3+1 spinfoam model of quantum gravity with spacelike and timelike components
我们提出了洛伦兹量子广义相对论的自旋泡沫形式。该理论是基于一个简单的推广欧几里德模型定义的一个场论在一组。该模型是最近推出的洛伦兹模型,其中包括类时和类空组件的扩展。在模型中的自旋泡沫,对应于量子化的4-几何,携带一个自然的非微扰局部因果结构诱导的几何的代数的内部规范(sl(2,C))。振幅可以表示为闵可夫斯基空间或虚罗巴切夫斯基空间中类空单位向量双曲面上的积分。
2000-11-10 gr-qc
A Mathematica program for numerically computing real and complex critical points in 4-dimensional Lorentzian spinfoam amplitude
本文提出一套 Mathematica 算法与程序,可构造 EPRL 及 Conrady-Hnybida 模型的边界数据,数值计算实/复临界点并比较自旋泡沫作用量与 Regge 作用量。
2024-04-16 gr-qc
Complex critical points and curved geometries in four-dimensional Lorentzian spinfoam quantum gravity
本文研究了四维自旋泡沫量子引力的半经典行为。关于自旋泡沫振幅的半经典区域是否存在弯曲几何,一直存在着被称为平坦性问题的困惑。目前的工作解决了这一困惑。通过数值计算,我们在三角剖分上从大的- $j$ Lorentzian Engle-Pereira-Rovelli-Livine(EPRL)自旋泡沫振幅中明确地发现了弯曲的Regge几何.这些弯曲的几何形状具有小的亏损角,并且与振幅的复杂临界点有关。弯曲几何形状对自旋泡沫振幅的主要贡献与$e^{i \mathcal{I}}$成比例,其中$\mathcal{I}$是几何形状的Regge作用加上高阶曲率修正。其结果是,自旋泡沫振幅减少到积分超过Regge几何加权$e^{i \mathcal{I}}$在半经典制度。作为一个副产品,我们的结果也提供了一个机制,以放松余弦问题的spinfoam模型。我们的结果为自旋泡沫量子引力的半经典相容性提供了重要的证据。
2021-10-20 gr-qc hep-th
Spinfoam tunneling of quantum geometries in angle variables
本文在三维 Ponzano-Regge 模型中研究了 holonomy 表示下的 spinfoam 跃迁,识别出经典禁戒区内主导路径积分的非经典几何,证明其贡献在半经典极限下被指数抑制,并阐明了量子黑洞到白洞跃迁振幅的指数抑制起源。
2025-11-05 gr-qc
Boundary State Stability under Spinfoam Evolution for the Quantum 4-Simplex
在量子引力的spinfoam框架下,研究了4d量子引力路径积分的Barrett-Crane模型存在物理量子态的条件.更确切地说,我们看一个简单的情况下,一个单一的4-单形边界和显示,工作与物理边界状态的要求固定的宽度的半经典高斯波包的边界三维几何。这与在这个框架中进行的引力子传播子计算直接相关,因为高斯宽度在大尺度渐近极限中进入引力子相关之前的数值因子。最后,我们讨论了我们的计算的Barrett-Crane模型超出了第一阶(一个单一的4-单纯体的散装)和最近的EPRL-FK spinfoam模型的应用。
2011-11-15 gr-qc
Spinfoam Cosmology: quantum cosmology from the full theory
量子宇宙学通常是通过量子化约化变量来研究的。有没有可能从完整的量子引力理论出发来定义量子宇宙学?在圈量子引力(LQG)中,为了定义一个宇宙学模型,有可能以适当的方式切割自由度。这样的模型提供了一个工具,用于描述在取代初始奇点的反弹时量子几何的一般波动。我专注于它最简单的版本,由两个四面体形成的“偶极子”。这已经被证明是描述一个具有各向异性和非均匀自由度的宇宙。它的动力学可以使用spinfoam形式主义给出。我简要地回顾一下这种方法的现状。
2010-11-21 gr-qc
Spinfoam Models for Quantum Gravity: Overview
本文综述自旋泡沫模型如何以离散几何路径积分实现广义相对论的非微扰、背景无关量子化,并介绍三维精确模型及四维 EPRL 模型在奇点消解等问题中的应用。
2025-01-07 gr-qc
The relation between Geometry and Matter in classical and quantum Gravity and Cosmology
本论文的主要研究内容分为两个方面:经典宇宙学和(圈)量子引力。第一部分涉及具有一个幻影和一个标量场的宇宙学模型,该模型提供了未被观测排除的“超加速”情景,从而探索了标准λ CDM情景的替代方案。第二部分涉及自旋泡沫方法(圈)量子引力,这是一个尝试,提供一个“总和的历史”制定的引力量子跃迁振幅:这里提出的研究集中在一个通用的自旋泡沫模型的面振幅量子引力。
