Origin of Hawking Radiation: Firewall or Atmosphere?
在视界处不允许任何出射通量的Unruh真空意味着出射霍金辐射的起源是近视界量子区的大气层，而无需求助于防火墙;然而，视界处的超普朗克激发防火墙的存在可以由视界处的无限托尔曼温度来支持。在一个完全可解的模型中，我们明确地表明，防火墙必然出现的Unruh真空，使托尔曼温度在Unruh真空发散的本质上是由于无限蓝移的负进入通量穿越视界，而不是外出通量。我们还表明，在Unruh真空中的出射霍金辐射确实起源于大气，而不仅仅是在地平线上，这是没有关系的无限蓝移。因此，只要我们放弃关于安鲁真空中的霍金辐射源于视界处无限蓝移的出射激发的主张，来自无限托尔曼温度的防火墙和来自大气的霍金辐射就可以兼容。
2017-01-16 gr-qc hep-th
Singularities, Firewalls, and Complementarity
Almheiri、Marolf、Polchinski和Sully最近声称，一旦一个黑洞辐射出超过其初始熵（佩奇时间）一半的熵，视界就会被一个“防火墙”所取代，落入黑洞的观测者会在这个“防火墙”处燃烧起来，这显然违反了等效原理和黑洞互补性的假设。在本文中，我回顾了防火墙的论点，并给出了一个略有不同的解释。根据这种解释，视界具有标准性质，但奇点是非标准的。黑洞与霍金辐射的纠缠不断增长，导致奇点向视界迁移，并最终在页面时间与之相交。奇点与视界的碰撞导致了防火墙。互补性适用于地平线，而不是单一的防火墙。Almheiri，Marolf，Polchinski和Sully推测防火墙的形成比页面时间早得多;即在混乱时间。我认为，没有理由相信这种概括，有充分的理由认为它是错误的。在本文的大部分内容中，我将假设防火墙的论点是正确的。在结论之前的最后一节中，我将说明持保留意见的理由。
2012-08-16 gr-qc hep-th
Black hole as fireplace: limited communications across the horizon
Susskind对AMPS防火墙提出了一个很有见地的观点：防火墙后面的区域不存在，防火墙是奇点的延伸。在这项工作中，我们通过结合Newman复度规和Dvali-Gomez BEC黑洞，即N个引力子的玻色-爱因斯坦凝聚体，提供了一个可能的图像。视界后的内部空间是被视界外的真实空间所包裹的已实现的想象空间。这样，奇点延伸到视界，为下落的观察者制造了一道防火墙。在BEC黑洞的涨落过程中，部分引力子逃逸，产生了一个微透明视界，使得视界外的观察者可以看到防火墙的一部分。这张照片允许有限的通信跨越地平线。
2018-11-07 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
Karlhede's invariant and the black hole firewall proposal
卡尔海德不变量是由黎曼张量的协变导数的压缩形成的。它是一个坐标不变量，在史瓦西事件视界$r=2m$处消失。不变量的消失允许观察者构造一个局部测量装置，并在落入黑洞时用它来探测事件视界。最近的提议假设在事件视界存在一个“防火墙”，它可能会烧毁一个坠落的观察者。如果一个自由下落的观察者在视界附近没有发现任何特别的东西，那么这些建议就面临着一个明显的悖论。卡尔海德不变量的行为提出了这样一种可能性，即事件视界是一个真实的物理膜，具有可测量的性质，可以被自由下落的观察者检测到。
2014-04-08 gr-qc hep-th
Frozen Firewall: Generic Singularity Formation on an Extremal Horizon
本研究针对极端黑洞非线性微扰晚期曲率通常不增长的问题，证明极端平面反德西特黑洞的一大类非线性微扰存在视界曲率随时间无界增长的现象，且其晚期行为可由线性化分析刻画，一般非线性微扰也有类似表现。
