A general thermodynamical description of the event horizon in the FRW universe
从热力学第一定律出发,在事件视界上导出了任意曲率的Friedmann-Robertson-Walker(FRW)宇宙中的Friedmann方程。其关键思想是重新定义事件视界上的霍金温度。在此基础上,我们得到了包含量子修正的宇宙演化方程,并探讨了在$f(R)$引力场中宇宙的演化。此外,我们还研究了爱因斯坦引力和$f(R)$引力中的广义热力学第二定律。这一观点也意味着事件视界上的热力学第一定律对FRW宇宙的演化具有一般性的描述。
2016-03-07 gr-qc hep-th
Semiclassical evolution of a dynamically formed spherical black hole with an inner horizon
本文通过数值求解半经典爱因斯坦方程,研究具有内外视界的动态球状黑洞蒸发过程,发现内视界向外运动并形成反俘获区域,从而在纯半经典动力学下实现黑洞到白洞的转变。
2025-06-05 gr-qc hep-th
Charged Embedded Horizons and their Area Evolution
嵌入视界被定义为与黑洞外部平衡的视界,也就是说,在外部孤立,但在内部动态演化,类似于Reissner-Nordstrom黑洞的内部和外部事件视界。这被示出为水平线上的电荷方差的结果,其以电角坐标表示。讨论了黑洞的质量和能量。通过考虑电势来计算本征度量。提出了一个面积律演化律,即内动力学视界演化到孤立视界的半径。然后,动力视界与外界达到平衡,变成孤立视界,从而变成极值。
2019-11-14 gr-qc
EVOLUTION OF A STRING NETWORK IN BACKGROUNDS WITH ROLLING HORIZONS
我们讨论了经典弦网络状态方程的时间变化,在哈勃半径1/H收缩到最小值,然后重新扩展到无穷大的背景下演化。我们还提出了一种寻找自洽非真空弦背景的方法,它对应于引力子背景方程和弦运动方程的同时求解。
1995-02-22 gr-qc hep-th
Accelerated Expansion of the Universe based on Emergence of Space and Thermodynamics of the Horizon
几十年来的研究表明,引力动力学与视界热力学密切相关。本文根据“空间涌现”的思想和哈勃视界的热力学推导出弗里德曼加速方程,哈勃视界的温度由统一的热力学热力学第一定律得到。然后,我们根据能量平衡关系$ρV_{H}=TS$导出了另一个宇宙演化方程。结合这两个演化方程和宇宙物质的状态方程,我们得到了FRW宇宙的演化解。我们发现我们得到的解包含了在标准广义相对论(GR)理论中得到的解。因此,用热力学的方法来描述宇宙的演化是比较普遍的。
2017-07-19 gr-qc hep-th
Evolution of the horizons for dark energy universe
近年来观测到的宇宙加速相的证据强烈要求宇宙中的主导物质是以暗能量的形式存在的。在这项工作中,我们研究了各种暗能量模型的视视界和事件视界的演化,并考察了它们在幻影势垒线上的行为。
2011-06-12 gr-qc
Horizons and non-local time evolution of quantum mechanical systems
根据广义相对论,捕获面和视界是经典的因果结构,它们出现在具有明确定义的能量和相应引力半径的系统中。后一个概念可以简单地通过谱分解扩展到量子力学状态,这允许人们定义相关的“视界波函数”。由于这个辅助波函数包含了关于时空因果结构的重要信息,为了解释外部观测者不能接收到来自视界内部的信号这一基本经典性质,我们提出了一个新的关于量子态时间演化的建议。一个简单的情况下,一个大质量的自由粒子在休息是整个文件作为一个玩具模型来说明的主要思想。
2014-11-29 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum evolution of de Sitter black holes near extremality
本文利用耦合 de Sitter 量子场论的一维 Schwarzian 理论,计算近冷极端带电 de Sitter 黑洞经无质量标量粒子的量子能量转移,揭示其趋向宇宙学视界热平衡且偏离 Hawking 预测。
2025-10-20 gr-qc hep-th
Evolution of Kerr-Schild type initial data for binary black holes using the horizon penetrating Teukolsky equation
我们使用Kerr-Schild型Teukolsky方程(视界穿透)来演化Bishop { \em et al.}在关闭限制。我们的结果与Sarbach { \em et al.}从Zerilli方程演化相同的初始数据。
