Bekenstein Bounds, Penrose Inequalities, and Black Hole Formation
贝肯斯坦的熵界自然地暗示了一个关于能量、大小、角动量和电荷的物体的普遍几何不等式。我们建立版本的轴对称机构满足适当的能量条件，从而提供信任的最一般形式的贝肯斯坦的约束。类似的技术，然后用来证明一个彭罗斯式不等式中的ADM能量是有界的，从下面的地平线面积，角动量，和收费。最后，提出了黑洞形成的新判据，包括角动量、电荷和非电磁物质能量的集中。
2018-02-13 gr-qc math-ph math.DG
Hardy inequalities and uncertainty principles in the presence of a black hole
该研究针对Schwarzschild黑洞外部场景，建立了适配几何结构的Hardy型与Heisenberg型不确定性不等式，推导了其与事件视界黎曼距离的关联，并验证了远场极限下可回归经典欧氏不等式，拓展了黑洞几何下的分析不等式理论。
2024-06-20 gr-qc math.AP
Modified clock inequalities and modified black hole lifetime
基于广义不确定原理，对Salecker-Wigner不等式进行了修正.当应用于黑洞时，它们给出了修改后的黑洞寿命：$T_{\rm MB}\sim\frac{M^3}{m^3_{\rm p}}(1-m^2_{\rm p}/M^2)t_{\rm p}$，以及将黑洞的信息内容指定为普朗克单位的事件视界区域所需的位数：$N\sim\frac{M^2}{m^2_{\rm p}}(1-m^2_{\rm p}/M^2)$。
2009-06-11 gr-qc
Geometric inequalities in spherically symmetric spacetimes
在几何不等式中，ADM质量比准局部质量的概念更重要。本文旨在证明，使用准局部质量可以获得一些新的见解。在球对称时空中，米斯纳-夏普质量和儿玉向量场的概念为几何不等式的研究提供了理想的背景。我们将应用所提出的新技术来研究包含黑洞或宇宙视界的时空，但我们也将把它们应用在正常物体的背景下。以往的调查大多只适用于准地方收费和面积。我们的要点是将准局部质量包含在相应的几何不等式中。这样，我们恢复了一些已知的关系，但也得到了新的不等式。
2017-04-12 gr-qc
Generalized torical band inequalities give precise upper bounds for the width of compact manifolds with boundary in terms of positive pointwise lower bounds for scalar curvature, assuming certain topological conditions. We extend several incarnations of these results in which pointwise scalar curvature bounds are replaced with spectral scalar curvature bounds. More precisely, we prove upper bounds for the width in terms of the principal eigenvalue of the operator $-Δ+cR$, where $R$ denotes scalar curvature and $c>0$ is a constant. Three separate strategies are employed to obtain distinct resul…
2023-01-27 gr-qc math-ph math.DG
Inequalities relating area, energy, surface gravity and charge of black holes
在球对称条件下证明了带电黑洞的Penrose-Gibbons不等式，假设在黑洞外没有电流源，即电荷e为常数，其余场满足主能量条件.具体地说，对于任何在空间或零无穷远处渐近平坦且最外边缘曲面的面积半径为r的消时超曲面，渐近质量m满足2 m>= r + e^2/r。用局部能量代替m，不等式在黑洞外局部成立。动态表面引力k的最近定义也满足不等式2k <= 1/r-e ^2/r^3和m >= r^2 k + e^2/r。所有这些不等式在Reissner-Nordstrom黑洞达到相等的意义上是尖锐的。
1998-07-02 gr-qc
