Black Hole Firewalls and Quantum Mechanics
该研究通过时间反演不变性与幺正演化分析黑洞火墙，将黑洞时间划分为无火墙可探测的短周期，拼接后看似出现的火墙可通过变换消除，且需有限维希尔伯特空间，结论与Strauss和Whiting的近期研究相悖，揭示火墙变换可消除早晚粒子间的纠缠。
2024-01-30 gr-qc math-ph math.MP
"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
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
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
The Persistence of the Large Volumes in Black Holes
传统上，黑洞允许最大的内部体积随时间渐近线性增长。我们表明，这样的体积仍然很大时，霍金蒸发考虑在内。即使一个带电的黑洞在演化过程中接近极端极限，它的体积也会继续增长;尽管一个完全极端的黑洞没有“大的内部”。我们澄清这一点，并讨论我们的研究结果的信息丢失和防火墙悖论的影响。
2015-08-02 gr-qc hep-th
Disentangling the Black Hole Vacuum
我们研究了霍金辐射的退纠缠是否可以用任何局域操作来实现的问题。我们假设我们寻找的操作是酉的，并且可以通过Bogoliubov变换来描述。这允许制定关于解开操作的要求。然后，我们表明，这些要求可以满足类时边界条件在近地平线区域和当地观察员没有注意到边界的存在，并没有遇到防火墙。
2014-01-01 gr-qc hep-th
Generalized Uncertainty Principle: Implications for Black Hole Complementarity
黑洞信息丢失悖论和防火墙争议的核心是量子力学和广义相对论之间的冲突。关于对广义相对论的量子修正已经说了很多，但在相反的方向上就少得多了。因此，研究引力对量子力学的可能修正是至关重要的。事实上，海森堡不确定原理是量子力学的一个深刻特征，然而当引力效应变得重要时，它可能会得到修正。这样的广义不确定原理[GUP]不仅来自于对量子力学和引力的一般考虑，而且也来自于弦理论的论证。我们研究的背景下，黑洞互补的GUP的作用。我们发现，虽然互补性可以违反大N重标度，如果只假设海森堡的不确定原理，GUP的应用可能会保存互补性，但只有当某些N-依赖性也被假定。这就提出了超出本工作范围的两个重要问题，即：GUP是否真的具有所提出的N依赖形式，以及黑洞互补性是否确实正确。
2014-12-10 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
Why Black Hole Information Loss is Paradoxical
我区分了两个版本的黑洞信息丢失悖论。第一个原因是在一个完全蒸发的黑洞的时空中，幺正性明显失效，它似乎是非全局双曲的;这是基础和半流行文献中最常讨论的悖论版本，称之为“悖论”的理由并不令人信服。但第二个问题则来自于对黑洞蒸发的完全统计力学解释与推导霍金效应时所用的量子场论描述之间的冲突。这个版本的悖论在黑洞完全蒸发之前很久就出现了，似乎是在量子引力中扮演核心角色的版本，并且是真正的悖论。在解释的悖论，我讨论了最近的工作AdS/CFT的双重性和“防火墙悖论”的影响，并得出结论，如果有什么矛盾现在尖锐。这篇文章是写在一个（相对）介绍性的水平，并没有假设先进的知识量子引力。
2018-06-13 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
Causal structures and dynamics of black-hole-like solutions in string theory
我们研究了弦论中的球对称解。这样的解决方案取决于三个参数，其中之一对应于渐近质量，而其他两个分别是双光子和两种形式的场振幅。如果两种形式的场振幅是非零的，则该解表示奇异和零超曲面的轨迹。如果双光子场和双形式场的振幅非零但非常接近于零，则解与史瓦西解渐近相同，而只有近视界几何会发生根本变化。如果介子场向弱耦合区发散，这就证明了一个类似防火墙的解决方案。如果量子场向强耦合极限发散，那么当我们考虑量子效应时，这个时空将发射出太强的霍金辐射，以至于不能保持半经典时空。然而，如果考虑解与平坦时空内部之间的连接，这可以允许具有合理的半经典性质的稳定星形解。我们讨论这些因果结构和连接的信息丢失问题的可能影响。
2019-11-19 gr-qc hep-th
