Kermions: quantization of fermions on Kerr space-time
研究了背景非极值Kerr黑洞上的量子费米子场。我们讨论了标准黑洞量子态的定义（Boulware，Unruh和Hartle-Hawking），特别关注费米和玻色子量子场论之间的差异。由于所有的费米子模式（粒子和反粒子）都有正范数，因此与玻色子的情况相比，如何定义量子态有更大的灵活性。特别是，我们能够定义一个候选的“Boulware”样的状态，空在过去和未来的零无穷大;和一个候选的“Hartle-Hawking”样的平衡态，代表周围的黑洞费米子的热浴。这两种状态都没有类似于非极值克尔黑洞上的玻色子，并且都具有物理上吸引人的规则性。我们还定义了一些其他的量子态，数值计算两个状态之间的费米子电流和应力能量张量的期望值的差异，并讨论它们的物理性质。
2013-06-28 gr-qc hep-th
A Dirac Sea of Quantized Superluminal States in the Kerr-Newman Disk
我们模型的连续物质组成部分的克尔-纽曼盘作为一个离散分布的超光速粒子进行量子化的轨道旋转速度$v/c = a/r$。通过连续极限下的离散分布与克尔盘密度的匹配，我们得到了超光速轨道的量子化能量和动量态。我们的结论是，克尔-纽曼盘可以被建模为这些超光速状态的狄拉克海，我们确定可能的激发态的磁盘。
2008-06-16 gr-qc hep-th
Charged Fermions Tunnelling from Kerr-Newman Black Holes
我们考虑了带电自旋-（1/2）费米子从Kerr-Newman黑洞中的隧穿，并证明了所期望的Hawking温度是恢复的.我们将讨论与获得这一结果有关的某些技术上的微妙之处。
2008-06-02 hep-th
Fermions Tunneling and Quantum Corrections for Quintessencial Kerr-Newman-AdS Black Hole
本文利用Hamilton-Jacobi方法研究了带电费米子粒子隧穿Kerr-Newman-AdS黑洞视界的问题。在我们的分析中，我们研究了霍金温度以及基于广义测不准原理的量子修正的霍金温度。此外，我们还讨论了修正参数$β$对修正后的霍金温度$T_{e-H}$的影响.我们得出结论，当$β=100$时，温度$T_{e-H}$为零，而对于$β<100$和$β>100$，温度分别为正和负。我们观察到$T_{e-H}$的图形w.r.t.典型参数$α$仅表现出特定范围的行为，即，$0<α<1/6$、电荷$0<Q\leq1$和旋转参数$0<a\leq1$。对于较小和较大的负$Λ$值，随着地平线的增加，温度分别降低和升高。
2018-12-19 gr-qc hep-th
Greybody Radiation and Quasinormal Modes of Kerr-like Black Hole in Bumblebee Gravity Model
在Lorentz对称性破缺（LSB）框架下，研究了由大黄蜂引力模型得到的类Kerr黑洞时空的准正规模（QNM）和灰体因子（GF）.特别地，我们在半解析WKB方法和时域方法的框架内分析了黑洞的标量和费米子扰动。详细研究了LSB对类Kerr黑洞玻色子/费米子QNM和GFs的影响。所得结果以图形方式描绘和讨论。
2021-02-11 gr-qc hep-th
Quasinormal modes of massive fermions in Kerr spacetime: Long-lived modes and the fine structure
利用WKB公式计算了不同静态黑洞背景下大质量Dirac场的准正规模。然而，这些估计是粗略的，并且仅对非常小的$μM$值有效，其中$M$和$μ$分别是黑洞和场的质量。因此，即使对于史瓦西黑洞，也没有精确计算出大质量狄拉克模式，对于克尔解更是如此。本文计算了克尔背景下大质量狄拉克场的准正规模。我们已经证明，玻色子场中存在的无限长寿命的准正规模（准共振）也出现在费米子的准正规谱中。大质量费米子的两种手征性导致了光谱中额外的“精细结构”。我们讨论了这种精细结构对准共振行为和稳定性的影响。分析也扩展到一个带电的大规模领域中的克尔-纽曼背景。