2002-01-21 gr-qc
Area evolution, bulk viscosity and entropy principles for dynamical horizons
本文从爱因斯坦方程出发,导出了囚禁视界或动力学视界面积的演化规律。这个微分方程的解表现出因果关系。此外,在粘性流体类比中,该方程可以被解释为能量平衡定律,产生正的体积粘度。这两个功能对比事件视界的情况下,非因果演变的面积和负的体积粘度需要目的论的边界条件。这反映了与事件视界相对的俘获视界的局部特征。解释的熵的面积,我们建议使用面积/熵演化原则,选择一个独特的动力学视界和时间切片的柯西演化的初始边缘捕获表面。
2006-09-12 astro-ph gr-qc
Evolution of sub-horizon cold dark matter perturbations
我们研究了宇宙中暗能量占主导地位的时代中视界下冷暗物质微扰的演化。通过将Meszaros方程推广到对任意状态方程参数都有效,我们导出了$w$ -Meszaros方程。它的解决定了忽略暗能量扰动的冷暗物质扰动的演化。我们的分析结果提供了一个定性的理解这种演变。
2010-08-17 astro-ph.CO gr-qc
Dynamical formation and evolution of (2+1)-dimensional charged black holes
本文研究了2 + 1维带电黑洞的动力学形成和演化。我们用数值方法研究了反德西特背景下带电物质场的动力学坍缩,并利用双零形式描述了黑洞的形成。此外,我们包括重新归一化的能量动量张量假设的S波近似,以确定内部结构的反反应。如果不存在半经典效应,则电荷量决定因果结构。如果电荷足够小,则因果结构具有类空间奇点。然而,随着电荷的增加,一个内柯西视界出现了。如果我们有足够的电荷,我们看到一个类空的外视界和一个类时的内视界,如果我们给过多的电荷,黑洞视界消失。我们有一些间接的证据表明,弱宇宙监督仍然是令人满意的,即使对于这样的过度收费的情况。此外,我们确认,有质量通货膨胀沿内视界,虽然性质是相当不同的四维情况。半经典反反应不会影响外视界,但会影响内视界。在中心附近,有一个负能量集中的地方。因此,三维带电黑洞一般有两种曲率奇点:通过质量膨胀和通过负能量集中。最后,我们对可能的因果结构进行分类。
2012-02-13 gr-qc hep-th
Late-time Evolution of a Charged Massless Scalar Field in the Spacetime of a Dilaton Black Hole
本文研究了一个带电无质量标量场在一个固定背景的强子黑洞周围演化的幂律尾。使用分析和数值方法,我们发现带电场在未来类时无限远、未来零无限远以及沿着所考虑的黑洞的外视界的逆幂律驰豫。我们设想带电的头发比中性的头发衰变得慢。沿强子黑洞外视界的振荡逆幂律对动态形成的强子黑洞柯西视界的质量暴胀情形具有重要意义。
2001-04-18 gr-qc hep-th
Local Geometric Bounds on Generalized Entropy Evolution along Null Horizons
Hochschule Fresenius(弗莱森纽斯应用科技大学)
该研究结合经典几何与量子场论约束,基于量子聚焦猜想,推导出广义膨胀的微分不等式,揭示膨胀与剪切在控制熵流中的作用,明确量子极值面相关性质,推导类光生成元分离界,为半经典引力熵界提供局部几何细化。
2026-07-27 gr-qc hep-th
Signaling, Entanglement, and Quantum Evolution Beyond Cauchy Horizons
考虑一个两体纠缠系统,其中一半落入蒸发黑洞的事件视界,而另一半仍然可以在外部区域进行相干实验。除了完全蒸发之外,量子态在柯西视界之外的演化不能保持幺正,这就提出了一个问题:这种演化如何被描述为量子映射,因果关系如何被保持?这种非标准的量子演化映射对纠缠实验室伙伴的行为可能产生什么影响?更一般地说,在极端条件下,在遥远区域(不仅在蒸发的黑洞内部,而且可能在其他裸奇点和极端时空结构的区域附近)的量子演化定律仍然没有通过观测来检验,并且可能是非幺正的,甚至是非线性的,这就提出了关于纠缠态演化的同样问题。这些问题的答案是微妙的,并以意想不到的方式与量子力学的基本定律联系在一起。我们表明,地球上的实验可以被设计成探测和限制量子演化定律可能会被改变,无论是通过黑洞蒸发,或通过其他极端的过程在偏远地区可能由未知的物理。
2004-09-29 gr-qc hep-th quant-ph
The Horizon of the McVittie Black Hole: On the Role of the Cosmic Fluid Modeling
