Uniqueness theorem for static wormholes in Einstein-phantom scalar field theory
本文证明了具有两个渐近平坦区域（端点）的Einstein-phantom标量场理论的正则静态可穿越虫洞解的唯一性定理。证明了当对标量场的渐近值施加一定的条件时，这种解是由它们的质量$M$和标量电荷$D$唯一指定的.
2017-07-12 gr-qc
Accounting for the large radial tension in Morris-Thorne wormholes
众所周知，莫里斯-索恩虫洞只有在违反零能量条件的情况下才能保持开放，而零能量条件在物理上可以通过使用“奇异物质”来实现。“不幸的是，即使是一个小的或中等大小的虫洞也会有一个径向张力，相当于一个大质量中子星内部的径向张力。因此，在中子星环境之外，这样的结果充其量是有问题的，需要的不仅仅是对外来物质的吸引力，这些外来物质的引入有着完全不同的目标，可能会产生不同的结果。本文的目的是从三个方面来解释巨大的径向张力：（1）直接引用非对易几何，弦论的一个分支;（2）结合$f(R)$修正引力，诉诸非对易几何;（3）确定一个小的额外维度的可能影响。
2020-06-26 gr-qc
Accounting for exotic matter and the extreme radial tension in Morris-Thorne wormholes of embedding class one
弯曲时空嵌入高维平坦时空一直是广义相对论中的一个有趣话题，例如诱导物质理论。本文讨论嵌入类1的时空，即，可以嵌入到五维平坦时空中的时空。爱因斯坦的理论允许第五维是类空的或类时的。通过假设后者，本文解决了两个基本问题，莫里斯-索恩虫洞，外来物质的起源和经常无法解释的巨大径向张力在喉部。
2022-01-31 gr-qc
Can Galileons support Lorentzian wormholes?
讨论了在广义Galileon场$π$和广义相对论中构造稳定的、静态的、球对称的、渐近平坦的洛伦兹虫洞解的可能性。假设闵可夫斯基时空是在$\partial π=0$得到的，我们发现支持虫洞所需的能量-动量张量的性质（违反平均零能量条件）和关于假定解的伽利略微扰的稳定性（没有鬼和梯度不稳定性）之间存在张力。在三维时空中，这种张力足够强，可以排除具有上述性质的虫洞。在更高的维度，包括物理上最有趣的四维时空，虫洞，如果有的话，必须有相当人为的形状。
2015-12-18 gr-qc hep-th
Casimir Wormholes in (2+1) Dimensions with Applications to the Graphene
在本文中，我们表明，在（2+1）维（3-D）的虫洞不能仅仅来源于卡西米尔能量和张力，不同于发生在4-D的情况下，在这种情况下，最近已经表明，通过直接计算的确切形状和红移函数的虫洞解决方案，这是可能的。我们表明，在一个3-D时空是不正确的，因为至少出现一个事件视界是不可避免的。我们做的分析，为大质量和无质量的费米子，以及标量场，考虑准周期性的边界条件，并发现一种可能性，以规避这样的限制是引入，除了3-D的Casimir能量密度和张力，一个宇宙学常数，嵌入在一个4-D流形的表面，并施加一个垂直的弱磁场。这导致了额外的张力，这有助于虫洞的形成。最后，我们讨论了在石墨烯片中产生类似虫洞的凝聚态物质的可能性，并分析了电子通过它的输运。
2021-05-17 cond-mat.other gr-qc hep-th
Does the Gauss-Bonnet term stabilize wormholes?
