Semiclassical environment of collapsing shells
我们详细探讨了坍缩壳物质的半经典环境，并确定了各种观测者测量的半经典通量。这项研究是一个初步的步骤，在更广泛的调查的热力学性质的几何塌陷的对象。具体地说，本文考虑了球对称零壳和类时坍缩壳形成的事件视界，计算了壳内外和事件视界内外观测者测量的通量，并在大多数情况下得到了非平凡的结果。此外，我们还调查了一个壳的环境，崩溃，但\emph{does not}形成一个地平线，停止在某个半径大于史瓦西半径，并发现这样的对象一般会引起一个脉冲的辐射，这是尖锐的峰值，因为它向内传播，并在原点反射，并最终出现在一个“热化”的形式从壳。我们的结果有潜在的后果，在解决有关的问题，例如，黑洞熵和反反应。
2009-11-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Horizon Quantum Mechanics of collapsing shells
通过计算系统的视界波函数，研究了同心壳层碰撞时视界出现的概率。我们主要考虑两个超相对论性壳的碰撞，收缩和膨胀，在它们的半径相等的时刻，并找到一个概率，该系统是一个黑洞，这是在定性上与人们所期望的根据箍猜想和量子物理学的不确定原理，并平行于简单的源所获得的结果。然而，出现了一个新的特征，即这种概率显示了与壳层动量和壳层碰撞半径的调制，这是量子力学干涉的表现。最后，我们还考虑了一个轻壳坍缩成一个较大的中心质量的情况。
2018-06-15 gr-qc hep-th quant-ph
Collapsing dust thin shells in Einstein-Gauss-Bonnet gravity
研究了球对称薄壳在EGB引力场中的引力坍缩。在最近提出的四维极限下，我们发现坍缩壳将在一个小半径处反弹，而不会形成奇点。这种反弹行为类似于测试粒子和均匀球形尘埃星的反弹行为，这与高斯-邦纳项将修改爱因斯坦引力的小尺度行为的预期一致。我们分析了代表弹跳过程的动态时空的因果结构，发现薄壳在彭罗斯图上具有振荡行为，这意味着薄壳导致了一种新类型的黑洞，相对于坍缩形成的事件视界之外的观察者。我们还发现弱宇宙监督猜想在这个模型中成立。这种规则的引力坍缩的进一步含义进行了讨论。
2022-03-08 gr-qc hep-th
Avoiding closed timelike curves with a collapsing rotating null dust shell
我们提出了一个理想化的引力坍缩模型，描述了一个坍缩的旋转圆柱壳的零尘埃在平坦的空间，与度规的旋转宇宙弦作为外部。我们发现，壳反弹之前，封闭的类时曲线可以形成。我们的结果还提出了弦的质量和角动量的稍微不同的定义。
2008-02-11 gr-qc
Galileon Radiation from a Spherical Collapsing Shell
分析了薄球壳物质坍缩过程中的伽利略辐射。在一个立方伽利略理论的框架内，我们计算的字段配置文件在大的距离产生的一个短的崩溃，发现辐射场有两个峰值前进的光锋。在崩溃过程中辐射的总能量遵循幂律比例与壳的物理宽度和结果从两个竞争的影响：一个Vainshtein抑制的排放和增强由于薄壳。
2017-01-19 astro-ph.SR gr-qc hep-th
Thermodynamics of a collapsing shell in an expanding Universe
我们描述了准静态崩溃的辐射，球壳的物质在德西特时空中使用一个graphical形式主义。研究发现，在塌缩过程中，定面积比热和其它热力学量都表现出与相变有关的奇异性。
2004-09-30 gr-qc
Gravitational Collapse of the Shells with the Smeared Gravitational Source in Noncommutative Geometry
本文研究了包含多方气体和Chaubergin气体的广义物质的壳层坍缩形成（非对易）Schwarzschild黑洞的问题。我们证明了这个坍缩的壳层依赖于各种参数，在压力的帮助下形成黑洞或裸奇异壳层，并进一步考虑了引力源的涂抹，研究了非对易黑洞的形成.虽然这种温和的非对易修正的问题不能最终解决裸奇点的出现，我们表明，在某些参数区域的崩溃壳演变成一个非对易的黑洞之前，成为一个裸奇异壳。
2010-04-14 gr-qc hep-th
Gravitationally Collapsing Shells in (2+1) Dimensions
我们研究了（2+1）维时空中无压尘埃、有压流体和广义Chaubergin气体（GCG）壳层的引力坍缩模型。研究了反德西特（AdS）黑洞、德西特（dS）空间、平坦空间和带圆锥亏损的AdS空间等背景构型下的各种坍缩情形。与尘埃盘的情况一样，我们发现，如果初始密度足够大，尘埃壳层的坍缩与奥本海默-斯奈德型坍缩到黑洞是一致的。我们还发现--对于所有类型的壳层--在各种各样的初始条件下，坍缩到裸奇点是可能的。对于有压力的壳体，这种奇异性可能发生在壳体的有限半径处。我们还发现，GCG壳表现出不同的崩溃的情况下，这可以很容易地证明了一个有效的潜在的分析。
