Dynamics of Charged Radiating Collapse in Modified Gauss-Bonnet Gravity
本文研究了修正的Gauss-Bonnet引力场中无剪切荷电辐射坍缩的动力学。建立了荷电耗散星无剪切球内部几何的场方程。为了研究坍缩物质的动力学行为,我们导出了坍缩物质的动力学方程和输运方程。我们的结论是,与广义相对论相比,修正的Gauss-Bonnet引力中的引力要强得多,这意味着坍缩速率的增加。最后,我们研究了电荷对崩塌动力学的影响。
2013-08-26 gr-qc
Universality of the thermodynamics of a quantum-mechanically radiating black hole departing from thermality
本研究针对此前黑洞热力学普适性结论依赖严格热光谱近似的局限,利用黑洞动力学态概念,将Mathur和Mehta的相关结果推广至辐射光谱非严格热的量子力学辐射黑洞场景。
2024-08-16 astro-ph.HE gr-qc hep-th
BMS$_3$ Mechanics and the Black Hole Interior
黑洞内部的时空可以用一个均匀的线元来描述,对于它,爱因斯坦-希尔伯特作用量可以简化为一个一维的力学模型。我们已经在[SciPost Phys. 10,022(2021),[2010.07059]]中证明了该模型在$(2+1)$维庞加莱群下具有对称性。在这里,我们解释如何可以理解为一个破碎的无限维BMS $_3$对称。这是通过将模型的动作重新解释为BMS $_3$的几何动作来完成的,其中配置空间变量是代数$\mathfrak{bms}_3$的元素,并且运动变换的方程是共伴向量。庞加莱子群则作为真空轨道的稳定子出现。这种对称性破缺类似于AdS $_2$ JT引力中的施瓦茨作用量,尽管在目前的情况下,没有直接的边界对称性解释。这一观察结果,再加上其他低维引力模型(如BTZ黑洞)具有同样破缺的BMS $_3$对称性的事实,为这一群所扮演的无处不在的角色提供了又一个例证。
2021-07-08 gr-qc hep-th
Dynamics of Charged Radiating Collapse with Shear and Anisotropy
VSB – Technical University of Ostrava(俄斯特拉发理工大学);Khazar University(哈扎尔大学);University of Management and Technology(管理科技大学);Firat University(菲拉特大学)
在爱因斯坦-麦克斯韦框架下,研究含剪切与热流的带电各向异性辐射恒星坍缩,得到Riccati型微分方程的精确解,验证了其物理性质、稳定性及复杂度因子,为该坍缩模型提供了全面描述。
2026-08-21 gr-qc
Vaidya-like exterior solution and formation of singularity in $f(R, T)$ theory of gravity
本文在$f(R,T)$引力中推导类Vaidya辐射外部度规,求解场方程并匹配内外时空,确定奇点与视界面形成时间,证明最终奇点被视界隐藏。
2025-01-08 gr-qc
The Black Hole Interior in Quantum Gravity
讨论了在量子引力中,黑洞的形成和蒸发都是幺正的黑洞内部。从半经典的观点来看,由于微观自由度所揭示的特殊特征,内部时空出现在互补的意义上。量子力学和等效原理之间的关系是微妙的,但它们仍然是一致的。
2015-05-13 gr-qc hep-th
Black Hole Thermodynamics and Statistical Mechanics
三十多年来,我们已经知道黑洞表现为热力学系统,作为具有特征温度和熵的黑体辐射。这种行为不仅本身很有趣,而且通过统计力学描述,它还可以揭示量子化引力的一些深层问题。在这些讲座中,我回顾了我们目前对黑洞热力学和统计力学的了解,提出了一个相当投机的“普遍”的基本状态的表征,并描述了一些关键的开放问题。
2008-07-28 gr-qc
Extrema of Mass, First Law of Black Hole Mechanics and Staticity Theorem in Einstein-Maxwell-axion-dilaton Gravity
利用爱因斯坦-麦克斯韦轴子引力理论的ADM公式,我们导出了所考虑的理论中质量和其它渐近守恒量的变化公式。将这种推论推广到具有内边界流形的初始点,得到了黑洞力学的广义第一定律。考虑描述具有Killing向量场的黑洞的Einstein-Maxwell轴子引力场的渐近平坦解,其中黑洞的视界包含一个具有分叉曲面的分叉Killing视界.假设Killing向量场与内部紧的静态超曲面渐近正交,当类时向量场垂直于视界,且在静态切片上有消失电场和轴子电场时,我们发现解在外部世界是静态的.
