Probing f(R) AdS Black Hole via Hawking Evaporation, Shadows and Thermal Fluctuations
University of Management and Technology(管理技术大学);Prince Mohammad Bin Fahd University(穆罕默德·本·法赫德国王王子大学);COMSATS University Islamabad, Lahore Campus(科麦斯大学伊斯兰堡分校拉合尔校区);Princess Nourah bint Abdulrahman University(公主诺拉·宾特·阿卜杜勒·拉赫曼大学)
研究f(R)反德西特黑洞的霍金蒸发、阴影和热涨落,用斯特藩 - 玻尔兹曼定律分析蒸发,探讨参数对阴影等的影响,还研究吸积物质及相关热力学量,揭示参数变化对黑洞稳定性和相变的作用。
2026-07-21 gr-qc
Mode mixing in sub- and trans-critical flows over an obstacle: When should Hawking's predictions be recovered?
我们重新研究了浅水波的散射系数阻止了一个固定的逆流障碍物。通过考虑一系列的背景流,我们表明,最相关的参数是$F_{\rm max}$,流速的比值的最大值的低频波的速度。对于亚临界流,即,$F_{\rm max} < 1$,没有类似的Killing视界,模式放大被强烈抑制。相反,当$F_{\rm max} \gtrsim 1.1$时,放大在低频增强,并且频谱紧密地遵循霍金的预测。我们进一步研究亚临界流接近温哥华实验中使用的。我们的数值分析表明,他们观察到的“模式转换的热性质”是由于上游侧的相对陡峭的斜坡和狭窄的障碍。
2015-08-09 gr-qc physics.flu-dyn
Probing modified Hawking evaporation with gravitational waves from the primordial black hole dominated universe
本文研究黑洞“记忆负担”效应对原初黑洞再加热情景的影响,发现该效应会延长PBH主导阶段、缩小允许质量范围,并可能通过诱导引力波谱的斜率检验霍金蒸发修正。
2024-11-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Measurement of stimulated Hawking emission in an analogue system
在广义相对论时空中的场的传播和运动的水面上的长(浅水)表面波之间有一个数学类比。霍金认为黑洞通过量子自发发射发射热辐射。类似的论点预测了流体流动中波位附近的相同效应。通过将流线型障碍物放入明渠水流中,我们在障碍物上方创建了一个高速区域,其中可以包括波位。向上游传播到该区域的长波被阻挡并转化为短波(深水)。这是白洞(黑洞的时间倒数)的受激发射的模拟,我们对转换波振幅的测量表明了该系统转换过程的热性质。考虑到受激发射和自发发射之间的密切关系,我们的发现证明了霍金过程的普遍性。
2010-08-18 gr-qc physics.flu-dyn
The imprint of the analogue Hawking effect in subcritical flows
本文研究了低频浅水波在一维变水深水流中的传播。当考虑色散效应时,长波长模式在不平坦底部上的线性传播激发了具有更短波长的色散关系的新解。特别的是,这些新的解决方案之一具有负能量。当流动变得超临界时,这种模式已被证明是霍金效应的(经典)模拟的原因。对于亚临界流,这种模式的产生已被观察到数值和实验,但精确的物理控制的散射仍然不清楚。在这项工作中,我们提供了一个分析处理这种影响在亚临界流。我们分析了低频波的散射使用一个新的微扰系列,来自一个推广的Bremmer系列。我们表明,短波长模式的生产是由一个复杂的值的位置:一个复杂的转折点。利用这种方法,我们调查了各种流动剖面,并得出诱导谱的主要特征。
2017-11-29 gr-qc physics.flu-dyn
Prospects for probing ultralight primordial black holes using the stochastic gravitational-wave background induced by primordial curvature perturbations
超轻的原始黑洞(PBH),质量为$\lesssim 10^{15}$ g,亚原子史瓦西半径,产生于早期宇宙,预计由于霍金辐射,到目前的宇宙年龄已经蒸发。基于这一假设,对超轻PBH的丰度提出了一些限制。然而,霍金辐射至今尚未得到实验验证。因此,如果对超轻PBH的约束可以独立于霍金辐射的假设,这将是有趣的。在本文中,我们探讨了探测这些PBH的可能性,在一个狭窄的质量范围内,使用引力波(GW)的数据从两个LIGO探测器。这个想法是,导致PBH形成的大的原始曲率扰动也会通过非线性模式耦合产生GW。这些诱导的GWs将产生随机背景。具体来说,我们把我们的注意力集中在PBH的质量范围$\sim 10^{13} - 10^{15}$ g的诱导随机GW背景峰落在灵敏度带的LIGO。我们发现,对于窄和宽高斯PBH质量分布,相应的GW背景将使用目前可用的LIGO数据检测,只要我们忽略现有的限制的PBH的丰度,这是基于霍金辐射。此外,我们发现,这些随机背景将在LIGO的第三次观测运行中检测到,即使在考虑现有的限制PBH丰度。一个非检测应该使我们能够限制原始曲率扰动的幅度以及超轻PBH的丰度。我们估计,在第三次观测结束时,假设没有检测到,我们应该能够放置比目前现有的约束好几个数量级的约束。
2020-08-04 astro-ph.CO gr-qc
Probing extra dimensions with higher dimensional black hole analogues?