2011-04-18 gr-qc
Emergence of scalar matter from spinfoam model
研究了三维重力场与标量场非最小耦合的自旋泡沫模型。通过对标量场的离散化,用纯组合的方法精确地求解了模型。结果表明,标量物质的量子物理完全编码为描述空间量子几何的SU(2)自旋网络态的修正动力学。事实证明,低能尺度下表现出的标量物质与重力耦合的物理学可以被视为这种微观结构中出现的现象。这引起了对几何和物质统一问题的根本性观察。
2009-08-25 gr-qc hep-th
Flipped spinfoam vertex and loop gravity
我们在四维圈量子引力中引入了一个顶点振幅。我们从一个传统的量化的Regge离散的欧几里德广义相对论。这就产生了一个自旋泡沫和,纠正了巴雷特-克莱恩理论的一些困难。第二类简单性约束是弱约束,而不是像Barrett-Crane理论那样强约束。由于量子代数中的翻转,边界态与SO(3)圈量子引力的边界态相匹配--这两者可以被识别为相同物理量的本征态--为协变SO(4)自旋泡沫形式主义与规范SO(3)自旋网络形式主义之间的联系提供了一个解决方案。顶点振幅是SO(3)和SO(4)-协变的。它纠正了Barrett-Crane顶点的缠绕依赖性的平凡性,这是导致其不能产生正确的传播子张量结构的原因。该构造也提供了圈量子引力的运动学和几何被量子化的结果的独立推导。
2007-08-09 gr-qc
Generalized Spinfoams
我们重新考虑spinfoam动力学,最近推出的,在广义Kaminski-Kisielowski-Lewandowski(KKL)的版本,泡沫是不是双重的三角。我们研究欧几里德以及洛伦兹的情况。我们发现,这个理论仍然可以得到一个约束BF理论满足简单性约束,现在离散化的一般面向2-细胞复杂。这个限制意味着边界状态允许多面体的(量子)几何解释,推广了单纯情况下的四面体几何。我们还指出,这个约束的一般解决方案(施加弱)依赖于一个量子数r_f除了那些圈量子引力。当r_f=0时,我们计算顶点振幅,恢复出欧氏理论中的KKL振幅.我们评论的最终物理相关的r_f,和正式的方式来消除它。
2010-11-14 gr-qc
Geometry Transition in Spinfoams
我们展示了如何固定自旋渐近的EPRL模型可以用来执行自旋泡沫振幅上定义的固定的两个复杂的没有内面和收缩相干自旋网络状态达到峰值的离散单纯几何与宏观领域的自旋和。我们在参考文献1中给出的表示中工作。我们首先以适合我们目的的不同方式重新推导后者。然后,我们将此表示扩展到2-复合物的边界,并推导出它的相干态表示。给出了在扭曲几何参数化下解决Thiemann态恒等式的测度。上面的内容使我们能够将所有结果与文献中的其他结果结合在一起,并展示如何在这里对感兴趣的区域进行自旋和的分析。这些结果是相关的分析调查关于过渡的黑洞白洞的几何形状。特别是,这项工作给出了详细的技术,这是估计的基础上出现在参考文献2中的黑色到白色的反弹。这些结果也可能是相关的应用spinfoams调查的可能性,一个“大反弹”。
2023-02-24 gr-qc quant-ph
Spin Foam Models for Quantum Gravity and semi-classical limit
自旋泡沫框架是量子引力正则化路径积分的一个建议。自旋泡沫定义了量子时空结构,描述了从圈量子引力(LQG)导出的量子几何的自旋网络状态在时间上的演化。这种协变方法的构建是基于广义相对论作为拓扑理论的公式化加上引入局部自由度的所谓简单性约束。简单性约束是将非物理拓扑理论转化为四维引力的关键。在这篇博士论文中,提出了一种利用谐振子在四维欧氏引力中施加简单性约束的方法,并给出了新的相干态和约束的解。此外,量子引力的自洽自旋泡沫模型必须与LQG相关联,并且必须具有正确的半经典极限。给出了LQG的自旋网络态与自旋泡沫模型的边界态之间的显式映射,并将正则方法和协变方法结合起来。最后,介绍了计算三维量子引力跃迁振幅的半经典渐近表达式和从自旋泡沫模型中提取半经典信息的新技术。基于近似方法和自旋泡沫振幅上的递归关系的使用上进行了显式计算。这些结果对于推导引力场动力学的量子修正是有意义的。
2011-04-14 gr-qc
Les Houches lectures on Spinfoam Path Integrals
University of Waterloo(滑铁卢大学);Perimeter Institute for Theoretical Physics(佩里蒙特理论物理研究所);Ecole Normale Supérieure de Lyon(里昂高等师范学校)
该文档是2025年莱斯胡什圈量子引力学校的讲义,对量子引力路径积分的自旋泡沫框架基础进行教学性回顾,从二维BF理论引入自旋泡沫路径积分,逐步构建到三维量子引力及四维广义相对论的量子化。
2026-08-25 gr-qc