2006-10-13 astro-ph gr-qc hep-th
Collapsing and static thin massive charged dust shells in a Reissner-Nordström black hole background in higher dimensions
在广义相对论的框架下，研究了在$d$时空维中球对称带电尘埃薄壳层引力坍缩成带电Reissner-Nordström黑洞的问题.在这样的背景下，静电荷壳进行了分析。首先推导了这种壳在$d$维时空中的运动方程。然后在带电坍缩框架下证明了宇宙监督猜想，并导出了一个有用的约束条件，该约束条件可导出内部空的带电壳层的静止质量的上界.还证明了总质量等于电荷的壳层，即，一个极端壳层，在一个空的内部，只能保持在中性平衡以外的引力半径。这意味着在极端尘埃薄壳的引力半径内放置一个极端尘埃薄壳是不可能产生规则的极端黑洞的。此外，它表明，对于一个空的内部，壳的静止质量是有限的从上面。然后研究了带电振动壳的几种行为。在视界存在的情况下，我们证明了一个振荡壳总是进入视界，并在扩展的Reissner-Nordström时空的一个新的渐近平坦区域中重新出现。另一方面，对于过度充电的内部，即，给出了一个例子，说明了无视界壳体可以达到一个稳定的平衡位置。所提出的结果在具有超大尺寸的膜场景中有应用，在当前的粒子加速器中创建微小的高维带电黑洞可能是一种真正的可能性，并且将先前关于四维带电壳层动力学的计算推广到高维。
2008-04-02 gr-qc hep-th
Collapsing shells of radiation in higher dimensional space-time and the cosmic censorship conjecture
研究了非自相似高维球对称时空中辐射壳的引力坍缩。强曲率裸奇点形成高度非均匀坍缩，违反宇宙监督猜想。作为一种特殊情况，可以构造自相似模型。
2001-06-26 gr-qc
Collapsing rotating shells in Myers-Perry-AdS$_5$ spacetime: A perturbative approach
研究了反德西特（AdS）中旋转的测试壳层坍缩成五维Myers-Perry黑洞所引起的引力扰动。我们的注意力仅限于几何中两种可能的角动量相等的情况。在这种情况下，背景是cohomogeneity-1，这相当于一个关键的技术简化。结果表明，线性化的爱因斯坦方程只有在测试壳与时空共转时才是相容的。然而，有人认为，这是由尘埃或更准确地说，非相互作用的测试粒子描述的壳层上的物质的结果。我们计算的质量和角动量的扰动时空使用一个counterterterm减法，为此我们提供了一个明确的公式，以前没有出现在文献中。结果与预期的AdS $_5$中测地粒子的能量和角动量的表达式一致。
2014-05-23 gr-qc hep-th
On the electromagnetic field of a charged collapsing spherical shell in general relativity
给出了一个新的关于已形成黑洞中物质壳层引力坍缩的Einstein-麦克斯韦方程组组的精确解。壳层和黑洞都被赋予了电磁结构，并被假定为球对称的。目前的研究的影响进行了概述。
2002-09-04 astro-ph gr-qc
Pre-Hawking Radiation from a Collapsing Shell
我们研究了在泛函薛定谔形式主义的背景下，在大质量球对称畴壁坍缩期间产生的诱导大质量辐射的影响。在这里，我们发现，质量的引入抑制在红外区的感应辐射在崩溃期间的占领数。发现抑制因子由$e^{-βm}$给出，这与预期的感应辐射的普朗克分布一致。因此，一个有质量的坍缩畴壁将辐射大部分（如果不是全部的话）无质量的标量场，使得畴壁很难在视界形成之前摆脱任何全局量子数并蒸发。
2010-11-18 gr-qc hep-th
Apparent motion of a spherical shell collapsing onto a black hole
我们模拟了一个球对称的、恒定密度的、无压的壳层坍缩到一个预先存在的黑洞上的过程。与Liu和Zhang（2009）最近的主张相反，我们证明了无穷远处的观察者永远不会看到壳层的任何部分穿过事件视界。整个外壳似乎在黑洞外“冻结”。我们发现，在崩溃的中间阶段，内表面的表观尺寸的变化是非单调的。然而，在后期，壳层内外表面的表观尺寸都渐近地接近3 \sqrt{3} GM/c ^2，其中M是初始黑洞和壳层的质量之和。
2011-12-15 gr-qc
Pre-Hawking radiation may allow for reconstruction of the mass distribution of the collapsing object