在任意维球面、平面和双曲对称时空中，研究了高斯-博内项对作为负张力膜的薄壳虫孔的存在性和动力学稳定性的影响.对于具有Z ${}_2$对称性并承认广义相对论极限的解，我们考虑了对壳的径向扰动。结果表明，高斯-博内项缩小了允许静态虫洞的参数区域。Gauss-Bonnet项对稳定性的影响取决于时空对称性。对于平面对称虫洞，Gauss-Bonnet项不影响其稳定性。如果耦合常数为正但很小，则高斯-博内项倾向于使球对称虫洞不稳定，而使双曲对称虫洞稳定。Gauss-Bonnet项作为一种非微扰效应可以使双曲对称虫洞不稳定，而球对称虫洞不稳定。
2015-06-29 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Spherically Symmetric and Rotating Wormholes Produced by Lightlike Branes
具有动态（可变）张力的类光p-膜（LL-膜）允许简单而优雅的Polyakov型和它的对偶Nambu-Goto型世界体积作用量公式。在这里，我们首先简要描述LL-膜的动力学作为测试对象在各种有趣的物理背景下的黑洞类型，包括旋转的引力。接下来，我们表明，LL-膜是适当的引力源，提供适当的物质能量动量张量的爱因斯坦运动方程所需的生成可穿越的虫洞的解决方案，特别是，自洽的圆柱形旋转虫洞，与LL-膜占据他们的喉咙。在这里，动力学LL-膜张力起着重要作用，它被证明是负的，但可能是任意小的量级。作为一个特殊的解决方案，我们得到了可穿越的虫洞与Schwarzschild几何所产生的LL-膜定位在虫洞的喉咙，这代表了正确的一致实现的原始Einstein-Rosen的“桥”的流形。
2009-04-13 gr-qc hep-th
Weyl metrics and wormholes
我们研究的解决方案，通过应用对偶和复杂化的真空外尔度规产生的大量棒和点质量。将它们重新缩放并扩展到复参数值，得到轴对称真空解，其中包含沿圆的圆锥形奇点，这些奇点可以被视为奇异物质源。这些解决方案具有虫洞拓扑结构与几个渐近区域相互连接的喉咙和他们的源可以被视为薄环的负张力环绕喉咙。对于一个特定值的环张力的几何形状变得完全平坦，虽然拓扑结构仍然是不平凡的，使环字面上产生孔在平坦的空间。要创造一个半径为一米的环形虫洞，需要一个相当于木星质量的负能量。进一步的对偶变换用标量场来修饰环，可以是常规的，也可以是幻影的。这就产生了大量的静态轴对称解，大概包括所有以前已知的重力耦合无质量标量场的解，例如具有幻影标量的球对称Bronnikov-Ellis虫洞。除了具有局部平坦几何形状的解决方案之外，多虫孔包含沿着对称轴的无限支柱。
2017-05-25 gr-qc hep-th
Lightlike Brane as a Gravitational Source of Misner-Wheeler-Type Wormhole
给出了类光p-膜的一致拉格朗日描述的两种等价形式--Polyakov型描述和它的对偶Nambu-Goto型描述。LL-膜的一个重要特征是膜张力表现为一个非平凡的附加动力学自由度。其次，详细讨论了D=4 Kerr或Kerr-Newman引力背景下p=2 LL-膜动力学（作为测试膜）的性质。结果表明，LL-膜自动定位在视界上，并以相同的角速度旋转。最后，在D=4的体原子与LL膜相互作用的自洽无源Einstein-Maxwell系统中构造了Misner-Wheeler型Reissner-Nordstroem虫洞.相关的虫孔喉精确地位于LL-膜上，位于外部Reissner-Nordstroem视界上，Reissner-Nordstroem质量和电荷是动态LL-膜张力的函数。
2009-01-15 gr-qc hep-th
A survey of recent studies concerning the extreme properties of Morris-Thorne wormholes
本文综述Morris-Thorne虫洞极端性质相关研究，探讨其维持开放所需的零能量条件违反、高径向张力与奇异物质的矛盾，以及$f(R)$修正引力的作用与局限，最后提及多连通宇宙的相关思考。