2025-10-21 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
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
Firewall From Effective Field Theory
对于球对称蒸发黑洞背景下的有效场论，我们考虑了不可重整化的相互作用及其与物理效应的关系。背景几何是由半经典爱因斯坦方程确定的一个平静的视界，真空能量动量张量是自由落体的观察者很小。令人惊讶的是，在霍金辐射出现后，尽管不存在大曲率不变量，但在坍缩物质进入近视界区后，对于一类高阶导数算符，从Unruh真空到某些多粒子态的跃迁振幅随时间呈指数增长.在混乱的时间内，平静的视界向防火墙过渡，最终有效场论崩溃。
2020-11-01 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
The Membrane Paradigm and Firewalls
根据膜范式，我们证明了黑洞的拉伸视界在粒子穿过视界后，保留了关于被抛入黑洞的粒子的信息，时间为混乱时间m ln（m/M_P）。例如，我们可以读出一个粒子-反粒子对被扔进黑洞，在视界后面湮灭的正确时间，如果这个时间小于扰乱时间的话。如果我们相信视界外的史瓦西几何是量子黑洞的一个强有力的热力学特征，而与它是新形成的还是经历了长时间的霍金衰变无关，那么这个经典计算表明AMPS悖论的“防火墙”解决方案是无效的。
2013-10-02 gr-qc hep-th
Can we observe fuzzballs or firewalls?
在模糊球范式中，信息悖论得到解决，因为黑洞被一个没有视界的物体所取代。因此，人们可能会问，观察是否可以区分传统的洞和模糊球。我们发现：（a）从模糊球表面反射量子是非常困难的，主要是因为从视界半径附近开始的测地线不能逃逸到无穷远，除非它们的起始方向非常接近径向。(b)如果下落的粒子在被视界吞没之前与出现的辐射相互作用，那么我们就说我们有一种“防火墙行为”。我们考虑了几种类型的相互作用，但没有发现任何遵守因果关系的理论中的防火墙行为的证据。(c)波长{ \it大于}黑洞半径的光子可以被散射出来的辐射，但是一小部分反向散射的光子将能够逃回无穷远。
2017-11-05 gr-qc hep-th
Complementarity, not Firewalls
在这份说明中，我认为，一个版本的互补性是可能的，它回避了需要的“防火墙”最近提出的Almheiri，Marolf，Polchinski和Sully烧毁了观察员落入黑洞的视野。我特别主张，对于一个下落的观测者来说，它是一致的，它穿过一个“老”黑洞视界而不被烧毁，而这个观测者或任何其他观测者在一个意想不到的地方没有看到信息损失或违反低能有效场论。AMPS发现相反结论的原因是因为他们试图用低能物理在不同观测者的量子力学之间进行转换，而不是描述单个观测者的实验;我认为这种转换受到了与拉伸视界相关的短距离物理的污染。
2012-08-09 gr-qc hep-th
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
Firewalls as artefacts of inconsistent truncations of quantum geometries
