Looking Inside a Black Hole
宇宙审查猜想假定,形成一个规则柯西曲面的未来奇点被一个事件视界所隐藏。因此,任何拓扑结构最终都将坍缩在一组黑洞的视界内,因此没有观测者能够主动地对它们进行经典探测。我们认为在这里的一个量子模拟这个问题,在其中我们比较的跃迁率的Unruh-德威特探测器放置在视界外的永恒BTZ黑洞和其相关的geon对应。我们发现跃迁速率不同,后者是随时间变化的,这意味着我们确实能够从Killing视界之外探测奇点的结构。
2013-10-04 gr-qc
Unruh effect with back reaction--A first quantized treatment
本文提出了加速粒子探测器反反应的一次量子化处理。加速探测器被描述为第一个量化的,带电的,点状粒子在恒定的领域与内能水平。一个量子版本的正则共轭未来和过去的Rindler地平线运营商的介绍,以方便计算。用于检测的评估的过渡振幅与先前获得的结果一致。
1998-01-29 gr-qc
Geonic black holes and remnants in Eddington-inspired Born-Infeld gravity
我们发现,带电的解决方案内的爱丁顿启发的伯恩-因菲尔德引力理论取代了中央奇点的虫洞支持的电场。因此,与电场相关的总能量是有限的,并且与Born-Infeld电磁理论中发现的能量相似。当满足一定的荷质比时,在质量和电荷谱的最低部分,事件视界消失,产生稳定的残余物。我们认为,在物质部门的量子效应可以降低这些残留物的质量从普朗克尺度下到TeV规模。
2014-04-28 gr-qc hep-th
Black Holes, Geons, and Singularities in Metric-Affine Gravity
本文研究了广义相对论的度量-仿射扩张族中的奇点问题。我介绍的度量仿射形式主义作为一个框架,在其中研究GR的扩展。我回顾了它的功能,并通过其在布拉维晶体,理想的晶体可以通过黎曼形式主义描述,激励它,但有缺陷的晶体被描述为一个独立的连接。在这种形式中,构造不同于GR的解的最简单方法是取一个带有电真空应力-能量张量的二次引力拉格朗日量。这样就得到了带电黑洞解。分析了这些新的带电黑洞解的几何性质。在远离源的地方,这些新解的几何形状与GR解的几何形状相等,直到$1/r^4$修正。然而,它们不是中心奇点,而是虫洞结构,可以是完全规则的,也可以是曲率标量发散的,这取决于黑洞的质量和电荷。我研究了虫洞喉部周围的测地线,并得出结论,即使在曲率发散的情况下,测地线也总是完整的。为了更详细地分析几何形状,我还研究了发送到虫洞的标量波的演变。结果表明这种演化是有规律的,并计算了裸虫洞的透射系数和透射截面。最后,我研究了相同的情况下,在任意数量的维度($d>4$)的玻恩-因菲尔德拉格朗日量。在这种情况下,虫洞结构也存在,测地线仍然是完整的,因此表明度量仿射形式主义可以解决各种模型的奇异性,并不是$d=4$的二次拉格朗日的一个特殊功能。
2017-07-21 gr-qc
Response of an Unruh-DeWitt detector near an extremal black hole
我们考虑一个极端带电黑洞附近的Unruh-DeWitt探测器的响应,用Bertotti-Robinson时空模型模拟这个极端时空的近视界区域。使用Bertotti-Robinson极限的优点是,对于一个无质量标量场,它的两点函数可以用封闭的形式来表示,并且可以表示为许多感兴趣的量子态。我们认为检测器耦合到一个无质量的领域在Boulware真空状态和任意的热状态,包括Hartle-Hawking状态,并分析检测器的响应范围广泛的轨迹。特别注意的是热化的检测器,反Unruh和反霍金效应。
2021-09-09 gr-qc
The renormalized charged scalar current in the Reissner-Nordström-de Sitter spacetime
本文对Reissner-Nordström-de Sitter时空中带电标量场的电流密度$j_ν$进行了Hadamard点分裂重整化。数值计算了外区Unruh态的分量$j_r$和$j_t$的期望值,并研究了它们与场参数和位置的关系.