在本文中,我们研究了宇宙和事件视界的存在和时间演化的McVittie宇宙的Redlich-Kwong,(修改)Berthelot,Dieterici和Peng-Robinson流体,分别驱动膨胀。这些流体的状态方程足够丰富,可以解释宇宙中的奇异物质和规则物质,以及理想物质和非理想物质。结果表明,在宇宙时间演化过程中,宇宙视界是膨胀的,而事件视界是收缩的。前者实现了更大的尺寸为常规类型的物质,与后者相反。宇宙流体中的相互作用的强度被证明在影响事件视界的演化中起着更重要的作用,而不是在无奇点宇宙的情况下的宇宙视界。宇宙视界在时间演化过程中始终存在,而事件视界只有在Hawking-Hayward准局域质量与哈勃函数满足一定关系时才能存在。通过这种方式,我们可以研究大尺度物理学(宇宙演化)对局部尺度物理学(黑洞演化)所起的作用。
2020-03-02 gr-qc
Causality, Entanglement, and Quantum Evolution Beyond Cauchy Horizons
我们考虑一个两体纠缠系统,其中一半落入蒸发黑洞的事件视界,而另一半仍然相干地访问外部区域的实验。除了完全蒸发之外,量子态在柯西视界之外的演化不能保持幺正,这就提出了一个问题:这种演化如何被描述为量子映射,因果关系如何被保持?答案是微妙的,并以意想不到的方式与量子力学的基本定律联系在一起。我们表明,地面实验可以被设计来限制这些法律可能会改变蒸发。
2004-03-22 gr-qc quant-ph
Qubits on the Horizon: Decoherence and Thermalization near Black Holes
我们研究了一个量子比特(或Unruh-De Witt探测器)的后期演化,它徘徊在史瓦西黑洞的事件视界附近,同时与自由量子标量场相互作用。计算是在无量纲量子位/场耦合$g$中微扰进行的,但不是计算由于场相互作用引起的量子位激发率(如通常所做的那样),而是使用开放EFT技术来计算$g^2 t/r_s$中所有阶次的后期演化(同时忽略阶次$g^4 t/r_s$效应),其中$r_s = 2GM$是史瓦西半径。我们证明了,对于足够接近视界的量子比特,晚期演化采取一种简单的普遍形式,只依赖于近视界几何,假设量子场是在阿达玛型状态(如Hartle-Hawking或Unruh真空)中制备的。当两个量子比特态之间的红移能量差$ω_\infty$(由远处的观察者观察探测器测量)满足$ω_\infty r_s \ll 1$时,这种普适演化变成马尔可夫,并描述了与霍金辐射平衡的指数方法,量子比特密度矩阵的非对角和对角分量以不同的特征时间松弛到平衡,都是$r_s/g^2$阶。
2021-01-20 gr-qc hep-th
A dynamical evolution model on the black hole horizon
本文给出了一个黑洞(BH)视界的动力学演化模型.结果表明,黑洞视界的动力学面积胞模型可以模拟由霍金辐射引起的黑洞的演化,该面积胞系统可以看作是一个相互作用的几何粒子系统.因此,演化就变成了一个统计物理学问题。在目前的工作中,这个问题是在非平衡统计的框架。提出每个面元都具有微观黑洞的能量,并与其他面元之间存在引力相互作用。我们考虑了无相互作用的理想系统和具有小的最近邻相互作用的系统,得到了动态BH视界面积期望值的解析表达式。我们发现,经过足够长的演化,具有霍金辐射的动力学BH可以与有限温度的辐射场平衡。然而,我们也发现,系统存在一个临界点,当黑洞周围辐射场的温度接近黑洞的临界温度时,会出现临界慢化现象。
2005-05-13 gr-qc
A numerical examination of an evolving black string horizon
我们使用Choptuik等人(2003)提出的描述扰动黑弦演化的数值解来阐明视界的内在行为。结果发现,在模拟结束时,视界上的仿射参数变得很大,视界的膨胀和剪切又变得很小。这表明视界可能在无限仿射参数下夹断。
2004-12-06 gr-qc hep-th
Spinor-helicity variables for cosmological horizons in de Sitter space
我们考虑de Sitter空间中任意自旋的无质量场。我们介绍了旋量螺旋度形式主义,它编码的宇宙视界上的字段数据。这些变量将观测者的因果补丁中的自由S矩阵,即自由场从一个视界到另一个视界的演化,简化为简单的傅里叶变换。我们如何通过扭量理论产生这个结果,分解<->成一对(更对称)的地平线<->扭量问题的地平线问题。
2019-07-29 gr-qc hep-th
Evolution of black holes through a nonsingular cosmological bounce
研究了非奇异宇宙学反弹过程中黑洞的经典动力学。以一个简单的模型,一个鬼和普通的标量场的组合驱动的非奇异弹跳宇宙学,我们使用爱因斯坦方程的非线性演化跟踪旋转和非旋转的黑洞的不同大小的反弹。零能量条件的违反允许一个收缩的黑洞事件视界,我们发现,对于足够大的黑洞(相对于最小哈勃半径)的黑洞视视界可以消失在收缩阶段。尽管如此,我们表明,大多数的本地宇宙学演化仍然在很大程度上不受黑洞的存在。我们发现,独立的黑洞的初始质量,黑洞的事件视界持续整个反弹,和后期的动力学包括一个膨胀的宇宙与质量的黑洞可比其初始值。