1998-07-09 gr-qc hep-th
Aspects of the Papadodimas-Raju Proposal for the Black Hole Interior
在这篇文章中,我详细介绍了Papadodimas和Raju最近提出的一个建议的一些特点,该建议是关于在纯态下单面AdS黑洞内部的CFT描述。我澄清了1/N修正的处理,并解释了该建议如何能够避免一些破坏其他最近的想法的陷阱。然而,我认为这个提议有一个令人不舒服的性质,即CFT希尔伯特空间中的状态没有明确的物理解释,这与普通的量子力学不同。我还将该建议的“状态依赖性”与更熟悉的现象进行了对比,认为与量子力学不同,在类似PR建议或其早期表现形式中的测量过程(包括仪器)不能用幺正演化来描述。这些问题使该提案有些模糊,似乎需要新的想法才能使其发挥作用。最后,我对量子力学应该在多大程度上适用于一个下落观察者的经验作了一些简短的推测。
2014-06-17 gr-qc hep-th quant-ph
$T\overline{T}$ in AdS$_2$ and Quantum Mechanics
零空间维度的量子场论有丰富的红外线景观和普遍的紫外线,颠倒了通常的威尔逊范式。对于全息理论,这意味着渐近AdS $_2$几何的丰富景观。隔离这些时空的内部,意味着我们要研究量子力学中类似于$T\overline{T}$形变的东西,这也是我们在这里要探讨的。这种变形的等效描述耦合到世界线引力的建议,量子力学系统的应用-包括施瓦茨理论-进行了研究。
2019-07-10 gr-qc hep-th
Gravitational correlation, black hole entropy and information conservation
当两个物体之间存在引力相互作用时,它们就不再相互独立。事实上,这两个物体之间存在引力相关。灵感来自E。在Verlinde的论文中,我们首先计算了当引力对系统作正功时系统的熵变。基于引力关联熵的概念,证明了史瓦西黑洞的熵来源于黑洞内部物质之间的引力关联。通过对一般背景下霍金辐射过程中引力关联熵的分析,证明了黑洞的约化熵完全被辐射和辐射粒子间的引力关联带走,并且在霍金辐射过程中熵或信息始终是守恒的.最后,我们试图给出非广延黑洞熵和普通物质广延熵的统一描述。
2016-09-21 gr-qc hep-th
Quantum Mechanics of the Interior of the Russo-Susskind-Thorlacius Black Hole
本文在二维引力场模型下研究了均匀黑洞内部的量子力学。该模型,其中包含一个介子和度量,包括辐射反反应条款,是完全可解的经典。简化的相空间是四维的。一对变量的方程可以很容易地解出来。剩余的自由度,即量子的动力学,是更有趣的,对应于半线上的粒子在一个线性势与时间相关的耦合。我们构造了相应量子化哈密顿量的自伴延拓,数值求解了高斯初值下的含时Schr $\ddot{\mbox{o}}$ dinger方程.正如预期的那样,奇异性被解决,并且量子的期望值在最小值和最大值之间振荡,由于势的时间依赖性,两者都随着时间逐渐减小。在经典黑洞时空中,介子的最大值对应于视界的大小,而最小值对应于奇点。因此,量子动力学在半经典水平上对应于蒸发的黑洞。量子涨落的速率随着系统的演化而增加,但有趣的是,在较长的时间内,半径的期望值经历了“复兴”,其中最小值和最大值之间的振荡幅度暂时增加。这些复苏也是{ \it时间无关}量子线性势的量子动力学特征。
2018-12-20 gr-qc
Submerging islands through thermalization
我们说明的情况下,收集在有限区域的水库霍金辐射提供临时访问内部的黑洞通过短暂的纠缠“岛”。这些岛是否出现以及它们占主导地位的时间-有时会让位于热化过渡-由我们探测的辐射量控制。在第一种情况下,两个水库耦合到一个永恒的黑洞。第二种情况涉及两个不同温度的全息量子引力系统通过一个类似Rindler的水库相互作用,该水库充当维持热平衡的热机。后一种情况具有复杂的相结构,描述了两个永恒的黑洞通过一个共享的水库相互辐射。