2021-07-16 gr-qc
Particle creation: Schwinger + Unruh + Hawking
讨论了电场中的Schwinger对产生、霍金辐射和Unruh效应中的粒子产生之间的联系。这三个过程都可以用熵和温度来描述。这些类似热力学的过程可以结合起来。我们考虑了带电粒子和电中性粒子在电场中的结合过程,该过程结合了Schwinger效应和Unruh效应。结合Schwinger效应和黑洞熵,我们还考虑了带电黑洞和白洞在电场中的产生。这两个过程的结合遵循熵和逆温度的求和规则。对熵和温度的一些贡献是负的,这反映了所创建的对象之间的量子纠缠。
2022-09-20 cond-mat.other gr-qc hep-ph
Deep in the knotted black hole
本文通过自由下落的 Unruh-DeWitt 探测器跃迁率,对比 BTZ 黑洞与 R P² geon,发现探测器可识别视界并辨别黑洞内部拓扑。
2025-03-11 gr-qc quant-ph
Inextendible Schwarzschild black hole with a single exterior: How thermal is the Hawking radiation?
史瓦西时空中霍金辐射的几种研究方法都以某种方式依赖于克鲁斯卡尔流形有两个因果不连通的外部区域这一事实。本文研究了$\RPthree$几何子上实标量场的Hawking(-Unruh)效应:$\RPthree$几何子是一个不可扩展的、全局双曲的、时空可定向的永恒黑洞时空,它与Kruskal局部等距,但只包含一个外部区域. Hartle-Hawking类真空~ $\hhvacgeon$可以用沿视界的正频率特性或Feynman传播子的复解析特性来表征,它包含关联对中的外部区域Boulware模,并且外部区域中任何只耦合到每个关联Boulware对中的一个成员的算子的热期望值在通常的Hawking温度下。外部的一般算子没有这种特殊的形式;然而,我们使用Bogoliubov变换,粒子探测器分析和粒子发射-吸收分析,调用费曼传播子的分析性质,认为$\hhvacgeon$出现作为一个热浴与标准霍金温度的任何外部观察者在渐近早期和晚期史瓦西时间。对具有相同ADM质量的Schwarzschild黑洞,路径积分近似配分函数的一个~(naive)鞍点估计只给出了黑洞Bekenstein-Hawking熵的一半:讨论了这个结果对路径积分方法的有效性或黑洞熵的统计解释的可能意义。类似的结果也适用于平坦时空中的林德勒观测者,其整体性质与几何对称的性质相似。
1998-06-22 gr-qc hep-th
Chemical freeze-out in Hawking-Unruh radiation and quark-hadron transition
高能碰撞中强子的产生与黑洞中Hawking-Unruh辐射过程的类比是推广的。这一机制为表征粒子产生终态的冻结参数--温度($T$)和重子化学势($μ$)提供了理论依据。从带电黑洞(其中的电荷与$μ$有关)中得到的结果与从热统计模型和Polyakov线性-西格玛模型中的各种粒子种类的比率和净质子多重数的高阶矩唯象地推导出的参数相当。此外,由此得到的冻结条件$\langle E\rangle/\langle N\rangle\simeq 1~$ GeV的平均能量每粒子是在很好的协议,在高能实验中的强子化过程。对于熵密度($s$),冻结条件$s/T^3\simeq7$对于$μ\lesssim 0.3~$ GeV仍然有效。然后,由于$T$对$μ$的依赖性,$s/T^3$的值随着$μ$的增加而增加。根据这一观察,我们发现熵密度随着$μ$的增加而保持恒定。因此,我们得出结论,几乎没有信息会通过带电黑洞的霍金-昂鲁辐射丢失。值得强调的是,带电黑洞的冻结温度与冻结条件无关
2015-09-30 gr-qc hep-ph hep-th
Gravitational bremsstrahlung and the Fulling-Davies-Unruh thermal bath