我们提出,额外的维度可能会检测到更高维的类似黑洞。将通常的四维声(音)黑洞度规推广到任意维。在半经典近似下计算了霍金辐射在膜上和体中的吸收截面。
2007-05-15 gr-qc hep-ph hep-th
Probing black hole entropy via entanglement
Chongqing University(重庆大学)
通过纠缠熵探测黑洞熵,揭示事件视界两侧的纠缠是贝肯斯坦-霍金熵的根本来源。
2026-03-04 gr-qc hep-th
Prospects for probing dark matter particles and primordial black holes with the Hongmeng mission using the 21 cm global spectrum at cosmic dawn
本文评估了Hongmeng mission利用21 cm全局谱探测暗物质粒子与原初黑洞的潜力,发现其能将现有探测限制提升近两个数量级,并具备探测亚GeV暗物质及大质量PBH霍金辐射的能力。
2025-07-16 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Quasinormal Modes and Hawking-Unruh effect in Quantum Hall Systems: Lessons from Black Hole Phenomena
在这项工作中,我们提出了量子霍尔系统作为一个平台,探索黑洞现象。通过展示最低朗道能级和时空对称性之间根深蒂固的共性,我们表明,量子霍尔和引力系统的功能可以优雅地捕获一个简单的量子力学模型,倒谐振子。通过这种对应关系,我们认为,在引力情况下的辐射现象,如W。G. Unruh和S.霍金,承担一个平行的鞍势散射的量子霍尔准粒子。我们还发现量子Hall鞍势的散射可以模拟黑洞中的特征准正规模,例如C.维什维什瓦拉我们提出了一个现实的量子霍尔点接触设置探测准粒子隧穿这些时间衰减模式,提供了一个新的介观平行黑洞衰荡。
2019-10-16 cond-mat.mes-hall gr-qc hep-th
Prospects for probing dark matter particles and primordial black holes with the Square Kilometre Array using the 21 cm power spectrum at cosmic dawn
SKA通过21厘米功率谱探测暗物质粒子和原初黑洞,有望突破现有限制,提供新的宇宙学见解。
2025-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Radiative properties of a nonsingular black hole: Hawking radiation and gray-body factor
本文研究一种圈量子引力启发的无奇点球对称黑洞几何,通过显式计算霍金辐射谱和灰体因子,发现其发射谱更冷更纯,并推断黑洞蒸发后可能留下遗迹,从而为解决信息丢失问题提供可能途径。
2025-07-22 gr-qc hep-th
Probing Planck-Scale Physics with High-Frequency Gravitational Waves
University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校);Santa Cruz Institute for Particle Physics, University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校圣克鲁兹粒子物理研究所)
通过高频引力波探测普朗克尺度物理,利用蒸发原初黑洞的温度-质量关系T(M)进行量子引力测试
2026-03-03 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Fluctuations of an evaporating black hole from back reaction of its Hawking radiation: Questioning a premise in earlier work
本文描述了系统地定量研究蒸发黑洞中量子场引起的时空涨落的第一步。我们解释了如何随机引力形式主义可以是一个有用的工具,为这一目的在低能量有效场论方法量子引力。作为一个明确的例子,我们将其应用到研究的球对称部门的度量扰动周围的蒸发黑洞背景几何。对于宏观黑洞,我们发现,当考虑足够长的时间(蒸发时间的数量级)时,这些涨落会增长,并最终变得重要,但远远早于普朗克状态。此外,一个简单的相关性的假设的能量通量的波动穿过视界和远离它,这是在早期的工作球对称诱导波动,仔细分析,发现是无效的。我们的分析表明,作为一个三维超曲面的视界的波动存在一个无限大的振幅。我们强调需要理解和设计探测视界附近的量子度量波动和提取物理上有意义的信息的操作方法。
2006-05-13 gr-qc
Probing semiclassical analogue gravity in Bose--Einstein condensates with widely tunable interactions
玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)作为广义相对论的可能模拟模型,近年来已成为研究的热点。特别是它表明,在BEC的相位扰动的传播,在一定条件下,密切模仿弯曲时空中的标量量子场的动力学。在前两篇文章[gr-qc/0110036,gr-qc/0305061]中,我们注意到BEC中不同的散射长度对应于"有效度量“中不同的光速。最近的实验确实实现了对铷85散射长度的可控调谐。在这篇文章中,我们将讨论使用这种特殊的实验效应来检验半经典量子引力的某些预言的前景,例如,膨胀宇宙中的粒子产生。我们强调,这些效应通常比从因果视界预期的霍金辐射大得多,因此在不久的将来有更好的机会检测到它们。