在本文中，我们认为，防火墙只是一个不一致的截断的非微扰效应，unitarized半经典黑洞的表现。也就是说，我们表明，一个天真的截断量子修正的霍金谱在顺序${\cal O}(e^{-S})$，不可避免地导致一个“本地化”的发散能量密度附近的黑洞的地平线。然而，在同样的近似下，远处的观察者只能看到离散的光谱，并得出结论，幺正性是通过${\cal O}(e^{-S})$效应实现的。这是由于这样的事实，相反，正确的量子修正霍金频谱去像${\cal O}( g^{tt} e^{-S})$。因此，在远离视界的地方，量子修正{$g^{tt}\approx 1$}是微扰的，而在靠近视界的地方，量子修正{\it}是发散的，这里$g^{tt}\rightarrow \infty$。然而，这些“修正”很好地重新求和，使得相关函数在可能的黑洞视界上是平滑的。因此，我们得出结论，防火墙的出现只是一个信号，打破了半经典近似的页面时间，即使是大黑洞。
2015-10-02 gr-qc hep-th
A Massless Firewall
如果人们接受半经典理论的暗示，即在强引力区域，真空的能量密度可以变成实质上的负值，那么黑洞热力学的几个反常现象就可以得到解决。这就导致了视界是一个热的无质量壳层。在局域（Boulware）基态中观察，视视界是大量能量的储存库，并且这种能量是热的。但是，作为引力源，它的质量接近于零。一个简单的（1+1）维模型提供了这幅图的具体实现。
2014-05-01 gr-qc hep-th
Firewalls From General Covariance
本文定义“视界正态性”为SGEFT对接近/穿越黑洞视界观察者的近似有效性，论证状态依赖的视界正态性需黑洞远处广义协变性失效，否则依赖外部无限未来，且时间折叠无法解决AdS/CFT相关效应。
2025-02-12 gr-qc hep-th
Icezones instead of firewalls: extended entanglement beyond the event horizon and unitary evaporation of a black hole
我们检查防火墙悖论的原始设置的基本假设。其主要主张是，车床辐射的单模与视界内的模最大纠缠，同时与早期霍金辐射的模纠缠。我们认为这种情况在黑洞的演化过程中从来没有发生过。量子力学告诉我们，当黑洞存在时，幺正演化最大限度地将位于视界外的晚期模式与早期辐射态和黑洞态的组合纠缠在一起，而不是单独纠缠。其中一个原因是黑洞辐射不是随机的，强烈依赖于黑洞的几何形状和电荷，正如霍金蒸发的详细数值计算清楚地表明的那样。因此，我们无法分解出黑洞的状态。然而，黑洞与早期和晚期辐射模式之间的这种扩展纠缠表明，随着黑洞年龄的增长，局部林德勒视界被修改为与黑洞的宏观距离。从根本上讲，非局域物理学或防火墙都不需要解释这一结果。我们提出了一种红外机制称为{ \it冰区}，是介导的低能量相互作用模式和行为附近的任何事件视界纠缠状态分离的长距离。这些相互作用首先提供对热霍金辐射的小的修正。然而，在蒸发结束时，相互作用的影响与霍金辐射一样大，并且对于外部观察者来说，信息被恢复。我们在自旋模型的密度矩阵的显式构造和计算中验证了这一点。
2016-07-01 gr-qc hep-th
Comment on "Empty Black Holes, Firewalls, and the Origin of Bekenstein-Hawking Entropy"
Saravani、Afshordi和Mann \cite{SAM}考虑了在黑洞的拉伸视界上能量密度为零的表面流体，将其作为时空的新边界。我们表明，他们的熵每单位面积的流体不对应于贝肯斯坦-霍金熵，无论是对史瓦西黑洞和克尔-纽曼黑洞。由于缺乏一个视界，我们认为，Unruh效应不能考虑和局部热力学平衡的概念是不支持的，因为$θ$的温度依赖性。
2012-12-31 gr-qc hep-th
Evaporating Firewalls