本文将加速电荷与Fulling-Davies-Unruh热浴相互作用的分析方法推广到引力辐射,证明均匀加速点质量-弦系统在共同加速坐标系中的热浴相互作用率等于Minkowski时空标准方法计算的引力子发射率。
2024-03-31 gr-qc hep-th
On the Cancellation Mechanism of Radiation from the Unruh detector
在闵可夫斯基真空中的均匀加速探测器(Unruh探测器)被激发,就好像它暴露在温度与其加速度成正比的热浴中。在惯性系中,由于探测器的激发和去激发都伴随着辐射进入闵可夫斯基真空,人们可能会怀疑Unruh探测器从加速的带电粒子发出类似拉莫尔辐射的辐射。然而,众所周知,辐射被量子干涉效应奇迹般地抵消了。在本文中,我们研究在什么条件下的辐射抵消。我们首先表明,如果格林函数满足类似于Kubo-Martin-Schwinger(KMS)条件的关系,则会发生抵消。然后,我们研究了两个例子,在3+1维闵可夫斯基时空和德西特时空的Unruh检测器。在这两种情况下,该关系仅在时空的有限区域中成立,但辐射在整个时空中被抵消。因此,KMS类关系是必要的,但不足以抵消发生。
2013-01-31 gr-qc hep-th
Non-thermal signature of the Unruh effect in field mixing
在量子场论框架内分析了匀加速观测器(Rindler观测器)的混合变换,作为研究引力对味振荡影响的基础。特别地,讨论了两个不同质量的带电玻色子场的情况。尽管有这样一个最小的设置,标准的Unruh辐射被发现松动其特征的热解释,由于之间的相互作用的Bogolubov变换隐藏在现场混合和所产生的一个从林德勒时空结构。在小质量差的极限下,计算了Rindler观测器观测到的修正谱。
2017-03-28 gr-qc hep-ph hep-th
Global embedding of D-dimensional black holes with a cosmological constant in Minkowskian spacetimes: Matching between Hawking temperature and Unruh temperature
本文研究了一大类静态D维黑洞的Hawking温度与相应的高维Rindler时空的Unruh温度之间的匹配。为了完成这一任务,我们找到了将D维黑洞整体嵌入到高维闵可夫斯基时空中的方法,称为整体嵌入闵可夫斯基时空过程(GEMS过程)。这些全局嵌入变换本身就很重要,因为它们提供了一个强大的工具,简化了黑洞物理学的研究,而不是工作,但等价地,在一个加速的林德勒框架在一个平坦的背景几何。我们讨论了中性和带电的Tangherlini黑洞在有和没有宇宙学常数的情况下,在负宇宙学常数的情况下,我们考虑了三种允许的视界拓扑(球形,圆柱/环形和双曲).
2004-12-07 gr-qc hep-th
Probing hidden topology with quantum detectors
本文通过数值计算静态 Unruh-DeWitt 探测器在两种具有不同内部拓扑的 (2+1) 维黑洞时空中的跃迁率,证明外部量子观测者可借其区分黑洞内部拓扑。
2025-02-05 gr-qc quant-ph
Gravitinos Tunneling from Black Holes
将引力子的黑洞辐射看作自旋为3/2的费米子穿过事件视界的经典禁戒隧穿过程。我们证明了引力子的四种自旋态产生相同的辐射温度,并反演了Rindler时空中的Unruh温度和Kerr-Newman带电旋转黑洞的Hawking温度.
2008-08-20 gr-qc
Classical Larmor formula through the Unruh effect for uniformly accelerated electrons
本文通过有限带电时段后取无限时间极限,计算匀加速电荷在共加速系中的辐射功率与角分布,证明需纳入 Unruh 效应才能在树图阶重现经典 Larmor 公式。
2024-01-27 gr-qc hep-ph
Does the generalized second law require entropy bounds for a charged system?