2022-09-30 gr-qc hep-th
Evolution of creases on the event horizon of a black hole merger
本文研究无限质量比极限下黑洞并合事件视界褶皱的演化,确定其几何性质、焦散面结构与微扰位置,发现褶皱面积有限、并合瞬间褶皱引力熵发散,拓展了相关微扰研究阶数。
2024-07-10 gr-qc
Quantum evolution of the Hawking state for black holes
在量子场论近似下,给出了史瓦西黑洞演化量子态的一般描述。这样的时间依赖性描述是基于引入时间片的选择。我们特别考虑切片顺利地穿过地平线,并引入“固定”这样的切片简化了分析。这种分析超越了专注于渐近激发的霍金辐射的标准推导,特别是给出了一个在视界处规则的演化状态,没有明确的transplanckian依赖性,并且原则上可以推广到包含相互作用场。它也有望在连接黑洞演化的信息论研究中发挥作用。演化态的描述取决于切片的选择以及切片上的坐标和模基;这些选择给出了类似于薛定谔的不同"图像"。演化在能量本征基中确实有一个简单的外观,但这样的基在视界上也是奇异的;规则模的演化有一个更复杂的外观,其性质可以通过与能量本征基的比较来推断。在常规的描述中,霍金量子产生于黑洞大气中,其尺度与视界大小相当。这种方法也被认为可以扩展到更一般的渐近性,如反德西特空间。在后者的情况下,这种分析提供了一个描述的哈密顿量和演化的黑洞,可以比较大的$N$动力学的建议双CFT。
2022-06-07 gr-qc hep-th
Cosmological Evolution Across Phantom Crossing and the Nature of the Horizon
在标准宇宙学中,随着宇宙的演化,物质密度和热力学压强逐渐减小。同样,在演化过程中,宇宙中的物质服从(或违反)某些限制或能量条件。如果物质分布服从强能量条件(SEC),则宇宙处于减速阶段,而违反SEC则表明宇宙加速膨胀。在加速膨胀阶段,物质的性质可以是本质的,也可以是幻影的,这取决于弱能条件(WEC)的满足或破坏,最近的观测证据表明宇宙正在经历加速膨胀,因此物质的性质应该是本质的或幻影的。在目前的工作中,我们研究宇宙的演化通过幻影屏障(即之间的分界线的精髓和幻影时代),并检查如何明显和事件视界跨越障碍的变化。最后,我们研究了幻影时代中奇点出现的可能性。
2010-06-04 gr-qc
Regular black holes with $Λ>0$ and its evolution in Lovelock gravity
在这项工作中,它表明,经常黑洞与宇宙视界,这是Lovelock引力的解决方案,热力学决定,他们必须演变成一个状态,黑洞和宇宙视界已经达到热平衡或极端的黑洞几何的黑洞和宇宙视界已经合并。这不同于史瓦西德西特几何的行为,它演化成德西特空间,即解空间的基态。这是由于黑洞视界的热容发生了相变。为了进行分析,它表明,在每一个地平线上的局部热力学热力学第一定律可以从引力方程。
2019-06-04 gr-qc
Application of initial data sequences to the study of Black Hole dynamical trapping horizons
3+1(二元)黑洞演化中普遍存在视视界的非连续“跳跃”。动力学捕获视界框架提出了一个时空图景,其中这些“视视界跳跃”被理解为单个时空超曲面的空间切割,该超曲面由(紧凑的)边缘外捕获面构成。我们在这里提出了一些工作进展中,利用单参数序列的(轴对称)二进制黑洞的初始数据,探索这一时空图片的可扩展性。爱因斯坦演化的初始数据序列的建模已被证明是一个成功的方法学工具,在其他设置的理解某些定性特征的演化在有限的物理制度。
2011-03-31 gr-qc
The Role of the Apparent Horizon in the Evolution of Robinson-Trautman %%EINSTEIN-Maxwell Spacetimes
在经典电动力学中,带电粒子与其自身场相互作用的洛伦兹-狄拉克方程的“失控解”是众所周知的。这种自加速现象也存在于广义相对论的爱因斯坦-麦克斯韦方程组的解中。特别是,失控的解决方案出现在一类简单的模型称为“渐近平坦罗宾逊-特劳特曼爱因斯坦-麦克斯韦”(AFRTEM)时空。因此,这些时空不能演化到它们唯一的规则稳定状态,即带电的非旋转黑洞。这似乎与带电非旋转黑洞在一阶扰动下稳定的已有结果相矛盾。我们表明,如果一个AFRTEM时空也有一个表观视界,那么它有一个李雅普诺夫泛函。这表明,演化方程的附加约束所产生的视视界将稳定地发展到一个带电的非旋转黑洞。我们还表明,这些限制时空的线性化方程是稳定的和指数增长的偶极模式,这会引起自加速运动在经典电动力学也被淘汰。