Markov Chain Monte Carlo methods for graph refinement in Spinfoam Cosmology
我们研究的洛伦兹恩格尔-佩雷拉-Rovelli-Livine spinfoam振幅与均匀的边界数据的行为,下一个图形的细化从5到20个边界四面体。这可以解释为宇宙的波函数,我们计算边界几何算子,关联函数和纠缠熵。通过调整Metropolis-Hastings算法,以及最近开发的适用于深量子机制的计算方法,使数值计算成为可能。我们确认,过渡振幅是稳定的,对这样的细化。我们发现,平均边界几何形状没有改变,但新的自由度校正的量子涨落的边界和空间补丁之间的相关性。的期望值是兼容的几何解释和相邻的补丁之间的相关性衰减时,计算跨不同的spinfoam顶点。
2022-10-18 gr-qc physics.comp-ph
Complex critical points in Lorentzian spinfoam quantum gravity: 4-simplex amplitude and effective dynamics on double-$Δ_3$ complex
本文分析了大$j$区间下4维Lorentzian EPRL spinfoam模型的复临界点,提出利用复临界点推导Regge几何有效理论的一般程序,并在double-$Δ_3$复形上数值计算验证,发现小$γ$时可重现经典Regge引力。
2023-07-17 gr-qc hep-th
Towards Spinfoam Cosmology
我们计算了在均匀各向同性度规上达到峰值的相干量子态之间的跃迁振幅。我们使用圈量子引力的全纯表示和新顶点的Kaminski-Kisielowski-Lewandowski推广,并在顶点展开的第一阶、图(多极)展开的第二阶和1/体积的第一阶下工作.我们表明,由此产生的振幅是在一个微分算子的经典极限是典型的哈密顿量的Friedmann-Robertson-Walker宇宙学的内核。这个结果表明,由新顶点定义的圈量子引力的动力学在适当的极限下产生弗里德曼方程。
2010-03-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the summation and triangulation independence of Lorentzian spinfoam amplitudes for all LQG
本文引入 spinfoam stack 框架系统地对无限类 2-复形上的自旋泡沫振幅求和,证明在截断趋于无穷的极限下,重整化后的振幅可分解为独立于体结构的有限部分,从而在 LQG 中具体实现了三角剖分独立性。
2025-10-30 gr-qc hep-th math.AT
A status report on the phenomenology of black holes in loop quantum gravity: Evaporation, tunneling to white holes, dark matter and gravitational waves
对圈量子引力中黑洞的理解正变得越来越准确。这篇评论的重点是潜在的spinfoam结构的时空可能的实验或观测结果。它涉及与霍金蒸发相关的方面以及由于可能存在反弹而引起的方面。最后,考虑暗物质和引力波的后果。
2018-08-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
General covariant transition amplitudes in quantum cosmology
宇宙学的路径积分方法包括计算宇宙量子几何状态之间的跃迁振幅。在过去,这些跃迁振幅的具体计算是在微扰状态下进行的,打破了理论的全部一般协方差。在这里,我介绍如何可能定义一个一般的协变路径积分的量子宇宙学,依赖于最新的结果的正则和协变公式的圈量子引力。我提出了两个已经实施的战略。第一部分从完整的Spinfoam理论出发,即圈量子引力的路径积分框架,定义了一个宇宙学系统。这不是从连续量子化的对称约化变量中获得的,而是直接考虑作为完整理论特征的近似。用这种方法得到的Spinfoam宇宙学包含了超出标准微扰理论的量子涨落。第二种策略利用圈量子宇宙学的哈密顿约束,即在通常的路径积分的形式表达式中取幂。其结果是一个一般的协变路径积分,再现了完整的自旋泡沫理论中的振幅的形式。因此,这个过程连接了规范和协变的形式主义。
2011-10-13 gr-qc
A Deformed Poincare Invariance for Group Field Theories
在量子引力的背景下,群场论是产生自旋泡沫振幅作为费曼图的场论。它们可以被理解为二维量子引力矩阵模型的推广。特别是Boulatov的理论再现了三维量子引力的Ponzano-Regge自旋泡沫模型的振幅。最近的工作的场论非交换平坦空间的动机,我们表明,布拉托夫的理论(及其彩色版本)实际上是不变的全球变形庞加莱对称。这允许定义一个平面/激发几何状态的概念时,考虑标量扰动周围的经典解的组场运动方程。作为一个附带的结果,我们的分析似乎指出,编织群场论的概念应该是一个关键的特点,在这种情况下进一步研究。