我们计算了当人们进行gedanken实验时广义熵的净变化,在该实验中,一个最初包含能量$E$、熵$S$和电荷$Q$的盒子被向Reissner-Nordström黑洞方向垂直地降低,然后被放进去。这是Unruh-Wald的工作在带电系统中的推广(盒子里的东西具有电荷$Q$)。他们先前的分析表明,加速辐射的影响防止违反广义热力学第二定律。在我们更一般的情况下,我们表明,热气氛的属性是同样重要的,当电荷存在。事实上,我们在这里证明,一个平衡条件的热大气和普通物质的物理性质是足够的,以执行广义第二定律。因此,在这个过程中,不需要对盒子内容物的熵边界做任何额外的假设。本文还讨论了我们的工作与Bekenstein和Mayo最近的工作以及荷电系统的熵界Hod的关系。
1999-06-15 gr-qc
Quasinormal Ringing and Unruh-Verlinde Temperature of the Frolov Black Hole
International Centre for Space and Cosmology, Ahmedabad University(阿赫迈达巴德大学国际空间与宇宙学中心)
本研究通过量子引力效应分析弗罗洛夫黑洞的电磁和狄拉克扰动,计算准正常模式频率和Unruh-Verlinde温度,揭示量子引力对黑洞辐射特性的影响。
2026-02-12 astro-ph.GA gr-qc
On the Unruh effect for hyperbolic observers in spacetimes of maximal proper acceleration
本文将最大固有加速度时空作为实现广义协变性和广义等效原理的弱形式,推广 Unruh 温度公式并证明其存在上限,且在激光等离子体加速系统中给出与束团粒子数相关的最大温度估计。
2025-07-31 gr-qc hep-th math-ph
Renormalized charged scalar current on a Reissner-Nordstrom black hole in the presence of charge superradiance
本文利用实用模和重整化方法,计算超辐射情形下 Reissner-Nordstrom 黑洞中带电量子标量场的重整化电荷流,并比较三种量子态及分析其电磁反作用。
2025-05-11 gr-qc hep-th
Vacuum fluctuations and moving atoms/detectors: From Casimir-Polder to Unruh effect
本文报道了\cite{SHP}关于原子运动引起的Casimir-Polder \cite{caspol}延迟力修正的一些新结果,并对最近提出的一个Unruh效应的腔QED探测方案\cite{Unr76}提出了初步的(未发表的)批评。这两个众所周知的效应产生于运动的原子或探测器与量子场之间的相互作用,该相互作用在由导电镜/腔或电介质壁引入的某些边界条件下。Casimir-Polder力是在存在导电镜或电介质壁的情况下,真空电磁场对原子基态的修整而对原子产生的一种阻滞力。最近,我们提供了一个改进的计算处理原子和(约束)场的相互影响,在自洽的方式。对于一个垂直于镜面作平行运动的原子,我们的结果发现相干延迟修正值是静止值的两倍。Unruh效应是指均匀加速的探测器感觉很热。先前提出了两种探测“Unruh辐射”的方案,其基础是直线加速器和储存环中的带电粒子。在这里,我们感兴趣的第三个方案最近提出的斯卡利{ \it等} \cite{Scully03}涉及到注入加速原子到微波或光学腔。我们分析了两个主要的因素仪器在这个计划中,腔因子和突然打开的因素,所谓的成功。我们的结论是,从这些因素所产生的影响是无关的Unruh效应。
2004-01-30 cond-mat.other gr-qc quant-ph
Quantum effects of charged massive scalar fields on charged black hole space-times
Technological University Dublin(都柏林理工大学);University of Sheffield(谢菲尔德大学);Dublin City University(都柏林城市大学)