2003-08-14 astro-ph cond-mat gr-qc
Undulations from amplified low frequency surface waves
研究了纵向非均匀定常流中重力波的散射问题。当流动变得超临界时,逆流传播的浅波被阻挡并转换成深波。我们表明,反射波被放大的方式,在零频率的限制,自由表面发展的波动,即,波节位于特定位置的大振幅零频率波。这种放大涉及负能量波,并意味着未受扰动的平坦表面对任意小振幅的入射扰动是不稳定的。讨论了这种不稳定性与黑洞辐射(霍金效应)之间的关系。
2014-04-29 gr-qc hep-th physics.flu-dyn
Search for the Hawking radiation of primordial black holes: prospective sensitivity of LHAASO
本研究评估LHAASO探测临近原初黑洞霍金辐射爆发的灵敏度,提出优化数据分析策略,预期可将HAWC的最强约束提升一个数量级。
2024-10-01 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Trapped string states in AdS$_5$ black hole geometry: A path toward Hawking radiation
该研究通过正则量子化闭弦,发现AdS$_5$-Schwarzschild黑洞外部存在束缚半径,弦在其上产生量子化振荡,类似拉伸视界,可发射黑体辐射,为霍金辐射的量子起源提供新路径。
2025-07-10 gr-qc hep-th math-ph
Wave blocking and partial transmission in subcritical flows over an obstacle
本文研究并测量了由波浪发生器产生并被障碍物散射的反向传播浅水波的透射系数。为了精确地比较理论预测和实验数据,我们考虑了5个亚临界背景流的$\sim 25$频率,其中弗劳德数的最大值范围从$0.5$到$0.75$。对于每一个流量,传输系数显示一个尖锐的过渡分离总传输波阻塞。跃迁的宽度和中心频率与理论值符合得很好。障碍物的形状与温哥华团队在最近旨在检测受激霍金辐射模拟物的实验中使用的形状相同。我们的结果与已报道的观测结果一致。他们通过确定透射系数的贡献对于探测频率范围的下半部分不能忽略来完成它们。
2015-02-06 gr-qc physics.flu-dyn
Fiber-optical analogue of the event horizon
在事件视界的物理现象类似于运动介质中的波的行为。在介质的局部速度超过波速的地方形成视界。我们使用微结构光纤中的超短脉冲来演示光学中人工事件视界的形成。我们观察到一个经典的光学效应,在白洞视界的光的蓝移。我们还通过理论计算表明,这样的系统是能够探测视界的量子效应,特别是霍金辐射。
2008-02-13 gr-qc
Probing thermal effects on static spacetimes with Unruh-DeWitt detectors
在缺乏一个成熟的量子引力理论的情况下,我考虑弯曲时空上的自由标量量子场,以深入了解量子和引力现象之间的相互作用。我采用Unruh-DeWitt探测器方法探测静态非全局双曲时空的热量子效应。在这种情况下,所有的物理可观察量都取决于边界条件的选择,而边界条件一般来说是无法在不诉诸实验的情况下单独挑选出来的。尽管如此,应用的框架承认一个大家庭(罗宾)边界条件,并授予我们物理上敏感的动态和两点函数的本地阿达玛形式。我发现反Unruh/Hawking效应对BTZ黑洞的热态不明显,对四维无质量拓扑黑洞也不明显。虽然这些统计效应的物理意义仍然令人困惑,但我的工作证实了它们与KMS条件的非平凡关系,并揭示了时空维度在其表现中的关键影响。在整体磁单极上,我们发现对于无质量的最小耦合场,跃迁率、热涨落和能量密度仅在Dirichlet边界条件下在奇点处保持有限。对于共形耦合场,尽管能量密度在所有边界条件下都发散,但跃迁速率和热涨落在量子点处消失;这表明即使有无限大的能量,如果量子场没有涨落,也不会发生自发发射。此外,我明确地构造两点函数的基态和热态的Lifshitz拓扑黑洞,奠定了基础,为今后的探索在这洛伦兹打破的背景下。
2022-03-18 gr-qc hep-th
Probing the size of extra dimension with gravitational wave astronomy
在Randall-Sundrum II(RS-II)膜世界模型中,根据AdS/CFT对应,证明了大于体AdS曲率标度$\ell$的膜定域黑洞(BH)不可能是静态的,它与通过某些量子场发射霍金辐射的四维BH是对偶的.在这种情况下,量子场物种的数量是如此之大,以至于这种辐射改变了BH双星的轨道演化。我们推导出由于这种效应对重力波形相位的校正,并通过执行Fisher分析估计了$\ell$的上界。通过对小质量BH/BH和BH/中子星(NS)双星的引力波的探测,发现DECIGO/BBO比目前的桌面结果有更强的约束。此外,预计DECIGO/BBO每年将探测到10颗$^5$ BH/NS双星。利用这一优势,我们发现,DECIGO/BBO实际上可以测量$\ell$下降到$\ell=0.33 μ$ m 5年的观察,如果我们知道,二进制是循环的先验。这比从桌面实验中获得的上限小大约40倍。另一方面,当我们把偏心率作为二元参数时,由于$\ell$和偏心率之间的强简并,检测限减弱到$\ell=1.5 μ$ m。我们还从LISA和DECIGO/BBO的极端质量比吸气(EMRI)的预期探测数导出了$\ell$的上界,推广了McWilliams最近的讨论.我们发现,这些不太强大的约束是弱于相位差。
2011-12-28 astro-ph.CO gr-qc