在本文中，我们首先回顾一个论点（独立于1304.6483），即与单个全息CFT的典型高能纯态对偶的大AdS黑洞在视界处必须具有某种结构（即防火墙/模糊球）。通过将CFT弱耦合到辅助系统，可以使这样的黑洞蒸发。在辅助系统是第二个相同的CFT的情况下，有可能（对于特定的初始状态），随着原始黑洞的蒸发，系统精确地演化到热场双态。在这种情况下，对偶几何应该包括永恒AdS黑洞时空的“晚时”部分，它包括原始黑洞视界后面的光滑时空。因此，我们可以说防火墙蒸发了。这为Maldacena和Susskind最近的想法提供了一个具体的实现，即蒸发黑洞视界后面的光滑时空的存在可以通过与霍金辐射系统的最大纠缠来实现（在我们的情况下是第二CFT）而不是被它阻止。对于没有被精细调谐以产生热场双态的初始状态，后期下落观察者是否经历防火墙的问题转化为关于两个CFT系统的典型高能状态的引力对偶的问题。
2013-07-06 gr-qc hep-th
Computational Complexity and Black Hole Horizons
计算的复杂性对于理解黑洞视界的性质至关重要。爱丽丝在鲍勃的黑洞的视界后面创建防火墙的问题是一个计算复杂性的问题。总的来说，我们发现，虽然建立防火墙是可能的，但对于突然坍缩形成然后蒸发的黑洞来说，这是极其困难的，甚至可能是不可能的。另一方面，如果辐射被封锁，那么在指数级长的时间段之后，防火墙可能是常见的。引力可能会提供研究复杂性问题的工具，特别是在混乱和指数复杂性之间的复杂性范围。
2014-02-25 gr-qc hep-th quant-ph
An Event Horizon 'Firewall' Undergoing Cosmological Expansion
本文研究膨胀宇宙中奇异视界结构，揭示其温度、压强与曲率奇点及光前锋传播特性，并说明前方观测者可得到与观测一致的哈勃-勒梅特常数。
2024-07-01 gr-qc
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
Black Hole Field Theory with a Firewall in two spacetime dimensions
我们提出黑洞周围标量场的真空态是修正的Unruh真空。在（1+1）维，我们表明，一个自由落体接近这样一个视界可以建模为一个惯性观察者在一个修改的闵可夫斯基真空。该修改允许在高频处的信息泄漏相关性。利用以$k_0$为中心的高斯探测器，我们发现探测器穿越视界时的数算符的期望值与$1/|k_0|$成正比，这意味着自由落体将观测到无限数量的高能光子，即防火墙。
2016-10-12 gr-qc hep-th quant-ph
Unruh-DeWitt detector response across a Rindler firewall is finite
我们研究了耦合到$(1+1)$维闵可夫斯基时空中的无质量标量场或其固有时间导数的两能级Unruh-DeWitt探测器，该探测器处于一个量子态中，该量子态在Rindler视界上的相关结构模拟了Almheiri等人认为在蒸发的黑洞时空中随之产生的防火墙的稳态方面。在一阶微扰理论，我们表明，探测器的响应下降通过地平线是突然的，但有限的。与闵可夫斯基真空响应的差异是成比例的$ω^{-2}\ln(|ω|)$的非导数检测器和$\ln(|ω|)$的导数耦合检测器，无论是在一个大的能隙$ω$的限制和绝热开关。添加到量子态高林德勒温度激发背后的地平线增加探测器的响应成比例的温度，这种情况已被建议建模的充满活力的窗帘建议Braunstein等人。我们推测，$(1+1)$维导数耦合探测器可能是一个很好的模型为非导数探测器，跨越防火墙在$3+1$尺寸。
2015-08-09 gr-qc hep-th quant-ph
Frozen Vacuum
在一个典型的老黑洞视界外的模式与遥远的霍金辐射热纠缠。这就排除了它们与内部模式纠缠的纯粹性，从而导致防火墙。将内部辐射与远处辐射（“A=R_B”，“ER=EPR”）等同可以解决纠缠冲突。但地图必须针对任何相互作用进行调整，否则如果霍金辐射从中巴散射，防火墙就会重新出现。有了自我修正的地图，下落的观测者就无法激发视界附近的真空。这使得视界可以被局部检测到，因此违反了等效原理。
2013-08-21 gr-qc hep-th