2021-10-11 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum Mechanics of a Black Hole
从Bekenstein开始,许多作者考虑了黑洞视界区域的均匀间隔离散量子谱。人们还认为,这些面积级的巨大简并性对应于黑洞熵的概念。从这两个假设出发,我们在这里推导出史瓦西黑洞的可观测量的代数。这个代数然后作为动机引入系统的哈密顿量的相互作用项。相互作用包含视界面积算符,这是一个数字算符,和它的正则共轭,相位算符。史瓦西黑洞的霍金辐射被认为是面积-相位相互作用的结果。利用这种相互作用,我们再现了霍金辐射功率的半经典结果。此外,我们还证明了黑洞的初始状态决定了它发展的性质。因此,面积本征态描述的是静态的永恒黑洞,而相干态描述的是辐射黑洞。因此,它是观察者的初始知识或不确定性的视界面积,这决定了演变。
2000-02-13 gr-qc hep-th quant-ph
Formation of Higher-dimensional Topological Black Holes
我们分两步研究了高维拓扑黑洞的引力坍缩。首先,我们构造了一些(n+2)维坍缩时空,其中包括广义Lemaitre-Tolman-Bondi类解,并证明这些解可以匹配到静态$Λ$ -真空外部时空。然后,我们调查的匹配解决方案,除了黑洞,可能包括裸奇点和虫洞的存在的整体性质。其次,我们认为作为内部类的5维崩溃的解决方案建立在黎曼Bianchi IX空间度量匹配辐射外部的Bizon-Chmaj-Schmidt度量。在某些情况下,外部边界处的数据可以选择为接近史瓦西解的数据。
2009-09-14 gr-qc
Statistical mechanics of gravitons in a box and the black hole entropy
本文研究了球形引力波被“囚禁”在盒子中所得到的引力子的统计力学。因此,一个离散谱依赖于勒让德指数$\ell$类似的谐振子之一,并进行统计研究。平均能量$<E>$的结果是两个离散的普朗克分布与不同的相关频率的总和。作为一个重要的应用,我们只要求黑洞的内能$U$由其ADM静止能提供,而不需要特殊的量子引力理论,就导出了静态Schwarzschild黑洞的半经典Bekenstein-Hawking熵公式.这严肃地表明,一个黑洞的内部可以由被俘获的引力子组成,其温度与视界温度$T_h$成正比,其系数为$\simeq 2$。
2017-02-02 gr-qc hep-th
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
Comments on the Necessity and Implications of State-Dependence in the Black Hole Interior
我们重新审视的“状态依赖”的地图,我们最近提出的散装运营商之间的内部的一个大型AdS黑洞和运营商的边界CFT。通过改进最近版本的信息悖论,我们表明,这个功能是必要的CFT成功地描述本地物理背后的视界-不仅是单面黑洞,但即使在永恒的黑洞。我们表明,状态依赖性是不可见的下降的观察者谁不能区分这些运营商从普通的量子有效场论。因此,下落的观察者没有观察到任何违反量子力学的现象。我们成功地解决了我们的建设中的一大类潜在的歧义。我们分析的CFT与另一个系统纠缠的状态,并表明ER=EPR猜想出现在我们的建设中的一个自然和精确的形式。我们评论可能的半经典起源的状态依赖。
2015-03-30 gr-qc hep-th quant-ph
Discovering the interior of black holes
