Comment on the black hole firewall
最近，有人认为黑洞互补性是不一致的，因为对于一个下落的观察者，它会导致在黑洞视界附近存在防火墙，从而违反了等效原理。如果这是真的，那就必须放弃黑洞互补性的至少一个假设。在这篇评论中，我想讨论一个进入结论的额外假设，即早期传出的霍金辐射与晚期辐射纠缠在一起。
2012-10-19 gr-qc hep-th
Black Holes: Complementarity or Firewalls?
我们认为以下三种说法不可能都是正确的：（1）霍金辐射是纯态的，（2）辐射携带的信息是从视界附近的区域发射出来的，低能有效场论在离视界一定的微观距离之外是有效的，（3）下落的观测者在视界处没有遇到任何异常。也许最保守的解释是，下落的观测者在地平线上燃烧起来。替代方案似乎需要新的动力学，但在距离视界的宏观距离上会导致明显的违反半经典物理学。
2013-04-13 gr-qc hep-th
Status report: black hole complementarity controversy
黑洞互补性是弦理论家对信息损失问题的共识解释。然而，最近一些作者发现黑洞互补性的不一致性：大N重标度和AMPS参数。根据AMPS的说法，地平线应该是一个防火墙，这样人们就不能为了一致性而穿透那里。关于防火墙的讨论存在一些争议。除了这些文件，作者提出了一个断言，使用半正规黑洞模型，我们得出结论，防火墙，如果存在的话，应该影响到渐近观察者。此外，如果任何意见不考虑重复实验和大N重标度，那么该论点是难以接受的。
2013-02-25 gr-qc hep-th
Black holes without firewalls
黑洞互补性的假设并不意味着在黑洞视界上有一个为下落的观察者设置的防火墙。拉伸视界的动态特性会扰乱并重新发射信息，决定了下落的观察者在进入大黑洞时是否会经历任何异常情况。特别是，如果拉伸视界的自由度保留了黑洞扰乱时间的信息，就没有防火墙。
2013-06-21 gr-qc hep-th
Singularities, horizons, firewalls, and local conformal symmetry
爱因斯坦-希尔伯特引力理论可以通过聚焦于局部共形对称作为一种精确的，但自然界自发破缺的对称来重新表述。度规场的共形分量则被视为一个仅具有可重整化相互作用的介子场。这对理论施加了限制，这也可以被视为要求行为的规律性，因为介子场变量趋于0。换句话说，我们对小距离行为有限制。我们的程序似乎把一个黑洞变成一个规则的，拓扑平凡的孤子没有奇点，地平线的防火墙，但许多问题仍然存在。
2015-11-13 gr-qc hep-th
Firewalls From Double Purity
防火墙悖论通常被认为是由双重纠缠引起的，但我认为更普遍的悖论是双重纯度。近地平线模式在下降的真空中被内部净化。因此，它们也不可能是纯粹的单独，或与任何第三个系统相结合，作为所要求的统一性。这种冲突的出现独立的页面时间，纠缠态和纯态。这意味着希尔伯特空间的识别不能解决这个悖论。传统的互补性要求将下落物质与霍金辐射的一个扰频子系统统一识别。将该映射扩展到下降真空，则过度确定了外状态。更一般的互补映射（“A=R_B”，“ER=EPR”）在近视界区是纯的时成立。我认为，纯区状态跨越微正则系综，这足以使视界一个特殊的地方。我认为，防火墙之所以有问题，是因为它有能力在当地探测到地平线，而不是暴力的程度或可能性。相反，如果物质在视界的产生可以被动态地理解，并被证明是一致的，那么防火墙就不构成对等效原理的违反。
2013-08-21 gr-qc hep-th
Complementarity Is Not Enough
老黑洞的近视界场B与早期霍金辐射R通过S-矩阵的么正性达到最大纠缠。但根据等效原理，B必须与黑洞内部A最大程度地纠缠。因果斑块互补性无法调和这些相互冲突的要求。系统B可以被一个自由下落的观察者探测到，同时还有时间掉头并留在黑洞之外。因此，BR系统的纠缠态是由幺正性决定的，即使在下落的补丁。如果，通过纠缠的一夫一妻制，B不与A纠缠，视界被奇点或“防火墙”取代。为了说明激进的性质的想法是必要的，我简要地讨论了两种方法来避免防火墙：识别A与子系统的R;和补丁互补性的组合与Horowitz-Maldacena最终状态的建议。
2012-10-15 gr-qc hep-th
The flaw in the firewall argument
围绕着黑洞互补性的问题有很多困惑，因为这个问题在没有讨论保证幺正性的机制的情况下就被考虑了。考虑这样一种机制，可以得出：（1）能量E为黑洞温度T的Hawking量子携带信息，因此只有涉及E>>T量子的适当过程才可能具有无信息视界的互补描述;（2）拉伸视界描述了具有给定质量M的所有可能的黑洞态，它必须向外扩展到一个距离s_{bubble}，才能接受额外的下落比特;（3）霍金辐射有一个特定的低温T，下落量子只在视界的距离s_{alpha}内与它发生显著的相互作用。我们发现了s_{alpha} << s_{bubble} for E>>T，这消除了Almheiri等人最近提出的反对互补性的论点。特别是，条件E>>T导致了“模糊球互补性”的概念，其中视界周围的模式确实正确地纠缠在互补图像中，从而产生真空。