"Firewall" Phenomenology with Astrophysical Neutrinos
在广义相对论中，黑洞最基本的特征之一是它的事件视界：一个没有东西能逃脱的边界。最近人们对这些事件视界的性质及其局部邻域的兴趣激增。为了解决黑洞信息悖论，更一般地说，为了更好地理解通往量子引力的道路，人们提出了“防火墙”作为黑洞事件视界的替代方案。在本文中，我们探讨了具有表面或“防火墙”的黑洞的现象学意义，并预测这些防火墙的高能天体物理中微子流的形式潜在的可检测的签名。我们在不同的模型计算这个中微子通量的光谱，并表明它是一个可能的候选人的PeV中微子源最近检测到的冰立方。这开辟了一个新的研究领域，将量子引力的非微扰物理学与观测黑洞和高能天体物理学联系起来。
2016-11-10 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Smooth horizons from topology change in canonical quantum gravity
Leinweber Institute for Theoretical Physics, Stanford University（莱因韦伯理论物理研究所，斯坦福大学）
通过在关系时间演化下将拓扑变化纳入正则量子化，提出JT引力中防火墙悖论的解决方案，利用裤形相互作用描述黑洞内部动力学，并通过扩展相空间和交叉积代数实现视界处边缘模式与霍金模式的引力修饰，最终表明Page时间演化使连接的双内部支流占主导，其中幸存支流上视界真空测量与早期辐射纯度测量成为相同的狄拉克可观测量。
2026-06-04 gr-qc hep-th
Reframing the Event Horizon: The Harlow-Hayden Computational Approach to the Firewall Paradox
本文重新评估 Harlow-Hayden 方案，揭示其如何将黑洞防火墙悖论从物理问题重构为事件视界上的计算难题，并借助量子计算与纠错码推动范式转变。
2023-09-17 gr-qc physics.hist-ph
Quantum-corrected geometry of horizon vicinity
我们研究了量子引力效应引起的视界附近几何的变形。偏离半经典的图片是注意到的，事实上，该行动的物质部分来在一个更高的顺序在牛顿常数比爱因斯坦-希尔伯特项是至关重要的离开。分析导致一个防火墙型的能量测量的下落观察者的量子产生的宇宙学常数是至关重要的。分析似乎表明，防火墙应该是这样的变形的一部分，信息存储在地平线附近和渐近边界区域。我们还研究了宇宙学视界附近的行为。
2017-09-06 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Empty Black Holes, Firewalls, and the Origin of Bekenstein-Hawking Entropy
我们提出了一个新的解决方案的终点引力坍缩，其中时空结束（和轨道折叠）在一个微观距离黑洞事件视界。这个模型的动机是引力以太理论中奇异事件视界的出现，这是宇宙学常数问题的一个半经典解，因此暗示了广义相对论在黑洞事件视界附近的灾难性崩溃。弦理论中黑洞的模糊球模型，以及最近解决信息悖论的防火墙建议，也出现了类似的画面。然后，我们证明，假定表面流体与霍金辐射处于热平衡，在新的时空边界处能量密度为零（但压力不为零），这是以色列结条件所要求的，产生的热力学熵与带电旋转黑洞的贝肯斯坦-霍金面积定律$S_{BH}$相同。据我们所知，这是第一次推导黑洞熵，只采用局部热力学。此外，表面流体（构成黑洞的微观状态）的微观自由度的模型建议，它有一个有限的，但违反洛伦兹，量子场论。最后，我们讨论了物理边界对霍金辐射的影响，并指出放宽霍金辐射平衡假设会使$S_{BH}$成为黑洞熵的上限.