霍金辐射只明显依赖于黑洞的总质量、电荷和角动量。因此，人们普遍认为，人们无法重建关于形成黑洞的物体的初始质量分布的信息。然而，我们可以研究引力坍缩的整个随时间变化的过程，而不是研究静态黑洞的辐射，以及由于随时间变化的度规而激发的前霍金辐射。我们比较了由一个单一的崩溃壳发射的辐射与由两个同心壳的等效总质量。我们计算了引力轨道和动量能量张量。我们表明，在崩溃过程中发射的能量通量由一个单一的壳是显着不同的通量由两个同心壳的等效总质量。当静态黑洞形成时，通量变得难以区分。这意味着，一个观察者研究坍缩物体的粒子流，原则上不仅可以重建坍缩物体的总质量信息，还可以重建质量分布信息。
2016-05-13 gr-qc hep-th
Expanding and Collapsing Scalar Field Thin Shell
本文研究Reissner-Nordstr $\ddot{o}$ m几何中标量场薄壳的动力学。导出了Reissner-Nordstr $\ddot{o}$ m时空的Israel结条件，由此导出了标量场壳的运动方程和Klien-Gordon方程.采用二次标量势的标量场模型，对这些方程进行了数值求解。结果表明，解代表了膨胀和坍缩的标量场壳。为了更好地理解这个问题，我们研究了无质量标量场的情况（取标量场势为零）。此外，当$p$是$R$的显式函数时，我们计算了标量场势。我们的结论是，无论是无质量还是有质量的标量场壳，在适当的条件下，都可以以恒定的速率膨胀到无穷大或坍缩到零尺寸，形成曲率奇点或反弹。
2012-08-27 gr-qc
Effective LQG-inspired dynamics of a thin shell and the fate of a collapsing star
Institute for Quantum Gravity, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg（弗里德里希·亚历山大埃尔朗根-纽伦堡大学量子引力研究所）
本文研究了受圈量子引力启发的薄壳动力学，探讨了坍缩星在量子引力反弹后的发展及壳交叉奇点之外的时空扩展。
2025-11-07 gr-qc
The spectrum of states of Ba~nados-Teitelboim-Zanelli black hole formed by a collapsing dust shell
本文对2+1维引力与柱对称尘埃壳耦合的作用量进行正则分析，发现相空间具有SO(2;2)群流形几何，可观测量代数为量子双重D(SL(2)q)，并证明黑洞内部壳层半径与时间算符谱离散，希尔伯特空间有限维。
2023-07-28 gr-qc hep-th
Singularity avoidance by collapsing shells in quantum gravity
我们讨论了一个模型，它精确地描述了一个静止质量为零的薄球对称物质壳。我们推导出这个系统的简化公式，其中变量是嵌入，它们的共轭动量和狄拉克观测量。一个非微扰的量子理论，然后构建该模型，导致一个幺正动力学。作为幺正性的结果，在量子理论中完全避免了经典奇异性。
2001-07-31 gr-qc
Phase Transition for Gravitationally Collapsing Dust Shells in 2+1 Dimensions
分析了在有和没有宇宙学常数的2+1维引力中薄尘埃壳的坍缩。导出了壳体质量随半径和位置变化的临界值。对于$Λ< 0$，裸奇点或黑洞的形成取决于壳层的质量是低于还是刚好高于这个值。解空间被三个临界面划分为四个不同的区域。对于$Λ< 0$，两个表面分离区域的黑洞解和裸奇点的解决方案，而另一个表面分离区域的开放和封闭的空间。在黑洞与裸奇点的过渡附近，我们发现了${\cal M} \sim c_{p}(p-p^*)^β$，其中$β=1/2$和${\cal M}$是一个自然定义的序参量.我们发现从开放空间到封闭空间的穿越过程中没有发生相变。临界解类似于高维极值黑洞。这四个相共存于解空间中对应于静态极值解的一点。
1995-02-14 gr-qc hep-th
Singularity avoidance for collapsing quantum dust in the Lemaitre-Tolman-Bondi model
我们研究了坍缩尘埃云中经典奇点的命运。为了这个目的，我们通过单独考虑云中的每个尘埃壳层，以最外层为代表，对球对称尘埃坍缩的边缘约束Lemaitre-Tolman-Bondi模型进行了改进。由于尘埃自然地提供了一个更好的时间概念，我们可以为这个壳层构建一个量子力学模型，并要求波包的幺正演化。结果表明，只要量子化模糊度满足一些较弱的条件，经典奇异性一般可以避免。我们证明了一个奇点的崩溃是由一个反弹，然后由一个膨胀取代。最后，我们构造了一个描述弹跳尘埃坍缩的量子修正时空，并计算了从坍缩到膨胀的时间。
2019-04-30 gr-qc hep-th
Radiation from collapsing shells, semiclassical backreaction and black hole formation