2014-05-28 gr-qc hep-th
A model with no firewall
我们构建了一个模型，说明了模糊球互补猜想。在模糊球范式中，黑洞微观态没有内部，从它们的表面通过能量量子$E\sim T$幺正地辐射。但是带有$E\gg T$的量子撞击在模糊球上会产生模糊球表面的大的集体激发。这种激励的动力学必须作为超空间中的演化来研究，超空间是所有模糊球解$|F_i\rangle$的空间。在这个超空间中的状态被安排在一个“复杂性”的层次结构中。我们认为，进化向更高的复杂性地图，通过类似于AdS/CFT的二元性，落入传统的洞的视野内。我们解释了如何大退化的模糊球状态导致故障的等效原理在阈值的视界形成。我们记得，在考虑互补图像时，防火墙论证并没有援引$E\gg T$的极限;相反，它关注的是对霍金辐射有贡献的$E\sim T$模的动力学。这个漏洞允许模糊球互补中的对偶描述。
2015-06-14 gr-qc hep-th
Factorization of unitarity and black hole firewalls
酉黑洞蒸发必然涉及退相干态的后期叠加，包括描述不同时空的状态（例如，黑洞的不同质心轨迹）。对黑洞信息问题的典型分析，包括对防火墙存在性的论证，都假设在每个退相干时空上近似的么正性（“么正性的因子分解”）。这个因式分解假设是不平凡的，并且实际上可能是不正确的。我们描述了一个违反因式分解的辐射状态的ananterior，它允许幺正性和等价原理共存（没有防火墙）。没有因式分解的么正性提供了黑洞互补性思想的自然实现。
2013-11-05 gr-qc hep-th
No firewalls in quantum gravity: the role of discreteness of quantum geometry in resolving the information loss paradox
在量子引力的研究中，时空起源于基本离散结构的粗粒化，黑洞的形成和随后的蒸发可以用幺正演化来描述，而不会遇到标准残余物方案或假设信息在蒸发时随辐射而出现的方案（防火墙和互补性）所遇到的问题。最终态通过与基本的前几何结构（在惠勒的意义上）的相关性而被纯化，这些结构在这种方法中是可用的，并且像底层时空编织中的缺陷一样，可以携带零能量。
2015-01-27 gr-qc hep-th
An Uneventful Horizon in Two Dimensions
本文研究了CGHS的Einstein-Einsteon引力模型中存在防火墙的可能性。我们使用Ashtekar等人进行的数值模拟的结果来证明防火墙是不存在的，视界是没有戏剧性的。我们表明，缺乏防火墙是一致的，因为该模型不满足黑洞互补性的假设之一。特别地，我们证明了霍金辐射是不纯的，并且与最后一条射线之外的长寿命残留物完全纠缠。
2013-07-30 gr-qc hep-th
Naked singularity, firewall, and Hawking radiation
自从彭罗斯-霍金奇点定理被证明以来，时空奇点一直是人们感兴趣的问题。在坍缩过程中，裸奇点自然地从合理的初始条件中出现。最近在黑洞信息问题中的一个有趣的方法意味着我们需要一个防火墙来打破霍金光子之间的多余纠缠。典型地，防火墙变成了一个裸奇点。我们在防火墙型的$R^n$ -引力中找到了一些真空解析解，并用这些解作为具体模型来研究裸奇点。利用标准量子理论研究了裸奇点黑洞的霍金辐射。在这里，我们表明奇点本身并不破坏信息。幺正量子理论在防火墙型奇点周围工作得很好。我们讨论了我们的结果在广义相对论中的有效性。进一步证明了霍金辐射的温度仍可用表面引力除以$2π$的形式表示。这表明，裸奇点可能不会危及Hakwing蒸发过程。
2017-06-26 gr-qc hep-th
Black Hole Complementarity and the Harlow-Hayden Conjecture
黑洞互补性，最初是由普雷斯基尔、特胡夫特和我在20世纪90年代提出的，现在正受到阿尔姆海里-马罗夫-波尔钦斯基-萨利防火墙论点的挑战。AMPS的论点依赖于一个隐含的假设--"邻近假设“--它说黑洞的内部必须由物理上靠近黑洞的自由度构成。邻近假设显然与霍金辐射的内部信息是冗余的这一观点相矛盾，霍金辐射距离黑洞非常远。AMPS认为，违背邻近假设会导致思想实验中的矛盾，在这个实验中，爱丽丝提取了霍金辐射，并将一部分带回了黑洞。根据AMPS，防止这种矛盾的唯一方法是在页面时间形成防火墙。但是爱丽丝必须进行的测量是如此精细的性质，以至于在黑洞蒸发之前进行测量是不可能的。哈洛和海登已经发现了证据，证明量子计算的局限性实际上阻止了爱丽丝在不到指数级的时间内完成她的实验。如果他们的猜想是正确的，那么黑洞互补性可能是存在的。我在这里的目的是概述防火墙的论点，其基础上的邻近假设，以及基于计算复杂性的反驳，由哈洛和海登。
2013-06-06 gr-qc hep-th quant-ph
Firewall or smooth horizon?