Quantum inequalities for quantum black holes
本文提出了适用于三维渐近反德西特量子黑洞的改进版量子 Penrose 不等式和反向等周不等式，在任意阶反反应下均成立，揭示了非微扰半经典引力中的宇宙审查及固定体积下的最大熵状态。
2024-06-25 gr-qc hep-th
Mass angular momentum and charge inequalities for black holes in Einstein-Maxwell-axion-dilaton gravity
在作为杂化弦论低能极限的Einstein-Maxwell-axion-dronon引力中，建立了在U（1）群作用下轴对称最大时对称初值不变量的质量、角动量和电荷不等式.假设光滑单连通流形上的数据集具有两个渐近平坦区域。我们也注意到面积动量荷不等式的封闭orintableler二维类空表面嵌入在所考虑的理论的时空。
2014-02-14 gr-qc hep-th
Black hole instabilities and local Penrose inequalities
各种高维黑洞已经通过研究线性化的引力摄动而被证明是不稳定的。证明不稳定性的一个更简单的方法是找到描述黑洞的小扰动并违反彭罗斯不等式的初始数据。构造初始数据的一个简单方法是对未扰动的黑洞初始数据进行共形重标度。对于紧化黑弦，我们构造了几乎恰好在Gregory-Laflamme不稳定性出现的地方违反不等式的初始数据。然后我们用这种方法证实了Myers-Perry黑洞的“超自旋”不稳定性的存在。最后，我们来研究一下黑环。我们表明，“胖”黑环是不稳定的。我们没有发现任何旋转对称不稳定的“薄”黑环的证据。
2011-11-12 gr-qc hep-th
Geometrical inequalities bounding angular momentum and charges in General Relativity
几何不等式表明物理系统的某些参数如何对其他参数设置限制。例如，给定质量的黑洞不能旋转得太快，或者给定大小的普通物体不能有太多的电荷。在这篇文章中，我们感兴趣的是角动量和电磁荷的界限，在总质量和大小。我们主要研究黑洞和普通物体的不等式。前者是广义相对论中研究最多的系统，也是研究成果最多的系统。另一方面，普通物体提出了许多挑战，许多关于它们的几何估计的基本问题仍然没有答案。我们提出了许多结果在这些领域。我们的重点是确定数学条件，导致这种估计，无论是黑洞和普通对象。
2017-10-12 gr-qc
Angular momentum, mass and charge inequalities for black holes in Einstein-Maxwell gravity with dark matter sector
导出了具有暗物质扇形的Einstein-Maxwell引力场中轴对称最大时间对称初始数据的角动量不等式和质荷不等式。暗物质部分由另一个U（1）-规范场与普通麦克斯韦规范场耦合来模拟。假设光滑单连通流形上的数据集具有两个渐近平坦区域。人们还注意到面积动量荷不等式的封闭定向二维类空表面嵌入在时空中考虑的理论。结果表明，暗物质扇区的加入在很大程度上影响了黑洞质量的增长。这一事实可能是最近发现的超大质量物体在大爆炸后相对较短的时间内存在的原因。还研究了物体（黑洞）的电荷与其尺寸之间的不等式。事实证明，这种估计依赖于普通物质与暗物质扇区的耦合常数。
2017-02-18 gr-qc hep-th
Penrose inequalities and a positive mass theorem for charged black holes in higher dimension
利用反中曲率流建立了时间对称Einstein-Maxwell初始数据集的Penrose型不等式，这些初始数据集可以作为超曲面嵌入到欧几里得空间$\mathbb R^{n+1}$，$n\geq 3$中.特别地，我们证明了这类带电黑洞的正质量定理。作为一个应用，我们表明，在维度$n=3$是相关的，与宇宙审查猜想的质量和电荷的面积的约束上界，总是成立的自然假设下，视界是稳定的最小超曲面。
2014-01-05 gr-qc math.DG
Impacts of Generalized Uncertainty Principle on Black Hole Thermodynamics and Salecker-Wigner Inequalities