本文详细分析了坍缩壳层周围的量子场论，并讨论了与辐射通量发射和黑洞形成有关的几个概念性问题。显式计算使用模型的崩溃壳，原来是解析可解的。我们使用在这个模型中获得的见解，得出可靠的结论，更现实的模型。我们首先表明，任何壳质量$M$塌缩到一个半径接近$r=2M$将发出近似热辐射的一段时间。特别是，一个壳层从某个初始半径坍缩到最终半径$2M(1-ε^2)^{-1}$（其中$ε\ll 1$）而不形成黑洞，它将在周期$M\lesssim t \lesssim M\ln (1/ε^2)$期间发射热辐射。稍后（$t\gg M \ln(1/ε^2)$），来自这样一个壳层的通量将按指数衰减到零。接下来，我们研究使用应力张量的真空期望值计算的反作用对坍缩的影响。我们发现，在任何现实的坍缩场景中，逆反应效应的\emph{not}阻止事件视界的形成。事件视界形成的时间，当然，由于辐射通量的原因而延迟--辐射通量减少了壳层的质量--但这种效应不足以阻止视界的形成。我们还澄清了几个概念问题，并在论文的附录中提供了计算的教学细节。
2009-07-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Collapsing Shells and Black Holes: a quantum analysis
将球对称零壳量子化推广到相空间非对易量子力学的框架中。所遇到的属性进行了研究，利用以色列交界处的条件，考虑到它是两个球对称时空之间的边界。使用这种方法，并考虑两个不同的Kantowski-Sachs时空作为Schwarzschild时空的表示，计算壳上的相关量，例如其应力-能量张量和整个时空的作用量。从得到的作用量出发，推导出惠勒-德威特方程，为系统提供量子框架。系统的波函数的解决方案被发现在交换和NC的情况下。结果表明，在交换形式下，波函数在壳体内部具有纯振荡行为。在NC设置，它表明，波函数消失在奇点，以及在事件视界的黑洞。
2017-10-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Vacuum for a massless quantum scalar field outside a collapsing shell in anti-de Sitter space-time
考虑二维时空中的无质量量子标量场，描述物质薄壳坍缩形成Schwarzschild-anti-de Sitter黑洞。在早期，在壳开始坍缩之前，量子场处于真空状态，对应于永恒黑洞时空上的博尔韦尔真空。标量场满足反德西特边界上的反射边界条件。利用Davies-Fulling-Unruh公式计算应力-能量张量的重整化期望值，我们发现黑洞在晚期与Hawking温度的热浴处于热平衡，因此量子场处于类似于永恒黑洞时空上的Hartle-Hawking真空的状态.
2016-07-12 gr-qc
Quantum self-gravitating collapsing matter in a quantum geometry
在完全的量子引力中，时空如何响应引力量子物质的问题一直是任何引力量子化计划都应该解决的主要问题之一。在这里，我们通过考虑耦合到球对称圈量子引力的坍缩零壳的量子化来分析这个问题。我们证明了正则引力的约束代数在经典意义下和用圈量子引力方法量子化时都是阿贝尔的。的哈密顿约束定义良好，并确定合适的狄拉克观测量表征的问题在量子水平上。我们可以把度规写成一个参数化的狄拉克可观测量子水平和研究物理的崩溃壳和黑洞的形成。我们展示了黑洞内部的奇点是如何被圈量子引力消除的，以及壳层是如何穿越它的。这种结构与壳层隧道进入黑洞内部的婴儿宇宙或通过白洞出现的宇宙的场景是兼容的。
2016-01-21 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Collapsing objects with the same gravitational trajectory can radiate away different amount of energy
我们研究了两种不同类型的壳层在引力坍缩过程中发射的辐射。我们假设一个壳层是由暗物质组成的，并且对于属于标准模型的测试标量场（为了简单起见）是完全透明的，而另一个壳层是由标准模型粒子组成的，并且对于标量场是全反射的。这两个壳具有完全相同的质量、电荷和角动量（尽管我们将电荷和角动量设为零），因此遵循相同的测地线轨迹。然而，我们证明了它们在坍缩过程中辐射出不同数量的能量。这种差异原则上可以被渐近观测者用来重建初始坍缩物体的物理性质，而不是质量，电荷和角动量。这一结果对信息悖论有一定的影响，并扩展了可以从坍缩对象中释放的信息类型的列表。
2016-05-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Critical phenomena of collapsing massless scalar wave packets
建立了一个描述具有连续自相似性的无质量标量波包坍缩的解析模型，发现了临界现象.在超临界情况下，黑洞的质量是有限的，其形式为$M \propto (p - p^{*})^γ$，其中$γ= 1/2$ .