2010-01-17 gr-qc
Investigation of the Spinfoam Path integral with Quantum Cuboid Intertwiners
本文研究了超立方格点上欧氏量子引力的四维路径积分,该积分由Engle,Pereira,Rovelli,Livine,Freidel和Krasnov的自旋泡沫模型(EPRL-FK)给出.为了解决这个问题,我们限制到一组量子几何,反映了大量的晶格对称性。特别地,缠绕的总和被限制为量子立方体,即在大$j$极限中描述立方体几何形状的相干缠绕。使用渐近表达式的顶点振幅,我们发现几个有趣的性质的状态和。首先,振幅函数中的耦合常数的值决定几何或非几何构型是否支配路径积分。其次,存在分离两相的耦合常数$α$的临界值。在这两个阶段中,双态对称似乎被打破。在一个例子中,主要贡献来自高度不规则的组态,在另一个例子中来自高度规则的组态,两者都描述了在不同坐标系中观察的平坦的欧几里得空间,周围有小的量子涨落。然而,在临界点上,几乎恢复了对称性。第三,利用状态和计算运动学状态的物理范数,即它们在物理希尔伯特空间中的范数。我们发现描述高挠率边界几何的态具有指数抑制的物理范数。我们认为,这允许一个排除他们从状态和计算。
2016-05-17 gr-qc hep-th
Ultraviolet Fixed Point in Covariant Loop Quantum Gravity
Florida Atlantic University(佛罗里达大西洋大学);Universität Erlangen-Nürnberg(埃尔朗根-纽伦堡大学)
本文研究了四维洛伦兹协变圈量子引力的紫外固定点问题,通过引入spinfoam堆栈,揭示了量子几何在小自旋区域的凝聚现象,并定义了连续极限的基底层结构。
2026-02-21 gr-qc hep-th math-ph
Entropy of Non-Extremal Black Holes from Loop Gravity
我们利用圈引力的量子动力学计算了非极值黑洞的熵。视界熵是有限的,与面积A成线性比例,并且对于所有的伊米尔齐参数值,都可以用四分之一的系数重现贝肯斯坦-霍金表达式S = A/4。一个非极值黑洞的近视界几何--由一个静止的观察者所看到的--可以用林德勒视界来描述。我们在圈引力的框架下引入量子Rindler视界的概念。该系统由量子表面描述,动力学由洛伦兹自旋泡沫的提升哈密顿产生。我们表明,提升哈密顿量的期望值再现局部视界能量的Frodden,Ghosh和佩雷斯。我们研究了量子视界的几何耦合到一个两能级系统,并表明,它热化到当地的Unruh温度。导出的能量和温度值允许计算量子视界的热力学熵。讨论了与Spinfoam配分函数的关系。
2012-04-23 gr-qc hep-th
From 3-geometry transition amplitudes to graviton states
在各种背景独立的方法中,量子引力被定义为场传播核:被解释为3-几何之间的跃迁振幅的路径之和,期望将几何的量子态投影到惠勒-德维特方程的解上。我们研究了这种形式与传统的量子场论方法之间的关系。我们考虑四维洛伦兹广义相对论在时间规范中的传播核,由传统的形式费曼路径积分定义,规范固定a ' la Fadeev-Popov。如果空间是紧的,这原来只取决于初始和最终的3-几何,而在渐近平坦的情况下,它还取决于渐近真时。我们计算了这个内核的显式形式在一阶周围平坦的空间,并表明,它的所有量子约束的解决方案,包括惠勒-德维特方程的项目,并产生正确的真空和n-引力子状态。我们还说明了如何将牛顿相互作用编码到传播内核中,这是自旋泡沫方法中的一个关键开放问题。
2006-02-28 gr-qc
On the geometry of the black-to-white hole transition within a single asymptotic region
我们明确地写完整的洛伦兹度规的奇性自由时空的黑洞过渡到白洞位于其相同的渐近区域。特别地,度量在黑色和白色地平线之间插值。度规满足爱因斯坦场方程直到隧穿区。产生黑洞的物质由奥本海默-斯奈德模型描述,并在量子区域用环量子宇宙学技术进行了修正。内部的量子几何是由一个局部的Killing对称性固定的,在视界跃迁处被破坏。在大尺度上,几何形状由两个参数决定:孔的质量和过渡过程的持续时间。后者是全局几何参数。我们在一个单一的坐标补丁给完整的度量外的明星。
2023-02-08 gr-qc
New black-to-white hole solutions with improved geometry and energy conditions
本文构造了一类在视界内粘合时空的新型黑洞-白洞解,其曲率保持亚普朗克尺度且能量条件仅在小区域内被违反,并证明落入黑洞的物质可无奇点穿过中心从白洞出来,为信息丢失佯谬提供新思路。
2024-06-13 gr-qc
Evaporating black-to-white hole
我们构造并讨论了黑洞从量子跃迁到白洞时的(有效)时空几何的形式,并考虑了落入黑洞的霍金辐射分量的反作用.