研究了弦论和双狭义相对论等量子引力理论中的广义不确定原理对黑洞热力学和Salecker-Wigner不等式的影响.利用海森堡不确定原理计算了霍金温度、贝肯斯坦熵、比热、辐射率和衰变时间。当蒸发完全吞噬黑洞的质量时，比热消失，温度以无限的辐射率接近无穷大。研究发现，GUP方法阻止了黑洞的完全蒸发。这意味着存在比热消失的残余物。海森堡不确定原理在构造氢原子时也起着同样的作用。我们讨论了线性GUP方法如何解决整个蒸发问题。此外，黑洞的寿命可以用另一种方法来估计; Salecker-Wigner不等式。假设量子位置不确定度限制在测量信号的最小波长范围内，则可得到维格纳第二不等式。如果量子钟的扩展被限制在某个最小值，则可以推导出修正的黑洞寿命。基于线性GUP方法，得到的寿命差依赖于黑洞的相对质量，有和没有GUP的黑洞质量之间的差异是不可忽略的。
2013-07-07 gr-qc
Geometric Inequalities for Quasi-Local Masses
本文用电荷、角动量和视界面积给出了准定域质量的下界。特别是，我们对待三个准本地质量的基础上的哈密顿方法，即布朗约克，刘丘，王丘群众。几何不等式的动机类似的结果ADM质量。它们可以被解释为这些不等式的局部化版本，并且也与宏观物体熵的约束贝肯斯坦界密切相关。此外，我们给出了一个新的证明的正性性质的Wang-Yau质量，这是用来消除自旋条件在高维。此外，我们推广了Lu和Miao最近的一个结果，得到了静态Wang-Yau质量的Penrose不等式的局部化形式。
2019-10-15 gr-qc math.DG
Entropy Bounds for Rotating AdS Black Holes
本文提出纳入热力学体积并改进反向等周不等式的新型热力学不等式，并通过多种解析黑洞解及 AdS 细黑环验证其对稳态渐近 AdS 黑洞的适用性。
2023-12-12 gr-qc hep-th
Thermodynamic Volumes and Isoperimetric Inequalities for de Sitter Black Holes
我们考虑旋转且渐进带电的德西特黑洞的热力学。使用哈密顿微扰理论的技术，我们推导出三个不同的第一定律关系，包括变化的宇宙学常数，和相关的Smarr公式，满足这样的时空。每一个第一定律都引入了一个与宇宙学常数共轭的不同的热力学体积。我们研究这些热力学体积和相关的几何体积之间的关系，在一些例子中，包括克尔-dS黑洞在所有的维度和克尔-纽曼-dS黑洞在D=4。我们还证明了D=5的最小超引力的Chong-Cvetic-Lu-Pope解，解析地延拓到正的宇宙学常数，描述了Einstein-Chern-Simons理论的黑洞解，并在我们的分析中包括了这种带电的渐近de Sitter黑洞.在所有这些例子中，我们发现与黑洞和宇宙视界之间的区域相关的特定热力学体积等于朴素几何体积。等周不等式，在所考虑的例子中，制定了不同的热力学体积和deltured保持有效的所有渐近de Sitter黑洞。特别是，在所有考虑的例子中，我们发现，对于固定体积的可观测宇宙，增加黑洞的熵增加。我们推测这一般是正确的。
2013-05-01 gr-qc hep-th
The Positive Mass and Isoperimetric Inequalities for Axisymmetric Black Holes in four and five dimensions
在本文中，我们重新布里尔的证明正质量的三维，时间对称，轴对称的初始数据和概括他的论点在各个方向。在3+1维空间中，我们在初始数据中包含一个视视界，并通过初等论证证明了黎曼彭罗斯不等式在许多情况下的存在性。在4+1维的情况下，我们得到类似的布里尔公式的初始数据承认的一般形式的轴对称。在初始数据中包含一个视视界的情况下，对一大类情形再次证明了RiemannianPenrose不等式。这些结果可能在数值相对论中有应用。
2006-06-27 gr-qc hep-th
On the Size of a Black Hole: The Schwarzschild is the Biggest
考虑爱因斯坦引力下的静态黑洞，研究表征黑洞大小的参数，即视界半径$R_+$、光子球半径$R_{\rm ph}$和黑洞阴影半径$R_{\rm sh}$ .我们发现一个序列的不等式$\frac32 R_+\, \le\, R_{\rm ph}\, \le \,\frac{1}{\sqrt3} R_{\rm sh}\,\le\, 3 M$，其中$M$是黑洞的质量。这些都是一致的，并超出了以前已知的上限文献。史瓦西黑洞饱和了所有的不等式，使其成为给定质量下最大的黑洞。这些不等式包含了任意给定能量的量子系统的熵的上界。我们还指出，某些满足主能量条件的黑洞可以捕获光子，在事件视界外形成一个稳定的光子屏蔽，但阴影将其隐藏起来，使无穷远处的观察者看不到。
2019-11-05 gr-qc hep-th