1996-08-28 gr-qc
Late-time behaviors of scalar field modes for a collapsing null shell spacetime and for the Unruh state in Schwarzschild spacetime
该研究比较 Schwarzschild 时空 Unruh 态与零壳坍缩时空“in”真空态中标量场模式的晚期演化，发现两类模式分别表现为无衰减持续振荡和幂律衰减，且衰减前存在准正规模导致的振荡。
2025-02-18 gr-qc hep-th
Collapsing shells of radiation in anti-de Sitter spacetimes and the hoop and cosmic censorship conjectures
研究了反德西特背景辐射的引力坍缩。对于球形情况，坍缩的过程与闵可夫斯基背景下的过程大致相同，即，无质量的裸奇点可能会形成高度不均匀的坍缩，违反宇宙审查，但不是箍猜想。环形、圆柱形和平面塌陷可以一起处理。在这些情况下，根据宇宙的审查，从来没有裸奇点形成。然而，由于坍缩继续形成环形、圆柱形或平面黑洞，反德西特时空中的环猜想就被违反了。
1998-12-22 gr-qc
Classical dynamics and stability of collapsing thick shells of matter
我们研究了一个宏观的球形厚壳围绕一个内部的大质量的核心的引力半径的崩溃。这个整体电中性的巨壳层是由许多嵌套的三角形质量微壳层组成的，这些微壳层可以承受非零电荷，并且还可能包含一个非零的宇宙学常数。壳的动力学描述通过以色列（Lanczos）的奇异超曲面的交界条件，并采用哈特里（平均场）的方法，推导出每个微壳的运动的有效哈密顿量，允许检查组成宏壳的物质的稳定性。最后，我们简要地评论了量子效应，这可能会产生从我们的经典治疗的扩展到半经典水平。
2006-01-16 astro-ph gr-qc
Thin-shell bubbles and information loss problem in anti de Sitter background
研究了反德西特背景下薄壳层气泡的运动及其隧穿。我们感兴趣的情况下，当壳的外部是Schwarzschild-AdS空间（假真空），它的内部是一个具有较低真空能量的AdS空间（真真空）。如果一个坍缩的真真空泡被创造出来，经典上它将形成一个Schwarzschild-AdS黑洞。然而，这个坍缩的气泡可以隧穿到一个弹跳的气泡，然后移动到空间无限远。然后，尽管坍缩的真真空泡的经典因果结构具有奇点和事件视界，但在量子力学上，波函数支持由非微扰量子隧穿效应介导的没有任何奇点和事件视界的历史。这可以被看作是一个明确的例子，显示了一个渐近观察者在AdS的酉性，而一个经典的观察者谁只遵循最可能的历史有效地失去信息，由于形成一个事件视界。
2014-12-25 gr-qc hep-th
The exact dynamical solution for two dust shells collapsing towards a black hole
恒星的引力坍缩是广义相对论和天体物理学的重要问题，它与著名的“冰冻星”佯谬有关。在Oppenheimer和Schneider（1939）的开创性工作之后，我们给出了两个尘埃壳层向一个预先存在的黑洞坍缩的精确解。我们发现壳层的内部区域受到壳层性质的影响，这与牛顿理论的结果相反，并且壳层内部的时钟随着壳层向预先存在的黑洞坍缩而变慢.如果有一束光穿过壳，这个结果原则上可以用实验来检验。我们的结论是，“冻结星”的概念应该被抛弃，因为物质确实可以根据外部观察者的时钟穿过黑洞的视界。由于物质不会在黑洞的事件视界周围积累，我们预测在两个合并的黑洞合并过程的最后阶段只能产生引力波辐射。我们的结果还表明，对于外部观察者的时钟，物质在穿过事件视界后，永远不会到达“奇点”（即黑洞的确切中心）。
2008-06-20 astro-ph gr-qc
Harvesting correlations in Schwarzschild and collapsing shell spacetimes
我们研究了在Vaidya背景时空中由坍缩的零壳层构成的Schwarzschild黑洞中，两个Unruh-DeWitt静态探测器从无质量标量场的真空态捕获关联（以下简称Vaidya时空），我们比较的结果与那些与三个首选真空（Boulware，Unruh，Hartle-Hawking-Israel真空）的永恒史瓦西黑洞时空。为了做到这一点，我们利用了在坍缩时空和史瓦西时空的（1+1）维模型中可用的无质量标量场的显式怀特曼函数，探测器耦合到场的适当时间导数。首先，我们发现，相对于收获协议，Unruh真空同意非常好的Vaidya真空附近的地平线，即使是有限时间的相互作用。第二，所有四个真空都有不同的能力在探测器之间建立相关性，Vaidya真空介于视界附近的Unruh真空和远离视界的Boulware真空之间。第三，我们发现黑洞视界抑制了\textit{any}关联，而不仅仅是纠缠。最后，我们表明，收获协议的效率强烈依赖于检测器的信令能力，这是非常不平凡的曲率的存在。我们提供了一个渐近分析的Vaidya真空，以澄清之间的关系的Boulware/Unruh插值和近/远的地平线和早期/晚期的时间限制。我们演示了一个简单的实现数值轮廓积分执行所有的计算。
