Non-uniform Black Strings with Schwarzschild-(Anti-)de Sitter Foliation
本文给出了5维纯爱因斯坦引力场和Einstein-Maxwell-Einstein理论在任意Einstein耦合下的非均匀黑弦精确解。这些解有一个共同的性质,即它们的四维切片是Schwarzchild-(反)de Sitter时空。纯引力解也被推广到大于5维的时空,得到非均匀黑膜。
2007-08-31 hep-th
Time Evolution of Entanglement Entropy from Black Hole Interiors
我们计算了在相对简单的初始态下开始的CFT的依赖于时间的纠缠熵。初始状态是热态的热场双态,与永恒黑洞对偶,以及一个特定的纯态,与引力坍缩形成的黑洞对偶。纠缠熵随时间线性增长。这种线性增长与沿着“漂亮”空间切片测量的黑洞内部的增长直接相关。这些漂亮的切片探测了内部的类空方向,在内部时间的一个固定的特殊值。在二维CFT的情况下,我们匹配的体积和边界计算的纠缠熵。我们简要地讨论了通过经典测地线或曲面计算的各种衰减因子的长时间行为,并指出它们的指数衰减也是出于类似的原因。我们还介绍了张量网络描述中的波函数的时间演化。
2013-04-22 hep-th
Annihilation-to-nothing: a quantum gravitational boundary condition for the Schwarzschild black hole
静态史瓦西度规的内部可以用两个函数来表示,类似于各向异性宇宙学的一些模型。通过选择适当的正则变量,我们求解了Schwarzschild黑洞视界内的Wheeler-DeWitt方程。通过在视界附近施加经典性,并要求波函数的有界性,我们得到了WDW方程的一个相当一般的解,其最速下降解,即,波函数的脊与经典轨迹很好地重合。然而,在定义时间箭头时存在歧义,这导致两种可能的解释-(i)如果只有一个时间箭头,则可以推断波函数的最陡下降始终遵循经典轨迹:来自事件视界并一直向下到奇点,而(ii)如果在两个独立的区域中有两个不同的时间箭头,可以推断,波函数的最陡下降在一个区域从事件视界向内,而在另一个区域从奇点向外,这两部分波函数在视界内存在一个湮灭过程。采用第二种解释可以阐明信息损失悖论:随着时间的推移,包含黑洞和奇点的历史的概率衰减到零,最终只有平凡的几何占据主导地位。
2020-11-23 gr-qc hep-th
The Last Lost Charge And Phase Transition In Schwarzschild AdS Minimally Coupled to a Cloud of Strings
本文在扩展的相空间中研究了具有弦云背景的SchwarzschildAdS黑洞,并讨论了与拓扑荷有关的一个新的相变。将拓扑荷作为黑洞解的一种新荷,在这种新的扩展相空间中研究了黑洞解的热力学性质。我们用两种方法分别从$T-S$和$P-v$临界性两个方面研究了体系的相变行为,发现结果相互印证。结果表明,弦云影响临界物理量,在扩展热力学中可以观察到一个有趣的类范德华相变。在自由能-温度图中也观察到类似燕尾的行为。在$a\to 0$极限下,我们观察到小/大黑洞的相变如我们所期望的那样退化为Hawking-Page相变.我们可以推断,Schwarzschild黑洞中的弦云碰撞可以引起类范德华黑洞的相变。
2018-08-04 hep-th
Scalar Field Dark Matter: behavior around black holes
本文给出了史瓦西时空中大质量测试标量场的数值演化。我们继续使用双曲面片,接近未来的零无穷大,这是标量场的边界,也要求切片穿透黑洞的事件视界。这种方法允许标量场被黑洞吸积,并逃逸到未来的零无穷大。我们跟踪标量场的能量密度的演化,这决定了标量场被稀释的速率。我们发现的标量场的能量密度的多项式衰减,并使用它来估计稀释率的字段在时间。我们的研究结果意味着标量场的能量密度在小于一年的时间尺度上甚至下降了五个数量级。这意味着,如果一个超大质量黑洞是史瓦西解,那么标量场暗物质将被稀释得非常快
2011-06-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum evolution of the Hawking state for black holes