最近，阿尔姆黑里、马罗夫、波尔钦斯基和萨利发现，对于一个足够老的黑洞（BH），被称为\emph{complementarity postulates}的一组假设似乎与视界局部正则性的假设不一致。他们的结论是，一个老黑洞的地平线很可能是当地不规则性的所在地，一个“防火墙”。在这里我指出，如果采用一个不同的假设，即半经典物理学在其预期的有效性范围内保持不变，那么似乎就不会出现不一致，视界也会保持其规律性。在这种观点中，原始BH信息的绝大部分在蒸发的半经典域中仍然被困在BH中，并可能在以后泄漏出来，这似乎是半经典引力的必然结果。
2016-01-10 gr-qc hep-th
No Firewalls or Information Problem for Black Holes Entangled with Large Systems
我们讨论了在一定条件下黑洞信息之谜和防火墙是黑洞的典型特征的（相关）论点是如何被打破的。我们首先回顾的论点AMPS赞成防火墙，专注于纠缠在一个简单的玩具模型的黑洞和霍金辐射。通过引入一个大的和难以接近的系统纠缠的黑洞（代表也许是德西特拉伸地平线或人迹罕至的景观的一部分），我们表明互补性可以恢复和防火墙可以避免整个黑洞的演变。在这些条件下，黑洞不存在“信息问题”。我们指出了我们早期的一些论点中的缺陷，即这种纠缠可能普遍存在于某些宇宙学场景中，并指出了我们的图像仍然可能实现的某些方式。
2015-01-18 gr-qc hep-th
Singularity Resolution + Unitary Evolution + Horizon = Firewall ?
我们假设存在一个量子引力理论，其中演化是幺正的，没有信息丢失，奇点被解决，视界形成。因此，一颗大质量恒星将坍缩成一个具有视界和内部奇点分辨区域的黑洞。基于幺正性和一个假设的关系，我们得到了这个区域的大小的演化方程。当黑洞通过蒸发和吸积而演化时，这个区域会变大，与视界相遇，并变得可以被外部观察者所接近。所需的时间通常是黑洞蒸发时间的数量级。如果奇异性分辨区域的边界可以被认为是Almheiri等人的防火墙，那么这标志着防火墙的出现。
2015-01-06 gr-qc hep-th
The Transfer of Entanglement: The Case for Firewalls
黑洞互补性要求黑洞的内部由描述其外部的相同自由度来表示。纠缠在系统内部自由度的重构中起着至关重要的作用。这种联系在“双面”永恒的黑洞中表现得很明显。但对于由坍缩形成的真正的黑洞来说，没有第二面。视界熵是纠缠熵的意义在单侧黑洞中要微妙得多。它涉及到近视界系统不同部分之间的纠缠。当单面黑洞蒸发时，解释其内部自由度的纠缠消失，并逐渐被与向外的霍金辐射的纠缠所取代。可以用公式表示“纠缠转移”的原理。根据Almheiri，Marolf，Polchinski和Sully的论点，当纠缠的转移在Page时间完成时，防火墙取代了视界。防火墙的替代方案可能会遇到类似于时间旅行的矛盾。防火墙假说类似于霍金的年表保护猜想。
2012-10-07 gr-qc hep-th quant-ph
String Theory Versus Black Hole Complementarity
有人认为，弦论的欧几里德版本的史瓦西黑洞-雪茄几何-承认零模式是本地化的尖端的雪茄。这种模式的存在意味着，在弦论中，与广义相对论不同，雪茄的尖端是一个特殊的区域。这与欧几里德版本的黑洞互补原理相矛盾。我们提供了一些定性的参数，这种零模式和黑洞熵和防火墙的起源在地平线之间的联系。
2012-08-20 hep-th
Unitarity and fuzzball complementarity: "Alice fuzzes but may not even know it!"