2024-04-17 gr-qc
Brane surgery: energy conditions, traversable wormholes, and voids
膜是弦论任何低能极限的普遍存在的元素。我们指出，负张力膜违反了它们所处的高维时空的所有标准能量条件;这为高维爱因斯坦方程的非常特殊的解打开了大门。在基本弦论的（3+1）维实现的基础上，我们通过考虑一个由（2+1）维膜组成的玩具模型来说明这种可能性，该模型在我们可观测的（3+1）维宇宙中传播。发展的概念“膜手术”的基础上，以色列-Lanczos-森“薄壳”形式主义的广义相对论，我们分析的动力学，并发现可穿越的虫洞，封闭的婴儿宇宙，空洞（洞在时空流形），和规避（而不是违反）的奇异性定理和正质量定理。这些特征对于任何允许负张力膜的D膜模型都是通用的：这包括兰德尔-桑德拉姆模型及其变体。
2000-05-08 gr-qc hep-th
Thin-shell wormholes in Einstein and Einstein-Gauss-Bonnet theories of gravity
我们回顾了最近的工作的可能性永恒存在的薄壳虫洞爱因斯坦和爱因斯坦-高斯-邦纳引力。我们介绍薄壳虫孔，被归类为一类可穿越的虫孔解决方案。在此基础上，我们讨论了$d$维爱因斯坦引力下Reissner-Nordström-（anti）de Sitter时空中具有负张力膜的稳定薄壳虫孔。通过引入$Z_2$对称性，我们构造了球形、平面和双曲对称的可穿越静态薄壳虫孔，并对其进行了分类。结果表明，球形虫孔对球对称扰动是稳定的。同时还发现，某些类具有负宇宙学常数的平面和双曲对称性的虫洞对保持对称性的扰动是稳定的。在大多数情况下，稳定的虫洞被发现与电荷和负宇宙学常数的适当组合。然而，作为特殊情况，即使在球对称中宇宙学常数为零，在双曲对称中电荷为零，也存在稳定的虫洞。随后，在Einstein-Gauss-Bonnet引力理论中讨论了具有电中性负张力膜的可穿越薄壳虫孔的存在性和动力学稳定性。我们考虑径向扰动对壳的解决方案，其中有$Z_2$对称性。Gauss-Bonnet项对稳定性的影响取决于时空对称性。
2020-10-30 gr-qc
Ricci-Flat and Charged Wormholes in Five Dimensions
我们在所有连接两个平坦渐近时空的D \ge 5维中构造了固定的Ricci平坦宇宙间洛伦兹虫洞解。这样的解可以看作是线动量大于张力的弦快子态的引力对偶。我们把我们的分析重点放在D=5的虫洞，这是不遍历的类时和零测地线，但是，我们证明，存在加速类时轨迹，从一个渐近区域遍历到其他。我们进一步研究了最小耦合标量波动方程，证明了两个世界之间必然存在量子隧穿。我们还得到了五维超引力中的带电虫洞。通过适当的参数选择，这些虫洞将一个渐近区域中的AdS $_3\times S^2$连接到另一个渐近区域中的平坦闵可夫斯基时空。
2008-06-28 gr-qc hep-th
Wormholes, Emergent Gauge Fields, and the Weak Gravity Conjecture
本文重新讨论了AdS/CFT中作为边界算子的体规范场的重构问题。在存在两个CFTs的热场双态的虫洞对偶时，体规范场的存在性与希尔伯特空间的微观张量因式分解存在某种张力。我解释了如何解决这种紧张局势的规范场分裂成带电的成分，我认为，这导致了一个新的论点的“完整性原则”，它指出，电荷晶格的规范理论耦合到重力必须充分填充。我还声称，它导致了一个新的动机（和澄清）的“弱引力猜想”，我解释为加强这一原则。这个设置给出了一个简单的例子，说明用CFT语言描述低能体物理需要高能体物理的知识。这在一定程度上与“有效共形场论“的概念相矛盾，但实际上是解决黑洞信息问题的一个预期特征。一个类似的因式分解问题也存在于引力场中，我评论了它对重建黑洞内部和更普遍的时空出现的几个影响。
2015-12-04 gr-qc hep-th
Zero mass limit of Kerr spacetime is a wormhole