对黑洞合并产生的引力波的探测为探索黑洞内部提供了一条新的途径。BH内部的广义相对论描述是具有(可能)奇异核的空时空。然而,最近,BH内部不存在的假设已经获得了牵引力,因为它提供了一种解决BH信息丢失问题的方法。在这里,我们提出了一个简单的方法来回答以下问题:BH内部是否存在,如果存在,它是否包含一些物质分布,或者它大部分是空的?我们的建议是基于这样的想法,即类似于相对论性的超致密恒星的情况下,任何BH类物体,其内部有一些物质分布应该支持流体模式,除了传统的时空模式。特别是,科里奥利诱导的Rossby(r-)模式,其光谱对内部物质的组成几乎不敏感,应该是这种BH类物体的普遍特征。事实上,这些模式的频率和阻尼时间仅由物体的质量和旋转速度决定。r模的振荡频率较低,衰减速率较慢,产生的引力波比时空类的模弱。因此,他们印记模型不敏感的签名的非空的内部在GW频谱中产生的BH合并。我们发现,未来的GW探测器,如先进的LIGO与其设计的灵敏度,有可能检测到这样的r模式,如果从BH类物体的内部量子力学泄漏的GW的量是足够大的。
2017-12-05 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Extremal Bifurcations of Rotating AdS$_4$ Black Holes
弱引力猜想起源于这样一个论断,即所有极端的黑洞,甚至那些在质量非常大的意义上是“经典的”黑洞,都必须通过粒子或更小的黑洞的量子力学发射而衰变。这很有趣,因为一些观测到的天体物理学黑洞正处于极端状态的边缘-- $\,$,尽管这是由于快速旋转而不是大量的电荷或磁荷。旋转的近极端黑洞除了辐射旋转粒子外,还可能通过发射较小的黑洞而分叉,这种可能性最近引起了人们的广泛关注。然而,这里有一个基本的问题需要回答:这样的分叉能与热力学第二定律相容吗?这一点并不清楚。在这里,我们表明,如果确实存在这样一种机制的AdS $_4$ -Kerr-Newman黑洞的分叉,那么这个过程实际上可以满足第二定律。
2021-12-15 gr-qc hep-th
Black Hole Evaporation, Quantum Hair and Supertranslations
在黑洞中,毛发和量子信息的提取是相互关联的现象。任何新形式的头发的存在必然意味着量子力学蒸发辐射中特征的存在。经典超平移毛发只有在我们能够进入黑洞内部的情况下才能与全局超同态区分开来。关于内部的间接信息只能从量子蒸发的特征中获得。超平移$(T^-,T^+) \in BMS_{-}\otimes BMS_{+}$可以用作发射量子的概率分布的簿记员,其中第一个元素描述经典的能量注入,第二个元素与量子力学发射相关联。$T^-$和$T^+$之间的联系是由黑洞的内部量子动力学决定的。我们认为,限制对角子群是唯一可能的去耦模式,这不会带来任何非平凡的信息,黑洞内部,因此不构成物理头发。我们表明,这也是真实的引力系统没有视界,注入和排放可以描述经典。此外,我们讨论和澄清红外物理在净化中的作用。
2018-05-04 gr-qc hep-ph hep-th
Penrose process for a charged black hole in a uniform magnetic field
旋转的黑洞沉浸在周围的磁场中时会产生电磁风暴,照亮原本史诗般黑暗的地形。在彭罗斯过程的电磁扩展中,可以提取巨大的能量,比机械彭罗斯过程更有效地提高辐射粒子的能量。我们定位的区域,能源可以开采,并明确表明,他们不再局限于ergosphere。我们还表明,可以有环形区域,陷阱的负能量粒子在轨道周围的黑洞。我们发现黑洞和超辐射粒子之间的有效电荷耦合随着能量的提取而减小,就像力学模拟中黑洞的自旋减小一样。当有效耦合减少时,黑洞的实际电荷在数量上增加,达到能量有利的Wald值,在该点能量提取受到阻碍。我们展示了电磁彭罗斯过程的产品的轨道阵列。
2021-11-15 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Holographic Space-time and Black Holes: Mirages As Alternate Reality