1994-09-13 gr-qc
Insights into the Evolution of Horizons from Non-Orthogonal Temporal Coordinates
引入代表各种观察者观点的坐标,当加速度和引力被包括在内时,就有可能出现视界。视界是距离观察者有限距离的空间区域中可能的光束的表面,这意味着由于没有任何东西比光传播得更快,视界远端的事件不能影响因果端的事件。一个黑洞有这样一个视界,在那里一些径向出射的光束永远无法到达远处(甚至附近)的观察者。然而,由于人们怀疑黑洞可以吞噬能量,甚至通过霍金辐射蒸发,这样的视界必须具有时间依赖性。简单地引入时间依赖性会导致能量密度的无穷大(奇点),这表明在这样的描述中,一个下落的观察者会在视界处遇到一个坚硬的表面。然而,如果用类似于“流动的河流”的时空坐标来描述黑洞的动力学,就不会遇到这样的奇点。这种参数化的时间依赖的视野将提供在这个演示文稿。我们将绘制一个彭罗斯时空图(在一个有限图上表示整个时空,光束总是以与垂直方向成45度角移动),描述一个黑洞的生长和蒸发,以及由此产生的坐标异常。
2007-06-24 gr-qc
Evolution of fluctuations in horizon energy and its dependence on the degrees of freedom
Cochin University of Science and Technology(科钦科技大学)
本文研究了视界能量涨落的演变,发现Kodama-Hayward温度下涨落幅度更大,并揭示了涨落与自由度的关系,以及普朗克尺度与宇宙早期特征长度之间的联系。
2025-11-28 gr-qc
Sub-horizon evolution of cold dark matter perturbations through dark matter-dark energy equivalence epoch
考虑了一个由标准冷暗物质和一个具有常状态方程w和常有效声速的暗能量组成的晚期宇宙模型。忽略暗能量分量的涨落,我们得到了一个描述在暗物质-暗能量相等的时期中,视界下冷暗物质扰动演化的方程。我们探讨了它的解析解,并计算了一个精确的w依赖的修正的暗物质增长函数,对数增长函数和增长指数参数通过所考虑的历元。我们测试我们的解析近似的数值解,发现在感兴趣的时代,k =0的差异小于1%。
2014-07-17 astro-ph.CO gr-qc
Dynamical synchronization, the horizon problem, and initial conditions for inflation
该研究用动力学系统表述和变分方程方法,发现Mixmaster时期结束到弗里德曼态间存在短暂瞬态解,并探讨了其对宇宙演化、视界问题及暴胀初始条件的启示。
2023-04-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Evolution of Cosmological Horizons of Wormhole Cosmology
最近,我们通过求解爱因斯坦场方程,得到了具有Morris-Thorne型虫洞的宇宙学模型的精确解。我们找到了视视界,并分析了它们的几何性质,包括因果结构。在适当定义Kodama矢量的情况下,我们还导出了在视宇宙视界附近的Hawking温度。本文根据宇宙物质的分布,研究了视视界的动力学性质。物质主导、辐射主导和宇宙主导的宇宙被认为是一个单一组成的宇宙。作为一个多分量宇宙,我们采用包含物质和拉姆达的$Λ$ CDM宇宙。我们还考虑了视视界的速度,并将它们与没有虫洞的宇宙进行了比较。研究了虫洞模型中过去光锥和粒子视界的情况。由于有虫洞的时空的空间坐标被限制在喉道之外,过去的光锥可以通过移除小于虫洞的区域来操作。在共形时距坐标系中,无虫洞的过去光锥比有虫洞的过去光锥开始得早。穿越虫洞后,可以显示出与正常虫洞不同的部分。因此,从观察者过去的光锥确定的粒子视界距离不能以唯一的方式定义。穿越虫洞的情况可以扩展到另一个宇宙或遥远的因果不连通区域。
2019-06-20 gr-qc
Schrödinger evolution of the Hawking state
基于光滑穿越视界的时间切片的ADM分解,给出了霍金辐射演化量子态的薛定谔图像描述。这种处理避免了要求的作用trans-planckian模式,这可以被视为工件霍金的原始计算,也支持论点,辐射从黑洞产生的“量子大气”的厚度可比的地平线的大小,而不是微观远离它。特别是明确的公式给出了二维模拟的史瓦西几何。这种分析有望推广到其他黑洞和宇宙学。由此产生的量子演化也为研究霍金过程的修正提供了重要的背景,这对于恢复黑洞衰变的幺正演化是必要的。
2020-11-06 gr-qc hep-th
Entropy production from quasinormal modes