该研究计算Reissner-Nordstrom黑洞上有质量带电量子标量场的相关重整化期望值,采用不同方案处理不同量子态,通过高效数值方法探索含近极端黑洞电荷等的参数空间,揭示带电有质量标量场对带电黑洞时空的量子效应。
2026-08-21 gr-qc hep-th
Hawking Radiation, Effective Actions and Covariant Boundary Conditions
从有效作用量的适当表达式出发,仅利用事件视界上的协变边界条件,导出了带电黑洞的霍金辐射。我们的方法与Unruh真空和最近的分析\cite{Robwilczek,Isowilczek,shailesh}的霍金辐射使用异常的连接被建立。
2008-01-18 gr-qc hep-th
Quantum effects in near-extremal charged black hole spacetimes
本文解析计算了近极端 Reissner-Nordström 黑洞视界处的半经典电流和应力-能量通量,发现量子效应会驱使黑洞内部偏离极端性,推广了实标量场的相关结果。
2025-06-26 gr-qc
Analysis of quantum effects inside spherical charged black holes
数值计算了四维Reissner-Nordstrom黑洞内部最小耦合无质量量子标量场在Hartle-Hawking态和Unruh态下的重整化期望值$\langle\hatΦ^{2}\rangle_{ren}$.为此,我们使用最近开发的模式和重整化方案的基础上协变点分裂。在这两种量子态中,发现$\langle\hatΦ^{2}\rangle_{ren}$在内视界(IH)处接近\emph{finite}值。IH渐近值的最后一步由逆幂尾$r_{*}^{-n}$表示,其中$r_{*}$是Regge-Wheeler "乌龟坐标",$n=2$表示Hartle-Hawking态,$n=3$表示Unruh态。我们还报告在这里的分析计算的结果,这些反幂尾巴的$\langle\hatΦ^{2}\rangle_{ren}$附近的IH。我们的数值结果表明,在两个量子态中,与这种分析推导(对于功率指数和尾部振幅)非常一致。最后,从这个渐近行为的$\langle\hatΦ^{2}\rangle_{ren}$,我们分析计算的首阶渐近行为的重正化应力能量张量在IH的跟踪$\langle\hat{T}_μ^μ\rangle_{ren}$。在这两种量子态中,发现这个量像$b(r-r_{-})^{-1}r_{*}^{-n-2}$一样发散(具有上面指定的$n$,并且具有已知的参数$b$)。据我们所知,这是第一个完全定量推导…
2021-05-03 gr-qc hep-th
Quantization of a charged scalar field on a charged black hole background
研究了Reissner-Nordstrom黑洞背景下无质量带电标量场的正则量子化。我们的目标是构造标准Boulware,Unruh和Hartle-Hawking量子态的类似物,这些类似物可以定义为中性标量场,并通过计算两个量子态之间的标量场凝聚、电流和应力-能量张量算符的期望值的差异来探索它们的物理性质.这三个态中的每一个都有一个非时间反演不变的“过去”和“未来”荷电场广义化,其性质类似于Kerr黑洞上中性标量场相应的“过去”和“未来”态。此外,我们提出了一些试探性的,时间反演不变的,平衡态。第一种是一个“Boulware”样的状态,在未来和过去的零无限都尽可能空。第二,我们构造了一个类似“Hartle-Hawking”的态,它可能对应于粒子的热分布。这两个后者的国家建设依赖于使用非标准的创建和湮灭运营商有关的超辐射模式的交换关系。
2023-01-22 gr-qc hep-th
Relativistic single-electron wavepacket in quantum electromagnetic fields: Quantum coherence, correlations, and the Unruh effect
针对传统QED难以处理非平衡实时演化与场环境量子特性的问题,本文提出耦合量子电磁场的相对论性带电粒子高斯波包线性化有效理论,研究了自由电子退相干、加速电子的Unruh效应等问题,揭示了真空涨落对电镜干涉的影响及谱函数的相关特性。