我们回顾了对[1]中老黑洞包含防火墙的主张的研究,即一个下落的观察者在比史瓦西半径的光穿越时间短得多的时间内遇到高度激发态。我们使用全息时空(HST)的形式主义,在视界内的粒子物理学中没有戏剧性的变化,直到史瓦西半径的时间。我们修正了对黑洞内部的描述。HST提供了一个完整的描述量子力学沿任何时间的轨迹,即使是那些通过黑洞视界下降。后者被描述为外部观察者描述的替代因子分解,将观察者在拉伸地平线上的膜范式提供的内部海市蜃楼变成现实。
2014-01-30 gr-qc hep-th
Emergent horizon, Hawking radiation and chaos in the collapsed polymer model of a black hole
我们提出宏观史瓦西黑洞(BH)的内部由高度激发的、长的、封闭的、相互作用的弦组成,因此,可以被建模为坍缩的聚合物。以前的研究表明,双链聚合物模型的标度关系与BH的标度关系一致。目前的文件进一步证实了这一建议,调查其动力学后果。特别是,我们表明,该模型预测,而不依赖于引力效应,紧急地平线。我们进一步表明,视界波动的量子力学,因为它应该和波动的强度是成反比的BH熵。然后证明了霍金辐射的发射是在微观上通过小串的量子诱导逃逸实现的,逃逸速率和每发射一串的能量都与霍金温度参数匹配.我们还显示,使用标准的方法从统计力学和混沌理论,我们的模型如何占一些其他已知的性质的BH。这些包括公认的结果的扰频时间和粘度熵比,在我们的模型中,不仅适用于地平线,但在整个BH内部。
2018-09-10 gr-qc hep-th
A third law of black hole mechanics for supersymmetric black holes and a quasi-local mass-charge inequality
本文利用旋量方法证明,在满足局部质量-电荷不等式的物质理论中,有限时间引力坍缩不能形成极端 Reissner-Nordström 黑洞,并建立修正 Dougan-Mason 准局部质量不等式。
2025-01-07 gr-qc hep-th
From the Black Hole Conundrum to the Structure of Quantum Gravity
我们描绘了量子引力的结构出现在最近的进展,在理解蒸发黑洞的量子力学。量子引力有两种不同的描述,一种是基于欧几里得引力路径积分的描述,另一种是基于幺正演化的全息量子系统的描述,这两种描述在黑洞的存在下呈现出截然不同的图像。然而,这两种描述在物理上是等同的。黑洞物理学的各种问题-包括内部的存在,演化的统一性,内部体积过大的难题,以及某些计算中看到的系综性质-在两种描述中得到了非常不同的解决,仍然导致相同的物理结论。这里发展的量子引力的观点有望在黑洞物理学之外产生更广泛的影响,特别是对于永恒膨胀的多元宇宙的宇宙学。
2020-11-19 gr-qc hep-th
Moving Black Holes in 3D
我们模型辐射,移动黑洞的世界管零锥边值问题。我们发展这个数据在该地区内部的worldtube,但外部的一个被困的表面上的特征演变的基础上,一个家庭的进入零超曲面的手段。世界管上的数据是从史瓦西时空中导出的,但世界管可以相对于静态史瓦西轨迹移动。当世界管是静止的(静止或旋转),一个扭曲的黑洞在里面演化到史瓦西边界的平衡。世界管相对于史瓦西黑洞的放大并不影响这些结果。当worldtube周期性摆动时,代码还可以稳定地跟踪无限数量的轨道。这项工作确立了特征演化可以演化一个时空与扭曲的黑洞移动的三维网格与控制的精度和长期的稳定性所需的调查新方面的黑洞物理。
1997-10-31 gr-qc
Surface Tension and Negative Pressure Interior of a Non-Singular `Black Hole'