我们调查最近的黑洞防火墙的论点。对于一个处于典型状态的黑洞，我们认为幺正性要求离开黑洞的每一个辐射量子携带关于初始状态的信息。因此，在蒸发过程的每一步（特别是在Page时间之前和之后），无信息视界都与幺正不一致。所需的水平尺度结构体现在模糊球提案中，该提案提供了一种支撑结构的机制。在这方面，我们要解决的经验，一个下降的观察员，并讨论最近的模糊球互补建议。不像黑洞互补性和观测者互补性假设渐近观测者经历一个热膜，而下落的观测者自由地穿过视界，模糊球互补性假设细粒度的运营商的经验细节的模糊球微观和粗粒度的运营商的经验的黑洞。特别地，这意味着调谐到能量E ~ T（其中T是渐近霍金温度）的下落探测器不会经历自由下落，而调谐到E >> T的下落探测器会经历自由下落。
2013-08-01 gr-qc hep-th
Generalized Uncertainty Principle: Implications for Black Hole Complementarity
黑洞信息丢失悖论和防火墙争议的核心是量子力学和广义相对论之间的冲突。关于对广义相对论的量子修正已经说了很多，但在相反的方向上就少得多了。因此，研究引力对量子力学的可能修正是至关重要的。事实上，海森堡不确定原理是量子力学的一个深刻特征，然而当引力效应变得重要时，它可能会得到修正。这样的广义不确定原理[GUP]不仅来自于对量子力学和引力的一般考虑，而且也来自于弦理论的论证。我们研究的背景下，黑洞互补的GUP的作用。我们发现，虽然互补性可以违反大N重标度，如果只假设海森堡的不确定原理，GUP的应用可能会保存互补性，但只有当某些N-依赖性也被假定。这就提出了超出本工作范围的两个重要问题，即：GUP是否真的具有所提出的N依赖形式，以及黑洞互补性是否确实正确。
2014-12-10 gr-qc hep-th
The Fall of Black Hole Firewall: Natural Nonmaximal Entanglement for Page Curve
黑洞防火墙猜想是基于佩奇曲线假设，该假设声称黑洞与霍金辐射之间的纠缠几乎是最大的。该假设的灵感来自于哈密顿量为零的退化系统的Lubkin-Lloyd-Pagels-Page定理。采用正则典型的非退化系统与非零哈密顿，纠缠变得非最大的，和能量奇点（防火墙）不出现一般系统。对于静态热纯态的黑洞和霍金辐射，纠缠熵等于小系统的热熵。
2015-10-02 gr-qc hep-th quant-ph
Firewall black holes and echoes from an action principle
人们常说，没有基于局部作用原理的引力理论能产生防火墙黑洞解。此外，Guo和Mathur 2022（2205.10921）对防火墙回波的可观测性提出了质疑，这是由于宏观内陷波包的反作用产生的封闭捕获表面。在本文中，我们把爱因斯坦-麦克斯韦-膨胀作用作为一个玩具模型，作为反例，这些断言。与麦克斯韦场和介子场的作用来自几个基本理论，如（超）弦论的低能极限或卡鲁扎-克莱因紧化。在这些系统中，黑洞解具有两个曲率奇点。我们将证明，事件视界内的外部奇点可以引起外部的显着变化，接近极值极限，使事件视界附近的宏观反射屏障，将导致“可观察到的”引力波回波在这个玩具模型。此外，我们还质疑了Guo et al. 2017（1711.01617）的论点，即使用这些黑洞作为反例，非常小一部分反向散射光子将能够从防火墙逃回无穷远。
2023-03-03 gr-qc hep-th
Is Alice burning or fuzzing?
最近，Almheiri，Marolf，Polchinski和Sully（AMPS）提出了一个Gedanken实验来测试黑洞的互补性。他们声称，黑洞互补性的假设是相互矛盾的，并选择放弃“没有戏剧性”的下降观察者。根据他们的说法，黑洞最晚在佩奇时间被防火墙屏蔽。这引起了一些争议。我们发现，一个有趣的画面出现时，我们考虑到反对的倡导者的模糊球。在量子力学的退相干图象中重新表述AMPS的格丹肯实验，发现低能波包与辐射量子的相互作用相当剧烈，而高能波包与辐射量子的相互作用不剧烈。这与Mathur最近提出的高能量子落入模糊球的模糊球互补性是一致的。
2012-10-29 gr-qc hep-th
Black holes and information: A new take on an old paradox
最近，人们对黑洞信息悖论的兴趣被较新的“防火墙”论点所催化。更新的论点的关键是，以前的解决方案依赖于观察者的互补性是违反量子纠缠的一夫一妻制条件的;规定的补救措施是放弃等效原理，支持黑洞视界的能量屏障（或防火墙）。不同的观点已经被提出，包括“ER=EPR”的反驳和最终状态的解决方案，这两个都可以被视为量子一夫一妻制和爱因斯坦等价之间的明显冲突的潜在解决方案。在回顾了这些最新的发展，本文认为，ER=EPR和最终状态的解决方案可以-由于观察者的互补性-被看作是相同的解决方案的悖论，但从两个不同的角度：内部和外部的黑洞。
2017-01-11 gr-qc hep-th quant-ph
Black Holes or Firewalls: A Theory of Horizons