黑膜的视界有一个与非负发散相关的熵流。我们计算这种分歧在后期的transseries扩展的非均匀系统发展到一个最大对称渐近反德西特黑膜。的地平线面积上的一半的时间尺度上的占主导地位的拟正态模式,我们找到了一个简单的解析表达式,这种演变纯粹的背景和拟正态模式的频率。这种计算不需要梯度展开,因此在动量上是非微扰的。我们将其推广到包括任意维数的标量场和规范场物质。限制到均匀的发展,我们匹配和证明较早的数值工作表明,表观视界熵饱和面积定理,在其时间导数周期性消失。对于朝向史瓦西黑洞的球对称演化也是如此。
2020-01-20 gr-qc hep-th
Quantum Tunnelling of non-zero mass particle and evolution of the horizon for a static black hole
本文研究了一般静态黑洞中非零质量粒子隧穿产生的霍金辐射。用隧道方法和哈密顿-雅可比方法计算了霍金温度,其结果与粒子的质量无关。由于方程的复杂形式,量子修正仅计算到一阶,并且可以将修正项作为时空中反反应效应的回路修正。最后,熵和表面重力的修正表达式进行了评估,发现领导阶修正项的熵不一定是对数的性质。
2012-09-28 gr-qc
Model metrics for quantum black hole evolution: Gravitational collapse, singularity resolution, and transient horizons
曲率奇异性分辨是量子引力的一个特征,这一点已被广泛接受。我们提出了一类时间相关的渐近平坦球对称度规,用于描述量子引力中的引力坍缩。这些度量捕捉到了与奇异性解析动力学以及物质反弹后视界形成和蒸发相关的直觉。度量中的一个参数与反弹速度有关,它决定了黑洞的寿命是其质量的幂;这包括霍金蒸发时间$M^{3}$。
2022-08-25 astro-ph.HE gr-qc
Unitarity From a Smooth Horizon?
在半经典演化下,黑洞保持平滑视界,但无法返回信息。然而,Ryu-Takayanagi处方计算了酉CFT演化所期望的边界熵。我们证明了这一点,在一个新的设置与渐近散装检测器,消除了假设的纠缠楔辅助系统。我们认为这一结果的三种解释。(i)从表面上看,信息在大量信息中丢失,但在CFT中不会丢失。这与AdS/CFT词典相冲突。(ii)没有唯一的QFT状态(纯的或混合的)支配所有探测器对体霍金辐射的响应。这与S-矩阵的存在性相冲突。(iii)与黑洞内部的非定域耦合导致渐近探测器的反应就像辐射是纯的一样,即使它是单纯的热辐射。这使得半经典态的标准解释失效,包括它在视界处的光滑性。我们的结论是,酉边界演化需要渐近散装检测器,成为明确的纯在晚些时候。我们问RT处方是否仍然可以重现边界熵在这种散装方案。我们发现,这需要在低曲率区域半经典引力的实质性失效,例如净化霍金辐射的防火墙。最后,我们允许对偶到半经典引力可能是酉理论的系综。这似乎放松了我们发现的紧张关系:外态的系综平均值将是混合的,但最终熵的系综平均值将消失。
2020-03-26 gr-qc hep-th
Second law of horizon thermodynamics during cosmic evolution
本文在视界宇宙学中研究热力学第二定律,通过分析表观视界熵与物质场熵的总熵变化,针对Tsallis、Rényi、Kaniadakis及广义熵等不同形式,给出了从暴胀到再加热阶段约束熵参数的模型无关方法。
2024-04-08 astro-ph.CO gr-qc
Post-radiation evolution of black holes
在半经典理论的有效性限度内,对宏观球对称不带电体的坍缩的期望值方程进行了积分。坍缩以一个真正稳定的黑洞结束,黑洞的质量在微观上超过真空感应电荷。可见的地平线几乎是封闭的。解的最重要的特征是存在一个不可移动的柯西视界。
2008-03-22 astro-ph gr-qc hep-th
Evolution of the Cosmological Horizons in a Concordance Universe
粒子和事件视界是广为人知和研究的概念,但对它们的性质,特别是它们的演化的研究,到目前为止只考虑了减速宇宙中的单个状态方程。本文是第一个两个,我们研究这个问题,从一般的角度来看。具体而言,本文致力于研究加速宇宙中这些宇宙学视界的演化与两个状态方程,宇宙学常数和尘埃。我们已经得到了封闭形式的表达式的地平线,这使我们能够计算它们的速度在其各自的衰退速度,概括了以前的结果,只有一个状态方程。利用状态方程,证明了两个速度始终为正。
2013-06-17 astro-ph.CO gr-qc math-ph
Dynamical AdS strings across horizons
我们研究了反德西特时空中基本弦的非线性经典动力学。在$\mathcal{N}=4$超杨-米尔斯理论中,弦与外夸克-反夸克对之间的通量管是对偶的。我们通过摇动端点来扰动弦,并数值计算其时间演化。我们发现,在足够强的扰动下,弦继续延伸并陷入庞加莱视界。在演化过程中,有效视界也在弦世界表上动态地创建。这样,夸克和反夸克就因果地断开了,弦就转变成两个直弦。作用在端点上的力以幂律消失,幂律的斜率取决于扰动。这种跃迁发生的条件是能量注入超过夸克-反夸克对之间的静态能量。