2019-09-30 gr-qc
Black holes to white holes II: quasi-classical scenarios for white hole evolution
本文考虑了从蒸发黑洞到白洞的非奇异跃迁和白洞演化的“准经典”模型,其范围比第一篇文章所考虑的要广。坍缩壳层外几何的量子演化由光滑演化的球对称有效度规描述,在圆周半径最小的类空超曲面上,从黑洞中的捕获面到白洞中的反捕获面有一个过渡.而不是专注于一个特定的模型的有效度量和相应的有效应力-能量张量,我认为这样的过渡和结束的黑洞以下的假设的一般性质的一个光滑的几何形状。替代方案的白洞的演变,避免长期排放的负能量从白洞的纸我的情况下,进行了探讨。如果环量子引力所提出的这种跃迁能够被牢固地建立起来,那么对黑洞的细粒度熵的传统全息解释就必须被抛弃。这也是广义第二定律和量子奇异性定理的反例。
2020-07-01 gr-qc
The general relativistic geometry of the Navarro-Frenk-White model
我们推导了Navarro Frenk White暗物质星系晕模型的时空几何。我们讨论这样的时空的几个属性,特别注意相应的牛顿极限,强调相对论和牛顿描述之间的差异的定性和定量性质。通过爱因斯坦方程,我们还讨论了产生这种几何形状的可能的应力能张量的特征。
2003-03-26 astro-ph gr-qc
Observables in quantum gravity
我们研究了量子引力中的一族物理可观测量。我们把它们记为W函数或n-网函数。它们表示几何量子态之间的跃迁振幅,类似于量子场论中的n点函数,但依赖于具有n个连通分量的自旋网络。特别地,它们包括三几何到三几何过渡振幅。W函数在四维超同态下是标量的,并且是完全规范不变的。它们抓住了量子引力理论的物理内容。我们证明了W函数是引力自旋泡沫模型场论公式的自然n点函数。它们可以从微扰展开式中计算出来,微扰展开式可以解释为四个几何的和。因此,W函数在量子引力的正则(环)和协变(自旋泡沫)公式之间架起了一座桥梁。遵循Wightman的理论,如果满足适当的正性条件,理论的物理希尔伯特空间可以从W函数重建。我们计算明确的W功能在一个“自由”的模型中,其中的相互作用,使引力顶点是关闭的,我们表明,在这个简单的情况下,我们有积极的,物理希尔伯特空间的理论可以明确地构建和理论承认一个定义良好的解释在量子化几何之间的同形不变的过渡振幅。
2001-04-19 gr-qc
A spin foam framework for the black-to-white hole transition
黑洞的形成和演化已经在经典水平上得到了广泛的研究。然而,关于它们生命的终结知之甚少,这一阶段需要考虑引力场的量子性质。黑洞到白洞的转变可以捕捉到这一现象的物理学,特别是霍金蒸发结束时残留的小黑洞的物理学。这项工作表明如何自旋泡沫形式主义是能够描述这种非微扰现象。对不能忽略量子效应的黑洞时空区域的彻底考察表明,黑洞几何在白洞几何中经历量子跃迁的情形是自然的和保守的。这个量子跃迁,然后研究使用自旋泡沫形式主义和由此产生的过渡振幅明确计算。
2021-10-14 gr-qc
Quasi-Normal Modes of a Schwarzschild White Hole
我们调查的史瓦西几何的扰动,使用线性化的爱因斯坦真空方程内的邦迪-萨克斯,或零锥,形式主义。我们发展了一种计算准简正模的数值方法,并给出了$\ell=2$情形的结果。得到的数值与Schwarzschild黑洞的数值不同,我们将它们解释为Schwarzschild白洞的准正规模。
2009-07-10 gr-qc
Natural evidence for fuzzy sphere noncommutative geometry: super-Chandrasekhar white dwarfs
非对易几何是量子引力理论中的一种,许多研究者一直用它来描述不同的物理和天体物理系统。然而,到目前为止,没有直接的观察可以证明它的存在,这个理论仍然是一个假设。另一方面,在过去的二十年里,已经观测到了十几颗过亮的Ia型超新星,这间接地预测它们起源于具有超拉塞卡质量$2.1-2.8 \rm\,M_\odot$的白矮星。在这篇文章中,我们讨论了考虑白矮星作为压扁的模糊球,一类非交换几何,有助于积累更多的质量超过卡拉塞卡质量限制。非对易性效应突出的长度尺度是一种突现现象,它只取决于白矮星中电子间的距离。
2021-11-10 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Geometry Transition in Covariant Loop Quantum Gravity
本文从协变圈量子引力出发,计算了非微扰量子引力物理过程中的物理观测量。这个过程把一个陷阱区到一个反陷阱区的过渡看作是一个类似于引力隧穿的量子几何过渡。形象地说,这是一个黑洞到白洞的量子跃迁。物理观测量是过程发生的特征时间尺度。在引言之后,我们开始了两章,回顾,定义和扩展与洛伦兹自旋泡沫及其半经典极限相关的主要工具。然后,我们用一章专门讨论经典外部时空,它为这个问题提供了基础。在最后两章中,我们得到了描述这一过程的跃迁振幅的一个明确的、解析定义良好的有限表达式,并使用半经典近似来估计任意选择边界条件的相关振幅。我们的结论是,过渡预计将允许LQG,与一个特征的持续时间是线性的质量,当过程发生。该过程发生的概率被指数抑制但非零,从而导致长寿命。