在量子场论近似下,给出了史瓦西黑洞演化量子态的一般描述。这样的时间依赖性描述是基于引入时间片的选择。我们特别考虑切片顺利地穿过地平线,并引入“固定”这样的切片简化了分析。这种分析超越了专注于渐近激发的霍金辐射的标准推导,特别是给出了一个在视界处规则的演化状态,没有明确的transplanckian依赖性,并且原则上可以推广到包含相互作用场。它也有望在连接黑洞演化的信息论研究中发挥作用。演化态的描述取决于切片的选择以及切片上的坐标和模基;这些选择给出了类似于薛定谔的不同"图像"。演化在能量本征基中确实有一个简单的外观,但这样的基在视界上也是奇异的;规则模的演化有一个更复杂的外观,其性质可以通过与能量本征基的比较来推断。在常规的描述中,霍金量子产生于黑洞大气中,其尺度与视界大小相当。这种方法也被认为可以扩展到更一般的渐近性,如反德西特空间。在后者的情况下,这种分析提供了一个描述的哈密顿量和演化的黑洞,可以比较大的$N$动力学的建议双CFT。
2022-06-07 gr-qc hep-th
Static black holes and strictly static spacetimes in Einstein-Gauss-Bonnet gravity with gauge field
我们研究了具有U(1)规范场的Einstein-Gauss-Bonnet引力中的严格静态渐近平坦时空,揭示了直到小曲率修正,所讨论的时空的共形平坦切片都是闵可夫斯基起源的。我们考虑了不带电和带电的黑洞解的理论,表明,到小曲率极限,他们是Schwarzschild_Tangherlini或Reissner-Nordstrom解决方案,分别是双纯的。
2014-06-16 gr-qc hep-th
Euclidean Black Hole Vortices
我们认为存在的解决方案的欧几里得爱因斯坦方程,对应于一个漩涡坐在地平线上的一个黑洞。我们发现的渐近行为,在视界和无穷远,规范和标量场的旋涡解决方案在阿贝尔希格斯模型的欧氏史瓦西背景和他们之间的插值积分方程数值。计算逆反应表明,涡旋的作用是从欧几里德-史瓦西几何中切出一片。这些解决方案的黑洞热力学的后果进行了讨论。
1991-12-20 hep-th
Computing the energy of some timelike singularities
Universidad Complutense de Madrid(马德里康普顿斯大学)
本文计算了含类时奇点的爱因斯坦方程各类渐近解的引力能量,采用Hawking-Horowitz定义,发现奇点能量贡献有限为正,仅AdS孤子相对AdS空间能量为负,负质量黑洞能量分别对应AdS与平直空间。
2026-10-05 gr-qc hep-th
Extensible Black Hole Embeddings for Apparently Forbidden Periodicities
在Kasner-Fronsdal黑洞局部等距嵌入中引入可拓性等价于在Kruskal表示中去除圆锥奇点。允许全局非平凡(生活在$M_{5}\times S_{1}$中)嵌入,由$k$参数化,可扩展性可以实现明显禁止的频率$ω_{1}(k)\leω(k)\le ω_{2}(k)$。霍金-吉本斯极限,比如史瓦西几何的$\displaystyle{ω_{1,2}(0)= {1\over{4M}}}$,是受尊重的。相应的Kruskal表被视为在某些卡鲁扎-克莱因背景中的切片。欧几里得$k$离散性,由虚时间周期性,与扭量通量量子化。
1996-01-16 gr-qc hep-th
Quantum Scalar Field Dynamics On A Maximally Sliced Two-sided AdS Black Hole Spacetime
该研究在最大切片规范下求解BTZ黑洞背景中的标量场动力学,构造了穿过视界的模式函数混合两侧CFT算符,得到有限含时哈密顿量,适用于扰乱时间内的演化。
2025-10-24 gr-qc hep-th
On Brane Inflation Potentials and Black Hole Attractors
在膜暴胀理论中,我们提出了一种新的势,它由标量场平方的反正切给出。然后我们对暴胀量进行显式计算。这种潜力有许多很好的特点。在小场近似下,它再现了混沌势和MSSM势。它允许一个,在大场近似下,实现吸引子机制的大块黑洞的膜上的几何形状是德西特。特别是,我们表明,到一些假设,弗里德曼方程可以重新解释为史瓦西黑洞吸引子方程的质量参数。
2007-11-16 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
Where in the Island is the Information?