2013-12-02 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Cosmic background radiation in the vicinity of a Schwarzschild black hole: no classic firewall
宇宙黑体背景辐射遍及整个宇宙，因此落入每一个天体物理学黑洞。由静态观测者测量的下落光子的蓝移在事件视界处是无限的。这就提出了一个问题，即高能量密度的“防火墙”是否会在视界外形成，或者这种效应是否可以完全归因于视界处静态观察者框架的奇异行为。原则上，这种防火墙的存在可能会改变下落物质的运动，影响黑洞的演化，甚至使作为黑洞的实际近似的{ \it真空}爱因斯坦场方程解失效。在本文中，我们通过分析计算表明，所有这些影响确实存在，但它们的大小通常是微不足道的小，即使物质应力张量是发散的静态帧在$r=2M$。这并不奇怪，因为该框架与自由下落的$r \rightarrow 2M$框架的发散关系;然而，它代表了黑洞互补原理的一种经典模拟，该原理已被提出用于黑洞附近的量子效应。也许更令人惊讶的是，当$r$的值接近$r = 3M$时，在圆形测地线轨道上运动的大质量粒子的辐射应力张量的发散。然而，在现实的吸积盘中，这种轨道不会发生在下落物质上。
2014-12-03 gr-qc
Why Firewalls Need Not Exist
黑洞的防火墙悖论通常被认为表明了么正性和等效原理之间的冲突。我们阐明如何悖论表现为半经典理论的局限性，而不是提出了基本原则之间的冲突。基本理论和半经典理论的两个主要特征解决了这个悖论的两个版本：纠缠和典型性论证。首先，在半经典理论中描述固定黑洞背景上的激发的物理希尔伯特空间比量子引力基本理论中的物理状态数指数地小。其次，除了物理激发的希尔伯特空间，半经典理论还拥有一个非物理的大福克空间，它是由在固定的黑洞背景上的产生和湮灭算符建立的。理解这些特征不仅消除了防火墙的必要性，而且还导致了霍金发射对比对在地平线上创造的新画面。
2016-08-09 gr-qc hep-ph 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
Black holes, fast scrambling and the breakdown of the equivalence principle
本文证明若黑洞是快速置乱者，则从置乱时间起局域观测者就会遭遇防火墙，从而表明宇宙中所有天体物理黑洞对局域物理过程均已形成完整防火墙，挑战等效原理。
2025-05-06 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Acoustic Firewalls: Analogue Gravity Perspective on the AMPS Paradox
Nantong University（南通大学）；Kuban State University（库班国立大学）；Joint-Stock Company “Center for Research and Development”（联合股份公司“研究与发展中心”）；Shenzhen MSU-BIT University（深圳北理莫斯科大学）
研究从类比引力视角探讨 AMPS 悖论，通过转录论点到声子辐射，得出声学防火墙概念，虽未解决信息悖论，但给出可证伪预测，即特定微分声子量热法信号在玻色 - 爱因斯坦凝聚体类比佩奇时间后出现。
2026-07-21 cond-mat.quant-gas gr-qc quant-ph
Horizons of semiclassical black holes are cold
利用我们最近提出的半经典框架，我们计算了在黑洞蒸发过程中产生的Hawking对的量子态。我们的框架遵循量子力学的标准规则，并在霍金最初的计算中纳入了坍缩壳时空的量子涨落，同时考虑了反反应效应。我们认为，负能量的霍金模式需要定期整合出来，所以这些都有效地包含在BH和，因此，在任何给定的时间的相干负能量模式$N_{coh}$的数量是参数小于霍金粒子的总数$N_{total}$在BH的寿命期间发射。我们发现，$N_{coh}$是由BH波函数的宽度和尺度作为BH熵的平方根。我们还发现相干负能模与它们的正能模有很强的纠缠。在此之前，我们已经发现，$N_{coh}$也是相干出射粒子的数量，并且信息可以以$N_{coh}$设置的速率连续地传递到出射辐射。我们目前的研究结果表明，虽然BH是半经典的，但信息可以在不损害几乎最大的由内而外纠缠的情况下释放，这意味着视界附近的物质状态近似于真空。另一方面，BH防火墙的提议是，从佩奇时间开始，视界附近的物质状态大大偏离真空。我们发现，在通常的假设下，证明防火墙的形成，一个确实形成在页面的时间。然而，可能的漏洞在于隐含的假设，即强纠缠对的数量可以是相同的数量级的$N_{total}$。