我们提出了一个量子理论的黑洞（和其他）的视野，其中的标准假设的互补性被保存不矛盾的信息理论的考虑。经过置乱时间后，黑洞的量子力学结构在微观层次上就变成了永恒的黑洞的量子力学结构。特别地，拉伸视界自由度和与它们纠缠的态可以映射到永恒黑洞两个外部区域的近视界模中，其质量被认为是演化中的黑洞在每个时刻的质量。从这幅图中产生的显著特征包括：（i）描述一个黑洞所需的自由度是e^{A/2 l_P^2}，其中A是视界的面积;（ii）具有光滑视界的黑洞态只跨越相应的e ^{A/2 l_P^2}维希尔伯特空间的一个e^{A/4 l_P^2}维子空间;（iii）视界的内部动力学是这样的，如果一个状态停留在这个子空间中，则下落的观察者以概率1找到一个光滑视界。我们确定了在外部和内部时空区域的本地运营商的结构，并表明，这种结构避免了防火墙参数-地平线可以保持在整个演化过程中顺利。我们讨论了在各种情况下，特别是当他们进入视界前操纵自由度的下落观察者的命运，并发现观察者永远不能看到一个防火墙，通过对早期霍金辐射的测量。我们还考虑了下降的参考系的框架，并认为闵可夫斯基真空是不是唯一的。特别是，真正的闵可夫斯基真空的数量是无限的，尽管在通常的非引力量子场论中无法获得区分这些真空的标签。德西特视野的应用进行了讨论。
2013-08-22 gr-qc hep-th
Excluding Black Hole Firewalls with Extreme Cosmic Censorship
关于黑洞防火墙的AMPS论证似乎不仅来自于拉伸视界外的局域有效场论假设，而且来自于对内部黑洞状态的过度计算，这些状态包括过去的奇异状态。在这里，我提议用极端宇宙审查（Extreme Cosmic Censorship，即除了黑洞和/或白洞内的瞬时奇点之外，宇宙完全非奇异的严格原理）来排除这种奇异态。我认为，剩余的一组非奇异的现实状态没有防火墙，但仍保留信息的霍金辐射从黑洞，形成从非奇异的初始状态。
2014-05-21 hep-th
Branches of the Black Hole Wave Function Need Not Contain Firewalls
我们讨论了描述黑洞蒸发的量子引力波函数的分支结构。一个整体的波函数，它最初描述了一个经典的史瓦西几何不断decoembled到不同的半经典分支的发射霍金辐射。量子力学定律规定波函数是酉演化的，但这种酉演化只有在考虑波函数的整体描述时才是明显的;它不是通过单个半经典分支上的时间演化来实现的。相反，像地平线的位置或平滑度这样的几何概念只在单个分支的水平上有意义。我们认为这张照片的影响探测黑洞的经典观察员在一定的几何形状，如参与AMPS建设。我们认为，个别分支可以描述无防火墙的半经典几何，即使全球波函数发展的酉。我们表明，指针状态的下降探测器，是强大的哈密顿演化下是不同的，不兼容的，外部探测器相对于黑洞视界静止，在这个意义上说，指针基地是相互关联的，通过非平凡的变换，混合系统，设备和环境。这个结果描述了一个希尔伯特空间版本的黑洞互补性。
2018-08-08 gr-qc hep-th quant-ph
Gravitational echoes from macroscopic quantum gravity effects
最近几年发展起来的新理论方法预测，黑洞中的宏观量子引力效应应该会导致经典广义相对论框架中预期的引力波信号的修改，这些修改的特征是存在阻尼重复的原始信号。在这里，我们使用这样一个事实，即非微扰校正的近视界外部几何的黑洞是必要的，这些修改的存在，为了分类不同的建议和范式，关于这个标准和研究在一个整洁和系统的方式，他们的现象。自然地导致黑洞合并产生的引力波信号的后期振铃中存在回声的提议，必须共享由具有在相关频率范围内显示反射特性的物理表面的无水平结构取代黑洞。另一方面，将量子引力对外部几何的影响限制为微扰的提议或范式，如黑洞互补性或密切相关的防火墙提议，没有显示回声。为了完整起见，我们利用与防火墙形成相关的时间尺度和回声存在背后的机制之间的相互作用，以得出结论，即使是非常规的扭曲防火墙的概念（如裸防火墙）不会导致这种现象。
2017-02-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The Black Hole Information Problem
自霍金1975年的论文发表以来，黑洞信息问题一直是一个挑战。它导致了AdS/CFT的发现，这给了悖论的部分解决方案。然而，最近的事态发展，特别是防火墙之谜，表明有很多我们不理解的。我回顾了黑洞、霍金辐射和佩奇曲线，以及悖论的经典形式。我将AdS/CFT作为部分解决方案进行讨论。然后，我讨论了黑洞的互补性和它的局限性，导致许多不同类型的“戏剧”的建议。”我总结了一些最近的想法。
2016-09-13 gr-qc hep-th
Quantum Jump from Singularity to Outside of Black Hole
考虑到黑洞奇异性在量子演化中的作用，给出了防火墙佯谬的一个解决方案。我们强调，如果一个观察者把奇点作为他的时空的一部分，那么在他看来，半经典演化将是非幺正的。具体来说，一个在黑洞内自由下落的观察者将拥有一个非幺正演化的希尔伯特空间;粒子遇到奇点时的量子跃迁到视界之外，成为晚期的霍金辐射。跳跃中的非么正性类似于波函数坍缩中的非么正性，但保留了纠缠。因此，我们阐述了黑洞互补性的第一个假设：自由下落的观察者穿过事件视界将有非幺正演化，而它对他们没有物理上可测量的影响。此外，在奇点中不会丢失任何信息。考虑到修改后的图片，防火墙悖论可以解决，尊重没有戏剧。我们修正的副产品是，黑洞的熵大约有一半在接近蒸发结束时以非常热的霍金辐射的形式释放出来。
2016-03-02 gr-qc hep-th
Firewalls in General Relativity