2021-01-07 gr-qc hep-th quant-ph
Restoring predictability in semiclassical gravitational collapse
霍金证明，从经典坍缩壳层发出的辐射是热辐射。在这里，我们表明，一个半经典的坍缩壳发出的辐射，只有近似的热，小，但显着的偏差。最重要的区别是在辐射密度矩阵中存在小的非对角元素，其数量级为$1/\sqrt{S_{BH}}$，$S_{BH}$是初始黑洞的贝肯斯坦-霍金熵。非对角元素存储坍缩壳和发射辐射之间的相关性，并允许信息从坍缩体中不断泄漏。信息逃逸的速率最初非常小，当黑洞失去了一半的原始熵时，逃逸速率按Page时间增加到一阶。我们表明，直到页面的时间，辐射几乎完全是热的，从这个时候起，它开始净化在一个不断增加的速度。
2013-05-14 gr-qc hep-th
Exact solutions for shells collapsing towards a pre-existing black hole
恒星的引力坍缩是广义相对论和天体物理学的重要问题，它与著名的“冰冻星”佯谬有关。这一悖论在类彗星坐标系中得到了广泛的讨论和解决。然而，对于一个在有限时间内的实际天体物理观测者来说，这个问题应该从远距离静止观测者的角度来讨论，这也是本文的主要目的。在Oppenheimer和Snyder（1939）的开创性工作之后，我们给出了一个或两个尘埃壳层坍缩到一个预先存在的黑洞的精确解。我们发现壳层内部区域的度规是依赖于时间的，随着壳层向预先存在的黑洞坍缩，壳层内部的时钟变慢。这意味着壳的内部区域受到壳的性质的影响，这与牛顿理论的结果相反。它并不与伯克霍夫定理相矛盾，因为在我们的例子中，我们不能为了保证度规的连续性而任意选择壳内的钟。如果一束光穿过壳体，这将比没有壳体需要更长的时间，那么原则上可以通过实验来测试这个结果。它可以被认为是广义夏皮罗效应，因为这种效应是由于外部的质量，而不是内部的标准夏皮罗效应的情况。我们还发现，在真实的天体物理环境中，物质确实可以根据外部观察者的时钟穿过黑洞的视界，并且不会在黑洞的事件视界周围积累，即，当物质落向黑洞时，对于外部观察者来说，不会形成“冰冻星”。（节略）
2009-07-15 astro-ph.CO gr-qc
Quantum fields during black hole formation: How good an approximation is the Unruh state?
我们研究了Vaidya时空中的Klein-Gordon场的量子效应，Vaidya时空由一个坍缩的零壳层组成，形成一个Schwazschild黑洞，通过明确获得，在$(1+1)$维模型中，Wightman函数，重整化的应力-能量张量，并通过分析外部黑洞区域中沿静止轨道的粒子探测器率，并与民间传说中的安鲁状态是从黑洞形成中出现的状态进行比较。在壳层的因果未来中，我们发现视界上有一个负的入射通量，这与Unruh态的计算完全一致，并且是黑洞辐射的来源;而在未来的零无限中，我们发现Unruh态的辐射通量输出是坍缩的零壳层时空中正的出射通量的一个上界。这表明基于Unruh状态计算的反作用估计高估了所谓的前霍金辐射所携带的能量输出。然而，由Unruh状态预测的输出值以指数速度接近。最后，我们发现，在晚些时候，在坍缩壳时空的外部黑洞区域的静止观察者检测到局部霍金温度，这也是很好的特点，由Unruh状态，来自右移。早期的Unruh状态和坍缩壳时空中的状态的检测率之间的差异进行了数值探讨。
2018-05-25 gr-qc hep-th
Quantum fluctuating CGHS geometries and the information paradox
本文研究了由Callan-Giddings-Harvey-Strominger（CGHS）提出的二维量子零壳层产生的量子时空中的霍金辐射。量子时空是经典几何的叠加，坍缩壳的位置和动量具有不确定性。计算了霍金辐射谱，揭示了有限时间的非热行为以及对壳的物理自由度的依赖性。当我们到达$i^+$时，霍金辐射对坍缩壳层的依赖性在晚时间近似中变得无关紧要，因为辐射的温度完全取决于宇宙学常数。然而，我们认为，如果我们在$\mathcal{I_R^+}$进行测量，考虑到反反应效应，可以从霍金辐射中读取塌陷壳的量子态的信息。
2018-09-27 gr-qc
Inhomogeneous dust collapse in five-dimensional AdS-Chern-Simons gravity
Facultad de Ciencias, Universidad Arturo Prat（阿图罗·普拉特大学理学院）；Instituto de Ciencias Exactas y Naturales (ICEN), Universidad Arturo Prat（阿图罗·普拉特大学精确与自然科学研究所）；Departamento de Ciencias Exactas, Facultad de Ingeniería, Universidad San Sebastián（圣塞巴斯蒂安大学工程学院精确科学系）
研究五维AdS-Chern-Simons引力中非均匀尘埃坍缩，得到精确内部解，证明壳聚焦为真实奇点，并揭示视界形成依赖于准局域质量阈值。
2026-09-29 gr-qc hep-th