2018-03-17 gr-qc math-ph math.MP
From black holes to white holes: a quantum gravitational, symmetric bounce
最近,通过对Kantowski-Sachs真空时空进行圈量子化,得到了Schwarzschild内部一致的非微扰量子化,从而导致了从黑洞到白洞几何的反弹.在其他时空中,奇点是由时空曲率的外尔部分所支配,而在坎托斯基-萨克斯真空时空中,奇点的结构是高度各向异性的。结果,这种反弹一般来说是不对称的,在母黑洞和子白洞之间产生了很大的质量差。在这篇手稿中,我们调查在什么情况下,对称反弹的情况下,可以在上述量子化。使用狄拉克观测和几何时钟的设置,我们得到一个对称的反弹条件,可以满足的一个轻微的修改,在其上的完整性被认为是在量子化过程中的循环建设。这些修改可以被视为量化的模糊性,并证明在三个不同的口味,都导致一个非奇异的黑洞到白洞过渡相同的质量。我们的研究结果表明,量化模糊性可以减轻甚至定性地改变奇异性分辨率的物理学的一些关键特征。此外,这些结果可能有助于激发和构建对称的黑洞到白洞的过渡方案。
2017-09-20 gr-qc
Hawking Radiation in the Spacetime of White Holes
白洞(WH)是广义相对论中的时间反演黑洞(BH)解,其时空区域无法从外部进入。最近,它们被提出作为信息丢失问题的可能解决方案[Haggard和Rovelli,2015]。特别是有人认为,引力场的量子化可能会阻止BH完全坍缩,其指数衰减定律与黑洞到白洞(BHWH)隧穿场景相关[Barcelo,Carballo和Garay,2017]。在BHWH跃迁的这段时间里,应该发生霍金辐射。考虑到这种可能性,我们利用Hamilton-Jacobi方法和Parkih-Wilczek方法研究了霍金辐射的量子隧穿效应,分别计算了在WH(BH)视界内(外)隧穿的矢量粒子的隧穿率.我们表明,有一个霍金辐射与WH时空等于BH霍金温度时,从外部区域的WH几何。在Parkih-Wilczek方法的框架下,我们惊奇地发现霍金温度与引力坍缩开始的初始径向距离有关.
2018-06-21 gr-qc
Black holes to white holes I. A complete quasi-classical model
这是两篇论文中的第一篇,这两篇论文提出了不同版本的准经典玩具模型,用于描述球对称黑洞的几何形状和相关的有效应力-能量张量的非奇异演化,该黑洞演化为白洞,并在蒸发到普朗克尺度后最终消失。几何形状的解释受到史瓦西背景下半经典应力-能量张量的计算和环圈量子引力的非奇异过渡到白洞的想法的启发。本文着重讨论了黑洞的演化,并假定白洞的演化本质上是黑洞演化的时间反演。霍金“伙伴”的负能量从白洞流出,流向未来的零无限。当坍缩形成黑洞的物质和辐射出现时,白洞就消失了。我讨论了该模型与文献中提出的一些量子能量条件的兼容性,并简要地解释了黑洞熵的含义。第二篇论文考虑如何修改白洞的演化,以避免长时间的负能量发射。
2020-06-29 gr-qc hep-th
Models for the nonsingular transition of an evaporating black hole into a white hole
有许多建议认为,球对称(不带电)蒸发黑洞的r = 0奇点可以通过量子跃迁到白洞来规避,最终释放所有捕获的量子信息,与量子场的整体幺正演化一致。其中一些场景依赖于圈量子引力来施加最小面积的两个球体,但对于如何处理黑洞蒸发,特别是它的端点,却相当模糊。在本文中,我提出了一个相当完整的玩具模型的几何形状和有效的应力-能量张量的几何形状通过经典的爱因斯坦方程推导。一旦黑洞形成完成,史瓦西几何的变化在高曲率区域之外非常小,曲率永远不会成为超普朗克。白洞的演化大致上是黑洞形成和蒸发的时间反转。白洞的质量随着它逐渐散发出在其蒸发过程中流入黑洞的负能量而增加,直到坍缩形成黑洞的物质和辐射子出现,白洞消失。我认为该模型与文献中提出的一些量子能量条件的兼容性,以及对黑洞熵解释的影响。
2019-04-03 gr-qc hep-th
Significantly super-Chandrasekhar mass-limit of white dwarfs in noncommutative geometry
大约在90年前,阿格拉塞卡有了一个惊人的发现,即一旦核聚变反应停止,致密物体白矮星的质量就会有一个极限值。这就是卡拉塞卡质量极限,对于不旋转、不磁化的白矮星来说是$\sim1.4M_\odot$。在接近这个极限质量时,白矮星被认为会以一种称为Ia型超新星的爆炸而点燃,这被认为是一种标准的蜡烛。然而,对几颗过亮、奇特的Ia型超新星的观测表明,克拉塞卡的质量极限要大得多。通过考虑位置和动量变量分量之间的非对易性,从而在量子尺度上测量它们的不确定性,我们证明了白矮星的质量可能是显著的超对称塞卡,从而达到一个新的质量极限$\sim 2.6M_\odot$,解释了一个可能的起源过于奇特的发光Ia型超新星。除了海森堡的不确定原理之外,非对易性的概念已经存在了相当长的一段时间,但是没有任何观测证据。我们的发现为非对易性提供了一个可信的天体物理学证据,为可能存在的第二标准烛光辩护,这具有许多深远的影响。