Diffeomorphism invariance and the black hole information paradox
我们认为，解决黑洞信息悖论在于一个适当的帐户的影响，希尔伯特空间和观测量的量子引力的同态不变性。本文大部分采用了渐近反德西特时空的设置，但在正则量子引力的框架下，没有调用AdS/CFT对偶。我们提出了Marolf的论点，边界幺正性是一个后果的同胚不变性，并表明，其未能适用于在经典极限的结果缺乏解析性，没有量子对应。我们认为，边界么正性导致了{ \it边界信息悖论}，它概括了黑洞信息悖论，并出现在几乎任何散射过程。我们提出了一个解决方案，涉及运营商的边界代数冗余编码信息的物理散装，并解释为什么这样的冗余不需要违反代数无克隆定理。我们还认为，infaller悖论，这激发了黑洞视界的防火墙假设，是不适定的量子引力，因为它忽略了希尔伯特空间的性质和观测量在量子引力的本质方面。
2019-05-07 gr-qc hep-th
Asymptotic Symmetry Groups of Long-Ranged Gauge Configurations
我们对规范不变理论或非同态不变理论中的长程组态作了一些一般性的评论，这些理论中的场在空间无穷远处被允许具有某些非零值。在这种情况下，高斯约束只消除了那些规范自由度，这些自由度位于渐近平凡规范变换的连通分量中。这意味着正确的物理对称性要么来自于到达无穷大的规范变换，要么来自于那些渐近平凡但不位于该类变换的连通分量中的规范变换。后者的变换形成一个离散的子群的所有对称性的位置在周围的群体已被证明有有趣的影响。我们解释了这一点的双子配置的$SO(3)$杨米尔斯希格斯理论，在那里我们证明了渐近对称群是$Z_{|m|}\times \Re$，其中$m$是π数。我们还讨论了广义相对论的广义设置的应用，并表明，在这里的唯一含义的离散对称性的连续部分是一个可能的扩展旋转群$SO(3)$的$SU(2)$。
1994-10-28 gr-qc hep-th
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
Relativeness in Quantum Gravity: Limitations and Frame Dependence of Semiclassical Descriptions
量子力学和广义相对论的世界观之间的一致性是一个长期存在的问题，在黑洞物理学中变得特别突出。我们通过研究演化中的黑洞的量子力学，发展了一个解决这个问题的连贯图像。在解释了贝肯斯坦-霍金熵作为熵代表的自由度是粗粒度的，以获得半经典描述的微观理论的量子引力，我们讨论了这些自由度的性质时，从半经典的观点来看。我们得出的结论是，他们显示的功能，我们称之为极端的相对性和时空-物质的二重性--一个非平凡的参考系依赖于他们的时空分布和双重角色，他们扮演的“成分”的时空和热辐射。我们在遥远和下落的参考系中描述了黑洞的形成和蒸发过程，表明这两个性质使我们能够避免防火墙的争论，并使黑洞内部的存在与互补意义上的么正演化相一致。我们的分析提供了一个具体的答案，如何信息可以保存在量子水平的整个黑洞的演化，并给出了一个基本的图片，如何一般坐标变换可以工作在完全量子引力的水平，超越半经典理论的近似。
2015-07-03 gr-qc hep-th
Kerr-Vaidya black holes
Kerr-Vaidya度量是Kerr度量的最简单的非平稳扩展。我们探讨了它们的性质，并将它们与蒸发和吸积物理黑洞的球对称自洽解（质量递减的传入Vaidya度规和质量递增的传出Vaidya度规）的近视界极限进行了比较. Newman-Janis变换将对应的Vaidya和Kerr-Vaidya度量联系起来。对于非零角动量，能量-动量张量违反零能量条件（NEC）。然而，我们表明，它的结构不同于标准形式的NEC违反张量。在即将离去的克尔-瓦伊迪亚度规中的视视界与克尔黑洞的视视界重合。对于传入度量，其位置不同。我们推导出这个表面的常微分方程，并将其数值定位。一个球对称的吸积黑洞导致一个防火墙--一个发散的能量密度、压力和通量，就像一个下落的观察者所感知的那样。我们证明了这对于外向的Kerr-Vaidya度量也是成立的
2020-12-15 gr-qc
Constraints on BMS Transformations via Energy Conditions and implications on black hole geometry
Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）
通过能量条件约束BMS变换，发现SEC和WEC在次主导阶对超翻译函数施加角限制，而NEC和DEC在NNLO阶出现最强约束，限制了可接受的超翻译空间。
2026-03-06 gr-qc