当半径为$R\le\frac{9}{8}R_s=\frac{9}{4}GM$时,静态球对称坍缩恒星的常密度内部Schwarzschild解具有发散压力。我们表明,这种分歧是可积的,并诱导一个非各向同性的横向应力有限红移表面张力上的半径$R_0=3R\sqrt{1-\frac{8}{9}\frac{R}{R_s}}$的球面。对于$r < R_0$,内部Schwarzschild解呈现负压。当$R=R_s$时,表面被定域在史瓦西半径$R_0=R_s$上,而解在$r<R_s$内部的任何地方都有恒定的负压$p =-\barρ$,从而描述了一个引力凝聚星,一个完全坍缩的非奇异状态,已经在经典广义相对论中固有并被预测。凝聚星表面的红移表面张力由$τ_s=Δκ/8πG$给出,其中$Δκ=κ_+-κ_-=2κ_+=1/R_s$是内外史瓦西解之间相等和相反的表面引力之差。第一定律,$dM=dE_v+τ_s dA$被认为是一个纯粹的力学经典关系在零温度和零熵,描述的体积能量和表面能的变化分别。由于没有事件视界,这种非奇异引力凝聚星的史瓦西时间t是一个整体时间,与量子理论中的幺正时间演化完全一致。$p=-\barρ$内部充当散焦透镜,使光线穿过凝聚体,从而使成像特征与经典黑洞不同。对具有物理表面的引力凝聚星与黑洞的进一步观测测试是离散的表面振荡模式,这应该可以通过它们的引力波特征来检测。
2015-01-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum Fluctuations of Black Hole Geometry
利用静态黑洞内部度规的小超空间模型,通过求解Wheeler-DeWitt方程,研究视界几何的量子力学.我们的基本思想是引入引力质量和零射线展开作为量子算符。然后,精确的波函数被发现作为质量本征态,和表观视界的半径是量子力学定义。在度量变量的演化过程中,波函数从给出经典轨迹的WKB解变为隧道解。利用超越WKB近似的度规演化的量子涨落,我们可以观测到一个静态的黑洞态,其视视界与事件视界分离。
1993-08-26 gr-qc hep-th
Black Hole and de Sitter Microstructures from a Semiclassical Perspective
我们描述了两种不同的,但等价的半经典观点的黑洞物理学中的等效原理和幺正性都容纳。在一个例子中,幺正性是内在的,而黑洞内部只有作为一种涉及视界(可能还有其他)自由度的集体现象才有效地出现。在另一种更广泛研究的方法中,内部的存在是显而易见的,而底层动力学的幺正性只能通过引入引力的某些非微扰效应来间接捕获。这两幅图分别对应于遥远的描述和基于纠缠岛/副本虫洞的描述。我们还提出了一个全息描述的de Sitter时空的基础上,前一种方法,其中全息理论是位于拉伸视界的静态补丁。我们认为,这两种方法的存在是植根于两个配方的量子力学:规范和路径积分形式主义。
2022-12-10 gr-qc hep-th
Universal Construction of Black Hole Microstates
本研究细化拓展了具有半经典内部、维度为$e^S$的黑洞微态构造方法,论证重壳层下的普适性,将其推广至多类黑洞并纳入量子修正,所构造的超对称黑洞微态内部激发不受近极值喉道限制。
2024-02-02 gr-qc hep-th
Future Boundaries and the Black Hole Information Paradox
黑洞信息佯谬是量子力学与霍金辐射的半经典图像的不相容。霍金辐射似乎是热的,最终导致黑洞的完全消失。然而,黑洞可以由纯量子态形成。纯霍金辐射从这样一个初态到终态的跃迁不能用幺正时间演化来描述。在本文中,我们提出了一个分析,在量子引力,显示如何在未来的边界条件,防止损失的量子力学信息的时空。在经典物理学中,时空在黑洞内部的未来边界是一个奇点。现实的引力坍缩导致BKL型的奇点。但是,求解Wheeler-DeWitt方程揭示了奇异性不会形成,并且可以通过指定终态密度矩阵来代替。这样的条件在量子力学的相容历史版本的上下文中是自然的。我们对这些问题提供了一个独立的处理方法。信息如何从黑洞中逃逸的问题将在别处讨论。