2024-04-13 gr-qc hep-th quant-ph
Low-energy sector quantization of a massless scalar field outside a Reissner-Nordstrom black hole and static sources
本文研究了Reissner-Nordstrom时空中无质量标量场的低能区。这使得分析过程涉及软标量粒子外带电黑洞发生。特别地,我们使用Unruh(和Hartle-Hawking)真空计算了静态标量源与霍金辐射相互作用的响应。这个响应进行比较时,得到的源均匀加速在通常的真空中的闵可夫斯基时空具有相同的固有加速度。我们表明,这两种反应是在一般情况下不同的反对Reissner-Nordstrom黑洞时得到的结果是由Schwarzschild一个取代。这一结果的概念相关性进行了评论。
2000-02-22 gr-qc
Quantum fluxes at the inner horizon of a near-extremal spherical charged black hole
本文分析和计算了质量为$M$、电荷为$Q$的Reissner-Nordström黑洞(BH)内视界(IH)的半经典应力能流分量,即出流$\langle T_{uu}\rangle$和入流$\langle T_{vv}\rangle$($u$和$v$为标准零爱丁顿坐标),在$Q/M$接近$1$的近极值区域.我们考虑一个最小耦合无质量量子标量场,在Hartle-Hawking($H$)和Unruh($U$)状态,后者对应于蒸发BH。近极值域本身的分析处理,揭示了各种数量的行为接近极值。我们探索了三个近IH通量量$\langle T_{uu}^-\rangle^U$、$\langle T_{vv}^-\rangle^U$和$\langle T_{uu}^-\rangle^H=\langle T_{vv}^-\rangle^H$的行为,作为小参数$Δ\equiv\sqrt{1-(Q/M)^2}$(其中上标“$-$“指IH值)的函数。我们发现,在近极值区域$\langle T_{uu}^-\rangle^U\cong\langle T_{uu}^-\rangle^H=\langle T_{vv}^-\rangle^H$的行为$\proptoΔ^5$。相比之下,$\langle T_{vv}^-\rangle^U$的行为与$\proptoΔ^4$相同,我们通过分析计算前因子。因此,在蒸发的近极…
2022-04-08 gr-qc
Quantum fluxes at the inner horizon of a spherical charged black hole
为了探索黑洞内部几何的量子效应,我们计算了Reissner-Nordström黑洞内视界附近最小耦合无质量量子标量场重整化应力-能量张量的半经典通量分量$\left\langle T_{uu}\right\rangle _{ren}$和$\left\langle T_{vv}\right\rangle _{ren}$($u$和$v$为标准爱丁顿坐标).这两个通量分量似乎在IH附近的反反应的影响占主导地位,而且,他们的正则化过程显示出显着的简单性。我们考虑Hartle-Hawking和Unruh量子态,后者对应于蒸发的黑洞。在这两个量子态中,我们计算了$\left\langle T_{uu}\right\rangle _{ren}$和$\left\langle T_{vv}\right\rangle _{ren}$在IH附近的广泛的$Q/M$值。我们发现,$\left\langle T_{uu}\right\rangle _{ren}$和$\left\langle T_{vv}\right\rangle _{ren}$在IH达到有限的渐近值。根据$Q/M$,这些渐近值被发现是正的或负的(或在两者之间消失)。注意,在IH处有一个非零的$\left\langle T_{vv}\right\rangle _{ren}$意味着在它的进入部分(柯西视界)上形成了一个曲率奇点。受这些发现的启发,…
2020-09-29 gr-qc
Thermal Interpretation of Schwinger Effect in Near-Extremal RN Black Hole