2018-04-06 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Accurate correction of arbitrary spin fermions quantum tunneling from non-stationary Kerr-de Sitter black hole based on corrected Lorentz dispersion relation
根据弦论和量子引力理论研究中提出的修正色散关系，对Rarita-Schwinger方程进行了精确修正，得到了Rarita-Schwinger-Hamilton-Jacobi方程，并利用该方程研究了动态Kerr-de Sitter黑洞中任意自旋费米子的量子隧穿辐射特性.导出了一系列精确修正的描述黑洞性质的物理量，如表面引力、化学势、隧穿几率和Hawking温度。这一研究丰富了黑洞物理的研究方法，使研究内容更加精确。
2020-02-09 gr-qc hep-th quant-ph
The generalized second law for Kerr-Taub-NUT black holes perturbed by test field
Istanbul Okan University（伊斯坦布尔奥坎大学）；Yeditepe University（耶迪特佩大学）；Boğaziçi University（博阿齐奇大学）
本文研究Kerr-Taub-NUT黑洞受测试场扰动时的广义第二定律，发现费米子扰动在低于超辐射极限时可导致熵减并违反GSL，而满足NEC的玻色子扰动下GSL仍成立。
2026-09-09 gr-qc hep-th
Observing remnants by fermions' tunneling
标准霍金公式预言了黑洞的完全蒸发。本文将量子引力引入到费米子从Reissner-Nordstrom和Kerr黑洞的隧穿中。量子引力效应减缓了霍金温度的升高。这种性质自然会导致黑洞蒸发中的残余质量。修正后的温度受发射费米子的量子数的影响。同时，由于旋转，Kerr黑洞的温度是$θ$的函数。
2014-03-13 gr-qc hep-th
Thermal Ringdown of a Kerr Black Hole: Overtone Excitation, Fermi-Dirac Statistics and Greybody Factor
本文研究极端质量比并合中克尔黑洞铃宕的泛音激发，发现频谱遵循费米-狄拉克分布，并证明灰体因子导致该分布，从而为无需提取准正规模式即可检验广义相对论和探测 Kerr/CFT 提供新途径。
2022-11-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dynamical Tidal Response and Love Numbers of Massless Bosonic and Fermionic Perturbations of Kerr--Anti-de Sitter Black Holes
Dibrugarh University（迪布鲁加尔大学）
该研究运用Teukolsky形式主义，计算克尔-反德西特黑洞无质量微扰的潮汐洛夫数，发现其因负宇宙学常数产生非平凡潮汐响应，还分析了响应系数对黑洞参数的依赖。
2026-08-26 hep-th
Thermodynamics and weak cosmic censorship conjecture in the Kerr-AdS black hole
通过分析Kerr-AdS黑洞中被吸收的费米子落入视界的能量动量关系，研究了正常相空间和扩展相空间中的热力学定律和弱宇宙监督猜想.在正规相空间中，第一定律、第二定律以及弱宇宙监督猜想对黑洞的所有初态都成立。但是，在扩展相空间中，虽然第一定律和弱宇宙监督猜想仍然有效，但第二定律变得更加微妙。我们发现，第二定律的有效性或违反依赖于自旋参数，AdS时空的半径，以及它们的变化。此外，在扩展相空间中，由于末态和初态相同，极端和近极端Kerr-AdS黑洞的组态不随费米子的吸收而改变.