我们提出了球对称的解决方案，爱因斯坦方程是相当于典型的史瓦西和Reissner-Nordstrom黑洞的外部，但奇异（普朗克密度）壳在各自的事件和内部的视野。壳的局部测量质量和奇点远大于渐近ADM质量。壳层的面积等于相应的正则黑洞的面积，但从壳层到奇点的物理距离是普朗克长度，这表明了黑洞熵随面积缩放的自然解释。这种奇异壳的存在使得Schwarzschild黑洞的黑洞信息问题和Reissner-Nordstrom黑洞的Cauchy视界问题的解成为可能。虽然我们不能严格地解决这些解决方案的形成，我们建议如何正常的黑洞解可能演变成这样的国家的可解释性参数。我们还评论的可能性，可以使用我们的方法构建负质量史瓦西解。不存在负质量解的要求可能会限制紫外线引力理论所允许的奇点类型。
2018-12-03 gr-qc hep-ph hep-th
Cusp singularities in f(R) gravity: pros and cons
我们研究了f（R）引力中的尖点奇点，特别是Starobinsky和Hu-Sawicki暗能量模型.我们说明，通过使用双零数值模拟，尖点奇点可以触发引力坍缩。这种奇异性可以通过增加一个二次项来消除，但这会导致一个可以被事件视界之外的观察者观察到的里奇标量凸起。与宇宙学参数相比，用天体物理实验观测超普朗克效应似乎是困难的。另一方面，一旦存在尖点奇异性，它就可以成为实现视界尺度曲率奇异性的机制，而视界尺度曲率奇异性可以被防火墙解释。
2015-10-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Black holes as Gravitational Atoms
最近，Almheiri et.他通过一个精细的思想实验论证说，假设（a）霍金辐射是纯的，（b）有效场论在拉伸的视界之外是有效的，（c）下落的观测者在穿过视界时没有遇到任何不寻常的东西，这是不一致的。这是黑洞互补性的三个基本假设，作者提出，悖论的最保守的解决方案是（c）是假的，下落的观察者在视界处燃烧（视界充当“防火墙”）。然而，防火墙违背了等效原理，打破了量子引力的CPT不变性。这使得霍金最近提出，引力坍缩可能最终不会产生事件视界，尽管他没有给出这种情况如何发生的机制。在这里，我们将支持霍金在尘埃坍缩的量子引力模型中的结论。我们将证明，只有结合惠勒-德维特方程的两个独立的和完整的解决方案，才能实现继续崩溃到一个奇点。我们将悖论解释为简单地禁止这样的组合，这自然导致了一幅图像，其中物质在量子坍缩期间在表观视界上凝聚。
2014-05-19 gr-qc hep-th
Macroscopic superpositions and black hole unitarity
我们讨论了黑洞的信息问题，包括最近声称，酉性需要一个视界防火墙，强调退相干和宏观叠加的作用。我们将大黑洞的形成和蒸发视为量子振幅，并注意到在中间阶段（例如，在Page时间之后），振幅是宏观上不同的（和退相干的）时空的叠加，黑洞本身在不同的分支上的不同位置。小的但半经典的观察者（他们本身就是量子振幅的一部分）落入一个分支上的洞，将在其他分支上完全错过它，而是到达未来的无穷大。这种观察可以调和一个坠落观察者的主观经验与统一性。我们还讨论了信息问题的好片制定的影响，互补性。
2013-02-03 gr-qc hep-th
Semiclassical black holes and horizon singularities
在球对称中，半经典爱因斯坦方程的解属于两种可能的类型之一。这两类都包含了描述蒸发的物理黑洞或膨胀的白洞（在有限时间内形成的捕获/反捕获区域）的解，这取决于视界的动力学行为。这些解决方案是真正的价值，只有当零能量条件（NEC）是违反附近的史瓦西球。我们回顾了它们的性质，并描述了唯一一致的黑洞形成的情况。虽然曲率标量在外视/反捕获视界上是有限的，但它仍然是弱奇异曲面。这种奇异性表现在一个温和的防火墙。在内视视界附近，NEC是满意的。已知静态规则黑洞模型是不稳定的，但由于规则黑洞的动态模型受到自洽要求的严格约束，因此它们的稳定性需要进一步研究。
2022-03-09 gr-qc hep-th
Black hole and cosmos with multiple horizons and multiple singularities in vector-tensor theories
静止球对称黑洞（如Reissner-Nordstrom黑洞或Kerr-Newman黑洞）至多有一个奇点和两个视界。一个视界是外事件视界，另一个视界是内柯西视界。我们能否构造出具有N个视界和M个奇点的静态球对称黑洞解？德西特宇宙只有一个明显的视界。我们能构造具有N个视界的宇宙解吗？本文在矢量张量理论中给出了具有N个视界和M个奇点的静态球对称黑洞和宇宙解。根据这些动机，我们还构造了带有防火墙的黑洞解。这些黑洞解与通常解的偏差，可以通过未来对引力波的测量来检验。
2018-04-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Revisiting the black hole entropy and the information paradox
黑洞信息佯谬和黑洞熵是当前研究的热点。关于信息悖论的解决方案还没有达成共识，我们还不清楚从这些和相关的研究中我们能学到什么关于量子引力。看来，显然无法简化的悖论迫使我们放弃至少一个公认的原则或另一个。由于我们讨论的是在广义相对论的等效原理和量子理论的一些基本原理之间进行选择，这两个理论都是我们所拥有的最可靠的理论，因此建议谨慎行事，寻找更保守的解决方案。这些悖论在这里重新讨论，以及黑洞互补性和防火墙的建议，重点放在不太明显的假设。从文献中的一些论点进行了审查，并提出了新的反驳。讨论了一些较少考虑的不太激进的可能性，并讨论了一个保守的解决方案，这是更符合从广义相对论的等效原理和从量子理论的么正性。