2021-01-13 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Spin foam amplitude of the black-to-white hole transition
本文在包含56个顶点的2-复形自旋泡沫模型框架内,通过构建体三角剖分和采用双取向相干态叠加作为边界态,数值计算黑洞到白洞转换振幅,发现该转换由取向改变的量子隧穿过程主导。
2024-12-23 gr-qc hep-th
Black holes turn white fast, otherwise stay black: no half measures
最近,许多作者提出,大质量恒星引力坍缩成黑洞的第一个紫外效应是黑洞几何和白洞几何之间的过渡,尽管他们的提议在物理解释和特征时间尺度方面完全不同[1,2]。几十年前,Eardley证明了白洞对少量物质的吸积是非常不稳定的,会迅速变成黑洞[3]。研究了描述黑洞到白洞跃迁的几何上零壳的交叉,得到了这些几何参数对不稳定性发展的条件.我们的结论是,具有长特征时间尺度的过渡是病态不稳定的:偶尔的扰动远离这些紧凑的物体周围的完美真空,即使是难以察觉的小,窒息白洞爆炸。另一方面,具有短特征时间尺度的几何被证明是强大的对扰动,使相应的过程可以发生在真实的天体物理场景。这激发了一个猜想的过渡振幅的不同衰变通道的黑洞在一个合适的紫外线完成广义相对论。
2016-01-27 gr-qc hep-th
Geometry of Vaidya spacetimes
我们调查的几何结构Vaidya的时空的情况下,白洞的质量减少,稳定的黑洞在有限或无限的时间或完全蒸发。我们的方法依赖于详细分析的常微分方程描述传入的主要零测地线,其中包括过去的地平线的发电机。我们特别注意的情况下,一个完全蒸发在无限的时间,并建立了一个渐进的光状奇点的共形曲率的存在,触摸过去的类空奇点和未来的类时无穷大。这个奇点的存在与质量的衰变率无关。我们推导出一个明确的公式,直接关系到这个零奇点的质量函数的渐近行为的强度。
2021-01-16 gr-qc
Hawking effect in BECs acoustic white holes
在一维几何形状的逐步均匀区域的情况下,解析地研究了BEC中经历类WH流动的Bogoliubov假粒子产生。与对应于BH流的结果进行比较。类似的引力问题的影响进行了讨论。
2013-01-10 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-th
Exact Solutions for the Intrinsic Geometry of Black Hole Coalescence
我们用平坦空间零超曲面的共形重标度来描述多重黑洞事件视界的零几何。对于长椭球情形,我们证明了该方法再现了在黑洞迎头碰撞数值模拟中发现的一对裤子形状的视界。对于扁圆的情况下,它再现了最初的环形事件视界中发现的旋转集群崩溃的数值模拟。该方法的分析性质使得进一步的结论成为可能,例如对箍猜想的影响。从时间反演的观点出发,该方法给出了裂变白洞过去事件视界的描述,可作为外部时空演化特征的零数据。
1999-05-26 gr-qc
GRMHD formulation of highly super-Chandrasekhar magnetized white dwarfs: stable configurations of non-spherical white dwarfs
磁化的超级白矮星白矮星的话题是引人注目的,特别是在过去的几年里,自从我们提出它们的存在。通过全尺度的广义相对论磁流体动力学(GRMHD)数值分析,我们证实了存在稳定的、高磁化的、显著超对称的白矮星,其质量大于3个太阳质量。虽然极向场的几何形状使白矮星成为扁圆形,但环形场使它们保持整体准球形,正如我们早期工作中所推测的那样。这些白矮星被认为是超亮Ia型超新星的祖先。
2015-05-11 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Super-Chandrasekhar limiting mass white dwarfs as emergent phenomena of noncommutative squashed fuzzy spheres
至少有12颗大质量白矮星违反克拉塞卡质量极限的间接证据被认为是十多年来天文学的奇妙发现之一。研究人员已经提出了各种各样的模型来解释这一惊人的现象。然而,这些模型中的每一个总是带有一些缺点。另一方面,非对易几何是量子引力最好的复制品之一,这一点还有待于从观测中得到证明。马多引入了模糊球的概念来描述非对易几何的形式。这篇文章表明,一个压扁的模糊球的想法可以自洽地解释超拉塞卡极限质量的白矮星。我们进一步表明,长度尺度超过非交换性是突出的是一个紧急的现象,并没有一个特设的长度尺度的先决条件。
2021-07-22 astro-ph.HE gr-qc hep-th
On Spin Dependence of Relativistic Acoustic Geometry