2014-05-20 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 holes and their horizons in semiclassical and modified theories of gravity
对于遥远的观测者来说，黑洞是被表观视界所包围的时空域。我们回顾了近视界几何的性质，强调了半经典物理学中两个常见的隐含假设的后果。第一个是宇宙监督猜想的结果，即曲率标量在视视界是有限的。第二个是视界形成于有限的渐近时间（即根据遥远的观测者），这是在黑洞形成和蒸发的传统描述中隐含的一个属性。把这些作为半经典框架内的唯一要求，我们发现，在球对称只有两类动态解决方案是允许的，都描述蒸发黑洞和膨胀的白洞。我们回顾了它们的性质，并提出了影响。零能量条件在外视界附近被违反，在内视/反俘获视界附近被满足。表观视界和反俘获视界是具有中等奇异行为的类时表面，表现为负能量密度防火墙。这些性质和其他性质也存在于轴对称解中。表面引力对动力时空的不同概括是不一致的，与半经典结果不匹配。最后，我们讨论了这些模型的签名和所观察到的超紧凑物体的识别的影响。
2022-06-16 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
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
A simple quantum test for smooth horizons
我们开发了一个新的测试，提供了一个必要条件的量子态是光滑的零表面附近：近视界模式，可以定义在本地附近的任何补丁的零表面必须正确地相互纠缠，并与他们的对手在整个表面。这个测试比重整化应力-能量张量的完整计算要简单得多。我们应用这个测试Reissner-Nordstrom黑洞在渐近anti-de Sitter空间，并提供数值证据，这种黑洞的内视界是奇异的Hartle-Hawking状态。然后，我们考虑BTZ黑洞，在那里我们表明，我们的光滑性标准是满意的，从外面接近内视界。这是由于外视界外的模函数的性质和内外视界之间的一个显著的阴谋。此外，我们考虑的BTZ黑洞的内视界的时空的扩展，并表明，它是可能的定义模式后的内视界，正确的纠缠模式前的内视界。虽然这为强宇宙审查的失败提供了额外的建议，但我们列出了几个必须解决的难题，然后才能得出结论，内视界将是可穿越的。
2019-10-07 gr-qc hep-th
Creases, corners and caustics: properties of non-smooth structures on black hole horizons
本文对动态黑洞视界上的非光滑结构（皱褶、角、焦散点）及其突变进行了分类，揭示了黑洞并合等过程的局部几何特征，并指出皱褶可能对黑洞熵有贡献。
2023-09-12 gr-qc hep-th
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
Semiclassical black holes expose forbidden charges and censor divergent densities
在经典中，黑洞视界是一个具有无限红移的刚性表面;而不确定原理规定半经典视界不能在空间中固定，也不能表现出任何发散。我们建议，这种区别的基础BH信息损失悖论，BH头发的明显缺乏，所谓的trans-Planckian问题和最近的“防火墙”的争议。我们认为，正确的处方是首先整合出背景几何的波动，然后才评估物质的可观测性。的基本思想是说明使用两个强耦合谐振子的系统，与较重的振子代表的背景。然后，我们将我们的建议适用于BH视界附近的物质场，最初将物质场视为经典，背景为半经典。在这种情况下，相关电流的平均值不会消失;因此，原则上可以测量BH的全局电荷。那么，除了背景之外，这个问题还被量子力学地处理。我们表明，平均能量密度的物质所看到的渐近观察者是有限的，成比例的BH熵，而不是发散。我们讨论了我们的研究结果的各种有争议的问题有关BH物理的影响。
2013-02-25 gr-qc hep-th
Smooth extremal horizons are the exception, not the rule
该研究通过分析五维爱因斯坦-麦克斯韦及含陈-西蒙斯项的引力理论中的黑洞，结合已有四维及反德西特空间的相关结论，证明光滑极端视界是特殊例外而非普遍存在的规律。
