的方法来限制球对称时空切片的问题。在球对称中,任何球对称叶理中的视视界都是与规范无关的,但与之相关的物理量,如表面重力和温度,则不是。广泛使用的共动和Kodama叶理,这是特别感兴趣的,进行了详细讨论。
2016-10-18 gr-qc
Spacetime Bartnik Mass Positivity and Temporal Monotonicity for Black Holes
Kungliga Tekniska högskolan(皇家理工学院);Stony Brook University(石溪大学);Universidad de Salamanca(萨拉曼卡大学);Universität Wien(维也纳大学)
定义Bartnik型拟局部质量,证明其在两类黑洞相关区域上的正性和时间单调性。
2026-09-29 gr-qc math-ph math.DG
Smoking Gun Signatures of Quasilocal Probability in Black Hole Ringdowns
Department of Physics and Astronomy, Vanderbilt University(范德堡大学物理与天文系)
本文探讨了黑洞环振中准局部概率的观测特征,揭示了边界通量机制导致的非厄米特动力学,提出三种显著特征并论证其在量子引力中测试厄米特性的重要性。
2026-04-22 gr-qc hep-th
Opposite charged two-body system of identical counter-rotating black holes
本文给出了一个描述两体系统的四参数精确解,该系统是由具有相反电荷和磁荷的同向Kerr-Newman反旋黑洞组成.轴条件的解决,以真正描述两个黑洞分开的无质量支柱。此外,根据物理Komar参数,即,导出了Komar质量M、电荷QE、角动量J和坐标距离R。此外,磁荷QB是由带电黑洞的旋转产生的。因此,为了说明磁荷对质量的贡献,通常的Smarr质量公式应该被推广,正如A.富松Theor. 72,73(1984)。
2014-05-12 gr-qc
Killing Symmetries and Smarr Formula for Black Holes in Arbitrary Dimensions
我们计算了$N+1$维带电Myers-Perry时空的有效Komar守恒量。在事件视界上,我们导出了一个新的恒等式$K_{χ^μ}=2ST$,其中左边是Killing零矢量$χ^μ$对应的Komar守恒量,而右边的$S,~T$是黑洞熵和Hawking温度.从这个恒等式出发,我们还导出了将黑洞的宏观参数$M,~J,~Q$与其表面引力和视界面积联系起来的广义Smarr公式。这个新公式的相容性是建立一个独立的代数方法。
2010-11-11 gr-qc hep-th
Universal Structure of Horizon Formation in Generic Binary Black Hole Mergers
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学)
本研究推导了通用双黑洞并合中首个公共视界形成的普适局部结构,通过稳定性分析与李雅普诺夫-施密特约化得到平方根分支分离,并在三个模拟中验证,指出视界形成可能在引力波波形中留下特征。
2026-10-21 gr-qc hep-th
Thermodynamic Product Formula for Hořava Lifshitz Black Hole
我们研究了HoenavaLifshitz黑洞背景下的内视界和外视界的热力学性质。我们计算的\emph{horizon radii product, the surface area product, the entropy product, the surface temperature product, the Komar energy product and the specific heat product}的两个视界的黑洞。我们证明了表面积积、熵积和不可约质量积是\emph{universal}量,而表面温度积、Komar能积和比热积是\emph{not universal}量,因为它们都依赖于质量参数。我们还观察到黑洞热力学的\emph{First law}和\emph {Smarr-Gibbs-Duhem }关系对这个黑洞不成立.这种失败背后的根本原因是由于耦合常数的标度不变性。我们进一步导出了这种黑洞时空的\emph{Smarr mass formula}和\emph{Christodolou-Ruffini mass formula}。通过计算两个视界的比热,我们还研究了这种黑洞的稳定性。在一定条件下观察到黑洞具有二级相变。
2015-06-10 gr-qc hep-th
Adapted gauge to a quasilocal measure of the black holes recoil