2018-09-20 gr-qc hep-th
An Infalling Observer in AdS/CFT
我们描述的经验，一个观察者落入一个黑洞使用AdS/CFT对应。为了做到这一点，我们重建的本地散装运营商测量的观察员沿着他的轨迹外的黑洞。然后，我们将我们的构造扩展到黑洞视界之外。我们表明，这是可能的，因为一个有效的加倍的边界理论中的可观的，当它是在一个纯态，接近热态。我们的建设，使我们能够重新措辞的问题，信息损失和结构的度量在地平线上更熟悉的CFT的分解。它表明，为了精确地识别黑洞微观状态，观测者需要进行精确到e^{- S_{BH} }的测量。这似乎与模糊球的提议不一致，以及其他最近的提议，其中黑洞系综中的纯态由宏观上不同的几何表示。此外，我们用CFT算符对黑洞内部的描述提供了黑洞互补性的自然实现以及在没有防火墙的情况下保持么正性的方法。
2013-10-28 gr-qc hep-th
On black hole interior reconstruction, singularities and the emergence of time
我们提出了一个CFT定义的局部观测量在外部和内部的散装黑洞，只要这样的内部存在。我们通过引入一个小的微正则黑洞作为“探针”来实现这一点，并使用它的模流将算子从渐近边界沿着它的世界线传播到其他黑洞的内部，详细阐述了[2009.04476]的思想。关键的概念进步是一个CFT标准选择状态的模块化流作为几何适当的时间翻译在散装，我们称之为“局部平衡”状态。我们的内部重建依赖于代码子空间的选择，而不是特定的黑洞微观状态，并没有遭受“冻结真空”的问题，其他方法。凭借我们的建设，问题的防火墙的典型性减少到一个技术问题，我们阐明，我们确定了一个CFT相关器，预计信号的方法通过一个普遍的分歧的黑洞奇点。最后，我们评论我们的框架的效用，以寻求一个量子描述德西特宇宙学。
2022-11-29 hep-th
Relativeness in Quantum Gravity: Limitations and Frame Dependence of Semiclassical Descriptions
量子力学和广义相对论的世界观之间的一致性是一个长期存在的问题，在黑洞物理学中变得特别突出。我们通过研究演化中的黑洞的量子力学，发展了一个解决这个问题的连贯图像。在解释了贝肯斯坦-霍金熵作为熵代表的自由度是粗粒度的，以获得半经典描述的微观理论的量子引力，我们讨论了这些自由度的性质时，从半经典的观点来看。我们得出的结论是，他们显示的功能，我们称之为极端的相对性和时空-物质的二重性--一个非平凡的参考系依赖于他们的时空分布和双重角色，他们扮演的“成分”的时空和热辐射。我们在遥远和下落的参考系中描述了黑洞的形成和蒸发过程，表明这两个性质使我们能够避免防火墙的争论，并使黑洞内部的存在与互补意义上的么正演化相一致。我们的分析提供了一个具体的答案，如何信息可以保存在量子水平的整个黑洞的演化，并给出了一个基本的图片，如何一般坐标变换可以工作在完全量子引力的水平，超越半经典理论的近似。
2015-07-03 gr-qc hep-th
Islands Far Outside the Horizon
本研究针对半经典引力中纠缠孤岛信息重构的有效场论失效问题，计算四维Schwarzschild黑洞大角动量Hawking模式的孤岛，发现其突出视界外距离大于普朗克尺度，为实验验证黑洞信息佯谬的两种解决方案提供可能。
2023-12-20 gr-qc hep-th quant-ph
Smooth horizons and quantum ripples
黑洞是一种独特的物体，它允许对强引力甚至量子引力效应进行有意义的理论研究。一个坠落的观察者和一个遥远的观察者对世界的结构会有非常不同的看法。然而，仔细的分析表明，它并不意味着物理学上的真正矛盾，观察者互补的范式已经被创造出来。最近，这一观点受到了质疑。特别是，有人认为在旧黑洞中必须形成防火墙，以保护量子力学的基本原理。这个AMPS悖论已经在大量的论文中讨论过，有不同的态度和结论。在这里，我们要指出，混淆的一个可能来源是对量子引力效应的忽略。与普遍的看法相反，这并不一定意味着有效场论不适用于大黑洞视界的相当平滑的邻域。真正的罪犯可能是试图在从旧黑洞的近地平线区域到早期辐射的巨大距离内持续使用它。我们给出了简单的估计来支持这一观点，并展示了页面时间和（更具投机性的）加扰时间是如何出现的。
2014-02-12 gr-qc hep-th quant-ph
A Unitary Model of The Black Hole Evaporation
提出了一个黑洞蒸发的么正有效场模型，该模型几乎满足黑洞互补性（BHC）的四个假设。在这个模型中，我们通过增加一个与标量场耦合的辐射探测器来扩大一个黑洞-标量场系统。在标量场空间上进行部分追踪后，我们得到了黑洞与探测器（或其中的辐射）之间的有效纠缠。随着整个系统的发展，S-矩阵公式可以逐步形式化地构造。在没有局域量子测量的情况下，信息丢失和AMPS防火墙的悖论可以得到解决。然而，由于量子退相干的存在，只要对探测器进行局部测量，就可以获得其中辐射的信息，但与霍金的完全热谱不同的是，在辐射中可以发现一些残余关联。所有这些考虑都可以在量子位模型中简化，该模型提供了一个\emph{modified quantum teleportation}来通过EPR对传输信息。
2014-12-16 hep-th