这项工作首次尝试了解黑洞背景时空在确定嵌入的相对论声学几何的基本属性的影响。为了完成这一任务,研究了流体动力学流体轴对称流入旋转黑洞时,天体物理学黑洞的自旋角动量(克尔参数$a$ -背景黑洞度规的一个代表性特征)在估计声表面重力值(相应模拟时空的代表性特征)中的作用。由于几乎所有天体物理学上的黑洞都被认为具有某种程度的内禀旋转,因此理解克尔参数对经典类比模型的影响非常重要。对于描述上述流动的初始边界条件的某些值,可以形成多于一个的声学视界,即两个黑洞类型和一个白洞类型,其中表面重力在声学白洞处可以变为形式上无限大。相应的模拟霍金温度与天体物理学相关的观测与光谱特征之间的联系进行了讨论。
2012-04-05 astro-ph.HE gr-qc
On Geometry and Symmetries in Classical and Quantum Theories of Gauge Gravity
量子引力的自旋泡沫和圈方法用连接变量重新表述了爱因斯坦的相对论。度量属性被编码在满足某些条件所需的面双向量/共轭通量中,以便允许它们的几何解释。我们表明,所谓的“体积简单性约束”的(子)集没有正确地实现在当前的EPRL-FK spinfoam顶点振幅,如果扩展到任意多面体。然后,我们建议,一定的结不变的双向量几何,诱导的边界图,编码缺失的条件,允许从其二维面重建多面体。在量子振幅中实现,这导致了超长方体的校正半经典渐近性,并且在更一般的情况下被证明是非平凡的。“体积简单性”的线性版本的分析建议从超曲面法线切换到边长,即从3-形式直接切换到四元组-在Plebanski约束公式的扩展配置空间中。然后,我们给出了相应的对偶版本的线性简单性约束,它规定了3D体积的多面体面的边界的4D多面体。我们还分析了度量/维尔本自由度的地位和局部平移的作用,在经典的爱因斯坦-嘉当引力,作为一个庞加莱规范理论。通过发展的关键概念建立了与非同态对称性的关系,发展的关键概念推广了Cartan联络几何理论中的向量平行输运。我们主张后者是相对论的自然规范理论框架。
2019-05-16 gr-qc hep-th math-ph
Improved Black Hole Fireworks: Asymmetric Black-Hole-to-White-Hole Tunneling Scenario
哈格德和罗维利最近提出了一种新的引力坍缩方案。他们以黑洞烟花的名义提出了这个模型,声称视界外量子引力效应的积累可以导致几何从黑洞隧穿到白洞,允许坍缩的恒星反弹,最终可以回到无穷大。在本文中,我们讨论了这个模型的不稳定性,并提出了一个简单的最小修改,消除它们,以及其他相关的不稳定性在文献中讨论。新的方案是原始模型的时间不对称版本,其最终爆炸的时间尺度短于普朗克单位的m log m。我们的分析强调了不可逆性在引力坍缩中的重要性,而这反过来又揭示了一些重要的问题,这些问题如果没有完整的量子引力处理就无法详细解决。
2016-06-07 gr-qc hep-th
Stability analysis of sonic horizons in Bose-Einstein condensates
我们研究了具有声速视界的玻色-爱因斯坦凝聚体中各种组态的线性稳定性。这些配置的选择与具有黑洞视界、白洞视界以及两者结合的引力系统类似。我们讨论了不同的边界条件在这种稳定性分析中的作用,特别注意它们在引力方面的意义。我们强调,一个给定的配置的稳定性,不仅取决于其特定的几何形状,但特别是在这些边界条件。在由标准广义相对论直接外推的边界条件下,我们证明了黑洞组态、白洞组态以及两者组合成的黑洞-白洞组态是稳定的.然而,我们发现,在其他(不太严格)的边界条件下,配置与一个单一的黑洞地平线保持稳定,而白洞和黑洞-白洞配置开发相关的存在的声波地平线的不稳定性。
2006-03-22 cond-mat.other gr-qc
Vaidya-Reissner-Nordström Extension On the White-hole Region
本文通过引入随时间变化的质量函数和电荷,将经典白洞几何扩展为动态带电的Vaidya-Reissner-Nordström模型。该模型在双零坐标下模拟了白洞的蒸发过程,揭示了质量损失与电荷脱落对因果结构的修改,并确保了能量条件和宇宙监督的维持。
2025-05-29 gr-qc math-ph math.MP
How to create analogue black hole or white fountain horizons and LASER cavities in experimental free surface hydrodynamics?
本研究在自由表面水通道中验证了跨临界流的流体动力学定律,提出用双障碍物构建黑洞-白视界腔以测试模拟黑洞激光不稳定性,并通过相图讨论了候选流体动力学状态。
2023-07-20 gr-qc physics.flu-dyn
Numerical approach to the black-to-white hole transition
本研究提出一种基于圈量子引力协变表述与Lorentzian Engle-Pereira-Rovelli-Livine模型的数值算法,计算黑洞到白洞的跃迁振幅与深度量子区穿越时间,同时提出更简便的解析计算方法,证明穿越时间与跃迁外几何无关。
2023-06-15 gr-qc physics.comp-ph quant-ph