2015-12-29 gr-qc hep-ph hep-th
Evolution of the Cosmological Horizons in a Universe with Countably Infinitely Many State Equations
本文是专门研究宇宙视界(粒子视界和事件视界)演化的两篇论文中的第二篇。具体来说,在本文中,我们考虑了一个加速宇宙的可数无穷多个常数状态方程的非常一般的情况下,我们得到简单的表达式,在各自的衰退速度,推广了以前的结果为一个和两个状态方程。我们还提供了一个定性研究的值的视界和它们的速度在宇宙的起源和在遥远的未来,我们证明了这些值只取决于一个占主导地位的状态方程。最后,我们比较两个视野,并确定何时一个比另一个大。
2013-06-17 astro-ph.CO gr-qc math-ph
Dynamical evaporation of quantum horizons
我们描述了黑洞蒸发过程的动力学演化的量子引力的自由度居民在地平线上,确定的环路量子引力运动学。利用与布朗运动的平行关系,我们用涨落-耗散关系解释了量子动力学视界第一定律。这样,视界演化就被描述为由视界的普朗克尺度成分的激发所平衡的平衡态的弛豫。这种与视界几何相关联的离散量子头发结构在辐射光谱中产生了与热性的偏差。我们调查的蒸发过程的最后阶段,并显示如何动态导致形成一个巨大的残余,最终可以衰变。信息悖论的影响进行了讨论。
2013-07-15 gr-qc
Horizon formation and far-from-equilibrium isotropization in supersymmetric Yang-Mills plasma
利用规范/引力对偶性研究了各向异性、均匀强耦合$\mathcal N=4$超对称杨-米尔斯等离子体的产生和演化。在对偶引力描述中,这对应于由边界条件的随时间变化而驱动为各向异性的几何形状中的视界形成。
2009-07-20 gr-qc hep-ph hep-th
Horizon Boundary Condition for Black Hole Spacetimes
最近的研究表明,数值相对论中的时空奇点可以通过在数值演化中切除视视界内的一个区域来避免。在本文中,我们报告的细节,这一计划的实施。该方案是基于使用(1)~一个水平锁定坐标锁定的坐标系的几何,和(2)~一个有限差分方案,尊重因果结构的时空。我们表明,地平线锁定坐标可以受到一些移位条件,如“距离冻结”移位,“面积冻结”移位,“膨胀冻结”移位,或最小失真移位。用标量场的演化来说明因果差分格式,并研究了它在演化爱因斯坦方程中的应用。我们比较了球形黑洞时空的数值演化的结果与不使用这个视界边界条件计划。在边界条件下,黑洞可以精确地演化到$t=1000 M$之外,其中$M$是黑洞的质量。
1994-12-22 gr-qc
Modified Cosmology from Mass-to-Horizon Relation: Background Evolution
Institute of Physics, University of Szczecin(谢切青大学物理研究所)
通过质量-视界关系推导修正的弗里德曼方程,发现宇宙学可行性严格限制熵的偏离,所有可行模型预测ΛCDM背景。
2026-07-17 astro-ph.CO gr-qc
Evolution and spherical collapse in Einstein-aether theory and Horava gravity
我们比较的初始值制定的低能量极限(不可投射)Horava引力的爱因斯坦-以太理论时,以太被假定为超曲面正交的场方程的水平。这种比较清楚地突出了两个理论在非微扰水平上因果结构的关键区别:在Horava引力演化方程中,包括一个椭圆方程,它不是与初始数据相关的约束,而是需要施加在叶理的每个切片上。这个特征在爱因斯坦以太理论中是不存在的。我们讨论了它在Horava引力中的物理意义。我们还专注于球对称性,我们重新审视现有的爱因斯坦以太理论的崩溃模拟。我们认为,他们可能已经发现了一个普遍的地平线的动力学形成,他们可以作为证据,这个地平线确实是一个柯西地平线在Horava引力。
2016-03-16 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The thermodynamic evolution of the cosmological event horizon