Computation of the semiclassical outflux emerging from a collapsing spherical null shell
针对球形薄零壳层坍缩形成的黑洞，本文用点分离方法推导出壳层外侧真空极化与能量外流密度的闭式解析表达式，证明外流在强场区沿晚期零测地线从零逐渐演化至霍金辐射值，避免了壳层处集中发射带来的反作用问题。
2025-07-07 gr-qc
Quantized shells as a tool for studying semiclassical effects in general relativity
广义相对论中的薄壳既可以作为坍缩物体的模型，也可以作为致密源外时空的探测器。因此，它们为分析坍缩物质的最终命运和强引力场在物质中引起的效应提供了有用的工具。我们描述的辐射壳作为一个（第二量子化）多体系统与一个集体自由度，（平均）半径，通过一个有效的行动，这也需要一个热力学描述。然后，我们研究了一些量子效应，发生在物质时，壳从一个（基本上是经典的）大的初始半径向奇点和计算其轨迹上相应的反作用。
1999-11-23 astro-ph gr-qc hep-th
Gravitational Collapse of a Radiating Shell
我们研究了自引力辐射壳层的坍缩。构成壳层的物质被量子化，其结构被视为可能形成黑洞的半经典模型。结果表明，壳的内部自由度激发的量子非绝热性的崩溃，因此，在耦合到一个无质量的标量场，崩溃的物质发出一个突发的相干（热）辐射。
2001-08-31 astro-ph gr-qc hep-ph
Gravitational Collapse of Cylindrical Shells Made of Counter-Rotating Dust Particles
本文用Israel方法给出了连接两个任意圆柱区域的非转动动力薄壳的一般公式。作为它们的应用，研究了由反向旋转尘埃粒子组成的薄壳在膨胀或坍缩时同时发射引力波和无质量粒子的动力学。我们发现，当模型代表一个坍缩壳时，在某些情况下，尘埃粒子的角动量足够强，可以阻止坍缩，从而防止时空奇点的形成，而在其他情况下，它不是，最终在对称轴上形成线状时空奇点。
2000-07-28 gr-qc
Gravitational Collapse: Expanding and Collapsing Regions
我们调查的膨胀和坍缩区域，采取两个著名的球对称时空。为此目的，一般形式主义是通过使用以色列结条件任意时空。这已被用于获得表面能密度和切向压力。最小的压力提供了探索膨胀和塌陷区域的途径。我们采取闵可夫斯基和Kantowski-Sachs时空，并使用一般的制定调查的扩展和塌陷区域的壳。
2010-08-17 gr-qc
Quantum fluctuating geometries and the information paradox
研究了坍缩零壳量子时空中的霍金辐射。我们使用几何光学近似霍金的原始文件来处理的辐射。量子时空是通过叠加与坍缩壳层相关的经典几何构造而成的，这些坍缩壳层的位置和质量都是不确定的。我们表明，有偏离热的辐射，即使我们不考虑反反应。在经典时空的极限中，我们可以恢复出霍金辐射作为频率函数的通常分布。然而，当考虑到量子修正时，作为时间函数的霍金辐射的轮廓包含了关于坍缩壳层初始状态的信息。需要做更多的工作来确定是否可以恢复所有信息。计算表明，非平凡的量子效应可以发生在低曲率的区域时，地平线参与，例如在防火墙的情况下提倡。
2017-05-31 gr-qc hep-th quant-ph
Oscillating Shells in Anti-de Sitter Space
研究了d维Anti-de Sitter时空中理想流体球对称薄壳的动力学。在整体坐标下，除了坍缩解外，还发现了壳在两个半径之间来回弹跳的振荡解。这些振荡的解决方案存在的参数空间被扫描在任意数量的维度。正如预期的那样，AdS 3似乎被挑出来。
2015-07-06 gr-qc hep-th
Gravitational collapse of charged dust cloud in the Lovelock gravity
研究了Einstein引力、Gauss-Bonnet引力和Lovelock引力下电荷对非均匀尘埃云引力坍缩的影响。分析了壳体倒塌的动力学过程。给出了塌缩过程中发生反弹的条件。我们还表明，壳交叉发生不可避免的，如果壳中心附近是弱电荷。
2012-05-24 gr-qc hep-th
Bubble dynamics: (nucleating) radiation inside dust
我们考虑两个空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker时空被一个非平凡的类时薄壳所分割，其中有限延拓的内部区域包含辐射，外部区域充满尘埃。然后，我们将表明，虽然演变是由一个大的约束条件，解析描述的气泡半径的演变可以得到正式扩大短时间后，壳达到其最小尺寸。特别是，我们将发现，一个以零膨胀速度开始的辐射泡，可以与膨胀的尘埃外部相匹配，但不能与坍缩的尘埃外部相匹配，不管尘埃的能量密度如何。前一种情况可以用来描述膨胀的尘埃云内辐射气泡的成核，尽管最终的结构比初始的尘埃包含更多的能量，相反的过程，坍缩的辐射转化为坍缩的尘埃，因此在能量上是有利的。然而，我们推测尘埃内部的（小的）衰减真空能量或宇宙学常数仍然可以触发成核。最后，我们的微扰（但分析）方法可以很容易地适应壳内外物质的不同组合，以及更一般的表面密度，与宇宙学和相变期间缺陷形成的研究相关。