Rutgers University(罗格斯大学)
本文针对AdS黑洞蒸发中的岛屿公式,论证岛屿量子信息集中于Page时间时靠近视界的微小类空区域,通过协变熵界和量子统计力学两种论据支持该结论。
2026-10-05 gr-qc hep-th
Quantization in black hole backgrounds
半经典背景下的量子场论可以从逆普朗克质量中的弱耦合展开导出为对量子引力的近似。我们研究了这种膨胀在描述质量为M的黑洞的时空“精细切片”上的演化。这种膨胀的故障的论点,由于显着的引力耦合波动,这是一致的声明,即现有的计算信息损失的黑洞是不可靠的。对于一个给定的涨落,与后续涨落的耦合在M ^3阶的时间内达到阶数单位。缺乏弱耦合/半经典近似的系统推导将表明引力的非微扰动力学的作用,并可能为这样的动力学具有本质上的非局部性质的建议。
2007-04-04 gr-qc hep-th
Geons and the Quantum Information Metric
我们研究了$\mbox{CFT}_{d+1}$中的量子信息度量和拓扑几何的对偶$\mbox{AdS}_{d+2}$中的最大时间片的体积之间的对偶性。检查BTZ黑洞和平面Schwarzschild-AdS黑洞的具体情况下,随着他们的geon同行,我们发现,建议的对偶关系geon是相同的,除了一个因子为4。因此,信息度规提供了一个探测大块时空拓扑结构的工具。
2017-04-19 hep-th
Static Self-Forces in a Five-Dimensional Black Hole Spacetime
我们得到了5D Schwarzschild-Tangherlini黑洞时空中封闭形式的静态点电荷的电场和标量场。然后,我们计算在这些情况下,通过假设适当的奇异场是一个四维阿达玛格林函数的常数时间黎曼切片的静态自作用力。众所周知,Hadamard Green函数涉及任意正则双标量$W_{0}(x,x')$,其重合极限$w(x)$出现在自作用力的表达式中。我们开发了一个公理化的方法来减少这个任意函数到一个任意的无量纲系数。我们表明,在这种方法来正规化的背景下,自作用力不依赖于任何未定的长度尺度,也不需要依赖于内部结构的收费。
2015-11-18 gr-qc hep-th
Robust Areal Thermodynamics of the Schwarzschild Black Hole with Robin Boundary Conditions and Weyl Asymptotics
本文为Schwarzschild黑洞构建了以视界面积为唯一宏观变量的面热力学,通过量子化内部模式并结合Weyl渐近,推导出普适状态方程与有限物质熵,建立了内部谱数据与宏观面积关系的数学桥梁。
2025-09-14 gr-qc hep-th math-ph
Nonlocality vs. complementarity: a conservative approach to the information problem
解决信息悖论的一个建议是,“好片”状态,这被视为提供了一个尖锐的论据,信息损失,实际上并没有这样做,因为他们没有给一个黑洞的量子态完全准确的描述。然而,这留下了一个信息问题,即当黑洞蒸发时,如何提供信息逃逸的一致描述。虽然一个相当极端的形式的非局部性一直主张的形式互补,本文认为,这是没有必要的,更温和的非局部性可以解决信息问题。情景的一个可能的区别特征是信息保留时间。这种非局部性是否意味着因果关系,特别是不一致的问题,简要说明。对这种非定域性的需要,以及它与我们对定域量子场论的经验观察之间明显的张力,可能是理解量子引力原理的关键缺失部分。
2011-01-28 gr-qc hep-th
Complementarity + Back-reaction is enough
我们研究了黑洞信息问题的最新发展,其中一个实际的悖论已经制定表明互补性是不够的。这个实际悖论的一个关键因素是从黑洞过去光锥中的早期霍金辐射中提取信息。根据因果关系,这种作用可以反作用于黑洞。考虑到这种反作用,这个悖论可以在不调用任何新的物理学的情况下解决。这种分解需要满足对S矩阵的一定约束。通过有效场论计算精细切片上的反作用,可以进一步了解S矩阵。
2013-12-16 gr-qc hep-ph hep-th
Horizon Straddling ISCOs in Spherically Symmetric String Black Holes
研究了杂化弦论中静态极值带电黑洞赤道平面上的因果测地线的测地线稳定性,并与非极值情形下的类似测地线进行了比较.对类时圆测地线和零圆测地线的有效势进行了简化,得到在极值极限下,ISCO(Inner-most Stable Circular Orbit)$(r_{ISCO})$、圆光子轨道(CPO)$(r_{ph})$和边缘束缚圆轨道(MBCO)$(r_{mb})$的半径与事件视界$(r_{hor})$重合,即$r_{ISCO}=r_{ph}=r_{mb}=r_{hor}=2M$ .由于在史瓦西坐标系和Painlevé-Gullstrand坐标系中,在恒定时间片上的固有径向距离都为零,因此这三个轨道确实与\emph{null geodesic generators of the event horizon}重合。这种奇怪的行为与静态的球对称极端Reissner Nordstrøm黑洞完全不同。
2015-07-04 gr-qc hep-th
When the Ringing Stops: Purely Imaginary Modes in the Ringdown Spectrum of Dynamical Black Holes