提出了极端和近极端Reissner-Nordström(RN)黑洞中带电标量和旋量Schwinger效应的热解释。电荷的发射具有这样的分布,其有效温度由电场加速电荷的Davies-Unruh温度和AdS_2的标量曲率决定,来自近视界几何结构AdS_2 × S^2。我们发现一个电荷约束的极端微型黑洞保持稳定的Schwinger发射类比Breitenlohlner-Freedman约束的AdS空间。在in-out形式中,我们发现单圈QED有效作用量与真空持久性一致,并将真空持久性解释为主导的Schwinger效应和库仑场的荷电真空效应。
2015-03-01 gr-qc hep-th
Schwinger instability for near-extremal charged BTZ black hole
Faculty of Mathematics and Physics, University of Ljubljana(卢布尔雅那大学数学物理学院);Physics Department, State University of Tetovo(泰托沃国立大学物理系)
该研究通过WKB隧穿和场论方法,计算了近极端带电BTZ黑洞视界附近的Schwinger粒子对产生率,并利用模流和Tomita-Takesaki理论从熵极值化恢复爱因斯坦方程,揭示了几何对量子效应的组织作用。
2026-09-30 gr-qc hep-th
Anomalies, Hawking Radiations and Regularity in Rotating Black Holes
这是我们前一封信hep-th/0602146的扩展版本。本文考虑旋转黑洞,证明了霍金辐射的通量可以由反常抵消条件和视界处的正则性要求确定。利用降维技术,在d=4的旋转黑洞背景中,量子场的每个分波都可以解释为一个(1+1)维荷电场,其电荷与方位角动量m成正比。从这一点和分析gr-qc/0502074,hep-th/0602146对霍金辐射从带电黑洞,我们表明,总流量的霍金辐射从旋转黑洞可以普遍确定在视界的异常值,要求规范不变性和一般坐标协方差在量子水平。我们还澄清了我们的边界条件的选择,并表明我们的结果是一致的有效的行动方法,在未来的地平线和消失的进入模式在r= \infty施加(即Unruh真空)的规律性。
2008-03-07 gr-qc hep-ph hep-th
Quantum fluxes at the inner horizon of a spinning black hole
孤立的旋转或带电的经典黑洞在其内部具有一个特殊的表面,即柯西视界,超过这个视界,时空的演化(基于广义相对论的方程)就不再是决定性的了。在这项工作中,我们研究了一个无质量的量子标量场对柯西视界内的旋转(克尔)黑洞,是通过发射的霍金辐射蒸发(对应的领域是在Unruh状态)。我们计算的通量分量(爱丁顿坐标)的重整化的应力能量张量的柯西视界上的字段,作为黑洞自旋和极角的函数。我们发现,这些通量分量一般是非零的。此外,我们发现,这些参数的变化,通量分量的改变符号。通量的符号是重要的,因为它们提供了柯西视界是膨胀还是破碎的指示(当考虑反作用时)。不管这些符号,我们的结果意味着,通量分量一般发散的柯西视界时,在坐标表示,这是经常有。这是第一次明确地证明了(四维)自旋黑洞在半经典效应下柯西视界的不规则性。
2022-12-14 gr-qc hep-th
Black Hole Radiation with Modified Dispersion Relation in Tunneling Paradigm: Free-fall Frame
由于黑洞事件视界附近的高引力红移指数,霍金辐射似乎对某些未知的高能物理非常敏感。为了研究普朗克尺度下任何未知物理对霍金辐射的影响,人们提出了色散场论模型,它是Unruh声波黑洞类比的变体。本文利用Hamilton-Jacobi方法研究色散场论模型。首选的坐标系是黑洞的自由降落坐标系。色散关系在低能时与相对论色散关系一致,但在普朗克质量$m_{p}$附近作了修正。计算了有质量粒子和带电粒子对$\mathcal{O}\left( m_{p}^{-2}\right) $和中性粒子和无质量粒子对$λ=0$所有阶数的霍金温度修正。辐射的Hawking温度在首阶与标准温度一致。在得到视界附近辐射谱的基础上,利用brickwall模型计算了四维球对称黑洞和二维球对称黑洞视界附近无质量标量场的热熵。最后,利用几何光学近似计算了Schwarzschild黑洞的光度。