2011-06-17 gr-qc hep-th
Instantaneous Inertial Frame but Retarded Electromagnetism in Rotating Relativistic Collapse
缓慢旋转的坍缩球壳内部是平坦的空间，惯性系以ω s（t）相对于无穷大旋转。正如Lindblom和Brill首先展示的那样，壳内的惯性轴从一点到另一点没有时间延迟地刚性旋转。虽然惯性轴的旋转速率在改变，但这些轴是惯性的，因此，相对于它们，既没有ω点s乘以r（欧拉）虚拟力，也没有任何其他力。然而，欧拉力和其他虚拟力出现在相对于无穷大静止的坐标系中。一个位于中心的观察者，如果他朝一个固定为无穷大的方向（比如φ = 0，θ = π/2）看，就会看到天空似乎在旋转，他可以将天空的视旋转与局部惯性系和壳层本身的视旋转进行比较。相反，在电磁模拟中，磁场在平面空间中旋转坍缩的带电壳层内的传播存在时间延迟。我们证明了这种时间延迟设计一个零实验中，拉莫尔进动的充电振荡器将完全取消的惯性系的旋转，但延迟。在坍缩的带电壳的“组合”问题中，我们证明了由于电磁和引力扰动的耦合，壳内惯性系的瞬时旋转可以由非旋转壳中的纯电流引起。
1998-05-06 astro-ph gr-qc
Non-local (but also non-singular) physics at the last stages of gravitational collapse
研究了在Eddington-Finkelstein坐标系中物质薄壳层引力坍缩的终态。我们利用泛函薛定谔理论来捕捉在近奇异极限下的量子效应。我们发现，运动方程的经典奇点附近的崩溃壳的行为成为强烈的非局部。这加强了先前的论点，即强场区域中的量子引力可能是非定域的。我们设法解决了尘埃壳的情况下，非本地的运动方程，并找到了一个明确的形式的波函数描述的崩溃壳。这个波函数和相应的概率密度在原点是非奇异的，这表明量子化应该能够消除引力的奇异性，就像奇异库仑势的情况一样。
2014-03-04 gr-qc
Gravitational collapse and its boundary description in AdS
我们提供的例子引力坍缩和黑洞形成的AdS，无论是从塌陷的物质壳或类似的奥本海默-施耐德解决方案。然后，我们调查相应的状态的边界特性。特别是，我们描述了边界两点函数对应的壳外的地平线，如果壳是准静态降低到地平线上，所得到的状态是Boulware状态。我们还描述了更多的物理Hartle-Hawking状态，并讨论了它的准静态壳层状态和边界上的热化的连接。
2001-12-20 gr-qc hep-th
Unitary Black hole radiation: Schwarzschild-global monopole background
黑洞辐射从一个无限薄的、具有整体电荷的坍缩壳层出发，经过么正演化，最终形成一个具有整体电荷的Schwarzschild黑洞。坍缩壳的外部度量由整体GM度量描述。分析是使用惠勒-德维特形式主义，产生了薛定谔类波动方程。从两条独立的途径证实了么正性的存在。首先，通过证明量子化无质量标量场的出射辐射的密度矩阵的平方的迹是单位的。其次，证明了系统的波函数满足概率守恒。
2019-08-26 gr-qc hep-th
Back Reaction of Hawking Radiation on Black Hole Geometry
我们提出了一个模型的几何形状的动态球壳中的度量是渐近史瓦西，但偏离Ricci平坦的有限邻域的壳。因此，这种几何形状对应于一个“多毛”的黑洞，毛发起源于壳层。这个度规对于下落壳是正则的，但它分叉了，导致两个不连通的类施瓦兹希尔德时空几何。壳层被解释为坍缩的物质或霍金辐射，这取决于壳层是向内还是向外。在这个模型中，霍金辐射是由两种几何之间的隧道效应产生的。利用该模型计算了霍金辐射的反作用修正。
1997-05-07 gr-qc hep-th
Dynamics of magnetic shells and information loss problem
研究了三维反德西特背景下磁性薄壳的动力学行为。由于存在磁场，振荡解是可能的。这个振荡壳可以隧穿到坍缩壳或弹跳壳，其中这两种隧穿都会诱导出事件视界和奇异性。在整个路径积分中，通过振荡解，存在非零概率来保持平凡因果结构而没有奇异性。因此，由于路径积分，整个波函数可以保存信息。由于一个振荡的壳层可以在多次振荡后隧穿，最终，它将允许无限数量的不同分支到经典历史。这个系统可以是一个很好的模型的有效损失的信息，其中的信息是保存的解决方案，起源于规范场。
2015-07-17 gr-qc hep-th
Shell-crossings in Gravitational Collapse
在广义相对论中研究大质量物质云的连续引力坍缩以考察坍缩终态时，一个重要的问题是跨壳奇点是否会随着坍缩的发展而发展。我们在这里研究这表明，对于任何球对称坍缩一般来说，总是有一个有限的邻域的中心，其中没有壳交叉发生。由此可见，为了研究坍缩的最终真正的壳聚焦奇异性，即物质云的物理半径收缩到一个零值，我们总是可以不失一般性地考虑一个具有有限共同运动半径的坍缩球，其中没有壳交叉发生。这澄清了引力坍缩研究的一个重要观点。
2013-04-29 gr-qc hep-th