Sapienza Università di Roma(罗马大学);INFN, Sezione di Roma(意大利国家核物理研究所罗马分部);SISSA(的里雅斯特高等研究学院);INFN Sezione di Trieste(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部);IFPU – Institute for Fundamental Physics of the Universe(宇宙基础物理研究所);IGAP – Institute for Geometry and Physics(几何与物理研究所);Indian Institute of Technology Madras(马德拉斯印度理工学院);Universidade de Lisboa(里斯本大学)
本文通过频率域分析,在恒定质量演化的动力学球对称黑洞时空中发现了除通常光环模之外的纯虚特征值,并利用Heun函数连接系数的新形式体系进行了解析和数值计算,验证了纯虚模通过指数衰减尾控制晚期信号,且在史瓦西极限下产生幂律尾。
2026-05-27 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Vacuum polarization on the brane
本文计算了高维黑洞膜上无质量共形耦合量子标量场平方的重整化期望值。在AADD膜世界的情况下,额外维度是平坦的,我们假设紧化半径比黑洞的大小要大。四维的膜上度规对应于高维的史瓦西-唐格里尼黑洞几何的一个切片,并且依赖于体时空维度的数量。量子标量场在霍金温度下处于热态。导出了黑洞事件视界上量子标量场平方的重整化期望值的精确的封闭表达式。在事件视界之外,这个重整化期望值是数值计算的。答案取决于体时空维度的数量,随着体时空维度数量的增加,其幅度迅速增加。
2015-09-30 gr-qc hep-th
Josephson's effect in the Schwarzschild background
Mapúa University(马普阿大学);Eastern Mediterranean University(东地中海大学)
本文发展了静态弯曲时空中约瑟夫森现象的完全协变解析框架,并应用于史瓦西外部时空,推导了红移交流约瑟夫森定律和临界电流的幂律红移标度。
2026-06-09 hep-th
A scenario for black hole evaporation on a quantum geometry
我们将最近发现的真空球对称时空的圈量子引力的量子约束的精确解的元素,由于Ashtekar和Bojowald的黑洞蒸发的范例。解的对称面面积的量子化意味着,可以装进黑洞内部的好片的数量是有限的。叶理最终穿过经典理论中的奇点所在的区域,所有由于霍金辐射而落入黑洞的粒子最终以白洞的形式出现。这产生了Arkani-Hamed { \em et al.}主张的一种方案的变体。在量子时空中自然产生的视界波动允许辐射在蒸发过程中出现,这是由于受激发射允许蒸发进行到超过Page时间而没有达到最大纠缠极限,直到白洞形成。在这种情况下,不会出现防火墙或残留物。
2014-08-13 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The universal thermodynamic properties of Extremely Compact Objects
本文证明半径略大于史瓦西半径且无视界的极紧凑天体在领头阶具有与同质量半经典黑洞相同的温度、熵和辐射率,从而为弦论中的 fuzzball 范式提供了理论闭环。
2024-05-06 gr-qc hep-th
Holographic CFT states for localized perturbations to AdS black holes
本文描述了最大扩展三维AdS-Schwarzschild黑洞标量扰动对偶态的全息CFT构造。通过将标量算子的源添加到构造温度场双态的路径积分来构造状态。对于任意质量的标量场,我们给出了线性阶扰动源和标量场之间的一般映射。有了这个,我们调查在多大程度上是可能的,使用这种结构,以产生本地化的黑洞视界的一侧扰动。我们的结果表明,有可能产生任意局部化的扰动(因此,可以说,一般的线性扰动的黑洞初始数据切片),但扰动的幅度必须采取小的扰动变得更加本地化,以使源不发散,发现为纯AdS的情况下考虑arXiv:1709.10101。
2019-08-01 hep-th
Rotating black holes at future colliders: Greybody factors for brane fields
我们研究的理论方面的旋转黑洞生产和蒸发的额外维的情况下,TeV规模的引力,在质量范围内,在高维克尔解决方案提供了很好的描述。我们计算了考虑角动量的黑洞的产生截面。我们发现,它变得大于史瓦西半径的平方,这是传统上在文献中使用,我们的结果很好地同意最近的数值研究由吉野和Nambu在几个百分点的误差为高维情况。在得到上述结果的同样近似下,我们发现角动量越大的黑洞,产生截面越大。其次,我们导出了高维Kerr几何中自旋为0,1/2和1的膜场的广义Teukolsky方程,并明确地证明了它在任何维上都是可分的。对于五维(Randall-Sundrum)黑洞,我们得到了灰体因子的低频展开解析公式,给出了霍金辐射的功率谱及其与角的关系.我们的结果的现象学意义简要概述。
2003-09-09 gr-qc hep-ph hep-th
Hidden-sector accretion and warped black-string seeds for high-redshift supermassive black holes
Jagiellonian University(雅盖隆大学)
提出通过隐藏扇区吸积形成五维黑洞弦,其与我们的膜相交产生黑洞种子,从而解释高红移超大质量黑洞的起源。
2026-06-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th