我们表明，与通常在文献中所声称的相反，零质量极限的克尔时空不是平坦的闵可夫斯基空间，而是一个时空的几何只是局部平坦的。这个极限时空，就像克尔时空本身一样，包含两个渐近区域，因此不可能是拓扑平凡的。它还包含一个曲率奇异性，因为外尔张量的幂律奇异性在极限中消失，但仍然存在里奇张量的分布贡献。这个时空可以被解释为一个由负张力环产生的虫洞。我们也将讨论扩展到类似地解释Kerr-（反）-de Sitter时空的零质量极限。
2017-06-16 gr-qc hep-th
Non-linear stability of a brane wormhole
我们分析研究了一个球对称虫洞的非线性稳定性支持的一个无限薄的膜的负张力，这已经设计了由Brachio和Visser。考虑了一个由尘埃组成的薄球壳落入初始静态虫洞的情况，尘埃壳起着非线性扰动的作用。通过Israel的度量结形式，完全考虑了下落尘埃壳层的自引力。当尘埃壳穿过虫洞时，它必然会与支撑虫洞的膜发生碰撞。我们假设这些壳层之间的相互作用只是重力，并显示了在尘埃壳层穿过虫洞后虫洞稳定存在的条件。
2017-04-27 gr-qc
Surface stresses on a thin shell surrounding a traversable wormhole
我们将球对称可穿越虫洞的内部解与具有一般宇宙学常数的唯一外部真空解在交界面处进行匹配，推导出薄壳上的表面应力。在最大限度地减少外来物质的使用的精神，我们确定的区域中，弱和零能量条件满足的交界面。探讨了表面应力的特征和几个物理性质，即确定切向表面压力的符号为正和负（表面张力）的区域。这是通过表示作为几个参数的函数，即，匹配半径，红移参数，表面能密度和通用宇宙学常数的切向表面压力。还推导出一个控制跨接面径向压力行为的方程。
2004-09-17 astro-ph gr-qc hep-th
Stable central structures in topologically nontrivial Anti-de Sitter spacetimes
我们研究了具有球面、平面和双曲几何的多连通反德西特时空中的稳定中心结构。当密度为常数时，我们得到了压力与半径的精确解。我们发现，除了通常的简单连接的球对称星在$r=0$一个良好的度量，唯一的解决方案与非奇异的压力和密度有一个虫洞拓扑结构。然而，这些虫洞解必须由违反弱能量条件的物质组成。承认这种类型的物质，我们得到了一个结构，这是通过它的凝聚张力和它的排斥负物质密度之间的平衡保持。如果张力不够大，这个结构就会坍缩成负质量的黑洞。
1998-06-03 gr-qc
Linearized stability analysis of thin-shell wormholes with a cosmological constant
利用Visser的剪切粘贴技术构造了具有宇宙学常数的球对称薄壳虫洞。利用Darmois-Israel公式，确定了集中在虫孔喉道处的表面应力。这种结构允许对喉部进行动态分析，考虑静态解周围的线性径向扰动。对于一个大的正宇宙学常数，即，对于Schwarzschild-de Sitter解，相对于零宇宙学常数的情况，稳定区域显著增加，由Poisson和Visser分析。具有负的宇宙学常数，即，Schwarzschild-anti de Sitter解的稳定区域减小。特别是，考虑静态的解决方案与一个通用的宇宙学常数，弱和主导的能量条件被违反，而$a_0 \leq 3M$的零和强能量条件得到满足。对于史瓦西和史瓦西-反德西特时空，静态解的表面压力严格为正，但对于宇宙学常数和虫洞喉道半径的高值，假设史瓦西-德西特解中存在表面张力，则静态解的表面压力取负值。
2003-11-01 gr-qc
Thin shells around traversable wormholes