2021-08-12 gr-qc hep-th
Symmetries and conformal bridge in Schwarzschild-(A)dS black hole mechanics
证明了Schwarzschild-(A)dS黑洞力学在三维Poincaré群下具有隐对称性.这种对称性是在规范固定了齐次Einstein- $Λ$模型中的自同构不变性之后出现的,并作为系统的物理对称性。它决定了黑洞内部和外部区域的几何形状,以及在Schwarzschild-dS情况下超越宇宙学视界的几何形状。由此可见,我们可以将一组非平凡的守恒电荷与Schwarzschild-(A)dS黑洞联系起来,它们作用在每个因果不连通的区域中。在T-区域,它们作用于常时类空超曲面上的场,而在R-区域,它们作用于常半径类时超曲面上的场。我们发现,虽然电荷的表达式显式地依赖于超曲面的位置,但电荷代数在R区域中的任何半径(或T区域中的任何时间)都保持不变。最后,对电荷代数的Casimirs分析揭示了一个新的解生成映射。SL $(2,\mathbb{R})$卡西米尔示出产生一个单参数家庭的变形的黑洞几何标记的宇宙学常数。这就产生了一个新的保形桥,允许一个不断变形的史瓦西-AdS几何的史瓦西和史瓦西-dS解决方案。
2021-12-20 gr-qc hep-th
Quantum hair of black holes out of equilibrium
传统上,黑洞(BH)视界是完全不透明的,隐藏了任何关于其内部状态和存在的线索。在量子力学和平衡状态下,情况没有太大的不同:霍金辐射现在将被发射出来,但它以极慢的速度出来,是热的,具有高度的准确性,因此携带了关于BH内量子态的最少量信息。在这里,它表明,情况是显着不同时,量子BH是不平衡的。我们认为,黑洞可以发出“超大”的霍金辐射与一个更大的幅度比在平衡发射。结果是一种新型的量子头发,可以向外部观察者揭示BH内部的状态和组成。此外,新头发的频率和振幅可以由观察者解释,而无需调用任何新的物理原理。与史瓦西时间尺度相比,新的头发以参数上缓慢的速率衰减,并且可以通过引力波(以及可能的其他类型的波)的发射来检测;例如,在BH合并事件期间和之后。目前的讨论是由以前的分析,在最近提出的BH内部的聚合物模型的背景下,这意味着排放就像这里描述的。然而,我们期望新的头发是量子黑洞的模型无关性质。
2017-09-11 gr-qc hep-th
On effective loop quantum geometry of Schwarzschild interior
圈量子宇宙学在解决齐次模型的经典奇异性方面的成功使其应用于经典Schwarszchild黑洞内部,它采取了齐次Kantowski-Sachs模型的形式。第一步是在纯量子力学的条件下完成的,暗示了可能的经典奇点的可穿越性,然后其他步骤是使用有效的启发式模型来完成的,这些模型捕捉了量子效应,允许更接近经典的几何描述,但避免了它的奇点。然而,在量子描述和有效描述之间建立联系的问题仍然悬而未决。在这项工作中,我们建议填补这一空白,考虑路径积分的方法来循环量子化的Kantowski-Sachs模型对应的史瓦西黑洞内部。我们表明,过渡振幅可以表示为一个路径积分的虚指数的一个有效的行动,正好符合,在一些简化的假设下,与启发式的。此外,我们进一步探讨了有效动态的后果。我们首先证明,这样的动态意味着一些相当简单的相空间变量的界限,反过来,显着的,在一个分析的方式,他们意味着各种相空间函数,在经典模型中是奇异的,现在表现良好。特别地,膨胀率、其时间导数和剪切变得有界,因此Raychaudhuri方程是逐项有限的,从而解决了经典测地线同余的奇异性。此外,所有有效的标量多项式不变量原来是有界的。
2017-04-11 gr-qc