Towards a unitary formulation of quantum field theory in curved space-time: the case of Schwarzschild black hole
本文提出直和量子场论（DQFT）以解决黑洞信息丢失悖论，通过引入引力反反应的量子效应证明Hawking量子内外关联，使黑洞蒸发仅涉及纯态演化，从而恢复幺正性与观察者互补性，且不产生防火墙。
2024-12-12 gr-qc hep-th
Black Hole Entanglement and Quantum Error Correction
最近Almheiri等人认为，黑洞的互补性使量子信息理论的基本规则，如纠缠的一夫一妻制变得紧张。基于这一论点，我们发展了一个实用的框架来描述黑洞蒸发通过酉时间演化，基于全息的观点，其中所有的黑洞自由度生活在拉伸的地平线上。我们将视界模型化为一个具有有限熵的幺正量子系统，并且不假设视界几何是光滑的。然后，我们表明，与温和的假设，可以重建当地的有效场论的观测值，探测黑洞内部，相对于视界附近的状态看起来像一个当地的闵可夫斯基真空。重建利用了量子纠错码的形式，并适用于纠缠熵尚未饱和的Bekenstein-Hawking界的黑洞态。我们的一般框架澄清了黑洞最终状态的建议，并允许定量研究的过渡到“防火墙”制度的最大混合黑洞国家。
2012-11-29 hep-th quant-ph
On the observer dependence of the Hilbert space near the horizon of black holes
与其他相互作用不同，引力的一个显著特征是不存在与时空坐标的选择无关的局部可观测量。这一性质在量子领域中具有至关重要的意义，因为与不同观察者有关的希尔伯特空间的结构可能会有很大的不同。诸如霍金辐射和安鲁效应等令人感兴趣的现象都源于这一特征。正如在这些例子中，由于这样的量子依赖性的量子效应是最显着的事件视界的存在下，在这种情况下，仍然有许多问题需要澄清。在本文中，我们进行了全面和明确的研究，在四维的史瓦西黑洞的视界附近的无质量标量场的量子希尔伯特空间的观察者依赖性，无论是在永恒（双侧）的情况下，并在物理（单侧）的情况下，由坍缩的物质。具体地说，我们比较和联系的希尔伯特空间的三种类型的观察者，即（i）自由下落的观察者，（ii）观察者谁留在一个固定的适当的距离以外的视界和（iii）自然观察者内的视界解析继续从外面。我们得到的具体结果有一些重要的影响黑洞互补性有关的量子等效原理和相关的防火墙现象，对自由度的数量看到的每种类型的观察者，并在“热型”的粒子谱实现在一个纯粹的状态。
2019-07-01 gr-qc hep-th
On Black Hole Echoes
我们考虑一个非常简单的模型引力波回波从黑洞合并振铃，可能会出现局部洛伦兹对称违反修改引力子色散关系。如果修正足够软，以致于它们不去除地平线，那么触发回波的下落波的反射就非常弱。作为一个例子，我们看看测试标量场的色散关系，在Gullstrand-Painlevé坐标系中，由仅依赖于空间动量的类旋转算子校正。黑洞的近视界区域确实会反射，但反射的强度很弱。由此产生的下落波的"反弹”可以产生重复的重力波发射，但它们的功率非常小。这意味着，要看到黑洞的任何回波，我们确实需要与标准GR或有效场论或两者都有惊人的偏离。实现这种强烈回声的一种可能性是最近提出的经典防火墙，它用围绕类时奇点的物质壳代替了黑洞视界。
2020-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inside the Horizon with AdS/CFT
使用永恒的BTZ黑洞作为一个具体的例子，我们展示了如何类空奇点和视界可以描述的AdS/CFT振幅。我们的方法是基于解析连续幅度定义在欧几里得签名。这个过程产生有限的洛伦兹振幅。与BTZ的Milne型奇点相关的朴素发散由解析延拓中固有的$iε$处方以及未来和过去奇点之间的取消来调节。边界描述对应于纠缠态中两个CFTs的张量积，如在先前的工作中一样。我们给出了对应于两种不同解析延拓的两种体描述。在第一种情况下，只有视界外的区域才明显出现，因此振幅显然是有限的。在第二种情况下，视界后面和奇点两侧的区域出现了，从而产生了通过黑洞奇点传播的虚粒子的有限振幅。这种只在视界外的描述和视界内外的描述之间的等价性让人想起了黑洞互补性的思想。
2003-02-23 hep-th
Schrödinger and Klein-Gordon theories of black holes from the quantization of the Oppenheimer and Snyder gravitational collapse
通过将Oppenheimer-Snyder坍缩量子化，推导出黑洞的薛定谔方程，类比氢原子揭示黑洞为无视界无奇点的量子壳层，并给出克莱因-戈登修正。
2023-07-09 gr-qc hep-th quant-ph
Journey to the Center of a Black Hole
The Oskar Klein Centre and Department of Physics, Stockholm University（斯德哥尔摩大学奥斯克·克莱因中心及物理系）；Science Institute, University of Iceland（冰岛大学科学研究所）
本文研究三维BTZ黑洞中下落两点函数在奇点处的发散，发现其源于双扭曲算符交换，并指出包含哈格多恩增长的粒子塔会触发相变，使树级结果失效，修正区域与视界分离，符合黑洞互补性。
2026-10-06 hep-th