应用Darmois-Israel薄壳理论，我们在可穿越虫洞周围构造了静态和动态薄壳。首先，通过应用剪切粘贴技术，我们应用线性化的稳定性分析薄壳虫洞的存在下，一个通用的宇宙学常数。我们发现，对于宇宙学常数的大正值，即，的Schwarzschild-de Sitter解决方案，区域的稳定性显着增加相对于Schwarzschild的情况下，由泊松和Visser分析。其次，我们构造静态薄壳解匹配的内部虫洞解决方案，真空外解决方案在交界面。在最大限度地减少外来物质的使用的精神，我们分析的领域中，弱和零能量条件满足的交界面。探讨了表面应力的特征和几个物理性质，即确定切向表面压力的符号为正和负（表面张力）的区域。推导了连接面上径向压力的变化方程。虫洞的具体尺寸，即喉道半径和交界处的接口半径，被发现通过考虑到遍历条件，并估计遍历时间和速度也被确定。
2004-01-18 gr-qc
Minimum asymptotic energy of a charged spherically symmetric thin-shell wormhole and its stability
受Hod关于带电薄壳准稳定性结论的启发，本研究引入静态球对称带电薄壳虫洞喉的稳定半径，证明其平衡半径处张力为零且微扰下会围绕平衡点振荡。
2025-02-11 gr-qc
Sculpting Spacetime: Thin Shells in Wormhole Physics
该研究采用Darmois-Israel薄壳形式体系构建可穿越虫洞的静态和动态薄壳结构，分析了宇宙学常数对稳定性的增强作用，确定了满足能量条件的参数域并推导了关键几何特征与穿越参数，提升了虫洞物理结构的可行性研究。
2025-08-25 gr-qc
Bag-of-gold spacetimes, Euclidean wormholes, and inflation from domain walls in AdS/CFT
我们使用欧几里德路径积分，以探索具有良好的CFT连续性的散装渐近AdS时空的集合。我们考虑简单的自下而上的模型定义的爱因斯坦-希尔伯特引力耦合到薄域壁和限制的解决方案与球对称的体物理。允许宇宙学常数在整个畴壁中变化，模拟更复杂的爱因斯坦标量系统，其中标量势具有多个最小值。特别是，宇宙学常数在内部可以变为正值。然而，在上述背景下，我们表明，膨胀的泡沫从来没有产生的光滑欧几里德鞍渐近AdS路径积分。这个障碍是一个直接平行于众所周知的障碍，通过从平坦空间隧穿来创造膨胀的宇宙。相比之下，我们确实发现了好的鞍形，它创造了所谓的“金袋”几何，除了它们的单个渐近区域之外，还具有位于过去和未来事件视界后面的额外的大的半经典区域。此外，在没有微调模型参数的情况下，使用多个畴壁，我们发现欧几里得几何在固定视界大小的黑洞内产生任意大的金袋，因此在固定的贝肯斯坦-霍金熵下。事实上，与我们的对称性和我们的类模型，这样的解决方案提供了独特的半经典鞍适当设计（微正则）路径积分。这加强了这种时空和CFT态密度之间的经典张力，类似于黑洞信息问题。
2019-11-15 gr-qc hep-th
Existence and uniqueness theorems for massless fields on a class of spacetimes with closed timelike curves
研究了具有封闭类时曲线的渐近平坦时空中的无质量标量场，其中所有未来指向的类时曲线都穿过一个柄（虫洞）的一端，并在较早的时间从另一端出现.对于一类这类静态几何，对于在${\cI}^{-}$上的$L_2$中具有所有导数的光滑初值，我们证明了在$\cI^-$上具有给定初值且在零和空间无穷远处正则（具有有限能量和有限$L_2$ -范数）的光滑解的存在性.一个限制唯一性定理，适用于解决方案，在任何固定的空间位置下降的时间。对于一个互补类的时空中，CTC的局限于一个紧凑的区域，我们表明，当解决方案存在时，他们是唯一的CTC的外部区域。(We相信更严格的唯一性定理成立，目前的限制是我们自己的。将这些结果推广到麦克斯韦场和无质量旋量场。最后，我们讨论了一个猜想，自由场的柯西问题是好定义的CTC的存在下，只要问题是适定的几何光学极限。我们提供了一些证据支持这一猜想，我们提出的反例表明，既不存在，也不唯一性是保证在较弱的条件下。特别是，存在性和唯一性都可能在光滑的、渐近平坦的时空中失败，而时空具有紧致的非时变区域。
1994-11-12 gr-qc