通过对Friedmann-Robertson-Walker(FRW)宇宙中宇宙学事件视界(CEH)本征半径$R_e$的积分表达式进行处理,得到了平均宇宙背景密度$ρ$的均匀涨落$\ddρ$引起的$\dd R_e$变化$\dd R_e$的解析表达式.我们规定,波动出现在一个消失的时间间隔内,在此期间的CEH是近似平稳的,并随后演变,使$\ddρ/ρ$是常数。因此,视界熵$S_e$和封闭能量$E_e$的相应变化$2πR_e \dd R_e$和$\dd E_e$应该通过宇宙学克劳修斯关系相关联。以这种方式,我们发现,在一个平坦的FRW宇宙中的CEH在任意时间的温度$T_e$是$E_e/S_e$,它渐近恢复通常的静态德西特温度。此外,它被证明,在辐射优势和后期的CEH符合完全动力学第一定律$T_e \drv S_e = P\drv V_e - \drv E_e$,其中$V_e$是封闭的体积和$P$是平均宇宙压力。
2011-08-01 gr-qc physics.gen-ph
Event Horizon Telescope Observations as Probes for Quantum Structure of Astrophysical Black Holes
黑洞需要一个一致的量子演化,这导致有人提出,不仅在奇点附近,而且在视界或更大的尺度上,都要修改它们的半经典描述。如果这种变化延伸到地平线之外,它们就会影响到远距离对流可以到达的区域。这些修改的自然候选者表现得像度量波动,具有由视界半径设定的特征长度和时间尺度。我们研究了使用事件视界望远镜观察这些效应的可能性,如果它们有足够的强度使量子演化与幺正性一致的话。我们发现,这样的量子涨落可以引入一个强烈的时间依赖的形状和大小的阴影,一个黑洞投下其周围的排放。对于银河系中心的黑洞,探测其阴影的快速时间变化将需要非成像计时技术。然而,对于M87星系中心的大得多的黑洞,如果存在这些参数,则可以在事件视界望远镜获得的单个快照中容易地观察到可变的黑洞阴影。
2018-03-08 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Are primordial black holes produced by entropy perturbations in single field inflationary models?
我们证明了在单场暴胀模型中,导致原初黑洞(PBH)产生的同动片$\mathcal{R}$上曲率微扰的超视界演化不是由于熵微扰,而是由于背景演化对熵与曲率微扰之间转换的影响.我们推导出一个一般的时间导数的共动曲率扰动和熵扰动之间的关系,在转换因子取决于背景的演变。与以前的结果相反,在均匀密度规范假设梯度项可以忽略的超地平线尺度上,关系是有效的任何尺度上的任何最小耦合单标量场模型,也在亚地平线尺度梯度项是大的。我们将其应用到准拐点暴胀的情况下,表明虽然熵扰动减少,$\mathcal{R}$可以增长超视界尺度,由于转换因子的大幅增加。这发生在状态方程$w$的足够快的下降转变成增长模式的时间间隔内,在慢滚模型中,增长模式将是衰减模式。同样的机制也解释了$\mathcal{R}$在全局绝热系统中的超视界演化,对于这种系统,熵扰动在任何尺度上都消失了,比如超慢卷暴胀及其推广。
2019-12-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On a Quasi-Local Energy Outside the Cosmological Horizon
本文研究了由儿玉公式自然引入的具有正宇宙学常数$Λ$的球对称时空的准局域能量。我们发现这种准局域能量在宇宙视界内表现良好。然而,当存在一个具有足够长康普顿波长的标量场时,准局域能量在宇宙视界外的时间演化过程中发散。这意味着准定域能量只有在宇宙视界内才有意义。
1995-07-11 gr-qc
δN versus covariant perturbative approach to non-Gaussianity outside the horizon in multifield inflation
本文采用两种形式:Δ N和协变形式,计算了双场暴胀模型中原始曲率扰动的非高斯性的超哈勃演化。虽然两种形式主义对待波动的演变从根本上不同,我们表明,f_{NL}参数的公式在1%的精度内相互定量一致。我们分析发现,当暴胀轨道达到一般势的绝热极限时,f_{NL}的振幅衰减不快于a^{-3}。
2012-05-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Marginally trapped tubes and dynamical horizons
我们调查的一般行为的边缘被困管(大致随时间演变的表观视野)使用简单的,球对称的例子,尘埃和标量场崩溃/吸积到预先存在的黑洞。我们发现,在适当的物理条件下,边缘捕获管的演化可能是空的,类时的,或类空的,进一步的边缘捕获的两个球体的横截面可能会扩大或收缩的面积。当落入黑洞的物质满足$ρ- P \leq 1/A$时,就会发生类空膨胀,其中$A$是视界的面积,而$ρ$和$P$分别是物质的密度和压力。当$(ρ- P)$大于这个截止值时,就会发生类时演化,因此对于大型黑洞来说,这将是更常见的。物理上,它们对应于视界“跳跃”,因为极端条件迫使新视界在旧视界之外形成。
2005-11-25 gr-qc