The Statistical Mechanics of Microscopic Long-Range Bulk-Boundary Dependence in Black-Hole Physics and Holography
我们认为,在下面的熵面积定律的黑洞物理和各种全息边界是微观动力学的基本自由度生活在或接近普朗克尺度的后果。我们将它们定位在内部和边界上,例如,黑洞与奇怪的区域行为的各种数量的结果是一个长期的大规模边界依赖这些自由度。与其他方法相比,我们把微观尺度上的真空涨落看作是相关的基本组成部分。到目前为止,萨哈罗夫,泽尔多维奇等人的旧思想的某些关系是公认的(诱导引力)。最重要的是,我们证明了存在一个大的能隙之间的几个低洼的激发模式和大多数的其他(原则上)可能的激发模式在一个子体积与给定的边界激发是至关重要的,这方面的依赖性。我们还注意到,这是一个迹象,一些特定的纠缠时空几何的有点非本地字符在微观(普朗克)制度盛行。对该领域一些未决问题的解释证实了我们的调查结果(见导言末尾的目录)。
2007-08-07 gr-qc hep-th quant-ph
On Quantum Statistical Mechanics of a Schwarzschild Black Hole
最近在非微扰量子引力的框架内发展起来的量子几何理论,试图在系统微观(量子)描述的基础上解释Schwarzschild黑洞的热力学。我们的工作与制定的热力学中的黑洞是封闭的球面B和系统的宏观状态是由两个参数指定的:边界表面的面积和准本地的能量内。为了从其微观结构中推导出系统的化学性质,我们使用标准的吉布斯统计力学方法。在一定数量的假设下,系统的量子行为,我们发现,它的微观(量子)状态描述的量子陈-西蒙斯理论的状态定义的点集B标记的自旋。陈-西蒙斯理论的能级与用普朗克单位测量的黑洞的视界面积成正比。当B的整个内部被一个黑洞占据时,统计力学分析变得特别简单。在这种情况下,我们发现B中包含的熵,即黑洞熵,与视界表面积成正比。
1997-06-20 gr-qc
A Quantum Material Model of Static Schwarzschild Black Holes
本文提出了静态爱因斯坦场方程的量子力学公式,用以构造时空特征为(--++)的静态Schwarzschild黑洞内部的物质度规本征态.量子态的谱被确定为表面引力的整数倍。给出了黑洞熵的统计解释,提出了史瓦西黑洞质量的量子化规则。
1997-03-16 gr-qc
The Quantum Boundary of Black Hole Interiors: Signature Failure and the Termination of Mass Inflation
University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校)
本文提出黑洞经典奇点不会被到达,引力路径积分在普朗克曲率阈值处失效,形成量子边界截断时空流形,并应用于旋转黑洞抑制质量暴涨,得到有限的内禀作用量。
2026-09-22 gr-qc
The Geometrodynamics of Sine-Gordon Solitons
本文研究了Jackiw-Teitelboim引力场中欧氏sine-Gordon方程的N孤子解与洛伦兹黑洞的关系,着重讨论了洛伦兹子在决定黑洞几何中的重要作用.我们展示了如何N-孤子解可以用来构建质量为M的黑洞的"正弦戈登“坐标,并构建到更标准的" Schwarzchild样”坐标的变换。当N=1和2时,我们得到了孤子坐标系下的孤子运动方程的显式封闭解,并得到了孤子参数与黑洞质量之间的关系.值得注意的是,黑洞的质量是非负的任意孤子参数。在单孤子的情况下,坐标光滑地覆盖了包含整个黑洞内部以及视界外有限邻域的区域。对接近内部孤子坐标的切片进行了哈密顿分析,结果表明内部没有边界贡献。最后我们对黑洞统计力学的sine-Gordon孤子起源进行了推测。
1998-07-06 gr-qc hep-th math-ph