2020-09-26 gr-qc hep-th
Analytic formula for quasinormal modes in the near-extreme Kerr-Newman-de Sitter spacetime governed by a non-Pöschl-Teller potential
在极端的史瓦西-德西特背景中，标量场、电磁场和引力场的准正规模可以用解析形式表示为波施尔-特勒波动方程的本征值。我们证明了费米子场的微扰（由狄拉克方程和拉里塔-施温格方程给出）不会导致Pöschl-Teller有效势。尽管如此，使用弗罗贝纽斯方法，我们也可以在这种情况下解析地找到准正规模式。给出了近似极端Schwarzschild-de Sitter黑洞的准正规频率的解析公式，该公式对玻色子场和费米子场都适用。我们进一步将分析推广到带电旋转黑洞的情形，并找到了近极端Kerr-Newman-deSitter时空中各种自旋场的准正规模的一般解析公式。
2022-04-06 gr-qc hep-th
Holographic Derivation of Kerr-Newman Scattering Amplitudes for General Charge and Spin
在二维共形场论中，用傅里叶变换方法计算了带电标量和费米子被近极端Kerr-Newman黑洞以及光子和引力子被近极端Kerr黑洞的近超辐射散射.结果与20世纪70年代的经典时空计算一致，从而为修正的Kerr-Newman/CFT对应提供了很好的证据。
2009-08-26 hep-th
Why does the Kerr-Newman black hole have the same gyromagnetic ratio as the electron?
我们最近提出了一个确定性的矩阵动力学在普朗克尺度，引力耦合到狄拉克费米子，在所谓的康纳斯时间演变。通过在比普朗克时间大得多的时间间隔上粗粒化这种动力学，我们导出了时空流形、量子理论和经典广义相对论，作为对底层矩阵动力学的低能涌现近似。在这篇文章中，我们展示了如何包括杨米尔斯规范场在这个普朗克尺度矩阵动力学。我们通过适当地修改先前引入的时空物质的“原子”（我们现在称之为“aikyon”）的基本作用来做到这一点。这是通过修改狄拉克算子，包括一个'潜在的'杨米尔斯方面，和一个'电流'的杨米尔斯收费。我们的工作为引力与规范场和狄拉克费米子的统一开辟了一条途径。我们展示了如何自发局域化的矩阵动力学引起耦合规范场和相对论点粒子，在经典极限的广义相对论。我们用这种形式主义来解释一个值得注意的事实，即克尔-纽曼黑洞的旋磁比与狄拉克费米子的旋磁比具有相同的值，两者都是经典值的两倍。
2020-06-09 gr-qc hep-th quant-ph
Generalized Painleve-Gullstrand descriptions of Kerr-Newman black holes
对带电旋转黑洞的Kerr-Newman族构造了广义Painleve-Gullstrand度规.这些描述没有任何坐标奇点;此外，与多兰和其他提出的度规不同，引入了一个额外的可调函数，以确保度规中的所有变量对于质量M、电荷Q、角动量aM和宇宙学常数Λ> - 3/（a^2）的所有值都保持实数。为了描述Kerr-Newman时空中的费米子，在视界处施加非奇异的Vierbein 1-形式的更强要求，并通过局部Lorentz提升消除坐标奇异性。对其他已知的克尔-纽曼黑洞的维尔拜因场进行了分析和讨论，发现其中一些描述实际上与物理洛伦兹变换在Boyer-Lindquist坐标中的原始克尔-纽曼表达式无关--这就是这些度量中出现复杂分量的原因（对于径向坐标的某些范围）。作为我们构造的一个应用，用Parikh和Wilczek的方法导出了Kerr黑洞的正确有效Hawking温度。
2011-09-14 gr-qc hep-th
Distinguishing between Kerr and rotating JNW space-times via frame dragging and tidal effects