2015-05-18 gr-qc hep-th
Massive quantum divergence on the Cauchy horizon of a black hole
Universität Leipzig(莱比锡大学);University College Dublin(都柏林大学学院);Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF)(巴西物理研究中心);Dublin City University(都柏林城市大学)
本文研究带电球对称黑洞内部有质量标量场的量子效应,发现柯西视界上真空极化和应力张量发散,能量通量通常不消失,暗示半经典反作用导致强奇点,但极端极限等特殊情形除外。
2026-11-06 gr-qc hep-th quant-ph
Black Hole Radiation with Modified Dispersion Relation in Tunneling Paradigm: Static Frame
由于黑洞事件视界附近的指数高引力红移,可能出现霍金辐射对某些未知的高能物理高度敏感。为了研究可能与霍金预言的偏差,人们提出了色散场论模型,遵循Unruh对黑洞辐射的流体动力学模拟。在色散场论模型中,物质场的色散关系在高能时被修正,从而导致运动方程的修正。本文利用Hamilton-Jacobi方法研究色散场论模型。首选的坐标系是黑洞的静态坐标系。所采用的色散关系在低能时与相对论色散关系一致,但在普朗克质量$m_{p}$附近作了修正。计算了有质量粒子和带电粒子对$\mathcal{O}\left(m_{p}^{-2}\right) $以及无质量粒子和中性粒子对所有阶数的霍金温度修正。我们的结果表明,近视界辐射的热谱是鲁棒的,例如,霍金温度的修正被$m_{p}$抑制。在得到视界附近辐射谱的基础上,利用brickwall模型计算了四维球对称黑洞视界附近无质量标量场的热熵。我们发现熵的首项依赖于物质场色散关系的修正,而次首对数项不依赖于物质场色散关系的修正。最后,利用几何光学近似计算了黑洞的光度。
2017-11-01 gr-qc hep-th
Challenging the generalized second law
黑洞热力学广义第二定律(GSL)指出,黑洞熵的变化与黑洞外物质和场的常熵的变化之和必须是非负的。在经典极限下,GSL归结为霍金面积定理。这两项法律都没有确定使其在特定情况下发挥作用的具体效果。戴维斯最近的gedanken实验的动机,他用来推断一个约束的大小的精细结构常数从GSL,我们研究了一系列的变种,其中一个电试探电荷降低到一个有限的半径,然后下降到史瓦西,一个近极端的磁Reissner-Nordstrom或一个近极端的克尔黑洞。对于一个经典的收费,我们证明了一个特定的“反作用”的效果是负责保护面积定理在近极值的例子。对于带磁荷的Reissner-Nordstrom黑洞,面积定理的违反被化解,因为考虑到电荷排斥的一个微妙来源:在将电荷带到其下降点的过程中,黑洞的旋转。在克尔洞的情况下,电荷上的电自作用力足以纠正问题。然而,在涉及元电荷的所有实验中,如果精细结构常数大于约1阶,则显然会违反完整的GSL。我们认为,在这种情况下,一个量子效应,Unruh-Wald量子浮力,可能会保护GSL。
2013-05-26 astro-ph gr-qc hep-th
Local Description of Decoherence of Quantum Superpositions by Black Holes and Other Bodies
本文提出黑洞导致量子叠加态退相干的局域描述方法,通过实验室内部量子场两点函数阐释退相干源于极低频霍金量子,并计算了不同真空和时空下的退相干差异及模拟黑洞退相干的物质体条件。
2025-08-25 gr-qc hep-th quant-ph
How to Minimize the Decoherence Caused by Black Holes
本文研究了黑洞视界软辐射导致的量子叠加态退相干问题,通过求解最优实验协议与辐射“最优纯化”,发现重新打开已关闭的叠加态可进一步减少净退相干。
2025-07-16 gr-qc hep-th quant-ph