2024-12-09 gr-qc hep-th
Quantum state of the black hole interior
如果黑洞（BH）最初处于近似纯态，并通过幺正过程蒸发，则发射的辐射将处于高度量子态。作为这种辐射的净化器，BH内部的状态也必须处于某种高度量子态。因此，在内部区域，平均场近似不能成立，BH的状态不能用某种半经典度规描述。在此基础上，我们将BH内部的状态建模为大量激发的集合，这些激发被包装成紧密间隔但单占据的能级;一种所有足够轻的粒子的“费米海”。这个高量子态被一个半经典区域包围，该区域靠近视界，并且具有非零的能量密度。结果表明，这样的状态看起来像一个BH从外面和衰变通过引力对生产在近视界区域的速度，同意霍金率。我们还考虑了一个经典的对象，已通过BH内部的命运，并表明，一旦它已经越过近视界阈值，对象满足其灭亡非常快。这一结果不能归因于“防火墙”，因为下落物体的创伤只有在它穿过近视界区域并进入半经典时空结束但能量密度仍在参数上小于普朗克的区域后才开始。
2015-05-26 gr-qc hep-th
Smooth null hypersurfaces near the horizon in the presence of tails
我们发现，幂律衰减模式中发现的线性扰动的史瓦西黑洞，一般称为尾巴，不产生焦散线上的一个自然定义的家庭的零表面附近的i+的黑洞地平线。
2012-07-19 gr-qc
Smoothness of compact horizons
证明了满足零能量条件的光滑时空中的紧柯西视界是光滑的。作为一个应用，我们考虑的问题，确定当一个协边承认洛伦兹度量与某些性质。特别是，我们证明了一个结果，原来由于Tipler没有必要在原来的证明平滑假设。
2017-01-24 gr-qc math.DG
On the existence of Killing fields in smooth spacetimes with a compact Cauchy horizon
证明了光滑真空时空中紧致非退化柯西视界的表面引力可以归一化为一个非零常数。这个结果，结合Oliver Petersen和István Rácz最近的结果，最终证明了关于光滑可微类中Killing场存在性的Isenberg-Moncrief猜想。根据强宇宙监督猜想，这一点的众所周知的推论是，紧致柯西视界的存在是一种非一般现象。虽然我们在3+1中工作，但结果在任何n+1维中逐行有效。
2020-06-16 gr-qc math.DG
On rigidity of spacetimes with a compact Cauchy horizon
研究了具有闭零测地线的紧致柯西视界的光滑时空。紧柯西视界被假定为非退化的。然后，支持彭罗斯的强宇宙审查假设的有效性，存在一个光滑的Killing矢量场在柯西发展侧的视界附近。
2001-01-26 gr-qc
Exact Perturbations for inflation with smooth exit
哈伯率或标量场势的玩具模型已经被用来分析从暴胀到辐射时代的平滑过渡中标量扰动的放大。我们使用的哈勃速率是从衰减的真空宇宙学中一致产生的，它从近德西特膨胀到辐射支配平稳地演变。我们找到了超视界扰动（标量和张量）的精确解，以及真空和辐射主导时代的亚视界扰动。超视界标量扰动的标准守恒量对于增长模是常数，对于衰减模是零。
1998-04-09 gr-qc
Perturbations in inflationary cosmologies with smooth exit
我们给出了一个全面的分析如何标量和张量扰动在宇宙学的发展与平稳过渡，从幂律类和德西特类膨胀到辐射时代。给出了暴胀和辐射占优时期超视界和亚视界扰动的解析形式。
1998-07-27 gr-qc
The horizon problem as a clue: a smooth big bang?
给出了大爆炸Friedmann-Robertson-Walker宇宙中粒子视界不存在的充要条件。它恰好是一个“光滑大爆炸”的初始条件：膨胀因子$a(t)$的固有时间导数在大爆炸时必须是有限的。同样地，能量密度的发散速度不能超过大爆炸时的$a^{-2}$。这只是一个初始条件：只有在大爆炸的那一刻尺度因子的渐近行为才是重要的。遥远的空间区域之间的因果联系可以在大爆炸之后立即发生。即使是$10^{-36}$秒的固有时间，也会允许在任何两个空间区域之间有无限多的光穿越时间，无论它们相距多远。这证明了从接近平衡的准均匀标量场开始的暴胀情景是合理的。宇宙学背景辐射的高度均匀性可以被看作不是一个问题，而是大爆炸极限状态方程的线索。
2019-11-07 gr-qc