本文首先研究了强引力中标架拖曳的某些问题。的计算进行了克尔黑洞和旋转的Janis-Newman-Winicour的解决方案，这是已知的有一个裸奇点在一个有限半径的表面上。对于克尔度规，陀螺仪进动频率的几个有趣的可能性，由哥白尼观察员以外的ergoregion，指出。它表明，对于某些角速度的一个固定的观察者，这个频率可能完全消失，接近的ergosregion。类似的计算重复静态观察员在裸奇异性的背景下，和强烈的增强相比，黑洞的情况下建立的Lense-Thirring进动频率。然后，我们研究了费米法向坐标系下旋转裸奇点背景下潮汐力的性质。在这里，物理量表征潮汐中断的天体在赤道圆轨道的数值计算。我们的结果表明，在我们考虑的近似水平上，可能与相应的克尔黑洞计算存在显著的偏差。
2017-10-29 gr-qc hep-th
N=2 supersymmetric particle near extreme Kerr throat
我们构造了一个新的N=2的超对称扩张的大质量粒子的视界附近的极端克尔黑洞。我们的超荷和哈密顿量包含适当数量的费米子（每个玻色子变量两个）。我们的建设的关键成分是一个适当的选择玻色变量，都有一个明确的几何意义。
2011-06-23 hep-th
The massive Dirac equation in the Kerr-Newman-de Sitter and Kerr-Newman black hole spacetimes
研究了在弯曲的带电旋转Kerr-Newman-（anti）de Sitter黑洞（BH）中描述自旋为半整数的大质量带电粒子动力学的Dirac广义相对论方程的精确解.我们首先，推导出DE在克尔-纽曼-德西特（KNdS）BH背景下使用广义Kinnersley无效四分体的纽曼-彭罗斯形式主义。在这个框架中，我们证明了分离的DE成常微分方程的径向和角度的部分。在特定的变换下的独立和因变量，我们证明了变换后的径向方程的一个巨大的带电自旋$\frac{1}{2}$费米子的背景KNdS BH构成一个高度非平凡的推广Heun方程。使用Regge-Wheeler-like独立变量，我们将KNdS背景中的径向方程转化为Schrödinger-like微分方程，并研究其在事件和宇宙学视界附近的渐近行为。对于Kerr-Newman（KN）BH背景下的大质量费米子（MF），我们首先证明了由DE分离所产生的径向和角度方程可归结为广义Heun微分方程（GHE）。这种GHE的局部解的推导和描述全纯函数的幂级数系数由一个四项递归关系。利用渐近分析，我们得到了远离KN BH的MF解和靠近事件视界的解。研究了在KN背景下分离常数的本征值问题。利用上述四项递推公式，我们证明了在非极端KN几何中不存在具有$ω^2<μ^2$的束缚态，其中$ω$和$μ$分别是费米子的能量和质量.
2019-04-02 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Stationary Dirac condensates around Kerr black holes
College of Physics and Optoelectronic Engineering, Chongqing Normal University（重庆师范大学物理与光电工程学院）；School of Physics and Astronomy, China West Normal University（西华师范大学物理与信息学院）；School of Big Data and Artificial Intelligence, Fuyang University of Technology（阜阳理工学院大数据与人工智能学院）；Universidade Federal de Campina Grande（坎皮纳格兰德联邦大学）；Instituto de Física, Universidade de São Paulo（圣保罗大学物理研究所）
本文建立框架求解克尔背景下狄拉克场定态束缚态，发现旋转费米子云为扁椭球几何，且因同步轨迹处无奇异分支，黑洞无法支撑定态狄拉克毛发，揭示了黑洞支撑宏观场的新机制。
2026-08-27 gr-qc hep-th
Spinning Particle as a Non-trivial Rotating Super Black Hole with Broken N=2 Supersymmetry
Kerr-Newman解的非平凡超推广被认为是Kerr-Newman自旋粒子和超粒子的组合模型。我们证明了在Goldstone费米子破缺的超引力中，获得非平凡超黑洞解的老问题可以得到解决。讨论了Kerr几何中N=2超对称破缺的非线性实现，并分析了Goldstone费米子产生的超Kerr几何的一些例子。由此产生的几何获得挠率，Rarita-Schwinger场和额外的波度规和电磁场的格拉斯曼变量造成的贡献。选取了一类破缺N=2超引力的自洽超Kerr Newman解，并讨论了这些解的性质。特别是轴外奇异线和行波的出现集中在轴向奇异点和环状奇异点附近。