我们探讨不同的规范选择在移动穿刺制定,以提高线性动量测量的准确性评估的残留黑洞合并产生的二进制的地平线上。特别是,受常数值研究的启发,我们通过可变移位参数$mη(\vec{r}(t))$设计了一个规范,使得它具有较低的渐近(在轨道穿刺)值,而在最终的孔视界的标准值为2。这个选择然后跟随残余的黑洞,因为它的净反冲速度移动。我们发现,这种选择保持了准确性的二进制的演变,一旦渐近值的参数$mη$被选择约或低于1.0,它产生更准确的结果比相应的评价在无穷远的辐射线动量的反冲速度,典型的数值分辨率。我们还发现,选择的$\partial_t$规范(在我们的工作分辨率)是更准确的计算反冲速度比$\partial_0$规范在这方面。详细研究了不等质量的$q=m_1/m_2=1/3$ nonspinning二,然后验证其他质量比$(q=1/2,1/5)$和旋转$(q=1)$二黑洞合并。
2020-06-08 astro-ph.HE gr-qc
Black hole boundaries
经典黑洞和事件视界是高度非定域的对象,定义与未来零无限的因果过去有关。黑洞的准定域性表征经常被用于数学、量子和数值相对论。这些包括明显的,杀死,诱捕,孤立的,动态的,缓慢演变的视野。所有这些都与零向外零膨胀的两个曲面密切相关。本文回顾了黑洞的传统定义,并提供了一个概述的一些最近的工作替代地平线。
2005-10-20 gr-qc
Black hole : Equipartition of matter and potential energy
黑洞视界通常被定义为类时世界线存在的极限或空间约束曲面转向单向(只能在一个方向上相交)的极限。这将是有见地的和物理上的吸引力,找到它的特点涉及能源的考虑。利用Brown-York [1]准定域能量,我们给出了静态黑洞视界的一个新的刻画.它是布朗-约克能量在物质和势能之间均分的表面。它也等价于由视界包围的结合能和引力荷的均分。
1997-05-14 gr-qc
Local first law of black hole
本文基于准局域形式研究黑洞热力学第一定律,证明其在距视界有限距离处仍成立,并揭示该定律随观测者位置的标度行为。
2023-07-20 gr-qc hep-th
On the Smarr formulas for electrovac spacetimes with line singularities
利用修正的Komar-Tomimatsu方法,导出了极轴上含有线奇点(缺陷)的Einstein-麦克斯韦方程组定常轴对称解的Smarr质量公式.在杆结构与外尔表示的度量,视界和缺陷是正式相似的差异,由于其类时/类空字符。我们推导出(以前未知的或不正确的)地平线和全球Smarr公式存在的纽曼Unti-Tamburino(NUT)参数。为了避免半无限Dirac弦和Misner弦的Komar角动量发散,必须使用对称调谐。我们还注意到,视界质量Smarr公式不包括磁荷,或NUT参数,纠正了文献中的一些说法。每根米斯纳弦对总质量的贡献包括一个角动量项、一个电荷项和一个长度项,长度项也可以表示为表面引力的类空类比与弦面积的乘积。
2019-08-28 gr-qc hep-th
Exponential corrections to black hole entropy
仅利用准定域性质,我们证明了黑洞视界的面积谱必须是离散的,与任何特定的引力量子理论无关。面积谱被发现是半整数间隔的值$8πγ\ell_{p}^{2}j$其中$j\in \mathbb{N}/2$。我们认为,如果只对视界上的量子态进行微态计数,则在黑洞熵中必然会出现$\exp(-\mathcal{A}/4\ell_{p}^{2})$对Bekenstein-Hawking面积定律的修正。
2020-07-30 gr-qc
Quasi-equilibrium binary black hole sequences for puncture data derived from helical Killing vector conditions
我们构造了一个二进制黑洞穿刺数据的假设下得出的序列:(i)的ADM质量的每个穿刺在渐近平坦的空间中测量的穿刺保持恒定沿序列,和(ii)沿序列的轨道是准圆形的意义上,满足几个必要条件的存在一个螺旋Killing矢量。这些条件是无限远处ADM和Komar质量相等,以及每次穿刺时ADM和重新缩放的Komar质量相等。在本文中,我们明确给出的情况下,一个等质量的黑洞二元无自旋的结果,但我们的方法也可以应用在一般情况下。我们发现,数值精度的视视界质量也保持不变,沿序列和预测的最内部的稳定的圆形轨道是类似的,已经发现与有效的潜在的方法。
2003-07-07 gr-qc
Dynamical Horizons and Black Hole Soft Hair
本文推导了与大球极限下超平移和超旋转软毛荷一致的准局域 Brown-York 荷,并证明黑洞蒸发过程中形成的双向可穿越动力学视界允许准局域能量和信息持续逃逸,从而可能避免信息丢失。
2025-07-28 astro-ph.SR gr-qc hep-th