1999-04-27 gr-qc hep-th quant-ph
Weak Gravity Conjecture from Conformal Field Theory: A Challenge from Hyperscaling Violating and Kerr-Newman-AdS Black Holes
在超标度违反黑洞和Kerr-Newman-AdS黑洞中，我们寻找弱引力猜想和共形场论之间的可能联系。我们利用共形场论中引入的关联函数来处理黑洞系统的临界点。利用临界点及其极点的能量虚部讨论了弱引力猜想的条件。在$z=1$，$d=1$和$θ\rightarrow0^{-}$假设下，由于存在大于和小于1的$r_{H}$，我们将弱引力猜想与超标度违反黑洞联系起来.作为第二类黑洞系统，我们利用转动参数和半径参数研究了Kerr-Newman-AdS黑洞弱引力猜想成立的条件。证明了当超标度违反黑洞和Kerr-Newman黑洞附近的带电粒子为$\frac{1}{a}$且其比值为$\frac{a}{\ell}\ll 1$时，弱引力猜想成立的条件.
2022-09-27 gr-qc hep-th
Quantum Kerr Black Hole from Matrix Theory of Quantum Gravity
本文基于大N非对易坐标的量子引力矩阵理论，将Kerr黑洞构造为旋转非对易几何解，模糊椭球精确匹配其外视界，并结合半满Fermi海重现了黑洞的熵、质量与角动量。
2025-08-12 gr-qc hep-ph hep-th
Algebraically special perturbations of the Kerr black hole: a metric formulation
本文针对Kerr黑洞代数特殊线性扰动，建立纯度规表述，推导耦合波动方程并给出小自旋至三阶的解析算法，还构造了零模及NUT、加速荷扰动。
2025-10-06 gr-qc hep-th
The generalized second law for fermionic and bosonic fields
本文研究 Kerr 黑洞受费米子与玻色子场扰动时的广义第二定律，证明低频费米子吸收会导致黑洞与环境同时失熵而违律，而满足零能量条件的玻色子场在超辐射与极端极限下仍保持定律成立。
2025-09-29 gr-qc hep-th
Kerr-AdS and its Near-horizon Geometry: Perturbations and the Kerr/CFT Correspondence
利用Teukolsky主方程和Hertz势研究了Kerr-AdS黑洞及其近视界几何（NHEK-AdS）中自旋-s场的线性扰动.在NHEK-AdS几何中，我们精确地求解了相关的角度方程和径向方程。有了这些明确的解决方案，我们寻找线性模式不稳定性。我们没有发现任何（非）轴对称不稳定性与外向边界条件。这是在协议与最近的猜想有关的线性化的稳定性的完整的几何形状与其近地平线的几何形状。此外，我们发现NHEK-AdS中度量扰动的渐近行为违反了Kerr/CFT对应公式中规定的下降条件（唯一的例外是扰动的轴对称扇区）。
2012-10-05 hep-th
Reply to "On the branching of quasinormal resonances of near-extremal Kerr black holes" by Shahar Hod
在研究近极值黑洞的拟正规模频率时，我们指出了模谱的一个分支，即在极值极限处，模谱分为有限衰减模和衰减消失模。我们提供了分析和半分析的结果，确定哪些家庭的模式分叉，当模式与有限的衰减率存在接近极值极限时。在最近的一个笔记（arXiv：1510.05604）中，霍德提出，根据德特韦勒过去的工作，在极高的自旋参数下，附加模式渐近于有限衰变。我们搜索这些建议的模式，并没有发现它们存在的证据。此外，我们指出了一个不一致的推导建议的模式，这进一步表明，这些阻尼模式不存在。
2015-10-28 gr-qc hep-th
Hawking radiation at the zero temperature limit
本文证明 Kerr 黑洞的霍金热辐射可平滑延拓至 $T=0$，并给出吸收概率与峰值发射模式，说明其仍辐射 $\omega<m\Omega$ 的玻色、费米模式且使黑洞偏离极端态。
2025-01-07 gr-qc hep-th
"Kerrr" black hole: the Lord of the String
标题中的Kerrr不是错别字。第三个“r”代表“规则的”，意思是无病理的旋转黑洞。我们展示了一个长期的搜索，精确的，克尔式的，解决方案的爱因斯坦方程的新功能：i）没有曲率环奇点; ii）没有“反引力”宇宙的因果关系违反类时封闭世界线; iii）没有“超光速”物质盘。环奇点被一个经典的，圆形的，旋转的弦所取代，普朗克张力代表驱动周围所有物质旋转的内部引擎。由此产生的几何形状是规则的，并顺利内插Minkowski空间，边界deSitter和外部克尔宇宙。治愈普通克尔黑洞所有非物理特征的关键因素是选择一个“非对易几何启发”的物质源作为爱因斯坦方程的输入，类似于早期工作中描述的球对称黑洞。
2010-03-20 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Hawking radiation of Dirac particles via tunnelling from rotating black holes in de Sitter spaces
黑洞视界的霍金辐射可以看作是一个量子隧穿过程，费米子通过隧穿可以成功地恢复霍金温度。本文考虑自旋为1/2的隧穿粒子（即Dirac粒子），进一步改进了Kerner和Man的费米子隧穿方法，研究了de Sitter空间中旋转黑洞，特别是Kerr de Sitter黑洞和Kerr-Newman de Sitter黑洞的隧穿霍金辐射.结果表明，利用Dirac粒子隧穿可以很好地描述事件视界和宇宙视界的Hawking温度。
2008-04-01 hep-th
Hawking Radiation of Vector Particles via Tunneling From 4-Dimensional And 5-Dimensional Black Holes
利用Proca方程和WKB近似，研究了矢量粒子从四维Kerr-de Sitter黑洞和五维Schwarzschild-Tangherlini黑洞隧穿产生的霍金辐射.结果表明，隧道速率和霍金温度与时空的性质（事件视界、质量和角动量）有关。此外，我们的结果与标量和费米子从四维Kerr-de Sitter黑洞和五维Schwarzschild-Tangherlini黑洞中隧穿的结果一致.
2016-09-19 hep-th
Classical gravitational scattering at $\mathcal{O}(G^{2} S_{1}^{\infty} S_{2}^{\infty})$
本文计算了两个旋转物体在 $\mathcal{O}(G^2)$ 阶且所有自旋阶的散射，包含 Kerr 黑洞的完整接触项，为研究 Kerr 黑洞散射特性和未来高自旋散射计算提供了模板。
2023-04-26 gr-qc hep-ph hep-th
Fermionic Love of Black Holes in General Relativity
Indian Association for the Cultivation of Science（印度科学培养协会）；The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；“Sapienza” Università di Roma（罗马智慧大学）；Sezione INFN Roma1（意大利国家核物理研究所罗马第一分部）
研究发现广义相对论中黑洞受费米子扰动时爱因斯坦爱数非零，推导出 Kerr 黑洞背景下的闭合表达式，揭示费米子与玻色子扰动的本质差异。
2026-03-17 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Lower entropy bounds and particle number fluctuations in a Fermi sea
我们证明，在一个基本的方式，给定的分区的单粒子希尔伯特空间成正交的子空间，费米海可以分解成对纠缠模式，类似于BCS状态。我们推导出表达式的熵和费米海的子空间的粒子数波动，在零和有限的温度，并与这些熵的下限。作为一个应用程序，我们调查分析和数值计算这些数量的电子在最低朗道水平的量子霍尔样品。
2004-06-23 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
